đồ án tốt nghiệp .khảo sát biến tần altivar 31

Động cơ KĐB được dựng tương đối phổ biến trong sản xuất cụng nghiệpng y nay,chúng thay thày nay,chúng thay th ế c ng nhiày nay,chúng thay th ều cho các động cơ một chiều .Vì chúng:giá th

Bộ môn kỹ thuật đo & tin học công nghiệp

khảo sát biến tần ALTIVAR 31

Giáo viên hớng dẫn: Thầy Nguyễn Hoàng NamSinh viên thực hiện :Trần Văn An

Hà Nội - 2006

Lời cảm ơn

E m xin chân thành bày tỏ lòng cảm ơn tới các thầy cô giáo trờng

đại học Bách Khoa Hà Nội nói chung và thầy cô giáo bộ môn kỹ thuật đo &tin học công nghiệp nói riêng đã nhiều công dìu dắt em

Đặc biệt em biết ơn sâu sắc tới thầy Nguyễn Hoàng Nam là thầy trực tiếp ớng dẫn em thực hiện đồ án này

h-Thầy đã hớng dẫn mang tính quyết định giúp em có đợc sản phẩm màtheo em nghĩ đó kà sự học hành của em suốt 3 năm học

Qua đây em cũng xin chân thành cảm ơn những bạn bè , ngời thân gia

đình đã động viên khích lệ em để học tập tốt và hoàn thành đồ án này Emxin chân thành cảm ơn

Sinh viên : Vơng bá viện

Lời nói đầu.

Đối với mỗi sinh viên, sau thời gian học tập và nghiên cứu trên nghếnhà trờng đều mang nặng công lao dạy dỗ của các Thầy Cô luôn tận tuỵ vớicông việc hết lòng với sinh viên – thế hệ làm chủ tơng lai, làm chủ khoahọc kỹ thuật và công nghệ mới Chúng em những sinh viên lớp CĐ Đo l-ờng & tin học công nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội sau 3 năm miệt màihọc tập, công trình lớn nhất của chúng em đạt đợc đó là:đồ án tốt nghiệp

Đó không chỉ là nỗ lực của bản thân mà còn là sự chỉ bảo tận tình của cácThầy Cô trực tiếp hớng dẫn Đề tài đồ án của em, sinh viên lớp CĐ Đo lờng

& tin học công nghiệp Đại học Bách Khoa Hà Nội tuy còn đơn giản và cha

có ứng dụng trong thực tế nhng đó cũng phần nào đền đáp đợc công lao dạy

dỗ của các Thầy Cô giáo trong trờng và đặc biệt là thầy trực tiếp hớngdẫn:Nguyễn Hoàng Nam Nếu không có sự chỉ bảo tận tình của thầy thì emkhông thể hoàn thành đồ án này đợc Em xin chân thành cảm ơn các thầy

Và cuối cùng em xin chúc các thầy luôn thành công trong công việc vàcuộc sống để luôn đào tạo ra những lớp sinh viên tài năng phục vụ cho đấtnớc

Sinh viên: Vơng bá Viện

Động cơ KĐB được dựng tương đối phổ biến trong sản xuất cụng nghiệp

ng y nay,chúng thay thày nay,chúng thay th ế c ng nhiày nay,chúng thay th ều cho các động cơ một chiều Vì chúng:giá th nh rày nay,chúng thay th ẻ ,cấu tạo đơn giản , hiệu suất cao , có thể l m viày nay,chúng thay th ệc trong môitrường khắc nhiệt :nhiệt độ cao, ăn mòn hơn nữa hiện nay việc sử dụngcác bộ biến đổi (biến tần ) đang mở ra một triển vọng lớn cho các loạiđộng cơ không đồng bộ

Tuy nhiên động cơ không đồng bộ cũng có một số nhược điểm :

+ Mômen tỉ lệ với bình phương điện áp , cho nên khi điện áp lưới điệngiảm xuống sẽ l m cho mômen khày nay,chúng thay th ởi động và mômen tới hạn giảm xuốngrất nhiều

+ Khe hở không khí nhỏ l m cho ày nay,chúng thay th độ tin cậy giảm

+Khi điện áp lưới tăng dễ sinh tình trạng nóng quá mức đối với statocũng khi điện áp lưới giảm dễ l m cho rôto nóng quá mày nay,chúng thay th ức

1.2 Cấu tạo

Động cơ KĐB l mày nay,chúng thay th ột loại máy điện xoay chiều hai dây quấn ,dây quấn

sơ cấp nhận điện áp lưới với tần số f1dây quấn thứ cấp được khép kín Dâyquấn thư cấp sinh ra dòng điện nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ với tần số

f2 v nó l h m cày nay,chúng thay th ày nay,chúng thay th ày nay,chúng thay th ủa tốc độ góc rôto 

Động cơ KĐB được chia l m hai loày nay,chúng thay th ại: động cơ KĐB dây quấn v ày nay,chúng thay th động

cơ KĐB rôto lồng sóc

Động cơ KĐB rôto dây quấn l loày nay,chúng thay th ại động cơ m rôto có dây quày nay,chúng thay th ấn giốngnhư dây quấn stato , dây quấn 3 pha của ro to thường đấu hình sao , ba đ uày nay,chúng thay thcũng lại được nối với v nh trày nay,chúng thay th ượt , đấu với mạch ngo i bày nay,chúng thay th ằng chổi than Nhờ

cơ cấu n y m ta có thày nay,chúng thay th ày nay,chúng thay th ể nối thêm điện trở phụ v o mày nay,chúng thay th ạch rôto để cải thiệntính năng mở máy v ày nay,chúng thay th điều chỉnh tốc độ

Động cơ KĐB rôto lồng sóc có dây quấn rôto khác hẳn với kết cấu củadây quấn stato Trong rãnh của lõi sắt rôto người ta đặt các thanh dẫn bằngđồng hay nhôm v nối tày nay,chúng thay th ắt chúng ở hai đầu vòng ngắn mạch

Cấu tạo gồm hai phần chính

Phẩm cảm : gồm ba cuộn dây , đặt lệch nhau 120 v ° và ày nay,chúng thay th được cấp điện ápxoay chiều ba pha để tạo từ trường quay Phần cảm đăt ở stato Nối saohoặc l tam giác ày nay,chúng thay th

Phần ứng : cũng gồm ba cuộn dây ,thường đăt ở rôto với rôto bằng sắt vàrôto dây quấn

1.3 Nguyên lý l m vi àm vi ệc của động cơ KĐB.

Động cơ không đồng bộ l m viày nay,chúng thay th ệc dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ Khi đặt điện áp 3 pha v o 3 dây quày nay,chúng thay th ấn 3 pha đăt đối xứng trong lõi thépstato Khi từ trường quay (giả thiết l chiày nay,chúng thay th ều kim đồng hồ ) của phần cảmquay qua các dây dẫn phần ứng thì các cuộn dây (hay thanh) phần ứng xuấthiện sức điện động (s_đ_đ ) cảm ứng Nếu mạch phần ứng nối kín thì códòng điện cảm ứng sinh ra (chiều xác định theo quy tắc b n tay phày nay,chúng thay th ải) Từtrường quay lại tác dụng v o chính dòng cày nay,chúng thay th ảm ứng n y , 2 lày nay,chúng thay th ực từ có chiềuxác định theo quy tắc b n tay trái v tày nay,chúng thay th ày nay,chúng thay th ạo ra mô men l m quay phày nay,chúng thay th ần cảmtheo chiều quay của tư trường quay

Hình 1.nguyên lý l m viày nay,chúng thay th ệc của động cơ xoay chiều ba pha KĐK Tốc độ quay của phần cảm luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trườngquay.Nếu phần cảm quay với tốc bằng tốc độ của từ trường thì từ trường sẽkhông quay qua các dây đẫn phần cảm nữa nên sức điện động cảm ứng vày nay,chúng thay thdòng điện cảm ứng không còn Do mômen cản phần cảm sẽ quay chậm lạisau từ trường v các dây dày nay,chúng thay th ẫn phần cảm lại bị từ trường quay qua , dòngđiện cảm ứng lại xuất hiện v do đóày nay,chúng thay th laị mômen quay lẫn phần cảm tiếp tụcquay theo từ trờng nhng với tốc độ luôn nhỏ hơn tốc độ từ trờng

Tốc độ từ trờng quay l ày nay,chúng thay th 0 (rad/s) hay n0 (vòng/phút) thì tốc độ quay

của phần cảm  hay n luôn nhỏ hơn  < 0 , n < n0 sai lệch tương đối

giữa hai tốc độ gọi l ày nay,chúng thay th độ trượt s

s = (ω0 - ω )/ω0 (1-1 )

ω = ω (1-s) hay n = n0 (1-s ) (1-2 ) với ω = (2n)/60 ; ω0 =(2n0)/60 =( 2f1)/p ( 1-3 )

f1 - tần số lưới

tốc độ ω0 (rad/s) hay n0 (vòng/phút) là tốc độ lớn nhất m rôto có thày nay,chúng thay th ể đạt

đợc nếu không có lực cản n o Tày nay,chúng thay th ốc độ n y gày nay,chúng thay th ọi l tốc ày nay,chúng thay th độ không tải lýtưởng hay tốc độ đồng bộ

H×nh 2 sơ đồ thay thế động cơ kh«ng đồng bộ

Uf1 : trị số hiệu dụng của điện ¸p pha stato

 1 ,   , 2 : l c¸c dßng ày nay,chóng thay th điện stato ,từ ho¸ ,dßng r«to quy đổi vềstato

X 1 , X , X 2 : l ày nay,chóng thay th điện kh¸ng tải stato ,mạch từ ho¸ , điện kh¸ng r«to quyđổi về stato

R1 , R , R2 : điện trở của cuén d©y stato , của mạch tõ ho¸ ,cña r«to đ·quy đổi về stato

ph X S

R R S

R U M

2

2 , 2 1 0

2 , 1

2 2

1

, 2

nm

th

X R

R S

1 1 0

2 1

2

3

nm

f th

X R R

U M

 mm = (58)) dm

Dòng điện n y có giá trày nay,chúng thay th ị đặc biệt lớn ở các động cơ công suất trungbình v lớn ,gây ra nhiày nay,chúng thay th ệt đốt nóng động cơ v gây xung lày nay,chúng thay th ực có hại chođộng cơ Tuy dòng lớn nhưng mômen mở máy thì nhỏ :

A-Mở máy bằng điện trở đối xứng ở mạch rôto (chỉ sử dụng chođộng cơ KĐB rôto dây quấn )

B-Mở máy bằng điện trở đối xứng ở mạch rôto

C-Mở máy bằng điện trở hoặc điện không nối tiếp mạch rôto

D-Mở máy bằng máy biến áp tự ngẫu

E-Mở máy nhờ đổi nối sao-tam giác, tam giác- sao

1.5.1 Đảo chiều quay động cơ KĐB.

Để đảo chiều quay của động cơ điện xoay chiều ba pha KĐB, ta cầnphải đảo chiều quay của từ trưêng quay do Stato tạo ra H×nh 3 cho sơ đồnguyªn tắc đảo chiều quay động cơ KĐB nhờ đảo chỗ hai pha A v B quaày nay,chóng thay thc¸c tiếp điểm công tắc tơ K1 v K2.ày nay,chóng thay th

Hình 3-Sơ đồ nguyªn tắc đảo chiều quay động cơ KĐB( a,b) v ày nay,chóng thay th đặc tÝnh cơ

khi đảo chiều quay ( c)

1 1 0

2 1

2

3

nm

f th

X R R

U M



Dấu (+)ứng với động cơ l m viày nay,chóng thay th ệc ở chế độ đéng cơ

Để thay đổi điện ¸p cấp cho phần cảm phải dïng bộ biến đổi điện ¸p xoaychiều( H×nh 4)

Hinh 4 Sơ đồ hiệu chỉnh điện áp động cơ KĐB v đặc tính cày nay,chúng thay th ơ khi điều chỉnh.

Bộ biến đổi điện áp (BĐĐA) có thể l hai máy biày nay,chúng thay th ến áp tự ngẫu, mộtmáy biến áp nhiều đầu ra hay một bộ biến đổi điện áp bán dẫn dùngthyristor Sơ đồ hình 4 trình b y sày nay,chúng thay th ơ đồ nối dây v các ày nay,chúng thay th đặc tính cơ khi thayđổi điện áp

Nên phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng bằng cách thay đổi điện ápđặt v o phày nay,chúng thay th ần cảm thường kết hợp với việc tăng điện trở phụ mạch phần ứng

để tăng độ trượt tới hạn, do đó tăng được dải điều chỉnh lớn Chỉ áp dụngđộng cơ KĐB rôto dây quấn

B-Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ ở mạch phần ứng( rôto)

Chỉ áp dụng cho động cơ KĐB rôto dây quấn v ày nay,chúng thay th được áp dụng rộngrãi do tính chất đơn giản của phương pháp Sơ đồ nguyên lý v ày nay,chúng thay th đặc tính cơnhư hình 5

H×nh 5

Nhận xÐt:

-Phương ph¸p n y chày nay,chóng thay th ỉ cho điều chỉnh tốc độ về ph¸p giảm

-Tốc độ c ng giày nay,chóng thay th ảm đặc tÝnh cơ c ng mày nay,chóng thay th ềm, tốc độ động cơ c ngày nay,chóng thay thkÐm ổn định

-Dải điều chỉnh phụ tthuộc m«men tải, m«men tải c ng nhày nay,chóng thay th ỏ th×dải điều chỉnh c ng hày nay,chóng thay th ẹp

-Khi điều chỉnh s©u (tốc độ nhỏ) th× độ trượt động cơ tăng, tổnhao năng lượng lớn( trªn Rp)

C-Điều chỉnh tốc độ bằng c¸ch thay đổi số đæi cực của động cơ

Đặc tÝnh cơ thay đổi víi tốc độ đång bộ theo 1-3 :

   

p

f n



 thay đổi theo số đ«i cực

Do số đ«i cực p chỉ cã thể l sày nay,chóng thay th ố nguyªn ( p=1,2,3 ) nªn …) nªn đối vớiđộng cơ KĐB l m viày nay,chóng thay th ệc ở lưới điện xoay chiều tần số 50 Hz chỉ cã thể cã

cã khả năng tự thay đổi số đ«i cực tương ứng với stato V× vậy phươngph¸p n y ày nay,chóng thay th được sử dụng chủ yếu cho động cơ r«to lồng sóc

D-Điều chỉnh tấn số nguồn cung cấp cho động cơ KĐB bằng c¸c bộ biếntần dïng thyristor hay transistor…) nªn

Ta quan t©m nhiều đến vấn đề điều chỉnh tấn số của động cơ,vµ đối vớic¸c hệ động cơ KĐB th× tốc độ động cơ xoay chiều cã yªu cầu cao về dảiđiều chỉnh v c¸c tÝnh chày nay,chóng thay th ất động học chỉ cã thể thực hiện được với c¸c hệ

sử dụng biến tần.Tuỳ theo cấu tróc cơ bản của bộ biến tần- động cơ kh¸cnhau người ta chia chóng ra :

+Biến tần trực tiếp: l loày nay,chóng thay th ại biến tần m tày nay,chóng thay th ần số đầu ra lu«n nhỏ hơntần số lưới f1, thường dưới 50% f1, được dùng cho c¸c hệ truyền động c«ngsuất lớn

+Biến tần gi¸n tiếp : thường dïng cho c¸c hệ truyền động nhiềuđộng cơ, cho phÐp ta điều chỉnh tần số v ày nay,chóng thay th điện ¸p liªn tục C¸c loại biến tần

n y sày nay,chóng thay th ẽ được tr×nh b y kày nay,chóng thay th ỹ hơn ở chương III Yªu cầu chÝnh đối với truyềnđộng điều khiển l : ày nay,chóng thay th đảm bảo độ cứng của đặc tÝnh cơ v khày nay,chóng thay th ả năng qu¸ tảitrong to n bày nay,chóng thay th ộ dải điều chỉnh

Tõ (1.2)  = 0 (1-s)

ω l tày nay,chúng thay th ốc độ quay của động cơ.

f1 l tày nay,chúng thay th ần số nguồn ỏp cấp

p l sày nay,chúng thay th ố đụi cực của động cơ

s l ày nay,chúng thay th độ trượt

ω0 l tày nay,chúng thay th ốc độ từ trờng quay

Từ (1-10) ta thấy: khi thay đổi tần số của nguồn cấp cho động cơ f1 thì tốc

độ động cơ cũng thay đổi Vì p thờng cố định ,2, (1-s) cố định nên:

Khi f1 tăng thì ω tăng theo

Khi f1 giảm thì ω giảm theo

Việc điều chỉnh tốc độ của động cơ KĐB bằng cách thay đổi tần số

n y thày nay,chúng thay th ường kéo theo điều chỉnh điện áp, dòng điện hay từ thông của mạchđiện stato

§iÖn töc«ng suÊt C«ng suÊt ra

C«ng su

Êt vµ

o

TÝn hiÖu

®iÒu khiÓn

§iÖn tö tÝn hiÖu TÝn hiÖu ra

TÝn hiÖu vµo

Nguån Nu«i

CHƯƠNG II

C C PH ÁC ẦN TỬ B N D ÁC ẪN

I Kh¸i qu¸t chung.

Hiện nay nhờ c¸c bộ biến đổi ( vÝ dô biến tần ) được sử dụng cïng c¸cphần tử b¸n dẫn c«ng suÊt , để điều khiển động cơ KĐB

Ta còng cÇn ph©n biÖt : Kü thuËt ®iÖn tö tÝn hiÖu vµ ®iÖn tö c«ng suÊt

§iÖn tö tÝn hiÖu (®iÖn tö dßng ®iÖn yÕu), ®iÖn tö c«ng suÊt (®iÖn tö dßng

Biến đổi v khày nay,chóng thay th ống chế nguồn năng lượng điện với c¸c tham số cã thểthay đổi được

Ưu điểm sử dụng c¸c phần tử b¸n dẫn c«ng suất :

+ Kh«ng g©y tia lửa điện khi c¾c van đãng , c¾t điện

+ Kh«ng bị m i mßn theo thày nay,chóng thay th ời gian

+ Tuy cã thÓ đãng cắt dßng điện lớn nhưng c¸c phần tử b¸n dẫn c«ngsuất lại được điều khiển bởi c¸c tÝn hiệu điện công suất nhỏ

+ Hiệu suất cao tổn thất Ýt

+ Cung cấp nguồn năng lượng cho phụ tải với c¸c đặc tÝnh yªu cầu

1.1 Đặc tÝnh cơ bản chung của c¸c phần tử b¸n dẫn sử dụng trong bé biến đổi

+Chỉ l m viày nay,chóng thay th ệc trong chế độ kho¸ , khi më cho dßng chạy qua th× cãđiện trở tương đương rất nhỏ Khi kho¸ th× điện trở tương đương rất lớn Nhờ đã tổn hao c«ng suất trong qu¸ tr×nh l m viày nay,chóng thay th ệc được tÝnh bằng tÝchcủa điện ¸p rơi trªn phần tử với dßng chạy qua sẽ có gi¸ trị nhỏ

+C¸c phần tử b¸n dẫn chỉ dẫn dßng theo một chiều khi phần tử được

®ặt dưới điện ¸p ph©n cực thuận Khi điện ¸p đặt lªn phần tử l ph©n cày nay,chóng thay th ựcngược , dßng qua phần tử nhỏ gọi l dßng rß (cày nay,chóng thay th ỡ mA)

II Ph©n loại c¸c phần tử b¸n dẫn công suất

+Loại kh«ng điều khiển vÝ dụ như điốt

+Loại cã điều khiển (được chia l m hai loày nay,chóng thay th ại ) :

- Điều khiển kh«ng ho n to n nhày nay,chóng thay th ày nay,chóng thay th ư thyristor , triac

-Điều khiển ho n to n : GTO ,Transistor,IGBT, MOSFET ày nay,chóng thay th ày nay,chóng thay th

1.2 Phần tử kh«ng điều khiển (điốt)

1.2.1 Kh¸i niÖm

Điốt l phày nay,chóng thay th ần tử b¸n dẫn cấu tạo bởi 1 lớp tiếp gi¸p p-n Điốt cã 2cực , anốt l cày nay,chóng thay th ực nối với lớp b¸n dẫn kiểu p, catốt k l cày nay,chóng thay th ực nối với lớp b¸ndẫn kiểu n Dßng điện chỉ chạy qua lớp b¸n dẫn theo chiều từ A đến K khiđiện ¸p UAK dương Khi UAK < 0 dßng qua điốt xấp xỉ b»ng 0

1.2.2 Cấu tạo v kí hiày nay,chúng thay th ệu của điốt

Hình 7, a cấu tạo, b kí hiệu

1.2.3 Đặc tính Vôn-Ampe của điốt

Hình 8) Đặc tính thực tế

Đặc tính gồm 2 phần , phần tính thuận nằm trong góc phần tử thứnhất , tương ứng UAK > 0 , đặc tính ngược nằm ở góc phần tư thứ 3 với UAK <

0

Trên đường đặc tính thuận , nếu UAK tăng từ 0 cho đến khi vượt quagiá trị UD,0 xấp xỉ 0.6 đến 0.7V (gọi l ày nay,chúng thay th điện áp rơi trên điôt) theo chiềuthuận , dòng trên điôt có thể có giá trị lớn nhưng điện áp rơi trên điôt thìhầu như không đổi Vậy đặc tính thuận đặc trưng bởi tính chất : Điện trởtương đương nhỏ

Trên đường đặc tính ngược nếu UAK tăng từ 0 đến Ungmax gọi l ày nay,chúng thay th điện

áp ngược max thì dòng qua điôt rất nhỏ gọi l dòng rò Này nay,chúng thay th ếu tiếp tục giảm

UAK thì  cũng không giảm nên điôt bị đánh thủng

1.2.4 Các thông số cơ bản của điôt

A Gi¸ trị trung b×nh của dßng điện cho phÐp chạy qua đi«t theo chiềuthuận ,  D

B Gi¸ trị điện ¸p ngược lớn nhất m ày nay,chóng thay th đi«t cã thể chịu đựng được ,

Ungmax :yªu cầu UAK ≤ Ungmax

Hình 9 a-cấu tao , b ký hiệu của thyristor

A.2 ĐặctÝnh v«n -ampe của mét thyristor

H×nh 10 Đặc tÝnh v«n-ampe của thyristor

Đặc tÝnh v«n-ampe của thyristor gồm hai phần chÝnh .(h×nh10) Phần thứ nhất nằm trong gãc phần tư thứ I l ày nay,chóng thay th đặc tÝnh thuậntương ứng với trêng hợp điện ¸p UAK >0 , phần thứ hai nằm trong gãc phần

tư thứ  , gọi l ày nay,chóng thay th đặc tÝnh ngược , ứng với UAK<0

A.3-C¸c th«ng số cơ bản của thyristor

+Gi¸ trị trung b×nh cho phÐp chạy qua thyristor , v,tb

+Điện ¸p ngược cho phÐp lớn nhất ,Ungmax

+Thời gian phục hồi tÝnh chất kho¸ của thyristtor , tp (

Hình 11 , a-cấu trúc bán dẫn

b-ký hiệu trên sơ đồ c-sơ đồ tương đương với haithyristor song song ngược

1.3.2-Phần tử bán dẫn công suất điều khiển ho n to n ày nay,chúng thay th ày nay,chúng thay th

C-GTO (gate turn-off thyristor )

L một loày nay,chúng thay th ại của thyristor :khoá lại được bằng cực điều khiển Cấutrúc của GTO phức tạp hơn so với các thyristor thường như ta đã xét Cấutrúc v ký hiày nay,chúng thay th ệu của và ký hiệu của GTO như hinh12

Chó ý :khi điều khiển më transistor dßng điều khiển phải thoả m·n:

C bh B C

B

I K HayI I

(1-15)

Víi Kbh=1,21,5 (hÖ sè b·o hoµ)

Tổn hao c«ng suất trªn transistor bằng tÝch giữa dßng colector với điện

¸p rơi trªn colector-emitor Do đã trong ché độ kho¸ ,tổn hao c«ng suất trªn

sẽ rất nhỏ

D2.C¸c th«ng số cơ bản của transistor

+ Dßng điện colector cho phÐp lớn nhất  C,max

+ Hệ số khuếch đại dßng điện 

Ký hiệu MOSFET:

H×nh14

F-Transistor cã cực điều khiển c¸ch ly ,GBT

GBT l phày nay,chóng thay th ần tử kết hợp khả năng đãng cắt nhanh của MOSFETvới khả năng chịu tải lớn của transistor thường Nã cũng l phày nay,chóng thay th ần tử điềukhiển bằng ®iÖn ¸p ,do vậy c«ng suất điều khiển yªu cầu nhỏ

Ký hiệu GBT:

H×nh15

1.4.So s¸nh tương đối giữa c¸c phần tử b¸n dẫn c«ng suất

Cã thể so s¸nh mét c¸ch tương đối c¸c phần tö b¸n dẫn c«ng suất theokhả năng đãng cắt về c«ng suất (điện ¸p vµ dßng ®iÖn ) v tày nay,chóng thay th ần số đãng cắt

để thấy đựơc phạm vi ứng dụng của c¸c phần tử kh¸c nhau H×nh 16 miªut¶ sự so s¸nh n y ày nay,chóng thay th

GTO l bày nay,chóng thay th ước cải tiến đáng kể vÒ c«ng nghệ chế tạo thyristor GTO cãkhả năng đãng cắt thấp hơn về c«ng suất so với thyristor , nhng phạm vihoạt động vè tần số lại cao hơn GTO được ứng dụng trong c¸c sớ đồnghịch lưu c«ng suất trung b×nh việc ứng dụng GTO đã dẫn đến c«ng suấtc¸c bộ biến đổi (biến tần) được chế tạo ng y c ng lày nay,chóng thay th ày nay,chóng thay th ớn

ThÊp Trung b×nh Cao

MOSFETTÇn sè

Transistor v ày nay,chúng thay th GBT l nhày nay,chúng thay th ũng phần tử bán dẫn được ứng dụng rộng rãitrong phạm vi công suất nhỏ nhng yêu cầu tần số l m viày nay,chúng thay th ệc cao Đặc biệt lày nay,chúng thay thcác GBT đang được ứng dụng ng y c ng rày nay,chúng thay th ày nay,chúng thay th ộng rãi v thay thày nay,chúng thay th ế dần cáctransistor thường Với cụng suất điều khiển yêu cầu nhỏ , việc sử dụng các

GBT l m ày nay,chúng thay th đơn giản đáng kể của bộ biến đổi v l m cho kích thày nay,chúng thay th ày nay,chúng thay th ước của

hệ thống điều khiển ng y c ng thu nhày nay,chúng thay th ày nay,chúng thay th ỏ Với ưu thế tuyệt đối về thời gianđúng cắt cực nhỏ (cỡ 0.5 đến 1s) , cỏc MOSFET chiếm ưu thế tuyệt đối

cho các ứng dụng yêu cầu tần số đúng cắt rất cao đến v i trày nay,chúng thay th ăm kHz nhngcông suất tương đối nhỏ

Chơng III Khảo sát bộ biến tần điều khiển động cơ KĐB

I .Giới thiệu bộ biến tần

1 Khái niệm cơ bản

Biến tần là các bộ biến đổi nguồn điện áp với các thông số điện áp và tần

2 Phân loại

Về nguyên lý ,biến tần chia ra làm hai loại :

Biến tần gián tiếp và biến tần trực tiếp

1 Các chức năng cơ bản của hệ truyền động xoay chiều với biến tần

Ví dụ với băng chuyền đóng gói sản phẩm

Băng chuyền cần thực hiện các nhiệm vụ

A Chạy hai chiều : Vận chuyển hàng theo một trong hai chiều

B Điều chỉnh tốc độ : Dùng biến trở trên KEYPAD hoặc dùng biến trởnối tới cổng AI (analog Input)

C Duy trì tốc độ không đổi : Biến tần sẽ tự động bù dòng điện vàmômen để duy trì tốc độ khi tải thay đổi

1 ,f

2 ,f

2

Trong menu SET :

Ramp_down_dừng động cơ: dừng nhanh

đúng vị trí mong muốn Thời gian dừng đặt theo ứng

dụng

Đặt thời gian dừng :

Lệnh DEC(DECELERATION),trong menu SET

F Hãm Để dừng phanh và chính xác động cơ theo yêu cầu Khi đóbiến tần phải tiêu thụ động năng của hệ động cơ _máy làm việc

Đặc biệt cho các ứng dụng bơm /quạt.Thí dụ :máy nén với

áp suất đặt 8)0 psi Tiết kiệm tới 35%năng lợng điện năng Giảm hao mòncơ khí do nhiều lần ấn

2.Phơng thức điều khiển ,điều khiển động cơ với biến tần.

A Điều khiển tại chỗ (local control)

Báo lỗi khi thời gian khởi động nhỏ

OCF (over curren fault)OLF (over load fault)

t

Tốc

độTốc độ đặt

Lỗi khi thời gian dừng quá nhỏ Biến tần tự động điều

chỉnh thời gian

Nếu thời gian dừng DEC quá nhỏ

Biến tần báo lỗi ObF (over voltage fault)

Sử dụng KEYPAD có sẵn trên mặt biến tần

Các phím:

Stop/Reset; Run; ESC ; FWd/REV

F1F4 ; Núm xoay KEYPAD có thể lắp đặt mặt ngoài tủ điều khiển sử dụng RJ-45(10M)Và bộ giá lắp

B Điều khiển từ xa (REMOTE CONTROL)

Biến tần cung cấp sẵn các đầu nối điều khiển từ xa

 Các đầu vào số LI ( logic INPUT )

 Các đầu vào tơng tự AI (analog INPUT )

 Các đầu ra tơng tự AO (analog OUTPUT )

 Các đầu ra rơle /số R/DO ( RELAY/DIGITAL OUTPUT )

Hình 17

C Khả năng điều khiển nhiều động cơ (multi motor operation)

Mỗi động cơ phải có rơle nhiệt bảo vệ Khi các động cơ có công suấtkhác nhau nên dùng luật điều khiển V/F

Hình 18)

D Điều khiển kiểu chủ /tớ (master /slaver operation)

Một biến tần đóng vai trò máy chủ gửi tín hiệu điều khiển đến các biếntần khác

bộ điều khiển lập trình cho phép điều khiển 1 tập ứng dụng nhất định

3 Cấu trúc của một bộ biến tần

B.Phân loạicác sơ đồ chỉnh lu

L

1

Khánglọc L2

LNX

Sơ đồ