Đang tải... (xem toàn văn)
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÀI TẬP LỚN TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CÁC MÁY CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn TS Nguyễn Mạnh Linh Sinh viên thực hiện Đinh Văn Sỹ – 20181737 Đinh Ngọc Cảnh – 20181345 HÀ.
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI BÀI TẬP LỚN TRANG BỊ ĐIỆN – ĐIỆN TỬ CÁC MÁY CÔNG NGHIỆP Giảng viên hướng dẫn : TS.Nguyễn Mạnh Linh Sinh viên thực : Đinh Văn Sỹ – 20181737 Đinh Ngọc Cảnh – 20181345 HÀ NỘI, 07/2021 Contents BÀI TẬP 3: REVIEW BIẾN TẦN CỦA CÁC HÃNG 3.1 Biến tần Siemens Sinamics V20 3.1.1 Sơ lược biến tần 3.1.2 Nhãn biến tần 3.1.3 Lắp đặt khí 10 3.1.4 Lắp đặt phần điện .12 3.1.5 Cài đặt thông số 14 3.2 Biến tần Siemens Sinamics G110 .17 3.2.1 Sơ lược biến tần 17 3.2.2 Đặc điểm biến tần 18 3.2.3 Thông số kỹ thuật .18 3.3 Biến tần Siemens Sinamics G120 .19 3.3.1 Sơ lược biến tần 19 3.3.2 Đặc điểm 19 3.3.3 Thông số kỹ thuật .19 3.3.4 Sơ đồ đấu nối .20 3.4 Biến tần Siemens Sinamics G120C 21 3.4.1 Sơ lược biến tần 21 3.4.2 Các loại biến tần G120C 21 3.4.3 Các công cụ vận hành 21 3.4.4 Lắp đặt khí 23 3.4.5 Sơ đồ đấu nối .23 3.4.6 Giao diện phần cứng 25 3.5 Biến tần Siemens Micromaster 420 26 3.5.1 Sơ lược biến tần 26 3.5.2 Đặc điểm 26 3.5.3 Lắp đặt phần điện .27 3.5.4 Sơ đồ đấu nối .28 3.5.5 3.6 Cài đặt biến tần 30 Biến tần Siemens Micromaster 430 31 3.6.1 Sơ lược biến tần 31 3.6.2 Đặc điểm 31 3.6.3 Các module dòng MM430 32 3.6.4 Sơ đồ đấu nối .33 3.6.5 Cài đặt biến tần 33 3.7 Biến tần Siemens Micromaster 440 34 3.7.1 Sơ lược biến tần 34 3.7.2 Đặc điểm 35 3.7.3 Lắp đặt phần điện .35 3.7.4 Sơ đồ đấu nối .36 3.7.5 Cài đặt biến tần 38 3.8 Cấu tạo biến tần Schneider………………………………………………………40 3.8.1 Nguyễn lý hoạt động…………………………………………………… 41 3.8.2 Cài đặt biến tần……………………………………………………………… 41 Cài đặt mặc định biến tần…………………………………………… 41,42 Nhập thông số động cơ………………………………………………………… 42 Chọn luật điều khiển………………………………………………………… 42 Cài đặt thống số làm việc……………………………………………………… 43 Cài đặt rơ le bảo vệ trạng thái biến tần…………………………………….44 Cài thông số hiển thị run………………………………………………… 44 KẾT LUẬN 45 TÀI LIỆU THAM KHẢO 46 Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 3.1 Biến tần Siemens Sinamics V20 .7 3.2 Thông số loại 3.3 Thông số loại 3.4 Nhãn biến tần 3.5 Kích thước biến tần 10 3.6 Vị trí lắp đặt 10 3.7 Kiểu lắp loại 11 3.8 Kiểu lắp loại 11 3.9 Kiểu lắp loại 12 3.10 Kiểu lắp loại 12 3.11 Sơ đồ kết nối hệ thống biến tần 13 3.12 Sơ đồ đấu dây .13 3.13 Các chân điều khiển .14 3.14 Thôn tin chân điều khiển 14 3.15 Màn hình điều khiển BOP 14 3.16 Chức phím .15 3.17 Biểu tượng, trạng thái 15 3.18 Đèn Led 15 3.19 Màn hinh hiển thị 16 3.20 Menu 17 3.21 Biến tần Siemens Sinamics G110 18 3.22 Sơ đồ khối đấu nối 20 3.23 Sơ đồ đấu dây .20 3.24 Các dòng biến tần 21 3.25 Các công cụ 22 3.26 Đặc điểm công cụ 22 3.27 Lắp đặt khí .23 3.28 Sơ đồ đấu nối nguồn .24 3.29 Sơ đồ nối dây 24 3.30 Cấu trúc phần cứng .25 3.31 Biến tần MM420 26 Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình Hình 3.32 Thơng số kĩ thuật 27 3.33 Thông số kĩ thuật 27 3.34 Thông số kĩ thuật 27 3.35 Tháo phần mặt trước vỏ máy 28 3.36 Các đầu mạch lực 28 3.37 Sơ đồ đấu dây .29 3.38 Các đầu dây điều khiển 29 3.39 Các đầu vào số tương tự 30 3.40 Các thông số mặc định: 30 3.41 Biến tần MM430 31 3.42 Các module 32 3.43 Sơ đồ đấu nối 33 3.44 Biến tần MM440 35 3.45 Các đầu nối 36 3.46 Sơ đồ đấu dây .37 3.47 Các đầu dây điều khiển 38 3.48 Các đầu vào số tương tự 38 3.49 Các thông số mặc định 39 Bảng 3.1 Thông số kỹ thuật biến tần 19 ÀI TẬP BÀI TẬP 3: REVIEW BIẾN TẦN CỦA CÁC HÃNG Biến tần Siemens Sinamics V20 1.1 Sơ lược biến tần Biến tần Siemens Sinamics V20 có kích thước nhỏ gọn, công suất từ 0.12 kW đến 15kW, hỗ trợ điện lưới pha 220V 3pha 380V Biến tần có hình tích hợp giúp dễ dàng giao tiếp với người dùng Biến tần điều khiển động theo chuẩn USS Modbus RTU nên dễ dàng tích hợp hệ thống điều khiển cách linh hoạt Hình 3.1 Biến tần Siemens Sinamics V20 Biến tần Siemens Sinamics V20 gồm loại, tương ứng sử dụng với nguồn khác nhau: - Loại 1: Dùng nguồn pha 380 VAC, hỗ trợ công suất từ 0.37kW đến 15kW Hình 3.2 Thơng số loại - Loại 2: Dùng nguồn điện pha 220VAC, hỗ trợ cơng suất từ 0.12kW đến 3kW Hình 3.3 Thơng số loại 1.2 Nhãn biến tần Hình 3.4 Nhãn biến tần 1.3 Lắp đặt khí Kích thước biến tần sau : Hình 3.5 Kích thước biến tần Biến tần cần lắp tủ điện theo hướng thẳng đứng để hoạt động với hiệu suất tốt Hình 3.6 Vị trí lắp đặt Biến tần Siemens Sinamics V20 hỗ trợ kiểu lắp khí : - Loại 1: Lắp biến tần có phần tản nhiệt nằm tủ: Tích hợp sẵn chức Bypass chuyển động trực tiếp vào lưới số điều kiện định Chức tiết kiệm điện dải tần số ngắt quãng tránh cộng hưởng lên động lên máy Khởi động bám biến tần nối với động quay Tích hợp bảo vệ nhiệt cho động dùng PTC/KTY Các đầu đấu nối vào : đầu vào số, đầu vào tương tự, đầu rơle, đầu tương tự,1 cổng RS485, 15 cấp tần số cố định có chức hãm DC hãm hổn hợp, có tích hợp điều khiển PID Phương pháp điều khiển : V/f tuyến tính,V/f bình phương,V/f đa điểm, điều khiển dịng từ thơng, điều khiển vecter, điều khiển Momen Chức bảo vệ: tải, thấp áp, áp, chạm đất, ngắn mạch, nhiệt động cơ, nhiệt biến tần Các tuỳ chọn khác như: Bảng điều khiển BOP-2, phụ kiện lắp BOP cánh tủ, ghép nối PC, đĩa CD cài đặt, modul profibus, lọc đầu vào, lọc đầu Ứng dụng: Chuyên dụng cho dự án tiết kiệm lượng (bơm, quạt) 6.3 Các module dòng MM430 Biến tần MM430 có dịng module sau: Hình 3.42 Các module 6.4 Sơ đồ đấu nối Hình 3.43 Sơ đồ đấu nối Biến trở đấu vào chân số +10V chân số 0V, chân biến trở đấu vào chân số Cần phải cầu chân số với chân số 4.Công tắc chân chung đấu vào chân số số tùy chế đọ sink/source, chạy tới đấu vào DIN1, chạy lùi đấu vào DIN2 Các chân lại dùng để làm chân đa cấp tốc độ JOG Ngõ analog dạng out 4-20mA 6.5 Cài đặt biến tần Để vào thông số cài đặt bạn vào thơng số P0010=30 sau cài tiếp P0970=1 để reset Trước reset mặc định nhà sản xuất bạn buộc phải lưu lại thông số không reset default setting khiến biến tần siemens mm430 bị hết thông số cài đặt Sau reset biến tần chạy tham chiếu tần số lệnh chạy hình bàn phím biến tần Lưu ý reset biến tần phải chế độ stop Hướng dẫn cài đặt số thông số biến tần Siemens MM430 Chọn chế độ tần số tham chiếu: P1000 chọn cài tần số bàn phím biến tần, chọn chạy biến trở Chọn lệnh chạy P0700 chọn sử dụng phím RUN STOP biến tần, cịn chọn chạy cơng tắc tới lùi nối vào chân S1 S2 Thời gian tăng giảm tốc cài P1120 P1121 Một số lỗi thường gặp biến tần Siemens MM430 Lỗi F1 lỗi dòng Lỗi F3 lỗi biến tần bị thấp áp Lỗi F2 biến tần bị áp Biến tần Siemens Micromaster 440 7.1 Sơ lược biến tần Biến tần MM440 có dải cơng suất từ 0,37 đến 200 kW với điện áp lưới 400V 690V Biến tần MM440 dùng cho ứng dụng: hệ thống băng tải, dệt may, thang máy, thiết bị nâng hạ chế tạo máy, bơm, quạt Biến tần có khả điều khiển vector cho tốc độ moment hay khả điều khiển vịng kín PID có sẵn đem lại độ xác tuyệt vời cho hệ thống truyền động quan trọng hệ nâng chuyển, hệ thống định vị Hình 3.44 Biến tần MM440 7.2 Đặc điểm Thiết kế nhỏ gọn dễ dàng lắp đặt Điều khiển Vector vịng kín (Tốc độ / Moment) Có nhiều lựa chọn truyền thơng : PROFIBUS, Device Net, CANopen tham số nhằm thích ứng biến tần với chế độ hoạt động khác Định mức theo tải Moment không đổi Bơm, Quạt Dự trữ động để chống sụt áp Tích hợp sẵn hãm dùng điện trở cho biến tần đến 75kW tần số ngắt quãng tránh cộng hưởng lên động lên máy Khởi động bám biến tần nối với động quay Tích hợp chức bảo vệ nhiệt cho động dùng PTC / KTY Khối chức Logic tự : AND, OR, định thời, đếm Moment không đổi qua tốc độ Kiểm soát Moment tải 7.3 Lắp đặt phần điện Các đầu nối biến tần: Hình 3.45 Các đầu nối 7.4 Sơ đồ đấu nối Biến tần có sơ đồ đấu dây: Hình 3.46 Sơ đồ đấu dây Các đầu dây điều khiển: Hình 3.47 Các đầu dây điều khiển 7.5 Cài đặt biến tần Cài đặt biến tần MM440 tương tự biến tần MM420, MM430 Các đầu vào số tương tự: Hình 3.48 Các đầu vào số tương tự Các thơng số mặc định: Hình 3.49 Các thơng số mặc định Ngồi cịn có thơng số: 1- Các nguồn lệnh: P0700 = 2- Nguồn điểm đặt: P1000 = 3- Chế độ làm mát động cơ: P0335 = 4- Giới hạn dòng điện: P0640 = 150% 5- Tần số nhỏ nhất: P1080 = Hz 6- Tần số lớn nhất: P1082 = 50 Hz 7- Thời gian tăng tốc: P1120 = 10s 8- Thời gian giảm tốc: P1121 = 10s 9- Chế độ điều khiển: P1300 = Schneider thương hiệu lớn đến từ Pháp với nhiều năm làm việc cho nhiều dịng sản phẩm bật vừa có tính đại, tiết kiệm điện cao mà dễ lắp đặt an toàn với người sử dụng độ bền lớn kiểm tra chất lượng định kì nên người tiêu dùng an tâm chọn lựa sản phẩm Schneider sử dụng Thế nên thương hiệu làm thiết bị biến tần người tiêu dùng dành cho quan tâm lớn biến tần hoạt động ổn định nhanh chóng, ln mang đến lợi ích tuyệt vời cho người dùng nên thiết bị hãng Schneider cải thiện thay đổi nhiều Biến tần Schneider thiết bị chuyên dùng để thay đổi điều chỉnh tốc độ động xoay chiều pha việc thay đổi tần số dịng điện xoay chiều pha Có phương pháp để thay đổi tốc độ động : Thay đổi số cực động P Thay đổi hệ số trượt s Thay đổi tần số f điện áp đầu vào Cấu tạo biến tần Schneider: Về biến tần Schneider bao gồm phận gồm: khối chỉnh lưu đầu vào, khối nghịch lưu, phần điều khiển - Bộ phận chỉnh lưu Diode Bộ phận chỉnh lưu cầu diode coi tương tự chỉnh lưu thường thấy nguồn Trong đó, điện áp xoay chiều chuyển đổi thành điện áp chiều Đối với điện áp sau chỉnh lưu qua giàn tụ lọc, để có điện áp phẳng, ổn định DC bus để giúp cung cấp nguồn cho phận IGBT - Bộ phận nghịch lưu – IGBT Bộ phận IGBT chuyển mạch nhanh cho hiệu suất cao Ở biến tần, thiết bị IGBT điều khiển kích mở theo cho trình tự để tạo xung với nhiều độ rộng khác từ điện áp DC Bus Nó trữ tụ điện cách dùng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM IGBT kích mở theo trình tự để đầu giống với dạng sóng hình sin áp dụng sóng mang PWM sử dụng vào để tạo đầu cho động giống với sóng dạng hình sin Giúp tín hiệu dùng để điều khiển tốc độ mô-men xoắn động 8.1 Nguyên lý hoạt động biến tần Schneider: Nguyên lý làm việc biến tần tương đối đơn Nguồn điện xoay chiều pha hay pha chỉnh lưu lọc thành nguồn chiều phẳng Thời kỳ thực hành chỉnh lưu cầu diode tụ điện Đối với điện áp chiều, biến đổi nghịch lưu thành điện áp xoay chiều pha đối xứng Lúc đầu, điện áp chiều tạo trữ giàn tụ điện Dòng điện áp chiều mức cao Tiếp tục, việc thơng qua trình tự kích hoạt đóng mở IGBT Bộ phận IGBT từ viết tắt Tranzito lưỡng cực có cổng cách điện hoạt động giống công tắc bật tắt cực nhanh để giúp tạo dạng sóng đầu biến tần Schneider tạo điện áp xoay chiều pha phương pháp điều chế độ rộng xung – PWM Nhờ vào tiến công nghệ vi xử lý công nghệ bán dẫn lực Thì tần số chuyển mạch xung cho dải lên tới dải tần số cao việc nhằm giảm tiếng ồn cho động giảm tổn thất lõi sắt động Một hệ thống điện áp xoay chiều pha đầu thay đổi giá trị biên độ tần số vô cấp tuỳ theo điều khiển, mà cần tăng hay giảm tốc độ động Theo lý thuyết, tần số điện áp có quy luật định Tuỳ theo chế độ điều khiển Đặc biệt tải có mơ men khơng đổi tỉ số điện áp tần số không đổi 8.2 Cài đặt biến tần: Cài đặt mặc định biến tần Schneider Biến tần Schneider cài đặt mặc định điều kiện hoạt động thông dụng Các bước cài đặt thực sau: Hiển thị: (BBT) sẳn sàng (rdY) động dừng tần số động đồng chạy Tần số động (bFr): 50Hz Ứng dụng trì moment cố định cách điều khiển vector từ thông, không cần cảm biến Chế độ dừng bình thường theo độ tăng/giảm tốc giảm tốc (Stt=rMP) Chế độ dừng có lỗi: tự Các độ tăng/giảm tốc tăng & giảm tốc tuyến tính (ACC, dEC): giây Tốc độ thấp (LSP): 0Hz Tốc độ cao (HSP): 50Hz Dòng nhiệt động (ItH) = dòng điện danh định động (phụ thuộc vào công suất (BBT)) Dòng hãm động (SdC) = 0.7x dòng danh định (BBT), cho 0,5 giây Tự động điều chỉnh độ tăng/giảm tốc giảm tốc trường hợp áp lúc hãm Không tự động khởi động sau bị lỗi Tần số đóng cắt nghịch lưu: 4kHz Các ngõ vào logic: LI1, LI2 (vận hành chiều): điều khiển 2-dây theo trạng thái, LI1=thuận, LI2=nghịch Đối với ATV312xxxxxxA, hai ngõ vào chưa gán chức LI3, LI4: dùng để chọn tốc độ đặt trước (tốc độ 1= tốc độ tham chiếu 0, tốc độ = 10Hz, tốc độ = 15Hz, tốc độ = 20Hz) LI5-LI6: chưa gán chức Các ngõ vào analog: AI1: tham chiếu tốc độ 0-10V, chưa gán ATV31xxxxxxA AI2: tham chiếu tốc độ tổng 0±10V AI3: 4-20mA chưa gán chức Nhập thông số động cơ: Vào menu Motor Control tiến hành cài đặt thông số: Loại động (50Hz hay 60Hz) Công suất định mức Điện áp định mức Dòng định mức Tần số định mức Tốc độ định mức Cosphi (tùy loại biến tần) Nhập thông số động làm auto tune với động có nhãn COnF/ FULL/ 300-/ 301 =Loại động = 50 302 = C.suất đ/mức đ/cơ 304 = Điện áp đ/mức đ/cơ 305 = Dòng đ/mức đ/cơ 306 = Tần số đ/mức đ/cơ 307 = Tốc độ đ/mức đ/cơ 318 = 01 -> 02 (làm tuning) Chọn luật điều khiển cho động cơ: Tùy theo loại tải yêu cầu công nghệ chọn luật điều khiển cho động Điều khiển véctơ Độ xác cao hơn, cho moment cao tốc độ thấp (0-10Hz) Đáp ứng động tốt so với điều khiển V/F Địi hỏi phải nhập thơng số động làm tuning Luật V/F Dùng cho mô tơ khơng có thơng số Nhiều mơ tơ song song Mơ tơ có cơng suất nhỏ so với biến tần COnF/FULL/ 300-/ 309 = 00 (luật vector), 03 (luật U/f), 06 (luật bơm quạt) Vào menu Setting cài đặt: Dòng bảo vệ tải Thời gian tăng tốc giảm tốc Hạn chế tốc độ cao, hạn chế tốc độ thấp Cài đặt thông số làm việc: Cài đặt dòng bảo vệ tải COnF/ FULL/ 600-/ 604/ 604.0 = dòng định mức động Cài đặt hạn dòng (current limit) COnF/ FULL/ 500-/ 511-/ 511.1 = chỉnh tùy theo nhu cầu sử dụng , tối đa 1.5 In Cài đặt thời gian tăng tốc (ACC), thời gian giảm tốc (DEC) COnF/ 501.0 (ACC), 501.1 (DEC) Cài đặt giới hạn tốc độ cao (HSP), giới hạn tốc độ thấp (LSP) COnF/ 512.0 (LSP), 512.2 (HSP) Cài đặt tần số sóng mang/ tần số đóng cắt (switching frequency) ATV310E: COnF/ FULL / 300-/ 315 Cài đặt rơ le báo hiệu trạng thái biến tần: Relay (R1A-R1B-R1C) báo lỗi (relay đóng vào khơng có lỗi, mở có lỗi) Relay (R2A-R2C) báo chạy dừng COnF/ Full / 200/ 205 = 01, / 206 / 206.0 = 02 Cài thông số hiển thị RUN: MON > 800 > 802 (tần số chạy) nhấn giữ ENT 2s Sau kết thúc trình cài đặt, tắt bật nguồn biến tần lại lần để lưu thông số I/O cài KẾT LUẬN TÀI LIỆU THAM KHẢO ... ÀI TẬP BÀI TẬP 3: REVIEW BIẾN TẦN CỦA CÁC HÃNG Biến tần Siemens Sinamics V20 1.1 Sơ lược biến tần Biến tần Siemens Sinamics V20 có kích thước nhỏ gọn, cơng suất từ 0.12 kW đến 15kW, hỗ trợ điện. .. 5.3 Lắp đặt phần điện Các thông số kĩ thuật Dải điện áp đầu vào AC 200 V- 240 V Hình 3.32 Thơng số kĩ thuật Dải điện áp đầu vào 3AC 200 V- 240 V Hình 3.33 Thơng số kĩ thuật Dải điện áp đầu vào... tương tự chỉnh lưu thường thấy nguồn Trong đó, điện áp xoay chiều chuyển đổi thành điện áp chiều Đối với điện áp sau chỉnh lưu qua giàn tụ lọc, để có điện áp phẳng, ổn định DC bus để giúp cung cấp