Đang tải... (xem toàn văn)
Giáo trình biến tần MicroMaster
Tr-êng CAO §¼NG C¤NG NGHÖ VIETTRONICS Khoa ®iÖn - §IÖN Tö Giáo trình biÕn tÇn (INVERTER) Ng-êi thùc hiÖn: Ks. Phan V¨n C-êng Mục lục 1. Ch-ơng 1: Khái niệm chung về biến tần 2. Ch-ơng 2: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần 3. Ch-ơng 3: Nghiên cứu hệ biến tần Micromaster Vector và ứng dụng biến tần Micromaster Vector trong truyền động điện xí nghiệp công nghiệp. 4. Tài liệu tham khảo Ch-ơng 1: Khái niệm chung về biến tần 1.1. Khái niệm chung: Biến tần là thiết bị điện tử dùng để biến đổi nguồn điện xoay chiều có tần số và biên độ xác định sang nguồn điện xoay chiều khác có tần số và biên độ thay đổi đ-ợc 1.2. Phân loại biến tần: Có nhiều ph-ơng pháp phân loại biến tần a. Phân loại theo ph-ơng pháp biến đổi: - Biến tần trực tiêp - Biến tần gián tiếp b. Phân loại theo nguôn ra: - Biến tần nguồn dòng - Biến tần nguồn áp c. Phân loại theo ph-ơng pháp điều khiển: - Ph-ơng pháp điều khiển cổ điển - Ph-ơng pháp điều khiển PWM - Ph-ơng pháp điều khiển vector - Ph-ơng pháp điều khiển ma trận d. Phân loại theo nguồn cấp vào: - Biến tần một pha - Biến tần ba pha 1.3. ứng dụng của biến tần Lnh vc cú th s dng bin tn tit kim in nng l cỏc h thng cú mụmen ti thay i theo tc m bm v qut ly tõm l nhng ng dng in hỡnh. Quan h gia ti v vn tc tuõn theo lut ng dng: lu lng t l bc nht, ỏp sut t l bỡnh phng, cụng sut t l lp phng vi vn tc. Di õy, lm rừ c ch tit kim in nng chỳng ta s kho sỏt trng hp bm ly tõm. Trng thỏi lm vic ca h thng bm cú th biu din trờn th lu lng - ỏp sut nh hỡnh 1: ch lm vic xỏc lp l giao im ca ng cong c tớnh bm v c tớnh h thng thy lc. bờn trỏi im ny lm, ỏp sut to ra bi bm ln hn ỏp sut cn thit, lu cht tng vn tc v lu lng tng. bờn phi im lm vic, ỏp sut bm to ra nh hn ỏp sut cn thit lu lng giảm. Tại điểm làm việc, áp suất bơm cân bằng với áp suất hệ thống yêu cầu, lưu chất đạt đến vận tốc ổn định. Hình 1: Chế độ xác lập của hệ thống Trong các hệ thống điều khiển lưu lượng bằng van, đặc tính của hệ thống thủy lực thay đổi theo vị trí của van như trên hình 2. Điểm vận hành sẽ dịch chuyển trên đường đặc tính bơm tùy theo lưu lượng yêu cầu. Hình 2: Điều chỉnh lưu lượng bằng van Ngược lại, khi sử dụng biến tần để điều tiết lưu lượng, đặc tính bơm sẽ thay đổi và điểm làm việc sẽ dịch chuyển dọc theo đường đặc tính của hệ thống thủy lực như hình 3. Hình 3: Điều chỉnh lưu lượng bằng biến tần Tại mỗi điểm làm việc, công suất tiếp nhận bởi lưu chất có thể tính bằng tích của áp suất và lưu lượng và biểu diễn bởi diện tích hình chữ nhật gạch chéo trên hình 4. So sánh diện tích này ở hai phương thức điều khiển với cùng một lưu lượng làm việc dễ dàng nhận thấy công suất bơm cần phải phát động trong trường hợp sử dụng biến tần là ít hơn đáng kể khi lưu lượng nhỏ hơn giá trị định mức của hệ thống. Áp suất khi đó được giảm theo lưu lượng nhờ vậy tránh tiêu phí năng lượng do tổn thất áp suất như trong trường hợp điều khiển bằng van. Hình 4: Công suất tiêu thụ ở lưu lượng thấp thể hiện ưu điểm của điều khiển biến tần Ch-¬ng 2: CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña biÕn tÇn 2.1. CÊu tróc cña biÕn tÇn 2.2. Hai phương pháp biến đổi của biến tần là: + Phương pháp trực tiếp. - - S S ơ ơ đ đ ồ ồ c c ấ ấ u u t t r r ú ú c c Nguồn Bộ Điều Khiển Mạch công suât TB Chấp hành Phanh Khối vào ra K K h h ố ố i i b b i i ế ế n n đ đ ổ ổ i i A A B B C C S S R R T T u u 1 1 f f 1 1 u u 2 2 f f 2 2 - - N N g g u u y y ê ê n n l l ý ý + Phương pháp gián tiếp. - - S S ơ ơ đ đ ồ ồ c c ấ ấ u u t t r r ú ú c c - - N N g g u u y y ê ê n n l l ý ý B B ộ ộ l l ọ ọ c c C C h h ỉ ỉ n n h h l l ư ư u u N N g g h h ị ị c c h h l l ư ư u u A A B B C C R R T T S S u u 2 2 f f 2 2 u u 1 1 f f 1 1 2 2 . . 3 3 . . C C á á c c p p h h ư ư ơ ơ n n g g p p h h á á p p đ đ i i ề ề u u b b i i ế ế n n c c ủ ủ a a b b i i ế ế n n t t ầ ầ n n + Biến tần cổ điển. - Sơ đồ 1 pha: Dạng tín hiệu dòng và áp của biến tần 1 pha: - Sơ đồ 3 pha: Dạng tín hiệu dòng và áp của biến tần 3 pha: + Biến tần PWM - Mạch một pha: + Biến tần vector loại 3 pha: X X u u ấ ấ t t p p h h á á t t t t ừ ừ p p h h ư ư ơ ơ n n g g t t r r ì ì n n h h đ đ ặ ặ c c t t í í n n h h c c ơ ơ c c ủ ủ a a đ đ ộ ộ n n g g c c ơ ơ 3 3 p p h h a a k k h h ô ô n n g g đ đ ồ ồ n n g g b b ộ ộ l l à à : : a, Loại đơn cực b, Loại lưỡng cực [...]... sq = i s cos - i s sin Ch-ơng 3: Nghiên cứu hệ biến tần Micromaster Vector và ứng dụng biến tần trong truyền động điện 3.1 Phân loại Biến tần của hãng Siemens bao gồm 4 loại cơ bản sau: - Biến tần Micromaster Vector - S - Biến tần Micromaster Vector M - Biến tần Micromaster Vector - L - Biến tần Micromaster Eco 3.2 Các đặc tính cơ bản của Micromaster + Dễ dàng cài đặt, lập trình và sử dụng + Chịu... Đặt tham số điều khiển P, I, D + Có thể tự động đặt lại tham số mặc định của nhà sản xuất + Có chế độ dùng điện trở hãm ngoài + Có thể tự reset khi đã sửa lỗi 3.6 Đấu nối biến tần Tất cả các biến tần Micromaster đ-ợc trang bị trong phòng thí nghiệm có cấu hình nh- sau: +2 đầu vào t-ơng tự + 2đầu ra t-ơng tự +6 đầu vào số +2 cổng truyền thông nối tiếp + 1 cổng ghép nối PTC (Nhiệt trở đo nhiệt độ động . tần Micromaster Vector và ứng dụng biến tần trong truyền động điện 3.1. Phân loại Biến tần của hãng Siemens bao gồm 4 loại cơ bản sau: - Biến tần Micromaster Vector - S - Biến tần Micromaster. Biến tần Micromaster Vector M - Biến tần Micromaster Vector - L - Biến tần Micromaster Eco 3.2. Các đặc tính cơ bản của Micromaster + Dễ dàng cài đặt, lập trình và sử. tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần 3. Ch-ơng 3: Nghiên cứu hệ biến tần Micromaster Vector và ứng dụng biến tần Micromaster Vector trong truyền động điện xí nghiệp công nghiệp. 4. Tài liệu