KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ Đồ án chuyên ngành 2 MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Trong thời kỳ đất nước đang tiền hành công cuộc công nghiệp hóa hiện đại hóa thì tự động hóa là một ngành vô cùng quan trọng, một ngành mũi nhọn trong công nghiệp. Với tốc độ phát triển tróng mặt của công nghệ vi điện tử, kỹ thuật truyền thông và công nghệ phần mềm trong những năm gần đây chuyển biến cơ bản trong hướng đi cho các giải pháp tự động hóa công nghiệp. Những giải pháp đó nhằm mục đích giảm giá thành cho hệ thống. Sự ứng dụng của PLC và biến tiền đang được ứng dụng ngày càng phổ biến vì những tính năng vượt trội. Điều khiển trơn tốc độ động cơ không đồng bộ bằng tần số sử dụng các biến tần là phương pháp đc sử dụng phôt biến hiện nay. Chính vì vậy chúng em đã lựa chọn đề tài “Nghiên cứu cấu trúc và cách cài đặt, vận hành biến tần IC5” để nhóm em có thể tìm hiểu các kiến thức thực tế. Và có thể phát triển đề tài ứng dụng PLC để điều khiển biến tần giải quyết các bài toán cụ thể trong công nghiệp hiện nay. GVHD: GIANG HỒNG BẮC Page 1 KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ Đồ án chuyên ngành 2 CHƯƠNG I GIỚI THIỆU VỀ BIẾN TẦN 1.1 Biến tần và phân loại biến tần 1.1.1 Biến tần là gì? Biến tần là các bộ biến đổi dung để biến đổi nguồn điện áp với các thông số như điện áp và tần số không đổi, thành nguồn điện với các thông số thay đổi được. Thông thường biến tần làm việc với nguồn đầu vào lấy từ lưới điện, nhưng vè nguyên tắc, biến tần có thể làm việc với bất kì nguồn điện xoay chiều nào. 1.1.2 Phân loại biến tần. Biến tần được phân chia làm hai loại: biến tần trực tiếp va biến tần gián tiếp Biến tần gián tiếp, hay còn gọi là biến tần có khâu trung gian một chiều, dùng bộ chỉnh lưu để biến đổi nguồn địn áp xoay chiều thành nguồn một chiều, tích trữ trong các kho từ, dùng cuộn cảm, hoặc trong các kho điện, dùng tụ điện, sau đó lại dùng bộ nghịch lưu để biến nguồn 1 chiều thành nguồn xoay chiều. Khâu trung gian một chiều tạo ra một khâu độc lập nhất định, biến đổi chậm, tách phần phụ tải ra khỏi lưới điện. Biến tần gián tiếp được cấu tạo từ bộ chỉnh lưu, khâu lọc trung gian và bộ nghịch lưu. Biến tần gián tiếp chia làm 3 loại chính - Biến tần nguồn dòng - Biến tần nguồn áp với nguồn 1 chiều đầu vào có điều chỉnh - Biến tần nguồn áp với nguồn 1 chiều đầu vào không điều chỉnh Biến tần trực tiếp, khác với biến tần gián tiếp, tạo ra điện áp trên tải bằng các phần của điện áp lưới, ỗi lần nối tải vào nguồn bằng một phần tử đóng cắt, không thông qua một kho năng lượng trung gian nào. Biến tần trực tiếp có khả năng trao đổi năng lượng với lưới cả 2 chiều. Đây là đặc tính ưu việt nhất của biến tần trực tiếp so với gián tiếp, nhất là đối với các hệ điện cơ công suất lớn và rất lớn, từ hàng trăm kw đến vài mw. Ngoài ra, tổn hao công suất trong biến tần trực tiếp cũng ít hơn vì phụ tải chỉ nối với nguồn qua phần tử đóng cắt, không thông qua khâu trung gian nào.Tuy GVHD: GIANG HỒNG BẮC Page 2 KHOA ĐIỆN ĐIỆN TỬ Đồ án chuyên ngành 2 nhiên số lượng van ở biến tần trực tiếp lớn hơn và hệ thống điều khiển cũng phức tạp hơn rất nhiều. 1.2 Cấu tạo chung Cấu tạo biến tần gồm mạch chỉnh lưu, mạch một chiều trung gian( DC link), mạch nghịch lưu và phần điều khiển. Hình 1.1: cấu tạo chung của biến tần Từ đó, ta có thể cụ thể hóa thành 6 bộ phận như sau: 1.2.1 Bộ chỉnh lưu Phần đầu tiên trong quá trình biến điện áp đầu vào thành đầu ra mong muốn cho động cơ là quá trình chỉnh lưu. Điều này đạt được bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu cầu đi-ốt sóng toàn phần. Bộ chỉnh lưu cầu đi-ốt tương tự với các bộ chỉnh lưu thường thấy trong bộ nguồn, trong đó dòng điện xoay chiều một pha được chuyển đổi thành một chiều. Tuy nhiên, cầu đi-ốt được sử dụng trong Biến tần cũng có thể cấu hình đi-ốt bổ sung để cho phép chuyển đổi từ điện xoay chiều ba pha thành điện một chiều. Các đi-ốt chỉ cho phép luồng điện theo một hướng, vì vậy cầu đi-ốt hướng dòng electron của điện năng từ Dòng Xoay chiều (AC) thành Dòng Một c