Hệ truyền động điện một chiều Mentor II

Chia sẻ: Trần Trung Thủy | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:33

Thêm vào BST

Báo xấu

386
lượt xem 111
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Ở nước ta mặc dù là một nước chậm phát triển nhưng những năm gần đây cùng với những đòi hỏi của sản xuất cũng như sự hội nhập vào nền kinh tế thế giới thì việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật mà đặc biệt là sự tự động hóa các quá trình sản xuất đã có bước phát triển mới tạo ra sản phẩm có hàm lượng chất xám cao tiến tới hình thành một nền kinh tế tri thức....

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Hệ truyền động điện một chiều Mentor II

Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN Đề tài : Chuyên đề truyền động điện Hệ truyền động điện một chiều Mentor II Giáo viên hướng dẫn : Phạm Văn Cường Nhóm sinh viên thực hiện: 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 Mục lục Trang Lời mở đầu 3 Phần I Tổng quan về hệ thống truyền điện một chiều Mentor II 1. Khái quát chung 5 2. Thông số kỹ thuật 8 3. Tính năng làm việc 10 Phần II Phân tích hệ thống truyền điện một chiều Mentor II 2.1 Sơ đồ khối và cổng I/O 12 2.2 Các modul mở rộng 13 2.3 Các tham số cài đặt 16 2.4 Nguyên lý làm việc của hệ thống truyền điện một chiều Mentor II 18 2.5 Ứng dụng của hệ thống truyền điện một chiều Mentor II 24 Kết luận 29 Lời Mở Đầu Ngày nay với sự phát triển không ngừng của nền khoa học kỹ thuật đã tạo ra những thành tựu to lớn. Trong đó ngành tự đ ộng hóa 2 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 cũng góp phần không nhỏ vào thành công đó. Trong sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, có thể nói một trong những tiêu chí để đánh giá sự phát triển kinh tế của mỗi quốc gia là mức độ tự động hóa trong các quá trình sản xuất mà trước hết đó là năng suất và chất lượng sản phẩm làm ra. Sự phát triển rất nhanh chóng của máy điện tử, công nghệ thông tin và những thành tựu của lý thuyết Điều khiển tự động đã làm cơ sở và hỗ trợ cho sự phát triển tương xứng của lĩnh vực tự động hóa. Ở nước ta mặc dù là một nước chậm phát triển nhưng những năm gần đây cùng với những đòi hỏi của sản xuất cũng như sự hội nhập vào nền kinh tế thế giới thì việc áp dụng các tiến bộ khoa học kỹ thuật mà đặc biệt là sự tự động hóa các quá trình sản xuất đã có bước phát triển mới tạo ra sản phẩm có hàm lượng chất xám cao tiến tới hình thành một nền kinh tế tri thức Một trong những vấn đề quan trọng trong các dây truyền tự động hóa sản xuất hiện đại là việc điều chỉnh tốc độ động cơ. Từ trước đến nay, động cơ một chiều vẫn luôn là loại động cơ được sử dụng rộng rãi kể cả trong những hệ thống yêu cầu cao. Có nhiều phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều ví dụ như : thay đổi điện áp đặt vào phần ứng động, thay đổi từ thông, thay đổi điện trở phụ trên mạch phần ứng. Dựa vào các phương pháp đó có nhiều sản phẩm ra đời phụ tự động điều chỉnh tốc độ động cơ một chiều. Một ví dụ tiêu biểu là Mentor II của Control Techniques. Mentor II có khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ điện một chiều có đảo chiều quay. Mentor II được điều khiển bởi phần mềm MentorSoft là một phần mềm khác mạnh của 3 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 Control techniques. MentorSoft cho phép hiển thị đầy đủ tất cả các tham số bên trong của Mentor II Với sự hướng dẫn của thầy giáo,thạc sĩ: PHẠM VĂN CƯỜNG. Nhóm sinh viên chúng em đã có thời gian tìm hiểu về bộ điều khiển thông minh này.Tuy nhiên, do thời gian và trình độ có hạn nên trong chuyên đề này của chúng em không tránh khỏi những sai sót. Chúng em mong được tiếp thu những ý kiến đóng góp bổ sung của thầy nhằm giúp chúng em được hoàn thiện chính mình và hiểu sâu hơn về kiến thức chúng em đã được học. Trong thời gian chúng em làm chuyên đề thầy đã tận tình hướng dẫn, bảo ban chúng em để chúng em làm tốt chuyên đề này. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy. Nhóm sinh viên thực hiện Phần I : Tổng quan về hệ truyền động điện 1 chiều Mentor II 1.1 Khái quát chung 4 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 MentorII là một phiên bản mới nhất của Control Techniques. MentorII được ứng dụng trong những kỹ thuật tiên tiến có tính linh hoạt cao. Đây là một sản phẩm rất cần cho một hệ thống đòi hỏi chính xác và yêu cầu sự tái sinh. Ví dụ như trong hệ thống máy cuộn, máy vẽ, máy dán giấy, cầu trục. Mentor II có bộ vi xử lý công nghiệp điều khiển động cơ điện một chiều. Phạm vi đầu ra của dòng điện là 25A đến 1850A. Thiết bị này có điều khiển động cơ một chiều ở chế độ một góc phần tư hoặc bốn góc phần tư. Điều khiển một góc phần tư là điều khiển động cơ chỉ quay theo chiều thuận. Điều khiển bốn góc phần tư là điều khiển động cơ có đảo chiều quay. Cả hai kiểu điều khiển trên đều điều khiển tốc độ động cơ, có thể thêm điều khiển mômen động cơ. Những thông số của Mentor II được lựa chọn và thay đổi tại bảng điều khiển, Mentor II hay một giao diện qua truyền thông nối tiếp. Sau đây là một số đặc tính của Mentor II. • Công suất động cơ từ 7,5 kw cho đến 750 kw • Điện áp từ 208 đến 660V • Dòng điện đầu ra từ 25-1850 A • Điều khiển các tham số của động cơ là: • Tốc độ • Chiều quay • Mômen  Các ưu điểm nổi bật: 5 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 • Điều khiển tốc độ chính xác đến 0,1% ,đáp ứng nhanh, mômen ổn định. • Cài đặt các tham số dễ dàng nhờ cấu trúc menu tham số và phần mềm cài đặt Mentorsoft. • Các đầu vào ra tương tự và số đều có khả năng lập trình linh hoạt. • Có sẵn cổng truyền thông RS485. • Mở rộng tính năng dễ dàng bằng cách cắm thêm bộ đồng vi xử lý MD29.  Một số hình ảnh về Mentor II Hình 1.1 6 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 7 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 Hình1.2 1.2. Các thông số kỹ thuật. Công suất định mức điện Dây dẫn cầu chì Dòng định mức định mức yêu cầu Ở 400v Ở 500v Vào Ra Vào AC Ra DC kW Hp kW Hp 75 100 94 126 175 210 250 300(4) Tổn thất Kích cỡ dây cáp Khối công suất Thông gió lượng Vào AC Ra DC (mm2) (AWG) m3/min ft3/min Kg Lb kW HP 8 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 95 300MCM 2 70 21 46 0.38 0.5 Hình 1.3: Bảng thông số kỹ thuật của Mentor II  Điện áp đầu vào max cho bộ điều khiển • 480V +10% tiêu chuẩn • 525V +10% tùy chọn • 660V +10% yêu cầu đặc biệt.  Các thông số khác • Đầu ra Encoder: 300mA, 5V, 12V, 15V • Hiệu suất 98% • Analog input 12 bit (Qty 1), 10 bit (SL 4) • Truyền thông nối tiếp 4-wire chuẩn RS422 hoặc RS485, quang học • Tốc độ truyền là 4.800 hoặc 9.600. 9 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 Hình 1.4 : Bảng các thông số 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 1.3.Tính năng làm việc của Mentor II: • Là bộ điều khiển động cơ DC với dải công suất rộng, lập trình hoàn toàn với chung phần giao diện điều khiển. • Các ứng dụng đơn lẻ cài đặt dễ dàng với thông số cái đặt ít nhất; Module mở rộng MD-29 với bộ xử lý thông minh dành cho hệ thống truyền động cao cấp nhiều động cơ. Với bộ xử lý thông minh này hạn chế việc sử dụng PLC trung tâm khi thiết kế theo mạng điều khiển phân tán – CTNet và phần mềm lập trình cấp cao SYPTPro. • Khi thiết kế theo mạng điều khiển trung tâm với hệ thống PLC chủ, thì có thể lựa chọn nhiều module truyền thông khác nhau. • Cho phép chọn nhiều module truyền thông. • Tích hợp sẵn phần giao tiếp với máy tính chủ hay PLC. • Các đầu vào/ra dạng Analog hay Digital lập trình theo mục đích của người sử dụng. • Giảm thời gian cài đặt và vận hành với các thông số cài đặt đơn giản. • Điều khiển lực căng hằng số bằng cách chỉnh liên tục momen. • Phần mềm – Mentor soft cài đăt thông số dễ dàng. • Điều khiển vị trí.  Nguồn cung cấp: - Sự cố mất một hay nhiều pha đầu vào được tự động phát hiện. 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 - Thiết bị sẽ chạy mà không để ý tới.  Đầu ra: - 6 xung đầu vào SCRR tạo ra 12 xung đầu ra.  Phản hồi tốc độ: - Điện áp phần ứng động cơ hoặc máy phát tốc hoặc phản hồi số. Có PID trong mạch vòng tốc độ.  Phản hồi dòng điện: - Là 0.1%. - Mạch vòng dòng điện tuyến tính, tần số 80Hz. - Đáp lại mọi giá trị của dòng điện.  Điều khiển. - Tất cả các tín hiệu tương tự và hầu hết các tín hiệu số nhập vào đều có thể do người sử dụng tạo ra cho các ứng dụng đặc biệt: - Điều khiển cả tín hiệu số và tương tự. - Điều khiển PID mạch vòng tốc độ. - Bộ tín hiệu số cho điều khiển vị trí. - Bộ phát tốc cho đo lường. - Chương trình điều khiển giảm từ thông. - Phát hiện tự động tín hiệu nối tiếp và sự cố mất pha. - Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp mạch phần ứng. - Điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp kích thích. 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 Phần II : Phân tích hệ truyền động điện 1 chiều Mentor II 2.1. Sơ đồ khối và các cổng I/O: 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 Hình 2.1 : Sơ đồ khối và cổng I/O của Mentor II 2.2. C¸c Module më réng. • Module I/O (I/O box): - Kết nối MD-29 sử dụng chuẩn RS-485 và cung cấp khả năng điều khiển vào/ra từ xa. 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 - 5 tín hiệu Analog đầu vào. - 3 tín hiệu Analog đầu ra. - 8 tín hiệu Digital đầu vào. - 8 tín hiệu Digital đầu ra. - Module mở rộng I/O cho phép mở rộng tới 32 đầu vào và 32 đầu ra. Có khả năng kết nối 15 Module vào/ra theo kiểu giao tiếp nối tiếp. - Giao tiếp nối tiếp có khả năng kết nối tới hơn 100m. - Bộ điều khiển kích từ(FXM5). - Điện áp phản hồi phần ứng từ 220-600VDC. - Dòng kích từ 20A. - 1 pha đầu vào. - Điều khiển một nửa hoặc hoàn toàn đầu ra của thyristor. • Module mở rộng (MD29): - Cài thêm dễ dàng trong bộ vi xử lý thứ 2. - Thiết bị tiết kiệm chi phí để viết ứng dụng cụ thể cho các chương trình không sử dụng PLC hoặc các thiết bị điều khiển riêng biệt. - Lập trình sử dụng ngôn ngữ DPL (Denver Public Library ) hoặc SYPT theo tiêu chuân IEC 1131 tích hợp sẵn trong các chương trình LADDER hay các khối chương trình chức năng (FUNCTION BLOG). - Tích hợp sẵn bộ điều khiển vị trí. • Card giao tiếp mạng CTNet(MD29AN): 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 - Phương thức truyền thông mạng tốc độ cao. - Phù hợp với mạng điều khiển phân tán – không yêu cầu dùng bộ điều khiển trung tâm PLC. - Lập trình sử dụng SYPTPro. • Cad giao tiếp chuẩn Profibus-DP (MD24): - Mạng truyền thông tốc độ cao. - Phù hợp với mạng điều khiển trung tâm. - File cấu hình chung cho PLC của Siemens. • Cad giao tiếp chuẩn DeviceNet (MD25): - Giao thức mạng tốc độ cao sử dụng lớp phần cứng CAN. - Phù hợp với mạng điều khiển trung tâm. - Dữ liệu có sẵn EDS. • Cad giao tiếp chuẩn Interbus-S (MDIBS): - Bộ giao diện dễ dàng thích hợp cho mạng truyền thông Interbus - S. - Phù hợp với mạng điều khiển trung tâm. - Tốc độ truyền dữ liệu lên tới 500 kbit/s. - Phát hiện được lỗi trong mạng. - Nối với MD29 sử dụng RS485 và hỗ trợ khả năng điều khiển đầu vào/ra từ xa. • Điều khiển kỹ thuật số vòng tốc độ và vòng vị trí: 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 Tính năng này cho phép chạy đồng bộ tốc độ hay vị trí trong hệ thống sử dụng nhiều bộ điều khiển. Vị trí của trục có thể được gia giảm hay có thể chỉnh tỉ lệ tốc độ điều khiển độ co giãn trong các ứng dụng như máy đùn, kéo cáp hay trong các nhà máy dệt. • Bộ điều khiển kích từ : - Bộ điều khiển kích từ MDA3 tích hợp sẵn trong mentor II(công suất M25/R-M210/R) hỗ trợ tính năng điếu khiển dòng kích từ động cơ chẳng hạn đặc tính công suất không đổi. - Chức năng này dùng để điều khiển công suất bằng hằng số, phổ biến trong máy công cụ, máy trộn,cuộn và xả cuộn. - Hỗ trợ việc cài đặt,vận hành,điều khiển hoàn toàn bằng kĩ thuật số và chức năng bảo vệ khi mất kích từ.bộ điều khiển metor II từ M350/R-M1850/R gắn sẵn phần kích từ cố định. 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 2.3. C¸c tham sè cµi ®Æt. B¶ng ®iÒu khiÓn cña Mentor II lµ n¬i ®iÒu khiÓn vµ truy nhËp c¸c tham sè cña qua ®ã ®iÒu khiÓn ®éng c¬: H×nh 2.2: B¶ng ®iÒu khiÓn cña Mentor II. • Sử dụng các phím lên hoặc xuống để lựa chọn một tham số từ trình đơn. Số các tham số xuất hiện ở bên phải của dấu chấm thập phân trong cửa sổ chỉ số, và giá trị của tham số lựa chọn xuất hiện trong số lựa chọn xuất hiện trong cửa sổ dữ liệu. • Nhấn phím MODE một lần để truy cập vào giá trị tham số được hiển thị để điều chỉnh. Giá trị hiển thị nhanh chóng nếu được phép truy cập. 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 • Sử dụng các phím lên hoặc xuống để điều chỉnh giá trị. Để điều chỉnh nhanh chóng, nhấn và giữ một phím. • Nhấn phím MODE một lần nữa để thoát khỏi chế độ điều chỉnh. • Lưu giá trị của tham số sau khi thay đổi, nếu không các giá trị mới sẽ bị mất khi thiết bị điều khiển bị ngắt nguồn. Để lưu trữ, đặt Parameter 00 = 1 và nhấn Reset. • Nếu cài đặt bằng bộ điều chỉnh từ xa thì tiến hành tương tự.  Các Menu • Menu 1: Cài đặt tốc độ • Menu 2: Cài đặt độ trễ • Menu 3: Cài đặt phản hồi và mạch vòng tốc độ • Menu 4: Lựa chọn và giới hạn dòng điện • Menu 5: Current Loop • Menu 6: Điều khiển từ thông • Menu 7: Cài đặt đầu vào ra Analog • Menu 8: Đầu vào Digital • Menu 9: Trạng thái Output • Menu 10: TT logic và chuẩn đoán thông tin • Menu 11: Cài đặt tổng hợp • Menu 12: Lập trình mức • Menu 13: Khoá số 1 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII
Trường ĐHCN HÀ NỘI Điện 3_k10 2.4. Nguyên lý làm việc của hệ TĐĐ một chiều Mentor II Mentor II có nhiều chức năng nên cấu tạo tương đối phức tạp. Trong bài tập này đi sau tìm hiểu MentorII M25 và M25(R) Các hàm điều khiển động cơ một chiều là điều khiển tốc độ, mômen, phương hướng quay. Tốc độ tỷ lệ thuận với thành phần ứng và tỷ lệ nghịch với từ thông Mômen, tỷ lệ thuận với dòng điện phần ứng và từ thông. Hướng quay liên quan tới cực tính của điện áp phần ứng và kích từ: F1+ F2+ A1+ A2+ SF * FELD ANKER M Hình 2.3: Sơ đồ nối điện áp phần ứng và kích từ vào Mentor II a, Giả thiết từ thông không đổi, có thể điều khiển tốc độ tới điểm nơi điện áp cực đại. Dòng điện phần ứng cũng làm một hàm của điện 2 Chuyên đề TĐĐ một chiều MentorII