biến tần công nghiệp

Báo cáo thực hành
BÀI 1 : GIỚI THIỆU VỀ BIẾN TẦN SIEMENS
1.1,Mô tả chung
Micromaster vecter (MMV) và Midimaster vecter (MDV) là một họ các biến
tần tiêu chuẩn với công nghệ điều khiển véc tơ không sensor dùng cho điều khiển
tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha. Có sẵn các kiểu từ loại nhỏ gọn (MMV) 120
w đến loại (MDV) 75kw.
Cả hai biến tần đều được điều khiển bằng vi xử lý :phương pháp điều biến độ
rộng xung với dải tần số tùy chọn cho phép động cơ hoạt động tốt trong các điều
kiện khác nhau.
1.2,Chức năng của biến tần
- Dễ lắp đặt và lập trình.
- Khả năng quá tải 200% trong 3(s) hay 150% trong 60(s).
Mô men khởi động cao và đảm bảo độ chính xác trong điều tốc nhờ điều khiển
véc tơ.
- Tuỳ chọn bộ lọc tích phân RFI trong các biến tần đầu vào một pha MMV 12 –
MMV 300 và các biến tần đầu vào 3 pha MMV 220 / 3 đến MDV 750/ 3.
- Chức năng điều khiển giới hạn dòng điện nhanh (FCL) đảm bảo vận hành
chính xác.
- Dải nhiệt độ làm việc từ 0 đến 40oC.
- Điều khiển chu trình kín sử dụng các hàm mạch vòng PID.
- Khả năng điều khiển từ xa thông qua các RS485 dùng giao thức nối tiếp đa
năng (USS).
- Khả năng điều khiển tới 31 bộ biến tần thông qua giao thức USS.
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 1


Báo cáo thực hành
- Bao gồm một loạt các thông số đủ để đáp ứng hầu hết các ứng dụng.

- Bộ nhớ trong ổn định để lưu giữ các thông số được cài đặt.
Thông báo lỗi được chương trình hoá theo tiêu chuẩn của châu Âu và Bắc Mỹ. Tần
số ra (tương ứng với tốc độ động cơ) có thể được điều khiển bằng một trong các
phương án sau:
+ Điểm đặt tần số sử dụng bàn phím.
+ Điểm đặt tần số tương tự (analog) với độ phân giải cao (đầu vào dòng hoặc
áp).
+ Triết áp bên ngoài để điều chỉnh tốc độ động cơ
+ Có 8 tần số định thông qua các đầu vào nhị phân.
+ Chức năng triết áp động cơ.
+ Thông qua truyền số liệu từ xa (giao diện nối tiếp).
- Định sẵn hãm động năng bằng dòng một chiều với cơ cấu hãm kết hợp.
- Định sẵn hãm bằng phương pháp dùng điện trở ngoài (MMV).
- Thời gian gia tốc, giảm tốc có thể lập trình linh hoạt.
- Bù trừ tự động bằng cách điều khiển dòng liên tục thay đổi.
- Panel điều khiển trước bằng phần mềm.
- Hai đầu ra rơle có thể lập trình được (13 chức năng).
- Đầu ra tương tự có thể lập trình được (1 với MMV; 2 với MDV).
- Đầu nối ngoài cho panel điều khiển nâng cao tuỳ chọn hoặc sử dụng giao diện
RS485 ngoài.
- Tự động phát hiện động cơ 2, 4, 6, hoặc 8 cực bằng phần mềm.
- Tích hợp sẵn phần mềm điều khiển quạt gió làm mát.
- Khả năng lắp đặt liền nhau.
- Tuỳ chọn cấp bảo vệ IP56 (NEMA 4/12) đối với các bộ biến tần MDV.
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 2


Báo cáo thực hành

1.3, Những chú ý khi lắp biến tần
- Nhiệt độ là việc: Thấp nhất = 0oC và cao nhất là 40oC.
- Độ cao: Nếu biến tần được lắp đặt ở nơi có độ cao >1000m thì các yêu cầu sẽ
được giảm đi.
- Sự va chạm: Không làm rơi biến tần hoặc có các va chạm bất ngờ.
- Rung lắc: Không được lắp đặt biến tần ở những nơi mà rung liên tục.
- Nhiễu điện từ: Không lắp đặt biến tần gần nguồn nhiễu điện từ.
- Điều kiện khí hậu, ô nhiễm: Không lắp đặt biến tần ở môi trường có nhiều bụi,
khí có tính ăn mòn…
- Nước: Hãy để cho nơi để biến tần tránh khỏi các mối nơi có khả năng có
nước.
Ví dụ không cài đặt biến tần ở nơi nước bị ngưng tụ. Tránh lắp đặt biến tần nơi
quá ẩm và ngưng tụ hơi nước có thể xảy ra.
-Sự quá nhiệt: Đảm bảo các lỗ thông khí của biến tần không bị che đi.
1.4 Lắp điện điện cho Midimaster Vector

Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 3


Báo cáo thực hành

Hình 1: Các kết nối về điện của biến tần
1.4.1. Các đầu nối nguồn của động cơ
- Đảm bảo rằng nguồn cấp cho đúng điện áp và được thiết kế đảm bảo cho
dòng cần thiết. Đảm bảo rằng các áp tô mát và cầu chì thích hợp với giá trị dòng
định mức được nối giữa nguồn cấp và biến tần.
-Nối đúng nguồn cáp tới các đầu nối L1, L2, L3 (3 pha) và các cực tiếp địa PE sử
dụng cáp 4 lõi cho biến tần.

- Dùng cáp 4 lõi để nối tới động cơ, cáp được nối tới động cơ qua các đầu nối U, V,
W và đầu tiếp địa PE.( như hình 1).
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 4


Báo cáo thực hành
- Nếu cần thiết có thể nối thêm khối hãm vào các cực đấu DC + và DC – trên biến
tần.
- Xiết chặt tất cả các đầu nối nguồn và động cơ.
- Các động cơ không đồng bộ và đồng bộ có thể nối tới biến tần MDV hoặc là độc
lập hoặc song song.
Chú ý:
Nếu sử dụng một động cơ đồng bộ hoặc không đồng bộ nối tới biến tần thì dòng
điện động cơ có thể bằng 2.5 đến 3 lần dòng điện mong muốn do đó phải chọn
loại biến tần cho thích hợp.
4.2. Các đầu nối điều khiển

Hình 1 :Các kết nối về điện của biến tần.
1.4.1,Các đầu nối nguồn của động cơ
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 5


Báo cáo thực hành
- Đảm bảo rằng nguồn cấp cho đúng điện áp và được thiết kế đảm bảo cho
dòng cần thiết. Đảm bảo rằng các áp tô mát và cầu chì thích hợp với giá trị dòng
định mức được nối giữa nguồn cấp và biến tần.

-Nối đúng nguồn cáp tới các đầu nối L1, L2, L3 (3 pha) và các cực tiếp địa PE sử
dụng cáp 4 lõi cho biến tần. - Dùng cáp 4 lõi để nối tới động cơ, cáp được nối tới
động cơ qua các đầu nối U, V, W và đầu tiếp địa PE.( như hình 1).
- Nếu cần thiết có thể nối thêm khối hãm vào các cực đấu DC + và DC – trên
biến tần.
- Xiết chặt tất cả các đầu nối nguồn và động cơ.
- Các động cơ không đồng bộ và đồng bộ có thể nối tới biến tần MDV hoặc là
độc lập hoặc song song.
Chú ý: Nếu sử dụng một động cơ đồng bộ hoặc không đồng bộ nối tới biến tần
thì dòng điện động cơ có thể bằng 2.5 đến 3 lần dòng điện mong muốn do đó phải
chọn loại biến tần cho thích hợp.
1.4.2, Các đầu nối điều khiển
Kết nối điều khiển tới MIDIMASTER Vector được thực hiện thông qua hai khối
thiết bị đầu cuối nằm như trong hình2.

Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 6


Báo cáo thực hành

Hình2: Sơ đồ kết nối phần điều khiển.
- Chú ý:
+ Không sử dụng các đầu nối RS 485 bến trong (chân 24 và 25) nếu đã dùng cổng
RS485 bên ngoài trên panel đặt trước của biến tần.
+ Các chuyển mạch DIP dùng để lựa chọn các đầu vào tương tự giữa điện áp U
và dòng điện I và cũng để lựa chọn tín hiệu phản hồi áp hay dòng. Chỉ có thể điều
chỉnh được các chuyển mạch này khi nâng nắp che của biến tần.
1.4.3,Bảo vệ quá tải động cơ

Khi làm việc ở tốc độ nhỏ hơn tốc độ định mức hiệu quả làm mát của quạt gió ở
gần đầu trục động cơ giảm. Do đó hầu hết các động cơ phải chọn lại định mức khi
làm việc liên tục ở tần số thấp. Để đảm bảo cho động cơ được bảo vệ chống quá
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 7


Báo cáo thực hành
nhiệt trong những điều kiện nhvậy cần thiết phải có một cảm biến nhiệt độ PTC
gắn ở động cơ và được nối với các đầu nối điều khiển của biến tần như hình vẽ:

1.4.4, Sơ đồ khối của Midimaster vector

Hình 3: Sơ đồ khối của Midimaster vector
1.5,Điều khiển và vận hành cơ bản
1.5.1,Điều khiển
1.5.1.1, Panel điều khiến đặt phía trước
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 8


Báo cáo thực hành

Hình 4 : Bảng điều khiển
Có thể nhập thông số yêu cầu bằn 3 nút đặt thông số (P, ) trên bảng mặt trước
của bộ biến tần. Các số của thông số và các giá trị được hiển thị trên màn hình
hiển thị LED4.

NÚT
JOG

Chức năng
Bấm nút này khi bộ biến tần ngừng chạy làm cho máy
khởi động và chạy ở tần số đã đặt trước .
Bấm nút này để khởi động bộ biến tần

LED Display

Bấm nút này để bộ biến tần ngưng hoạt động
Màn hình hiển thị LED 4 số

Forward/reverse

Nút tiến/ lùi .Bấm nút này để đổi chiều quay động cơ,
Nút lên: Bấm nút này để đặt các thông số và giá trị thông

Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 9


Báo cáo thực hành

P

số tới giá trị cao hơn .. Nút đặt thông số: Bấm nút này để
chuyển đổi các thông số và giá trị thông số
Nút xuống: Bấm nút này để đặt các thông số và giá trị các

thông số tới giá trị thấp hơn
Nút đặt thông số: Bấm nút này để chuyển đổi các thông
số và giá trị thông số

Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 10


Báo cáo thực hành
BÀI 2 :CÀI ĐẶT THÔNG SỐ ĐỘNG CƠ
2.1. Khái quát
- Bộ biến tần không có khoá nguồn chính vì vậy nó luôn luôn hoạt động khi
khoá nguồn đóng. Nó chuyển sang trạng thái chờ với các đầu ra không hoạt động
cho đến khi bấm nút RUN hoặc có tín hiệu ON qua đầu nối 5 hoặc đầu nối 6 xem
phần các thông số P051-P005và P356.
- Nếu tần số đầu ra P001=0 được chọn hiển thị trên màn hình, điểm đặt tương
ứng được đặt hiển thị khoảng chừng 1.5 s mỗi lần khi bộ biến tần ngừng chạy
- Bộ biến tần được đặt chương trình tại nhà máy cho các ứng dụng tiêu chuẩn
trên các động cơ chuẩn 4 cực. Khi sử dụng các động cơ khác cần phải nhập các
thông số kĩ thuật từ bảng ghi công suất vào các thông số P080 và P081, lưu ý
không thể nhập các thông số này trừ khi P009=P002 hoặc P003.
- Nếu bộ biến tần sử dụng cho một động cơ 8 cực đặt P082 với tốc độ gấp 2 lần
tốc độ danh định của động cơ. Nếu biết rằng điều này sẽ làm cho màn hình hiển
thị gấp đôi số vòng trên phút thực tế khi P001=P005.
2.2. Kiểm tra ban đầu
Kiểm tra tất cả các dây dẫn được nối chính xác và thiết bị phải được đặt ở vị trí
an toàn.
- Đóng nguồn cấp điện cho biến tần.
- Đảm bảo an toàn trước khi khởi động động cơ, ấn nút RUN trn biến tần màn

hình sẽ hiển thị 5.0 và động cơ bắt đầu quay biến tần sẽ gia tốc lên 5 Hz trong 1s.
- Đảm bảo rằng động cơ quay đúng chiều yêu cầu cần ấn nút FORWARD/
REVERSE nếu cần.
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 11


Báo cáo thực hành
- Ấn nút STOP trên biến tần màn hình sẽ hiển thị 0.0, động cơ giảm dần tốc độ
và kết thúc quá trình dừng sau 1s.
2.3,Cài đặt thông số động cơ (tần số)

Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 12


Báo cáo thực hành
thao tác
1. Cấp nguồn cho biến tần
2. Ấn nút nhập thông số

Display
0.0
5.0
P000

3. Ấn nútđến khi P005 được hiển thị

P005

4. Ấn nút P để hiển thị điểm đặt tần
số hiện thời (Giá trị mặc định của
nhà máy là 5 Hz)
5. Ấn để đạt giá trị điểm đặt tần
số theo yêu cầu ví dụ 35 Hz
6. Ấn nút P để lưu giá trị vừa đặt của
bộ nhớ vào biến tần
7. Ấn nút để quay về P000
8. Ấn nút P để thoát khỏi thủ tục đặt
thông số màn hình sẽ hiển thị
chuyển đổi giữa giá trị tần số ra hiện
thời và giá trị tần số đặt
9. Khởi động biến tần bằng nút RUN,
trục động cơ sẽ quay và màn hình
hiển thị tần số đang gia tốc lên giá trị
tần số đạt 35 Hz.
Chú ý: Điểm đặt tần số sẽ đạt được
sau 7s (mặc định thời gian tốc độ đặt
bởi P002 là 10s để đạt tới tần số 50
Hz là giá trị tần số động cơ lớn nhất
được đặt mặc định trong P013).
Nếu cần có thể thay đổi tốc độ động
cơ bằng các nút (Đặt P011= 001 để
lưu giá trị đặt tần số mới của biến
tần khi biến tần ngừng chạy)

P005

10. Dừng biến tần bằng nút STOP.
Động cơ sẽ giảm tốc độ và dừng lại.
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Nút ấn

35
P

P

P000
0.0
35

35

Trang 13


Báo cáo thực hành

BÀI 3 :ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN TỪ ĐẦU VÀO SỐ
Đề bài : Máy nâng hàng sử dụng động cơ điện 220V,cos=0,85 ;3,3 A.Điều khiển
bằng nút ấn start/stop.Có 3 cấp độ khác nhau đặt bằng nút ấn ,hiển thị tốc độ
động cơ .Có đảo chiều giới hạn tần số 70 (Hz),Tăng tốc trong 10s ,giảm tốc trong 5
s.
a.
b.

Đấu nối biến tần
Lập trình cho biến tần
Bài làm

=220V
cos=0,85
15,6 A
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 14


Báo cáo thực hành
= 70 Hz
= = 3,3.220=726 w
- Nối đầu nối khởi động 9 tới đầu nối 5 qua một công tắc tắt/ mở bình thường,
nó sẽ làm cho bộ biến tần quay theo chiều kim đồng hồ (mặc định).
- Lắp vỏ vào và đóng nguồn chính cấp cho biến tần đặt thông số P009 tới 002
hoặc 003 để cho tất cả các thông số đều điều chỉnh được.
-Đặt thông số P002 tới thời gian tăng:P002=10s.
-Đặt thông số P003 tới thời gian giảm:P003=5s
- Kiểm tra thông số P006 được đặt tới 000 để định rõ điểm đặt số
- Đặt thông số P007 tới 000 để định rõ đầu vào số (VD: DIN1, đầu nối 5 trong
trường hợp này) và làm bảng điều khiển đặt trước mất hiệu lực.
- Đặt thông số P005 tới điểm đặt tần số mong muốn. [P00=5.00]
- Đặt thông số P080đến P085 theo thông số của bài:
P080=0.85
P081=70
P083=15,6
P084=220

P085=726
- Đặt công tắc tắt/ mở bên ngoài vị trí đóng (ON) bộ biến tần bây giờ sẽ điều
khiển động cơ ở tần số do P005

Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 15


Báo cáo thực hành
BÀI 4: ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN TỪ ĐẦU VÀO TƯƠNG TỰ
Đề bài :Mấy bơm nước sử dụng động cơ điện 440V, cos=0,85;7,6A.Điều khiển
bằng nút ấn start,stopbeen ngoài tín hiệu đặt và tín hiệu phản hồi áp suât nước là
tín hiệu tương tự ,hiển thị 2 thông số dòng và áp suất không thể đảo chiều ,giới
hạn tốc độ 0(v/ph)đến 2000(v/ph). Tăng tốc trong 10s ,giảm tốc trong 10 s.
a.
b.

đấu nối biến tần MMV
lập trình cho biến tần.
bài làm

= = 440.7,6=3344w
- Đối với cấu hình khởi động cơ bản sử dụng điều khiển tương tự quá trình diễn
ra như sau:
+ Nối đầu nối điều khiển 9 tới đầu nối 5 qua một công tắc tắt/ mở bình thường,
nó sẽ làm cho biến tần quay theo chiều kim đồng hồ (mặc định).
+ Nối một triết áp 4.7 Ktới các đầu nối điều khiển nhtrong hình 5.1 và 5.3 hoặc
nối chân 2 (0V) tới chân 4 và đưa một tín hiệu từ 0- 10V vào giữa chân 2 (0V) và
chân 3 (AIN+).

+ Đặt SW1 của chuyển mạch lựa chọn DIP vào vị trí đầu vào điện áp (V).
-Lắp vỏ vào và đóng nguồn chính cho bộ biến tần, đặt thông số P009 chọn 002
hoặc 003 để cho tất cả các thông số đều điều chỉnh được.
-Đặt thông số P002 tới thời gian tăng:P002=10s.
-Đặt thông số P003 tới thời gian giảm:P003=5s
-Kiểm tra thông số P006được đặt tới 001 để định rõ điểm đặt tương tự.
-Đặt thông số P007 tới 000 để định rõ đầu vào số.
Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 16


Báo cáo thực hành
-Đặt thông số P021 và P022 để định rõ các mức đặt thông số đầu ra cực đại và
cực tiểu.
P021=0
P022=2000
-Đặt thông số P080đến P085 theo thông số của bài:
P080=0.85
P083=7,6
P084=440
P085=3344
+ Đặt công tắc tắt / mở bên ngoài vị trí đóng (ON). Quay triết áp (hoặc điều chỉnh
điện áp tương tự) cho đến khi tần số mong muốn hiển thị trên bộ biến tần.

Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 17

Báo cáo thực hành

Họ và tên : Nguyễn Thị Loan – MSV :50564

Trang 18