Bài giảng Điện công nghiệp - P8: Điều khiển tốc độ động cơ

Điện Công nghiệp – kiến thức cơ bản Presenter: NGUYỄN NGỌC Phúc Diễm Hoang-Hon Trinh Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn P08: Điều khiển Tốc độ Động Cơ 16/07/2015 8:05 SA Giới thiệu * Điều khiển tốc độ Thay đổi điện áp nguồn •Độ trượt s Thay đổi số đôi cực Thay đổi tần số nguồn •Biến tần Thay đổi điện trở rotor 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 2  1 60 60 1 f f n n s p p     loadM 1n2n Thay đổi điện trở rotor Phương pháp thay đổi điện áp nguồn * U thay đổi Đặc tính moment thay đổi •Tốc độ thay đổi 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 3 Thay đổi điện trở rotor 2n 1n loadM Phương pháp dùng biến tần 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 4 ~ Nguồn 3 pha Biến Tần ĐC Máy Tính PLC Cấu trúc tổng quát Tính năng * Điều khiển động cơ theo yêu cầu Chính xác Hiệu quả, tiết kiệm * Biến tần Thay đổi f và U •Độc lập •Quy luật đặt ra •Điều khiển tốc độ và moment theo ý muốn Kiểm soát dòng điện và các đại lượng khác 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 5 Tính năng * Biến tần Được lập trình một số chức năng cơ bản •Khởi động (tần số tăng dần) •Vận hành tần số (tốc độ) cho trước •V,v Khả năng linh hoạt, tự điều khiển kém •Nhờ đến PLC 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 6 Biến tần 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 7 Một số tính năng cơ bản đã được lập trình PLC Khi nào? Tính năng nào? (Analog hoặc digital signal) Ngõ vào Ngõ ra Tại sao biến tần tự điều khiển kém? Mỗi tải khác nhau Cần sự điều khiển khác nhau! Biến tần thiên về cơ cấu chấp hành nhiều hơn PLC - Bộ điều khiển lập trình được * Thay thế Một tập hợp lớn •Relay trung gian •Relay thời gian •Giảm 80% số lượng dây dẫn •Giảm kích thước tủ điều khiển •Độ tin cậy cao •Độ linh hoạt cao, dễ dàng lập trình lại 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 8 Ví dụ * Điều khiển 3 máy bơm nước Trình tự: • ĐC1 (trước) ĐC2 (khi cần)  ĐC3 (khi cần) •Tắt đồng thời Thiết bị tối thiểu 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 9 Vào S1 (stop), S2, S3, S4 Ra K1, K2, K3 Ví dụ * PLC Thiết bị vào ra vẫn giữ * Nếu bài toán thay đổi như sau: Trình tự: • ĐC1 (trước) ĐC2 (sau T1 s)  ĐC3 (sau T2 s) •Tắt đồng thời 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 10 Cần thêm 2 relay thời gian ở PP cổ điển Không cần thêm thiết bị khi dùng PLC PLC * Còn có thể tự động điều khiển trong các trường hợp phức tạp hơn 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 11 PLC đóng vai trò cần thiết trong hệ thống điều khiển tự động Phương pháp thay đổi số đôi cực * Tùy theo cách đấu dây Có thể thay đổi số đôi cực •Thay đổi tốc độ –Theo cấp –Không điều chỉnh tinh được •Ít nhất phải có 12 đầu dây ra –Ở hộp ra dây –Có nhiều cách đấu dây khác nhau »Thay đổi tốc độ ảnh hưởng đến moment và công suất 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 12  1 60 60 1 f f n n s p p     Từ trường dây quấn stator * Khái niệm về cực từ Xét stator •12 rãnh • 3 pha4 rãnh/pha •Chọn: 1,4,7,10 •Mỗi pha (1 lớp, bước đủ) –2 nhóm bối dây –Mỗi nhóm 1 bối 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 13 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cực từ 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 14 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cực từ 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 15 S S N N Cực từ 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 16 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Cực từ 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 17 Điện Công nghiệp – kiến thức cơ bản Presenter: NGUYỄN NGỌC Phúc Diễm Hoang-Hon Trinh Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn Nhãn máy 16/07/2015 8:05 SA Nhãn máy 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 19 Nhãn máy * Kiểu: 3K112Sa4 3k hoặc 4k: động cơ 3 pha, lồng sóc 112: chiều cao từ chân động cơ đến tâm trục S, M, L: kích thước lắp đặt theo chiều dài thân Chỉ số cuối: 4 chỉ số đôi cực •Tốc độ động cơ * ~ 3 pha: số pha của động cơ 2 pha hoặc 3 pha 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 20 Nhãn máy * 50Hz Tần số điện xoay chiều •50 Hz (có thể có loại 60 Hz, ít sản xuất ở VN) * Cấp F: Cấp cách điện Liên quan đến nhiệt độ cho phép 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 21 Cấp cách điện Nhiệt độ cho phép Nhãn máy * IP: Cấp bảo vệ động cơ với bên ngoài IP23 IP44 * Công suất: kW và HP 1HP=746W * Hiệu suất của động cơ Tính theo phần trăm công suất * Cos: hệ số công suất của động cơ 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 22 Nhãn máy * Kiểu đấu dây Tam giác: •Sử dụng điện áp 220V •Dòng điện dây: 8.66A Sao: Y •Sử dụng điện áp 380V •Dòng điện dây: 5 A Chú ý: khi vận hành ở điện áp 220V •Có thể đổi đấu Y/ để khởi động 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 23 Nhãn máy * Tốc độ động cơ (vòng/phút) * No: Số xuất xưởng, năm sản xuất * Khối lượng động cơ 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 24 Điện Công nghiệp – kiến thức cơ bản Presenter: NGUYỄN NGỌC Phúc Diễm Hoang-Hon Trinh Industrial and Civil Automation Lab Tel: 0903767041 trinhhoanghon09@gmail.com www.icalabhcmut.edu.vn Hộp ra dây 16/07/2015 8:05 SA Hộp ra dây * Phân loại 3 đầu dây ra 6 đầu dây ra •Phổ biến nhất 9 đầu dây ra 12 đầu dây ra * Linh hoạt trong cách đấu để vận hành Mở máy Đảo chiều, thậm chí thay đổi cấp tốc độ 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 26 Thanks! 16/07/2015 8:05 SA Trịnh Hoàng Hơn ICA Lab 27