ĐỒ ÁN Tìm hiểu về công nghệ cầu trục

ĐỒ ÁN Tìm hiểu về công nghệ cầu trục

Mục Lục

IV.Thiết kế phần mềm điều khiển 114 1

Chơng I: Tìm hiểu về công nghệ cầu trục 4

I.Động cơ một chiều 13

Chơng V Thiết kế hệ điều khiển cầu trục 78

I.Hệ thống cầu trục cũ của nhà máy thuỷ điện Ialy78 II.Thiết kế hệ thống mới 79

3 Tính toán và chọn điện trở hãm cho biến tần 90

IV.Thiết kế phần mềm điều khiển 114

IV.Khai báo chế độ điều khiển cho biến tần 115

Tài liệu tham khảo 125

Phụ lục 126

Lời Mở đầu

Trong quá phát triển công nghiệp của đất nớc ta hiện nay, nhu cầu về tự

động hóa đang là một trong những yếu tố đợc đặt nên hàng đầu Điều này đảm bảo cho nhiều nghành công nghiệp có đợc thế đứng của mình trong điều kiện cạnh tranh khác nhiệt của nền kinh tế thị trờng ngày nay Trong quá trình sản xuất, máy nâng vận chuyển đóng một vai trò rất quan trọng đặc biệt trong những nghành công nghiệp nặng Máy nâng-vận chuyển là cầu nối giữa các hạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các phân xởng trong một nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất

Hiện nay có rất nhiều giải pháp trong việc lựa chọn hệ điều khiển truyền động cầu trục Mỗi hệ thống điều khiển truyền động đều có những u và nhợc điểm riêng, việc chọn lựa hệ truyền động điều khiển cầu trục nào phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: Tính chất, số lợng hàng hóa cần vận chuyển và đặc thù của quá trình sản xuất

ứng dụng biến tần và PLC trong hệ điều khiển cầu trục công suất lớn là một trong những phơng pháp ứng dụng hệ điều khiển truyền động hiện đại nhất vào điều khiển cần trục Hệ điều khiển truyền động này còn có thể ứng dụng trong nhiều quá trình sản xuất khác trong công nghiệp đòi hỏi chỉ tiêu chất lợng truyền động cao, điều khiển chính xác hệ thống băng tải, công nghệ dệt

Trong thời gian gần 4 tháng tiến hành nghiên cứu và làm đồ án, đợc sự ớng dẫn nhiệt tình, sát sao của thầy giáo Đào Đức Thịnh, chúng em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp của mình

h-Tuy nhiên, do còn sự hạn chế của thời gian cũng nh kinh nghiệm Đồng thời giữa lý thuyết và thực tế là một khoảng cách khá xa cho nên bản thiết kế tốt nghiệp của chúng em không tránh khỏi những sai sót Chúng em rất mong

đợc sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô để em có thể hiểu rõ hơn về vấn đề nghiên cứu của mình

Trớc khi trở thành ngời kỹ s, cho chúng em gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy, các cô trong trờng Đại học bách khoa Hà Nội nói chung, các thày cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp nói riêng, KS Bùi Thắng Mỹ PGĐ kỹ thuật công ty VATCO, đặc biệt là thầy giáo Đào Đức Thịnh đã chỉ bảo, giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình hoàn thành đề tài

Chơng I: Tìm hiểu về công nghệ cầu trục

I.Tổng quan về cầu trục

1.Khái quát chung về các máy nâng vận chuyển–

Sự phát triển kinh tế của mỗi nớc phụ thuộc rất nhiều vào mức độ cơ giới hóa và tự động hóa các quá trình sản xuất Trong quá trình sản xuất, máy nâng- vận chuyển đóng vai trò khá quan trọng Máy nâng-vận chuyển là cầu nối giữa các hạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các phân xởng trong một nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất v.v…

Tính chất và số lợng hàng hóa cần vận chuyển tuỳ thuộc vào đặc thù của quá trình sản xuất

Trong ngành khai thác mỏ, trên các công trình thuỷ lợi, trên các công trờng xây dựng nhà máy thuỷ điện, xây dựng công nghiệp, xây dựng dân dụng v.v , phần lớn các công việc nặng nề nh… bốc, xúc, đào, khai thác đất đá đều

do các máy nâng-vận chuyển thực hiện

Trong các nhà máy chế tạo cơ khí, máy nâng vận chuyển dùng để vận chuyển phôi, bán thành phẩm và thành phẩm từ nhà máy này sang nhà máy khác, từ phân xởng này sang phân xởng khác

Việc sử dụng các máy nâng-vận chuyển trong các hạng mục công trình lớn sẽ làm giảm đáng kể thời gian xây dựng, giảm bớt số lợng công nhân (khoảng 10 lần).Đặc biệt một số nơi chỉ có thể vận chuyển bằng máy

a.Phân loại máy nâng-vận chuyển

Phụ thuộc vào đặc điểm của hàng hóa cần vận chuyển, kích thớc, số ợng và phơng vận chuyển mà các máy nâng-vận chuyển rất đa dạng Việc phân loại một cách hoàn hảo các máy nâng-vận chuyển rất khó khăn Có thể phân loại các máy nâng-vận chuyển theo các đặc điểm chính sau

l Theo phơng vận chuyển hàng hóa:

+Theo phơng thẳng đứng: Thang máy, máy nâng+Theo phơng nằm ngang: Băng chuyền, băng tải+Theo phơng nằm nghiêng: Xe kíp, thang chuyền, băng tải+Theo các phơng kết hợp: Cầu trục, cần trục, cầu trục cảng, máy xúc v.v…

- Theo cấu tạo của cơ cấu di chuyển:

+Máy nâng-vận chuyển đặt cố định: thang máy, máy nâng, thang chuyền, băng tải, băng chuyền v.v …

+Di chuyển tịnh tiến: cầu trục cảng, cần trục con dê, các loại cầu trục, cần trục v.v …

+Di chuyển quay với một góc quay tới hạn: cần cẩu tháp, máy xúc v.v …

Các khí cụ, thiết bị điện trong hệ thống truyền động và trang bị điện của các máy nâng-vận chuyển phải làm việc tin cậy trong mọi điều kiện nghiệt nghã của môi trờng, nhằm nâng cao năng suất, an toàn trong vận hành và khai thác.

Đối với hệ truyền động điện cho băng chuyền và băng tải, phải đảm bảo khởi động động cơ truyền động khi đầy tải, đặc biệt là vào mùa đông, khi nhiệt độ môi trờng giảm làm tăng mômen ma sát trong các ổ đỡ dẫn đến làm tăng đáng kể mômen cản tĩnh Mc (hình 1-1) Trên đồ thị ta thấy: Khi ω = 0 ,

đạt tới 50% Mđm ,đối với động cơ di chuyển xe con bằng (35 ữ 50)% Mđm , đối với động cơ di chuyển xe cầu bằng (50 ữ 55)% Mđm

Năng suất của máy nâng- vận chuyển quyết định bởi hai yếu tố: tải trọng của thiết bị và số chu kì bốc, xúc trong một giờ Số lợng hàng hóa bốc xúc mỗi một chu kì không nh nhau và nhỏ hơn trọng tải định mức, cho nên phụ tải đối với động cơ chỉ đạt (60 ữ 70)% công suất định mức của động cơ

Do điều kiện làm việc của máy nâng-vận chuyển nặng nề, thờng xuyên làm việc trong chế độ quá tải nên các máy nâng-vận chuyển đợc chế tạo có độ bền cơ khí cao, khả năng chịu quá tải lớn

c.Yêu cầu đối với hệ truyền động và trang bị điện cầu trục

Cầu trục là một thiết bị nâng vận chuyển dùng trong các xí nghiệp công nghiệp để vận chuyển nguyên vật liệu Cầu trục có ba cơ cấu chính:

-Cơ cấu nâng hạ

-Cơ cấu di chuyển xe cầu

-Cơ cấu di chuyển xe cam (xe trục)

Chế độ làm việc của các cơ cấu cầu trục đợc xác định từ các yêu cầu của quá trình công nghệ, chức năng của cầu trục trong dây truyền sản xuất Cấu tạo và kết cấu của cầu trục rất đa dạng Khi thiết kế và chế tạo hệ thống

điều khiển và hệ thống truyền động điện phải phù hợp với từng loại cụ thể

Cầu trục trong phân xởng luyện thép lò Machtanh, trong các phân xởng nhiệt luyện phải đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật trong chế độ quá độ Cầu trục

trong các phân xởng lắp ráp phải đảm bảo quá trình mở máy êm, dải điều chỉnh tốc độ rộng, dừng chính xác đúng nơi lấy hàng và hạ hàng v.v…

Từ những đặc điểm trên, có thể đa ra những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động và trang bị điện cho các cơ cấu của cầu trục:

- Sơ đồ cầu trúc của hệ điều khiển tự động đơn giản

- Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản về cấu tạo, thay thế

dễ dàng

- Trong sơ đồ điều khiển phải có mạch bảo vệ quá tải và ngắn mạch

- Quá trình mở máy diễn ra theo một luật định sẵn

- Sơ đồ điều khiển cho từng chuyển động riêng biệt, độc lập

- Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến, lùi cho xe cầu, xe con; hạn chế hành trình lên của cơ cấu nâng hạ

- Đảm bảo nâng hạ hàng ở tốc độ thấp

Từ những yêu cầu trên ta thấy :

-Với hệ truyền động: có thể dùng hệ truyền động xoay chiều hay một chiều tùy thuộc vào chế độ làm việc của cầu trục:

So với động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ không có hệ thống

cổ góp và chổi than nên kết cấu của nó gọn nhẹ hơn, dễ vận hành và sửa chữa hơn Ngày nay do sự phát triển của công nghệ bán dẫn nên giá thành của biến tần ngày càng hạ với khả năng điều khiển tốc độ rộng, trơn do vậy những u thế

về điều khiển tốc độ động cơ một chiều không còn nữa Vì thế xu hớng chủ yếu khi thiết kế và chế tạo hệ truyền động điện cho cầu trục là thờng chọn hệ truyền động biến tần- động cơ xoay chiều

-Với hệ thống điều khiển:

Có thể dùng hệ điều khiển với các công tác tơ, rơle, khởi động từ là các tiếp điểm hay dùng các khí cụ phi tiếp điểm Ngày nay với sự phát triển của

điện tử tin học hệ điều khiển các tiếp điểm trên có thể đợc thay thế bởi các máy tính, các hệ PLC có độ tin cậy cao, khả năng điều khiển linh hoạt, dễ dàng thay đổi chơng trình điều khiển

II Tính chọn các phần tử trong hệ truyền động điện

và trang bị điện cầu trục.

1 Tính chọn công suất động cơ

a.Động cơ truyền động cơ cấu nâng-hạ

Động cơ truyền động cơ cấu nâng-hạ giữ vai trò quan trọng trong các máy nâng-vận chuyển nói chung và trong cầu trục nói riêng Động cơ truyền

động cơ cấu nâng-hạ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, nên khi chọn công suất động cơ phải tính đến cả tải động

*Tính toán phụ tải tĩnh Phụ tải tĩnh của cơ cấu nâng-hạ chủ yếu là do tải trọng quyết định Để xác định phụ tải tĩnh, phải dựa vào sơ đồ động học của cơ cấu nâng-hạ cụ thể Giả sử có sơ động học nh hình 1- 1

Phụ tải tĩnh khi nâng có tải:

) ( + 0

- Phô t¶i tÜnh khi

R G

η

0 , [Nm]

- Phô t¶i tÜnh khi

Hạ hãm thực hiện khi hạ tải trọng lớn Khi đó mômen do tải trọng gây

ra rất lớn Máy điện phải làm việc ở chế độ hãm để giữa cho tải trọng đợc hạ với tốc độ ổn định( chuyển động không có gia tốc)

Để xác định mômen trên trục của động cơ khi hạ tải, cần thực hiện vài phép biến đổi sau:

Gọi mômen trên trục động cơ do tải trọng gây ra không có tổn thất là

Mt thì:

Mt =

i u

R G

.

) ( 0 + , [Nm]

Khi hạ tải, năng lợng đợc truyền từ phía tải trọng sang cơ cấu truyền

động, nên:

Mh = Mt - ∆M = Mt ηc , [Nm] (1-1)Trong đó: Mh – Mômen trên trục động cơ khi hạ tải ,[Nm]

∆M – Tổn thất mômen trong cơ cấu khi hạ tải

=

i u

R G

.

) ( 0 + (2 -

c

η

1) (1-2)

Đối với những tải trọng tơng đối lớn (ηc> 0,5) ta có ηh > 0 , Mh > 0

Điều đó có nghĩa là mômen động cơ ngợc chiều với mômen phụ tải Động cơ làm việc ở chế độ hạ hãm Khi tải trọng tơng đối nhỏ (ηc< 0,5) thì ηh > 0,

Mh < 0 , Mômen động cơ cùng chiều với mômen phụ tải Động cơ làm việc ở chế độ hạ động lực

*Tính toán hệ số tiếp điện tơng đối TĐ% Chu kì làm việc của cơ cấu nâng-hạ bao gồm các giai đoạn sau: Hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải(giữa các giai đoạn thờng có thời gian nghỉ)

Khi tính toán hệ số tiếp điện tơng đối, chúng ta bỏ qua thời gian hãm máy và mở máy

Thời gian toàn bộ 1 chu kì làm việc của cơ cấu nâng-hạ có thể tính đợc theo năng suất Q và tải trọng định mức Gđm

TĐ% = 100 %

ck

lv

T T

Trong đó: Tlv thời gian làm việc của một chu kì, xác định theo điều kiện làm việc cụ thể của cơ cấu

∑ =

Mđt =

ck

i i n i

T

t

M2 1

=

∑

Trong đó: Mi trị số mômen ứng với khoảng thời gian ti

K=(1,2ữ1,3) hệ số , phụ thuộc vào độ nhấp nhô của đồ thị phụ tải, tần số mở máy, hãm máy

Điều kiện để chọn công suất động cơ:

TĐ%th =

ck

imm ih

i

T

t t

∑

Trong đó: ∑ti : Tổng thời gian làm việc

∑tih : Tổng thời gian hãm ∑timm : Tổng thời gian mở máy

và tính phụ tải chính xác theo đại lợng đẳng trị Mđtcx

Động cơ đã chọn là đúng nếu thoả mãn yêu cầu:

Trong đó: Mtc : Mômen quy đổi về hệ số tiếp điện tiêu chuẩn

TĐtc% : Hệ số tiếp điện tiêu chuẩn

b)Tính chọn công suất động cơ cho các cơ cấu di chuyển theo phơng nằm ngang

Ví dụ điển hình cho cơ cấu di chuyển ngang theo phơng nằm ngang là cơ cấu xe cầu và xe con của cầu trục Sơ đồ lực đợc giới thiệu trên hình1-3

Phụ tải tĩnh của cơ cấu

ct b

+ + à , [N]

Đối với các cơ cấu có bánh xe sắt lăn trên đờng ray, phải tính đến lực cản

ma sát giữa mép bánh xe và đờng ray Lực đó đợc tính thêm bằng hệ số dự trù

k, và toàn bộ lực cản trong trờng hợp này sẽ là:

F’c = k.Fc = k 0 ( R f)

R

G G

ct b

+ + à , [N]

Hệ số k đợc lấy từ thực tế và kinh nghiệm vận hành

Ví dụ : Đối với cầu khi dùng ổ bi: k = 1,25ữ2; khi dùng ổ trợt

k = 2,5ữ4 Đối với xe con tơng ứng là k = 1,25ữ1,6 và k = 2,5ữ3,2

Nếu cơ cấu di chuyển trên đờng dốc có góc nghiêng là α , toàn bộ lực cản đợc tính theo biểu thức:

Hình 1-3: Sơ đồ lực của cơ cấu

di chuyển theo phương ngang

F”c = 0 ( R f)

R

G G

ct b

v tốc độ tổng của cơ cấu và gió, [m/s]

Công suất và mômen trên trục của động cơ đợc tính theo biểu thức sau:

η hiệu suất của cơ cấu

v tốc độ di chuyển theo ngang của xeChọn công suất động cơ, kiểm nghiệm công suất động cơ đã chọn tiến hành theo các bớc nh đã nêu trên

2.Tính toán và chọn cơ cấu phanh hãm

Phanh hãm là bộ phận không thể thiếu trong các cơ cấu chính của cầu trục Phanh dùng trong cầu trục thờng có ba loại: Phanh guốc, phanh đĩa và phanh đai Nguyên lý hoạt động của các loại phanh nói trên về cơ bản giống nhau Khi động cơ của cơ cấu đóng vào lới điện thì đồng thời cuộn dây của nam châm phanh hãm cũng có điện Lực hút của nam châm thắng lực cản của

lò xo, giải phóng trục động cơ để động cơ làm việc Khi cắt điện, cuộn dây nam châm cũng mất điện, lực căng của lò xo sẽ ép chặt má phanh vào trục

động cơ, để hãm

Phanh điện từ thờng chế tạo theo hai kiểu: Hành trình phần ứng dài(hàng chục mm) và hành trình phần ứng ngắn (vài mm) Loại hành trình dài yêu cầu lực hút nhỏ, nhng kết cấu cơ khí cồng kềnh và phức tạp Thực tế thờng dùng phanh hãm hành trình ngắn

Sơ đồ động học của cơ cấu phanh đai và phanh guốc giới thiệu trên hình 1-4

Khi cuộn dây của nam châm có điện, lực hút của nam châm sẽ nâng cánh tay đòn L lên, làm cho đai phanh (hoặc guốc phanh) không ép chặt vào trục động cơ Khi mất điện, do tự trọng của nam châm Gnc và đối trọng phanh

Gph cánh tay đòn hạ xuống và đai phanh ghì chặt trục động cơ

Đối với loại phanh hành trình ngắn, khi mất điện, dới tác dụng của lực

lò xo, đai phanh sẽ ép chặt vào trục động cơ

Khi chọn cơ cấu phanh cần chú ý đến 3 thông số cơ bản: điện áp làm việc, hệ số tiếp điện tơng đối(TĐ%) và độ dài hành trình của phần ứng(hoặc trị số góc quay lớn nhất)

Chơng II: Điều khiển đông cơ

Để điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng động cơ, ta dùng các bộ nguồn

điều áp nh : máy phát điện một chiều, các bộ biến đổi van hoặc khuếch đại

từ Các bộ biến đổi trên dùng để biến dòng xoay chiều của l… ới điện thành dòng một chiều và điều chỉnh giá trị sức điện động của nó cho phù hợp theo yêu cầu

Phơng trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập:

Ta có tốc độ không tải lý tởng: n0 = Uđm/KEΦ đm.Và độ cứng của đờng

Hình 2 1 Họ đặc tính cơ khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ.

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng thực chất là giảm áp và cho ra những tốc độ nhỏ hơn tốc độ cơ bản ncb Đồng thời

điều chỉnh nhảy cấp hay liên tục tùy thuộc vào bộ nguồn có điện áp thay đổi một cách liên tục và ngợc lại

M K

K

R R K

U n

M E

f u E

2

Φ

+

− Φ

=

f u

M E

R R

K K dn

Theo lý thuyết thì phạm vi điều chỉnh D = ∞ Nhng trong thực tế động cơ điện một chiều kích từ độc lập nếu không có biện pháp đặc biệt chỉ làm việc ở phạm vi cho phép: Umincp = Uđm/10, nghĩa là phạm vi điều chỉnh:

D = ncb/nmin = 10/1 Nếu điện áp phần ứng U < Umincp thì do phản ứng phần ứng

sẽ làm cho tốc độ động cơ không ổn định

Nhận xét: Phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ sẽ giữ nguyên độ cứng của đờng đặc tính cơ nên đợc dùng nhiều trong máy cắt kim loại và cho những tốc độ nhỏ hơn ncb

* u điểm: Đây là phơng pháp điều chỉnh triệt để, vô cấp có nghĩa là có thể

điều chỉnh tốc độ trong bất kỳ vùng tải nào kể cả khi ở không tải lý tởng

* Nhợc điểm: Phải cần có bộ nguồn có điện áp thay đổi đợc nên vốn đầu t

cơ bản và chi phí vận hành cao

2.Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông

Hình 2 2 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông.

Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh moment điện từ của động cơ M = KMφI và sức điện động quay của động cơ

E= KEφn Thông thờng, khi thay đổi từ thông thì điện áp phần ứng đợc giữ nguyên giá trị định mức

Đối với các máy điện nhỏ và đôi khi cả các máy điện công suất trung bình, ngời ta thờng sử dụng các biến trở đặt trong mạch kích từ để thay đổi từ thông

do tổn hao công suất nhỏ Đối với các máy điện công suất lớn thì dùng các bộ biến đổi đặc biệt nh: máy phát, khuếch đại máy điện, khuếch đại từ, bộ biến

đổi van…

Thực chất của phơng pháp này là giảm từ thông Nếu tăng từ thông thì dòng điện kích từ IKT sẽ tăng dần đến khi hỏng cuộn dây kích từ Do đó, để

điều chỉnh tốc độ chỉ có thể giảm dòng kích từ tức là giảm nhỏ từ thông so với

định mức Ta thấy lúc này tốc độ tăng lên khi từ thông giảm: n = U/KEΦ

Mặt khác ta có: Moment ngắn mạch Mn = KMφIn nên khi φ giảm sẽ làm cho

Khi φ giảm thì độ cứng β cũng giảm, đặc tính cơ sẽ dốc hơn Nên ta có

họ đờng đặc tính cơ khi thay đổi từ thông nh sau:

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông có thể điều chỉnh đợc tốc độ vô cấp và cho ra những tốc độ lớn hơn tốc độ cơ bản

Theo lý thuyết thì từ thông có thể giảm gần bằng 0, nghĩa là tốc độ tăng

đến vô cùng Nhng trên thực tế động cơ chỉ làm việc với tốc độ lớn nhất:

nmax = 3ncb tức phạm vi điều chỉnh: D = nmax/ncb = 3/1

Bởi vì ứng với mỗi động cơ ta có một tốc độ lớn nhất cho phép Khi

điều chỉnh tốc độ tùy thuộc vào điều kiện cơ khí, điều kiện cổ góp động cơ không thể đổi chiều dòng điện và chịu đợc hồ quang điện Do đó, động cơ không đợc làm việc quá tốc độ cho phép

Nhận xét: Phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông có thể điều chỉnh tốc độ vô cấp và cho những tốc độ lớn hơn ncb Phơng pháp này

đợc dùng để điều chỉnh tốc độ cho các máy mài vạn năng hoặc là máy bào ờng Do quá trình điều chỉnh tốc độ đợc thực hiện trên mạch kích từ nên tổn thất năng lợng ít, mang tính kinh tế Thiết bị đơn giản

gi-3.Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng có thể đợc dùng cho tất cả động cơ điện một chiều Trong ph-

ơng pháp này điện trở phụ đợc mắc nối tiếp với mạch phần ứng của động cơ theo sơ đồ nguyên lý nh sau:

Hình 2 4 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện

trở phụ trên mạch phần ứng.

Ta có phơng trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập:

M K

K

R R K

Khi thay đổi giá trị điện trở phụ Rf ta nhận thấy tốc độ không tải lý ởng: và độ cứng của đờng đặc tính cơ:

t-sẽ thay đổi khi giá trị Rf thay đổi Khi Rf càng lớn, β càng nhỏ nghĩa là đờng

đặc tính cơ càng dốc ứng với giá trị Rf = 0 ta có độ cứng của đờng đặc tính cơ

tự nhiên đợc tính theo công thức sau:

Ta nhận thấy βTN có giá trị lớn nhất nên đờng đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng lớn hơn tất cả các đờng đặc tính cơ có đóng điện trở phụ trên mạch phần ứng Vậy khi thay đổi giá trị Rf ta đợc họ đặc tính cơ nh sau:

Hình 2 5 Họ đặc tính cơ khi thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng.

Nguyên lý điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng đợc giải thích nh sau: Giả sử động cơ đang làm việc xác lập với tốc

độ n1 ta đóng thêm Rf vào mạch phần ứng Khi đó dòng điện phần ứng I đột ngột giảm xuống, còn tốc độ động cơ do quán tính nên cha kịp biến đổi Dòng

I giảm làm cho moment động cơ giảm theo và tốc độ giảm xuống, sau đó làm việc xác lập tại tốc độ n2 với n2 > n1

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ này chỉ có thể điều chỉnh tốc độ n < ncb Trên thực tế không thể dùng biến trở để điều chỉnh nên phơng pháp này sẽ cho những tốc độ nhảy cấp tức độ bằng phẳng γ xa 1 tức n1 cách xa n2, n2 cách xa

Khi giá trị Rf càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm Đồng thời dòng

điện ngắn mạch In và moment ngắn mạch Mn cũng giảm Do đó, phơng pháp

u

dm M E TN

M, I

0 < R p1 < R p2 < R p3

n cb > n 1 > n 2 > n 3

const K

U n

dm E

dm = Φ

=

0

f u

dm M E

R R

K K

này đợc dùng để hạn chế dòng điện và điều chỉnh tốc độ dới tốc độ cơ bản Và tuyệt đối không đợc dùng cho các động cơ của máy cắt kim loại.

Nhận xét: Phơng pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng chỉ cho những tốc độ nhảy cấp và nhỏ hơn ncb

* u điểm: Thiết bị thay đổi rất đơn giản, thờng dùng cho các động cơ cho cần

trục, thang máy, máy nâng, máy xúc, máy cán thép

* Nhợc điểm: Tốc độ điều chỉnh càng thấp khi giá trị điện trở phụ đóng vào

càng lớn, đặc tính cơ càng mềm, độ cứng giảm làm cho sự ổn định tốc độ khi phụ tải thay đổi càng kém Tổn hao phụ khi điều chỉnh rất lớn, tốc độ càng thấp thì tổn hao phụ càng tăng

*Nhợc điểm chung của cả ba phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều trên là độ cứng đặc tính cơ thấp Để tăng độ cứng đặc tính cơ ta sử dụng phơng pháp điều chỉnh vòng kín, có các phơng pháp điều chỉnh phản hồi để tăng độ cứng đặc tính cơ:

-Hệ thống truyền động điện với phản hồi dơng dòng điện

K

i Kdc Kb

K K

U K

K

B

K Φ

.

Φ )

Φ

R

Kdc Kb K

tăng, hệ số khuếch đại bộ điều chỉnh Kđc tăng dần đến ∞ thì độ cứng đặc tính cơ hệ kín βK cũng tăng dần đến ∞ hệ thống sẽ mất ổn định nên:

-

1 Nguyên lý điều chỉnh khi thay đổi điện trở trên mạch roto (thay đổi

đó dòng ở mạch roto tăng làm cho tốc độ của động cơ tăng

Khi đa điện trở phụ vào mạch roto thì hệ số trợt ứng với mômen cực đại lúc này là:

Do đó, khi thay đổi điện trở phụ rf trong mạch roto thì hệ số trợt Stf sẽ thay đổi và làm cho tốc độ động cơ thay đổi

Từ các đờng đặc tính trên hình vẽ (2-1), ta thấy với trị số phụ tải không

đổi, rf càng lớn thì động cơ làm việc với tốc độ càng thấp

rf1 < rf2 < rf3

ncb > n1 >n2 > n3

Khi Mc bằng hằng số thì động cơ làm việc xác lập tơng ứng với các

điểm a, b, c, d Tốc độ của động cơ càng thấp thì tổn hao càng lớn, độ cứng của đờng đặc tính cơ bị giảm Khi cho điện trở phụ vào càng lớn thì phạm vi

2 2

2 ' '

n

f tf

r r

r r S

điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào trị số phụ tải và phụ tải càng lớn thì phạm vi

điều chỉnh càng hẹp

Nhận Xét

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha bằng cách thay đổi điện trở phụ mạch roto có các u điểm sau:

- Có tốc độ phân cấp

- Tốc độ điều chỉnh nhỏ hơn tốc độ cơ bản

- Hạn chế đợc dòng mở máy

- Làm tăng khả năng mở máy của động cơ khi đa điện trở phụ vào mạch roto

- Các thao tác điều chỉnh đơn giản

- Giá thành chi phí vận hành, sữa chữa thấp

Mặc dù có các u điểm nh trên nhng vẫn còn các nhợc điểm sau:

2 Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng cách thay đổi số đôi cực

Trong nhiều trờng hợp các cơ cấu sản xuất không yêu cầu phải điều

chỉnh tốc độ bằng phẳng mà chỉ cần điều chỉnh có cấp.Đối với động cơ không

đồng bộ ba pha, ta có tốc độ của từ trờng quay:

n = n1(1-s)

Do đó khi thay đổi số đôi cực thì n1 sẽ thay đổi, vì vậy tốc độ của động cơ thay đổi

Để thay đổi số đôi cực P ta thay đổi cách đấu dây và cũng là cách thay

đổi chiều dòng điện đi trong các cuộn dây mỗi pha stato của động cơ

Khi thay đổi số đôi cực ta chú ý rằng số đôi cực ở stato và roto là nh nhau Nghĩa là khi thay đổi số đôi cực ở stato thì ở roto cũng phải thay đổi theo Do

đó rất khó thực hiện cho động cơ roto dây quấn, nên phơng pháp này chủ yếu dùng cho động cơ không đồng bộ roto lồng sóc và loại động cơ này có khả năng tự biến đổi số đôi cực ở roto để phù hợp với số đôi cực ở stato

Đối với động cơ có nhiều cấp tốc độ, mỗi pha stato phải có ít nhất là hai nhóm bối dây trở lên hoàn toàn giống nhau Do đó càng nhiều cấp tốc độ thì kích thớc, trọng lợng và giá thành càng cao vì vậy trong thực tế thờng dùng tối

đa là bốn cấp tốc độ

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi số

đôi cực có u điểm sau:

- Thiết bị đơn giản, giá thành hạ

P

f

n1 60 1

=

- Các đờng đặc tính cơ đều cứng và tổn thất phụ không đáng kể.

- Chỉ cho những tốc độ cấp với độ nhảy cấp khá lớn

- Hiệu suất sử dụng dây quấn thấp

- Cấu tạo của động cơ tơng đối phức tạp, nặng nề và giá thành cao

Đây là phơng pháp đợc ứng dụng trong các máy nh máy mài vạn năng, thang máy nhiều tầng, máy nâng trong hầm mỏ và còn dùng trong một số máy cắt kim loại, bơm ly tâm và quạt thông gió

3 Điều chỉnh tốc độ KĐB bằng cánh thay đổi điện áp

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ không đồng bộ bằng cách thay đổi điện áp thực hiện nh sau:

Để thay đổi điện áp, ngời ta dùng bộ biến đổi có điện áp ra tùy theo tín hiệu điều khiển đặt vào

o

U2.1

St

MM

U1~o

sin nên tổn thất phụ trong động cơ lớn do đó hiệu suất không cao Mặt khác khi điện áp lới suy giảm theo phơng trình đặc tính cơ mômen tới hạn sẽ giảm bình phơng lần độ suy gảm của điện áp

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp thờng dùng trong hệ truyền động mà mômen tải là hàm tăng theo tốc độ nh quạt thông gió, bơm ly tâm, …

4 Điều chỉnh tốc độ KĐB bằng cánh thay đổi tần số

a.Nguyên lý và quy luật điều chỉnh khi thay đổi tần số

Từ biểu thức:

P

f

n1 = 60 1

Ta thấy, tốc độ đồng bộ của động cơ không đồng bộ có thể thay đổi nếu

ta thay đổi tần số lới điện f1 Do đó tốc độ của động cơ n = n1(1 – s) , cũng thay đổi theo

Khi thay đổi tần số lới điện f1, nhận thấy nh sau:

Nếu bỏ qua điện trở dây quấn stato, tức là xem r1 = 0 thì mômen tới hạn cực

t

x

U x n

U M

55,92

P U

2 2

) 2 ( 2

3 π

=

2

2 t

n 2 2

f

U a M : tacoự

L ) 2(2

3P const

a ẹaởt

M

c

t

M = = λ

đồng thời phải thay đổi U1 theo các quy luật nhất định nhằm đảm bảo sự làm việc tơng ứng giữa mômen động cơ và mômen phụ tải Nghĩa là tỉ số giữa mômen cực đại của động cơ và mômen phụ tải tĩnh đối với các đặc tính cơ là hằng số.

Đặc tính cơ của bộ phận làm việc là quan hệ giữa tốc độ quay của mômen phụ tải lên trục quay

Mc = f(n)

Theo biểu thức thực nghiệm mang tính chất tổng quát để mô tả dạng

đặc tính cơ của bộ phận làm việc nh sau:

Trong đó:

Mc Mômen cản của bộ phận làm việc lên trục quay ở tốc độ n (Nm)

Mco Mômen cản của bộ phận làm việc lên trục quay khi n = 0

Mcđm Mômen cản của bộ phận làm việc lên trục quay khi n = nđm

Nh vậy, muốn điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay

đổi tần số ta phải có một bộ nguồn xoay chiều có thể điều chỉnh tần số điện áp một cách đồng thời theo các quy luật nh sau:

Nh vậy dạng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ khi thay đổi tần số theo quy luật điều chỉnh hình 1-2

x

)

ủm co củm co

c

n

n )(

M (M

M

const f

U

const f

U

const f

*

*

*

Hình 1-2 Các dạng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ khi thay đổi tần

số theo quy luật điều chỉnh U và f

b.Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ bằng biến tần

Biến tần là loại thiết bị điện tử chuyển đổi năng lợng điện xoay chiều có tần số cố định thành tần số biến đổi cung cấp cho động cơ

Động cơ không đồng bộ thờng đợc điều khiển theo một luật nhất định Biến tần đợc thiết kế theo luật điều khiển tơng ứng Một số luật điều khiển nh: U/f = const, (u/f)2= const , điều khiển trực tiếp mômen …

Có hai loại biến tần là biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp

+ Biến tần trực tiếp ( cycloconveter ) :

Là loại biến tần biến đổi trực tiếp điện áp vào xoay chiều U1(tần số f1) chỉ cần qua một mạch van là chuyển ngay ra tải một điện áp xoay chiều có tần

số f2 Tần số f2 luôn nhỏ hơn f1 ( f1 = 0.1ữ0.5 f2 ) Về lý thuyết có thể lập biến tần với f2>f1 song mức độ phức tạp sẽ tăng lên nhiều

0

n

M

Mc = a+b/n

Trong biến tần trực tiếp đờng cong điện áp đầu ra là đờng ghép nối các

đoạn hình sin của điện áp nguông bằng cách nối tải vào các pha của nguồn một cách luân phiên nhờ các van bán dẫn Các van bán dẫn trong biến tần trực tiếp đợc chuyển mạch tự nhiên

Biến tần trực tiếp có hiệu suất cao do chỉ có một lần biến đổi điện năng

và cho phép thực hiện hãm tái sinh năng lợng mà không cần có mạch điện phụ Cũng có thể dễ dàng thực hiện điều chỉnh điện áp và tần số đầu ra của biến tần trực tiếp với dạng sóng điện áp gần hình sin

Tuy vậy biến tần trực tiếp cũng có các nhợc điểm dễ nhận thấy nh: hệ

số công suất thấp, số lợng các van bán dẫn ở mạch lực khá nhiều và tần số

điều chỉnh bị giới hạn trên bởi tần số nguồn cung cấp và điều kiện chuyển mạch tự nhiên của các van bán dẫn này.Vì vậy ngày nay ngời ta ít sử dụng loại biến tần này và thờng sử dụng lọai biến tần gián tiếp

Biến tần trực tiếp thờng đợc dùng cho truyền động điện công suất lớn, tốc độ làm việc thấp, nh để cung cấp cho các động cơ rôto lồng sóc, các động cơ rôto dây quấn cấp bởi hai nguồn, các động cơ đồng bộ v.v…

+ Biến tần gián tiếp :

Là loại biến tần sử dụng một khâu trung gian một chiều Đầu tiên điện

áp xoay chiều đợc chuyển thành điện áp một chiều nhờ mạch chỉnh lu, sau đó qua mạch lọc rồi mới đợc biến đổi trở lại thành điện áp xoay chiều với tần số

f2

Việc biến đổi năng lợng hai lần làm giảm hiệu suất của biến tần Song

bù lại loại biến tần này cho phép thay đổi dễ dàng tần số f2 không phụ thuộc vào tần số f1 trong một dải rộng cả trên và dới tần số f1 vì tần số ra f2 chỉ phụ thuộc vào mạch điều khiển

Chỉnh lu : làm nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều

Lọc : Thờng là tụ điện C để đảm bảo điện áp nguồn cung cấp cho nghịch lu ít bị biến đổi mặt khác để trao đổi năng lợng phản kháng với điện cảm tải

Nghịch lu: Đây là thiết bị chính của biến tần gián tiếp, dạng điện áp ra

là đợc thay đổi do điều chỉnh sự đóng mở của các van trong nghịch lu

Nó có nhiệm vụ biến điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều có tần số thay đổi

• Nghịch lu độc lập nguồn dòng:

Thờng dùng cho các hệ thống công suất lớn và có sơ đồ cầu ba pha, trong đó các van bán dẫn là các van điều khiển hoàn toàn (điều khiển đợc cả quá trình dẫn và khóa GTO)

Nguồn cung cấp cho nghịch lu là nguồn dòng điện, dòng điện một chiều không phụ thuộc vào dòng điện tải Để thực hiện điều này thì điện cảm Lđ

phải có giá trị đủ lớn và phải dùng các mạch vòng điều chỉnh dòng điện

Sơ đồ nguyên lý hoạt động của nghịch lu nguồn dòng

Dòng điện tải có dạng hình chữ nhật và do trình tự đóng cắt của các van

từ V1 đến V6 quyết định

isa

Id0

Giá trị hiệu dụng của dòng điện tải:

Is= Id

3 2

Giá trị hiệu dụng của thành phần sóng cơ bản dòng điện trong phân tích Furier:

Ud.Id=3.Us1.Is1.cosϕTrong đó ϕ là góc lệch pha giữa thành phần cơ bản dòng điện và thành phần sóng cơ bản điện áp tải

• Nghich lu điện áp

Nghịch lu điện áp có đặc điểm : Dạng điện áp ra tải đợc định hình sẵn, còn dạng dòng điện tải lại phụ thuộc vào tính chất tải Nguồn điện cấp cho nghịch lu phải là nguồn sức điện động với nội trở nhỏ Điện áp ra của nghịch

lu điện áp không có dạng hình sin nh mong muốn mà đa số là xung chữ nhật

Để đánh giá sóng hài của điện áp ra ngời ta thờng dùng hệ số sau:

kq =

1

U

U q

trong đó Uq,,U1 là trị hiệu dụng của sóng hài bậc q và bậc 1 ( sóng hài cơ bản)

Các van bán dẫn dùng trong nghịch lu điện áp có thể là tiristo hoặc các loại tranzito (bipolar, Mosfet, IGBT) Phù hợp và u việt hơn cả là dùng transito

* Nghịch lu điện áp một pha

Nguyên lý làm việc:

Các van T1ữT4 đợc điều khiển theo cặp T1T3,T2T4 lệch pha nhau

180° ở nửa chu kỳ đầu điều khiển mở T1T3: điện áp nguồn sẽ đặt lên tải với cực tính xác định ( dấu không trong ngoặc trên sơ đồ) ta có ut =EN Dòng điện chảy từ cực dơng nguồn qua T1, Zt, T3 về cực âm nguồn

Đến thời điểm T/2 ta đảo trạng thái điều khiển cho T1T3 và T2T4 dẫn Nhng do tải có tính cảm nên dòng điện không đảo chiều ngay đợc Năng lợng tích luỹ ở điện cảm sẽ duy trì dòng điện theo chiều cũ, lúc đó dòng điện buộc phải thoát qua các điốt Đ2, Đ4 về nguồn theo đờng Đ2 cực dơng EN – qua nguồn EN xuống cực âm (hoặc qua tụ C0 ) - Đ4 (một phần dòng tải sẽ qua T2,

T4 theo chiều ngợc) Nh vậy do Đ2, Đ4 và T2, T4 dẫn, điện áp ra tải đảo cực tính ngay (dấu dơng trong ngoặc) ut = - EN , song dòng điện it vẫn duy trì chiều cũ cho đến thời điểm t2 mới đảo chiều Đến thời điểm T lại đảo trạng thái, quá trình diễn ra tơng tự: dòng sẽ duy trì chiều cũ một đoạn bằng t1 nhờ các van

Đ1, Đ3, T1, T3 rồi mới đảo chiều Qua một chu kỳ tải nhận đợc điện áp và dòng

điện là xoay chiều, đây chính là nguyên lý nghịch lu

Để xác định qui luật biến thiên của dòng điện tải ta có thể sử dụng các phơng pháp giải mạch tơng tự khi phân tích các bộ điều chỉnh xung áp một chiều

Sơ đồ mạch nghịch lu nguồn áp một pha

• Nghịch lu điện áp ba pha

Ngịch lu điện áp ba pha thờng dùng sơ đồ cầu, trong đó có thể dùng ba cầu một pha đấu thành mạch ba pha Các quá trình điện từ trong NLĐA ba pha phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau nh : đặc tính tải, cách đấu tải, kiểu

đấu biến áp ra, nguồn cung cấp và nguyên tắc điều khiển

Các phơng pháp điều khiển tơng tự nh NLĐA một pha Tuy nhiên thờng hay dùng nhất là kiểu điều khiển cho góc dẫn của van: λ = 180° và λ = 120° Còn tải có thể đấu sao hoặc tam giác

Ưu nhợc điểm:

Phơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi tần

số nguồn đợc ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp với u điểm gọn nhẹ và dễ

điều chỉnh Điều chỉnh tốc độ trơn không phân cấp nh các phơng pháp điều chỉnh tốc độ khác với dải điều chỉnh tốc độ rộng cả trên và dới tốc độ cơ bản Chi phí đầu t ban đầu cao

ẹ2

ẹ3 -

(-) +

Zt

T3

T2

Chơng III Biến tần của ABB

I.Tổng quan chung

ABB có nhiều loại biến tần dùng cho các ứng dụng khác nhau Tuỳ thuộc vào từng mục đích sử dụng mà ta chọn loại biến tần thích hợp

Với mục đích sử dụng biến tần điều khiển động cơ trong cơ cấu nâng hạ cần trục ta chọn biến tần ACS600

ACS600 là thiết bị điện xoay chiều dùng để điều khiển tốc độ và mômen động cơ Điều khiển chính xác tốc độ, công nghệ Direct Torque Control ( DTC ) điều khiển trực tiếp mômen có sự cải tiến của ABB điều khiển chính xác mà không cần bộ mã hoá tốc độ Một trong những lợi ích chính của ACS600 là có nhiều thiết bị cho công nghệ chung Nó bao gồm trợ giúp khởi

động, chơng trình thích nghi và DTC, sử lý giao diện, công cụ phần mền cho từng loại, sự bảo trì và thiết bị thay thế

Công nghệ cao DTC: Phần chính của ACS600 là DTC lớp đầu tiên trong

hệ thống điều khiển động cơ Sự thi hành hoàn hảo và thích hợp của ACS600

đảm bảo nó sẽ không bị giới hạn trong ứng dụng

Start-up Assistant : Trợ giúp khởi động

Trên đỉnh của thiết bị luôn có một bộ giao diện thân thiện Khi chúng ta khởi động thiết bị lần đầu tiên Start - up Assistant sẽ linh hoạt chỉ dẫn cho ta những yêu cầu cần thiết

Những thiết bị cần dùng cho ACS600 là bộ lọc, fielbus module, bộ nối PC ACS600 I/O:

Những kênh vào ra số, tơng tự onboard sử dụng cho những yêu cầu điều khiển khác nhau nh : giám sát, đo đạc

Có thể nối thêm các kênh vào ra khác với ACS600 tùy vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng

I/O trên RMIO-01 Board :

• 3 đầu vào tơng tự : - Một ±0(2) 10 V , là ADC 12 bit…

- Hai 0(4) 20mA ,là ADC 12 bit…

• 2 đầu ra tơng tự :

- 0(4) 20 mA , là ADC 10 bit…

• 7 đầu vào số :

- Điện áp vào 24V

- Thời gian chuyển đổi 1ms

• 3 rơle số : - Switchover contact

- 24 V hoặc 115/230V AC

- Max 2A

II.CÊu tróc phÇn cøng

Giao diện điều khiển và mạch điện chính của thiết bị :

Thành phần cấu thành Mô tả

Chỉnh lu 6 xung Chuyển đổi điện áp xoay chiều thành

điện áp một chiều

Tụ điện Ổn định điện áp một chiều trung gian

cung cấp cho nghịch lu

Nghịch lu 6 xung IGBT

Chuyển đổi điện áp một chiều thành

điện áp xoay chiều tần số biến đổi

Điều khiển động cơ chính là điều chỉnh đóng cắt những IGBT

Motor control:

Điều khiển động cơ là phần cơ bản trong phơng pháp điều khiển trực tiếp mômen ( DTC direct torque control ) Dòng điện hai pha đa ra từ nghịch l-

u và điện áp một chiều từ chỉnh lu đợc đo về sử dụng cho điều khiển, dòng

điện pha còn lại dùng để bảo vệ nối đất

Các van bán dẫn dùng trong nghịch lu là loại IGBT(isulated gate bipolar transito )đây là loại bóng bán dẫn kết hợp hai u điểm

C

của transito trờng và transito lỡng cực:

chịu đợc dòng điện lớn nh

loại bipolar và điều khiển bằng áp

nh loại transito trờng(MOSFET)

1.Panel điều khiển

Bảng điều khiển CDP 311 là thiết bị sử

dụng để điều khiển và lập trình cho ACC600,

Bộ điều khiển này có thể gắn trục tiếp trên

mặt trớc của biến tần

Bảng điều khiển CDP311 hiển thị dạng

LCD có 4 dòng, với 20 ký tự mỗi dòng Bảng

điều khiển l mà ột loại hiển thị LCD hiển thị

chức năng của thiết bị v thông sà ố của thiết bị

và các thông tin khác về thiết bị.Những chữ

hoặc số xuất hiện tuỳ theo phím đợc bấm trên

bản điều khiẻn

Có 4 loại ngôn ngữ đợc ghi trong bộ nhớ của

ACC600 Việc chọn ngôn ngữ là ở chế độ khởi

động với thông số 99.1 LANGUAGE Quyết

định chọn loại ngôn ngữ là do ngời dùng

Bảng điều khiển này có 16 nút phím với 4

phím chế độ điều khiển khác nhau:

- Nhận dạng hiển thị (Identification Display) Khi bộ panel điều khiển

đ-ợc kết nối lần đầu tiên, hoặc nguồn cấp đđ-ợc đa vào bộ điều khiển, nhận dạng hiển thị sẽ xuất hiện biểu diễn trên panel thông số nhận dạng và số thiết bị đợc kết nối

Chú ý: Bộ panel điều khiển có thể đợc kết nối với thiết bị trong khi thiết

bị đã đợc cấp nguồn

Sau 2 giây hiển thị sễ xoá và tín hiệu thực đợc lựa chọn điều khiển sẽ xuất hiện.Tín hiệu thực (Actual Signal) chế độ này bao gồm 2 hiển thị: Hiển thị tín hiệu thực và chế độ hiển thị lỗi quá khứ Tín hiệu thực sẽ đợc hiển thị trớc khi chế độ hiển thị tín hiệu thực đợc nhập, nếu thiết bị trong tình trạng lỗi hiển thị lỗi sẽ đợc hiển thị trớc.

Cách hiển thị tên tín hiệu thựcCách lựa chọn tín hiệu thựcđể hiển thị:

- Chế độ chức năng (Function Mode): Đợc sử dụng để lựa chọn các chức năng đặc biệt Các chức năng bao gồm Parameter Upload, Parameter Download

- Chế độ cài đặt thông số(Parameter Mode) đợc sử dụng để thay đổi thông số cho biến tần ACC 600 Khi vào chế độ này lần đầu tiên sau khi cấp nguồn, màn hình hiển thị sẽ hiển thị thông số đầu tiên của nhóm đầu Lần tiếp theo khi vào chế độ thông số những lựa chọn thông số tiếp theo đợc hiển thị Một vài thông số khởi động sẽ không thể thay đổi đợc khi thiết bị đang hoạt

động nếu cố gắng thay đổi thiết bị sẽ cảnh báo

Nếu cả L và R trên hàng hiển thị đều không đợc lựa chọn, thiết bị đợc

điều khiển bằng phơng thức khác Yêu cầu điều khiển không thể đợc đa từ bộ panel này và chỉ có chức năng hiển thị tín hiệu thực, tải dữ liệu và thay đổi thông số nhận dạng

2.Các nhóm thông số khởi động

Ngời sử dụng có thể thay đổi cấu hình của ACS600 để tơng thích với một chơng trình ứng dụng cần thiết thông qua việc đặt các tham số Để truy cập vào các thông số khởi động bạn phải vào chế độ Parametars Mode.Thông

số khởi động sẽ xuất hiện trên bản hiển thị Sau khi thông số khởi động của

động cơ đã đợc đặt, nhìn thấy nhóm thông số đợc sắp xếp cuối cùng khi đặt ở chế độ Parameter Mode

Nhóm thông số khởi động có những thông số để lựa chọn chơng trình ứng dụng và chứa thông tin thông số động cơ cơ bản yêu cầu đợc nhập vào cho phù hợp giữa ACS600 với động cơ Khi thay đổi những thông số khởi

động làm theo các thủ tục đợc miêu tả trong bảng 3-1 chứa danh sách các thông số khởi động

Thiết bị sẽ không làm việc nếu những thông số khởi động không đợc thay đổi một cánh phù hợp hoặc dòng điện bình thờng của động cơ quá nhỏ so với dòng điện bình thờng của biến tần(Cảnh báo sau sẽ đợc hiển thị )

3 APPLIC RESTORE Nếu lựa chọn YES sẽ khôi phục các thông số đợc cài đặt trong một trong các macro dới đây

Nếu sử dụng macro CRANE or M/F CTRL giá trị thông số đợc khôi phục cài đặt là thông số do nhà sử dụng đặt

Nếu sử dụng Macro 1 hoặc 2 bảng giá trị thông số đợc khôi phục cài đặt

là thông số lần cuối đợc lu giữ Thêm vào đó việc nhận dạng thông số của

động cơ đang chạy đợc khôi phục

4 MOTOR CTRL MODE

Thông số này đặt chế độ hoạt động cho động cơ

DTC(Điều khiển trực tiếp momen)là chế độ phù hợp cho phần lớn các ứng dụng.ACC600 thi hành điều khiển chính xác tốc độ và momen của động cơ lồng sóc chuẩn Đòi hỏi bộ mã hoá xung phản hồi ở tất cả thiết bị cần trục Với những ứng dụng nhiều động cơ điện áp danh nghĩa của mỗi động cơ phải bằng điện áp danh nghĩa của bộ biến tần và tần số của mỗi động cơ phải nh nhau.Tổng dòng điện của các động cơ phải nằm trong giới hạn lý thuyết ở thông số 99.6(MOTOR NOMINAL CURRENT).

Chế độ SCALAR đợc gợi ý dùng cho nhiều động cơ khi mà số động cơ nối với ACC600 là thay đổi Chế độ này cũng sử dụng khi mà dòng điện danh

định của động cơ nhỏ hơn 1/6 dòng điện danh định của biến tần hoặc biến tần

sử dụng ở mục đích kiểm tra không nối với động cơ nào.Với chế độ điều khiển SCALAR thiết bị không mang lại hiệu quả nh ở chế độ DTC Sự khác nhau giữa hai chế độ này sẽ đợc thảo luận kỹ hơn ở phần danh sách thông số có liên quan

Động cơ nào đang chạy, điều khiển momen, và kiểm tra sự mất pha(thông số 30.10) không hiển thị trong chế độ SCALAR

5 MOTOR NOM VOLTAGE

Thông số này làm tơng thích giữa ACC600 với điện áp danh định của

động cơ đợc chỉ ra trên bảng ghi trên động cơ Không thể khởi động đợc ACC600 nếu thông số này không đợc đặt

Chú ý: Không cho phép nối với một động cơ mà điện áp bình thờng nhỏ hơn 1/2*UN hoặc lớn hơn 2*UN UN là 415V ,500V, 690V sinh ra từ khung điện

áp danh nghĩa của ACC600 đợc sử dụng

6 MOTOR NOM

Thông số này làm tơng thích ACC600 với mức dòng điện của động cơ Dòng điện này cho phép trong phạm vi 1/6*Ind của ACC600 2*Ind của…ACC600 là hợp lý cho chế độ DTC ở chế độ SCALAR cho phép 0*Ind của ACC600

Dòng điện chạy chính xác của động cơ yêu cầu dòng từ hoá của động cơ không vợt quá 90% của dòng danh định của biến tần

7 MOTOR NOM FRE

Thông số này làm tơng thích ACC600 với mức tần số của động cơ Tần

số này có thể đặt từ 8Hz tới 300Hz

8 MOTOR NOM SPEED

Thông số này làm tơng thích giữa ACC600 với tốc độ danh định của

động cơ, tốc độ này đợc chỉ ra trên bảng của động cơ

Chú ý Đặt thông số này rất quan trọng để đạt đợc sự điều khiển chính xác tốc độ của động cơ

9 MOTOR NOM POWER

Thông số này làm tơng thích giữa ACC600 với khoảng công suất của động cơ,

có thể đặt giữa 0,5kW và 9000kW

10 MOTOR ID RUN?

Thông số này đợc sử dụng để nạp số chỉ của động cơ chạy(ID RUN) Trong quá trình hoạt động, ACC600 sẽ nhận biết đợc đặc điểm của động cơ để

Chú ý: Tất cả các chức năng của cẩu nh : Hiển thị mômen, mômen cung cấp Nguồn cấp tốt nhất và mômen lu giữ phải không đợc sử dụng trong quá trình ID Run.

Bất kỳ sự thay đổi nào của giá trị giới hạn (Parameter Group 20) nên

đ-ợc thực hiện sau khi biểu diễn thông số ID Run (Sử dụng giá trị mặc định) Những giá trị giới hạn có thể ảnh hởng tới kết quả của ID Run

REDUCED

Chỉ có thể lựa chọn nếu động cơ không thể đợc tách riêng từ quá trình

điều khển thiết bị Việc giảm giá trị Motor ID Run nên đợc lựa chọn trong ứng dụng khi mất điều khiển động lực lớn hơn 20% hoặc khi không thể giảm đợc tốc độ khi động cơ đang chạy

Chú ý : Kiểm tra chiều quay thuận của động cơ trớc khi bắt đầu sử dụng quá trình Motor ID Run Trong suốt quá trình hoạt động động cơ sẽ quay thuận trong quá trình hoạt động thuận

WARNING! Động cơ sẽ đạt tới khoảng 50% - 80% tốc độ thông thờng trong suốt quá trình Motor ID Run Chắc chắn rằng là an toàn để chạy động cơ trớc khi vận hành chế độ Motor ID Run

Thực hiện chế độ Motor ID Run(Điều khiển phải ở trong chế độ LOCAL)

1) Thay đổi sự lựa chọn STANDARD or REDUCED:

2)Nhấn ENTER cho mọi lựa chọn Bảng thông số dới đây sẽ đợc hiển thị

3)Để bắt đầu chế độ ID Run nhấn key Nguồn On Ackn input DI2 phải

đ-ợc họat động nếu trong chế độ Fieldbus Bảng thông số dứơi đây sẽ đđ-ợc hiển thị trong suốt quá trình ID Run đang đợc tiến hành

Sau khi hoàn thành chế độ ID Run chế độ hiển thị tín hiệu thực sẽ bắt

đầu bằng việc nhấn phím RESET

Chế độ hoạt động Motor ID Run có thể đợc dừng lại bất kỳ khi nào bằng việc nhấn phím

Nhấn bất kỳ phím nào khác nh ACT, FUNC or DRIVE trong khi thông báo cảnh báo đang hiển thị sẽ xoá hiển thị và quay trở về bảng Parameter Mode, Parameter 99.10 Hoặc STANDARD, REDUCED or NO sẽ đợc hiển thị tuỳ thuộc vào việc chế độ ID Run có đang đợc tiến hành hay không

Nếu không phím nào đợc nhấn sau 60s và chế độ ID Run vẫn đang đợc tiến hành, bảng cảnh báo sẽ đợc lu giữ lại

Tín hiệu thực no 16 IDENTIF RUN DONE sẽ đợc đặt TRUE khi chế độ ID Run đã đợc thực hiện hoàn tất

Chú ý : Bất kỳ sự thay đổi nào của dữ liệu thông số động cơ 99.5 99.9 sau khi hoàn thành chế độ ID Run sẽ xoá thông số ID Run đã đợc thực hiện Một thông số ID RUN mới sẽ phải đợc thiết lập không tải trớc khi có thể đợc vận hành điều khiển tiếp tục

1 RELAY RO1 OUTPUT Ralay output 1 content

2 RELAY RO2 OUTPUT Ralay output 2 content

3 RELAY RO3 OUTPUT Ralay output 3 content