Inverter cung cấp một điện áp xoay chiều từ các nguồn điện DC, hữu ích trongviệc cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện sử dụng nguồn điện áp nguồnxoay chiều - Nguyên lí hoạt động của
Trang 1HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM
KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
Trang 2Thành phố Hồ Chí Minh – 12/2022
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM
KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc
Trang 3NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Phần đánh giá Ý thực hiện :
Nội dung thực hiện:
Hình thức trình bày:
Tổng hợp kết quả:
Điểm bằng số: Điểm bằng chữ: (Quy định về thang điểm và lấy tròn theo quy định của trường)
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2022
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
(Kí và ghi rõ họ tên)
Trang 4LỜI CẢM ƠN
Là một sinh viên năm tư ngành Điện – Điện tử tại Học Viện Hàng KhôngViệt Nam, tôi đã được học các môn Chuyên ngành nhờ các Thầy/ Cô mà tôiđược trau dồi thêm nhiều kiến thức bổ ích, tôi xin chân thành cảm ơn các quýThầy cô đã luôn tận tụy tận tâm với nghề và yêu thương giúp đỡ sinh viên chúngtôi
Đặc biệt, trong kì này tôi có cơ hội được trực tiếp thực hành trải nghiệm
những gì mà mình đã học qua môn Chuyên đề 1 do Th.S Phạm Công Thành
hướng dẫn Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành thầy đã tạo điều kiện hướng dẫntôi học tập và thực hành, đã luôn đồng hành giúp đỡ trong suốt quá trình học tập,truyền đạt kiến thức bổ ích chuyên ngành chuyên sâu Trong quá trình học tậptìm tòi, hoàn thiện bài và báo cáo này tôi không tránh khỏi những thiếu sót, tôirất mong nhận được ý kiến đóng góp từ thầy để tôi học thêm đuợc nhiều kinhnghiệm và sẽ hoàn thành tốt các bài báo cáo sau này
Tôi xin trân trọng cảm ơn!
Trang 5MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 1
PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ ĐỒ ÁN 2
Chương 1: GIỚI THIỆU 2
1.1 Lý do chọn đề tài 2
1.2 Mục tiêu nghiên cứu 2
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 2
1.4 Phương pháp nghiên cứu 3
1.5 Kết cấu của đề tài 3
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4
2.1 Một số nghiên cứu liên quan tới đề tài 4
2.2 Các khái niệm lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu 4
2.3 Các linh kiện sử dụng 5
PHẦN II: NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ 27
Chương 3: THI CÔNG VÀ THIẾT KẾ 27
3.1 Sơ đồ khối và nguyên lý hoạt động của mạch 27
Chương 4: THI CÔNG VÀ KẾT QUẢ 29
4.1 Thi công mạch – Trình bày các bước thi công mạch 29
4.2 Mạch thực tế 31
4.3 Kết quả kiểm thử mạch 32
PHẦN III: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 33
5.1 Kết luận 33
5.2 Kiến nghị 33
TÀI LIỆU THAM KHẢO 34
Trang 7DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 2.1: Hình ảnh relay trong thực tế
Hình 2.2: Nguyên lý hoạt động của relay
Hình 2.3: Mạch relay liên kết 2 mạch với nhauHình 2.4: Relay 2 kênh
Hình 2.5: Cảm biến chạm 3 chân
Hình 2.6: Cảm biến âm thanh trong thực tế
Hình 2.7 Màn hình hiển thị LCD
Hình 2.8: Bộ chuyển đổi I2C
Hình 2.9: Cách hoạt động của I2C
Hình 2.10: Một Master với nhiều slave
Hình 2.11: Nhiều master với nhiều slave
Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý của mạch
Hình 3.2: Sơ đồ mô phỏng trên phần mềm proteusHình 4.1: Mạch trạng thái đèn tắt
Hình 4.1: Mạch trạng thái đèn tắt
Hình 4.3: Chạm lần nữa đèn tắt
Hình 4.4: Đèn sáng khi có âm thanh vỗ tay
Trang 8LỜI MỞ ĐẦU
Chúng ta đang sống ở thế kỉ của sự bùng nổ của khoa học kỹ thuật Đặc biệt
là các thiết bị điện, điện tử, chúng xuất hiện ở mọi nơi trong cuộc sống Trongcác thiết bị đó không thể thiếu các mạch điện tử nhỏ gọn tiện nghi Mạch điện tử
có vai trò rất quan trọng để đảm bảo sự hoạt động của thiết bị điện tử
Nhiều thiết bị ứng dụng ra đời đã giúp ích rất nhiều trong cuộc sống hàngngày con người
Trang 9kỹ thuật, các phương thức lao động tay chân dần thay đổi thành máy móc Đặcbiệt là các thiết bị điện tử được áp dụng hầu như vào hết các lĩnh vượt côngnghiệp lẫn nông nghiệp và nghành hang không ngày nay Để đảm bảo độ an toànngày càng cao cho việc vận chuyển thì không thể không nhắc đến Biến Tần mộtlinh kiện quan trọng có thể điều chỉnh ổn định tốc độ của động cơ và tiết kiệmlượng lớn nguồn điện năng không đáng tiêu hao Và các linh kiện cần thiết nhưPLC Bộ điều khiển logic khả trình hay còn gọi là bộ điều khiển lập trình, là thiết
bị điều khiển lập trình được cho phép thực hiện linh hoạt các thuật toán điềukhiển logic thông qua một ngôn ngữ lập trình giúp một phần nào điều khiển máymọc
1.2 Mục tiêu nghiên cứu
- Làm quen với biến tần Siemens Sinamics V20
- Làm quen với PLC S7-1200
- Thực hiện tốt các thao tác kết nối biến tần và động cơ
- Nắm được cách cài đặt các thông số trên biến tần
- Thao tác cẩn thận, đặc biệt là an toàn
- Nâng cao khả năng tự nhiên nghiên cứu của sinh viên và phát triển nghề nghiệptrong tương lai
1.3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- Biến tần
- PLC
- Contactor
- Relay
1.4 Phương pháp nghiên cứu
- Đầu tiên sẽ tìm hiểu khái quát về lý thuyết, nguyên lý hoạt động của biến tần vàPLC các mạch điện áp dụng biến tần và PLC trong thực tế Sau đó sẽ tiến hành
Trang 10tìm hiểu sau hơn về cấu tạo, nguyên lý hoạt động, mục đích hoạt động, áp dụngnhư thế nào về lĩnh vực hàng không và tiến hành thí nghiệm mô phỏng và cuốicùng là thực hành thực tế.
1.5 Kết cấu của đề tài
- Kết cấu đề tài có 4 chương
+ Chương 1: Tổng quan
+ Chương 2: Tìm hiểu vận hành các hệ thống
+ Chương 3: Phân tích các mạch – hệ thống
+ Chương 4: Kết luận
Trang 11Chương 2: TÌM HIỂU VẬN HÀNH CÁC HỆ THỐNG
2.1 Một số nghiên cứu liên quan tới đề tài
PLC thiết kế hệ thống thang máy
PLC đóng thùng bia tự động
Phân loại sản phẩm theo màu sắc
2.2 Các khái niệm lý thuyết liên quan đến vấn đề nghiên cứu
2.2.1 Tìm hiểu về công nghệ Inverter
- Công nghệ Inverter (còn gọi là công nghệ biến tần) được ứng dụng để kiểm soátcông suất của thiết bị nhằm tránh hao phí năng lượng không đáng có
Inverter chủ yếu dựa vào các board mạch tiên tiến được sản xuất và phát triểnbởi Nhật Bản Nguyên tắc căn bản của công nghệ Inverter là dựa trên kiểm soáttừng tần số dao động tùy theo thiết kế của board mạch bên trong
Inverter cung cấp một điện áp xoay chiều từ các nguồn điện DC, hữu ích trongviệc cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện sử dụng nguồn điện áp nguồnxoay chiều
- Nguyên lí hoạt động của Inverter
Nguyên lý hoạt động của công nghệ Inverter tương đối đơn giản Đầu tiên, biếntần sử dụng nguồn điện 1 pha hoặc 3 pha đã được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1chiều bằng phẳng
Công đoạn chuyển đổi này được thực hiện nhờ bộ chỉnh lưu cầu Diode và tụđiện Nhờ vậy hệ số công suất Cosphi của hệ biến tần luôn được đảm bảo khôngnhỏ hơn 0.96 và không phụ thuộc vào tải cấp
Trang 12Tiếp đến điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoaychiều 3 pha đối xứng Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua
hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độrộng xung (PWM)
Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần sốchuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm mang đến khả năngvận hành êm ái, giảm tiếng ồn cho động cơ, giảm tổn thất trên lõi sắt động
cơ và tiết kiệm được năng lượng trong quá trình vận hành
- Ưu và nhược điểm của Inverter
Nhờ công nghệ hiện đại tiên tiến, các thiết bị Inverter sở hữu những ưu điểmvượt trội so với các thiết bị thường Trong đó, nổi bật là khả năng tiết kiệmđiện hiệu quả lên đến 60% cùng chế độ vận hành êm ái, không gây ồn ào, phùhợp với các gia đình có trẻ nhỏ
Máy lạnh và tủ lạnh được trang bị công nghệ Inverter sẽ giúp làm lạnh nhanhchóng và duy trì ổn định nhiệt độ Đồng thời, các thiết bị này có độ bền cao vàrất an toàn khi sử dụng
Tuy nhiên, các thiết bị công nghệ Inverter có giá thành khá cao so với loạithường và chi phí sửa chữa cũng tương đối cao nên không phải gia đình nàocũng chọn mua
- Thế nào là máy lạnh Inverter?
Máy lạnh Inveter sử dụng máy nén công nghệ biến tần có cách hoạt động khácmáy lạnh thông thường Khi khởi động, để tránh tiêu hao năng lượng quá nhiều,
mô tơ máy sẽ bắt đầu quay từ từ và tăng tốc dần đều lên mức tối đa Khi hệthống đạt gần đến độ lạnh đã được cài đặt, mô tơ sẽ quay chậm lại nhưng khôngtắt hẳn Từ đó, ít tiêu hao điện năng, nhiệt độ được ổn định tốt hơn các thiết bị cóđộng cơ ngừng hẳn
- Ưu điểm và nhược điểm máy lạnh sở hữu công nghệ Inverter
Ưu điểm
Tiết kiệm điện năng: Với động cơ hoạt động liên tục trong suốt quá trình mởmáy, máy lạnh Inverter tiết kiệm hiệu quả từ 20 - 60% điện năng
Trang 13Ổn định nhiệt độ: Mô tơ trên máy lạnh Inverter hoạt động không quá gấp gáphay đột ngột ngưng chạy hẳn, mà duy trì ở mức độ hợp lý giúp không khí phòngluôn được điều hòa mát mẻ và không gặp phải tình trạng quá nóng hay quá lạnh.Động cơ hoạt động êm: Một lần nữa việc hoạt động liên tục của máy lạnhinverter lại ghi điểm với bạn Không cần khởi động mô tơ hoạt động trở lại khihết khí lạnh, nên chúng không tạo ra những âm thanh bất đắc dĩ, mang đếnkhông gian thoải mái hơn để người dùng chìm vào giấc ngủ
Nhiều tính năng nổi trội khác: Vì là dòng sản phẩm hiện đại, nên máy lạnhInverter luôn được các nhà sản xuất đầu tư những chức năng hữu ích khác nhưkhả năng khử mùi, lọc khí, diệt khuẩn, hẹn giờ
Nhược điểm
Thiết bị có tích hợp Inverter thường có mức giá cao hơn nhiều so với modelkhông có Inverter cùng công suất
Quy trình lắp đặt Inverter tương đối phức tạp
Việc bảo trì và thay thế phụ tùng của máy móc sử dụng công nghệ Inverter tốnkém hơn bình thường vì máy phải dùng đồng bộ cho cả “cục nóng” (UnitIndoor)
và “cục lạnh” (UnitOutdoor)
Để điều hòa Inverter tiết kiệm điện tốt nhất nhất thì đòi hỏi máy phải luôn chạyhết công suất Trường hợp công suất máy nhỏ hơn yêu cầu thì tính năng này cũngkhông còn ý nghĩa
- So sánh máy lạnh Inverter và máy lạnh thường
Tiêu chí so sánh Máy lạnh Inverter Máy lạnh thường
(Mono)Vận hành Sử dụng công nghệ
biến tần Khi phòngđạt đến nhiệt độ càiđặt, máy nén bắt đầuhoạt động chậm lạichứ không tắt hẳn
Khả năng làm lạnh
Máy nén hoạt độngtheo nguyên tắctắt/mở.Với Rơ-le nhiệt,khi nhiệt độ trongphòng đạt đến mức càiđặt, máy sẽ tắt Khinhiệt độ phòng tăng lên
Trang 14không nhanh nhưmáy lạnh thường vìphải đợi máy nénkhởi động.
máy nén sẽ hoạt độngtrở lại
Kiểm soát và ổn định
nhiệt độ
Máy nén hoạt độngchậm rãi nên khí lạnhthổi ra rất dễ chịu vànhẹ nhàng Cảm biếngiúp phòng luôn ởmức ổn định
Chênh lệch nhiệt độgiữa mức cài đặt vànhiệt độ phòng chỉkhoảng 0,1 - 1 độ C
Luồng khí lạnh thổimạnh hơn do máy nénchạy hết công suất.Điều này dễ gây cácbệnh về đường hô hấpcho người dùng
Chênh lệch nhiệt độgiữa mức cài đặt vànhiệt độ thực tế củaphòng từ 2-3 độ C
Linh kiện và độ tiện
dụng
Sử dụng đồng bộcùng một nhà sảnxuất cho cả cục nóng
và cục lạnh
Linh kiện phức tạp,khó bảo quản Môitrường nóng ẩm cũnglàm hư hỏng linhkiện
Linh kiện công nghệcao nên nhà sản xuấtthường bán nguyênmáy nên rất khó tìmlinh kiện thay
Cần trình độ kỹ thuậtcao khi lắp ráp
Không cần đồng bộ, cóthể sử dụng thoải máicục nóng và cục lạnhcủa 2 nhà sản xuất khácnhau
Linh kiện dễ bảo quản,đơn giản, không phứctạp
Dễ tìm kiếm linh kiệnthay thế khi bị hỏng.Vận chuyển và lắp ráp
dễ dàng
Trang 15Công suất sử dụng
Đòi hỏi diện tíchphòng phù hợp vớicông suất để đảm bảotuổi thọ cho máy vàđạt hiệu quả tiết kiệmđiện tối ưu
Máy lạnh chạy bền ởcông suất cao và làmlạnh tốt ở những cănphòng có diện tích lớnhơn
Điện áp
Đòi hỏi cao về điện
áp đầu vào sử dụngcho máy
Sai số cho phép đốivới chuẩn điện ápnhà sản xuất đưa ra+/- 5%
Không quá kén chọn vềđiện áp
Điều khiển máy lạnh
Mất nhiều thời giantìm hiểu chức năngcủa máy
Thao tác đơn giản hơn,
có thể sử dụng ngay màkhông cần tìm hiểu
Tiết kiệm điện năng
Máy lạnh Invertertiết kiệm được 30%-50% lượng điện năng
so với máy lạnhthông thường
Hoạt động ở công suấtcao nên tiêu tốn điệnnăng rất lớn
Giá thành
Giá thành cao docông nghệ hiện đại
Công nghệ hỗ trợ làmmát là chính nên giáthành rẻ
2.2.2 Tìm hiểu thêm một số ứng dụng: máy giặt, lò vi sóng
Inverter còn được ứng dụng để sản xuất ra các thiết bị điện máy, điện lạnh như tủlạnh, điều hòa, máy giặt, Công nghệ này có thể kiểm soát công suất của thiết bịnhằm tránh hao phí năng lượng không đáng có, từ đó tiết kiệm điện năng tiêu thụ
từ 20 - 40% so với các dòng sản phẩm thông thường Hiện nay, cùng với sự phát
Trang 16triển của khoa học kỹ thuật, công nghệ inverter được phát triển thành nhiều dạngkhác nhau, chẳng hạn như smart inverter, digital inverter, linear inverter,
- Máy giặt
Inverter giúp máy giặt hoạt động êm ái hơn, tiết kiệm nước và tránh gây hư hạiquần áo khi giặt Máy giặt Inverter điều khiển động cơ bằng vi xử lý giúp kiểmsoát vòng quay tương thích với các mức nước khác nhau
- Lò vi sóng
Với lò vi sóng Inverter, công suất sẽ liên tục và đều đặn hơn các lò vi sóngthường Điều này giúp thực phẩm nhanh chín hơn và giúp tiêu tốn ít điện nănghơn Người dùng cũng có thể nấu nhiều thức ăn hơn trong lò vi sóng nhờ vào khảnăng phân bố nhiệt ổn định của Inverter
- Nồi cơm điện
Khi áp dụng công nghệ Interver vào nồi cơm điện sẽ giúp nồi tự động điều chỉnhnhiệt độ khi nấu, giúp cho gạo nở đều, cơm chín ngon và dẻo hơn Nồi cơm điệnInverter còn giúp tiết kiệm điện năng vì nhiệt lượng thường được lan tỏa đều giúpcơm chín nhanh hơn nhưng vẫn đảm bảo được dưỡng chất
- Inverter dùng trong Bếp từ
Các bếp từ Inverter chạy mạch công suất nhỏ nhất và tận dụng tối đa nhiệt lượngtrong quá trình nấu Nhờ vậy mà thời gian nấu chín thức ăn của bếp từ Inverternhanh hơn rất nhiều, giúp tiết kiệm một lượng lớn điện năng
2.2.3 Tìm hiểu soft starter:
- Khởi động mềm là gì?
Trang 17Chúng ta sẽ cùng tìm hiểu về khởi động mềm,khái niệm và cách nó hoạt động:
Có nhiều phương pháp khác nhau để khởi động một động cơ điện, chẳng hạnnhư “Chạy trực tiếp” (DOL-Direct Online), “Sao – Tam giác”, hoặc sử dụng cácthiết bị được cấu tạo từ linh kiện điện tử như VFD hoặc khởi động mềm SoftStarter Mỗi phương pháp đều có những ứng dụng và lợi ích cụ thể của riêng nó.Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về phương pháp hoạt động của SoftStarter Sau đó, nếu được thì Itudong.com sẽ giới thiệu các phương pháp còn lạitrong các bài viết tương lai
Motor khi hoạt động thường yêu cầu một lượng điện lớn trong quá trình tăng tốcđến tốc độ định mức
Trang 18Bộ khởi động mềm – Soft Starter hay được gọi là “dòng khởi động” và mô-menxoắn của động cơ điện Làm cho động cơ hoạt động an toàn hơn, mượt mà hơn
và khởi động dần dần
Bộ khởi động mềm sẽ bảo vệ động cơ điện của bạn khỏi những hư hỏng có thểxảy ra, đồng thời kéo dài tuổi thọ của động cơ điện và toàn bộ hệ thống bằngcách giảm nhiệt do khởi động/dừng thường xuyên, giảm áp lực cơ học trên động
cơ, trục của nó và giảm ứng suất điện động trên dây cáp điện
Trong trường hợp sử dụng dòng trực tiếp để chạy động cơ, dòng điện qua dây sẽrất lớn yêu cầu hệ thống cung cấp điện phải có kích thước dây tương ứng, dẫnđến chi phí tăng thêm Vì vậy, bộ khởi động mềm thường được sử dụng trongcác ứng dụng công nghiệp có tải quán tính cao đòi hỏi phải có dòng khởi độnglớn
- Đặc điểm của khởi động mềm
Dừng tự do theo quán tính : Nếu điện áp cấp bị cắt trực tiếp , động cơ chạy theo quán tính cho tới khi dừng trong khoảng thời gian xác định Thời gian dừng với mômen quán tính nhỏ có thể rất ngắn , cần tránh trường hợp này đề phòng sự phá huỷ về cơ và sự dừng tải đột ngột không mong muốn
Dừng mềm : Nhờ chức năng dừng mềm mà điện áp động cơ được giảm từ từ trong khoảng từ 1 – 20 giây ( tuỳ thuộc vào yêu cầu )
Trang 19Tiết kiệm năng lượng khi non tải : Nếu động cơ điện vận hành không tải hay nontải , trong trường hợp này khởi động mềm giúp tiết kiệm điện năng nhờ giảmđiện áp động cơ , việc giảm điện áp do đó làm giảm dòng điện
- Một số ví dụ cần dùng Soft starter
Hiện nay, phương pháp khởi động dùng khởi động mềm được ứng dụng vào một
số lĩnh vực như động cơ điện cho việc chuyên chở vật liệu, động cơ bơm, động
cơ vận hàng non tải lâu dài, động cơ có bộ chuyển đổi, độn cơ có quán tính lớnnhư băng chuyền, thang máy, máy ép, máy dệt, máy khuấy…
Ngoài ra, phương pháp còn bảo vệ nhiệt cho động cơ, bảo vệ máy móc quá tải,non tải với ngưỡng bảo vệ và khoảng thời gian được điều chỉnh, bảo vệ các rotorcủa động cơ khi đảo chiều quay của các động cơ
- Hệ thống làm mát/hút bụi bằng không khí
Như phần trên mình có nói, Soft starter dùng cho các hệ thống mà có tải quántính cao, đòi hỏi dòng khởi động lớn Vì vậy, ở trường hợp này, hệ thống làmmát/hút bụi bằng không khí sẽ cần dòng khởi động khá lớn để có thể quay cácquạt bên trong Khi quạt đã quay ổn định, lúc này dòng điện hoạt động sẽ giảmxuống mức thấp
Chính vì vậy, Soft starter sẽ giúp các quạt quay khởi động từ từ lên>
- Cách điều khiển Soft starter hệ thống
Thành phần chính của bộ khởi động mềm – Soft starter chính là Triac Chúngđược dùng để giới hạn điện áp đặt vào động cơ Một con Triac sẽ bao gồm hai
Trang 20thyristor hoặc SCR lắp ngược nhau Khi xung nội bên trong được kích thì nó sẽ
mở cổng cho phép dòng điện chạy qua và sau đó đẩy dòng điện tới động cơ củachúng ta
Các xung này được kích dựa trên thời gian tăng tốc đã cài đặt nên dòng điện sẽđược chạy qua từ từ đến động cơ Điều này sẽ cho phép động cơ của chúng ta bắtđầu từ từ khởi động, giúp giảm mô-men xoắn và dòng khởi động
Khởi động dùng Soft starter so với khởi động trực tiếp (DOL-Direct Online)Lợi ích của bộ Soft starter chúng ta đã thấy rồi Vậy các bạn hãy cùng xem quacác thông số tối ưu như thế nào so với khi dùng khởi động trực tiếp
- So sánh các đồ thị
DOL là viết tắt của Direct On Line Bộ khởi động DOL là cách đơn giản nhấtbạn có thể tưởng tượng để đến với bộ khởi động động cơ cơ bản
Bộ khởi động DOL thường bao gồm Circuit Breaker, Contactor và rơle quá tải
để bảo vệ Rất đơn giản, phải không nào?
Khi động cơ đạt tốc độ tối đa, bộ khởi động mềm và DOL hoạt động như nhau
Sự khác biệt là cách nó diễn ra trong quá trình đạt tới tốc độ tối đa
Trang 21Sự khác biệt nằm ở trong giai đoạn khởi động này Vì vậy, chúng ta sẽ lầnlượt đi qua các đồ thị về điệp áp, dòng>
Khởi động dùng Soft starter so với khởi động trực tiếp (DOL-Direct Online)trênDOL Trong khi bộ soft starter kéo dài thời gian hơn để lên >1 So sánh các đồthị
- So sánh điện áp giữa 2 cách khởi động
Trang 22Dòng điện được trải đều hơn khi sử dụng bộ Soft Starter Trong khi đó, ởphương pháp DOL, chúng ta thấy dòng điện sẽ có các xung lớn khi động cơ bắtđầu Điều này yêu cầu thiết bị phải đáp ứng được các dòng lớn này và sẽ làmgiảm tuổi thọ các linh kiện trong hệ thống.
- So sánh về dòng điện
Với bộ Soft starter, động cơ sẽ tăng tốc chậm hơn và được kiểm soát nhiều hơn.Trong khi với phương pháp DOL làm cho động cơ tăng tốc gần như ngay lậptức
Trang 23Điều này không tốt chút nào, khi động cơ đang có tải mà tăng tốc đột ngột từtrạng thái dừng thì sẽ làm momen tải tăng lên rất lớn và có thể gây cháy động cơ.
Dựa vào hình phía trên, chúng ta thấy độ tăng của mô-men trong DOL so vớiSoft starter là rất lớn Điều này sẽ gây hại và hao mòn cho thiết bị, trừ khi cácbạn muốn tăng tốc thật là nhanh thì mới dùng cách này
2.2.4 Kết luận
- Ưu điểm:
Làm tăng tuổi thọ động cơ và các cơ cấu cơ khí chấp hành
Giảm tổn thất điện năng và không làm ảnh hưởng đến chất lượng lưới điện, cái
mà những phương pháp khởi động trực tiếp hay sao tam giác không có đượcBảo vệ được quá dòng, quá áp, mất pha động cơ
Kết nối, truyền thông với các hệ thống điều khiển trung tâm
bền vững và tiết kiệm không gian cho việc lắp đặt Có những chức năng điềukhiển và bảo vệ, khoảng điện áp sử dụng từ 200V đến 500V với tần số từ 45Hzđến 65Hz Có phần mềm chuyên dụng để đi kèm, lắp đặt các chức năng dễ dàng
- Khuyết điểm:
Chi phí đầu tư vẫn còn chưa phù hợp, cao hơn so với phương pháp truyền thốngMômen cũng giảm ( không Full công suất) trong quá trình khởi động, điều nàyđặc biệt lưu ý với sử dụng lựa chọn tải
Trang 24Khởi động mềm chỉ có chức năng giúp động cơ trong quá trình khởi động chứkhông điều chỉnh được tốc độ và đảo chiều động cơ
Quá trình vận hành và lắp đặt đòi hỏi người có chuyên môn vững vàng về sảnphẩm
Như vậy đối với hệ thống cần giảm dòng khởi động hoặc hệ thống có tải quántính cao thì bộ khởi động mềm – Soft starter sẽ là lựa chọn rất tốt
thành khá cao và dòng điện khởi động lớn có thể ảnh hưởng đến mạng lưới điện,tuy nhiên hiện nay đã có một số giải pháp cho nhược điểm này
- Cách đấu dây soft starter – khởi động mềm:
Cách dấu dây softstarterCách đấu dây soft starter khá đơn giản, chỉ cần cấp nguồn 220Vac để khởi độngmềm hoạt động Nguồn điện 3 pha sẽ được cấp vào INPUT của khởi động mềm,OUTPUT của khởi động mềm sẽ cấp vào motor tải
2.2.5 Tìm hiểu về PLC S71200, biến tần sinamic V20
- Động Cơ điện xoay chiều 3 pha:
Động cơ điện xoay chiều là động cơ điện hoạt động với dòng điện xoay chiều.Động cơ điện xoay chiều được sản xuất với nhiều kiểu và công suất khác nhau.Theo sơ đồ nối điện có thể phân ra làm 2 loại: động cơ 3 pha và 1 pha, và nếutheo tốc độ có động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ
Trang 25Hình 1 Cấu tạo chi tiết Motor 3 pha
- Nguyên lý hoạt động:
Phụ thuộc vào cấu tạo của mỗi loại động cơ điện mà chúng có nguyên lý hoạtđộng khác nhau Đối với động cơ điện xoay chiều cũng có cấu tạo và nguyên lýhoạt động rõ rang Về phần cấu tạo, động cơ điện xoay chiều gồm có hai phầnchính: stator và rotor Stato gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõisắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay Rôto hình trụ có tác dụngnhư một cuộn dây quấn trên lõi thép Khi mắc động cơ vào mạng điện xoaychiều, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục Chuyển độngquay của rôto được trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành cácmáy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác
- Khởi động sao, tam giác cho động cơ không đồng bộ 3 pha:
Trong quá trình vận hành động cơ điện khi khởi động chúng ta cần quan tâm đếnhai vấn đề Giảm thấp dòng điện khởi động (qua hệ thống dây dẫn chính vào dâyquấn stato động cơ) ngay thời điểm khởi động Phương pháp giảm thấp dòngđiện khởi động thực chất là giảm thấp điện áp cung cấp vào động cơ tại thờidiểm khởi động Theo lý thuyết chúng ta có được quan hệ: moment (hay ngẫulực) khởi động tỷ lệ thuận với bình phương giá trị điện áp hiệu dụng cấp vàođộng cơ, như vậy giảm giá trị dòng điện khởi động dẫn tới hậu quả giảm thấp giátrị của moment khởi động
Trang 26Trong thực tế các biện pháp giảm dòng khởi động, tùy theo tính chất của tải vàtình hình của lưới điện yêu cầu về mở máy đối với động cơ điện cũng khác nhau.
Mở máy bằng phương pháp đấu nối Y-∆:
Hình 2 Mô phỏng đấu sao và tam giácPhương pháp này thích ứng với những máy khi làm việc bình thường đấu tamgiác Lúc mở máy chuyển sang đấu Y Như vậy điện áp đi vào 2 đầu mỗi pha chỉ
còn U l
√3.Khi mở máy đóng cầu dao D1để cấp nguồn cho động cơ đồng thời đóng cầu dao
D3 để mở máy chạy chế độ sao (Y), khi máy đã chạy rồi thì mở cầu dao D3 vàđóng cầu dao D2 để máy chạy chế độ động cơ đầu tam giác
Theo phương pháp này ta có:
I my=13 I m∆
M mY=M m
3
Trang 27(Vì điện áp đặt lên dây quấn giảm √3 lần)
2.2.6 Giới thiệu PLC
- PLC là gì?
PLC (viết tắt của Programmable Logic Controller) là thiết bị cho phép lập trìnhthực hiện các thuật toán điều khiển logic Bộ lập trình PLC nhận tác động các sựkiện bên ngoài thông qua ngõ vào (input) và thực hiện hoạt động thông qua ngõ
ra (output) PLC hoạt động theo phương thức quét các trạng thái trên đầu ra vàđầu vào Khi có sự thay đổi bất kỳ từ ngõ vào, dựa theo logic chương trình ngõ
ra tương ứng sẽ thay đổi
Ngôn ngữ lập trình PLC phổ biến hiện nay là Ladder, Step Ladder Tuy nhiên,mỗi hãng sản xuất sẽ có các ngôn ngữ lập trình riêng Các hãng sản xuất PLCphổ biến hiện nay gồm: Siemens, Mitsubishi, Rockwell, INVT, Delta…
- Cấu tạo và phân loại PLC
Thông thường, hệ thống PLC có các bộ phận chính sau:
Bộ nhớ chương trình: RAM, ROM, ngoài ra có thể sử dụng vùng nhớ ngoài –EPROM
Bộ xử lý trung tâm CPU
Trang 28 Module input/output Thông thường module I/O được tích hợp trên PLC, khi cónhu cầu mở rộng I/O có thể lắp module I/O.
- Nguyên lý hoạt động của PLC
Bộ điều khiển trung tâm CPU thực hiện điều khiển toàn bộ hoạt động của bộPLC Tốc độ xử lý của CPU quyết định đến tốc độ điều khiển của PLC Chươngtrình được lưu trữ trên RAM Pin dự phòng được tích hợp trên PLC giúp chươngtrình không bị mất khi có sự cố về điện CPU thực hiện quét chương trình vàthực hiện các lệnh theo thứ tự
Trang 29- Ưu điểm và nhược điểm của PLC
Ưu điểm:
Bộ điều khiển PLC chống nhiễu tốt, đáng tin cậy trong môi trường công nghiệp
Đáp ứng các giải thuật phức tạp, độ chính xác cao
Nhược điểm:
Giá thành cao: Chi phí sản phẩm cao hơn so với chi phí mạch relay thôngthường Tuy nhiên, hiện nay thị trường VN đã có mặt rất nhiều hãng PLC củaĐức, Nhật Bản, Mỹ, Trung Quốc… dẫn đến giá thành cạnh tranh hơn so vớitrước
Chi phí phần mềm lập trình: Chi phí mua licence phần mềm lập trình tùy thuộcvào hãng sản xuất Hiện nay có 2 dạng: hãng sản xuất cho phép sử dụng miễnphí và hãng sản xuất yêu cầu mua licence
Trang 30 Yêu cầu người sử dụng có kiến thức về lập trình PLC: Để thiết bị PLC đáp ứngtốt trong điều khiển, người sử dụng cần có kiến thức căn bản về lập trình PLC.
- Vai trò của PLC trong hệ thống tự động hóa
Cuộc cách mạng công nghiệp 4.0 đang đặt ra thách thức không nhỏ đối với cácdoanh nghiệp Trong dây chuyền sản xuất của doanh nghiệp, PLC không đơnthuần là thiết bị điều khiển đáp ứng về logic và tốc độ mà còn về truyền thông,trao đổi dữ liệu giữa các thiết bị điều khiển khác, tạo nên một mạng lưới khépkín
- Sự khác nhau giữa PLC và các loại điều khiển khác
Ngày nay, bộ điều khiển lập trình PLC đang dần thay thế cho các hệ thống điềukhiển bằng relay, contactor thông thường
Hệ thống điều khiển thông thường Hệ thống điều khiển bằng PLC
– Khi muốn thay đổi chương trình
phải lắp đặt lại toàn bộ
– Khó bảo trì, sửa chữa
– Sự thay đổi ngõ vào, ra và điềukhiển hệ thống dễ dàng hơn nhờcác phần mềm trên máy tính hoặcconsole
– Bảo trì và sửa chữa dễ dàng
Trang 31– Độ bền và tin cậy cao.
– Các module rời cho phép thaythế và mở rộng khi cần thiết
– Công suất tiêu thụ ít hơn, tốc độhoạt động của hệ thống nhanh hơn
- Cách thức điều khiển chính của PLC
Điều khiển logic:
Điều khiển tự động, bán tự động quy trình máy
Hỗ trợ bộ đếm (Couter) và bộ định thời gian (Timer)
Điều khiển đáp ứng:
Giải thuật điều khiển PID, Logic mờ
Điều khiển động cơ Servo, động cơ bước
Điều khiển biến tần
Điều khiển đáp ứng nhiệt độ, áp suất, lưu lượng…
Mạng truyền thông:
Kết nối nhiều bộ điều khiển PLC
Kết nối bộ điều khiển PLC và hệ thống SCADA
Trang 32 Máy cắt tốc độ cao
Công ty TNHH Kỹ thuật Đạt (DAT) là nhà cung cấp sản phẩm và phát triển giảipháp dẫn đầu thị trường Việt Nam trong lĩnh vực tự động hóa, điện năng lượngmặt trời – lưu trữ điện, điều khiển thang máy và UPS
Với hơn 15 năm phát triển và sở hữu hệ sinh thái giá trị, DAT đã nhận được sựtin tưởng, hợp tác của hơn 10.000 khách hàng, đối tác trên toàn quốc
DAT là Tổng đại diện INVT và Nhà phân phối chính thức của Siemens tại ViệtNam Hiện nay, DAT đang cung cấp đa dạng các bộ điều khiển PLC của INVT
và Siemens:
SIEMENS: LOGO, S7-1200, S7-1500, S7-300
INVT: IVC1L, IVC3
- Bộ nhớ của PLC là gì?
PLC thường yêu cầu bộ nhớ trong các trường hợp:
Làm bộ định thời cho các kênh trạng thái I/O
Làm bộ đệm trạng thái các chức năng trong PLC như định thời, đếm, ghi các Relay
Mỗi lệnh của chương trình có một vị trí riêng trong bộ nhớ, tất cả mọi vị trí trong
bộ nhớ đều được đánh số, những số này chính là địa chỉ trong bộ nhớ Địa chỉ của từng ô nhớ sẽ được trỏ đến bởi một bộ đếm địa chỉ ở bên trong bộ vi xử lý
Bộ vi xử lý sẽ giá trị trong bộ đếm này lên một trước khi xử lý lệnh tiếp theo Với một địa chỉ mới, nội dung của ô nhớ tương ứng sẽ xuất hiện ở đầu ra, quá trình này được gọi là quá trình đọc Bộ nhớ bên trong PLC được tạo bởi các vi mạch bán dẫn, mỗi vi mạch này có khả năng chứa 2.000 – 16.000 dòng lệnh, tùy theo loại vi mạch Trong PLC các bộ nhớ như RAM, EPROM đều được sử dụng
- RAM (hay còn gọi Random Access Memory):
Đây là bộ nhớ truy xuất ngẫu nhiên tương tự như RAM trong máy tính hay laptop có thể nạp chương trình, thay đổi hay xóa bỏ nội dung bất kỳ lúc nào Nội dung của RAM sẽ bị mất nếu nguồn điện nuôi bị mất và để tránh tình trạng này các PLC đều được trang bị một pin khô, có khả năng cung cấp năng lượng dự trữcho RAM từ vài tháng đến vài năm Trong thực tế RAM được dùng để khởi tạo
Trang 33và kiểm tra chương trình Khuynh hướng hiện nay dùng CMOS-RAM nhờ khả năng tiêu thụ thấp và tuổi thọ lớn.
- EPROM (Electrically Programmable Read Only Memory):
Là bộ nhớ mà người sử dụng bình thường chỉ có thể đọc chứ không ghi nội dungvào được Nội dung của EPROM không bị mất khi mất nguồn, nó được gắn sẵn trong máy, đã được nhà sản xuất nạp và chứa hệ điều hành sẵn Nếu người sử dụng không muốn mở rộng bộ nhớ thì chỉ dùng thêm EPROM gắn bên trong PLC Trên PG (Programer) có sẵn chỗ ghi và xóa EPROM
EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read Only Memory):
Có nhiệm vụ liên kết với những truy xuất linh động của RAM và có tính ổn định.Nội dung của nó có thể được xóa và lập trình lại, tuy nhiên số lần lưu sửa nội dung là có giới hạn
- Môi trường ghi dữ liệu thứ tư:
Là một đĩa cứng hoặc đĩa mềm, được sử dụng trong máy lập trình Đĩa cứng hoặc đĩa mềm có dung lượng lớn nên thường được dùng để lưu những chương trình lớn trong một thời gian dài
Ngoài ra còn cho phép gắn thêm bộ nhớ mở rộng như RAM, EPROM
- Vị trí của PLC trong hệ thống điều khiển:
Trong phần này chúng ta sẽ tìm hiểu về các vị trí tương ứng của PLC cũng như các vị trí của thiết thiết bị liên quan khác nhé Có thể phần này sẽ cần thiết cho những bạn lần đầu tìm hiểu về loại module này đấy
Khối đầu vào: Gồm các nút điều khiển, các công tắc, các công tắc hành trình đặt tại máy, các cảm biến đo lường đặt tại dây chuyền sản xuất,…
Trang 34Khối điều khiển gồm các phần tử: gồm các loại rơle, các bộ đếm time, các bộ đếm, các bộ so sánh, các bản mạch điện tử,…
Khối đầu ra: gồm các loại động cơ, các loại van, các thiết bị gia nhiệt, các thiết
bị chỉ thị,…
- Các bước để lập trình cơ bản PLC
Có thể nói là quá sớm để các bạn vừa tìm hiểu có thể tiếp thu được phần này vì chúng ta cần thời gian để học tập Tuy nhiên vì đây là một bài viết giới thiệu nên mình cũng sẽ nêu lên từng bước tổng quát nhất và dễ hiểu nhất để các bạn có thể nắm kiến thức một cách khách quan nhất nhé Cụ thể chúng ta sẽ có 11 bước nhưsau:
Bước 1: tìm hiểu kỹ yêu cầu công nghệ trong bước này người lập trình phải tìm hiểu kỹ cấc yêu cầu công nghệ và phải bổ sung được các yêu cầu còn thiếu vì trong thực tế khi đặt hàng người đặt hàng chỉ quan tâm đến các yêu cầu chính còn các yêu cầu khác để thực hiện được nhiệm vụ chính đặt ra thì thường không được nêu lên
Bước 2: liệt kê đầy đủ các cổng vào ra, các cổng dự trữ, cần thiết khi phát triển
hệ thống và chọn PLC có số đầu vào ra lớn hơn hoặc bằng theo yêu cầu
Bước 3: phân cổng vào ra cho PLC về nguyên tắc nên tuân thủ các nguyên tắc đểthuận tiện cho việc lập trình, theo dõi kiểm tra phát hiện lỗi như sau :
– Phân cổng vào ra theo chức năng yêu cầu: ví dụ đầu vào đếm tốc độ cao, đầu vào Analog, đầu vào logic, phải đúng với các đầu vào chức năng của PLC
– Phân cổng vào ra có dụng ý: theo tên gọi, hoặc theo trình tự tác động để tận dụng được các khả năng tín hiệu hoá của PLC để có thể dễ theo dõi phát hiện lỗi
và dễ lập trình
Bước 4: dựng lưu đồ chương trình
Bước 5: dịch lưu đồ sang giản đồ
Bước 6: lập trình giản đồ thang vào PLC
Bước 7: chạy mô phỏng kiểm tra chương trình
– Phải tạo ra tập tín hiệu thử tương tự thực tế đưa vào đầu vào PLC
– Xem kết quả đầu ra trên PLC và trên phần mềm mô phỏng So sánh với lý
Trang 35Nếu chương trình sai thì ta sửa chương trình và quay lại bước 7
Nếu chương trình đúng ta tiếp tục sang bước 8
Bước 8: kết nối PLC với thiết bị thực
Bước 9: phải kiểm tra chắc chắn phần ghép nối theo đúng sơ đồ nguyên lý, đảm bảo phần nguồn cấp được thực hiện đúng đảm bảo chắc chắn điện áp nguồn cấp phải đúng với sơ đồ nguyên lý, yêu cầu để đảm bảo không gây nguy hiểm cho thiết bị
Bước 10: chạy toàn bộ hệ thống theo các bước sau:
Nếu chương trình sai thì ta sửa chương trình và quay lại bước 10
Nếu chương trình đúng thì ta sang bước 11
Bước 11: bàn giao và lưu trữ chương trình
2.2.7 Phần mềm tia portal để lập trình cho PLC:
TIA Portal viết tắt của Totally Integrated Automation Portal là một phần mềmtổng hợp của nhiều phần mềm điều hành quản lý tự động hóa, vận hành điện của
hệ thống Có thể hiểu, TIA Portal là phần mềm tự động hóa đầu tiên, có sử dụngchung 1 môi trường/ nền tảng để thực hiện các tác vụ, điều khiển hệ thống
- Ưu – nhược điểm khi sử dụng TIA Portal
TIA Portal là thuật ngữ quen thuộc được ứng dụng trong các lĩnh vực tự độnghóa, tích hợp nhiều phần mềm phổ thông khác như: HMI, PLC, Inverter củaSiemens Phần mềm TIA Portal có những ưu và nhược điểm trong vận hành hệthống tự động hóa
Ưu điểm:
Trang 36Tích hợp tất cả các phần mềm trong 1 nền tảng, chia sẻ cơ sở dữ liệu chung dễdàng quản lý, thống nhất cấu hình Giải pháp vận hành thiết bị nhanh chóng, hiệuquả, tìm kiếm khắc phục sự cố trong thời gian ngắn.
Tất cả các yếu tố: bộ lập trình PLC, màn hình HMI được lập trình và cấu hìnhtrên TIA Portal, cho phép các chuyên viên tiết kiệm thời gian thao tác, thiết lậptruyền thông giữa các thiết bị Chỉ với 1 biến số của bộ lập trình PLC được thảvào màn hình HMI, kết nối được thiết lập mà không cần bất ký thao tác lập trìnhnào
Hạn chế: Do tích hợp nhiều phần mềm, cơ sở dữ liệu hệ thống lớn nên dunglượng bộ nhớ khổng lồ Yêu cầu kỹ thuật cao của người lập trình, quản lý, tốnnhiều thời gian để làm quen sử dụng
- Phương thức điều khiển chính của PLC
Điều khiển logic:
Thời gian, đếm
Chức năng điều khiển rơ le
Điều khiển tự động, bán tự động, bằng tay các máy và các quá trình
Thay cho các panel điều khiển và các mạch in
Điều khiển liên tục:
Điều khiển PID, FUZY
Trang 37 Điều khiển liên tục nhiệt độ áp suất lưu lượng…
Điều khiển động cơ chấp hành, động cơ bước
Điều khiển biến tần
Điều khiển động cơ chấp hành, động cơ bước
Khối đầu vào thêm các khâu cảm biến tương tự (analog), chiết áp…
Khối đầu ra có thêm các thiết bị tương tự như biến tần, động cơ Servo, động cơ bước…
Khối điều khiển thêm các khâu biến đổi A/D, D/A…
Thực hiện các phép toán số học và logic
Điều khiển tổng thể:
Ghép nối máy tính
Ghép nối mạng tự động hóa
Điều hành quá trình và báo động
Điều khiển tổng thể quá trình- nghĩa là điều khiển một quá trình trong mối liên hệ với các quá trình khác
Tín hiệu vào và ra còn có thêm thông tin
- Ứng dụng của PLC
Khi nói đến ứng dụng của PLC hiện nay thì mình có thể trả lời rằng chúng rất phổ biến trong công nghiệp cũng như đời sống Những loại máy móc nhỏ như đóng gói, băng tải cũng có thể sử dụng một số dòng PLC kinh tế có in/out ít, thiết kế nhỏ gọn với giá thành rất cạnh tranh Đặc điểm chính của những loại PLC này đó chính là tích hợp đầy đủ các tính năng cần thiết để linh hoạt sử dụngcho nhiều ứng dụng cơ bản
Đối với những hệ thống lớn cần có bộ điều khiển phức tạp như dây chuyền xử lý nước thải, nhà máy xi măng thì có những dòng PLC thiết kế dạng module tùy theo nhu cầu mà có thể sử dụng nhiều loại module khác nhau Khi sử dụng loại này thì chúng ta phải tính toán loại CPU chính cũng như số lượng in/out, moduleanalog, truyền thông để có thể đáp ứng đúng và đủ yêu cầu kỹ thuật của dự án.Một số ứng dụng khác trong đời sống và công việc như PLC có thể ứng dụng cho rất nhiều hệ thống đèn giao thông, nhà thông minh Đặc biệt trong sự phát
Trang 38triển của nền nông nghiệp thì PLC đã và sẽ ứng dụng nhiều để giúp hiện đại hóa quá trình sản xuất nông nghiệp ở của nước ta hiện nay.
2.2.8 Tìm hiểu về biến tần
- Biến tần là gì?
Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện một chiều hoặc xoay chiều thành dòngđiện xoay chiều có tần số và điện áp có thể điều chỉnh
-Nguyên lý hoạt động của biến tần
Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản Đầu tiên, nguồnđiện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằngphẳng Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện.Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộcvào tải và có giá trị ít nhất 0.96 Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịchlưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng Công đoạn này hiện nay đượcthực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằngphương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý
và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dảitần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt độngcơ
Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần
số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có mộtquy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển Đối với tải có mô men không đổi,
tỉ số điện áp – tần số là không đổi Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại
là hàm bậc 4 Điện áp là hàm bậc 4 của tần số Điều này tạo ra đặc tính mô men
là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mômen cũng lại là hàm bậc hai của điện áp