Giáo trình Truyền động điện (Bản đẹp)
1. Định nghĩa hệ thống truyền động điện tự động:
Hệ truyền động điện tự động (TĐĐ TĐ) là một tổ hợp các thiết bị điện, điện tử,
v.v. phục vụ cho cho việc biến đổi điện năng thành cơ năng cung cấp cho các cơ cấu
công tác trên các máy sản suất, cũng như gia công truyền tín hiệu thông tin để điều
khiển quá trình biến đổi năng lượng đó theo yêu cầu công nghệ.
2. Cấu trúc chung:
Hình 1-1: Mô tả cấu trúc chung của hệ TĐĐ TĐ.
BBĐ: Bộ biến đổi; ĐC: Động cơ điện; MSX: Máy sản xuất; R và RT: Bộ điều chỉnh
truyền động và công nghệ; K và KT: các Bộ đóng cắt phục vụ truyền động và công
nghệ; GN: Mạch ghép nối; VH: Người vận hành.
Cấu trúc của hệ TĐĐ TĐ gồm 2 phần chính:
- Phần lực (mạch lực): từ lưới điện hoặc nguồn điện cung cấp điện năng đến bộ
biến đổi (BBĐ) và động cơ điện (ĐC) truyền động cho phụ tải (MSX). Các bộ biến đổi
như: bộ biến đổi máy điện (máy phát điện một chiều, xoay chiều, máy điện khuếch đại),
bộ biến đổi điện từ (khuếch đại từ, cuộn kháng bảo hoà), bộ biến đổi điện tử, bán dẫn
(Chỉnh lưu tiristor, bộ điều áp một chiều, biến tần transistor, tiristor). Động cơ có các
loại như: động cơ một chiều, xoay chiều, các loại động cơ đặc biệt.
- Phần điều khiển (mạch điều khiển) gồm các cơ cấu đo lường, các bộ điều chỉnh
tham số và công nghệ, các khí cụ, thiết bị điều khiển đóng cắt phục vụ công nghệ và
cho người vận hành. Đồng thời một số hệ TĐĐ TĐ khác có cả mạch ghép nối với các
thiết bị tự động khác hoặc với máy tính điều khiển.2
3. Phân loại hệ thống truyền động điện tự động:
- Truyền động điện không điều chỉnh: thường chỉ có động cơ nối trực tiếp với
lưới điện, quay máy sản xuất với một tốc độ nhất định.
- Truyền động có điều chỉnh: tuỳ thuộc vào yêu cầu công nghệ mà ta có hệ
truyền động điện điều chỉnh tốc độ, hệ truyền động điện tự động điều chỉnh mô men,
lực kéo, và hệ truyền động điện tự động điều chỉnh vị trí. Trong hệ này có thể là hệ
truyền động điện tự động nhiều động cơ.
- Theo cấu trúc và tín hiệu điều khiển mà ta có hệ truyền động điện tự động điều
khiển số, hệ truyền động điện tự động điều khiển tương tự, hệ truyền động điện tự động
điều khiển theo chương trinh .
- Theo đặc điểm truyền động ta có hệ truyền động điện tự động động cơ điện một
chiều, động cơ điện xoay chiều, động cơ bước, v.v.
- Theo mức độ tự động hóa có hệ truyền động không tự động và hệ truyền động
điện tự động.
- Ngoài ra, cũng có hệ truyền động điện không đảo chiều, có đảo chiều, hệ truyền
động đơn, truyền động nhiều động cơ, v.v.
Trang 1
Trang 2
Trang 3
Trang 4
Trang 5
Trang 6
Trang 7
Trang 8
Trang 9
Trang 10
Tải về để xem bản đầy đủ
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Truyền động điện (Bản đẹp)
ện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số AUI 3.Khi AUI hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “1“ 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 3/ Đặt mômen tăng. Mômen của động cơ có thể tăng bởi sự tăng điện áp đầu ra của bộ biến tần. Có 2 phương pháp tăng điện áp đầu ra: Tăng tự động tăng điện áp bởi bộ biến tần hopặc tăng bằng tay. Chú ý: Nếu điện áp đầu ra của bộ biến tần tăng quá mức, bộ biến tần có thể dừng vì quá dòng hoặc trong trường hợp này động cơ và hoặc bộ biến tần có thể bị hư hỏng. Trong tài liệu này chúng ta chỉ dùng tự động bởi bộ biến tần: Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số AUI2. 3.Khi AUI2 hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “1“ 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 4/ Đặt các chức năng dải tần số hoạt động của động cơ (tần số cực đại, giới hạn thấp hơn, tần số cơ sở ) Bộ biến tần có các chức năng khác nhau đặt dải tần số hoạt động không bị sự cố. Các chức năng có thể lựa chọn 1 trong 2 cách: Trong tài liệu này, chúng ta chỉ dùng tự động điều chỉnh bởi bộ biến tần. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số AUI3 3.Khi AUI3 hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “1“ nếu tần số của động cơ là 50 Hz hoặc “2“ nếu tần số động cơ là 60 Hz. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 5/ Các phương pháp đặt giá trị khởi động và dừng. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số CNOd 3.Khi CNOd hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “0“ nếu dùng khối điều khiển ngoài hoặc “1“ nếu dùng điều khiển bên trên PANEL của bộ biến tần. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 6/ Phương pháp cài đặt điều chỉnh biến tần. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số FNOd 3. Khi FNOd hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị lên “0“ nếu dùng khối điều khiển ngoài hoặc “1“ nếu dùng phím điều khiển bên trên PANEL của bộ biến tần hoặc “2“ nếu dùng nút phân áp trên PANEL của bộ biến tần. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 7/ Đặt giá trị mặc định để khởi động lại. Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số TEYd 3. Khi TEYd hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị, nếu giá trị “1“ thì cho động cơ làm việc tần số cực đại là 50 Hz hoặc nếu giá trị là “2“ động cơ làm việc ở chế độ cực đại là 60 Hz hoặc nếu giá trị là “3“ động cơ làm việc ở chế độ mặc định (tất cả các tham số). Chú ý: Khi đặt ở giá trị “3“ tần số làm việc có thể rất cao gây sự cố cho biến tần và hoặc động cơ. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 8/ Các chức năng đặt bảo vệ động cơ Các bước thực hiện như sau: 1. ấn phím MON chừng nào hiện thị AUI trên màn hình 2. Dùng phím để hiển thị tham số OLn 3. Khi OLn hiện thị, ấn phím ENT. Giá trị đặt của các tham số được hiện thị. 4. Dùng các phím để tăng hoặc giảm giá trị, nếu giá trị “0“ thì cho động cơ bình thường hoặc nếu giá trị là “1“ cho động cơ VF hoạt động bằng biến tần. 5. ấn phím ENT để ghi lại giá trị đặt các tham số vào bộ biến tần 6. Sau khi hoàn thành cài đặt các tham số, ấn phím MON 2 lần. 8.4.5 Vận hành Nguy hiểm Cấm: Tuyệt đối không được chạm sờ vào các đầu nối bộ biến tần khi nguồn điện đã được kết nối ngay cả khi động cơ đang dừng, sờ vào đầu kết nối bộ biến tần có thể bị điện giật chết. Không được vận hành khi tay ướt mà cũng không dùng khăn ướt, hay tương tựsẽ bị điện giật chết. Khi chức năng tự động khởi động lại được tắt (F301 # 0), bộ biến tần có thể tự động khởi động lại khi nguồn điện đã bật sau khi nguồn lỗi tạm thời. Nếu chức năng chọn là thực hiện lại (F303 # 0), không được lại gần động cơ khi động cơ đang dừng vì có còi báo động. Động cơ có thể bỗng nhiên khởi động, có thể xảy ra kết quả gây tổn thương. Bắt buộc: Chắc chắn là đã đóng nắp đậy phía trước, trước khi nguồn điện bật. Nếu bộ biến tần có khói, mùi hoặc âm thanh không bình thường, tắt ngay lập tức nguồn điện đầu vào. Dùng bộ biến tần trong tình trạng này có thể gây ra cháy. Hỏi nhà cung cấp của bạn để sửa chữa lại bộ biến tần. Cảnh báo Cấm: Không bao giờ được sờ vào bộ tàn nhiệt, bởi vì nó rất nóng. Sờ vào bộ tản nhiệt có thể cháy tay. Bắt buộc: Chạy bộ biến tần trong khoảng hoạt động của động cơ và các bộ phận liên quan, nói cách khác có thể làm rạn nứt động cơ hoặc các bộ phận liên quan hoặc đưa ra kết quả làm tổn thương hoặc hỏng hóc thiết bị. Hoạt động đơn giản hoá của biến tần VF – S9 Thủ tục sau đây cho phép đặt tần số làm việc và nguyên tắc hoạt động được lựa chọn theo các bước dưới đây: Run/Stop: (1) – Run và Stop dùng tín hiệu ngoài đưa tới bảng đấu dây. (2) – Run và Stop từng Panel hoạt động (Điều khiển). Đặt tần số: (1) - Đặt dùng tín hiệu ngoài đưa tới bảng đấu dây (0 – 10 Vdc; 4 – 20 mAdc) (2) - Đặt dùng Panel điều khiển (3) - Đặt dùng biến trở trên Panel Inverter Dùng các tham số cơ bản CNOd (Command Mode Selection) và FNOd (Frequency Setting Mode Selection) để lựa chọn. Phạm vi điều Đặt mặc Tham số Chức năng chỉnh định 0: Bảng đấu dây CNOd Chọn chế độ lệnh 1: Panel điều 1 khiển 0: Bảng đấu dây 1: Panel điều FNOd Chọn chế độ đặt tần số 2 khiển 2: Biến trở Sau đây là một số phương pháp vận hành theo cách đặt các giá trị của CNOd và FNOd: 1/ Vận hành với phím RUN/STOP và điều chỉnh áp trên PANEL. 1. Kết nối các dây điện tới nguồn điện và động cơ. 2.Vặn điều chỉnh áp quay ngược chiều kim đồng hồ đến giá trị cuối cùng. 3. Bật nguồn điện. 4. Màn hình hiển thị 0 . 0 5.ấn phím RUN 6. Vặn nút điều chỉnh phân áp trên Panel tăng dần dần theo chiều kim đồng hồ. 7. Đèn RUN sáng. Động cơ khởi động và tốc độ động cơ quay tăng lên dần dần. 8.Tần số hoạt động hiện thị trên màn hình. 9. Để dừng động cơ, ấn phím STOP. 10. Tốc độ động cơ giảm tuỳ theo tốc độ được đặt trong tham số. 11. Động cơ dừng lại khi đèn RUN không còn sáng. 2/ Vận hành với các tín hiệu điều khiển từ bên ngoài. 1. Kết nối các dây điện tới nguồn điện và động cơ (Xem kết nối mạch điện chính). 2. Kết nối công tắc quay thuận và quay ngược vào đúng các vị trí (Xem kết nối tín hiệu điều chỉnh bên ngoài). 3. Vặn phân áp theo chiều ngược kim đồng hồ đến giá trị cuối cùng. 4. Bật nguồn. 5. Đặt các thma số CNOd là “0” và FNOd là “2” (Xem phần “Phương pháp đặt giá trị khởi động vầ dừng” và “Phương pháp cài đặt điều khiển tần sô”). 6. Màn hình hiện thị về 0 . 0 7. ấn và giữ nút quay thuận hoặc quay ngược. 8. Vặn nút điều chỉnh phân áp tăng dần dần theo chiều kim đồng hồ. 9. Đèn RUN sáng. Động cơ khởi động và tốc độ động cơ quay tăng lên dần dần. 10.Tần số hoạt động hiện thị trên màn hình. 11. Để dừng động cơ, ấn phím STOP. 12. Tốc độ động cơ giảm tuỳ theo tốc độ được đặt trong tham số. 13. Động cơ dừng lại khi đèn RUN không còn sáng. Chức năng các tham số cơ bản Giá trị TT Tham số Chức năng Phạm vi điều chỉnh mặc định 0: Không hiệu lực Tăng/giảm tốc độ tự 1 AU1 1: Mức tối ưu 0 động 2: Mức nhỏ nhất 0: Không hiệu lực Tăng Mômen tự 2 AU2 1: Điều khiển Vectơ, làm việc với 0 động độ chính xác cao. Đặt môi trường tự 0: Không hiệu lực 3 AU3 0 động 1: Đặt tự động 0: Không hiệu lực Đặt chức năng tự 1: Hãm dừng 4 AU4 0 động 2: Hoạt động 3 dây 3: Đặt UP/DOWN đầu vào ngoại vi 4: Hoạt động đầu vào dòng điện 4 – 20 mA 0: Bảng đấu dây 5 CNOd Chọn chế độ lệnh 1 1: Panel hoạt động 0: Bảng đấu dây Chọn chế độ đặt tần 6 FNOd 1: Panel hoạt động 2 số 2: Biến trở trong 0: Tần số ra 1: Dòng điện ra 2: Tần số đặt 7 FNSL Chọn đồng hồ 3: Để điều chỉnh (Dòng được đặt ở 0 100%) 4: Hệ số tải của Inverter 5: Công suất ra 8 FN Điều chỉnh đồng hồ - - 0: Không hiệu lực 1: Không hiệu lực 2: Không hiệu lực 9 TYP Đặt mặc định 3: Đặt mặc định 0 4: Xoá lỗi 5: Xoá thời gian hoạt động tích luỹ 6: Khởi tạo thông tin kiểu Chọn chế độ 0: Chạy thuận 10 Fr thuận/nghịch (Panel 0 1: Chạy nghịch điều khiển) 11 ACC Thời gian gia tốc 1 0,1 ~ 3600 (sec) 10 12 dEC Thời gian giảm tốc 1 0,1 ~ 3600 (sec) 10 13 FH Tần số tối đa 30 ~ 40 Hz 80 14 UL Tần số giới hạn trên 0,5 ~ FH (Hz) *1 15 LL Tần số giới hạn dưới 0,0 ~ UL (Hz) 0,0 16 uL Tần số cơ sở 1 25 ~ 400 (Hz) *1 0: Hằng số V/F 1:Mômen biến thiên Chọn chế độ điều 2: Gia tốc Mômen khởi động tự 17 Pt 0 khiển V/F động 3: Điều khiển Vectơ 4: Tiết kiệm năng lượng tự động 18 Ub Tăng Mômen 0,0 ~ 30 (%) Theo loại biến tần Mức bảo vệ nhiệt 19 thr khối điện tử động cơ 10 ~ 100 (%) 100 1 Đặt Bảo vệ quá tải Dừng quá tải 0 Động cơ chuẩn 0 x 1 0 0 2 Chọn đặc tính bảo vệ x 20 OLN 0 nhiệt khối điện tử x 3 x 0 4 Động cơ VF (đặc biệt) 0 x 5 0 0 6 x x Các tần số hoạt động 21 Sr 1 LL – UL (Hz) 0,0 đặt trước tốc độ 1 Các tần số hoạt động 22 Sr 2 LL – UL (Hz) 0,0 đặt trước tốc độ 2 Các tần số hoạt động 23 Sr 3 LL – UL (Hz) 0,0 đặt trước tốc độ 3 Các tần số hoạt động 24 Sr 4 LL – UL (Hz) 0,0 đặt trước tốc độ 4 Các tần số hoạt động 25 Sr 5 LL – UL (Hz) 0,0 đặt trước tốc độ 5 Các tần số hoạt động 26 Sr 6 LL – UL (Hz) 0,0 đặt trước tốc độ 6 Các tần số hoạt động 27 Sr 7 LL – UL (Hz) 0,0 đặt trước tốc độ 7 28 F-- Tham số mở rộng Đặt các tham số mở rộng - Chức năng hiệu Tìm các tham số có giá trị khác 29 GrU - chỉnh tự động với giá trị mặc định Ghi chú: *1: 50 hoặc 60 tuỳ thuộc vào cách đặt tham số được lập trình V: Các chức năng bảo vệ (Thông tin sự cố). Các sự cố và biện pháp khác phục Hiện thị Sự cố Các biện pháp đối phó 1: Thay đổi thời gian tăng tốc OC1 Quá dòng trong lúc tăng tốc 2: Tăng hoặc giảm mức Mômen Quá dòng trong khi tốc độ OC3 Giảm bớt tải chạy vượt quá 1: Kiểm tra điện áp 2: Kiểm tra khi bật nguồn điện OP3 Quá áp và bộ biến tần không hoạt động. 1: Điện áp đầu vào quá thấp NOFF Điện áp thấp 2: Kiểm tra nguồn điện và các dây nối vào 1: Tắt nguồn điện sau đó bật lại 2: Nếu EEPROM không xoá EEPI EEPROM bị lỗi lỗi, liên hệ với nhà cung cấp sửa chữa. Kiểm tra kết nối giữa bộ biến EPHO Đầu ra pha mất tần và động cơ. Hiển thị các thông báo lỗi. OC1 Quá dòng khi gia tốc OC2 Quá dòng khi giảm` tốc OC3 Quá dòng khi làm việc OCR Quá dòng phần ứng trong khi khởi động OCL Qúa dòng phía tải trong khi khởi động OP1 Quá điện áp khi tăng tốc OP2 Quá điện áp khi giảm tốc OP3 Quá điện áp trong khi làm việc ở tần số cố định OL1 Nhả quá tải Mômen OL2 Nhả do quá tải động cơ EPH 0 Lỗi giai đoạn đầu ra EPH 1 Lỗi giai đoạn đầu vào OH2 Đầu vào nhiệt mở rộng Ot Nhả do quá Mômen OLR Nhả do quá tải thanh trở hãm động năng OH Nhả do quá nhiệt UP1 Nhả do thấp điện áp UC Nhả do dòng nhỏ EF 2 Hỏng tiếp đất E Dừng khẩn cấp Err 2 Hỏng RAM của Inverter Err 3 Hỏng ROM của Inverter Err 4 Nhả do hỏng CPU Err 5 Lỗi truyền thông EtYP Lỗi kiểu/loại Inverter ÊP 1 Hỏng bộ nhớ chỉ đọc khả lập trình có thể xoá bằng điện EEFROM Etn Lỗi tự động điều hướng nErr Không có lỗi 8.4.6 Xoá lỗi khi có thông báo lỗi. 1. ấn nhả nút tín hiệu điều khiển RESET. 2. ấn phím STOP trên PANEL 2 lần khi có thông báo sự cố. 3. Tắt nguồn điện bộ biến tần. 8.5 Thực hành Yêu cầu: - Thực hiện các cách kết nối bộ khởi động mền với động cơ theo các sơ đồ đảm bảo yêu cầu kỹ thuật - Cài đặt vận hành khởi động và dừng động cơ Bài 10 - Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC 10.1 Một số bộ điều chỉnh tốc độ động cơ DC Để thực hiện điều khiển tốc độ động cơ DC có rất nhiều phương pháp, ứng với mỗi phương pháp có các thiết bị hoặc bộ điều chỉnh phù hợp sau đây là một điều khiển tốc độ động cơ DC: - Hệ truyền động máy phát - động cơ, tự động điều khiển tốc độ động cơ nhờ phương pháp phản hồi âm tốc độ (xem bài 4) - Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi điện áp phần ứng - Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC bằng cách thay đổi dòng điện kích từ - Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi điện áp phần ứng kết hợp thay đổi dòng điện kích từ - Bộ điều khiển PID số cho động cơ DC - Điều khiển tốc độ động cơ DC bằng vi điều khiển 10.2 Cách kết nối mạch mạch động lực Bước 1: Nghin cứu sơ đồ (chú ý cấp điện áp sử dụng) Bước 2: Đấu mạch điện theo sơ đồ chú ý đấu đúng cực tính Bước 3: Kiểm tra lại Bước 4: Vận hành thử 10.3 Thực hiện các bài thực hành 10.3.1 Lắp, vận hành, khảo sát mạch điện động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi điện áp phần ứng Yêu cầu: - Lắp mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật - Thay đổi góc kích mở của thyristor để thay đổi điện áp đặt vào phần ứng sao cho mô men động cơ thay đổi U Bộ tạo U xung điều + V - khiển + Ukt - 10.3.2 Lắp, vận hành, khảo sát mạch điện động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi dòng điện kích từ Yêu cầu: - Lắp mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật - Thay đổi dòng kích từ nhằm thay đổi từ thông đặt vào động cơ xây dựng độ dốc đặc tính cơ IƯ Rf Ư IKT WKT Rđc + A - + Uđm - 10.3.3 Bộ điều khiển tốc độ động cơ DC dùng bộ chỉnh lưu có điều khiển để thay đổi điện áp phần ứng kết hợp thay đổi dòng điện kích từ Yêu cầu: - Lắp mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật - Thay đổi góc kích mở của thyristor để thay đổi điện áp đặt vào phần nhận xét mối quan hệ giữa điện áp phần ứng với tốc độ - Thay đổi dòng kích từ nhận xét mối quan hệ giữa dòng kích từ với tốc độ U Bộ tạo + - U xung điều V khiển + Ukt - - A +
File đính kèm:
- giao_trinh_truyen_dong_dien_ban_dep.pdf