Đang tải... (xem toàn văn)
ĐỀ TÀI BAO GỒM: LỰA CHỌN VÀ GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG, MẠCH ĐIỆN TỦ ĐIỆN, CÀI ĐẶT BIẾN TẦN I . GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Đề tài : Bơm ổn định áp suất , điều khiển bơm cấp nước ổn định áp suất cho một chung cư khi các hộ sử dụng không có quy luật . Lưu lượng tối đa 0.3 m3/s, cột áp 40 m. Chọn bơm , động cơ , biến tần , cảm biến áp suất. Điều khiển ổn định áp suất nước.
Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO ĐỒ ÁN KĨ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Đề tài : ĐIỀU KHIỂN BƠM ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT Link full ( bản vẽ +báo cáo ) https://drive.google.com/file/d/0B9T4DzC_gfCHQ0VOeG5hZzlxM0 E/edit?usp=sharing Page 1 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ I . GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI Đề tài : Bơm ổn định áp suất , điều khiển bơm cấp nước ổn định áp suất cho một chung cư khi các hộ sử dụng không có quy luật . Lưu lượng tối đa 0.3 m 3 /s, cột áp 40 m. Chọn bơm , động cơ , biến tần , cảm biến áp suất. Điều khiển ổn định áp suất nước. II. TÌM HIỂU VỀ VẤN ĐỀ Nhu cầu sử dụng nước trong khu công nghiệp, khu dân cư rất khác nhau trong các thời điểm của ngày (cao điềm và thấp điểm), yêu cầu đặt ra là phải giải quyết được việc tự động ổn định áp suất trên đường ống cấp nước và tiết kiệm năng lượng cho hệ thống cấp nước. Để đáp ứng nhu cầu áp lực nước trong hệ thống luôn đủ khi nhu cầu sử dụng nước thay đổi bất thường, máy bơm trong hệ thống luôn làm việc liên tục ở chế độ đầy tải. Tuy nhiên điều này dẫn đến 1 số bất lợi sau: +Áp lực nước trong hệ thống đôi khi tăng lên quá cao không cần thiết, 1 số thời điểm nhu cầu sử dụng nước giảm xuống nhưng hệ thống bơm vẫn chạy đầy tải. Điều này gây lãng phí năng lượng rất lớn và áp lực lên đường ống cao. + Bơm phải chạy liên tục dẫn đến giảm tuổi thọ cơ khí. Đặc tính của bơm : Page 2 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ Đặc tính của bơm là mối quan hệ giữa lưu lượng và cột áp . Đặc tính làm việc của bơm khi dùng biến tần Vì vậy dùng biến tần để điều khiển hệ thống sẽ đáp ứng được những yêu cầu ta cần . Khi nhu cầu xử dụng nước cao, cần áp lực trên đường ống cao thì Page 3 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ biến tần sẽ tự động điều khiển động cơ quay ở tốc độ cao nhất để duy trì áp lực, ngược lại khi nhu cầu xử dụng nước thấp, cần áp lực thấp, biến tần sẽ điều khiển động cơ giảm tốc độ xuống hoặc dừng hẳn. Khi đó năng lượng điện được tiết kiệm. Khi dùng biến tần thì dòng khởi động được hạn chế sẽ không gây sụt áp khi khởi động để tránh ảnh hưởng tới các thiết bị khác. Quá trình START , STOP của bơm được êm hơn, tác dụng giảm tác hại cho động cơ về mặt cơ khí.Chi phí bão dưỡng giảm. Tiết kiệm năng lượng khi nhu cầu sử dụng thay đổi nhiều. Có các chức năng bảo vệ : quá áp , thấp áp , quá nhiệt, bảo vệ nhiệt động cơ ,bảo vệ quá tải … Khởi động bơm từ từ với việc cài đặt thời gian tăng tốc , giảm tốc tránh gây rung đường ống và sự thay đổi áp suất đột ngột…tránh ảnh hưởng xấu cho hệ thống. Sơ đồ khối của hệ thống như sau : III .Chọn bơm , động cơ 1.1 Chọn bơm Page 4 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ Từ yêu cầu bơm nước với lưu lượng tối đa là: Q= 0.3 (m 3 /s) = 18(m 3 /min) =1080 (m 3 /h) Cột áp H= 40 m . Cho nên nhóm chọn bơm nổi tiếng của hãng abara ( xuất xứ : Ý ) . Bơm có các thông số như sau: • Model code : 250x200 FS4LA5 150 Tốc độ : 1500 rpm ( ở tần số 50hz) Cột áp : 40 m Lưu lượng : 0.3 (m 3 /s) Motor Power : 150kw Model : 4 poles Page 5 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ • Có catalogue kèm theo-trang 1 1.2 Chọn động cơ Dựa vào các thông số của bơm đã chọn ở trên ta chọn động cơ phù hợp với bơm Chọn động cơ có công suất 160 kw. Nhóm chọn động cơ M2QA315L4A của hãng ABB với các thông số như sau : Điện áp định mức : 380 VAC/50 HZ Dòng định mức : 289 A Công suất định mức : 160 kw Tốc độ : 1480 rpm ( 4 poles ) Hệ số công suất : cosᵩ = 0.885 Page 6 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ • Có catalogue kèm theo –trang 9 2. Chọn thiết bị điện chính 2.1 Chọn biến tần Với tải bơm này thì động cơ làm việc ở chế độ dài hạn . momen khởi động không lớn . Do đó dòng biến tần VFD-F của Delta được thiết kế đặc biệt để ứng dụng trong các hệ thống cấp nước có yêu cầu tự động điều chỉnh áp suất ổn định. với việc hỗ trợ chức năng điều khiển PID, biến tần sẽ nhận tín hiệu analog (dòng hoặc áp) từ sernsor áp suất (được gắn trên đường ống chính) đưa về, biến tần sẽ tự động thay đổi tần số, từ đó thay đổi tốc độ bơm, vì thế việc khống chế áp lực trên đường ống trở nên dễ dàng hơn rất nhiều. Page 7 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ Chọn biến tần theo công suất của động cơ .Động cơ 160kw do đó biến tần cần chọn có công suất 160kw. Nhóm chọn biến tần VFD-1600F 43H của hãng Delta, chuyên dụng trong việc cấp thoát nước , bơm, quạt… Biến tần có các thông số như sau : Công suất : 160kw (215 HP) Điện áp vào : 3pha 380 to 480 v. 50/60 hz Dòng vào biến tần : 300A Dòng ra : 310A • Có Catologue hướng dẫn sử dụng kèm theo. 2.2 chọn phụ kiện cho biến tần 2.2.1 chọn điện trở hãm Chọn điện trở hãm ( brake resistos ) dựa vào hướng dẫn của NSX biến tần như sau : Page 8 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ 2.2.2 Chọn cuộn dây AC : Dựa vào hướng dẫn của nsx biến tần nhóm chọn : • input acline reactor : Page 9 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ Chọn cuộn dây có mã số : 3PR-0320C5H • Có catague kèm theo – trang9 Page 10 [...]... Yellow ) Điện áp : 230 VAC Page 19 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ • Có catalogue kèm theo – trang 2,3 • Chọn cable điện Cable cho mạch động lực Dựa vào hướng dẫn của NXS biến tần: Chọn cable 3x95SQ0,6/1,2KV CWSV Loại 3 lõi , lõi đồng Page 20 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ • Có catalogue kèm theo – trang 5 Cable điều khiển Page 21 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ... kèm theo – trang 6 • Chọn cảm biến áp suất Dựa vào áp suất của bơm nhóm chọn cảm biến áp suất 0~4 bar (phản hồi tín hiệu 4~20 mA ) Page 22 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ Mã số : SEN-3245 B085 ( Của hãng KOBOLD ): • Có catalogue kèm theo Page 23 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ IV THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC File autocard : mạch động lực và mạch điều khiẻn CC : CẦU CHÌ BẢO VỆ NGẮN... : Kĩ thuật điều khiển động cơ HãngSảnXuất : Mitsubishi MãSố : S-N300 AC380 V Tiếp điểm chính có : • ĐiệnÁp định mức : 380-480 VAC 3 Cực • DòngĐịnhMức : 350 A Điện áp cuộn hút : 220 VAC 50HZ • Có catalogue kèm theo – trang 91 • Chọn relay cho mạch điều khiển HãngSảnXuất : Mitsubishi Page 17 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ MãSố : SR-N4CX AC230V2A2B ĐiệnÁp : 230 V DòngĐịnhMức : 5A... điều khiển động cơ Có catologue kèm theo _ trang 21 • MCB chomạchđiềukhiển HãngSảnXuất MãSố Điệnáp DòngĐịnhMức Dòng cắt Số cực : : : : : : Mitsubishi BH-D6 230 V AC 3A 6KA 2 poles Page 15 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ • Có catalogue kèm theo – trang 21 • Contactor Dựa vào dòng vào của biến tần là 300A, điện áp 380 VAC Chọn contactor có các thông số như sau: Page 16 Đồ án môn... điện định mức biến tần 300A Hiển thị bằng loại model 07-03 Dòng đủ tải của động cơ 100% 30-120% 01 Cho phép Nhóm8: thông số đặc biệt 08-17 Tự động tiết kiệm năng lượng Page 28 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ Nhóm 10 : nhóm các thông số điều khiển Thông số Mô tả Cài đặt Giải thích 10-00 Ngõ vào tín hiệu hồi tiếp PID 02 Từ ngõ vào ACI1 10-02 Phương pháp điều khiển PID có hồi tiếp 00 Điều khiển. .. thuật điều khiển động cơ • Có catalogue kèm theo – trang 1 • Chọn CB cho mạch động lực Nhóm chọn theo dòng điện mà NSX biến tần đã hướng dẫn Nhóm chọn MCCB của Mitsubishi Page 13 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ HãngSảnXuất MãSố Dòng ngắn mạch Điệnápđịnhmức Sốcực : : : : : Mitsubishi NF630-SW 600A 380 VAC (50/60HZ) 3 poles List of product models Page 14 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều. .. Độ lợi điều khiển tỉ lệ 1.0 Tùy chọn ( kp) 10-04 Hệ số thời gian điều khiển tích phân ( ki ) 1.0 Tùy chọn 10-05 Hệ số thời gian điều khiển vi phân ( kd ) 0.0 Tùy chọn 10-10 Xử lý tín hiệu hồi tiếp PID 01 Cảnh báo và dửng từ từ 11-00 Luật điều khiển 02 Đường cong 1.7 VI HỒ SƠ THIẾT BỊ STT TÊN THIẾT BỊ MÃ SỐ HÃNG SẢN XUẤT SỐ LƯỢNG 1 BƠM 250x200 FS4LA5 150 EBARA 1 cái ( BƠM LY TÂM ) Page 29 Đồ án môn... 00-05 Dòng điện ngõ ra Dòng điện định mức động cơ 289 A 00-08 Hệ số công suất Hệ số công suất của động cơ 0.885 00-09 Công suất ngõ ra Công suất động cơ 160 kw 50 hz Nhóm 1: nhóm các thông số cơ bản Thông số Mô tả Cài đặt Đơn vị 01-00 Tần số đầu ra lớn nhất Fmax 50 Hz 01-01 Tần số điện áp lớn nhất 50.0 Hz Page 25 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ 01-02 Điện áp đầu ra lớn nhất 380.0 V 01-03... AVI 02-01 Nguồn hoạt động yêu cầu 01 Được điều khiển bởi các tiếp điểm ngoài, phím STOP được sử dụng 02-02 Phương pháp dừng 00 Dừng =dừng tự do Lỗi thiết bị ngoại vi dừng tự do = 02-03 Chọn lựa tần số sóng mang PWM 04 KHZ 02-04 Cho phép quay thuận / quay nghịch 01 Không cho phép quay nghịch Page 26 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ 02-05 Kiểu điều khiển 00 Kiểu 2 dây 02-07 Mất tín hiệu ACI.. .Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ • output ac line reactor Chọn cuộn dây có mã số : 3PR-0320C5H • Có catalogue kèm theo trang-9 +Chọn Zero Phase Reactor (RF220X00A): chọn theo NSX biến tần Page 11 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ • Có catogue kèm theo 3.chọn thiết bị đóng cắt và thiết bị bảo vệ • Cầu chì mạch động lực Dựa vào hướng dẫn của NXS biến tần Page 12 Đồ án môn . TÀI Đề tài : Bơm ổn định áp suất , điều khiển bơm cấp nước ổn định áp suất cho một chung cư khi các hộ sử dụng không có quy luật . Lưu lượng tối đa 0.3 m 3 /s, cột áp 40 m. Chọn bơm , động cơ. tài : ĐIỀU KHIỂN BƠM ỔN ĐỊNH ÁP SUẤT Link full ( bản vẽ +báo cáo ) https://drive.google.com/file/d/0B9T4DzC_gfCHQ0VOeG5hZzlxM0 E/edit?usp=sharing Page 1 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển. đột ngột…tránh ảnh hưởng xấu cho hệ thống. Sơ đồ khối của hệ thống như sau : III .Chọn bơm , động cơ 1.1 Chọn bơm Page 4 Đồ án môn học : Kĩ thuật điều khiển động cơ Từ yêu cầu bơm nước với