Giáo trình Điện khiển biến tần

 cơ servo
1.2.2. Sơ đồ bố trí các đầu vào, ra dùng để điều khiển
Sơ đồ chân điều khiển của SGDH amplifier.
Hình 9-10. Sơ đồ bố trí các đầu vào, ra'
Tín hiệu đầu vào.
Lưu ý: 
	- Các chức năng phân bổ cho / S-ON, P-CON.P-OT, N-OT, ... tín hiệu đầu vào có thể được thay đổi với các thông số.
	- Các số trong () là căn cứ tín hiệu.
	- Phạm vi điện áp đầu vào cho tham chiếu tốc độ và mômen xoán tối đa là ± 12V.
Tín hiệu đầu ra. 
Lưu ý:
	- Các chức năng phân bổ cho /TGON, /S-RDY, và V-CMP, có thể được thay đổi thông qua các thông số. Chức năng / CLT, /VCT, /BK, cảnh báo và các tín hiệu NEAR/, cũng có thể được thay đổi.
	- Các số trong () là căn cứ tín hiệu.
	c. Thông số cài đặt và các tham số.
2.Kết nối mạch động lực 
Mục tiêu:
Kết nối được mạch động lực 
2.1. Sơ đồ kết nối và kiểm tra trước khi vận hành
a. Sơ đồ kết nối.
Hình 9-12 Sơ đồ kết nối.
1 – Máy cắt: Bảo vệ dòng điện bằng cách đóng tiếp điểm OFF mạch khi quá dòng được phát hiện.
2 – Chống nhiễu: Được sử dụng để loại bỏ nhiễu bên ngoài từ dòng điện.
3 – Công tắc tơ điện từ: Bật hoặc tắt servo.
4 – Nguồn cấp cho phanh: Sử dụng cho servomotor có sử dụng phanh.
5 – Điện trở tái tạo.
6 – Cáp kết nối encoder.
7 – Bộ điều khiển, máy tính cá nhân.
8 – Máy điều khiển chủ.
b. Kiểm tra trước khi vận hành.
Cung cấp năng lượng đúng được kết nối trạm đưa năng lượng vào (L1, L2) của bộ khuếch đại.
	Trạm cung cấp năng lượng cho động cơ servo (U, V, W) của bộ khuếch đại nối chung pha với trạm đầu vào năng lượng (U, V, W) động cơ servo. Bộ khuếch đại và động cơ servo nối đất an toàn. Trạm cung cấp năng lượng cho động cơ servo (U, V, W) của bộ khuếch đại không nối với trạm đầu vào năng lượng (L1, L2).
	Khi sử dụng thanh tái sinh, không nối tải qua D-Pcủa khố mạch chính. Cũng như sự xoắn của dây cáp có thể sử dụng nối dây của phanh chọn tái sinh.
	Khi kết thúc những cái cắt mạch giới hạn được sử dụng, tín hiệu đi qua LSP-SG và LSN-SG của CN1 trong lúc hoạt động 24VDC hoặc điện áp cao hơn không kết nối vào chân của CN1. SD và SG của CN1 thì không kết nối.
	Bảo đảm cho cáp tín hiệu và năng lượng không gắn bởi dây offcuts, metallic clustay clust, etc.
	Bảo đảm cho khung động cơ và trục máy được nối an toàn
	Bảo đảm động cơ servo và máy vận hành rõ ràng.
2.2. Vận hành và sử lý khi lỗi.
	Cảnh báo: không nhấn công tắc với bàn tay ẩm ướt, bạn có thể bị điện giật
	Nhắc nhở: trước khi bắt đầu vận hành, kiểm tra thông số. Một vài máy bất ngờ vận hành trong suốt thời gian bật nguồn hoặc sớm tắt nguồn, không chạm vào lá tản nhiệt của bộ khuếch đại phanh tái sinh (resistor), động cơ servo, chúng có thể vô cùng nóng, bạn có thể bị bỏng.
	Sự kết hợp đặc biệt của động cơ servo và bộ khuếch đại phải chỉ định. Thao tác ngắt và dừng
	Servo offMạch cơ bản thì shut off và động cơ servo sẽ giảm dần đến khi dừng hẳn
	Stroke end offĐộng cơ servo sẽ dừng đột ngột và servo-locked. Động cơ servo chạy theo hướng đã định
	AlarmKhi xuất hiện báo động, các mạch cơ bản shut off.
	Khi cấp nguồn cho động cơ servo amplifier, trên màn hình hiển thị CL
	Công việc điều chỉnh tham số đã xong. Kiểm tra xem động cơ hoạt động hay không bằng cách nhấn UP động cơ quay thuận hoặc DOWN động cơ sẽ quay nghịch
	Nếu động cơ không quay thì kiểm tra báo lỗi (coi phần báo lỗi) để phát hiện động cơ lỗi ở chổ nào để sữa lỗi.
	Như vậy công việc kiểm tra đã xong.
Khảo sát chức năng. 
Mục tiêu:
Khảo sát được chức năng 
3.1. Khảo sát đặc tính n = f(M)
Bước 1: Đấu nối sơ đồ nối dây giữa servo amplifiers và động cơ AC servo theo sơ đồ nối dây.
Hình 9-12. Sơ đồ nối dây giữa servo amplifiers và động cơ AC servo.
Bước 2: Thiết lập các tham số cho bộ điều khiển servo amplifiers theo bảng tham số.
- Cài đặt chiều quay cho động cơ:
- Cài đặt bảo vệ quá tải:
- Cài đặt hạn chế Momen xoán:
- Thiết lập thời gian bắt đầu chạy:
- Cài đặt các tham số để thiết lập hoặc thay đổi tốc độ động cơ khi vận hành theo yêu cầu điều khiển.
- Lựa chọn chế độ kiểm soát:
Bước 3: Kiểm tra và vận hành.
Thay đổi tín hiệu điều khiển tốc độ động cơ theo sơ đồ điều khiển:
Bước 4: Vẽ đặc tính n = f(M). Và nhận xét.
Nhậnxét:
3.2. Khảo sát đặc tính M = f(n).
Bước 1: Đấu nối sơ đồ nối dây giữa servo amplifiers và động cơ AC servo theo sơ đồ nối dây.
Hình 9-13. Sơ đồ nối dây giữa servo amplifiers và động cơ AC servo.
Bước 2: Thiết lập các tham số cho bộ điều khiển servo amplifiers theo bảng tham số.
- Cài đặt chiều quay cho động cơ:
- Cài đặt bảo vệ quá tải:
- Cài đặt hạn chế Momen xoán:
- Thiết lập thời gian bắt đầu chạy:
- Thiết lập các tham số lựa chọn kiểu điều khiển và các tín hiệu đầu vào được sử dụng điều khiển Momen:
- Cài đặt chức năng kiểm soát Momen xoán: 
- Lựa chọn chế độ kiểm soát:
Bước 3: Kiểm tra và vận hành.
Thay đổi tín hiệu điều khiển Momen theo sơ đồ điều khiển:
Bước 4: Vẽ đặc tính M= f(n) Và nhận xét.
Nhậnxét:
3.3. Đặt tốc độ làm việc.
Bước 1: Đấu nối sơ đồ nối dây giữa servo amplifiers và động cơ AC servo theo sơ đồ nối dây.
Hình 9-14. Sơ đồ nối dây giữa servo amplifiers và động cơ AC servo.
Bước 2: Thiết lập các tham số cho bộ điều khiển servo amplifiers theo bảng tham số.
- Cài đặt chiều quay cho động cơ:
- Cài đặt bảo vệ quá tải:
- Thiết lập thời gian bắt đầu chạy:
- Kết nối đầu vào điều khiển tốc độ.
Chức năng này cho phép người dùng thiết lập ban đầu ba tốc độ động cơ khác nhau với các thông số, và sau đó chọn một trong các tốc độ bên ngoài bằng cách sử dụng một kết nối đầu vào.
+ Thiết lập kết nối với kiểm soát tín hiệu đầu vào:
+ Đặt tốc độ động cơ.
+ Lựa chọn chế độ kiểm soát.
Bước 3: Kiểm tra, vận hành và rút ra nhận xét.
3.4. Đặt tốc độ dừng.
Các servomotor có thể quay ở tốc độ rất thấp và không dừng lại ngay cả khi điện áp tham chiếu được qui định 0V cho bộ khuếch đại servo kiểm soát tốc độ và Momen xoắn. Điều này xảy ra khi điện áp từ bộ điều khiển lưu trữ hoặc mạch điện bên ngoài là hơi bù. Các servomotor sẽ ngừng nếu điều chỉnh offset là đúng đến 0V.
Những phương pháp sau đây có thể được sử dụng để điều chỉnh các tham số chiếu bù cho 0V.
	Để dừng các servomotor bằng cách áp dụng phanh động.
	Sử dụng chức năng Zero Clamp.
	Chức năng này được sử dụng để dừng lại và khóa servomotor ngay cả khi điện áp tham chiếu tốc độ đầu vào không phải là 0V.
Thiết lập các thông số.
CÂU HỎI ÔN TẬP
1.Giới thiệu bộ điều khiển máy điện Servo ?
2.Trình bầy các bước kết nối mạch động lực ?
3.Trình bầy các bước khảo sát chức năng? BÀI 10: BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU
Mã bài: 31-10
Giới thiệu:
Hệ truyền động điện một chiều được sử dụng chủ yếu trong các hệ truyền động điện yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ, mômen. Trong thực tế có rất nhiều các bộ điều khiển động cơ điện một chiều của các hãng khác nhau. Trong bài học này giúp sinh viên làm quen với bộ điều khiển động cơ điện một chiều DMV 242 D2 của hãng LS.
Mục tiêu:	
- Nhận biêt được cổng vào, cổng ra ở bộ truyền động động cơ DC.
- Kết nối được mạch động lực cho truyền động động cơ DC.
- Khảo sát được các đặc tính n = f(M) ; M = f(n).
- Đặt được tốc độ làm việc, điều chỉnh tốc độ, Momen, dòng điện, điện áp phần ứng, độ dốc.
- Chủ động, nghiêm túc trong học tập và công việc.
1. Giới thiệu các bộ điều chỉnh tốc độ động cơ DC
Mục tiêu:
Giới thiệu được các bộ điều chỉnh tốc độ động cơ DC
1.1. Tổng quan về bộ điều chỉnh
DMV242D2 là bộ thí nghiệm dùng để điều khiển và ổn định tốc độ, Momen động cơ điện một chiều kích từ độc lập với các đầu vào tương tự thông qua các thiết bị điều khiển ở mặt trước của bộ điều khiển. DMV242D2 thích hợp sử dụng trong các phòng thực hành với việc có thể hoạt động được cả trong bốn góc phần tư của mặt phẳng tọa độ giúp cho việc dễ dàng nghiên cứu các trạng thái làm việc của động cơ, và với các bảo vệ an toàn thuận cho việc thực hành.
Nguồn cấp: Một pha 220/240V +10% 50 hoặc 60Hz 14A
Mạch kích thích động cơ: 190 => 210VDC 1.8A
Mạch phần ứng: 0/200V 10A DC
Bảo vệ: Chung – bảo vệ quá tải bằng tiếp điểm của rơ le nhiệt
	 Dòng phần ứng – cầu chì
	 Dòng kích từ - rơ le. Tắt dòng phần ứng bằng 0 khi động cơ có dòng kích từ 0,3a 
Hình 10-1. Sơ đồ khối DMV 242 D2
Để điều chỉnh DMV 242 mạch điều khiển có 3 jumpers lựa chọn, 6 chiết áp điều chỉnh, 1 điện kháng điều chỉnh, 4 led báo hiệu, 2 đầu vào rơle và các đầu vào, ra logic tương ứng.
1, Các jumpers: 
+ LK1: Chọn các loại quy định ‘AVF’ (quy định về điện áp hoặc điều chỉnh tốc độ)
+ LK2: Lựa chọn điện áp tối đa cho động cơ (tương thích với mạng) thường 380V 180V
+ LK3: Lựa chọn mạng điện áp 220V, 380V, 415V.
2, Các chiết áp:
+ Max Speed: Điều chỉnh tốc độ động cơ từ 50 đến 100% của điện áp phần ứng.
+ Min Speed: Điều chỉnh tốc độ tối thiểu của động cơ 0 – 100% điện áp phần ứng.
+ IR COM: Quy định về bồi thường RI(bồi thường để đạt tốc độ quy định)
+ STAB: Quy định sự ổn định của DMV242
+ RAMP: Quy định về thời gian tăng tốc và giảm tốc (0,5 – 15s)
+ CURRENT LIMIT: Quy định giới hạn dòng động cơ 0 – 150% của DMV 242
2, Điện kháng điều chỉnh R6 đảm báo tối ưu hóa tín hiệu trở về từ máy phát tốc
3, Các led báo hiệu:
+ O/L: Báo hiệu tình trạng quá tải của DMV 242
+ INHIBIT: Báo hiệu DMV 242 không được hoạt động
+ BRIDGE A: Báo hiệu sủ dụng cầu thyristo A
+ BRIDGE B: Báo hiệu sủ dụng cầu thyristo ngược lại B
4, Hai rơle
RL1: Rơle tốc độ bằng không
RL2: Rơle quá tải
1.2. Các đầu vào, ra dùng để điều chỉnh
Các thiết bị đầu cuối nằm phía dưới cùng của DMV 242.
Điều khiển các thiết bị đàu cuối gốm 21 đầu vào ra, nằm phía bên trên của DMV.
Hình 10-2. Sơ đồ các đầu vào, ra điều khiển
1-2-3: Rơ le quá tải Công suất cắt 10-240 VAC thấp, tiếp điểm thường đóng 1-2 mở ra khi có tình rạng quá tải.
4-5-6: Role tốc độ bằng 0. Công suất cắt 10-240 VAC thấp, tiếp điểm thường mở 4-5 mở ra khi tốc độ động cơ bằng 0.
7-20: chân 0V
8: Nguồn cung cấp tham khảo – 10V, 1mA
9: Nguồn cung cấp tham khảo +10V, 1mA
10: Đầu nối ra sử dụng trong điều khiển tốc độ.
11: Stop: biến tần này được dừng lại nếu thiết bị đầu cuối không được kết nối đến +10 V.
12: tín hiệu phản hồi của máy phát tốc
13: +10V được sử dụng để ức chế(khóa) chân số 11.
14: Khuếch đại tốc độ, kết nối thiết bị đầu cuối, sử dụng chân 15 làm tiêu chuẩn (như 1 bộ điều chỉnh tốc độ)
15: Dòng đầu vào của bộ khuếch đại
16: Đầu vào sử dụng trong điều khiển Momen, trở kháng 20K
17: Đầu vào điều khiển tốc độvới tín hiệu tham khảo, trở khán 30k
18: bổ xung thêm tốc độ khi mà có tín hiệu tham khảo voái sự biến thiên dòng điện = 0
19: Tốc độ tối thiểu, thiết lập 1 tỉ lệ tín hiệu tham khảo
21: reset mặc định quá tải cho các kết nối, duy trì với các thiết bị đầu cuối 7 hoặc 20
Bố trí các thiết bị của DMV 242
Hình 10-3. Sơ đồ bố trí thiết bị DMV 242 D2
2.Cách kết nối mạch động lực.
Mục tiêu:
Trình bầy được các bước kết nối mạch động lực
2.1. Sơ đồ kết nối và kiểm tra trước khi vận hành.
Hình 10-4. Sơ đồ kết nối tới động cơ.
Vị trí thiết bị đầu cuối và các kết nối:
Bên phải bảng điều khiển
0 các chân cắm cấp nguồn cho DMV242
1 Rơ le nhiệt và cầu chì bảo vệ
3 Công tắc kiểm soát chiết áp điều khiển Momenốc độ
2 Chiết áp điều khiển Tốc độ/Mômen
4 Nút ấn ko điều chỉnh Reset
5 Chọn chiều quay cho động cơ, Nút ấn star/stop
7 Đầu ra mặc dịnh bên ngoài, kết nối với các rowle nhiệt của các máy thử nghiệm để bảo vệ, thường được ngắn mạch.
8 Đầu cắm cấp nguồn cho phần ứng động cơ
6 Đầu cắm kết nối với máy phát tốc
9 Đầu cắm cấp nguồn cho mạch kích từ
10 Nối mát
Bên trái bảng điều khiển
Hình 10-5. Bảng điều khiển
1: Các chân nối lựa chọn có sẵn
2: Các chiết áp điều chỉnh
3: Các led báo hiệu hoạt động của DMV
2.2. Vận hành và sử lý khi lỗi. 
 Các bước vận hành:
Bước 1: Đấu sơ đồ nối dây và kiểm tra trước khi vận hành.
Bước 2: Cấp nguồn xoay chiều một pha cho bộ điều khiển DMV. Sau đó bật rơ le nhiệt.
Bước 3: Lựa chọn phương pháp điều khiển tốc độ hoặc Momen nhờ công tắc chọn tín hiệu điều khiển.
Bước 4: Điều khiển tốc độ hoặc Momen nhờ các chiết áp điều chỉnh.
Các lỗi co thể xảy ra, cách khắc phục.
	- Led overload sáng. Kiểm tra lại sơ đồ nối dây. Xem có hở mạch hay không, kiểm tra cuộn kích từ xem dòng kích từ có vượt quá dòng kích từ cho phép của bộ điều khiển.
	- Led overload không sang nhưng động cơ không chạy. Kiểm tra chiết áp điều chỉnh giới hạn dòng điện xem có ở vị trí min không. Nếu ở vị trí min ta thay đổi vị trí của chiết áp theo yêu cầu đề bài.
3. Thực hiện các bài tập thực hành. 
Mục tiêu:
 Trình bầy được các bước thực hiện bài tập ứng dụng
3.1. Điều chỉnh độ dốc.
Bước 1: Đấu sơ đồ nối dây và kiểm tra trước khi vận hành.
Bước 2: - Chon thiết lập sang vị trí điều khiển tốc độ swicht 3.
 - Kiểm tra 2 chiết áp ở vị trí 0.
Bước 3: Đóng rơ le cấp nguồn cho bộ điều khiển DMV242D2 từ bàn cấp nguồn. Khi ấy led ức chế (led overload) sáng, ấn nút “ on” của DMV242D2 để mở khóa, led ức chế tắt.
Bước 4: Điều khiển tốc độ bằng cách xoay chiết áp từ 0 ÷ 100%. Tốc độ động cơ thay đổi.
Thực hiện 3 lần, mỗi lần thực hiện với 5 vị trí của chiết áp.
Bước 5: Ứng với mỗi tốc độ đặt ta thay đổi tải để tháy sự thay đổi tốc độ. 
Lập bảng số liệu và vẽ đường đặc tính, rút ra nhận xét:
Vị trí chiết áp
Điện áp phần ứng
Dòng điện phần ứng
Tốc độ
Momen
1
2
3
4
5
Nhận xét:.
3.2. Điều chỉnh tốc độ.
Bước 1: Đấu sơ đồ nối dây và kiểm tra trước khi vận hành.
Bước 2: 	- Chon thiết lập sang vị trí điều khiển tốc độ swicht 3.
 - Kiểm tra 2 chiết áp ở vị trí 0.
Bước 3: Đóng rơ le cấp nguồn cho bộ điều khiển DMV242D2 từ bàn cấp nguồn. Khi ấy led ức chế (led overload) sáng, ấn nút “ on” của DMV242D2 để mở khóa, led ức chế tắt.
Bước 4: Điều khiển tốc độ bằng cách xoay chiết áp từ 0 ÷ 100%. Tốc độ động cơ thay đổi.
Thực hiện 3 lần, mỗi lần thực hiện với 5 vị trí của chiết áp.
Bước 5: Lập bảng số liệu và vẽ đường đặc tính, rút ra nhận xét. 
Vị trí chiết áp
Điện áp phần ứng
Dòng điện phần ứng
Tốc độ
Momen
1
2
3
4
5
3.3. Điều chỉnh Momen.
Bước 1: Đấu sơ đồ nối dây và kiểm tra trước khi vận hành.
Bước 2: 	- Chon thiết lập sang vị trí điều khiển Momen swicht 3.
 - Kiểm tra 2 chiết áp ở vị trí 0.
Bước 3: Đóng rơ le cấp nguồn cho bộ điều khiển DMV242D2 từ bàn cấp nguồn. Khi ấy led ức chế (led overload) sáng, ấn nút “ on” của DMV242D2 để mở khóa, led ức chế tắt.
Bước 4: Điều khiển Momen bằng cách xoay chiết áp từ 0 ÷ 100%. Tốc độ động cơ thay đổi.
Thực hiện 3 lần, mỗi lần thực hiện với 5 vị trí của chiết áp.
Bước 5: Lập bảng số liệu và vẽ đường đặc tính, rút ra nhận xét. 
Vị trí chiết áp
Điện áp phần ứng
Dòng điện phần ứng
Tốc độ
Momen
1
2
3
4
5
CÂU HỎI ÔN TẬP
1.Giới thiệu các bộ điều chỉnh tốc độ động cơ DC?
2.Trình bầy các bước kết nối mạch động lực?
3.Trình bầy các bước thực hiện bài tập ứng dụng?
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]- Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Cơ sở truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2007
[2]- Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền, Truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2006
[3]- Nguyễn Tiến Ban, Thân Ngọc Hoàn, Điều khiển tự động các hệ thống truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2007
[4]- Võ Quang Lạp,Trần Thọ, Cơ sở truyền động điện – Nxb Khoa học Kỹ thuật 2004