BIẾN TẦN SIEMENS Biến tần được đánh giá là một công nghệ tiên tiến, mang lại những thay đổi lớn trong các ngành công nghiệp thế kỷ XX. Biến tần đã được ứng dụng rộng rãi trên thế giới, mới được đưa vào Việt Nam trong một vài năm gần đây và đã thể hiện được ưu điểm của mình. Nguyên lý làm việc chung của bộ biến tần khá đơn giản. Nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn điện 1 chiều bởi bộ chỉnh lưu. Nhờ vậy, hệ số công suất cosF của biến tần không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0,96. Điện áp 1 chiều này lại được biến đổi thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng thông qua hệ IGBT bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Với công nghệ hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm, giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ. Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỷ số điện áp tần số là không đổi. Bộ biến tần làm việc theo nguyên tắc thay đổi tần số (cùng với thay đổi điện áp) nên luôn đảm bảo mô men khởi động đủ vượt tải ngay cả khi ở tốc độ rất thấp. Đồng thời dòng điện đưa vào động cơ không tăng, do phối hợp giữa điện áp và tần số để giữ cho từ thông đủ sinh mô men. Dòng khởi động lớn nhất của hệ truyền động biến tần chỉ bằng dòng định mức. Chính vì vậy, không làm sụt áp lưới khi khởi động, đảm bảo các ứng dụng khác không bị ảnh hưởng. Để thay đổi năng xuất làm việc của băng tải (số sản phẩn/ngày) em sẽ điều chỉnh tốc độ của động cơ bằng bộ biến tần. Bộ biến tần là thiết bị biến đổi năng lượng điện từ tần số công nghiệp (50 Hz) sang nguồn có tần số thay đổi cung cấp cho động cơ. 1./ Yêu cầu của bộ biến tần. + Có khả năng điều chỉnh tần số theo giá trị tốc độ mong muốn. + Có khả năng điều chỉnh điện áp theo tần số để duy trì từ thông khe hở không đổi trong vùng điều chỉnh mômen không đổi. + Có khả năng cung cấp dòng điện định mức ở mọi tần số. 2./ Một số biến tần của Siemen a./ Biến tần dòng MICROMASTER Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 21 b./ Biến tần dòng SINAMICS 3./ Chọn biến tần Dựa vào thông số kỹ thuật của biến tần và yêu cầu phụ tải của băng tải (động cơ truyền động). Em chọn bộ biến tần dòng Micromaster 420 của Siemen. Đặc điểm thông số kỹ thuật của bộ biến tần này như sau: Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT M 410 M 420 M 440 22 Điện áp vào và Công suất 200V đến 240V 1 AC ± 10% 0,12 đến 3kW 200V đến 240V 3 AC ± 10% 0,12 đến 5,5kW 380V đến 480V 3 AC ± 10% 0,37 đến 11kW Tần số điện vào 47 đến 63Hz Tần số điện ra 0 đến 650Hz Hệ số công suất 0,95 Hiệu suất chuyển đổi 96 đến 97% Khả năng quá tải Quá dòng 1,5 x dòng định mức trong 60 giây ở mỗi 300 giây Dòng điện vào khởi động Thấp hơn dòng điện vào định mức Phương pháp điều khiển Tuyến tính V/f; bình phương V/f; đa điểm V/f; điều khiển từ dòng thông FCC Tần số điều chế xung (PWM) 16kHz (tiêu chuẩn cho 230V 1PH hay 3PH) 4kHz (tiêu chuẩn cho 400V 3PH) 2kHz đến 16kHz (bước chỉnh 2kHz) Tần số cố định 7, tuỳ đặt Dải tần số nhảy 4, tuỳ đặt Độ phân giải điểm đặt 10 bit analog 0,01Hz giao tiếp nối tiếp (mạng) Các đầu vào số 3 đầu vào số lập trình được, cách ly. Có thể chuyển đổi PNP / NPN Các đầu vào tương tự 1, dùng cho điểm đặt hay phản hồi cho PI (0 đến 10V, định thang được hoặc dùng như đầu vào số thứ 4) Các đầu ra rơ le 1, tuỳ chọn chức năng 30VDC/5A (tải trở), 250VAC/2A (tải cảm) Các đầu ra tương tự 1, tuỳ chọn chức năng; 0 - 20mA Cổng giao tiếp nối tiếp RS-485, vận hành với USS protocol Độ dài cáp động cơ - Không có kháng ra : Max. 50m (bọc kim) Max. 100m (không bọc kim) - Có kháng ra : max. 200m (bọc kim) Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 23 max. 300m (không bọc kim) Tính tương thích điện từ Bộ biến tần với bộ lọc EMC lắp sẵn theo EN 61 800-3 (giới hạn theo chuẩn EN 55 011, Class B) Hãm Hãm DC, hãm tổ hợp Cấp bảo vệ IP 20 Dải nhiệt độ làm việc -10 0 C đến +50 0 C Nhiệt độ bảo quản -40 0 C đến +70 0 C Độ ẩm 90% không đọng nước Độ cao lắp đặt 1000m trên mực nước biển Các chức năng bảo vệ Thấp áp, quá áp, quá tải, chạm đất, ngắn mạch, chống kẹt, I2tquá nhiệt động cơ, quá nhiệt biến tần, khoá tham số PIN Phù hợp theo các tiêu chuẩn Phù hợp với chỉ dẫn về thiết bị thấp áp 73/23/EC, CE mark loại có lọc còn phù hợp với chỉ dẫn 89/336/EC Kích thước và tuỳ chọn Cỡ vỏ (FS) Cao x Rộng x Sâu kg (không có tuỳ chọn) A 173 x 73 x 149 1 B 202 x 149 x 172 3,3 C 245 x 185 x 195 5,0 4./ Sơ đồ đấu dây Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 24 Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 25 Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 26 Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT Nối đất an toàn 27 Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 28 Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT SƠ ĐỒ CẤU TRÚC BÊN TRONG CỦA BIẾN TẦN MM420 29 Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT Chạy thuận Chạy ngược Tốc độ cao Tốc độ trung bình Tốc độ thấp Tiếp điểm đầu vào chung Lựa chọn tần số Dòng vào R U S V T W RS 485 (USS) P 1 PC (Jumper) N STF P STR A RH B RM C RL RUN SD SE +5V AM M Cải thiện hệ số nguồn 1 chiều 24 VCD power supply and external transistor common 3 pha AC DC 0 to 10 V DC 4 ÷ 20 mA Đầu ra cảnh báo lỗi Vận hành Đầu ra chung GND Đầu ra tương tự GND MM 420 NFB MC Đầu nối mạch điều khiển Đầu nối ra mạch đ.k Đầu nối mạch chính SƠ ĐỒ ĐI DÂY 30 [...]... TBD K52 –GTVT 49 Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 50 Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 51 8./ Kết nối PLC với biến tần Kết nối PLC với biến tần để điều khiển tốc độ động cơ (đảo chiều động cơ, dừng động cơ ) thì sử dụng các đầu ra số hoặc rơle của PLC để điều khiển Sơ đồ kết nối PLC và biến tần được trình bày ở sơ đồ (Phụ lục) Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 52 . mọi tần số. 2./ Một số biến tần của Siemen a./ Biến tần dòng MICROMASTER Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT 21 b./ Biến tần dòng SINAMICS 3./ Chọn biến tần Dựa vào thông số kỹ thuật của biến tần. động cơ bằng bộ biến tần. Bộ biến tần là thiết bị biến đổi năng lượng điện từ tần số công nghiệp (50 Hz) sang nguồn có tần số thay đổi cung cấp cho động cơ. 1./ Yêu cầu của bộ biến tần. + Có khả. BIẾN TẦN SIEMENS Biến tần được đánh giá là một công nghệ tiên tiến, mang lại những thay đổi lớn trong các ngành công nghiệp thế kỷ XX. Biến tần đã được ứng dụng rộng