Tìm hiểu về Mentor II

Bộ công thương – Trường ĐHCN Hà
Nội Khoa điện
Báo cáo chuyên đề TĐĐ
Đề tài : Tìm hiểu về Mentor II
GVHD:Nguyễn Hưu Hải
Nhóm SV thực hiện:Nhóm 4 Điện 7
K12
Phần I
Phương pháp điều khiển số động cơ điện DC

Ngày nay do công nghệ mạch tổ hợp phát triển mạnh mẽ nên
giá thành các thiết bị IC rất hạ.
Trong công nghiệp kỹ thuật điều khiển số được áp dụng một
cách rộng rãi.
Ở mức độ đơn giản, có thể thực hiện bộ điều khiển bằng các IC
rời rạc cỡ nhỏ.
Ở mức độ trung bình có thể sử dụng các uP và các thiết bị ngoại
vi.
Ở những máy móc và hệ thống phức tạp yêu cầu đặc tính kỹ
thuật cao có thể sử dụng microcomputer.
Trong đó:
-
KĐCS: bộ khuếch đại công suất
-
DC: động cơ điện một chiều
-
FT: máy phát tốc
-
CL: chỉnh lưu điện áp cho máy phát tốc
Hình 1: Sơ đồ khối ghép hệ điều khiển số động cơ DC sử transistor
1. Phương pháp điều khiển xung

transistor
Hình 2: Sơ đồ nguyên lý hệ điều khiển số động cơ DC sử dụng transistor
2. Hệ điều khiển số sử dụng thysistor
Hình 3: Sơ đồ khối hệ điều khiển số động cơ điện DC sử dụng thysistor kinh điển
2.1. Hệ kinh điển
Trong đó:
1. Bộ tạo điện áp đồng bộ
2. Bộ phát xung răng cưa
3. Bộ so sánh
4. Bộ khuếch đại công suất
5. Biến áp xung (BAX)
6. Mạch chỉnh lưu điện áp cho máy phát tốc
Hình 4: Sơ đồ nguyên lý điều khển động cơ DC sử dụng thysistor kinh điển
2.2. Hệ hiện đại
Trong đó:
-
BAX: máy biến áp xung
-
THYR: thysistor
-
ĐF: khối đồng pha
Hình 5: Sơ đồ nguyên lý hệ điều khiển số động cơ DC hiện đại
Hình 6: Sơ đồ nguyên lý hệ điều khiển số động cơ DC sử dụng thysistor hiện đại
Mentor II
1.1 Mentor II là bộ điều khiển động cơ điện một chiều kỹ
thuật số vạn năng, được sử dụng rộng rãi hầu hết cho các ứng dụng
điều khiển động cơ điện một chiều có công suất thiết kế từ 7,5KW -
750 KW, điện áp từ 208V – 660V.
1.2 Ưu điểm của mentor II:
- Điều khiển tốc độ chính xác.

- Cài đặt tham số dễ dàng
- Các đầu vào ra tương tự và số đều có khả năng lập trình linh hoạt.
- Có sẵn cổng truyền thông RS485.
- Mở rộng tính năng dễ dàng bằng cách cắm thêm bộ đồng vi xử lý
MD29.
1. Hình ảnh thực tế của Mentor II
Hình 7: Hình ảnh thực tế của Mentor II
2. Sơ đồ cấu tạo của Mentor II
Hình 8: Sơ đồ các chân của Mentor II
Ý nghĩa các chân:
Chân Chức năng Loại chân/ Mô tả Ghi chú
1 + 10 VDC
Nguồn chuẩn
Dòng điện lớn nhất
10mA
2 - 10 VDC
3 Tốc độ chuẩn
Đầu vào tương
tự, 12 bit
+ - 10VDC,
100KOhms hoặc 4 –
20 mA, 100Ohms
4
Các đầu vào
tương tự số 1,
2,3,4
Đầu vào tương tự
có phân cực,
10bit + sign
+ - 10VDC,

100KOhms
5
6
7
8 Nhiệt độ độg cơ Đầu vào tương tự
3KOhms khi nhảy
điểm, 1,8KOhm khi
reset mức
9
Điện áp DC từ
máy đo tốc độ
động cơ (-)
Đầu vào tương tự
Dòng điện lớn nhất
10mA
10
Điện áp DC từ
máy đo tốc đô
động cơ (+)
Chân chung
+ - 10VDC, 100KOhms
hoặc 4 – 20 mA,
100Ohms
11
Dòng điện phần
ứng
Đầu ra tương tự
6,6 VDC, dòng điện
bằng 150% lúc khởi
động

12
Các đầu ra
tương tự số 1,
2,3
Đầu ra tương tự
có phân cực, 10bit
+ sign
+ - 10VDC, 5mA13
14
15
Đầu ra số số
1, 2, 3, 4, 5
Đầu ra hở colector + 24 VDC, 100mA
16
17
18
19
20 0V chung Điểm chung
21
F1 (cho phép
chạy)
Đầu vào số +24VDC, 10KOhms
22
F2 (chiều
ngược chậm)
Đầu vào số +24VDC, 10KOhms
23
F3 (chiều thuận
chậm)
24

F4 (chạy
ngược)
25 F5 (chạy thuận)
26 F6 (đầu vào số)
Đầu vào số +24VDC, 10KOhms
27 F7
28 F8
29 F9
30 F10
31 Khởi động
Đầu vào tương tự
Hãm trễ 30ms
32 Reset Reset khi có lỗi
33
Nguồn
+24VDC
Làm nguồn Dòng điện măx 200mA
34
Từ C trạng thái
Relay (không
điều chỉnh tốc
độ)
Điểm chung relay
110VAC, 5A có điện
trở
35
Tiếp điểm thường
đóng
36
Tiếp điểm thường

mở
37
Từ C trạng thái
Relay (truyền
động sẵn)
Điểm chung relay
110VAC, 5A có điện
trở
38
Tiếp điểm thường
đóng
39
Tiếp điểm thường
mở
40 0V chung Điểm chung
Hình 9: Sơ đồ biễu diển cấu tạo Mentor II
3. Thông số kỹ thuật
3.1. Điện áp đầu vào cực đại cấp cho van
bán dẫn
(L1, L2, L3 là những dây nguồn cấp cho cầu thysistor)
480V + 10% là điện áp tiêu chuẩn
525V + 10% là điện áp tùy chọn
660V + 10% là điện áp cho yêu cầu đặc biệt
3.2. Điện áp đầu vào (E1, E2, E3 là nguồn phụ)
Nguồn 3 pha đối xứng, tần số 45 – 62 Hz, điện áp
480V + 10%. Với điện áp cao (525, 660), nguồn phụ cấp cũng là
480V + 10%.
Điện áp đầu vào cấp cho mạch điều khiển (điện tử): Điện áp
một pha hai dây từ 220V – 10% đến 480V + 10%.
3.4. Đầu ra đáp ứng và tham chiếu

Nguồn cấp 10V +- 5%, dòng điện 10mA.
Nguồn cấp cho encoder có thể lựa chọn 5V, 12V hoặc
15V, dòng điện 300mA.
Nguồn cấp cho relay là:+- 24V, dòng điện 200mA.
Tất cả đầu ra điều khiển được chống dò và ngắn mạch.
3.5. Điều kiện môi trường
Nhiệt độ môi trường 40
0
C (104
0
F).
Độ cao tuyệt đối lớn nhất 1000m (3200ft).
Dải nhiệt độ bảo quản – 40
0
C đến +55
0
C (-40
0
F đến +131
0
F).
Bảo quản nơi khô ráo.
3.3. Điện áp cực đại cấp cho động cơ
Varm = 1,15 x V nguồn cấp
3.7. Tiêu chuẩn kỹ thuật
Hệ truyền động Mentor II được xây dựng theo tiêu chuẩn Châu
Âu IP00.
Hệ truyền động Mentor II phù hợp tiêu chuẩn NEMA.
Mentor II phải được bảo vệ chống ẩm và rò điện. Hiện nay được
sử dụng ở những môi trường có độ ô nhiễm mức 2.

3.6. Tổn hao công suất
Thường công suất bị ảnh hưởng bởi độ cao:
- Độ cao lắp đặt
- Nhiệt độ môi trường
3.8. Dòng điện đầu vào, đầu ra
Mentor II phù hợp trong một mạch có khả năng
cung cấp 10000RMS (dòng điện đối xứng) đối với M25 –
M210 và M25R – M210R. Và 18000 RMS (dòng điện đối
xứng) đối với M350 – M825 và M350R – M825R, điện áp
lớn nhất 480V + 10%.
Sau đây là bảng giá trị dòng điện đầu vào và đầu r
a củaMentor II
Chế độ làm việc
Công suất định mức
Dòng điện định
mức liến tục lớn
nhất
Đến 400V
(phần ứng)
Đến 500V
(phần ứng)
Đầu vào Đầu ra
Góc
1/4
Góc
4/4
KW HP KW HP Aac Adc
M25 M25R 7,5 10 9 12 21 25
M45 M45R 15 20 19 25 38 45
M75 M75R 30 40 38 50 60 75

M105 M105R 37,5 50 47 63 88 105
M155 M155R 56 75 70 94 130 155
M210 M210R 75 100 94 128 175 210
M350 M350R 125 168 156 209 292 350
M420 M420R 150 201 188 252 350 420
Chế độ làm việc
Công suất định mức
Dòng điện định
mức liến tục lớn
nhất
Đến 400V
(phần ứng)
Đến 500V
(phần ứng)
Đầu vào Đầu ra
Góc
1/4
Góc
4/4
KW HP KW HP Aac Adc
M550 M550R 200 268 250 335 460 550
M700 M700R 250 335 313 420 585 700
M825 M825R 300 402 375 503 690 825
M900 M900R 340 456 425 570 750 900
M1200 M1200R 450 603 563 755 1000 1200
M1850 M1850R 750 1005 938 938 1258 1850
3.9. Lựa chọn cầu chì và dây cáp
Việc cung cấp nguồn điện AC khởi động phải được trang bị phù hợp
để bảo vệ quá tải và ngắn mạch.
Bảng sau đây cho ta cách lựa chọn giá

trị cầu chì phù hợp.
Nếu không tuân theo điều này sẽ gây ra một nguy
cơ hỏa hoạn.
Bảng thông số về cầu chì và dây cáp:
Chế độ làm việc HRC
Cầu chì bán dẫn
nên chọn(1)
Dạng kích thước
cap
Góc 1/4 Góc 4/4
Dòng
điện đầu
vào định
mức
Dòng
điện xoay
chiều đầu
vào
Dòng
điện
một
chiều
đầu ra
Dòng xoay
chiều đầu vào và
một chiều đầu ra
A A A Mm
2
AWG
M25

M25R
32
32
35
35
NR
40(4)
4
4
10
10
M45
M45R
50
50
60
60
NR
70(4)
6
6
6
6
M75
M75R
100
100
100
100
NR

125(4)
25
25
2
2