Khi giảm điện áp chỉ giảm được rất ít tốc độ, moment thấp Phương pháp giảm điện áp dùng thriac, sơ đồ đấu nối, pp điều khiển góc mở Ứng dụng: chỉ để khởi động động cơ dị bộ, chủ yế
Trang 1Đề cương ôn thi môn học:
Kỹ thuật điều khiển động cơ
MS: 033007
Người soạn: TS Lê Quang Đức
Tài liệu sử dụng;
1 Bùi Quốc Khánh: Điều chỉnh tự động truyền động điện
2 Bill Dury: The Control Techniques, Drives and Control Handbook
3 Schneider Electric: Tài liệu giới thiệu bộ biến tần altivar 31
4 Schneider Electric: Tài liệu Tiết kiệm năng lượng cùng biến tần trong hệ thống HVAC
5 Lê Quang Đức: Bài giảng, 2011
A Nội dung ôn thi
1 Điều khiển tốc độ động cơ dị bộ bằng điều khiển điện áp, soft starter
Nguyên lý hoạt động: đặc tính cơ của động cơ dị bộ khi thay đổi điện áp, Monent tới hạn giảm, s tới hạn không đổi, vùng làm việc không đổi
Khi giảm điện áp chỉ giảm được rất ít tốc độ, moment thấp
Phương pháp giảm điện áp dùng thriac, sơ đồ đấu nối, pp điều khiển góc mở
Ứng dụng: chỉ để khởi động động cơ dị bộ, chủ yếu với các tải biến thiên (bơm ly tâm, quạt),
Soft starter: cấu tạo chung, ứng dụng, lợi ích chống quá dòng khi khởi động, sụt áp lưới, shock cơ khí
Cấu hình phần cứng, đấu nối trực tiếp, đấu nối qua tam giác, đấu thêm bypass contactor
Các đầu vào logic, các tín hiệu đầu ra logic
Chức năng bảo vệ, các thông số cài đặt cơ bản, thời gian khởi động, điện áp ban đầu, thời gian hãm
Đấu nối cơ bản với 1 soft Start
Tài liệu: SoftStarter_2012.pdf
Link: http://www.mediafire.com/view/?qivnxhqasnaz4k6
2 Cấu tạo của bộ biến tần và phương pháp điều chế độ rộng xung PWM
Sơ đồ bộ inverter gián tiếp dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển, điều khiển U ở bộ chỉnh lưu, điều khiển f bằng thay đổi tần số điều khiển mạch nghịch lưu
Bộ chỉnh lưu, bộ nghịc lưu, mạch trung gian, bộ lọc, DC choke, AC choke, bộ xạc tụ khi khởi động,
Các thiết bị hỗ trợ hãm: khi tần số phát ra (tần số từ trường quay) thấp hơn tốc độ quay của rotor, năng lượng từ mạch điện động cơ trả ngược lại DC bus Năng lượng dạng điện năng nạp vào tụ điện, nâng cao điện áp DC bus Nếu không có bộ nghịch lưu phụ thuộc thì điện áp DC trên tụ cao lên Bố trí thiết bị logic nhận biết điện áp cao, xuất tín hiệu đóng transistor xả dòng điện qua điện trở hãm
Tài liệu: Inverter2012.pdf
Link: http://www.mediafire.com/view/?p2s2m5gmrq7b96d
3 Hãm động cơ AC dùng biến tần, hãm động năng
Hãm động năng qua điện trở: vẽ sơ đồ, logic so sánh điện áp DC bus với điện áp chuẩn, đóng transistor, các đầu ra dùng cho đấu nối, ưu điểm đơn giản, nhược điểm tốn điện, tốn điện trở, thích hợp với thiết bị hoạt động liên tục, ít hãm, đảo chiều Tính toán điện trở hãm cho biến tần Điện trở công suất cần tính tóan theo 2
Trang 2thông số: điện trở và công suất Trường hợm giảm tốc từ cao suống thấp: tính hiệu
số cơ năng chia cho thời gian Trường hợp hãm tải thế năng thì tính hiệu thế năng, chia thời gian hạ tải Cần biết điện áp, dòng điện cho phép, suy ra điện trở cần
Tài liệu: Inverter2012.pdf
Link: http://www.mediafire.com/view/?p2s2m5gmrq7b96d
4 Điều khiển tần số động cơ dị bộ 3 pha, phương pháp u/f = const
Sơ đồ thay thế động cơ dị bộ đơn giản hóa
Đặc tính cơ động cơ dị bộ 3 pha khi thay đổi tần số
Mối quan hệ của moment tới hạn với tần số và điện áp, công thức tính gần đúng, tỷ
lệ thuận với bình phương điện áp, tỷ lệ nghịch với tần số, (bỏ qua điện trở ngắn mạch)
Mối quan hệ của dòng điện từ hóa (dòng không tải), tỷ lệ thuận với U/f
Tỷ lệ U/f=const, bảo đảm moment quá tải không đổi, dòng điện từ hóa không đổi bảo đảm từ thông không đổi, điểm làm việc tối ưu của động cơ
Nhược điểm của phương pháp u/f: ảnh hưởng điện trở khi tần số thấp, quá trình quá độ, giá trị dòng điện cao
Mô hình biến tần điều khiển U/f= const
Tài liệu: bientan –uf-2012.pdf
Link:
5 Chọn biến tần theo đặc tính khai thác
Điểm làm việc trên đặc tính khai thác của biến tần
Vùng làm việc thấp tốc, đặc tính cho động cơ tự làm mát
Đặc tính cho động cơ làm mát ép buộc
Đặc tính cho vùng làm việc quá tốc
Đặc tính cho vùng làm việc quá tải trong 2 phút,đặc tính quá tải 1 s: ứng dụng
Chọn biến tần theo yêu cầu làm việc dài hạn
Chọn biến tần theo yêu cầu quá tải của ứng dụng: chọn cho tải bơm quạt
Yêu cầu quá tải khi khởi động của tải nâng hạ, chọn biến tần cho tải nâng hạ
Tài liệu: MEP_FOC_2012.pdf
6 Tính năng điều khiển của biến tần - bộ điều khiển PID
Yêu cầu điều khiển ổn định lưu lượng, áp suất … đối với các lọai bơm sử dụng biến tần
Sơ đồ khối và nguyên lý điều khiển PID dùng biến tần
Đấu nối cơ bản khi sử dụng chế độ PID, đấu nối động lực và đấu nối điều khiển
Các thông số quan trọng cần cài đặt điều khiển PID
Tài liệu: Huongdan_thinghiemATV312.pdf (trong phân Huong dan thi nghiem)
7 Tính năng điều khiển của biến tần - điều khiển kết hợp hãm trình tự
Yêu cầu điều khiển phanh cơ khí trong tải nâng hạ: chống rơi khi sự cố điện, yêu cầu nhả phanh đồng bộ với tốc độ khi khởi động chống shocck, yêu cầu bóp phanh đúng thời hạn
Cấu hình phần cứng của biến tần để phối hợp điều khiển phanh cơ khí
Đặc tính điều khiển: vẽ đặc tính phối hợp, thời gian nhả thắng, thời gian bóp thắng, giá trị dòng điện giữ, giá trị tốc độ giữ
Trang 3 Đấu nối cơ bản động lực và điều khiển với hãm trình tự: mạch biến tần, mạch phanh điện từ, mạch điều khiển phanh
Tài liệu: Huongdan_thinghiemATV312.pdf (trong phân Huong dan thi nghiem)
8 Nêu phương pháp tiết kiệm năng lượng điện dùng biến tần, cho các loại
tải bơm, quạt sử dụng biến tần Yêu cầu điều khiển lưu lượng - tài liệu 5.
Đặt vấn đề điều khiển lưu lượng bơm: muốn thay đổi lưu lượng thông thường dùng valve tiết lưu, tăng trở kháng đường ống, tốn năng lượng Nếu giảm tốc độ động cơ thì giảm lưu lượng mà không thêm tổn hao
Đặc tính của bơm: mối quan hệ giữa áp suất và lưu lượng của bơm, họ đặc tính khi tốc độ bơm thay đổi Đặc tính hiệu suất của bơm
Đặc tính trở kháng hệ thống ống: quan hệ giữa áp suất là lưu lượng, họ các đường
đặ tính khi trở kháng đường ống tăng Điểm làm việc của bơm là giao điểm các đường đặc tính bơm và đường đặc tính
Vẽ điểm làm việc của bơm khi điều khiển lưu lượng bằng tiết lưu
Vẽ điểm làm việc của bơm với các tốc độ khác nhau khi điều khiển lưu lượng bằng biến tần
So sánh công suất cho một lưu lượng cố định khi sử dụng tiết lưu và sử dụng điều tốc độ động cơ
Cách tính năng lượng tiết kiệm cho bơm trong 1 năm: chu kỳ phụ tải, lưu lượng, cột
áp, khối lượng riêng của nước, hiệu suất bơm, hiệu suất động cơ, hiệu suất biến tần, tính ROI (return of investment)
Tài liệu: TietKiemNangluonBomQuat.pdf
9. Harmonic trong biến tần và khắc phục
Khái niệm Harmonics, các bậc sóng hài, định nghĩa THD
Nguyên nhân gây ra harmonics trong biến tần: bộ chỉnh lưu
Ảnh hưởng của Harmonics đến lưới điện, lan truyền trên lưới điện
Tác hại sóng hài đến thiết bị máy điện:
Hạn chế harmonic trong biến tần
Sử dụng like chork, DC chork: nguyên lý, đấu nối
Sử dụng bộ lọc LC
Tài liệu: HarmonicEMC2012.pdf
10. EMC trong biến tần và khắc phục
Nguồn gốc EMC
Biến tần có tần số đóng ngắt PWM cao, từ 4 kHz đến 20 kHz, dòng điện đi qua dây cable như là antena phát, do đó biến tần là nguồn pháp ra sóng điện từ cao, rất nguy hiểm
Lan truyền: trực tiếp từ mạch động lực, lan truyền ngược lên lưới tần số >1KHz
Tác hại
Tác hại sóng điện từ gây nên hệ thống động lực: dòng điện xoắn đi trong mạch từ
tỷ lệ bình phương tần số, máy nóng hơn, tiếng ồn va chóng hỏng Vỏ động cơ, trục động cơ gây ra vòng kín, dòng điện vòng lớn gây ra phát nóng động cơ, nhiều trường hợp làm hỏng vòng trượt
Tác hại đến tín hiệu số: sai lệch mức logic, làm treo các hệ thống điều khiển, tác hại không ước tính được
Tác hại đến tín hiệu analog: sai lệch các tín hiệu đo, sai lệch các tín hiệu điện áp điều khiển
Trang 4Khắc phục EMC
Sử dụng EMC filter ngăn sóng cao tần đi theo đường dây
Sử dụng các dây cable động lực lọai 3 pha có vỏ bọc đối với cable dẫn điện 3 pha, chông phát điện trường ra ngoài Hai đầu cable nối đất
Nối đất vỏ động cơ, vỏ các thiết bị và tủ điện, không tạo ra vòng ngắn mạch lớn
B Cách đánh giá
Thi vấn đáp yêu cầu sinh viên phải nhớ và hiểu nội dung yêu cầu trình bày
- Tốt (100% điểm của câu hỏi): Viết đầy đủ các ý chính, vẽ đúng sơ đồ, đồ thị, viết đúng phương trình, trình bày đúng các ý nghĩa, kết luận Giải thích đúng ý nghĩa của các thành phần và mối quan hệ giữa các thành phần khi vấn đáp, kể cả khi nhận được gợi ý
- Đạt (50% điểm của câu hỏi): Như trên, nhưng có một số thiếu sót phụ, các sai sót nhỏ trong trình bày và giải thích Giải thích được các ý chính sau khi nhận được gợi ý
- Không đạt (0% điểm của câu hỏi): Thiếu 1 số phần chính, có các sai sót cơ bản, không giải thích được các ý chính ngay cả khi được gợi ý
Trang 5Đề thi và đáp án
1 Cấu tạo của SoftStarter, nguyên lý hoạt động, ứng dụng, sơ đồ đấu nối cơ bản, các thông số kỹ thuật chính
2 Cấu tạo của biến tần, chức năng và nguyên lý hoạt động của từng nhóm thiết bị
3 Hãm động năng động cơ AC dùng biến tần
4 Điều khiển tần số động cơ dị bộ 3 pha, phương pháp u/f = const
5 Chọn biến tần theo đặc tính khai thác
6 Tính năng điều khiển của biến tần - bộ điều khiển PID
7 Tính năng điều khiển của biến tần - điều khiển kết hợp hãm trình tự
8 Nêu phương pháp tiết kiệm năng lượng điện dùng biến tần, cho các loại tải bơm, quạt sử dụng biến tần
9 Cách tính năng lượng tiết kiệm cho bơm với sử dụng biến tần so với dùng tiết lưu
10 Harmonic trong biến tần và khắc phục
11 EMC trong biến tần và khắc phục
Đáp án:
Thang điểm chung
Thi vấn đáp yêu cầu sinh viên phải nhớ và hiểu nội dung yêu cầu trình bày
- Tốt (100% điểm của câu hỏi): Viết đầy đủ các ý chính, vẽ đúng sơ đồ, đồ thị, viết đúng phương trình, trình bày đúng các ý nghĩa, kết luận Giải thích đúng ý nghĩa của các thành phần và mối quan hệ giữa các thành phần khi vấn đáp, kể cả khi nhận được gợi ý
- Đạt (50% điểm của câu hỏi): Như trên, nhưng có một số thiếu sót phụ, các sai sót nhỏ trong trình bày và giải thích Giải thích được các ý chính sau khi nhận được gợi ý
- Không đạt (0% điểm của câu hỏi): Thiếu 1 số phần chính, có các sai sót cơ bản, không giải thích được các ý chính ngay cả khi được gợi ý
Đáp án cụ thể (thang điểm 10 cho mỗi câu)
1 Cấu tạo của SoftStarter, nguyên lý hoạt động, ứng dụng, sơ đồ đấu nối cơ bản, các thông số kỹ thuật chính
- Cấu tạo chung: sơ đồ đấu nối 3 thriac cho 3 pha (1đ)
- Nguyên lý: Điều khiển điện áp tăng dần bằng cách giảm dần góc kích (1đ)
- Ứng dụng, lợi ích chống quá dòng khi khởi động, sụt áp lưới, shock cơ khí (1đ)
- Cấu hình phần cứng, đấu nối trực tiếp, đấu nối qua tam giác, đấu thêm bypass contactor (2đ)
- Đấu nối mạch động lực: CB chính, contactor bypass, contactor upstream (2đ)
- Đấu nối mạch điều khiển: Các đầu vào logic: Run, Stop Các tín hiệu đầu ra logic: Error, Speed reach (2đ)
- Chức năng bảo vệ quá tải, Thông số cài đặt cơ bản, thời gian khởi động, điện áp ban đầu, thời gian hãm (1đ)
Câu hỏi:
- Tại sao khi khởi động trực tiếp dòng điện khởi động lớn
Vì lúc này tốc độ roto bằng 0, nên hệ số trượt s =1, nên trở kháng mạch tương đương nhỏ , dẫn đến dòng lớn
- Sụt áp là gì, tại sao khởi động trực tiếp động cơ dị bộ gây ra sụt áp
Là hiện tượng nguồn cấp không đủ công suất cấp cho động cơ khi khởi động trực tiếp ( do dòng tăng cao hơn khả năng cấp dòng của nguồn) nên gây sụt áp
Trang 6- Sốc cơ khí là gì? Tại sao gây ra tác hại, tại sao động cơ dị bộ khởi động trực tiếp gây ra sụt áp?
- Làm thế nào để tăng dần điện áp cấp cho động cơ dị bộ, tại sao điện áp tăng dần thì dòng điện khởi động giảm?
- Sử dụng bypass contactor thì được lợi ích gì, khi nào thì đóng bypass contactor? Thiết bị nào trong mạch điều khiển thực hiện thao tác đóng bypass contactor
- Làm thế nào để bảo vệ quá tải động cơ khi khởi động và khi chạy ổn định
- Thiết bị nào bảo vệ ngắn mạch cho softstarter và động cơ?
- Tại sao phải nối đất, nối cái gì? Để làm gì
- Thời gian tăng tốc là gì? Tại sao nếu thời gian tăng tốc quá ngắn thì dòng điện khởi động lớn hơn so với yêu cầu
- Tại sao sofstarter không sử dụng được cho các lọai tải thể năng?
2 Cấu tạo của biến tần, chức năng và nguyên lý hoạt động của từng nhóm thiết bị
- Vẽ sơ đồ cấu tạo của biến tần (3 đ)
- Cấu tạo và chức năng của các bộ phận: Bộ chỉnh lưu (1đ) , bộ nghịch lưu (1đ), bộ lọc (1đ), DC choke (1đ), AC choke (1đ), bộ xạc tụ khi khởi động (1đ), thiết
bị hỗ trợ hãm động năng (2đ)
Câu hỏi:
- Cầu chỉnh lưu làm bằng các linh kiện điện tử gì? Vai trò của cầu chỉnh lưu
- Bộ lọc có thiết bị gì, tại sao lại phải thêm bộ vào mạch, tại sao bộ lọc lại làm điện áp phẳng hơn
- Bộ nghịch lưu làm bằng các linh kiện nào, nguyên lý làm việc của bộ nghịch lưu, tần số băm PWM của bộ nghịch lưu có giá trị khoảng bao nhiêu, dạng điện áp đầu ra của bộ nghịch lưu như thế nào
- DC choke, AC choke cấu tạo gồm những gì, khác gì với các cuộn kháng thông thường ở tần số 50 Hz, tại sao DC choke/AC choke không phải lúc nào cũng được cấp theo biến tần Nhiệm vụ của DC choke/DC choke
- Nếu không có bộ xạc mạch DC khi khởi động thì chuyện gì xảy ra? Thiết bị nào điều khiển việc đóng, cắt bộ xạc DC
- Tại sao phải có thiết bị hỗ trợ hãm động năng? Nếu không có thì chuyện gì xảy ra? Khi nào thì bộ hãm làm việc?
3 Hãm động năng động cơ AC dùng biến tần
- Vẽ sơ đồ với các thành phần (1đ)
- Khi nào xảy ra hiện tượng hãm (1đ)
- Nguyên lý hoạt động của mạch hãm (2đ)
- Cách chọn giá trị điện trở cho điện trở hãm(1đ)
- Cách chọn giá trị công suất cho điện trở hãm với tải thế năng (2đ)
- Cách chọn giá trị công suất cho trường hợp hãm giảm tốc (2đ)
- Đấu nối và bảo vệ điện trở hãm (1đ)
Câu hỏi:
- Khi nào thì động cơ hãm, làm thế nào để hãm động cơ từ Q1, sang Q2
Khi cần dừng động cơ Thay đổi tần số cấp vào stato ( giảm tốc độ động cơ), hãm nối ngược
Trang 7- Khi hãm thì động cơ làm việc ở chế độ nào? Tại sao? So sánh tốc độ động cơ ở chế độ động cơ và chế độ hãm
Khi hãm động cơ làm việc ở chế độ máy phát, tốc độ động cơ lớn hơn tốc độ từ trường xoay
- Mạch hãm gồm các thành phân nào? Thiết bị nào điều khiển mạch hãm, quy trình điều khiển như thế nào? Tại sao lại ngắt mạch hãm khi điện áp
DC bus thấp?
Mạch hãm gồm : Transitor và điện trở hãm
Quy trình :
Xảy ra khi động cơ làm việc ở Q2, chế độ máy phát, tốc độ rotor lớn hơn tốc độ từ trường quay (tạo bởi tần số do biến tần)
Cơ năng từ động cơ chuyển thành điện năng nạp vào DC bus
Mạch logic đóng Transitor S để xả điện năng qua điện trở R
Vì khi hãm, điện áp DC bus tăng cao, khi đó biến tần kích ccho mạch hãm hoạt động để giảm bớt áp DC bus về ngưỡng an toàn, sau khi hãm
Trang 8xong, áp trên DC bus giảm xuống lúc này cần ngắt mạch hãm ra để hoạt động trở lại
- Phân biệt giá trị điện trở và công suất điện trở hãm Giá trị điện trở hãm lấy từ đâu ra, tại sao không được chọn giá trị này cao hơn, hoặc thấp hơn?
Gía trị điện trở là giá trị đặc trưng có khả năng ngăn cản dòng điện Công suất điện trở hãm là giá trị đặc trưng cho công suất tỏa nhiệt trên điện trở Giá trị điện trở hãm lấy theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần, nếu lấy giá trị trở cao thì thời gian hãm sẽ lâu ( do I bé), nếu giá trị trở thấp thì dòng hãm sẽ lớn gây hư hỏng biến tần
- Tại sao chọn công suất điện trở hãm bằng cơ nãng hãm chia cho thời gian chu kỳ giữa 2 lần hãm
Vì trong thời gian giữa 2 lần hãm, điện trở tỏa một lượng nhiệt Q=RI^2.t
Do đó công suất tỏa nhiệt của điện trở hãm là P = Q/t = RI^2
- Nếu động cơ hãm quá nhanh, nhưng moment quán tính của máy sản xuất lớn, thì chuyện gì xảy ra với biến tần, tại sao? Khắc phục điều này như thế nào?
Dòng sẽ tăng đột ngột trên DC Bus, gây quá tải và quá nhiệt trên điện trở hãm Kết hợp với thắng cơ khí
- Tại sao phải bảo vệ quá tải và quá nhiệt điện trở hãm, bảo vệ bằng cách nào
Để bảo vệ điện trở hãm Bảo vệ bằng cách cài đặt thông số bảo vệ quá
áp trên DC bus của biến tần
4 Điều khiển tần số động cơ dị bộ 3 pha, phương pháp u/f = const
- Sơ đồ thay thế động cơ dị bộ đơn giản hóa (1đ)
- Mối quan hệ của moment tới hạn với tần số và điện áp khi u/f = cosnt (1đ)
- Mối quan hệ của dòng điện từ hóa (dòng không tải), tỷ lệ thuận với U/f (1đ)
- Đặc tính cơ lý tưởng khi u/f= const (2đ)
- Ưu điểm của u/f = const (1đ)
- Nhược điểm của phương pháp u/f: ở khi tần số thấp (1đ)
- Giải pháp nâng điện áp ở tần số thấp (1đ)
- Mô hình biến tần điều khiển U/f= const (2đ)
Câu hỏi:
- Tại sao khi u/f = const thì moment tới hạn không đổi?
Trang 9- Nếu moment tới hạn tăng thì có ích gì không?
Tăng thì có lợi cho việc chạy được nhiều loại tải vì momen lớn
- Nếu moment tới hạn giảm thì có hại gì không? Tại sao?
Giảm thì giảm khả năng khởi động
- Tại sao ta lại muốn từ thông khe khí băng giá trị định mức khi thay đổi tần
số với u/f=const Nếu từ thông tăng thì sao?
- Tại sao điều khiển u/f=const không phù hợp với tải thể năng
Vì điều khiển U/f không tạo ra được momen khởi động lớn
- Tại sao đặc tính cơ thực tế lại thấp hơn ở tần số thấp so với đặc tính cơ
lý thuết, tác hại của hiện tượng này?
- Tại sao biến tần u/f không phù hợp với các tải thể năng? Tại sao lại phù hợp với tải bơm quạt?
Vì tải bơm quạt chỉ cần momen khởi động nhỏ, momen tỉ lệ với bình phương tốc độ
- Trong mô hình điều khiển biến tần u/f=const, thiết bị nào làm nhiệm vụ phát xung và thay đổi tần số
Vi điều khiển
5 Chọn biến tần theo đặc tính khai thác
- Điểm làm việc trên đặc tính khai thác của biến tần (1đ)
- Vùng làm việc thấp tốc, đặc tính cho động cơ tự làm mát (1đ)
- Đặc tính cho động cơ làm mát ép buộc (1đ)
- Đặc tính cho vùng làm việc quá tốc (1đ)
- Đặc tính cho vùng làm việc quá tải trong 2 phút,đặc tính quá tải 1 s: ứng dụng (1đ)
- Chọn biến tần theo yêu cầu quá tải của ứng dụng: chọn cho tải bơm quạt (2đ)
- Yêu cầu quá tải khi khởi động của tải nâng hạ, chọn biến tần cho tải nâng hạ (3đ)
Câu hỏi:
- Phân biệt chế độ là việc dài hạn và chế độ làm việc ngắn hạn
- Cái gì gây ra quá tải, nếu quá tảiu thì chuyện gì xảy ra với biến tần và động cơ?
- Tại sao có thể quá tải ngắn hạn nhưng không thể quá tải dài hạn? Tại sao ta lại cần động cơ có khả năng quá tải ngắn hạn cao
- Nếu động cơ và biến tần chạy ở tốc độ thấp hơn tốc độ định mức, nhưng moment tải vẫn là moment định mức thì chuyện gì xảy ra?
- Ta có thể sử dụng động cơ kéo tải cao hơn định mức ở tốc độ thấp hơn định mức được không? Tại sao?( vì động không thể quá tải dài hạn)
- Tại sao ta lại có nhu cầu quá tải ngắn hạn động cơ?( cần tạo ra momen lớn để khởi dộng động cơ) Nếu động cơ+biến tần có khả năng quá tải ngắn hạn cao thì ta được lợi ích gì?( dãy hoạt động lớn có thể ứng dụng nhiều loại tải)
- Lọai tải nào yêu cầu động cơ+ biến tần có khả năng quá tải ngắn hạn cao?(tải nâng hạ, thế năng) Tại sao?
- Biến tần u/f và biến tần vector lọai nào có khả năng quá tải ngắn hạn cao hơn? (vector)
Trang 10- Tại sao ta chọn biến tần u/f cho tải bơm ly tâm?( momen tỷ lệ bình phương tốc độ, chỉ cần momen khởi động nhỏ) Lợi ích gì?( đáp ứng được nhu cầu, phù hợp kinh tế)
- Tại sao tải nâng hạ cần moment khởi động cao hơn moment định mức?
(vì để tạo ra momen ban đầu đủ lớn để nâng vật lên) Nếu dùng biến tần u/f cho tải nâng hạ thì chuyện gì xảy ra? ( biến tần U/f không thể tạo ra momen lớn trong thời gian ngắn, nên sẽ không nâng được tải, gây cháy động cơ do quá tải, hoặc làm rơi tải do momen giữ tải nhỏ)
6 Tính năng điều khiển của biến tần - bộ điều khiển PID
- Yêu cầu điều khiển ổn định lưu lượng, áp suất … đối với các lọai bơm sử dụng biến tần (1 đ)
- Sơ đồ khối điều khiển PID dùng biến tần để ổn định lưu lượng hoặc áp suất (2đ)
- Nguyên lý điều khiển PID dùng biến tần (2đ)
- Đấu nối cơ bản khi sử dụng chế độ PID, đấu nối động lực và đấu nối điều khiển (2đ)
- Các thông số quan trọng cần cài đặt điều khiển PID (3đ)
o Kích hoạt PID
o Giá trị tham chiếu
o Giá trị phản hồi ( dòng, áp )
o Các hệ số P,I,D
o Hệ số scaling đối với tính hiệu phản hồi
o Hàm Ramp đối với tín hiệu tham chiếu ( Acc, Dec)
o Giới hạn đầu ra
o Chức năng Đảo dấu đối với dầu ra
Câu hỏi:
- Tại sao điền khiển PID ứng dụng được cho điều khiển mức bồn và điều khiển áp suất đầu ra của bơm? ( vì PID là bộ điều khiển ổn định, bằng cách thay dổi các thông số Ki, Kp,Kd hoặc Ti,Td)
- Phân biệt điều khiển tốc độ vòng kín có phản hồi ( là bài toán sử dụng encoder phản hồi về, tốc độ không thay đổi) và điều khiển PID có phản hồi, ( ổn định áp suất lưu lượng, dùng cảm biến áp suất, lưu lượng, ổn định áp suất, tốc độ thay đổi) Phân biệt ý nghĩa của giá trị áp suất điều khiển tham chiếu và giá trị tốc
dộ tham chiếu trong điều khiển PID( giá trị điều khiển áp suất không thay đổi, phụ thuộc áp suất đầu ra) Giá trị nào được biến tần thay đổi? ( tốc độ)
- Trong điều khiển ổn định áp suất bơm thì tại sao áp suất bơm thay đổi?( do nhu cầu người sử dụng) Làm thế nào để ổn định áp suất bơm? ( dùng cảm biến áp suất trên đường ống để so sánh giá trị phản hồi và giá trị đặt, rồi dùng biến tần điều khiển máy bơm)
- Trong quá trình điều khiển tốc độ quay của động cơ có thay đổi hay không?
(có, áp suất tăng lớn hơn giá trị đặt động cơ phải giảm tốc độ v2 ngược lại) Tại sao?()
- Có mấy dạng tín hiệu phản hồi?(2 loại, dòng và áp) Ưu điểm của phản hồi dòng so với phản hồi áp.(cảm biến dòng tránh được sự nhiễu, dùng 4-20mA để nhận biết trường hợp dây bị đứng so với trường hợp giá trị phản hồi thấp nhất)
- Mối quan hệ giữa giải tín hiệu tham chiếu thông qua input đầu vào (0-10 V) với giải đo được của cảm biến?