GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HCM KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Nội dung đề tài : Ổn định độ PH: Một bơm 50 l/min cấp NaOH vào bồn chứa dung dịch axit để trung hòa độ PH. Hãy điều khiển lưu lượng của bơm làm sao để độ PH ổn định bằng 0.7 Biến tần dùng hãng: OMRON. GVHD: TS. Lê Quang Đức NHÓM: 16 1. Lê Công Tuân 0951050069 2. Nguyễn Phan Vương Tuấn 0951050070 3. Trương Quang Tùng 0951050062 TP.Hồ Chí Minh, Ngày 22 Tháng 04 Năm 2013 GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 2 PHỤ LỤC Trang PHẦN 1. GIỚI THIỆU CHUNG. 3 I. GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI. II. MỤC ĐÍCH. III. GIẢI PHÁP SƠ BỘ. PHẦN 2. CHỌN THIẾT BỊ. 5 I. CHỌN BƠM VÀ ĐỘNG CƠ. 5 a) Tiêu chí chọn. b) Đặc tính cơ của máy sản xuất. c) Các yêu cầu điều khiển và bảo vệ chính. d) Thông số kĩ thuật. II. CHỌN BIẾN TẦN. 6 III. THIẾT BỊ PHỤ KIỆN VÀ BẢO VỆ BIẾN TẦN. 8 a) Cuộn kháng DC và AC 9 b) Bộ lọc nhiễu 10 IV. THIẾT BỊ, BẢO VỆ MẠCH ĐỘNG LỰC, MẠCH ĐIỀU KHIỂN. 1. MCCB 10 2. Contactor 11 3. MCB 12 4. Cảm biến độ PH 13 5. Phao điện 14 6. Bộ chuyển đổi nguồn AC/DC 7. Relay 15 8. Nút nhấn, đèn báo. 17 9. Cáp điện cho phần động lực và điều khiển 18 PHẦN 3. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN VÀ GIẢI THÍCH. 20 1. Mạch động lực và mạch điều khiển. 20 2. Thuyết minh. 21 PHẦN 4. CÀI ĐẶT BIẾN TẦN. 23 PHẦN 5. THIẾT KẾ TỦ ĐIỆN. 25 GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 3 PHẦN 1. GIỚI THIỆU CHUNG. I. Giới thiệu đề tài.  Đề tài 6: Ổn định độ PH.  Một bơm 50 l/min cấp NAOH vào bồn chứa dung dịch axit để trung hòa độ PH. Hãy điều khiển lưu lượng của bơm làm sao để độ PH ổn định là 0,7. - Chọn lọai bơm thích hợp. - Hệ thống gồm 1 bơm NaOH vào bồn, điều khiển lưu lượng bơm . - Bơm NaOH dừng khi bình chứa hết nguyên liệu, báo động bằng đèn. - Bơm không tự hoạt động lại sau khi có sự cố.  Sử dụng biến tần : OMRON. II. Mục đích, yêu cầu.  Ổn định độ PH là 0.7 thông qua việc điều chỉnh lưu lượng bơm NaOH được cấp vào dung dịch axit.  Chọn động cơ, các thiết bị điều khiển và bảo vệ.  Chọn bơm chuyên dụng với lưu lượng 50 l/min bơm NAOH vào bồn axit.  Dùng biến tần Omron điều khiển tốc độ động cơ.  Chọn cảm biến PH. III. Giải pháp sơ bộ. 1. Mô hình tổng quát của hệ thống: GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 4 Mô tả hoạt động: Biến tần điều khiển bơm, bơm NAOH vào bồn chứa với tốc độ được đặt trước 50lit/min.Cảm biến độ PH sẽ cảm biến độ PH dung dịch trong thùng chứa, phản hồi tín hiệu về biến tần. Biến tần so sánh tín hiệu phản hồi về từ cảm biến với giá trị PH đặt là 0,7 sẽ điều khiển bơm bơm dung dịch NAOH vào bình chứa sao cho độ PH trong bình chứa luôn ổn định ở mức 0,7. 2. Mô hình vòng kín của hệ thống : PHẦN 2. CHỌN THIẾT BỊ. I. Các thiết bị chính. 1. Chọn bơm và động cơ. a. Tiêu chí lựa chọn.  Chọn loại bơm chuyên dụng bơm hóa chất NAOH.  Chọn loại bơm ly tâm.  Chọn động cơ cho máy bơm có chế độ làm việc dài hạn. b. Phân tích đặc tính cơ của máy sản xuất. Mục đích: Chọn được máy sản xuất. Chế độ làm việc : Dài hạn. Vì ở đây là tải bơm,quạt nên: T L = k.ω 2 . Đặc tính cơ: GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 5 c. Chọn bơm và động cơ.  Yêu cầu kĩ thuật. Cần 1 bơm dung dịch hóa chất. Yêu cầu lưu lượng: Q = 50 l/phút = 3m 3 /h. Ta chọn loại bơm có tích hợp động cơ chuyên dụng bơm hóa chất.  Từ yêu cầu trên ta chọn máy bơm hãng EBARA ( ITALIA). Model: CDX 70/05.  Đặc tính của bơm : GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 6  Thông số kỹ thuật: - Điện áp định mức: 3-pha 230/400V, 50Hz. - Công suất định mức: 0,37 KW. - Dòng điện định mức: 1,4A. - Tần số làm việc: 50 Hz. - Lưu lượng Q = 50 l/min = 3m 3 /h. - Áp suất làm việc tối đa: 2 bar. - Bơm lên được độ cao: 18,4m. - Chất liệu: AISI 304 (Thép không gỉ). 2. Biến tần.  Yêu cầu: - Sử dụng biến tần hãng OMRON. - Phù hợp với tải bơm, quạt gió. - Điều khiển V/f. - Biến tần có chức năng PID. - Công suất phù hợp với động cơ được sử dụng.  Biến tần được sử dụng: (OMRON - JAPAN) GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 7 - Sử dụng dòng biến tần: 3G3JX – A4004  Thông số kỹ thuật: - Công suất: 0.4 Kw - Điện áp: 3 Phase- 380/480V. - Dòng điện vào: 2.0 A. - Tần số đầu vào: 50/60Hz - Tần số đầu ra: 0.5->400Hz - Điều khiển: V/F. - Chức năng tiết kiệm năng lượng và điều khiển PID. - Bảo vệ quá dòng, quá áp. (catalog kèm theo: BT_catalog_bientan_omron_3g3jx.pdf [trang 18;177]) GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 8 3. Thiết bị phụ kiện và bảo vệ biến tần. a. Cuộn kháng DC và AC (chọn theo catalog biến tần: BT_catalog_bientan_omron_3g3jx.pdf [trang 190,199])  DC REACTOR Model: 3G3AX – DL4004.  A C         AC REACTOR Model: 3G3AX – AL4025. DC REACTOR VÀ AC REACTOR dùng để triệt sóng hài, làm cho biến tần chạy ổn định hơn, bền hơn. GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 9 b. Bộ lọc nhiễu. (chọn theo catalog biến tần: BT_catalog_bientan_omron_3g3jx.pdf [trang 192])  INPUT NOISE FILTER (Bộ lọc trước vào biến tần). Model: 3G3AX – NFI41. Tác dụng lọc nhiễu, ngăn nhiễu cảm ứng.  OUTPUT NOISE FILTER (Bộ lọc trước motor). Theo catalog thì chỉ dùng cho những model có công suất 2.2 và 3.7 KW của dòng 3G3JX nên ta không sử dụng II. Các thiết bị và bảo vệ mạch động lực mạch điều khiển. 1. MCCB – MITSUBISHI - JAPAN. Vì dòng vào biến tần là 2 A, nên ta chọn MCCB có dòng định mức lớn hơn. Theo catalog MCCB ta chọn. Model NF32-SW 3P/16A/5kA (catalog kèm theo: CATALOGUE MCCB MITSUBISHI.pdf [trang 54])  Thông số kỹ thuật: - Số cực:3 cực GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 10 - Dòng điện định mức: 16A - Khả năng chịu dòng cực đại AC400V : 5kA - Dòng ngắn mạch AC400V: 2kA 2. CONTACTOR – MITSUBISHI – JAPAN Vì biến tần có công suất là 0.4 KW, 380÷440V nên ta chọn contactor chịu được công suất là 0.4KW ở 400V và có dòng định mức hơn 2A. [...]... diện 1,5 mm2  Cáp điện cho ph n điều khiển: Kỹ thuật điều khiển động cơ 19 GVHD: Lê Quang Đức PH N 3 THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN VÀ GIẢI THÍCH 1 Mạch động lực và mạch điều khiển Mạch động lực: - - Mạch điều khiển Kỹ thuật điều khiển động cơ 20 GVHD: Lê Quang Đức 2 Thuyết minh -KM1: Contactor -CR 1(2): Relay -D1: Đèn báo có NaOH trong bể chứa -D2: Đèn báo nguồn -D3: Đèn báo hoạt động -D4: Đèn báo dừng -D5:... điểm phao điện mở làm ngắt điện vào CR2, làm cho tiếp điểm 5-9(CR2) mở ra ngắt nguồn vào KM1 hệ thống dừng bơm, 2-10(CR2) đóng lại đèn D6 báo hụt NaOH sáng - Khi có sự cố ngắn mạch, quá áp… thì MCCB và MCB sẽ mở, ngắt biến tần động cơ và mạch điều khiển ra khỏi lưới điện Kỹ thuật điều khiển động cơ 22 GVHD: Lê Quang Đức PH N 4 CÀI ĐẶT BIẾN TẦN  Cài đặt các thông số cơ bản cho biến tần và động cơ như... Phao điện đóng, cấp điện cho CR2, đồng thời tiếp điểm 5-9(CR2) đóng, 2-10 (CR2) mở Kỹ thuật điều khiển động cơ 21 GVHD: Lê Quang Đức - Ta nhấn nút ON thì cấp điện cho Contactor KM1, các tiếp điểm chính của KM1 đóng, đèn D2 sáng báo nguồn đã được cấp cho biến tần Đèn D4 sáng, báo hệ thống đang Stop - Nhấn Start thì cấp điện cho CR1, tiếp điểm 5-9(CR1) đóng lại, động cơ hoạt động, đồng thời đèn D3 sáng,... & Lamp Omron Catalog.pdf trang [3,4,11])  Đèn báo: Model: A22R-ER(EG)-T2 (OMRON) Dựa vào catalog để ta lựa chọn  Thông số kỹ thuật: -Điện áp: AC 240V (catalog kèm theo: Putton & Lamp Omron Catalog.pdf trang [5,8])  9 Cáp điện cho ph n động lực và điều khiển Cáp điện cho ph n động lực: Dựa vào catalog của biến tần ta chọn cáp điện theo tiêu chuẩn dây được áp dụng Kỹ thuật điều khiển động cơ 18 GVHD:... 50 Hz Code Cài đặt cơ bản Kỹ thuật điều khiển động cơ 23 GVHD: Lê Quang Đức A062 Giới hạn tần số dưới 5 Hz A085 Chọn kiểu RUN (00: Điều khiển thông thường, 01: Điều khiển tiết kiệm điện) 01 - A097 Kiểu tăng tôc (00:đường dây, 01:đường cong S) 01 - A098 Kiểu giảm tốc (00:đường dây, 01:đường cong S) 01 - b001 Chọn khởi động lại (00: Alarm, 01: bắt đầu tại 0 Hz, 02: bắt đầu tần số ph hợp, 03: ngắt sau... biến tần: bảo vệ quá tải, quá áp, làm mát Chức năng Cài đặt Đơn vị A001 Chọn tần số chuẩn (00: Điều khiển số (điều chỉnh FREQ), 01: Đấu dây, 02: Điều khiển số (F001), 03: Truyền thông, 10: Kết quả điều khiển tần số 01 - A002 Chọn lệnh RUN (01: Đấu dây, 02: Điều khiển số, 03: Truyền thông) 01 - A003 Tần số cơ bản 50 Hz A004 Tần số lớn nhất 50 Hz A044 Chọn thuộc tính V/f (00: Thuộc tính moment quay không... không gỉ (catalog kèm theo: WQ201B.pdf [trang 1]) Sơ đồ đấu dây (catalog kèm theo: WQ201B.pdf [trang 25]) - 5 Phao điện Yêu cầu: Phao được đặt chìm trong dung dịch NaOH Phao điện có chức năng ngắt điện trực tiếp vào biến tần, động cơ để dừng hoạt động lúc cạn NaOH Kỹ thuật điều khiển động cơ 13 GVHD: Lê Quang Đức - Vị trí đặt: khu vực thành bể chứa Chịu ăn mòn bởi bazo cao Model: MF-21S (FEEJOY) ... theo ổn định nhiệt độ) 01 - C026 Chọn ngõ ra chức năng relay (MA,MB) ([00: Trong lúc chạy];[01:Miền tốc độ không đổi];[02:Đặt tần số tín hiệu đến];[03:Cảnh báo quá tải];[04:Độ lệch PID quá mức];[05: Alarm];[06 :Ph t hiện hỡ mạch];[07:Trạng thái 05 - Kỹ thuật điều khiển động cơ 25 GVHD: Lê Quang Đức ngõ ra FB PID];[08:Lỗi hệ thống];[09:Ngõ ra điều khiển logic];[10:Tùy chọn thông tin hỡ mạch];[43 :Ph t... độ pH, ph n hồi tín hiệu số về cho biến tần xử lý - RELAY: Điều khiển đóng cắt tiếp điểm - Thuyết minh: - Trước tiên, đóng MCCB và MCB, nếu lượng NaOH trong bể còn thì tiếp điểm của Phao điện (FLS) đóng, đèn D1 sáng báo có NaOH trong bể Trường hợp NaOH trong bể cạn không đủ để bơm thì đèn D1 ngắt, đèn D6 sáng báo hết NaOh trong bể, tiếp điểm của Phao điện lúc này bị hở nên hệ thống không thể hoạt động. .. pH Vì chỉ cần đo độ PH nên chúng ta cần dùng cảm biến đo PH Khi cài đặt ta sẽ cài đăt để nhận tín hiệu đo độ PH mà không cần qua bộ hiển thị Model : WQ210 pH Sensor (Global Water USA) Kỹ thuật điều khiển động cơ 12 GVHD: Lê Quang Đức  Thông số kỹ thuật: -Dòng điện output : 4-20 mA -Thang đo: 0-14 -Nguồn cấp : 10-30 VDC -Thép không gỉ (catalog kèm theo: WQ201B.pdf [trang 1]) Sơ đồ đấu dây (catalog . thuật điều khiển động cơ 1 TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HCM KHOA: ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN HỌC KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Nội dung đề tài : Ổn định độ PH: Một. cho ph n điều khiển: GVHD: Lê Quang Đức Kỹ thuật điều khiển động cơ 20 PH N 3. THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN VÀ GIẢI THÍCH. 1. Mạch động lực và mạch điều khiển. - Mạch động lực: - Mạch điều. thuật điều khiển động cơ 3 PH N 1. GIỚI THIỆU CHUNG. I. Giới thiệu đề tài.  Đề tài 6: Ổn định độ PH.  Một bơm 50 l/min cấp NAOH vào bồn chứa dung dịch axit để trung hòa độ PH. Hãy điều khiển