Tài liệu Thí nghiệm Truyền động điện - Phần 2: Hệ truyền động biến tần. Động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc
1. ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA
Động cơ không đồng bộ 3 pha (KĐB) được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp từ
công suất nhỏ đến công suất trung bình và chiếm tỷ lệ rất lớn so với động cơ khác. Sở
dĩ như vậy là do động cơ KĐB có kết cấu đơn giản, dễ chế tạo, vận hành an toàn, sử
dụng nguồn cấp trực tiếp từ lưới điện xoay chiều 3 pha. Tuy nhiên, trước đây các hệ
truyền động động cơ KĐB có điều chỉnh tốc độ lạichiếm tỷ lệ rất nhỏ, đó là do việc
điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB có khó khăn hơn động cơ một chiều. Trong thời gian
gần đây, do phát triển công nghiệp chế tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử tin
học, động cơ KĐB mới được khai thác các ưu điểm của mình. Nó trở thành hệ truyền
động cạnh tranh có hiệu quả với hệ truyền động Thyristor - Động cơ một chiều.
Khác với động cơ một chiều, động cơ KĐB được cấu tạo phần cảm và phần ứng
không tách biệt. Từ thông động cơ cũng như mômen động cơ sinh ra phụ thuộc vào
nhiều tham số. Do vậy hệ điều chỉnh tự động truyền động điện động cơ KĐB là hệ
điều chỉnh nhiều tham số có tính phi tuyến mạnh. Trong định hướng xây dựng hệ
truyền động động cơ KĐB, người ta có xu hướng tiếp cận với các đặc tính điều chỉnh
của truyền động động cơ 1 chiều.
ầu nốichưa sử dụng của rơle lập trình được +UG: Điểm kiểm tra điện áp +UG -UG: Điểm kiểm tra điện áp -UG U V W: Các đầu ra cho động cơ ba pha. T1/T2: Đầu vào số để bộ điều khiển cho phép mức thông qua chuyển mạch nhiệt độ trên động cơ. Chức năng đầu vào có thể lập trình TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 12 b. CÁCH ĐẤU NỐI, THAO TÁC VÀ CÁC NGUYÊN TẮC 1. Trước hết nối biến tần với động cơ, kiểm tra thiết bị, điện áp cung cấp, nối đất bảo vệ PE. 2. Hoàn thành việc đấu nối sau trên bộ biến tần: Nối 9 vào đầu b của biến tần, nối 7 với 39. 3. Đặt chiết áp P1 về đầu a. 4. Bật công tắc nguồn 5. Đợi vài ba giây, cho đến khi bộ biến tần có thể sẵn sàng thao tác. 6. Để có thể sử dụng toàn bộ tốc độ, đặt tham số C0015 bằng bàn phím về 100. 7. Cấp nguồn cho bộ biến tần bằng cách nối lỗ 20 với 28. Tần số đầu ra bộ biến tần thay đổi bằng P1. Để có điện áp 5V từ chân 8/X3 đưa vào P1 điều khiển tần số, cần kết hợp đặt mã C0034 và các chuyển mạch trên 8200 Vectơ về các vị trí sau: C.mạch 1 C.mạch 2 C.mạch 3 C.mạch 4 C.mạch 5 C0034 X3/8 off off ON off off 0 05V off off ON off on 0 010V off off ON on off 0 020mA off off ON on off 1 420mA off off ON on off 3 420mA Mạch hở off on OFF off off 2 -10..10V Bảng 1 - Vị trí 5 chuyển mạch DIP. 8. Phanh DC được kích hoạt bằng giắc cắm nối nguồn vào lỗ E3. Chú ý không quá lạm dụng phanh có thể tạo ra hiện tượng quá tải cho bộ biến tần. 9. Đảo chiều quay thông qua đầu vào E4 nối nguồn. 10. Các đáp ứng khởi động và phanh (tăng tốc khởi động và hãm giảm tốc) được thiết lập tại nhà máy. Những việc này có thể thay đổi bằng bàn phím hoặc phần mềm PC. c. THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA BIẾN TẦN 8200 VECTƠ Các đại lượng điện định mức • Công suất: 750W/1.6kVA • Điện áp vào: 230V (+15%, -20%) • Điện áp ra: 0230V • Tần số đầu ra: 0480 Hz • Dòng điện đầu ra: 04A • Hệ số quá tải: 150% (60s) Một số đặc điểm: - Công suất đầu ra cao, 750W (hoặc 1120W trong 60s). Được điều khiển bằng vi xử lý. - Có 4 cách đặt tham số. Các chức năng bảo vệ và điều khiển PID được tích hợp - Có Transistor hãm tái sinh, - Bộ biến đổi điều chế độ rộng xung (PWM) với các tầng đầu ra bằng IGBT. - Có bù trượt. Điều chỉnh giới hạn dùng bằng cách giảm tỉ số V/f (hay U/f). TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 13 - Khối thao tác để điều khiển và điều chỉnh tham số có bộ nhớ để truyền các thiết lập tham số, có các bộ cắm trực tiếp Chú ý: - Trước khi nối hoặc tháo các đầu nối thí nghiệm, nhất thiết phải cắt nguồn ra khỏi bàn thí nghiệm. Cần nối dây PE bảo vệ. - Tần số sử dụng tùy thuộc vào sự thiết lập. Tần số ra max đạt đến 480Hz có thể tạo ra tốc độ cao gây mất an toàn cho hệ thống. - Khi sử dụng chức năng đảo chiều CW/CCW, một phanh được đấu nối, hoặc một lỗi của điện áp điều khiển có thể dẫn đến sự thay đổi đột ngột vài vòng quay rôto. d. HƯỚNG DẪN THIẾT LẬP THAM SỐ VÀ MỘT SỐ CHỨC NĂNG CƠ BẢN CỦA BIẾN TẦN * Cách thiết lập tham số bằng môđun truyền thông LECOM-A/B (RS232) Module truyền thông LECOM-A/B (RS232) nối bộ điều khiển vào một máy chủ (PC) bằng kết nối RS232. Các yêu cầu cần thiết cho việc kết nối: + Phần mềm thiết lập tham số “Global Drive Control” phiên bản 3.2 hoặc cao hơn (cài đặt trên máy tính chủ). + Cáp nối với hệ thống PC. e. HIỂN THỊ TRẠNG THÁI LÀM VIỆC CỦA MODULE ĐIỀU KHIỂN VÀ BỘ BIẾN TẦN * Hiển thị trạng thái bằng đèn LED trên LECOM A/B Màu của đèn LED Xanh Đỏ Vàng Xanh Vàng Trạng thái truyền thông của LECOM √ √ √ Trạng thái bộ biến tần √ √ Trạng thái bộ biến tần (ứng với các LED đỏ, xanh) LED xanh LED đỏ Trạng thái làm việc Sáng Tắt Không cho phép điều khiển Sáng Sáng Khối chính chuyển mạch, tự động khởi động bị hạn chế Nhấp nháy Tắt Bộ điều khiển bị hạn chế Tắt Nháy mỗi giây Lỗi xuất hiện, kiểm tra mã C0161 Tắt Nháy 0,4 giây Chuyển mạch điện áp thấp - Tắt Nháy nhanh Tắt Xác định thông số động cơ Trạng thái của truyền thông LECOM A/B ứng với các LED xanh, vàng, vàng LED xanh Vcc LED vàng RxD LED vàng TxD Nháy Module truyền thông chưa khởi tạo Đang nhận tín hiệu telegram Đang phát tín hiệu telegram Sáng Module truyền thông nối sai nguồn - - Tắt Module truyền thông chưa có nguồn cung cấp Không nhận telegram Không trả lời phát telegram. TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 14 C. NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 1. MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU + Giúp người học làm quen với các điều khiển truyền động điện một chiều. Trên cơ sở thực nghiệm củng cố phần lý thuyết đã học và tiếp tục phát triển các ứng dụng cơ bản. + Sinh viên cần nắm chắc lý thuyết cơ sở, thu thập đúng kết quả thí nghiệm. + Lập bảng dữ liệu, làm báo cáo, phân tích kết quả thí nghiệm, rút ra các kết luận chính. 2. THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH CƠ CỦA ĐỘNG CƠ KĐB CÓ SỬ DỤNG BIẾN TẦN CHẾ ĐỘ ĐIỀU KHIỂN V/f • Thiết lập tham số điều chỉnh tần số ra bằng LECOM A/B + Thiết lập giao thức truyền thông trên PC: thiết lập tham số cho các cổng COM phù hợp với LECOM: Tốc độ bit/s: 9600 Số bit dữ liệu: 7 Bit chẵn lẻ: bit chẵn. Bit stop: 1. + Lắp LECOM vào đầu cắm AIF. + Đặt chuyển mạch DIP: 1-2-3-4-5 = OFF-OFF-ON-OFF-OFF, để đặt X3/8 đầu ra 5V. + Nối các đầu 7 với 39, 20 với 28. + Nối các cực động cơ vào các đầu ra U, V, W của bộ biến tần. + Nối nguồn 230VAC vào L1 Input, 0VAC vào L2. + Đặt mã: C001 vào tham số 3, điều chỉnh tần số bằng module AIF. + Các mã khác: Mã Thiết lập Số Tên Lenze Chọn Tham khảo C0001 Chọn điểm thiết lập 0 0 Chọn điểm làm việc bằng P1 C00010 Tần số min 0.00 0.00 Page7-13 C00011 Tần số max 50.00 100.00 Page7-15 C00014 Dạng điều khiển 2 2 Điều khiển V/f Page7-2 C00037 JOG1 20.00 30.00 Tần số cố định 1 C00038 JOG2 30.00 40.00 Tần số cố định 2 C00039 JOG3 40.00 50.00 Tần số cố định 3 Page7-26 C00050 Tần số đầu ra C00052 Điện áp đầu ra C00054 Dòng định mức động cơ C00068 Trạng thái làm việc + Khởi động chương trình Global Drive Control (GDC) trên máy tính PC. + Khi chạy chương trình GDC có thể sẽ yêu cầu tìm LECOM A/B ở các tốc độ khác nhau được nối vào cổng COM1 hoặc COM2 tùy ý. Nếu ở COM1 không tìm được ta có thể vào trình đơn Drive/Communication Parameter, để chuyển sang COM2 và tiếp tục tìm. + Trong chương trình mặc định tốc độ truyền của LECOM là 9600bit/s. Nếu đặt đúng thiết bị sẽ được tìm thấy: 8200V100 PDB Inverter 820x. TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 15 • Hướng dẫn sử dụng phần mềm - Chọn loại động cơ: 0.37kW, 50Hz, 230V, 1398 1/min. - Có thể khởi động động cơ bằng nút Start (hoặc F8), dừng động cơ bằng nút Stop (hoặc F9). - Có thể nhấn vào nút Control để chọn một số chức năng khác như: Chọn các tần số cố định JOG, đổi chiều quay, hãm, điều chỉnh tần số bộ biến tần bằng con chuột ..v.v. - Đọc các thông số trạng thái của bộ biến tần. H×nh 2 - ThiÕt lËp ban ®Çu cho bé biÕn tÇn. H×nh 3 - Giao diÖn ®iÒu khiÓn biÕn tÇn. TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 16 - Nếu thiết bị làm việc bình thường thì hệ thống không báo lỗi, các thông số chính được hiển thị trên các giao diện tương ứng. - Trong các trường hợp ta có thể đo tần số đầu ra của bộ biến tần bằng điện áp tương tự ở đầu ra Output 62, mức 10VDC tương ứng với fmax. • Thao tác thí nghiệm - Đặt tần số đầu ra bộ biến tần bằng 30 Hz - Đóng tải MPĐMC từ R_ min đến R_ max - Đọc các giá trị tương ứng rồi ghi vào bảng sau: R1 R2 R3 R4 R5 n (1/min) M (Nm) - Đặt tần số đầu ra bộ biến tần bằng 40 Hz - Đóng tải MPĐMC từ R_ min đến R_ max - Đọc các giá trị tương ứng rồi ghi vào bảng sau: R1 R2 R3 R4 R5 n (1/min) M (Nm) - Đặt tần số đầu ra bộ biến tần bằng 50 Hz - Đóng tải MPĐMC từ R_ min đến R_ max - Đọc các giá trị tương ứng rồi ghi vào bảng sau: R1 R2 R3 R4 R5 n (1/min) M (Nm) H×nh 3 - Giao diÖn th«ng sè tr¹ng th¸i bé biÕn tÇn. TÀI LIỆU THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Bộ môn TĐH, Khoa Điện. Trang 17 3. BÁO CÁO THÍ NGHIỆM - Làm báo cáo thí nghiệm theo mẫu quy định - Lập bảng, vẽ các đường cong đặc tính cơ n =f(M) thực nghiệm ứng với các trường hợp thay đổi tần số khác nhau trên cùng một hệ trục. NHẬN XÉT: Có nhận xét gì khi thay đổi tần số của động cơ KĐB khi thay đổi tần số theo quy luật U/f = const? ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ ................................................................................................................................................ n (v/ph) M (Nm)
File đính kèm:
- tai_lieu_thi_nghiem_truyen_dong_dien_phan_2_he_truyen_dong_b.pdf