Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng Báo cáo Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng Báo cáo Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng Báo cáo Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng Báo cáo Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng Báo cáo Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng Báo cáo Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng
Điều khiển động Nhóm 24 ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG …………………… ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Đề tài:Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phịng GVHD: TS.LÊ QUANG ĐỨC SVTH:NHĨM 24 1.Hồng Văn Huệ 1051060026 2.Trương Văn Hoạt 1051060025 3.Lê Đức Hậu 1051060017 Tp.Hồ Chí Minh,Tháng10/2013 Page Điều khiển động Nhóm 24 A.YÊU CẦU ĐỀ TÀI, HƯỚNG GIẢI QUYẾT Yêu cầu đề tài: Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phịng từ máy điều hồ, điều khiển theo nhiệt độ phịng Quạt có cơng suất 10 HP, Chọn động cơ, quạt, AC drive, thiết bị điện để điều khiển nhiệt độ phòng Quạt chạy liên tục, tự chạy lại có cố điện Báo động điện áp hệ thống thấp đèn, dừng động Điều khiển ổn định nhiệt độ phòng cách điều khiển tốc độ động quạt: nhiệt độ ổn định cài đặt khoảng 20 – 300C I.Tìm hiểu vấn đề: Đối tượng làm việc quạt gió.Các loại quạt gió thơng dụng phân loại theo nguyên lý làm việc: Quạt ly tâm: dịch chuyển dịng khí mặt phẳng vng góc với trục quay Quạt hướng trục: dịch chuyển dịng khí song song với trục quay quạt Dựa theo yêu cầu đề ta chọn loại quạt gió ly tâm Moment tỉ lệ với bình phương tốc độ quay Đường đặc tính máy sản xuất : Page Điều khiển động Nhóm 24 Điều khiển quạt để ổn định nhiệt độ phòng, cài đặt khoảng 20 – 300C Mơ tả q trình làm việc : Để ổn định nhiệt độ phòng, ta sử dụng chức PID biến tần để điều khiển tốc độ động cơ, kiểm soát nhiệt độ phòng trường hợp sau: Nếu nhiệt độ phòng lớn nhiệt độ mong muốn, biến tần điều khiển động chạy nhanh hơn, để lấy nhiều khơng khí qua máy lạnh hơn, giảm nhiệt độ phòng nhiệt độ mong muốn Nếu nhiệt độ phòng nhiệt độ mong muốn, biến tần điều khiển động giữ tốc độ, chạy ổn định Nếu nhiệt độ phòng nhỏ nhiệt độ mong muốn , biến tần điều khiển động chạy chậm lại, giảm khơng khí qua máy lạnh, đưa nhiệt độ phịng nhiệt độ mong muốn Chế độ làm việc dài hạn II.Sơ đồ giải pháp: BIẾN TẦN KHÍ LẠNH ĐỘNG CƠ QUẠT PHÒNG LÀM VIÊC CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ Hướng giải quyết: Dùng quạt gió ly tâm hãng Phương Linh Dùng động kéo quạt phù hợp Dùng biến tần điều khiển U/f hãng Omron Dùng cảm biến nhiệt độ đặt phòng để phản hồi nhiệt độ thực tế phòng Dựa vào độ sai lệch nhiệt độ đặt nhiệt độ thực tế phòng để điều khiển tốc độ quạt Dùng nguồn nuôi cảm biến Power Supply Dùng thiết bị điện để đóng cắt bảo vệ phù hợp Page Điều khiển động Nhóm 24 III Chọn thiết bị Quạt: u cầu: quạt có cơng suất P =10 HP Giải pháp:Ta chọn quạt ly tâm hãng Phương Linh có model CPL-4-5,5I : (catalog quạt gió ly tâm _Phương Linh trang 1/1) Quạt ly tâm hãng Phương Linh CPL – – 5,5I có thơng số sau: Công suất : 7.5KW Điện áp : 380 V Tốc độ : 1450 V/p Lưu lượng : 7000 – 8500 m3/h Phi cánh : 550mm Động kéo quạt: Mục đích : Để kéo quạt gió Yêu cầu : Phù hợp với quạt gió có cơng suất 10 HP Là động xoay chiều pha Giải pháp: Chọn động kéo quạt hãng ABB có model: M2AA-132M Page Điều khiển động Nhóm 24 (catalog động _ABB trang 7/28) Động kéo quạt có thơng số sau: Cơng suất định mức : 7.5KW Dịng điện định mức : 14,8 A Điện áp định mức : 400V/ 50Hz Hệ số công suất : 0,83 Tốc độ định mức :1450 rpm Số cực :4 3.Biến tần Mục đích:Điều khiển tốc độ cho động kéo quạt gió có cơng suất 7,5 HP u cầu: Điều khiển U/f Chế độ làm việc dài hạn Sử dụng cho động có cơng suất đầu 10HP Page Điều khiển động Nhóm 24 Biến tần điều khiển hãng Omron Giải pháp:Ta chọn biến tần hãng Omron có model:3G3JX - A4075 (catalog bien tan Omron trang 209/262) Thông số kĩ thuật biến tần: Điện áp dòng điện đầu vào Tần số đinh mức Công suất Dòng điện đầu vào định mức Dòng điện đầu định mức : 380 - 400V AC : 50/60 Hz : 7,5 kW : 20 A : 16 A 4.Điện trở hãm: Theo khuyến cáo nhà sản xuất biến tần Omron ta chọn điện trở hãm có model : 3G3AX – RBU41 có giá trị 34 Ω Page Điều khiển động Nhóm 24 (catalog biến tần Omron trang 47/57) 5.AC RECACTOR Mục đích :Dùng để lọc song hài sinh đường dây Giải pháp:Ta chọn theo khuyến cáo nhà sản xuất biến tần Có model: 3G3AX-AL4110 Cơng suất: 5.5 – 7.5KW (Catalog biến tần Omron trang 48/57) Page Điều khiển động Nhóm 24 6.DC REACTOR Mục đích :Dùng để làm phẳng dòng biến tần Giải pháp : Ta chọn theo khuyến cáo nhà sản xuất biến tần Có model: 3G3AX-DL4075 Cơng suất: 7.5KW ( Catalog biến tần Omron trang 48/57) INPUT NOISE FIlTER Mục đích:Có nhiệm vụ lọc nhiễu điện từ đầu vào Giải pháp: Ta chọn input noise filter theo khuyến cáo nhà sản xuất biến tần Có model: 3G3AX – NFI41 (catalog biến tần Omron trang 48/57) OUTPUT NOISE FILTER Mục đích:Lọc nhiễu điện từ đầu Giải pháp :Theo khuyến cáo nhà sản xuất ta chọn output noise filter Page Điều khiển động Nhóm 24 có model sau: 3G3AX – NFO03 (catalog biến tần Omron trang 48/57) MCCB Mục đích: bảo vệ tải, ngắn mạch cho mạch động lực,bảo vệ biển tần Yêu cầu: Điện áp :380 V Dòng cắt phải đủ lớn Dòng định mức khoảng 1,3 – 1,5 dòng I đm Số cực : Giải pháp : Chọn MCCB hãng Mitsubishi NF63-CW Các thơng số MCCB: Dịng điện định mức : 25A Điện áp : 400V Số cực : Dòng cắt :5 kA Page Điều khiển động Nhóm 24 (catalog Mitsubishi _ MCCB_MCB trang 16/192) 10 CONTACTOR Mục đích : để đóng cắt mạch động lực thông qua mạch điều khiển Yêu cầu: Tải động khởi động mềm nên chọn theo AC – Chọn dòng định mức vào khoảng 1.3 – 1,5 I đm Phù hợp với động biến tần Contactor có điện áp cuộn hút 220 V Giải pháp :Lựa chọn contactor hãng ABB có model A9-30-10 (Catalog Contactor _ABB trang 14/78) Contactor có thơng số: Dịng điện định mức : 25A Công suất : Điện cáp cấp vào cuộn hút : 220V Tiếp điểm : NO 11 Chọn MCB Page 10 Điều khiển động Nhóm 24 Mục đích : bảo vệ ngắn mạch, q tải cách ly cho mạch điều khiển Yêu cầu : Chọn loại 1P+N Dòng định mức phù hợp Điện áp 220 V Giải pháp : Chọn MCCB hãng Mitsubishi BH-DN (IEC 60898) (catalog MCCB_MCB Mitsubishi trang 180/192) Các thông số MCB : Số cực : 1P +N Dòng điện cắt định mức : 6A Điện áp : 230V Dòng cắt : 4,5kA 12 RELAY TRUNG GIAN Mục đích :Để khởi động biến tần Yêu cầu : Có tiếp điểm Điện áp cuộn hút 220V Giải pháp : Chọn relay trung gian Omron có model 653-MY2AC220240S (catalog relay trung gian _Omron trang 1) Page 11 Điều khiển động Nhóm 24 (catalog relay trung gian _ Omron trang 3/17) Các thông số rơle trung gian: Điện áp cuộn hút : 220 V Số tiếp điểm :2 Dòng điện tối đa tiếp điểm : 10 A Điện áp tối đa tiếp điểm : 250 V 13 Chọn cảm biến nhiệt độ Mục đích : Đo nhiệt độ phòng làm việc phản hồi biến tần Giải pháp : Dùng cảm biến nhiệt độ hãng ELEKTRONIK (catalog cảm biến nhiệt độ _ELEKTRONIK trang 1/2) Page 12 Điều khiển động Nhóm 24 Các thơng số cảm biến nhiệt độ : Ngõ : – 20mA Nhiệt độ làm việc : – 50 0C 14 POWER SUPPLY Mục đích : Cấp nguồn cho cảm biến hoạt động Yêu cầu : Điện áp đầu vào:220V Điện áp đầu ra:24V Điện áp đầu ổn định Giải pháp : Chọn CP-E 24/5.0 Các thông số kĩ thuật nguồn 24 VDC Điện áp vào:115-230VAC Tần số:47-63Hz Điện áp đầu ra: 24VDC Dòng đầu :5A (catalog Power supply trang 4/8) Page 13 Điều khiển động Nhóm 24 15.Chọn cáp điện Chọn cable cho mạch động lực : Mục đích: kết nối thiệt bị mạch động lực Yên cầu: Chịu dòng tải động Cách điện tốt Phù hợp biến tần động Theo khuyến cáo biến tần chọn cable động lực sau:có tiết diện 3,5mm2 (Theo catalog biến tần Omron trang 36/262) Giải pháp Chọn loại cáp có mã 1060305 hãng Cadivi Việt Nam Page 14 Điều khiển động Nhóm 24 ( Catalog cáp điện lực hạ áp _Cadivi 4/11) Các thông số cáp động lực: Số lõi : Tiết diện : 3,5 mm2 Chọn cáp cho mạch điều khiển Mục đích: Kết nối thiết bị mạch điều khiển Yêu cầu: Phù hợp với dòng điện tổng chạy mạch điều khiển Giải pháp: Chọn loại cáp CXV – 0,6/1kV có mã 1060201 hãng Cadivi Việt Nam (catalog cáp điện lực hạ áp _ Cadivi trang 3/11) Page 15 Điều khiển động Nhóm 24 Các thơng số cáp điều khiển : Số lõi : Tiết diện : 1mm2 Chọn cáp chống nhiễu : Mục đích : Chống nhiễu cho tín hiệu điều khiển với độ xác cao Yêu cầu : Chống nhiễu tốt Giải pháp : Chọn loại cáp DVV/Sc Cadivi Các thông số cáp chống nhiễu : Số lõi : Tiết diện : 0,5 mm2 Có màng chắn đồng chống nhiễu (catalog cáp chống nhiễu _ Cadivi trang 7/70) 16.Chọn nút nhấn đèn báo Nút nhấn Mục đích: Để khởi động,dừng động cơ,bật tắt nguồn Yêu cầu: Hoạt động tốt,cách điện tốt Sử dụng với nguồn 220V Page 16 Điều khiển động Nhóm 24 Giải pháp: Chọn nút nhấn NO 1SFA619101R1014 NC 1SFA619101R1044 (catalog nút nhấn trang 6/12) Đèn báo Mục đích :Báo nguồn trạng thái làm việc hệ thống Yêu cầu: Sử dụng với điện áp mạch điều khiển 220V Giải pháp : Chọn đèn led có mã bảng sau (catalog den bao trang 4/6) Các thông số đèn báo : Điện áp : 230V Màu sắc : Chọn loại màu đỏ, vàng, xanh Page 17 Điều khiển động Nhóm 24 17 Chọn tủ điện Các thiết bị chứa tụ điện Thiết bị Biến tần Contactor MCCB MCB Relay RA Nguồn 24 VDC AC reactor DC reactor Input noise filter Output noise filter Cao (H) 189 74 180 89 36 90 150 115 38 38 Tủ điện chọn phải thỏa mãn : Chiều cao > 90+189+180+38 = 497 mm Chiều rộng >110 + 112 + 45 = 267 mm Chiều sâu > 157 mm Chọn tủ điện hãng ABB có model AE1- 8630 Page 18 Rộng (W) 110 44 90 25 27 40 112 90 45 45 Sâu (D) 157 74 72 69 21 21 135 110 26 26 Điều khiển động Nhóm 24 (catalog tủ điện điều khiển _ ABB trang 3/8) Các thông số tủ điện : Chiều cao : 800 mm Chiều rộng : 600 mm Chiều sâu : 300 mm IV Mạch động lực mạch điều khiển (có file autocad đính kèm) Nguyên lý làm việc hệ thống : Chế độ bình thường Trước tiên ta đóng MCB cấp nguồn cho mạch điều khiển Đóng MCCB cấp nguồn cho mạch động lực Khi ta nhấn START,cuộn contactor KM có điện Đèn Đ1 sáng báo hiệu có điện Tiếp điểm KM bên mạch điều khiển đóng lại Đồng thời tiếp điểm KM bên mạch động lực đóng lại cấp nguồn cho biến tần sẵn sàng hoạt động Khi ta nhấn RUN,Relay RA có điện Đóng tiếp điểm RA bên mạch động lực,biến tần bắt đầu hoạt động,động chạy kéo quạt quay theo tín hiệu hồi tiếp từ SENSOR chế độ đặt Đèn Đ2 sáng báo hiệu biến tần hoạt động Muốn dừng toàn hệ thống ta nhấn STOP Chế độ cố Quá tải,ngắn mạch,thấp áp Ta cài đặt biến tần Khi : Tiếp điểm MC-MA mở ra,ngắt điện toàn hệ thống Đồng thời tiếp điểm MC-MB đóng lại ,đèn ERROR báo hiệu cố cho người điều khiển biết Khi điện hệ thống ngưng hoạt động, có điện lại hệ thống tự động hoạt động trở lại V.Tủ điện (có file autocad đính kèm) Page 19 Điều khiển động Nhóm 24 VI Cài đặt biến tần Cài đặt thông số động : Menu Mode Code Mô tả H003 Chọn công suất động H004 Số cực động A001 Chọn tần số chuẩn A002 Chọn lệnh RUN A003 Tần số A004 Tần số lớn A044 Chọn thuộc tính V/f F002 Thời gian tăng tốc F003 Thời gian giảm tốc A097 Chọn kiểu tăng tốc A098 Chọn kiểu giảm tốc C001 Chọn ngõ vào chức S1 C036 Chọn ngõ vào relay Cài đặt thông số PID Menu Mode Code A071 A072 A073 A074 A075 A076 A077 Cài đặt bảo vệ : Menu code B092 B130 B131 Giá trị 7,5 00 02 50 50 01 5 01 01 00 01 Ghi chú/ đơn vị KW Điều khiển số Hz Hz Nguồn 1.7 VP_tr98/262 s s Hình đường cong S Hình đường cong S Run hệ thống (chạy thuận) NC MA,NO MB Mô tả Lựa chọn PID Hệ số P Hệ số I Hệ số D Tỷ lệ PID Tín hiệu hồi tiếp Đảo chức PID Giá trị 01 1 1,7 00 01 Tín hiệu hồi tiếp FI Đảo Mơ tả Điều khiển quạt làm mát Bảo vệ tải Mức điện áp tải Giá trị 00 01 760 Ghi chú/ đơn vị Ln ln ON Có tác dụng V Page 20 Ghi / đơn vị Có tác dụng