Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc ĐH GIAO THÔNG VẬN TẢI TP. HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN MÔN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ NHÓM 32 ĐỀ TÀI: QUẠT GIÓ ĐIỀU HÒA NHIỆT ĐỘ GVHD : TS. LÊ QUANG ĐỨC TP.HỒ CHÍ MINH THÁNG 12/2012 MỤC LỤC GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG CHƯƠNG I. ĐỊNH HƯỚNG CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHƯƠNG II. CHỌN QUẠT GIÓ VÀ ĐỘNG CƠ CHƯƠNG III. CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH DK QUAT GIO 1 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc CHƯƠNG IV. MẠCH ĐỘNG LỰC & ĐIỀU KHIỂN CHƯƠNG V. CÀI ĐẶT BIẾN TẦN ACS310 CHO ỨNG DỤNG GIỚI THIỆU VỀ HỆ THỐNG  Quạt gió: điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa, điều khiển theo nhiệt độ phòng. Quạt có công suất 10HP. Chọn động cơ, AC-Driver, thiết bị điện để điều khiển nhiệt độ phòng. DK QUAT GIO 2 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc  Điều khiển ổn định nhiệt độ phòng bằng cách điều khiển tốc độ động cơ, dùng cảm biến nhiệt độ.  Hãng cung cấp thiết bị chính: ABB Electric 1. Mô hình tổng quát của hệ thống:  Mô tả hoạt động của hệ thống : Để ổn định được nhiệt độ X của môi trường, ta sử dụng biến tần để điều khiển tốc độ của động cơ, kiểm soát nhiệt độ T trong 3 trường hợp :  Nếu nhiệt độ môi trường T lớn hơn nhiệt độ mong muốn X, biến tần điều khiển động cơ chạy nhanh hơn, để lấy nhiều không khí qua máy lạnh hơn, để giảm nhiệt độ môi trường T về nhiệt độ mong muốn X.  Nếu nhiệt độ môi trường T bằng nhiệt độ mong muốn X, biến tần điều khiển động cơ giữ tốc độ, chạy ổn định.  Nếu nhiệt độ môi trường T nhỏ hơn nhiệt độ mong muốn X, biến tần điều khiển động cơ chạy chậm lại, giảm không khí qua máy lạnh, và đưa nhiệt độ môi trường T về nhiệt độ mong muốn X. DK QUAT GIO 3 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc 2. Sơ đồ khối điều khiển: Cần các thiết bị chính: 1. Bộ điều khiển: Bộ biến tần. 2. Động cơ AC 3phase, quạt gió. 3. Cảm biến nhiệt độ phòng (temperator sensor) 4. Các thiết bị bảo vệ điều khiển hệ thống Giải pháp sơ lược:  Động cơ: Theo yêu cầu của đề tài, quạt có công suất 10HP (7.5kw) nên ta chọn động cơ có công suất phù hợp.  Thiết bị điều khiển: Để điều khiển nhiệt độ phòng ta cần điều khiển tốc độ quạt (động cơ) => Chọn biến tần. Để điều khiển tốc độ quạt ta cần dựa vào giá trị sai lệch giữa nhiệt độ đặt (tham chiếu) và nhiệt độ đo(phản hồi). Giá trị nhiệt độ đo được lấy từ cảm biến nhiệt độ phòng.  Bảo vệ cho biến tần ta cần CB, Contactor.  Biến tần giữ nhiệm vụ điều khiển và bảo vệ cho động cơ. CH ƯƠNG I ĐỊNH HƯỚNG CHỌN THIẾT BỊ ĐIỆN 1. Ch ọ n qu ạ t: Yêu cầu là điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa, điều khiển theo nhiệt độ phòng và quạt có công suất 7.5kW, nên nhóm DK QUAT GIO 4 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc chọn quạt ly tâm áp suất thấp kiểu CF.4-72 do công ty TOMECO thi(t k( và ch( tạo, chuyên dùng cho quạt gió. 2. Ch ọ n đ ộ ng c ơ : Sau khi đã chọn được quạt ta dựa vào catalog của quạt sẽ có được các thông số cần thiết của động cơ, từ đó ta sẽ chọn được động cơ cho hệ thống. 3. Ch ọ n bi ế n t ầ n: Sau khi đã chọn được động cơ nhóm đã dựa vào các thông số kĩ thuật của động cơ và yêu cầu của hệ thống, nhóm chọn được biến tần để điều khiển đó là ACS310 chuyên dùng để điều khiển cho bơm quạt và ổn định nhiệt độ dựa vào tín hiệu phản hồi. 4. Ch ọ n các thi ế t b ị b ả o v ệ cho bi ế n t ầ n: Dựa vào công suất 7.5kW ta sẽ chọn được các thiết bị bảo vệ: CB, CONTACTOR,… 5. Ch ọ n đi ệ n tr ỡ hãm: Nhóm không dùng thêm điện trở hãm vì các lí do kỹ thuật sau: + Chúng ta thường gắn điện trở hãm đối với động cơ có công suất lớn nhưng với đề tài của nhóm thì công suất của động cơ không lớn lắm 7.5kW. + Hệ thống tải bơm quạt không yêu cầu hãm động. 6. Ch ọ n c ả m bi ế n: Vì yêu cầu của đồ án là ổn định nhiệt độ nên ta chọn cảm biến nhiệt độ và bộ transmitter chuyển đổi tín hiệu sang dòng 4-20mA để phản hồi về biến tần. CHƯƠNG II: CHỌN THIẾT BỊ QUẠT GIÓ VÀ ĐỘNG CƠ 1. Chọn quạt: dựa vào công suất yêu cầu ta chọn quạt: QUẠT LY TÂM ÁP SUẤT THẤP KIỂU CF.4-72 DK QUAT GIO 5 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc * Đặc tính kỹ thuật: - Đường kính guồng cách (mm): 280 - 2000 - Tốc độ (vòng/phút): 355 – 2.900 - Công suất động cơ (kW): 1,5 - 250 - Lưu lượng (m 3 /h): 1500 – 220.000 - Áp suất toàn phần (Pa): 220 – 3200 - Nhiệt độ dòng khí cho phép ( 0 C): Chịu được nhiệt độ cao khi có gối trục và kết cấu đặc biệt theo thiết kế của TOMECO. DK QUAT GIO 6 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc Chọn quạt 4-72.045 - Đường kính 450mm - Công suất 7.5kW - Tốc độ 2900 vòng/phút - Lưu lượng: 5.700-10.500m 3 /h DK QUAT GIO 7 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc 2. Chọn động cơ: Dựa vào quạt gió ta chọn được động cơ M2AA 132SB Các thông số động cơ: - Dòng điện định mức: 13.9A - Momen định mức: 7.2 Nm - Khối lượng động cơ: 42kg - Tốc độ động cơ: 2855rpm - Độ ồn động cơ: 69dB - Hệ số công suất: 0.9 DK QUAT GIO 8 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc CHƯƠNG III CHỌN CÁC THIẾT BỊ ĐIỆN CHÍNH 1. Chọn biến tần Dựa vào tính chất của tải ta chọn loại biến tần chuyên dùng cho bơm quạt họ ACS310. Chú thích: Trang 326 catalogue DK QUAT GIO 9 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc Mã biến tần ACS310/03X-17A2-4 • Dòng ngõ vào định mức(A): 17.2 • Dòng ngõ ra định mức(A): 15.6 • Công suất định mức(kW): 7.5 • Mức điện áp định mức U~: 380V-480 V 2. Cảm biến nhiệt độ DK QUAT GIO 10 [...]... GND AI2 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc ACS310 K1 RONC START RONO 2 MẠCH ĐIỀU KHIỂN STOP R-STOP KM1 G-START R1 3 THUYẾT MINH HOẠT ĐỘNG  Để ổn định được nhiệt độ phòng ta cần điều khiển tốc độ quạt theo giá trị sai lệch giữa nhiệt độ đặt và đo - Nếu nhiệt độ đặt lớn hơn nhiệt độ đo: tăng tốc độ quạt - Nếu nhiệt độ đặt bé hơn nhiệt độ đo: giảm tốc độ quạt - Nếu nhiệt độ đặt bằng nhiệt độ đo:... GIO 12 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc Mã hàng 1SBL176001R2310 Catalogue trang 5/7 5 Relay Sơ đồ chân: DK QUAT GIO 13 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc MÃ HÀNG CR-M230AC2 ĐIỆN ÁP 230VAC 2NC/NO DK QUAT GIO 14 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc 6 Biến áp nguồn cách ly: mã hàng ST-1000VS-BACL của hãng STAND 7 cầu chì: Trang 10 catalogue DK QUAT GIO 15 Điều Khiển Động Cơ Điện... Cáp động lực DK QUAT GIO 16 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc Mã sản phẩm 1050305 - Tiết diện cáp 1,5mm2 - 3 lõi bọc giáp PVC - Dòng điện định mức: 19A - Điện áp 3 pha: 300V/500V - Độ sụt áp: 24mV B Cáp điều khiển Mã sản phẩm 102110 DK QUAT GIO 17 Điều Khiển Động Cơ Điện 9 GVHD: Le Quang Duc Nút nhấn Mã hàng : Red: 1FA611100R1101 Green: 1SFA611100R1102 10 ĐÈN BÁO DK QUAT GIO 18 Điều Khiển Động. .. với nguồn điện, tránh hư hỏng  Nhiệm vụ của biến tần là điều khiển và bảo vệ cho động cơ DK QUAT GIO 22 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc CHƯƠNG V: CÀI ĐẶT BIẾN TẦN ACS310 Quạt gió ổn định nhiệt độ vòng kín với chức năng PI 1 Thông số động cơ : 9905 điện áp định mức: 380V 9906 dòng định mức: 13.9A 9907 tần số định mức: 50Hz 9908 tốc độ định mức: 2855 rpm 9909 công suất định mức: 7.5 kW 9904.. .Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc Sensor Temperature THW420 của EMERSON - Power supply: 24VDC, nhiệt độ từ 0 oC đến 40oC - Sensor có tín hiệu ra là dòng từ 4 - 20mA Sơ đồ chân sensor: Sơ đồ đấu nối sensor: Nối biến trở 10k để thông qua đó chỉnh mức tham chiếu của bộ PID từ 4 đến 20mA tương ứng với nhiệt độ từ 0 đến 40oC DK QUAT GIO 11 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang... Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc Mã hàng: Red:1SFA619402R5231 Green:1SFA619402R5231 Điện áp: 220V Dòng định mức: 15A 11 Switch: Mã hàng:3SB3201-2KA11 12 CB MẠCH ĐIÊU KHIỂN Số cực : 1P Dòng điện định mức : 15A Dòng đánh thủng : 18kA Điện áp định mức : 240V Trang 2/5 catalogue DK QUAT GIO 19 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc CHƯƠNG IV: MẠCH ĐỘNG LỰC MẠCH ĐIỀU KHIỂN 1 MẠCH ĐỘNG LỰC THW42... sơ đồ kết nối trong bản vẽ Nguồn cấp cho cảm biến là 24 VDC Giá trị dòng hồi tiếp từ 4 – 20 mA tương ứng 0 – 40 độ C  CB bảo vệ hệ thống DK QUAT GIO 21 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD: Le Quang Duc  Công tắc tơ có nhiệm vụ đóng cắt nguồn cung cấp cho biến tần sẵn sàng hoạt động Khi biến tần làm việc quá tải ta xuất tín hiệu điều khiển mở tiếp điểm Contactor để cách ly biến tần với nguồn điện, tránh... nhiệt độ đo: giữ nguyên tốc độ quạt  Để điều khiển được tốc độ quạt ta dùng chức năng PID trong biến tần  Thiết lập giá trị tham chiếu của PID là tín hiệu dòng từ 4 – 20 mA.Ta dùng một biến trở được cấp nguồn từ biến tần và mắc theo sơ đồ hình vẽ trong mạch bên trên Giá trị của điện trở dựa vào tín hiệu dòng 4 – 20 mA, ta chọn biến trở 10K  Kênh hồi tiếp giá trị nhiệt độ về cũng thiết lập ngõ vào... start=1/stop=0 + DI2: logic 1 + DI4: run enable Analog Input +AI1: Process Ref(0…10V)PID +AI2: Process Actual Value(4…20mA) 3 PID : 9902 bật chức năng PID : Applic marco = 6 Giới hạn tốc độ trên 50hz Giới hạn tốc độ dưới 5hz Thông số: Kd 4002 = 3s Thông số: Ki 4003 = 2s 4 Bảo vệ : 2003 Quá dòng: 1,6.I2N 2005 Quá áp: Enable 2006 Thấp áp: Enable -HẾT - DK QUAT GIO 23 . phòng từ máy điều hòa, điều khiển theo nhiệt độ phòng. Quạt có công suất 10HP. Chọn động cơ, AC-Driver, thiết bị điện để điều khiển nhiệt độ phòng. DK QUAT GIO 2 Điều Khiển Động Cơ Điện GVHD:. hợp.  Thiết bị điều khiển: Để điều khiển nhiệt độ phòng ta cần điều khiển tốc độ quạt (động cơ) => Chọn biến tần. Để điều khiển tốc độ quạt ta cần dựa vào giá trị sai lệch giữa nhiệt độ đặt (tham. Chọn động cơ: Dựa vào quạt gió ta chọn được động cơ M2AA 132SB Các thông số động cơ: - Dòng điện định mức: 13.9A - Momen định mức: 7.2 Nm - Khối lượng động cơ: 42kg - Tốc độ động cơ: 2855rpm - Độ