Ứng dụng biến tần & PLC trong hệ điều khiển cần trục công suất lớn

tố được đặt nên hàng đầu. Điều này đảm bảo cho nhiều nghành công nghiệp có được thế đứng của mình trong điều kiện cạnh tranh khác nhiệt của nền kinh tế thị trường ngày nay. Trong quá trình sản xuất, máy nâng vận chuyển đóng một vai trò rất quan trọng đặc biệt trong những nghành công nghiệp nặng. Máy nâng-vận chuyển là cầu nối giữa các hạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các phân xưởng trong một nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất. Hiện nay có rất nhiều giải pháp trong việc lựa chọn hệ điều khiển truyền động cầu trục. Mỗi hệ thống điều khiển truyền động đều có những ưu và nhược điểm riêng, việc chọn lựa hệ truyền động điều khiển cầu trục nào phụ thuộc vào rất nhiều yếu tố: Tính chất, số lượng hàng hóa cần vận chuyển và đặc thù của quá trình sản xuất. ứng dụng biến tần và PLC trong hệ điều khiển cầu trục công suất lớn là một trong những phương pháp ứng dụng hệ điều khiển truyền động hiện đại nhất vào điều khiển cần trục. Hệ điều khiển truyền động này còn có thể ứng dụng trong nhiều quá trình sản xuất khác trong công nghiệp đòi hỏi chỉ tiêu chất lượng truyền động cao, điều khiển chính xác hệ thống băng tải, công nghệ dệt... Trong thời gian gần 4 tháng tiến hành nghiên cứu và làm đồ án, được sự hướng dẫn nhiệt tình, sát sao của thầy giáo Đào Đức Thịnh, chúng em đã hoàn thành nhiệm vụ thiết kế tốt nghiệp của mình. Tuy nhiên, do còn sự hạn chế của thời gian cũng như kinh nghiệm. Đồng thời giữa lý thuyết và thực tế là một khoảng cách khá xa cho nên bản thiết kế tốt nghiệp của chúng em không tránh khỏi những sai sót. Chúng em rất mong được sự chỉ bảo, giúp đỡ của các thầy cô để em có thể hiểu rõ hơn về vấn đề nghiên cứu của mình. Trước khi trở thành người kỹ sư, cho chúng em gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy, các cô trong trường Đại học bách khoa Hà Nội nói chung, các thày cô giáo trong bộ môn Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp nói riêng, KS Bùi Thắng Mỹ PGĐ kỹ thuật công ty VATCO, đặc biệt là thầy giáo Đào Đức Thịnh đã chỉ bảo, giúp đỡ chúng em trong suốt quá trình hoàn thành đề tài này. Hà Nội, ngày 19 tháng 5 năm 2005 Sinh viên PHạm Văn Hoàng Đoàn trung kiên Chương I: Tìm hiểu về công nghệ cầu trục I.Tổng quan về cầu trục 1.Khái quát chung về các máy nâng – vận chuyển Sự phát triển kinh tế của mỗi nước phụ thuộc rất nhiều vào mức độ cơ giới hóa và tự động hóa các quá trình sản xuất. Trong quá trình sản xuất, máy nâng- vận chuyển đóng vai trò khá quan trọng. Máy nâng-vận chuyển là cầu nối giữa các hạng mục công trình sản xuất riêng biệt, giữa các phân xưởng trong một nhà máy, giữa các máy công tác trong một dây chuyền sản xuất v.v… Tính chất và số lượng hàng hóa cần vận chuyển tuỳ thuộc vào đặc thù của quá trình sản xuất. Trong ngành khai thác mỏ, trên các công trình thuỷ lợi, trên các công trường xây dựng nhà máy thuỷ điện, xây dựng công nghiệp, xây dựng dân dụng v.v… , phần lớn các công việc nặng nề như bốc, xúc, đào, khai thác đất đá đều do các máy nâng-vận chuyển thực hiện. Trong các nhà máy chế tạo cơ khí, máy nâng vận chuyển dùng để vận chuyển phôi, bán thành phẩm và thành phẩm từ nhà máy này sang nhà máy khác, từ phân xưởng này sang phân xưởng khác. Việc sử dụng các máy nâng-vận chuyển trong các hạng mục công trình lớn sẽ làm giảm đáng kể thời gian xây dựng, giảm bớt số lượng công nhân (khoảng 10 lần). Đặc biệt một số nơi chỉ có thể vận chuyển bằng máy. a.Phân loại máy nâng-vận chuyển Phụ thuộc vào đặc điểm của hàng hóa cần vận chuyển, kích thước, số lượng và phương vận chuyển mà các máy nâng-vận chuyển rất đa dạng. Việc phân loại một cách hoàn hảo các máy nâng-vận chuyển rất khó khăn. Có thể phân loại các máy nâng-vận chuyển theo các đặc điểm chính sau. Theo phương vận chuyển hàng hóa: +Theo phương thẳng đứng: Thang máy, máy nâng +Theo phương nằm ngang: Băng chuyền, băng tải +Theo phương nằm nghiêng: Xe kíp, thang chuyền, băng tải +Theo các phương kết hợp: Cầu trục, cần trục, cầu trục cảng, máy xúc v.v… Theo cấu tạo của cơ cấu di chuyển: +Máy nâng-vận chuyển đặt cố định: thang máy, máy nâng, thang chuyền, băng tải, băng chuyền v.v … +Di chuyển tịnh tiến: cầu trục cảng, cần trục con dê, các loại cầu trục, cần trục v.v … +Di chuyển quay với một góc quay tới hạn: cần cẩu tháp, máy xúc v.v … Theo cơ cấu bốc hàng: +Cơ cấu bốc hàng là thùng cabin, gầu treo … +Dùng móc, xích treo, băng. +Cơ cấu bốc hàng nam châm điện. Theo chế độ làm việc: +Chế độ dài hạn: băng tải, băng chuyền, thang chuyền +Chế độ ngắn hạn lặp lại: máy xúc, thang máy, cần trục v.v… b.Đặc điểm đặc trưng cho chế độ làm việc của hệ thống truyền động điện máy nâng-vận chuyển Máy nâng-vận chuyển thường được lắp đặt trong nhà xưởng hoặc để ở ngoài trời. Môi trường làm việc của các máy nâng-vận chuyển rất nặng nề, đặc biệt là ngoài hải cảng, các nhà máy hóa chất, các xí nghiệp luyện kim … Các khí cụ, thiết bị điện trong hệ thống truyền động và trang bị điện của các máy nâng-vận chuyển phải làm việc tin cậy trong mọi điều kiện nghiệt nghã của môi trường, nhằm nâng cao năng suất, an toàn trong vận hành và khai thác. Đối với hệ truyền động điện cho băng chuyền và băng tải, phải đảm bảo khởi động động cơ truyền động khi đầy tải, đặc biệt là vào mùa đông, khi nhiệt độ môi trường giảm làm tăng mômen ma sát trong các ổ đỡ dẫn đến làm tăng đáng kể mômen cản tĩnh Mc (hình 1-1). Trên đồ thị ta thấy: Khi w = 0 , Mc lớn hơn 2 ữ 2,5 lần ứng với tốc độ định mức. Đặc điểm trên cũng đúng với một số máy nâng-vận chuyển khác như thang chuyền, băng chuyền … Động cơ truyền động cầu trục, nhất là đối với cơ cấu nâng hạ, mômen thay đổi theo tải trọng rất rõ rệt. Khi không có tải trọng mômen của động cơ không vượt quá(15 ữ 20)% Mđm , đối với cớ cấu nâng của cần trục gầu ngoạm đạt tới 50% Mđm ,đối với động cơ di chuyển xe con bằng (35 ữ 50)% Mđm , đối với động cơ di chuyển xe cầu bằng (50 ữ 55)% Mđm. Năng suất của máy nâng- vận chuyển quyết định bởi hai yếu tố: tải trọng của thiết bị và số chu kì bốc, xúc trong một giờ. Số lượng hàng hóa bốc xúc mỗi một chu kì không như nhau và nhỏ hơn trọng tải định mức, cho nên phụ tải đối với động cơ chỉ đạt (60 ữ 70)% công suất định mức của động cơ. Do điều kiện làm việc của máy nâng-vận chuyển nặng nề, thường xuyên làm việc trong chế độ quá tải nên các máy nâng-vận chuyển được chế tạo có độ bền cơ khí cao, khả năng chịu quá tải lớn. c.Yêu cầu đối với hệ truyền động và trang bị điện cầu trục Cầu trục là một thiết bị nâng vận chuyển dùng trong các xí nghiệp công nghiệp để vận chuyển nguyên vật liệu. Cầu trục có ba cơ cấu chính: -Cơ cấu nâng hạ. -Cơ cấu di chuyển xe cầu. -Cơ cấu di chuyển xe cam (xe trục). Chế độ làm việc của các cơ cấu cầu trục được xác định từ các yêu cầu của quá trình công nghệ, chức năng của cầu trục trong dây truyền sản xuất. Cấu tạo và kết cấu của cầu trục rất đa dạng. Khi thiết kế và chế tạo hệ thống điều khiển và hệ thống truyền động điện phải phù hợp với từng loại cụ thể. Cầu trục trong phân xưởng luyện thép lò Machtanh, trong các phân xưởng nhiệt luyện phải đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật trong chế độ quá độ. Cầu trục trong các phân xưởng lắp ráp phải đảm bảo quá trình mở máy êm, dải điều chỉnh tốc độ rộng, dừng chính xác đúng nơi lấy hàng và hạ hàng v.v… Từ những đặc điểm trên, có thể đưa ra những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động và trang bị điện cho các cơ cấu của cầu trục: Sơ đồ cầu trúc của hệ điều khiển tự động đơn giản Các phần tử cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản về cấu tạo, thay thế dễ dàng. Trong sơ đồ điều khiển phải có mạch bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Quá trình mở máy diễn ra theo một luật định sẵn. Sơ đồ điều khiển cho từng chuyển động riêng biệt, độc lập. Có công tắc hành trình hạn chế hành trình tiến, lùi cho xe cầu, xe con; hạn chế hành trình lên của cơ cấu nâng hạ. Đảm bảo nâng hạ hàng ở tốc độ thấp. Từ những yêu cầu trên ta thấy : -Với hệ truyền động: có thể dùng hệ truyền động xoay chiều hay một chiều tùy thuộc vào chế độ làm việc của cầu trục: So với động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ không có hệ thống cổ góp và chổi than nên kết cấu của nó gọn nhẹ hơn, dễ vận hành và sửa chữa hơn. Ngày nay do sự phát triển của công nghệ bán dẫn nên giá thành của biến tần ngày càng hạ với khả năng điều khiển tốc độ rộng, trơn do vậy những ưu thế về điều khiển tốc độ động cơ một chiều không còn nữa. Vì thế xu hướng chủ yếu khi thiết kế và chế tạo hệ truyền động điện cho cầu trục là thường chọn hệ truyền động biến tần- động cơ xoay chiều. -Với hệ thống điều khiển: Có thể dùng hệ điều khiển với các công tác tơ, rơle, khởi động từ là các tiếp điểm hay dùng các khí cụ phi tiếp điểm. Ngày nay với sự phát triển của điện tử tin học hệ điều khiển các tiếp điểm trên có thể được thay thế bởi các máy tính, các hệ PLC có độ tin cậy cao, khả năng điều khiển linh hoạt, dễ dàng thay đổi chương trình điều khiển. II. Tính chọn các phần tử trong hệ truyền động điện và trang bị điện cầu trục. 1. Tính chọn công suất động cơ a.Động cơ truyền động cơ cấu nâng-hạ Động cơ truyền động cơ cấu nâng-hạ giữ vai trò quan trọng trong các máy nâng-vận chuyển nói chung và trong cầu trục nói riêng. Động cơ truyền động cơ cấu nâng-hạ làm việc ở chế độ ngắn hạn lặp lại, nên khi chọn công suất động cơ phải tính đến cả tải động. *Tính toán phụ tải tĩnh. Phụ tải tĩnh của cơ cấu nâng-hạ chủ yếu là do tải trọng quyết định. Để xác định phụ tải tĩnh, phải dựa vào sơ đồ động học của cơ cấu nâng-hạ cụ thể. Giả sử có sơ động học như hình 1- 1 Phụ tải tĩnh khi nâng có tải: Mn = , [Nm] Trong đó: G – Trọng lượng của tải trọng [Nm]. G0 – Trọng lượng của bộ lấy tải [Nm]. Rt – Bán kính của tang nâng [Nm]. U – Bội số của hệ thống ròng rọc. _ Hiệu suất của cơ cấu. I – Tỉ số truyền I = Trong đó: V – Tốc độ nâng tải [m/s]. N – Tốc độ quay của động cơ [vg/s]. Hình 1-1: Sơ đồ động học của cơ cấu nâng- hạ dùng móc Trong các công thức tính trên, hiệu suất lấy bằng định mức khi tải trọng bằng định mức, cần xác định theo tải trọng như hình 1- 2 Xác định dựa theo hệ số mang tải: K = Phụ tải tĩnh khi nâng tải: Mno=, [Nm] Phụ tải tĩnh khi hạ tải Có thể có hai chế độ hạ tải : Hạ động lực và hạ hãm. Hạ động lực thực hiện khi tải trọng nhỏ. Khi mômen do tải trọng gây ra không đủ để thắng mômen ma sát trong cơ cấu. Máy điện làm việc ở chế độ động cơ. Hạ hãm thực hiện khi hạ tải trọng lớn. Khi đó mômen do tải trọng gây ra rất lớn. Máy điện phải làm việc ở chế độ hãm để giữa cho tải trọng được hạ với tốc độ ổn định( chuyển động không có gia tốc). Để xác định mômen trên trục của động cơ khi hạ tải, cần thực hiện vài phép biến đổi sau: Gọi mômen trên trục động cơ do tải trọng gây ra không có tổn thất là Mt thì: Mt = , [Nm] Khi hạ tải, năng lượng được truyền từ phía tải trọng sang cơ cấu truyền động, nên: Mh = Mt - M = Mt . , [Nm] (1-1) Trong đó: Mh – Mômen trên trục động cơ khi hạ tải ,[Nm] M – Tổn thất mômen trong cơ cấu khi hạ tải. - Hiệu suất của cơ cấu khi hạ tải. Nếu Mt > M hạ hãm, Mt < M hạ động lực. Coi tổn thất trong cơ cấu nâng-hạ khi nâng tải và khi hạ tải như nhau, thì: M = - Mt = Mt ( - 1 ) Do đó: Mh = Mt – Mt ( - 1 ) = Mt(2 - ) = (2 - ) (1-2) So sánh hai biểu thức 1- 1 và 1- 2 ta có: = 2 - Đối với những tải trọng tương đối lớn (> 0,5) ta có > 0 , Mh > 0. Điều đó có nghĩa là mômen động cơ ngược chiều với mômen phụ tải. Động cơ làm việc ở chế độ hạ hãm. Khi tải trọng tương đối nhỏ ( 0, Mh < 0 , Mômen động cơ cùng chiều với mômen phụ tải. Động cơ làm việc ở chế độ hạ động lực. *Tính toán hệ số tiếp điện tương đối TĐ%. Chu kì làm việc của cơ cấu nâng-hạ bao gồm các giai đoạn sau: Hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải(giữa các giai đoạn thường có thời gian nghỉ). Khi tính toán hệ số tiếp điện tương đối, chúng ta bỏ qua thời gian hãm máy và mở máy. Thời gian toàn bộ 1 chu kì làm việc của cơ cấu nâng-hạ có thể tính được theo năng suất Q và tải trọng định mức Gđm. Tck = , [s] TĐ% = Trong đó: Tlv thời gian làm việc của một chu kì, xác định theo điều kiện làm việc cụ thể của cơ cấu. *Chọn sơ bộ công suất động cơ. Chọn sơ bộ công suất động cơ có thể theo phụ tải trung bình Mtb, hoặc theo phụ tải đẳng trị Mđt kết hợp với hệ số tiếp điện tương đối TĐ% Phụ tải trung bình, phụ tải đẳng trị tính theo các biểu thức sau: Mtb = Mđt = Trong đó: Mi trị số mômen ứng với khoảng thời gian ti. K=(1,21,3) hệ số , phụ thuộc vào độ nhấp nhô của đồ thị phụ tải, tần số mở máy, hãm máy. Điều kiện để chọn công suất động cơ: MđmĐC Mtb MđmĐC Mđt *Kiểm nghiệm Để kiểm nghiệm công suất động cơ đã chọn, cần phải xây dựng biểu đồ phụ tải chính xác. Sau khi đã xét đến thời gian mở máy, hãm máy và thời gian nghỉ của động cơ, tính lại thời gian tiếp điện tương đối thực. TĐ%th = Trong đó: ti : Tổng thời gian làm việc tih : Tổng thời gian hãm timm : Tổng thời gian mở máy và tính phụ tải chính xác theo đại lượng đẳng trị Mđtcx Động cơ đã chọn là đúng nếu thoả mãn yêu cầu: Mtc < MđmĐC Mtc = Mđtcx Trong đó: Mtc : Mômen quy đổi về hệ số tiếp điện tiêu chuẩn TĐtc% : Hệ số tiếp điện tiêu chuẩn b)Tính chọn công suất động cơ cho các cơ cấu di chuyển theo phương nằm ngang Ví dụ điển hình cho cơ cấu di chuyển ngang theo phương nằm ngang là cơ cấu xe cầu và xe con của cầu trục. Sơ đồ lực được giới thiệu trên hình1-3 Hình 1-3: Sơ đồ lực của cơ cấu di chuyển theo phương ngang Phụ tải tĩnh của cơ cấu là do lực cản chuyển động gây ra. Lực đó bao gồm hai thành phần chính: lực ma sát lăn trên đường đi Fl và lực ma sát trong cổ trục bánh xe Fct. Thành phần Fl được xác định theo biểu thức: Fl = , [N] Trong đó: G0: Trọng lượng bản thân cơ cấu, [N] G : Trọng lượng tải trọng, [N] Rb: Bán kính bánh xe, [cm] f : Hệ số ma sát lăn ,[cm] Nếu bánh xe bằng thép lăn trên đường ray f = (0,050,1) cm Thành phần lực Fct được xác định theo biểu thức: F’ct = (Go + G) ,[N] Nếu dời điểm đặt của lực này về vành bánh xe thì tính theo biểu thức: Fct = (Go + G) ,[N] Trong đó: là hệ số ma sát trượt : Khi dùng ổ trượt = 0,080,05 ; khi dùng ổ bi = 0,010,05 Rct : Bán kính cổ trục, [cm] Toàn bộ lực đặt lên bánh xe là: Fc = Fl + F’ct = , [N] Đối với các cơ cấu có bánh xe sắt lăn trên đường ray, phải tính đến lực cản ma sát giữa mép bánh xe và đường ray. Lực đó được tính thêm bằng hệ số dự trù k, và toàn bộ lực cản trong trường hợp này sẽ là: F’c = k.Fc = k. , [N] Hệ số k được lấy từ thực tế và kinh nghiệm vận hành. Ví dụ : Đối với cầu khi dùng ổ bi: k = 1,252; khi dùng ổ trượt k = 2,54. Đối với xe con tương ứng là k = 1,251,6 và k = 2,53,2 Nếu cơ cấu di chuyển trên đường dốc có góc nghiêng là , toàn bộ lực cản được tính theo biểu thức: F”c = cos (G0 + G)sin , [N] Đối với các cơ cấu làm việc ngoài trời, cần phải tính thêm lực cản của gió: Fg = ,[N] Trong đó: C hệ số kinh nghiệm = 0,80,9 trọng lượng riêng của không khí, 12N/m3 q diện tích cản gió [m3] g gia tốc trọng trường 9,8 m/s2 tốc độ tổng của cơ cấu và gió, [m/s] Công suất và mômen trên trục của động cơ được tính theo biểu thức sau: Pc = , [kW] Mc = ,[Nm] Trong đó: Pc , Mc công suất và mômen cản trên trục động cơ Rb bán kính bánh xe i tỉ số truyền hiệu suất của cơ cấu v tốc độ di chuyển theo ngang của xe Chọn công suất động cơ, kiểm nghiệm công suất động cơ đã chọn tiến hành theo các bước như đã nêu trên. 2.Tính toán và chọn cơ cấu phanh hãm Phanh hãm là bộ phận không thể thiếu trong các cơ cấu chính của cầu trục. Phanh dùng trong cầu trục thường có ba loại: Phanh guốc, phanh đĩa và phanh đai. Nguyên lý hoạt động của các loại phanh nói trên về cơ bản giống nhau. Khi động cơ của cơ cấu đóng vào lưới điện thì đồng thời cuộn dây của nam châm phanh hãm cũng có điện. Lực hút của nam châm thắng lực cản của lò xo, giải phóng trục động cơ để động cơ làm việc. Khi cắt điện, cuộn dây nam châm cũng mất điện, lực căng của lò xo sẽ ép chặt má phanh vào trục động cơ, để hãm. Phanh điện từ thường chế tạo theo hai kiểu: Hành trình phần ứng dài(hàng chục mm) và hành trình phần ứng ngắn (vài mm). Loại hành trình dài yêu cầu lực hút nhỏ, nhưng kết cấu cơ khí cồng kềnh và phức tạp. Thực tế thường dùng phanh hãm hành trình ngắn. Sơ đồ động học của cơ cấu phanh đai và phanh guốc giới thiệu trên hình 1-4 Khi cuộn dây của nam châm có điện, lực hút của nam châm sẽ nâng cánh tay đòn L lên, làm cho đai phanh (hoặc guốc phanh) không ép chặt vào trục động cơ. Khi mất điện, do tự trọng của nam châm Gnc và đối trọng phanh Gph cánh tay đòn hạ xuống và đai phanh ghì chặt trục động cơ. Đối với loại phanh hành trình ngắn, khi mất điện, dưới tác dụng của lực lò xo, đai phanh sẽ ép chặt vào trục động cơ. Khi chọn cơ cấu phanh cần chú ý đến 3 thông số cơ bản: điện áp làm việc, hệ số tiếp điện tương đối(TĐ%) và độ dài hành trình của phần ứng(hoặc trị số góc quay lớn nhất). Chương II: Điều khiển đông cơ I.Động cơ một chiều 1.Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ: Đối với các máy điện một chiều, khi giữ từ thông không đổi và điều chỉnh điện áp trên mạch phần ứng thì dòng điện, moment sẽ không thay đổi. Để tránh những biến động lớn về gia tốc và lực động trong hệ điều chỉnh nên phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp trên mạch phần ứng thường được áp dụng cho động cơ một chiều kích từ độc lập. Để điều chỉnh điện áp đặt vào phần ứng động cơ, ta dùng các bộ nguồn điều áp như : máy phát điện một chiều, các bộ biến đổi van hoặc khuếch đại từ… Các bộ biến đổi trên dùng để biến dòng xoay chiều của lưới điện thành dòng một chiều và điều chỉnh giá trị sức điện động của nó cho phù hợp theo yêu cầu. Phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Ta có tốc độ không tải lý tưởng: n0 = Uđm/KEF đm.Và độ cứng của đường đặc tính cơ: Khi thay đổi điện áp đặt lên phần ứng của động cơ thì tốc độ không tải lý tưởng sẽ thay đổi nhưng độ cứng của đường đặc tính cơ thì không thay đổi. U1 U2 U3 TN ( Uđm ) n0 ncb n1 n2 n3 M n MC Uđm > U1 > U2 > U3 ncb > n1 > n2 > n3 Như vậy, khi ta thay đổi điện áp thì độ cứng của đường đặc tính cơ không thay đổi. Họ đặc tính cơ là những đường thẳng song song với đường đặc tính cơ tự nhiên: Hình 2. 1 Họ đặc tính cơ khi thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ. Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp phần ứng thực chất là giảm áp và cho ra những tốc độ nhỏ hơn tốc độ cơ bản ncb. Đồng thời điều chỉnh nhảy cấp hay liên tục tùy thuộc vào bộ nguồn có điện áp thay đổi một cách liên tục và ngược lại. Theo lý thuyết thì phạm vi điều chỉnh D = Ơ. Nhưng trong thực tế động cơ điện một chiều kích từ độc lập nếu không có biện pháp đặc biệt chỉ làm việc ở phạm vi cho phép: Umincp = Uđm/10, nghĩa là phạm vi điều chỉnh: D = ncb/nmin = 10/1. Nếu điện áp phần ứng U < Umincp thì do phản ứng phần ứng sẽ làm cho tốc độ động cơ không ổn định. Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động cơ sẽ giữ nguyên độ cứng của đường đặc tính cơ nên được dùng nhiều trong máy cắt kim loại và cho những tốc độ nhỏ hơn ncb. * ưu điểm: Đây là phương pháp điều chỉnh triệt để, vô cấp có nghĩa là có thể điều chỉnh tốc độ trong bất kỳ vùng tải nào kể cả khi ở không tải lý tưởng. * Nhược điểm: Phải cần có bộ nguồn có điện áp thay đổi được nên vốn đầu tư cơ bản và chi phí vận hành cao. ã - ã + ã + ã ã - CKẹ RKẹ Iử U ẹ UKT 2.Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông Hình 2. 2 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông. Điều chỉnh từ thông kích thích của động cơ điện một chiều là điều chỉnh moment điện từ của động cơ M = KMfIư và sức điện động quay của động cơ. Eư = KEfn. Thông thường, khi thay đổi từ thông thì điện áp phần ứng được giữ nguyên giá trị định mức. Đối với các máy điện nhỏ và đôi khi cả các máy điện công suất trung bình, người ta thường sử dụng các biến trở đặt trong mạch kích từ để thay đổi từ thông do tổn hao công suất nhỏ. Đối với các máy điện công suất lớn thì dùng các bộ biến đổi đặc biệt như: máy phát, khuếch đại máy điện, khuếch đại từ, bộ biến đổi van… Thực chất của phương pháp này là giảm từ thông. Nếu tăng từ thông thì dòng điện kích từ IKT sẽ tăng dần đến khi hỏng cuộn dây kích từ. Do đó, để điều chỉnh tốc độ chỉ có thể giảm dòng kích từ tức là giảm nhỏ từ thông so với định mức. Ta thấy lúc này tốc độ tăng lên khi từ thông giảm: n = U/KEF. Mặt khác ta có: Moment ngắn mạch Mn = KMfIn nên khi f giảm sẽ làm cho Mn giảm theo. Độ cứng của đường đặc tính cơ: Khi f giảm thì độ cứng b cũng giảm, đặc tính cơ sẽ dốc hơn. Nên ta có họ đường đặc tính cơ khi thay đổi từ thông như sau: F2 F1 Fđm 0 MC M2 M1 Mn Hình 2. 3 Họ đặc tính cơ khi thay đổi từ thông. ncb n1 n2 n M fủm > f1 > f2 ncb < n1 < n2 Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông có thể điều chỉnh được tốc độ vô cấp và cho ra những tốc độ lớn hơn tốc độ cơ bản. Theo lý thuyết thì từ thông có thể giảm gần bằng 0, nghĩa là tốc độ tăng đến vô cùng. Nhưng trên thực tế động cơ chỉ làm việc với tốc độ lớn nhất: nmax = 3ncb tức phạm vi điều chỉnh: D = nmax/ncb = 3/1. Bởi vì ứng với mỗi động cơ ta có một tốc độ lớn nhất cho phép. Khi điều chỉnh tốc độ tùy thuộc vào điều kiện cơ khí, điều kiện cổ góp động cơ không thể đổi chiều dòng điện và chịu được hồ quang điện. Do đó, động cơ không được làm việc quá tốc độ cho phép. Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi từ thông có thể điều chỉnh tốc độ vô cấp và cho những tốc độ lớn hơn ncb. Phương pháp này được dùng để điều chỉnh tốc độ cho các máy mài vạn năng hoặc là máy bào giường. Do quá trình điều chỉnh tốc độ được thực hiện trên mạch kích từ nên tổn thất năng lượng ít, mang tính kinh tế. Thiết bị đơn giản. 3.Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng ã - ã - + ã + ã ã ã Iử Rf CKẹ RKẹ U E UKT Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng có thể được dùng cho tất cả động cơ điện một chiều. Trong phương pháp này điện trở phụ được mắc nối tiếp với mạch phần ứng của động cơ theo sơ đồ nguyên lý như sau: Hình 2. 4 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng. Ta có phương trình đặc tính cơ của động cơ điện một chiều kích từ độc lập: Khi thay đổi giá trị điện trở phụ Rf ta nhận thấy tốc độ không tải lý tưởng: và độ cứng của đường đặc tính cơ: ; sẽ thay đổi khi giá trị Rf thay đổi. Khi Rf càng lớn, b càng nhỏ nghĩa là đường đặc tính cơ càng dốc. ứng với giá trị Rf = 0 ta có độ cứng của đường đặc tính cơ tự nhiên được tính theo công thức sau: Ta nhận thấy bTN có giá trị lớn nhất nên đường đặc tính cơ tự nhiên có độ cứng lớn hơn tất cả các đường đặc tính cơ có đóng điện trở phụ trên mạch phần ứng. Vậy khi thay đổi giá trị Rf ta được họ đặc tính cơ như sau: TN Rp1 Rp2 Rp3 0 MC n3 n2 n1 ncb n0 n M, I 0 < Rp1 < Rp2 < Rp3 ncb > n1 > n2 > n3 Hình 2. 5 Họ đặc tính cơ khi thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng. Nguyên lý điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng được giải thích như sau: Giả sử động cơ đang làm việc xác lập với tốc độ n1 ta đóng thêm Rf vào mạch phần ứng. Khi đó dòng điện phần ứng Iư đột ngột giảm xuống, còn tốc độ động cơ do quán tính nên chưa kịp biến đổi. Dòng Iư giảm làm cho moment động cơ giảm theo và tốc độ giảm xuống, sau đó làm việc xác lập tại tốc độ n2 với n2 > n1. Phương pháp điều chỉnh tốc độ này chỉ có thể điều chỉnh tốc độ n < ncb. Trên thực tế không thể dùng biến trở để điều chỉnh nên phương pháp này sẽ cho những tốc độ nhảy cấp tức độ bằng phẳng g xa 1 tức n1 cách xa n2, n2 cách xa n3… Khi giá trị nmin càng tiến gần đến 0 thì phạm vi điều chỉnh: D = ncb/nmin ằ Ơ. Trong thực tế, Rf càng lớn thì tổn thất năng lượng phụ tăng. Khi động cơ làm việc ở tốc độ n = ncb/2 thì tổn thất này chiếm từ 40% đến 50%. Cho nên, để đảm bảo tính kinh tế cho hệ thống ta chỉ điều chỉnh sao cho phạm vi điều chỉnh: D = ( 2 đ 3 )/1. Khi giá trị Rf càng lớn thì tốc độ động cơ càng giảm. Đồng thời dòng điện ngắn mạch In và moment ngắn mạch Mn cũng giảm. Do đó, phương pháp này được dùng để hạn chế dòng điện và điều chỉnh tốc độ dưới tốc độ cơ bản. Và tuyệt đối không được dùng cho các động cơ của máy cắt kim loại. Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng chỉ cho những tốc độ nhảy cấp và nhỏ hơn ncb. * ưu điểm: Thiết bị thay đổi rất đơn giản, thường dùng cho các động cơ cho cần trục, thang máy, máy nâng, máy xúc, máy cán thép. * Nhược điểm: Tốc độ điều chỉnh càng thấp khi giá trị điện trở phụ đóng vào càng lớn, đặc tính cơ càng mềm, độ cứng giảm làm cho sự ổn định tốc độ khi phụ tải thay đổi càng kém. Tổn hao phụ khi điều chỉnh rất lớn, tốc độ càng thấp thì tổn hao phụ càng tăng. *Nhược điểm chung của cả ba phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều trên là độ cứng đặc tính cơ thấp. Để tăng độ cứng đặc tính cơ ta sử dụng phương pháp điều chỉnh vòng kín, có các phương pháp điều chỉnh phản hồi để tăng độ cứng đặc tính cơ: -Hệ thống truyền động điện với phản hồi dương dòng điện ĐC : Bộ điều chỉnh DU = Uđ + Ui Ui : Tín hiệu phản hồi dòng điện Ui= biI Uđ: Tín hiệu đặt KB: Hệ số khuếch đại bộ biến đổi Phương trình đặc tính cơ hệ kín w =-.M Độ cứng đặc tính cơ hệ kín: = Độ cứng đặc tính cơ hệ hở: = So sánh > Muốn tăng độ cứng đặc tính cơ ta phải tăng hệ số khuếch đại bộ điều chỉnh Kđc Kđc= - Hệ thống truyền động điện với phản hồi âm tốc độ FT : Máy phát tốc độ Uw = gw g : hệ số phản hồi tốc độ Phương trình đặc tính cơ hệ kín: w =-.M Độ cứng đặc tính cơ hệ kín: = Độ cứng đặc tính cơ hệ hở: = So sánh: > Thấy độ cứng đặc tính cơ hệ kín lớn hơn hệ hở,muốn tăng độ cứng đặc tính cơ ta phải tăng hệ số khuếch đại bộ điều chỉnh Kđc,Kđc tăng thì tăng, hệ số khuếch đại bộ điều chỉnh Kđc tăng dần đến Ơ thì độ cứng đặc tính cơ hệ kín cũng tăng dần đến Ơ hệ thống sẽ mất ổn định nên: Kđc <Kgh Kgh : biên giới ổn định II.Giới thiệu về động cơ không đồng bộ và các cách điều khiển 1. Nguyên lý điều chỉnh khi thay đổi điện trở trên mạch roto (thay đổi hệ số trượt) Đây là phương pháp điều chỉnh tốc độ đơn giản và được sử dụng rộng rãi trong thực tế nhất là đối với các động cơ không đồng bộ roto quấn dây. Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện trở phụ mạch roto M rf = 0 rf1 rf2 rf3 n n1 ncb n1.1 n1.2 n1.3 Mt Mc a b c d rf o o o KĐB I1¯ I2¯ ã ã ã ã ã ã a) Sơ đồ nguyên lý b) Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện trở phụ Khi động cơ đang làm việc ở trạng thái xác lập với tốc độ n. Muốn điều chỉnh tốc độ của động cơ, ta đóng điện trở phụ vào cả ba pha của roto. Tại thời điểm bắt đầu đóng điện trở phụ vào thì tốc độ động cơ chưa kịp thay đổi, lúc này dòng và mômen giảm nên tốc độ động cơ giảm. Nhưng khi tốc độ giảm thì độ trượt sẽ tăng nên sức điện động cảm ứng trên mạch roto E2 tăng, do đó dòng ở mạch roto tăng làm cho tốc độ của động cơ tăng. Khi đưa điện trở phụ vào mạch roto thì hệ số trượt ứng với mômen cực đại lúc này là: Do đó, khi thay đổi điện trở phụ rf trong mạch roto thì hệ số trượt Stf sẽ thay đổi và làm cho tốc độ động cơ thay đổi. Từ các đường đặc tính trên hình vẽ (2-1), ta thấy với trị số phụ tải không đổi, rf càng lớn thì động cơ làm việc với tốc độ càng thấp rf1 < rf2 < rf3 ncb > n1 > n2 > n3 Khi Mc bằng hằng số thì động cơ làm việc xác lập tương ứng với các điểm a, b, c, d. Tốc độ của động cơ càng thấp thì tổn hao càng lớn, độ cứng của đường đặc tính cơ bị giảm. Khi cho điện trở phụ vào càng lớn thì phạm vi điều chỉnh tốc độ phụ thuộc vào trị số phụ tải và phụ tải càng lớn thì phạm vi điều chỉnh càng hẹp Nhận Xét. Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha bằng cách thay đổi điện trở phụ mạch roto có các ưu điểm sau: - Có tốc độ phân cấp. - Tốc độ điều chỉnh nhỏ hơn tốc độ cơ bản. - Hạn chế được dòng mở máy. - Làm tăng khả năng mở máy của động cơ khi đưa điện trở phụ vào mạch roto - Các thao tác điều chỉnh đơn giản. - Giá thành chi phí vận hành, sữa chữa thấp. Mặc dù có các ưu điểm như trên nhưng vẫn còn các nhược điểm sau: Tốc độ ổn định kém Tổn thất năng lượng lớn. ứng dụng Đây là phương pháp được sử dụng rộng rải, mặc dù không được kinh tế lắm. Thường được dùng đối với các hệ thống làm việc ngắn hạn hay ngắn hạn lặp lại và dùng trong các hệ thống với yêu cầu tốc độ không cao như cầu trục, cơ cấu nâng, cần trục, thang máy và máy xúc … 2. Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng cách thay đổi số đôi cực Trong nhiều trường hợp các cơ cấu sản xuất không yêu cầu phải điều chỉnh tốc độ bằng phẳng mà chỉ cần điều chỉnh có cấp.Đối với động cơ không đồng bộ ba pha, ta có tốc độ của từ trường quay: n = n1(1-s) Do đó khi thay đổi số đôi cực thì n1 sẽ thay đổi, vì vậy tốc độ của động cơ thay đổi. Để thay đổi số đôi cực P ta thay đổi cách đấu dây và cũng là cách thay đổi chiều dòng điện đi trong các cuộn dây mỗi pha stato của động cơ. Khi thay đổi số đôi cực ta chú ý rằng số đôi cực ở stato và roto là như nhau. Nghĩa là khi thay đổi số đôi cực ở stato thì ở roto cũng phải thay đổi theo. Do đó rất khó thực hiện cho động cơ roto dây quấn, nên phương pháp này chủ yếu dùng cho động cơ không đồng bộ roto lồng sóc và loại động cơ này có khả năng tự biến đổi số đôi cực ở roto để phù hợp với số đôi cực ở stato. Đối với động cơ có nhiều cấp tốc độ, mỗi pha stato phải có ít nhất là hai nhóm bối dây trở lên hoàn toàn giống nhau. Do đó càng nhiều cấp tốc độ thì kích thước, trọng lượng và giá thành càng cao vì vậy trong thực tế thường dùng tối đa là bốn cấp tốc độ. Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi số đôi cực có ưu điểm sau: Thiết bị đơn giản, giá thành hạ. Các đường đặc tính cơ đều cứng và tổn thất phụ không đáng kể. Động cơ làm việc chắc chắn. Điều chỉnh và khống chế tốc độ khá đơn giản. Nhưng vẫn có các nhược điểm sau: Kích thước động cơ lớn. Phạm vi điều chỉnh không rộng lắm Dmax = 8 Chỉ cho những tốc độ cấp với độ nhảy cấp._. khá lớn. Hiệu suất sử dụng dây quấn thấp. Cấu tạo của động cơ tương đối phức tạp, nặng nề và giá thành cao. Đây là phương pháp được ứng dụng trong các máy như máy mài vạn năng, thang máy nhiều tầng, máy nâng trong hầm mỏ và còn dùng trong một số máy cắt kim loại, bơm ly tâm và quạt thông gió. 3. Điều chỉnh tốc độ KĐB bằng cánh thay đổi điện áp Phương pháp điều chỉnh tốc độ không đồng bộ bằng cách thay đổi điện áp thực hiện như sau: o U2.1 St M Mtu Mt n TN (Uđm) U2.2 0 o U1~ o KĐB BBĐ Ủk ã ã ã ã ã ã Để thay đổi điện áp, người ta dùng bộ biến đổi có điện áp ra tùy theo tín hiệu điều khiển đặt vào. Hình 5-1. a) Sơ đồ nguyên lý b) Đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện áp Ưu nhược điểm: Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi điện áp nguồn được sử dụng rộng rải, nhất là bộ điều chỉnh dùng thyristor vì thực hiện dể dàng và tự động hóa. Xét về chỉ tiêu năng lượng, tuy tổn thất trong bộ biến đổi không đáng kể nhưng điện áp stato bị biến dạng so với hình sin nên tổn thất phụ trong động cơ lớn do đó hiệu suất không cao. Mặt khác khi điện áp lưới suy giảm theo phương trình đặc tính cơ mômen tới hạn sẽ giảm bình phương lần độ suy gảm của điện áp Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp thường dùng trong hệ truyền động mà mômen tải là hàm tăng theo tốc độ như quạt thông gió, bơm ly tâm, … 4. Điều chỉnh tốc độ KĐB bằng cánh thay đổi tần số a.Nguyên lý và quy luật điều chỉnh khi thay đổi tần số Từ biểu thức: Ta thấy, tốc độ đồng bộ của động cơ không đồng bộ có thể thay đổi nếu ta thay đổi tần số lưới điện f1. Do đó tốc độ của động cơ n = n1(1 – s) , cũng thay đổi theo. Khi thay đổi tần số lưới điện f1, nhận thấy như sau: Nếu bỏ qua điện trở dây quấn stato, tức là xem r1 = 0 thì mômen tới hạn cực đại là: Trong đó: w1 tốc độ góc đồng bộ xn = w1Ln Ln = L1 + L’2 Thay vào ta được: Biểu thức cho ta thấy khi tăng tần số nguồn mà vẫn giữ nguyên U1 thì mômen tới hạn cực đại Mt giảm rất nhiều. Do đó khi thay đổi tần số f1 thì đồng thời phải thay đổi U1 theo các quy luật nhất định nhằm đảm bảo sự làm việc tương ứng giữa mômen động cơ và mômen phụ tải. Nghĩa là tỉ số giữa mômen cực đại của động cơ và mômen phụ tải tĩnh đối với các đặc tính cơ là hằng số. Đặc tính cơ của bộ phận làm việc là quan hệ giữa tốc độ quay của mômen phụ tải lên trục quay. Mc = f(n) Theo biểu thức thực nghiệm mang tính chất tổng quát để mô tả dạng đặc tính cơ của bộ phận làm việc như sau: Trong đó: Mc Mômen cản của bộ phận làm việc lên trục quay ở tốc độ n (Nm) Mco Mômen cản của bộ phận làm việc lên trục quay khi n = 0. Mcđm Mômen cản của bộ phận làm việc lên trục quay khi n = nđm. Như vậy, muốn điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi tần số ta phải có một bộ nguồn xoay chiều có thể điều chỉnh tần số điện áp một cách đồng thời theo các quy luật như sau: Như vậy dạng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ khi thay đổi tần số theo quy luật điều chỉnh hình 1-2. 0 n M Mc = a+b/n n1.1 ncb n1.2 f1.1 f1ủm f1.2 n1.1 n1cb n1.2 M Mc n 0 Mc = const f1.1 f1ủm f1.2 n Mc = a+bn2 M 0 n1.1 n1cb n1.2 f1.1 f1ủm f1.2 Hình 1-2. Các dạng đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ khi thay đổi tần số theo quy luật điều chỉnh U và f. b.Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ bằng biến tần Biến tần là loại thiết bị điện tử chuyển đổi năng lượng điện xoay chiều có tần số cố định thành tần số biến đổi cung cấp cho động cơ. Động cơ không đồng bộ thường được điều khiển theo một luật nhất định. Biến tần được thiết kế theo luật điều khiển tương ứng. Một số luật điều khiển như: U/f = const, (u/f)2= const , điều khiển trực tiếp mômen … Có hai loại biến tần là biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp + Biến tần trực tiếp ( cycloconveter ) : Là loại biến tần biến đổi trực tiếp điện áp vào xoay chiều U1(tần số f1) chỉ cần qua một mạch van là chuyển ngay ra tải một điện áp xoay chiều có tần số f2. Tần số f2 luôn nhỏ hơn f1 ( f1 = 0.1ữ0.5 f2 ). Về lý thuyết có thể lập biến tần với f2>f1 song mức độ phức tạp sẽ tăng lên nhiều. Mạch van U1~(f1) U2~(f2) Trong biến tần trực tiếp đường cong điện áp đầu ra là đường ghép nối các đoạn hình sin của điện áp nguông bằng cách nối tải vào các pha của nguồn một cách luân phiên nhờ các van bán dẫn. Các van bán dẫn trong biến tần trực tiếp được chuyển mạch tự nhiên. Biến tần trực tiếp có hiệu suất cao do chỉ có một lần biến đổi điện năng và cho phép thực hiện hãm tái sinh năng lượng mà không cần có mạch điện phụ. Cũng có thể dễ dàng thực hiện điều chỉnh điện áp và tần số đầu ra của biến tần trực tiếp với dạng sóng điện áp gần hình sin. Tuy vậy biến tần trực tiếp cũng có các nhược điểm dễ nhận thấy như: hệ số công suất thấp, số lượng các van bán dẫn ở mạch lực khá nhiều và tần số điều chỉnh bị giới hạn trên bởi tần số nguồn cung cấp và điều kiện chuyển mạch tự nhiên của các van bán dẫn này.Vì vậy ngày nay người ta ít sử dụng loại biến tần này và thường sử dụng lọai biến tần gián tiếp. Biến tần trực tiếp thường được dùng cho truyền động điện công suất lớn, tốc độ làm việc thấp, như để cung cấp cho các động cơ rôto lồng sóc, các động cơ rôto dây quấn cấp bởi hai nguồn, các động cơ đồng bộ v.v… + Biến tần gián tiếp : Là loại biến tần sử dụng một khâu trung gian một chiều. Đầu tiên điện áp xoay chiều được chuyển thành điện áp một chiều nhờ mạch chỉnh lưu, sau đó qua mạch lọc rồi mới được biến đổi trở lại thành điện áp xoay chiều với tần số f2. U1~(f1) Chỉnh lưu Lọc Nghịch lưu U= U~ U2~(f2) AC-DC DC-AC Việc biến đổi năng lượng hai lần làm giảm hiệu suất của biến tần. Song bù lại loại biến tần này cho phép thay đổi dễ dàng tần số f2 không phụ thuộc vào tần số f1 trong một dải rộng cả trên và dưới tần số f1 vì tần số ra f2 chỉ phụ thuộc vào mạch điều khiển Chỉnh lưu : làm nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều Lọc : Thường là tụ điện C để đảm bảo điện áp nguồn cung cấp cho nghịch lưu ít bị biến đổi mặt khác để trao đổi năng lượng phản kháng với điện cảm tải Nghịch lưu: Đây là thiết bị chính của biến tần gián tiếp, dạng điện áp ra là được thay đổi do điều chỉnh sự đóng mở của các van trong nghịch lưu Nó có nhiệm vụ biến điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều có tần số thay đổi ã Nghịch lưu độc lập nguồn dòng: Thường dùng cho các hệ thống công suất lớn và có sơ đồ cầu ba pha, trong đó các van bán dẫn là các van điều khiển hoàn toàn (điều khiển được cả quá trình dẫn và khóa GTO) Ld Id V1 V3 V5 V4 V6 V2 Is a b c Nguồn cung cấp cho nghịch lưu là nguồn dòng điện, dòng điện một chiều không phụ thuộc vào dòng điện tải. Để thực hiện điều này thì điện cảm Lđ phải có giá trị đủ lớn và phải dùng các mạch vòng điều chỉnh dòng điện isa Id 0 0 0 isb isc t t t Id Id Sơ đồ nguyên lý hoạt động của nghịch lưu nguồn dòng Dòng điện tải có dạng hình chữ nhật và do trình tự đóng cắt của các van từ V1 đến V6 quyết định. Giá trị hiệu dụng của dòng điện tải: Is= Id. Giá trị hiệu dụng của thành phần sóng cơ bản dòng điện trong phân tích Furier: Is1=Id. Giá trị thành phần sóng cơ bản điện áp được xác định theo điều kiện cân bằng công suất giữa nguồn và tải, bỏ qua các tổn hao trên van và tổn hao do các thành phần sóng hài bậc cao gây ra: Ud.Id=3.Us1.Is1.cos Trong đó là góc lệch pha giữa thành phần cơ bản dòng điện và thành phần sóng cơ bản điện áp tải. ã Nghich lưu điện áp Nghịch lưu điện áp có đặc điểm : Dạng điện áp ra tải được định hình sẵn, còn dạng dòng điện tải lại phụ thuộc vào tính chất tải. Nguồn điện cấp cho nghịch lưu phải là nguồn sức điện động với nội trở nhỏ. Điện áp ra của nghịch lưu điện áp không có dạng hình sin như mong muốn mà đa số là xung chữ nhật . Để đánh giá sóng hài của điện áp ra người ta thường dùng hệ số sau: kq = trong đó Uq,,U1 là trị hiệu dụng của sóng hài bậc q và bậc 1 ( sóng hài cơ bản) Các van bán dẫn dùng trong nghịch lưu điện áp có thể là tiristo hoặc các loại tranzito (bipolar, Mosfet, IGBT) Phù hợp và ưu việt hơn cả là dùng transito * Nghịch lưu điện áp một pha Nguyên lý làm việc: Các van T1áT4 được điều khiển theo cặp T1T3,T2T4 lệch pha nhau 180°. ở nửa chu kỳ đầu điều khiển mở T1T3: điện áp nguồn sẽ đặt lên tải với cực tính xác định ( dấu không trong ngoặc trên sơ đồ) ta có ut =EN. Dòng điện chảy từ cực dương nguồn qua T1, Zt, T3 về cực âm nguồn. Đến thời điểm T/2 ta đảo trạng thái điều khiển cho T1T3 và T2T4 dẫn. Nhưng do tải có tính cảm nên dòng điện không đảo chiều ngay được. Năng lượng tích luỹ ở điện cảm sẽ duy trì dòng điện theo chiều cũ, lúc đó dòng điện buộc phải thoát qua các điốt Đ2, Đ4 về nguồn theo đường Đ2 cực dương EN – qua nguồn EN xuống cực âm (hoặc qua tụ C0 ) - Đ4. (một phần dòng tải sẽ qua T2, T4 theo chiều ngược). Như vậy do Đ2, Đ4 và T2, T4 dẫn, điện áp ra tải đảo cực tính ngay (dấu dương trong ngoặc) ut = - EN , song dòng điện it vẫn duy trì chiều cũ cho đến thời điểm t2 mới đảo chiều. Đến thời điểm T lại đảo trạng thái, quá trình diễn ra tương tự: dòng sẽ duy trì chiều cũ một đoạn bằng t1 nhờ các van Đ1, Đ3, T1, T3 rồi mới đảo chiều. Qua một chu kỳ tải nhận được điện áp và dòng điện là xoay chiều, đây chính là nguyên lý nghịch lưu. Để xác định qui luật biến thiên của dòng điện tải ta có thể sử dụng các phương pháp giải mạch tương tự khi phân tích các bộ điều chỉnh xung áp một chiều Sơ đồ mạch nghịch lưu nguồn áp một pha Nghịch lưu điện áp ba pha Ngịch lưu điện áp ba pha thường dùng sơ đồ cầu, trong đó có thể dùng ba cầu một pha đấu thành mạch ba pha. Các quá trình điện từ trong NLĐA ba pha phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác nhau như : đặc tính tải, cách đấu tải, kiểu đấu biến áp ra, nguồn cung cấp và nguyên tắc điều khiển. Các phương pháp điều khiển tương tự như NLĐA một pha. Tuy nhiên thường hay dùng nhất là kiểu điều khiển cho góc dẫn của van: l = 180° và l = 120° . Còn tải có thể đấu sao hoặc tam giác. Ưu nhược điểm: Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi tần số nguồn được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp với ưu điểm gọn nhẹ và dễ điều chỉnh. Điều chỉnh tốc độ trơn không phân cấp như các phương pháp điều chỉnh tốc độ khác với dải điều chỉnh tốc độ rộng cả trên và dưới tốc độ cơ bản. Chi phí đầu tư ban đầu cao. Chương III. Biến tần của ABB I.Tổng quan chung ABB có nhiều loại biến tần dùng cho các ứng dụng khác nhau. Tuỳ thuộc vào từng mục đích sử dụng mà ta chọn loại biến tần thích hợp. Với mục đích sử dụng biến tần điều khiển động cơ trong cơ cấu nâng hạ cần trục ta chọn biến tần ACS600. ACS600 là thiết bị điện xoay chiều dùng để điều khiển tốc độ và mômen động cơ. Điều khiển chính xác tốc độ, công nghệ Direct Torque Control ( DTC ) điều khiển trực tiếp mômen có sự cải tiến của ABB điều khiển chính xác mà không cần bộ mã hoá tốc độ. Một trong những lợi ích chính của ACS600 là có nhiều thiết bị cho công nghệ chung. Nó bao gồm trợ giúp khởi động, chương trình thích nghi và DTC, sử lý giao diện, công cụ phần mền cho từng loại, sự bảo trì và thiết bị thay thế. Công nghệ cao DTC: Phần chính của ACS600 là DTC lớp đầu tiên trong hệ thống điều khiển động cơ. Sự thi hành hoàn hảo và thích hợp của ACS600 đảm bảo nó sẽ không bị giới hạn trong ứng dụng. Start-up Assistant : Trợ giúp khởi động Trên đỉnh của thiết bị luôn có một bộ giao diện thân thiện. Khi chúng ta khởi động thiết bị lần đầu tiên Start - up Assistant sẽ linh hoạt chỉ dẫn cho ta những yêu cầu cần thiết. Những thiết bị cần dùng cho ACS600 là bộ lọc, fielbus module, bộ nối PC ACS600 I/O: Những kênh vào ra số, tương tự onboard sử dụng cho những yêu cầu điều khiển khác nhau như : giám sát, đo đạc Có thể nối thêm các kênh vào ra khác với ACS600 tùy vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng I/O trên RMIO-01 Board : ã 3 đầu vào tương tự : - Một ±0(2) … 10 V , là ADC 12 bit - Hai 0(4) … 20mA ,là ADC 12 bit ã 2 đầu ra tương tự : - 0(4) … 20 mA , là ADC 10 bit ã 7 đầu vào số : - Điện áp vào 24V - Thời gian chuyển đổi 1ms ã 3 rơle số : - Switchover contact - 24 V hoặc 115/230V AC - Max 2A II.Cấu trúc phần cứng Giao diện điều khiển và mạch điện chính của thiết bị : Thành phần cấu thành Mô tả Chỉnh lưu 6 xung Chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều Tụ điện Ổn định điện áp một chiều trung gian cung cấp cho nghịch lưu Nghịch lưu 6 xung IGBT Chuyển đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều tần số biến đổi. Điều khiển động cơ chính là điều chỉnh đóng cắt những IGBT Motor control: Điều khiển động cơ là phần cơ bản trong phương pháp điều khiển trực tiếp mômen ( DTC direct torque control ). Dòng điện hai pha đưa ra từ nghịch lưu và điện áp một chiều từ chỉnh lưu được đo về sử dụng cho điều khiển, dòng điện pha còn lại dùng để bảo vệ nối đất. G C E Các van bán dẫn dùng trong nghịch lưu là loại IGBT(isulated gate bipolar transito )đây là loại bóng bán dẫn kết hợp hai ưu điểm của transito trường và transito lưỡng cực: chịu được dòng điện lớn như loại bipolar và điều khiển bằng áp như loại transito trường(MOSFET) IGBT III.Cài đặt thông số Người sử dụng có thể thay đổi cấu hình của ACS600 để tương thích với một chương trình ứng dụng cần thiết thông qua việc đặt các tham số. Các tham số có thể được đặt bởi người hoặc bởi một chương chình đã được chương trình hoá trước. Các tham số được đặt bởi một chương trình gọi là các Macrô 1.Panel điều khiển Bảng điều khiển CDP 311 là thiết bị sử dụng để điều khiển và lập trình cho ACC600, Bộ điều khiển này có thể gắn trục tiếp trên mặt trước của biến tần Bảng điều khiển CDP311 hiển thị dạng LCD có 4 dòng, với 20 ký tự mỗi dòng. Bảng điều khiển là một loại hiển thị LCD hiển thị chức năng của thiết bị và thông số của thiết bị và các thông tin khác về thiết bị.Những chữ hoặc số xuất hiện tuỳ theo phím được bấm trên bản điều khiẻn Có 4 loại ngôn ngữ được ghi trong bộ nhớ của ACC600 Việc chọn ngôn ngữ là ở chế độ khởi động với thông số 99.1 LANGUAGE. Quyết định chọn loại ngôn ngữ là do người dùng Bảng điều khiển này có 16 nút phím với 4 phím chế độ điều khiển khác nhau: - Chế độ hiển thị tín hiệu thực(ActualSignal Display Mode) Chế độ cài đặt thông số ( Parameter Mode) Chế độ chức năng (Function Mode) Chế độ lựa chọn điều khiển (Drive Selection Mode) - Nhận dạng hiển thị (Identification Display) Khi bộ panel điều khiển được kết nối lần đầu tiên, hoặc nguồn cấp được đưa vào bộ điều khiển, nhận dạng hiển thị sẽ xuất hiện biểu diễn trên panel thông số nhận dạng và số thiết bị được kết nối. Chú ý: Bộ panel điều khiển có thể được kết nối với thiết bị trong khi thiết bị đã được cấp nguồn. Sau 2 giây hiển thị sễ xoá và tín hiệu thực được lựa chọn điều khiển sẽ xuất hiện.Tín hiệu thực (Actual Signal) chế độ này bao gồm 2 hiển thị: Hiển thị tín hiệu thực và chế độ hiển thị lỗi quá khứ. Tín hiệu thực sẽ được hiển thị trước khi chế độ hiển thị tín hiệu thực được nhập, nếu thiết bị trong tình trạng lỗi hiển thị lỗi sẽ được hiển thị trước. Cách hiển thị tên tín hiệu thực Cách lựa chọn tín hiệu thựcđể hiển thị: - Chế độ chức năng (Function Mode): Được sử dụng để lựa chọn các chức năng đặc biệt. Các chức năng bao gồm Parameter Upload, Parameter Download - Chế độ cài đặt thông số(Parameter Mode) được sử dụng để thay đổi thông số cho biến tần ACC 600 Khi vào chế độ này lần đầu tiên sau khi cấp nguồn, màn hình hiển thị sẽ hiển thị thông số đầu tiên của nhóm đầu. Lần tiếp theo khi vào chế độ thông số những lựa chọn thông số tiếp theo được hiển thị. Một vài thông số khởi động sẽ không thể thay đổi được khi thiết bị đang hoạt động nếu cố gắng thay đổi thiết bị sẽ cảnh báo. Operational Commeands Yêu cầu vận hành (Operational Commeands) điều khiển sự vận hành của ACC600. Chúng bao gồm khởi động và dừng thiết bị, thay đổi chiều quay điều chỉnh thông số. Giá trị đặt được sử dụng để đặt tốc độ hoặc mômen động cơ. Yêu cầu vận hành có thể được đưa vào từ bộ CDP 311 Control Panel mục dữ liệu được hiển thị theo hàng và mục điều khiển là panel. L biểu thị điều khiển cục bộ (Local Control), R biểu thị điều khiển từ xa (Remote Control) biểu thị rằng điều khiển ngoài có hiệu lực và Panel là tín hiêu nguồn điều khiển từ bên ngoài mà ACC 600 phải tuân theo. Nếu cả L và R trên hàng hiển thị đều không được lựa chọn, thiết bị được điều khiển bằng phương thức khác. Yêu cầu điều khiển không thể được đưa từ bộ panel này và chỉ có chức năng hiển thị tín hiệu thực, tải dữ liệu và thay đổi thông số nhận dạng. 2.Các nhóm thông số khởi động Người sử dụng có thể thay đổi cấu hình của ACS600 để tương thích với một chương trình ứng dụng cần thiết thông qua việc đặt các tham số. Để truy cập vào các thông số khởi động bạn phải vào chế độ Parametars Mode.Thông số khởi động sẽ xuất hiện trên bản hiển thị. Sau khi thông số khởi động của động cơ đã được đặt, nhìn thấy nhóm thông số được sắp xếp cuối cùng khi đặt ở chế độ Parameter Mode Nhóm thông số khởi động có những thông số để lựa chọn chương trình ứng dụng và chứa thông tin thông số động cơ cơ bản yêu cầu được nhập vào cho phù hợp giữa ACS600 với động cơ. Khi thay đổi những thông số khởi động làm theo các thủ tục được miêu tả trong bảng 3-1 chứa danh sách các thông số khởi động. Thiết bị sẽ không làm việc nếu những thông số khởi động không được thay đổi một cánh phù hợp hoặc dòng điện bình thường của động cơ quá nhỏ so với dòng điện bình thường của biến tần(Cảnh báo sau sẽ được hiển thị ) Giải thích các thông số cài đặt. 1.Không sử dụng. 2 APPLICATION Thông số này sử dụng để lựa chọn giữa CRANE macro ,dùng cho thiết bị cầu trục nhưng không có bus truyền thông chủ tớ và M/F CTRL macro cho thiết bị cầu trục có bus truyền thông chủ tớ….Việc lập một Macro khác không làm thay đổi thông tin khởi động. 3 APPLIC RESTORE Nếu lựa chọn YES sẽ khôi phục các thông số được cài đặt trong một trong các macro dưới đây. Nếu sử dụng macro CRANE or M/F CTRL giá trị thông số được khôi phục cài đặt là thông số do nhà sử dụng đặt. Nếu sử dụng Macro 1 hoặc 2 bảng giá trị thông số được khôi phục cài đặt là thông số lần cuối được lưu giữ. Thêm vào đó việc nhận dạng thông số của động cơ đang chạy được khôi phục. 4 MOTOR CTRL MODE Thông số này đặt chế độ hoạt động cho động cơ DTC(Điều khiển trực tiếp momen)là chế độ phù hợp cho phần lớn các ứng dụng.ACC600 thi hành điều khiển chính xác tốc độ và momen của động cơ lồng sóc chuẩn. Đòi hỏi bộ mã hoá xung phản hồi ở tất cả thiết bị cần trục. Với những ứng dụng nhiều động cơ điện áp danh nghĩa của mỗi động cơ phải bằng điện áp danh nghĩa của bộ biến tần và tần số của mỗi động cơ phải như nhau.Tổng dòng điện của các động cơ phải nằm trong giới hạn lý thuyết ở thông số 99.6(MOTOR NOMINAL CURRENT). Chế độ SCALAR được gợi ý dùng cho nhiều động cơ khi mà số động cơ nối với ACC600 là thay đổi. Chế độ này cũng sử dụng khi mà dòng điện danh định của động cơ nhỏ hơn 1/6 dòng điện danh định của biến tần hoặc biến tần sử dụng ở mục đích kiểm tra không nối với động cơ nào.Với chế độ điều khiển SCALAR thiết bị không mang lại hiệu quả như ở chế độ DTC. Sự khác nhau giữa hai chế độ này sẽ được thảo luận kỹ hơn ở phần danh sách thông số có liên quan. Động cơ nào đang chạy, điều khiển momen, và kiểm tra sự mất pha(thông số 30.10) không hiển thị trong chế độ SCALAR 5 MOTOR NOM VOLTAGE Thông số này làm tương thích giữa ACC600 với điện áp danh định của động cơ được chỉ ra trên bảng ghi trên động cơ. Không thể khởi động được ACC600 nếu thông số này không được đặt. Chú ý: Không cho phép nối với một động cơ mà điện áp bình thường nhỏ hơn 1/2*UN hoặc lớn hơn 2*UN. UN là 415V ,500V, 690V sinh ra từ khung điện áp danh nghĩa của ACC600 được sử dụng. 6 MOTOR NOM Thông số này làm tương thích ACC600 với mức dòng điện của động cơ. Dòng điện này cho phép trong phạm vi 1/6*Ind của ACC600 …2*Ind của ACC600 là hợp lý cho chế độ DTC. ở chế độ SCALAR cho phép 0*Ind của ACC600. Dòng điện chạy chính xác của động cơ yêu cầu dòng từ hoá của động cơ không vượt quá 90% của dòng danh định của biến tần. 7 MOTOR NOM FRE Thông số này làm tương thích ACC600 với mức tần số của động cơ. Tần số này có thể đặt từ 8Hz tới 300Hz. 8 MOTOR NOM SPEED Thông số này làm tương thích giữa ACC600 với tốc độ danh định của động cơ, tốc độ này được chỉ ra trên bảng của động cơ. Chú ý Đặt thông số này rất quan trọng để đạt được sự điều khiển chính xác tốc độ của động cơ. 9 MOTOR NOM POWER Thông số này làm tương thích giữa ACC600 với khoảng công suất của động cơ, có thể đặt giữa 0,5kW và 9000kW. 10 MOTOR ID RUN? Thông số này được sử dụng để nạp số chỉ của động cơ chạy(ID RUN). Trong quá trình hoạt động, ACC600 sẽ nhận biết được đặc điểm của động cơ để điêu khiển động cơ một cách tối ưu nhất. Chú ý: Tất cả các chức năng của cẩu như : Hiển thị mômen, mômen cung cấp. Nguồn cấp tốt nhất và mômen lưu giữ phải không được sử dụng trong quá trình ID Run. Bất kỳ sự thay đổi nào của giá trị giới hạn (Parameter Group 20) nên được thực hiện sau khi biểu diễn thông số ID Run (Sử dụng giá trị mặc định). Những giá trị giới hạn có thể ảnh hưởng tới kết quả của ID Run. NO Giá trị ID Run không được sử dụng STANDARD Chạy Motor ID Run ở chế độ Standard đảm bảo rằng khả năng điều khiển chính xác tốt nhất là đạt được. Động cơ phải được tách riêng trong quá trình điều khiển trước khi chạy chế độ Standard Motor ID Run REDUCED Chỉ có thể lựa chọn nếu động cơ không thể được tách riêng từ quá trình điều khển thiết bị. Việc giảm giá trị Motor ID Run nên được lựa chọn trong ứng dụng khi mất điều khiển động lực lớn hơn 20% hoặc khi không thể giảm được tốc độ khi động cơ đang chạy. Chú ý : Kiểm tra chiều quay thuận của động cơ trước khi bắt đầu sử dụng quá trình Motor ID Run. Trong suốt quá trình hoạt động động cơ sẽ quay thuận trong quá trình hoạt động thuận WARNING! Động cơ sẽ đạt tới khoảng 50% - 80% tốc độ thông thường trong suốt quá trình Motor ID Run. Chắc chắn rằng là an toàn để chạy động cơ trước khi vận hành chế độ Motor ID Run. Thực hiện chế độ Motor ID Run(Điều khiển phải ở trong chế độ LOCAL) 1) Thay đổi sự lựa chọn STANDARD or REDUCED: 2)Nhấn ENTER cho mọi lựa chọn. Bảng thông số dưới đây sẽ được hiển thị 3)Để bắt đầu chế độ ID Run nhấn key. Nguồn On Ackn input DI2 phải được họat động nếu trong chế độ Fieldbus. Bảng thông số dứơi đây sẽ được hiển thị trong suốt quá trình ID Run đang được tiến hành. Sau khi hoàn thành chế độ ID Run chế độ hiển thị tín hiệu thực sẽ bắt đầu bằng việc nhấn phím RESET. Chế độ hoạt động Motor ID Run có thể được dừng lại bất kỳ khi nào bằng việc nhấn phím . Nhấn bất kỳ phím nào khác như ACT, FUNC or DRIVE trong khi thông báo cảnh báo đang hiển thị sẽ xoá hiển thị và quay trở về bảng Parameter Mode, Parameter 99.10. Hoặc STANDARD, REDUCED or NO sẽ được hiển thị tuỳ thuộc vào việc chế độ ID Run có đang được tiến hành hay không. Nếu không phím nào được nhấn sau 60s và chế độ ID Run vẫn đang được tiến hành, bảng cảnh báo sẽ được lưu giữ lại. Tín hiệu thực no. 16 IDENTIF RUN DONE sẽ được đặt TRUE khi chế độ ID Run đã được thực hiện hoàn tất. Chú ý : Bất kỳ sự thay đổi nào của dữ liệu thông số động cơ 99.5 ... 99.9 sau khi hoàn thành chế độ ID Run sẽ xoá thông số ID Run đã được thực hiện. Một thông số ID RUN mới sẽ phải được thiết lập không tải trước khi có thể được vận hành điều khiển tiếp tục. 3.Các nhóm thông số khác Group 14 Các tín hiệu Rơle gửi ra Bảng 3-2 Nhóm thông số 14. Prameter Miêu tả 1 RELAY RO1 OUTPUT Ralay output 1 content 2 RELAY RO2 OUTPUT Ralay output 2 content 3 RELAY RO3 OUTPUT Ralay output 3 content 1 RELAY RO1 Thông số này cho phép bạn lựa chọn chức năng cho tín hiệu ra của Rơle 1 NOT USED Không sử dụng. READY Báo hiệu ACC600 sãn sàng làm việc. Rơle sẽ không hoạt động nếu ở chế độ FieldBus DI2 không đặt hoặc có một lỗi suất hiện. RUNNING Báo hiệu ACC600 đang hoạt động. FAULT Một lỗi đã xẩy ra. FAULT-N Relay hoạt động khi đã được cấp nguồn và không hoạt động nếu có lỗi. CONTROL LOC Chế độ điều khiển. Biểu thị bằng chế độ đIều khiển bằng Panel hay điều khiển ngoài từ Panel. CONTRO LOC = False thể hiện rằng chế độ điều khiển bằng Panel đã được lựa chọn. BRAKE LIFT Tín hiệu để điều khiển phanh cơ khí. WATCHDOG-N Chỉ ra : Giám sát truyền thông(MAS OSCFLT), lỗi bộ hãm (CHOPPER FLT), lỗi bên ngoài(EXT FAULT) và lỗi thời gian hãm của phanh hãm (BRAKE LONG FTIME) . Tín hiệu này lên sử dụng để dừng khẩn cấp cẩu. Chú ý lỗi truyền thông và lỗi bộ hãm chỉ có tác dụng ở chế độ FieldBUS USER 1 OR 2 Thể hiện =0 nếu User Macro 1 đã được tải xuống, =1 nếu User Macro 2 đã được tải xuống. REVERSE Thể hiện tốc độ động cơ âm. OVERSPEED Tín hiệu lỗi miêu tả khi xẩy ra lỗi quá tốc độ. RDY FOR RUN Thể hiện rằng động cơ sẵn sàng làm việc. 2 RELAY RO2 Tương tự thông số 14.1 RELAY RO1 OUTPUT. OUTPUT 3 RELAY RO3 Tương tự thông số 14.1 RELAY RO1 OUTPUT. OUTPUT Group 15 Các tín hiệu ra tương tự Analogue Outputs Những thông số này có thể được thay đổi kể cả khi biến tần đang chạy. 1 ANALOGUE Thông số này cho phép bạn lựa chọn tín hiệu ra để kết nối với cổng ra OUTPUT 1: Tín hiệu tương tự AO1(tín hiệu dòng ) NOT USED MEAS SPEED Đo tốc độ của động cơ . 0mA = - 100% tốc độ lớn nhất của động cơ), 10 mA = 0 % tốc độ, 20 mA = +100 % tốc độ lớn nhất của động cơ SPEED Tốc độ động cơ, 20%= 100% tốc độ thông thường động cơ, giá trị tuyệt đối. FREQUENCY Tần số đưa ra : 20mA = tần số thong thường động cơ. CURRENT Dòng điện đưa ra : 20mA =100% dòng điện thông thường động cơ. SIGN TORQUE Mômen động cơ với 0 mA = Khoảng mômentỉ lệ (Par 64.9) * -100 % khoảng thông thường động cơ, 10 mA = 0 % mômen 20 mA = Khoảng mômen tỉ lệ * +100% khoảng thông thường động cơ. POWER Nguồn cấp : 20mA = 100%khoảng thông thường động cơ , giá trị tuyệt đối DC BUS VOLT Điện áp một chiểu 20 mA = 100 % điện áp thông thường lớn nhất. Điện áp thông thường lớn nhất =675V nếu nguồn cấp 500V và =560V nếu nguồn cấp 400V OUTPUT VOLT Điện áp động cơ 20 mA = 100 % khoảng điện áp đông cơ. 2 INVERT AO1 Nếu chọn YES tín hiệu tương tự đưa ra AO 1 là đảo. 3 MINIMUM AO1 Giá trị nhỏ nhất của tín hiệu tương tự gửi ra có thể đặt 0 mAhoặc 4 mA. 4 FILTER ON AO1 Lọc hằng số thời gian cho tín hiệu tương tự gửi ra từ AO1. Khi giá trị tuơng tự gửi ra thay đổi, 63% của sự thay đổi đạt được trong khoảng thời gian giới hạn đặt bằng thông số này. Nếu bạn đặt bằng 0 tín hiệu sẽ không được lọc. 5 SCALE AO1 Thông số này là hệ số tỷ lệ cho tín hiệu ra AO1. Nếu lựa chọn giá trị 100%,giá trị thong thường của gửi ra tương ứng tới 20mA. Nừu giá trị lớn nhất nhỏ hơn khi đầy thang, tăng giá trị của thông số này. 6 ANALOGUE OUTPUT 2 Thông số này cho phép bạn lựa chọn tín hiệu ra nào để kết nối với tín hiệu ra tương tự AO2 (tín hiệu dòng ). Bảng dưới đây đưa ra các gía trị tỉ lệ với bảng thông số Parameters 15.10 SCALE AO2 đặt tới 100%. SIGN SPEED Tín hiệu tốc độ động cơ 0mA = -100% tốc độ lớn nhất của động cơ(par. 20.1 &20.2), 10mA = 0% tốc độ, 20%mA = +100% tốc độ lớn nhất của động cơ. SPEED Tốc độ động cơ. 20mA = 100%tốc độ thông thường động cơ, giá trị tuyệt đối. FREQUENCY Tần số đưa ra 20mA = tần số thông thường động cơ. CURRENT Dòng điện đưa ra 20mA = 100% dòng điện thông thường của động cơ. TORQUE Mômen động cơ 20mA = 100% dải thông thường của động cơ, giá trị tuyệt đối. POWER Nguồn cấp động cơ 20mA =100% dải thông thường của động cơ, giá trị tuyệt đối. DC BUS VOLT Điện áp một chiều 20mA = 100% giá trị thông thường lớn nhất điện áp một chiều. OUTPUT VOLT Điện áp đưa ra 20mA = khoảng điện áp động cơ. TORQUE REF Mômen tham chiếu được sử dụng bởi mômen điều khiển 20mA =100%mômen thông thường của động cơ. Group 16 Hệ thống đầu vào điều khiển System Ctr Inputs Những giá trị thông số chỉ có thể thay đổi khi ACC600 đã dừng. 2 PARAMETER LOCK Bảng thông số này lựa chọn trạng thái của khoá thông số. Với khoá thông số bạn có thể ngăn không cho phép thay đổi thông số. OPEN Khoá thông số mở, thông số có thể được thay đổi. LOCKED Parameter Lock là đóng từ panel điều khiển. thông số có thể được thay đổi. Chỉ có thể nhập giá trị mã tại Parameter 16.3 PASS CODE mới có thể mở được khoá thông số. 3 PASS CODE Thông số này lựa chọn mã mở cho khoá thông số. Giá trị mặc định cho thông số này là 0, để mở khoá thông số thay đổi giá trị thành 358. Sau khi khoá thông số được mở giá trị tự động thay đổi trở về 0. 4 FAULT RESET SEL NOT SEL; DI1 ... DI6; COMM MODULE Nếu chọn NOT SEL, Reset lỗi chỉ có thể thực hiện từ phím Panel điều khiển. Nếu một số đưa vào hoặc comm module được lựa chọn, Reset lỗi được thực hiện từ một khoá ngoài hoặc PLC, nếu trong chế độ điều khiển ngoài, hoặc từ Panel điều khiển. Reset từ một số đưa vào được kích hoạt bằng việc mở một công tắc thường đóng ( sườn âm của số đưa vào ). Reset từ comm module được kích hoạt trên sườn âm của tín hiệu đưa vào ) 5 USER MACRO NOT SEL; DI1 ... DI6; COMM MODULE CH SRCE Thông số này cho phép lựa chọn yêu cầu sử dụng Maccro tuỳ thuộc số đưa vào hoặc Fieldbus truyền thông theo các phương thức dưới đây: Khi trạng thái của một số đặc biệt đưa vào hoặc tín hiệu Fieldbus thay đổi từ thấp lên cao ( theo sườn dương ) User Macro 2 được phục hồi. Nếu yêu cầu sử dụng User Macro không tồn tại một lỗi chỉ dẫn sẽ hiển thị. Việc sử dụng User Macro có thể được thay đổi tuỳ thuộc một số đưa vào hoặc tín hiệu Fieldbus ( sườn kích ) chỉ sau khi thiết bị đã dừng ( tín hiệu Rdy For Run = 0). Trong suốt quá trình thay đổi thiết bị sẽ không khởi động. Việc nhận tín hiệu USER 1 OR 2 (số gửi ra hoặc Fieldbus) cho biết khi việc thay đổi đã hòan tất và thiết bị có thể được tiếp tục khởi động lại. Group 20 Giới hạn Limits Những giá trị thông số có thể thay đổi khi ACC600 đang chạy. Bảng thông số dưới đây đưa ra những gía trị thông số cho phép. 1 MINIMUM SPEED Giới hạn của tốc độ nhỏ nhất chỉ dẫn cho việc điều khiển tốc độ. Giá trị mặc định phụ thuộc vào việc lựa chọn động cơ có thể là -750, -1000, -1500, -3000 rpm. Chú ý: Nếu giá trị này được đặt dương động cơ không thể giảm tốc độ về 0 và dừng khi bỏ lệnh start. 2 MAXIMUM SPEED Tốc độ lớn nhất: Giới hạn của tốc độ lớn nhất chỉ dẫn cho việc điều khiển tốc độ. Giá trị mặc định phụ thuộc vào vi._.