Thiết kế và thi công mô hình biến tần delta

BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CAO THẮNG
KHOA ĐIỆ N – ĐIỆ N LẠ NH

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
Đề tà i :

THIẾ T KẾ VÀ THI CÔNG

MÔ HÌNH BIẾN TẦN DELTA

1


CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN
1.1 Khái niệm
 Biến tần là các bộ biến đổi dùng để biến đổi nguồn điện với các thông số như
điện áp và tần số không đổi, thành nguồn điện với các thông số thay đổi được.
 Bộ biến tần làm việc theo nguyên tắc thay đổi tần số (cùng với thay đổi điện
áp) nên luôn đảm bảo moment 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 moment. 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.


Ngoài ra, biến tần ngày nay đã
tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác
nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác
nhau. Ngày nay, biến tần có tích hợp cả bộ
PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền

thông khác nhau, rất phù hợp cho việc
điều khiển và giám sát trong hệ thống
SCADA.


1.2 Phân loại
1.2.1

Theo tổng số pha

Gồm có hai loại : 1 pha ra 3 pha và 3 pha ra 3 pha.
1.2.2 Theo cấu trúc mạch điện
Gồm có 2 loại : biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp.
1.3 Một số ưu điểm của biến tần
 Tiết kiệm điện.
 Tăng hệ số công suất, tăng hiệu suất sử dụng điện, giảm tốn thất
cho lưới
 Có kết cấu đơn giản, làm việc được trong nhiều môi trường khác
nhau
 Khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ dẽ dàng.
 Có khả năng đáp ứng cho nhiều ứng dụng khác nhau


1.4

Ứng dụng của biến tần

 Cầu trục : các hệ thống cẩu, nâng hạ ...
 Thang máy.
 Vận chuyển : thang máy vận chuyển, bàn cán ...

 Đóng gói : máy đóng gói thùng carton...
 Máy dệt.
 Chế biến gỗ : máy khoan cắt gỗ, máy tiện ...
 Các máy bơm li tâm, máy nghiền, máy xay ...


CHƯƠNG 2 : TRUYỀN THÔNG RS485
2.1

RS232

Cổng nối tiếp RS232 là giao diện phổ biến rộng rãi
nhất hiện nay. Người dùng máy tính (PC) còn gọi đó
là cổng COM.
Tốc độ baud của RS232 thông thường có giá trị:
300, 1200, 4800, 9600, 19200 baud.


Thông số

Thông số

Chiều dài cáp (Length)

15m÷30m (50ft÷100ft)

Tốc độ baud (Baud rate)
Logic 0
Logic 1

20Kbs/15m
+3V→+15V
-15V→-3V

Phương thức

Song công
(full-duplex)

Short circuit current

500mA


2.2 RS485
 Người ta sử dụng chuẩn truyền thông RS485 khi
cần tăng khoảng cách và tốc độ truyền thông (khoảng
cách truyền thông tối đa là 1200m và vận tốc truyền lên
đến 10Mbit/s).
Trong hệ thống tự động hóa ngày nay, việc kết nối
theo chuẩn RS485 là một điều rất cần thiết. Nó giúp hệ
thống gọn nhẹ, linh hoạt, dễ dàng điều khiển, gần như
toàn bộ công việc điều khiển giao tiếp đều tập trung tại
một trạm chủ.
RS485 có thể tăng tốc độ và khoảng cách truyền
thông là do RS485 sử dụng phương pháp truyền hai dây
vi sai (vì hai dây có đặc tính giống nhau, tín hiệu truyền
đi là hiệu số điện áp giữa hai dây, do đó loại trừ được
nhiễu chung).

Bảng tóm tắt các thông số của RS485
Thông số
Chiều dài cáp (Length)

RS485
1200m (4000ft)
10Mbs/12m
Tốc độ baud (Baud rate) 1Mbs/120m
100Kbs/1.2km
Logic 0
+1.5V→+5V
Logic 1
-1.5V→-5V
Song công, bán sông
Phương thức
công
Short circuit current
150mA


Bảng tốc độ truyền và chiều dài cáp truyền RS485

Baud rate Max. Segment Length Max. Expansion
9.6
1000m
10000m
19.2
1000m
10000m

93.75
1000m
10000m
187.5
1000m
10000m
500
400m
4000m
1500
200m
2000m
3000
100m
1000m
6000
100m
1000m
12000
100m
1000m


2.3 Một số ưu điểm của RS485
Giá thành thấp
Khả năng nối mạng
Khả năng kết nối
Có khả năng chống nhiễu tốt
Một đặc điểm quan trọng của RS485 là có thể
cung cấp 32 thiết bị trên cùng một đường truyền.

CHƯƠNG 3 : BIẾN TẦN DELTA VFD004L21A
3.1

Các thông số cơ bản của biến tần VFD004L21A


3.2

Màn hình biến tần


PHÍM

HIỂN
THỊ
ĐÈN

LED

Hiển thị

Chức năng

Mô tả

RUN

Phím chạy

Lệnh chạy.

STOP

Phím dừng

Lệnh dừng trong khi hoạt động.

▲

Phím lên

▼

Phím xuống

PROG/DATA

Phím chọn thông số

MODE

Phím lưu

RESET

Phím reset

Được sử dụng để tăng giá trị thông số.

Được sử dụng để giảm giá trị thông
số.
Được sử dụng để chọn các chức năng
trong biến tần.
Dùng để lưu giá trị đã cài đặt để biến
tần nhớ lệnh.
Lệnh reset để trở về giá trị mặc định.

RUN

Phím chạy

Sáng khi động cơ hoạt động.

STOP

Phím dừng

Sáng khi động cơ dừng hoạt động.

FWD

Phím chạy thuận

Sáng trong khi chạy thuận.

REV
VOLUME
RESISTANC
E

LED 7 ĐOẠN

Phím chạy ngược

Sáng trong khi chạy ngược.

Núm điều chỉnh

Thay đổi giá trị tần số bằng núm vặn.
Hiển thị các thông số.


3.3 Mô tả các thông số hiển thị trên màn hình
Hiển thị

Mô tả
Tần số dòng AC.
Tần số hoạt động thực tế có mặt tại thiết bị đầu cuối
U/T1, V/T2, và W/T3.
Dòng ra hiện tại ở thiết bị đầu cuối U/T1,V/T2,W/T3.
Các đơn vị tùy chỉnh (u), trong đó u = x Pr.0-05.
Các giá trị truy cập (C).
Các PLC đang thực hiện quá trình bước.
Điện áp DC-BUS.


Hiển thị

Mô tả
Điện áp ra.

Các nhóm tham số giới hạn.
Các tham số giới hạn.
Giá trị thực tế được lưu trữ trong các tham số giới hạn.
Chế độ chạy thuận của biến tần.
Chế độ chạy ngược của biến tần.
"Kết thúc" hiển thị cho khoảng 0,5 giây nếu đầu vào đã
được
chấp nhận. Sau khi một giá trị tham số đã được thiết lập,
giá trị mới sẽ tự động được lưu trữ trong bộ nhớ. Để
chỉnh sửa một mục nhập, sử dụng phím và phím
.
"Err" hiển thị, nếu đầu vào là không hợp lệ.


3.4 Bảng tóm tắt các thông số cài đặt của VFD (họ L)
Nhóm 0:Nhóm các thông số người sử dụng
Thông
số

Mô tả

0-00

Mã để nhận diện biến tần
(Chỉ đọc).

0-01

Hiển thị dòng định mức 10W:0.4A
(Chỉ đọc).

400W:2.5A

0-02

Reset thông số.

0-03

Lựa chọn kiểu hiển thị
khi khởi động.

Mặc
định

Cài đặt

1: 40W
4: 400W

10:

2: 100W
5: 750W

2: 200W
6: 1.5KW

100W:0.8A 200W:1.6A
750W:4.2A 1.5KW:7.0A

Reset tất cả các thông số về mặc

định.

0: F (Tần số cài đặt).
1: H (Tần số ngõ ra).
2: U (Được xác định bởi người sử dụng)
3: A (Dòng đầu ra).

0

0


Thông
Số

Mô tả

Cài đặt

0: Kiểu hiển thị của người sử dụng (u)
Kiểu hiển thị 1: Kiểu hiển thị giá trị bộ đếm (C)
được xác định bởi 2: Kiểu hiển thị quá trình vận hành

0-04 người sử dụng
(1=tt)
(NSD)
3: Kiểu hiển thị điện áp DC-BUS (U)
4: Kiểu hiển thị điện áp đầu ra (E)

Mặc
định

0

Hệ số K được xác
0-05 định bởi NSD
0.1 đến 160

1.0

Phiên bản phần
Chỉ đọc
0-06 mềm

#.#

0-07 Nhập Password 0 đến 999
0-08 Giải mã Password 0 đến 1000

0
0


Nhóm 1 : Các thông số cơ bản
Thông
Số

Mô tả

Cài đặt

Mặc
định

1-00

Tần số hoạt động cực đại (max)

50.0 đến 400 Hz

60.0

1-01
1-02
1-03
1-04

Tần số cài đặt cực đại (max)

10.0 đến 400 Hz
2.0 V đến 255 V*
1.0 đến 400 Hz
2.0 V đến 255 V*

60.0
230*
1.0
12*

1-05
1-06
1-07

Tần số đầu ra cực tiểu (min)

1.0 đến 60.0 Hz
2.0 V đến 255 V*
1 đến 110 %

1.0
12*
100

Điện áp đầu ra cực đại (max)
Tần số điểm giữa
Điện áp điểm giữa
Điện áp đầu ra cực tiểu (min)
Giới hạn trên tần số


Nhóm 1 : Các thông số cơ bản
Thông
Số
1-08
1-09
1-10
1-11
1-12

1-13
1-14
1-15

Mô tả

Cài đặt

Giới hạn dưới tần số

0 đến 100 %
Thời gian tăng tốc lần 1 (Tacc1) 0.1 đến 600 Sec
Thời gian giảm tốc lần 1 (Tdec1) 0.1 đến 600 Sec
Thời gian tăng tốc lần 2 (Tacc2) 0.1 đến 600 Sec
Thời gian giảm tốc lần 2 (Tdec2) 0.1 đến 600 Sec
Thời gian tăng JOG
0.1 đến 600 Sec
Thời gian giảm JOG
0.0 đến 600 Sec
Tần số JOG

1.0 đến 400 Hz

Mặc
định
0
10
10
10
10

10
10.0
6.0


Nhóm 1 : Các thông số cơ bản
Thông
Số

1-16

1-17
1-18

Mô tả

Cài đặt

0: Tăng / giảm tuyến tính
1: Tăng tự động, giảm tuyến tính
2: Tăng tuyến tính, giảm tự động
3: Tăng / giảm tự động
Chế độ Tăng / 4: Tăng tuyến tính; giảm tự động,
Giảm tốc tự động Bảo vệ quá dòng khi giảm
5: giảm tốc tự động; Tăng tốc tự
động, Bảo vệ quá dòng trong thời
gian giảm tốc
Tăng tốc theo
đường cong S
Giảm tốc theo

đường cong S

Mặc
định

0

0 đến 7

0

0 đến 7

0


Nhóm 2 : Nhóm các thông số vận hành
Thông
Mô tả
Số

2-00

2-01

Cài đặt

0: Thao tác bằng bàn phím
Tần số 1: 0 ÷ 10V (Đầu ra AVI)
nguồn 2: 4 ÷ 20 mA (Đầu ra AVI)

chính 3: Điều khiển bởi biến trở VR trên biến tần
4: Giao diện truyền thông nối tiếp RS-485

Lệnh
vận
hành

0: Bằng bàn phím
1: Bằng cầu đấu ngoại vi, bằng phím STOP trên bàn
phím
2: Bằng cầu đấu ngoại vi, không sừ dụng phím STOP
trên bàn phím
3: Bằng giao diện truyền thông RS-485, bằng phím
STOP trên bàn phím
4: Bằng giao diện truyền thông RS-485, không sừ
dụng phím STOP trên bàn phím

Mặc
định

2-00

2-01


Nhóm 2 : Nhóm các thông số vận hành
Thông
Số

Mô tã

2-02 Cách thức dừng
2-03
2-04
2-05
2-06

Cài đặt

Mặc
định

0: Hãm trước khi cho dừng hẳn
1: Thả dốc tự do trước khi cho dừng

0

Tần số sóng mang
3 đến 10 kHz
PWM
0: Cho phép REV
Thao tác chạy lùi 1: Không được phép REV
2: Không được phép FWD
0: Giảm về 0 Hz
Mất tín hiệu ACI
1: Dừng khẩn cấp, hiển thị EF
(4÷20 mA)
2: Chạy với tần số sau cùng
0: Cho phép
Line Start lockout

1: Không cho phép

10
0
0
0


Nhóm 3 : Thông số chức năng đầu ra
Thông
Số
3-00
3-01
3-02

Mô tả

Cài đặt

Đạt tới tần số mong muốn 1.0 đến 400 Hz
Giá trị đếm sau cùng
0 đến 999
Giá trị đếm ban đầu
0 đến 999

Mặc
định
1.0
0
0

Nhóm 3 : Thông số chức năng đầu ra
Thông
Số

3-03

Mô tả

Đầu ra đa chức
năng
(Rơle
Output)
Đầu ra đa chức
năng 2 (Relay
Output)

Cài đặt
0: Không sử dụng
1: Biến tần đang hoạt động
2: Tần số đầu ra lớn nhất
3: Tốc độ Zero
4: Quá momen
5: Base Block (B.B.)
6: Phát hiện thấp áp
7: Chế độ hoạt động của biến tần
8: Hiển thị lỗi
9: Đạt tới tần số mong muốn
10: Chương trình PLC đang chạy

11: Hoàn thành từng bước chương trình PLC
12: Hoàn thành chương trình PLC
13: Tạm dừng chương trình PLC
14: Giá trị bộ đếm đạt được
15: Giá trị bộ đếm ban đầu
16: Hiển thị trạng thái sẵn sàng

Mặc
định

8