Hướng dẫn cài đặt biến tần Siemens

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
5./ Sử dụng màn hình
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
31
* Chức năng của từng nút bấm như sau:
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT

32
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
6
.
33
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
34
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
35
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
36
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
37
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
38
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
39
7./ Cảnh báo và lỗi.
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
40
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
41
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
42
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
43
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
44
Phạm Trọng Thuận – TBD K52 –GTVT
45