Báo Cáo Bài Tập Lớn Tìm Hiểu Khởi Động Mềm.pdf

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (3.63 MB, 19 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN

Tìm hiểu khởi động mềm

Sinh viên thực hiện:

Giảng viên hướng dẫn:

Bộ môn: Điều khiển tự động

Chữ ký của GVHD

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Mục lực

Phần 1: Tìm hiểu về khởi động mềm:...3

1. Giới thiệu chung về khởi động mềm...3

2. Khảo sát một số hãng khởi động mềm...3

3. Đặc điểm của khởi động mềm...4

4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của khởi động mềm...4

a) Cấu tạo...4

b) Nguyên lý hoạt động...6

5. Ứng dụng...7

a) Điều khiển máy bơm...7

b) Điều khiển quạt...8

c) Điều khiển nén khí...9

Điều khiển băng tải...10

Phần 2: Khảo sát khởi động mềm hãng ABB, tìm hiểu bộ khởi động mềm ABB PSTX1250 111. Khởi động mềm ABB...11

a. Đặc tính, thơng số cơ bản của khởi động mềm ABB.11b. Ứng dụng của khởi động mềm ABB...11

c. Phân loại khởi động mềm ABB...11

d. Ưu điểm...11

2. PSTX1250 ABB...12

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

Phần 1: Tìm hiểu về khởi động mềm:

1. Giới thiệu chung về khởi động mềm

Khởi động mềm hay còn được gọi là Soft Starter là thiSt biđược sU dụng rộng rãi với mục đích để hV trợ quá trìnhkhởi động của động cơ điện AC. Soft staerter cịn giúp bảovệ động cơ trung bình và lớn khYi bi hư hại do dòng điệnlớn đột ngột khi khởi động, tránh làm sụt áp hệ thống lướiđiện bZng cách tăng dần điện áp cấp vào động cơ từ mộtmức điện áp đinh trước lên đSn điện áp đinh mức.

Tác dụng của soft starter – khởi động mềm :

Một trong những công dụng lớn nhất của phương pháp khởi động aoft starter là khả năng để điều chỉnh mô men một cách rất chính xác khi cần thiSt cho dù ứng dụng là tải hay không.Khởi động mềm giúp làm giảm đi những ảnh hưởng nhiều cho các thiSt bi máy móc, từ đó giúp cho chi phí bảo trì được giảm một cách đáng kể.

Ngồi ra một cơng dụng khá nổi bật của bộ soft starter là chức năng dừng mềm, chức năng này thực sự là hữu ích khi dừng bơm, nơi mà xảy ra các hiện tượng búa nước khi dừng trực tiSp

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

như trong khởi động sao, khởi động tam giác và khởi động trực tiSp.

o

Hãng

Altistart Schneider

Hãng

Siemens.

3. Đặc điểm của khởi động mềm.

Đối với khởi động mềm có một số đặc điểm lưu ý như sau:Dừng tự do theo quán tính, nSu nguồn điện cấp vào bingắt trực tiSp, các động cơ sẽ chạy theo quá tính trước khidừng hẳn trong một khoảng thời gian xác đinh. Tuy nhiên,đối với một số thiSt bi động cơ nhY thì thời gian qn tínhcó thể rất ngắn, nên xảy ra các trường hợp dừng tải điệnđột ngột phá hủy về cơ, do đó, nên phịng tránh cáctrường hợp đó.

Dừng mềm, có nghĩa là nhờ chức năng dừng mềm mà điệnáp động cơ được giảm từ từ trong khoảng từ 1 - 20 giây,còn tuỳ thuộc vào yêu cầu sU dụng.

TiSt kiệm năng lượng khi non tải, nSu động cơ điện vậnhành không tải hay non tải, trong trường hợp này khởiđộng mềm giúp tiSt kiệm điện năng nhờ giảm điện ápđộng cơ, việc giảm điện áp do đó làm giảm dòng điện.

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

4. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của khởi độngmềm.

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Thứ hai đó là Thyristor hay SCR (Silicon controler rectifier) dùngđể điều khiển, đóng ngắt dịng điện.

Thứ ba là bộ phận tản nhiệt và quạt làm mát.

Thứ tư là bộ phận contactor Bypass, tùy vào từng loại khởi độngmềm khác nhau mà bộ phận này có sẵn hoặc khơng có sẵn.Và cuối cùng là lớp vY ngoài bảo vệ, cũng tùy loại theo các tiêuchuun bảo vệ do môi trường sU dụng.

b) Nguyên lý hoạt động.

Cấu tạo của khởi động mềm gồm 3 cặp thyristor (SCR) đấu song song ngược. v trạng thái ngắt điện, thyristor ngăn khơng cho dịng điện chạy qua, khi ở trạng thái mở thì thyristo mở dầngóc kích (góc mở của các van bán dwn) cho phép dịng điện chạy qua một cách từ từ, động cơ bắt đầu khởi động và tăng tốc dần lên.

Điện áp được điều khiển bZng cách điều khiển góc mở của van. Khi van mở hoàn toàn, điện áp đạt đSn giá tri điện áp đinh mức và lúc đó động cơ sẽ đạt đSn tốc độ tối đa cho phép. Vì mơ-menđộng cơ tỉ lệ với bình phương của điện áp, cịn dịng điện tỉ lệ với điện áp, mơ-men gia tốc, chính vì vậy dịng điện khởi động

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

được hạn chS thông qua điều chỉnh tri số hiệu dụng của điện áp.

Khi động cơ đạt đSn tốc độ đinh mức, contactor bypass trong khởi động mềm được đóng lại, hệ thống tự động bypass qua điện lưới mà không qua bộ thyristor.

Nguyên lý hoạt động của khởi động mềm

5. Ứng dụng

a) Điều khiển máy bơm.

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

Loại bỏ xung nước với điều khiển mô-men xoắn :

Xung nước là một vấn đề phổ biSn với máy bơm. Nó thường dwnđSn nhiều hao mòn trên đường ống và van khidừng bơm. Khởi động mềm ABB có tính năng điều khiển mô-men xoắn dừng lại để loại bY xung nước và kéo dài tuổi thọ của hệ thống,đồng thờigiảm thời gian ngừng hoạt động của bơm.

Giữ đường ống và máy bơm sạch sẽ:

Máy bơm có nguy cơ bi tắc theo thời gian. Điều này sẽ làm giảm lưu lượng và tăng nguy cơ thiệt hại cho máy bơm. Nhờ vào tính năng đảo ngược hướng của dịng chảy và bắt đầu lại với chS độ kick-start ,khởi động mềm ABB có thể giúp ngăn ngừa và giải quySt tắc nghẽn của bơm

Tránh chạy khô với bảo vệ non tải:

Thiệt hại do máy bơm chạy khơ có thể tránh được với tính năng bảo vệ non tải của khởi động mềm. Nó dừng động cơ khi phát hiện chạy non tải giúp tiSt kiệm và tránh mài mòn phớt để kéo dài tuổi thọ của nó.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

b)Điều khiển quạt

Khởi động mềm điều chỉnh theo ứng dụng:

Quạt thường có quán tính cao trong một khoảnh khắc, điều này làm cho việc khởi động khó khăn với dịng điện cao. NSu sU dụng khởi động mềm ABB, điện áp tăng dần trong khi khởi động, nó làm giảm dịng khởi động và loại bY xung áp. Có thể điều chỉnh các thiSt lập để phù hợp với hầu hSt mọi điều kiện khởi động, từ không tải đSn đầy tải.

Dừng nhanh với hãm động năng:

Có thể mất một thời gian dài để dừng quạt. Hãm động năng được tích hợp giúp giảm thời gian dừng. Điều này cải thiện an tồn q trình dừng quạt tại thời điểm có qn tính lớn, thuận tiện cho người vận hành

Tránh các chuyển động không mong muốn với phanh đứng:

Một chiSc quạt tự do có thể đang quay ngược do gió hoặc luồngkhơng khí từ một quạt khác có thể được giữ n bZng cách sU

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

dụng phanh đứng n. Nó ngăn chặn luồng khơng khí khơng mong muốn và cải thiện sự kiểm soát của hệ thống mà khơng cần phanh cơ bên ngồi

c) Điều khiển nén khí.

d)Điều khiển băng tải

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

Phần 2: Khảo sát khởi động mềm hãng ABB, tìmhiểu bộ khởi động mềm ABB PSTX1250

Điện áp hoạt động 208 – 600V, cấp bảo vệ IP20.

b. Ứng dụng của khởi động mềm ABB.

Khởi động mềm ABB (soft starter) được dùng rất nhiều trongcác nhà máy và xí nghiệp. Với mục đích giúp động cơ công suấtlớn được khởi động một cách êm ái, tránh những thay đổi độtngột ảnh hưởng lưới điện, cũng như hệ thống cơ khí.

Khởi động mềm ABB bảo vệ động cơ hoàn toàn cung cấp bảovệ động cơ hoàn tồn trong chỉ có một đơn vi và có thể xU lý cảhai tải và mạng không đều. PT-100, lVi đất. Bảo vệ và bảo vệquá / dưới điện áp cùng với nhiều chức năng khác giữ cho bạnđộng cơ an toàn hơn bao giờ hSt.

c. Phân loại khởi động mềm ABB.

Khởi động mềm ABB hiện nay có nhiều series như: PSS ABB;PSE ABB; PSR ABB; PST ABB; PSTX ABB. MVi series đều có

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

những sản phum khác nhau, với tính năng và đặc điểm hồntồn khác nhau từ điện áp cho đSn dịng điện…

Bên cạnh đó với những tính năng điều khiển vịng quay cũng cóthể ứng dụng trong băng tải và cần cuu, cung cấp khả năngđinh vi, cho phép bạn kiểm soát q trình hoạt động chính xác.

2. PSTX1250 ABB

PSTX kSt hợp nhiều năm nghiên cứu và phát triển sản phum vớikiSn thức sâu rộng về các yêu cầu và nhu cầu cụ thể của ứngdụng.

Đây là tiSn bộ mới nhất của chúng tơi trong việc kiểm sốt vàbảo vệ động cơ và thêm chức năng mới và tăng độ tin cậy.

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Loại khởi động mềmTừ PSTX30 đến PSTX1250

Điện áp hoạt động định mức Ue 208...600 V, 208...690V +10% / -15%, 50/60Hz ±5%Điện áp điều khiển định mức Us100...250 V +10% / -15%, 50/60Hz ±5%Điện áp định mức mạch điều khiển Uc 24 V DC nội bộ hoặc nguồn cấp bên ngồiCơng suất khởi động tại Ie4 x Ie trong 10 sec

Số lần khởi động trong 1 giờ

10 lần đối với PSTX30 đến PSTX3706 lần đối với PSTX470 đến PSTX1250Khả năng

Nhiệt độ môitrường

Trong quá trình sử dụng-25…+60 °C (-13...+140 F) Trong quá trình lưu trữ-40…+70 °C (-40...+158 F)

Mức độ bảo vệ

-Nguồn và mạch điều khiểnIP20

Mạch điện chính

Hệ thống làm mát —quạt

Màn hình càiđặt

Màn hình hiển thịLCD, đồ thị

Ngơn ngữ

Ả Rập, Trung Quốc, Séc, Hà Lan, Anh, Phần Lan, Pháp, Đức, Hy Lạp, Indonesian,Ý, Polish, Bồ Đào Nha, Nga, Tây Ban Nha, Thụy Điển Và Thổ Nhĩ Kỳ

Bàn phím 2 phím lựa chọn và 4 phím điều hướng, phímstart, phím stop,Phím Info, Phím Remote/local

Rơ le tín

hiệu Số lượng rơ le tín hiệu 3 mỗi rơ le đều có thể cài đặt Khơng làm gì, báo chạy, Báo Đóng khởi Bypass, Báo lỗi14

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Đầu ra tương tự (Analog output)

Tham chiếu tín hiệu ra0-10V, 0-10mA, 0-20mA, 4...20 mA

Mạch điều khiển

Số đầu vào

Số đầu vào bổ sung thêm

3 (mỗi đầu vào có thể được lập trình thành: Khơng, Đặt lại, Bật, Chạy xi chậm(Jog), Chạy ngược chậm (Jog), Làm nóng động cơ, Phanh đứng, Bắt đầu đảo chiều, Bảo vệ người dùng, Chế độ khẩn cấp (hoạt động cao), Chế độ khẩn cấp (hoạt động thấp),

Ngắt kết nối Fieldbus, Start 1, Start 2, Start 3,Chuyển sang điều khiển từ xa hoặc nhả phanh)

Bàn phím ngồi

Bàn phín có thể tháo rồicó

Nhiệt độ mơi trường

Trong quá trình sử

dụng -25…+60 °C (-13...+140 F) Trong quá

trình bảo

quản -40…+70 °C (-40...+158 F)

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Đèn led chỉ thị

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

hạn quá lâu

Bảo vệ lỗi màn hình cài đặtCó

Bảo vệ lỗi đầu vào/ra mở

Kết nối với ABB

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

Giới hạn thời gian hoạt

Mất pha (ở chế độ nghỉ)CóCảnh báo bảo vệ quá tải

Chức năng chạy và dừng

Khởi động mềm với dốc

Dừng mềm với dốc điện ápCóKhởi động mềm với điều

Chức năng trước khi khởi

Chạy không tải với tốc độ

chậm, xuôi hoặc ngược Có, 3 cấp tốc độKhởi động ngược

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Điện áp điều khiển thấpCóLỗi sử dụng (VD: dùng chế độ Limp khi đấu tam giác với khởi bên ngoài )

Phát hiện lỗi bên trong

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Làm nóng động cơCó

Phát hiện độ trễ điện ápCóChế độ Limp, điều khiển động cơ bằng 2 pha khi một thyristor bị đánh thủng Có

Bên cạnh đó với những tính năng điều khiển vịng quay cũng cóthể ứng dụng trong băng tải và cần cuu, cung cấp khả năngđinh vi, cho phép bạn kiểm sốt q trình hoạt động chính xác.

</div>