NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY CHIÊN CƠM

- Ngày nay động cơ điện được dùng trong hấu hết mọi lĩnh vực, từ các động cơ nhỏ dùng trong lò vi sóng để chuyển động đĩa quay, hay trong các máy đọc đĩa máy chơi CD hay DVD, đến các đồ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH

KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO

MÁY CHIÊN CƠM

Họ và tên sinh viên: DƯƠNG BÌNH TRỌNG

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MÁY CHIÊN CƠM

Tác giả

DƯƠNG BÌNH TRỌNG

Khóa luận được đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp bằng Kỹ sư ngành

Cơ Điện Tử

Giáo viên hướng dẫn:

KS Đào Duy Vinh

Tháng 06 năm 2011

LỜI CẢM ƠN

Thông qua khóa luận tốt nghiệp này tôi xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến:

- Tất cả quý thầy cô trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh đã truyền đạt cho tôi những kiến thức quý báu làm nền tảng sau này Đặc biệt quý thầy cô trong Bộ môn Cơ Điện Tử - khoa Cơ Khí Công Nghệ đã dạy bảo, trang bị cho chúng tôi những kiến thức chuyên ngành cơ bản làm hành trang bước vào thực tế

- Giáo viên hướng dẫn: thầy Đào Duy Vinh đã tận tình giúp đỡ từ khi bắt đầu đến khi hoàn thành khóa luận

- Tập thể lớp DH07CD đã cùng tôi chia sẻ những kiến thức học hỏi được trong thời gian qua

- Tất cả bạn bè người thân đã động viên, giúp đỡ tôi vượt qua những khó khăn trong quá trình thực hiện

Vì thời gian không nhiều cũng như do kiến thức, kinh nghiệm còn hạn chế nên sẽ không tránh khỏi những thiếu sót Rất mong được sự góp ý chân thành từ phía thầy cô cùng bạn đọc

Xin chân thành cảm ơn

Sinh viên thực hiện

DƯƠNG BÌNH TRỌNG

TÓM TẮT

Tên đề tài: “ Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy chiên cơm”

Thời gian thực hiện: từ 01/04/2011 – 22/06/2011

Địa điểm thực hiện:

- Xưởng bộ môn cơ điện tử - trường Đại học Nông Lâm Thành phố Hồ Chí Minh

Mục đích của để tài:

- Thực hiện đề tài “Nghiên cứu, thiết kế và chế tạo máy chiên cơm”

- Sản phẩm của đề tài nếu được phát triển rộng, đi sâu hơn thì có thể ứng dụng vào trong thực tế sản xuất công nghiệp

Kết quả:

- Máy chiên cơm được chế tạo đạt theo yêu cầu mong muốn

- Thử nghiệm , đo đạc thu được các kết quả mong muốn

MỤC LỤC

Trang

Trang tựa i

Lời cảm ơn ii

Tóm tắt iii

Mục lục iv

Dang sách chữ viết tắt vi

Danh sách các hình vii

Dang sách các bảng viii

CHƯƠNG 1 MỞ ĐẦU 1

1.1 Đặt vấn đề 1

1.2 Mục đích đề tài 1

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 2

CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN 3

2.1 Yêu cầu của món chiên 3

2.2 Giới thiệu chung về máy chiên cơm 3

2.2.1 Khái niệm về máy chiên cơm 3

2.2.2 Phân loại máy chiên cơm 3

2.3 Những yêu cầu cơ bản đối với cấu tạo máy chiên cơm 4

2.3.1 Hợp lý về công nghệ 4

2.3.2 Hiệu quả về kỹ thuật 4

2.3.3 Chắc chắn khi làm việc 4

2.3.4 Tiện lợi khi sử dụng 4

2.3.5 Rẻ và đơn giản khi chế tạo 5

2.3.6 Hình dáng bề ngoài đẹp 5

2.4 Khảo sát các máy chiên cơm trên thị trường 6

2.4.1 Máy chiên tự động 6

2.4.2 Máy Seesoning 7

2.4.3 Máy chiên cơm đa năng 9

2.4.4 Máy trộn đồ ăn BFK-10 10

2.5 Thành phần cơ bản của máy chiên cơm 11

2.5.1 Động cơ điện 11

2.5.2 Tống quan về biến tần 19

2.5.3 Hộp giảm tốc 24

2.5.4 Hệ thống bánh đai 25

2.6 Kết luận 31

CHƯƠNG 3 NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 32

3.1 Nội dung nghiên cứu 32

3.2 Linh kiện, thiết bị được sử dụng trong thiết kế và điều khiển 32

3.3 Phương pháp nghiên cứu 32

CHƯƠNG 4 KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 33

4.1 Tính toán thiết kế máy 33

4.1.1 Tính toán thiết kế phần khung 34

4.1.2 Tính toán lựa chọn động cơ 36

4.1.3 Thiết kế mạch điện điều khiển 38

4.2 Tiến hành khảo nghiệm 39

4.2.1 Chọn góc nghiêng 39

4.2.2 Chọn số vòng quay 40

4.2.3 Chọn nhiệt độ thích hợp 42

CHƯƠNG 5 KẾT LUẬN VÀ ĐỀ NGHỊ 44

5.1 Kết luận 44

5.2 Đề nghị 44

TÀI LIỆU THAM KHẢO 45

PHỤ LỤC 46

DVD Digital Video Disc

RMP Rotate per minute

IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor

Hình 2.11 Bộ truyền đai thông thường

Hình 2.12 Bộ truyền đai chéo và nửa chéo

Hình 2.13 Bộ phận căng đai

Hình 2.14 Hình dáng tiết diện đai

Hình 2.15 Hình dáng tiết diện đai

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 2.1 Thông số kỹ thuật máy chiên tự động

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật máy Seasoning

Bảng 4.1 Kết quả khảo nghiệm góc nghiêng

Bảng 4.2 Kết quả khảo nghiệm số vòng quay

Bảng 4.3 Kết quả khảo nghiệm nhiệt độ

Chương 1

MỞ ĐẦU

1.1 Đặt vấn đề

Việt Nam là nước nông nghiệp lâu đời, cây lúa gắn liền với đời sống con người

từ thời xa xưa Bên cạnh việc sử dụng gạo như là món ăn chính hàng ngày, người dân còn biết sử dụng gạo để chế biết ra nhiều món ăn khác, trong số những món ăn đó phải

“Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo máy chiên cơm”

1.2 Mục đích của đề tài

Nghiên cứu, chế tạo máy chiên cơm với mục đích vận dụng những kiến thức về

an toàn, vệ sinh thực phẩm Điều khiển nhiệt độ phù hợp cùng với điều khiển tốc độ phù hợp để tối ưu hóa thời gian chiên cơm

Có nhiều loại cơm chiên, mỗi loại được chế biến với những thức ăn kèm khác nhau Tuy nhiên ở đây với mức độ cho phép của đề tài tôi chỉ thực hiện chiên cơm thử nghiệm với cơm trắng, để tạo thành các món chiên khác nhau cần dùng thêm các gia vị đặc trưng của món chiên đó

Kết quả nghiên cứu có thể được ứng dụng hữu ích không những phụ vụ việc tạo

ra món ăn ngon mà còn có thể được sử dụng làm cơ sở đào tạo hoặc nghiên cứu các vấn đề có liên quan

1.3 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Về mặt khoa học, đề tài vận dụng những kiến thức và kỹ thuật trong lĩnh vực cơ khí, công nghệ thông tin, điện tử, điều khiển tự động nhằm giải quyết công việc một cách có hiệu quả

Về mặt thực tiễn, đề tài này có thể được dùng làm mô hình thí nghiêm trong quá trình giảng dạy nhằm giải quyết tình huống thật trong sản xuất

Chương 2

TỔNG QUAN

2.1 Yêu cầu chung của món cơm chiên

- Cơm chiên xong phải ngon và thơm

- Sử dụng gạo có mùi thơm và độ dẻo

- Hạt cơm phải được nấu chín mềm trước khi chiên, không nhão không khô và phải có độ dẻo nhất định

- Lượng dầu ăn sử dụng không được quá nhiều

- Cơm chiên có thể cho thêm các nguyên liệu kết hợp như : cà rốt, đậu hà lan, hành …

2.2 Giới thiệu chung về máy chiên cơm

2.2.1 Khái niệm về máy chiên cơm

Máy chiên cơm là một loại máy cung cấp nhiệt để làm chín thực phẩm thông qua một quá trình truyền nhiệt thích hợp trong khoảng thời gian phù hợp

2.2.2 Phân loại máy chiên cơm

b Theo nhiên liệu cấp cho máy

- Máy chiên sử dụng khí gas để cung cấp nhiệt

- Máy chiên sử dụng điện năng để cung cấp nhiệt

2.3 Những yêu cầu cơ bản đối với cấu tạo máy chiên cơm

2.3.1 Hợp lý về công nghệ

- Hợp lý về công nghệ có nghĩa là cấu tạo không những phù hợp với quá trình công nghệ yêu cầu mà không làm phức tạp quá trình chiên và làm tăng giá thành một cách rõ rệt Cấu trúc phải đảm bảo được các điều kiện như thế mới coi là hợp lý nhất

2.3.2 Hiệu quả về kỹ thuật

- Hiệu quả về kỹ thuật là khả năng biểu thị hiệu suất cực đại của máy qua các thông số xác định ( kích thước ngoài, công suất, trọng lượng, giá thành v.v )

- Đối với một thiết bị hoặc một vật phẩm sản xuất ra, năng suất trên một đơn vị công suất định mức, công suất tiêu thụ v.v là các chỉ tiêu cơ bản của hiệu quả kỹ thuật Còn đối với từng phần riêng biệt của kết cấu hoặc chi tiết, hiệu quả kỹ thuật được đánh giá bằng công suất truyền nhiệt, thất thoát nhiệt, v.v ứng với trọng lượng, kích thước hoặc giá thành kết cấu

2.3.3 Chắc chắn khi làm việc

- Chắc chắn khi làm việc là một trong những chỉ tiêu quan trọng nhất của chất lượng kết cấu của các máy tự động Thường các máy làm việc liên tục trong một giai đoạn mà thời gian phụ thuộc vào kích thước, trọng lượng và từng loại thực phẩm Nếu trong khi làm việc, một bộ phận nào đó không hoàn hảo sẽ ảnh hưởng đến quá trình sản suất chung

2.3.4 Tiện lợi khi sử dụng

Tiện lợi khi sử dụng nghĩa là yêu cầu:

- Số người thao tác tối thiểu

- Không yêu cầu trình độ chuyên môn cao, thời gian thao tác

- Số lượng các thiết bị ít bị hao mòn

- Bảo quản dễ dàng Kiểm tra và sửa chữa tất cả các bộ phận của thiết bị thuận

- Theo quan điểm an toàn lao động, điều kiện làm việc phải hợp vệ sinh và tuyệt đối an toàn

2.3.5 Rẻ và đơn giản khi chế tạo

Về mặt này yêu cầu như sau :

- Tiêu hao vật liệu ít nhất, đặc biệt là các vật liệu quí và hiếm

- Công nghệ chế tạo đơn giản nghĩa là khả năng chế tạo phải sao cho nhanh nhất và tận dụng được các thiết bị, dụng cụ

- Các loại vật liệu và thiết bị yêu cầu để chế tạo phải ít nhất

- Sử dụng đến mức tối đa các kết cấu giống nhau và cùng loại dễ tìm, để dễ dàng đổi lẫn và thuận tiện khi lắp ráp và thay thế

- Chọn hợp lý các dạng thao tác để phù hợp với điều kiện sinh hoạt hằng ngày

2.3.6 Hình dáng bề ngoài đẹp

- Mỗi kết cấu của thiết bị, vật phẩm, các khâu và các chi tiết phải có hình dáng

và tỷ lệ các cạnh phù hợp, dễ coi Tuy vậy cũng cần chú ý rằng, độ bền của kết cấu khi trọng lượng nhỏ và hình dáng bề ngoài đẹp có quan hệ khăng khít với nhau

- Việc gia công lần chót như sơn có vai trò đặc biệt quan trọng đối với hình dáng bề ngoài của lò Song cũng cần tránh sự trang trí không cần thiết

2.4 Khảo sát các máy chiên cơm trên thị trường

- Hệ thống đánh lửa điện, tự động điều chỉnh nhiệt độ, tần số chuyển đổi tốc độ điều chỉnh

- Hiệu quả cao, giữ nhiệt độ tốt hiệu quả, tiết kiệm năng lượng

- Dễ dàng nạp và xả với khả năng thay đổi góc nghiêng của máy khi hoạt động

- Hoạt động thuận tiện

- Thực phẩm hương vị rất tốt và không sợ bị các lỗi do người nấu không biết sử dụng

- Vệ sinh máy thuận tiện

- Máy được kiểm soát bằng các mạch điện tử

- Có thể điều chỉnh được tốc độ quay của máy theo hai hướng, thuận chiều và ngược chiều kim đồng hồ

- Có thể điều chỉnh nhiệt độ sử dụng

- Được làm 2 lớp vỏ, có thể giữ nhiệt bên trong

- Vỏ được làm bằng thép không rỉ nên bền và đẹp

- Dễ sử dụng, nạp và xả gas dễ dàng

- Các thông số kỹ thuật chính

Bảng 2.2 Thông số kỹ thuật máy Seasoning

Động cơ sử dụng 0,75W Công suất/Trọng lượng 80L / 150 kg

2.4.3 Máy chiên cơm đa năng

Hình 2.3 Máy chiên cơm đa năng

2.5 Các thành phần của máy chiên cơm

b Ứng dụng

- Ngày nay động cơ điện được dùng trong hấu hết mọi lĩnh vực, từ các động cơ nhỏ dùng trong lò vi sóng để chuyển động đĩa quay, hay trong các máy đọc đĩa (máy chơi CD hay DVD), đến các đồ nghề như máy khoan, hay các máy gia dụng như máy giặt, sự hoạt động của thang máy hay các hệ thống thông gió cũng dựa vào động cơ điện Ở nhiều nước động cơ điện được dùng trong các phương tiện vận chuyển, đặt biệt trong các đầu máy xe lửa

- Trong công nghệ máy tính: Động cơ điện được sử dụng trong các ổ cứng, ổ quang (chúng là các động cơ bước rất nhỏ)

c Nguyên tắc hoạt động

- Phần chính của động cơ điện gồm phần đứng yên (stator) và phần chuyển động (rotor) được quấn nhiều vòng dây dẫn hay có nam châm vĩnh cửu Khi cuộn dây trên rotor và stator được nối với nguồn điện, xung quanh nó tồn tại các từ trường, sự tương tác từ trường của rotor và stator tạo ra chuyển động quay của rotor quanh trục hay 1 mômen

- Phần lớn các động cơ điện họat động theo nguyên lý điện từ, nhưng loại động

cơ dựa trên nguyên lý khác như lực tĩnh điện và hiệu ứng điện áp cũng được sử dụng Nguyên lý cơ bản mà các động cơ điện từ dựa vào là có một lực cơ học trên một cuộn

dây có dòng điện chạy qua nằm trong một từ trường Lực này theo mô tả của định luật lực Lorentz và vuông góc với cuộn dây và cả với từ trường

- Phần lớn động cơ từ đều xoay nhưng cũng có động cơ tuyến tính Trong động

cơ xoay, phần chuyển động được gọi là rotor, và phần đứng yên gọi là stator

d Điều khiển động cơ

- Đa số động cơ điện không đồng bộ có thể điều khiển tốc độ bằng cách đổi kiểu đấu nối (sao, tam giác); Một số có thể điều khiển bằng các biến tần Các động cơ bước phải sử dụng một bộ điều khiển riêng (được gọi là driver)

2.5.1.2 Phân loại động cơ điện

1 Động cơ điện một chiều

- Pha 1: Từ trường của rotor cùng cực với stator, sẽ đẩy nhau tạo ra chuyển động quay của rotor

- Nếu trục của một động cơ điện một chiều được kéo bằng 1 lực ngoài, động cơ

sẽ hoạt động như một máy phát điện một chiều, và tạo ra một sức điện động cảm ứng Electromotive force (EMF) Khi vận hành bình thường, rotor khi quay sẽ phát ra một điện áp gọi là sức phản điện động counter-EMF (CEMF) hoặc sức điện độngđối kháng, vì nó đối kháng lại điện áp bên ngoài đặt vào động cơ Sức điện động này tương tự như sức điện động phát ra khi động cơ được sử dụng như một máy phát điện (như lúc ta nối một điện trở tải vào đầu ra của động cơ, và kéo trục động cơ bằng một ngẫu lực bên ngoài) Như vậy điện áp đặt trên động cơ bao gồm 2 thành phần: sức phản điện động, và điện áp tạo ra do điện trở nội của các cuộn dây phần ứng Dòng

điện chạy qua động cơ được tính theo biều thức sau:

I = (VN − VPDD) / RPU Trong đó :

VN là điện thế nguồn

VPDD là điện thế phần điện động RPU là điện trở phản ứng

- Công suất cơ mà động cơ đưa ra được, được tính bằng:

b Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của động cơ điện xoay chiều :

Hình 2.5 Cấu tạo và nguyên lý hoạt động động cơ xoay chiều

- Động cơ gồm có hai phần chính là stator và rotor Stato gồm các cuộn dây của ba pha điện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay Rôto hình trụ có tác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép

- Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều, từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục Chuyển động quay của rôto được trục máy truyền ra ngoài

và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơ cấu chuyển động khác

c Phân loại động cơ 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 nếu theo tốc độ có động cơ đồng bộ và động cơ không đồng bộ :

Động cơ không đồng bộ

- Động cơ không đồng bộ là động cơ điện hoạt động với tốc độ quay của Rotor

chậm hơn so với tốc độ quay của từ trường Stator.Ta thường gặp động cơ không đồng

bộ Rotor lồng sóc vì đặc tính hoạt động của nó tốt hơn dạng dây quấn

- Đặc điểm : Cấu tạo đơn giản , đấu trực tiếp vào lưới điện xoay chiều 3 pha Có tốc độ quay của roto nhỏ hơn tốc độ từ trường quay của stato

n < n1 Trong đó :

n là tốc độ quay của roto

n1 là tốc độ quay từ trường quay của stato ( tốc độ đồng bộ của động cơ )

- Stator được quấn các cuộn dây lệch nhau về không gian (thường là 3 cuộn dây lệch nhau góc 120°)

- Khi cấp điện áp 3 pha vào dây quấn, trong lòng Stator xuất hiện từ trường quay Từ trường này quét qua các thanh dẫn roto, làm cảm ứng trên dây quấn roto một sức điện động e2 sẽ sinh ra dòng điện i2 chạy trong dây quấn Chiều của sức điện động

và chiều của dòng điện được xác định theo quy tắc bàn tay phải

Hình 2.6 Sơ đồ nguyên lý động cơ không đồng bộ

- Chiều dòng điện của các thanh dẫn ở nửa phía trên roto hướng từ trong ra ngoài, còn dòng điện của các thanh dẫn ở nửa phía dưới roto hướng từ ngoài vào trong

- Dòng điện i2 tác động tương hỗ với từ trường stato tạo ra lực điện từ trên dây dẫn roto và mômen quay làm cho roto quay với tốc độ n theo chiều quay từ trường

- Tốc độ quay của roto n luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay stato n1, có sự chuyển động tương đối giữa roto và từ trường quay stato duy trì được dòng điện i2 và mômen Vì tốc độ của roto khác với tốc độ của từ trường quay trên stato nên gọi là động cơ không đồng bộ

- Đặc trương cho động cơ không đồng bộ ba pha là hệ số trượt :

S = ( n1– n ) / n1

- Tốc độ quay của từ trường quay được tính theo công thức

n1 = ( 60 * f1 )/ p

Trong đó :

p là số đôi cực

f1 là tần số dòng điện lưới

- Khi tần số của mạng điện thay đổi thì n1 thay đổi làm cho n thay đổi

- Khi mở máy thì n = 0 và s = 1 gọi là độ trượt mở máy

v : là tốc độ của rotor (vòng/ phút)

f : là tần số của dòng điện xoay chiều vào (bằng Hz)

n : là số cực từ

Phân loại : cơ sở để phân loại máy điện đồng bộ :

- Theo chức năng người ta phân thành : máy phát ;động cơ; máy bù đồng bộ

- Theo số pha : máy đồng bộ 1 pha ; máy đồng bộ ba pha

- Theo công suất: máy đồng bộ công suất nhỏ, máy đồng bộ công suất trung bình, máy đồng bộ công suất lớn

- Theo cấu tạo rotor : máy đồng bộ cực lồi ; máy đồng bộ cực ẩn

Cấu tạo :

- Máy điện đồng bộ cũng như máy điện khác ,gồm có 2 phần : phần quay ,và phần tĩnh

- Cuộn kích từ có thể đặt ở roto hoặc stato nhưng do khó khăn về gia công (do

sử dụng nhiều tiếp xúc điện như: chổi than ,vành trượt ) nên phần lớn các máy đồng

bộ có cuộn kích từ đặt ở roto ,chỉ một số trường hợp đặc biệt thì cuộn kích từ mới đặt

ở stato ( khi đó phần cảm lại là phần tĩnh ( stato) ,còn roto đóng vai trò là phần ứng )

1 Stato

Gồm vỏ lõi và dây quấn -vỏ làm bằng thép đúc ,có nhiệm vụ bảo vệ mạch từ và cùng với tấm chắn để bắt chặt tất cả các phần khác vào máy Trên vỏ có gắn biển máy

Lõi stato: được chế tạo hoàn toàn giống như lõi stato của máy điện dị bộ dây quấn phần ứng như dây quấn 3 pha (stato ,hay roto ) của máy điện dị bộ

- Loại cực ẩn : người ta xẻ rãnh ở 2/3 chu vi roto Khi đó trục của răng lớn gọi là trục dọc (d) Rôto của loại cực ẩn thường làm bằng thép chất lượng cao để đảm bảo lực ly tâm (vì cực ẩn thường có số cặp cực p bằng 1 nên vòng dây quay lớn ) khi tốc

độ lớn

- Sự phân bố cảm ứng từ trong khe khí phụ thuộc vào hình dạng phần cuối của cực từ Vậy nên khe khí trong máy cực lồi sẽ được chế tạo như sau: độ rộng khe khí sẽ được sẽ được tăng dần theo chiều rộng của mặt cực

- Khe khí của máy đồng bộ lớn hơn nhiều so với máy dị bộ vì ở máy di bộ khe

khí phải giảm nhỏ để giảm dòng không tải Khe khí máy đồng bộ khoảng 0,5 - 5mm 2.5.2 Tổng quan về biến tần :

- Bộ biến đổi tần số hay gọi là các bộ biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tấn số này thành dòng điện xoay chiều có tần số khác mà có thể thay đổi được

2.5.2.1 Nguyên lý hoạt động của biến tần :

- Nguyên lý làm việc cơ bản của một bộ biến tần Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng 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 thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96 Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 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 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 dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ

Hình 2.7 Nguyên lý hoạt động của biến tần

- 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 một quy 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 mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp

- Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống

- Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA

2.5.2.2 Phân loại biến tần :

Bộ biến tần được chia làm 2 nhóm :

- Biến tần máy điện

- Biến tần van

1 Biến tần máy điện :

Nguyên lý chung của loại biến tần này là dùng máy điện xoay chiều làm nguồn điện có tần số biến đổi

Dấu (+) ứng với trường hợp moto BTK quay ngược chiều từ trường