Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
1
Biến
Biến
tần ALTIVAR
tần ALTIVAR
Lựa chọn mới cho truyền động điện xoay chiều
(Variable Speed Drives)
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
2
Nội dung
I. Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
II. Cấu tạo biến tần
III. Phương thức điều khiển biến tần
IV. Các chức năng cơ bản của biến tần
V. Đặc tính cơ, luật điều khiển
VI. Các chức năng biến tần (tiếp…)
VII. Biến tần trong hệ thống điện
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
3
I. Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
II. Cấu tạo biến tần
III. Phương thức điều khiển biến tần
IV. Các chức năng cơ bản của biến tần
V. Đặc tính cơ, luật điều khiển
VI. Các chức năng biến tần (tiếp…)
VII. Biến tần trong hệ thống điện
Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
4
WORLD WIDE MARKET for the AC compact drives = 1,2 Billion $
Schneider + Toshiba = 16% of the market share
Schneider is n°1 on the market of the AC compact drives
Source: IMS Research (2006)
=S= &
Toshiba
Market Shares (in 2006)
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
5
Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
Điều khiển thang máy, cơ cấu nâng hạ
Dừng nhanh và chính xác
Giảm sốc và chấn động cơ khí
t
Tốc độ thang
1m/s
ACC DEC
3 s 3 s
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
6
Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
Điều khiển quá trình sản xuất
Phố hợp quá trình sản xuất
Dừng nhanh và chính xác
Giảm sốc và chấn động cơ khí
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
7
Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
Tiết kiệm năng lượng với hệ thống HVAC /bơm quạt
Tiết kiệm năng lượng giảm chi phí vận hành
Nâng cao chất lượng điều khiển toàn hệ thống
Giảm sốc và chấn động cơ khí cho các hệ truyền động
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
8
50Hz
25Hz
0Hz
50Hz
25Hz
0Hz
Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
Thí dụ:
Máy nén (với áp suất đặt 5.5 bar)
Tiết kiệm tới 35% điện năng
Giảm hao mòn cơ khí do khởi động nhiều lần
Tiết kiệm năng lượng với hệ thống HVAC /bơm quạt
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
9
Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
Tiết kiệm năng lượng với hệ thống HVAC /bơm quạt
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
10
ATV71 : 0.37 tới 630 kW
Drive
Altivar 12
Starter
Altistart 01
Drive
Altivar 312
Cho các ứng dụng đơn giản
Cho các ứng dụng phức tạp, thang máy (CT)
ATS48 : 4 tới 1200 kW
ATV21 : 0.75 tới 75 kW
ATV61 : 0.37 tới 800 kW
61Plus : 90 tới 2400 kW
Cho các ứng dụng bơm/quạt (VT)
Starter
Altistart 48
ALTISTART và ALTIVAR giải pháp cho mọi ứng dụng
Biến tần ALTIVAR
Drive
Altivar 61
Drive
Altivar 71L
Drive
Altivar 21
Drive
Altivar 71
ATV71L: 3 tới 75 kW
71Plus : 90 tới 2000 kW
Drive
Altivar 61 Plus
Drive
Altivar 71 Plus
Starter
Altistart 22
ATS01 : 0.37 tới 75 kW
ATS22 : 4 tới 400 kW
ATV12 : 0.18 tới 4 kW
ATV312 : 0.18 tới 15 kW
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
11
Biến tần ALTIVAR
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
12
I. Nhu cầu điều chỉnh tốc độ
II. Cấu tạo biến tần
III. Phương thức điều khiển biến tần
IV. Các chức năng cơ bản của biến tần
V. Đặc tính cơ, luật điều khiển
VI. Các chức năng biến tần (tiếp…)
VII. Biến tần trong hệ thống điện
Cấu tạo biến tần
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
13
Cấu tạo biến tần
I> I>I>
M
~
Q1
EMC
Filter
Altivar
L
Vi xử lý/điều khiển
Mạch chỉnh lưu
Mạch một chiều trung gian (DC link)
Mạch nghịch lưu
Phần điều khiển
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
14
Cấu tạo biến tần
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
15
Cấu tạo biến tần
Chỉnh
lưu
Mạch một chiều
Trung gian
Nghịch
lưu
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
16
Cấu tạo biến tần
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
17
PWM (Pulse Width Modulation)
t
S
I
UL
S
UL
I
t
U
S
L
I
D
R
Control
circuit
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
18
0 V
Điện áp ra (PWM)
Dòng điện động cơ
Dạng sóng điện áp và dòng điện đầu ra biến tần
Cấu tạo biến tần
2
ac
U
bus
V =
+Vbus/2
-Vbus/2
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
19
M
ATV71
U
V
W
ATV71 luôn có sẵn transitor
cho mạch hãm tới công suất
160kW ATV71C16N4
PBPA
L2
L3
L1
PO (+)
PC (-)
Mạch hãm
Cấu tạo biến tần
40:1
≅ 980 RPM
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
20
Braking R
> U
I
I
I
I
I
I
U
I < I max
When the motor works in quadrants 2 or 4 it works as a generator transforming the mechanical energy into electric one.
The generated current flows by the transistor diodes towards the direct current bus.
This current increases the voltage level of the DC BUS. When the level exceeds a specific threshold, a transistor unloads
the energy through an external resistance.
Unloading this energy produces the motor braking.
Braking resistance
The minimum ohm value of the resistance
cannot be exceeded
The average dissipated power depends on the
duty cycle of the machine (cf. catalog)
Cấu tạo biến tần
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
21
Mạch hãm
Cấu tạo biến tần
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
22
Cấu tạo biến tần
0 20mA
4-20mA
L1
L2
(L3)
SA
SC
SB
U/T1
V/T2
W/T3
+/PA
-/PB
Tới động
cơ
Tới điện
trở hãm
COM
AIV
+10
AIC
+24
LI1 chạy thuận
0-10V
Nguồn cấp
ALTIVAR
LI2 Chạy nghịch
LI3 PS2
LI4 PS3
Các đầu vào số
Các đầu ra rơ-le
Các đầu vào/ra
Các đầu vào tương
tự
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
23
Cấu tạo biến tần
Các đầu vào/ra
Cổng RJ-45
cho truyền thông
Các
đầu nối
cho
điều
khiển
Thí dụ:
Đầu nối điều khiển cho ATV312
Chọn kiểu
nguồn
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
24
Cấu tạo biến tần
Các đầu vào/ra
Thí dụ:
Đầu nối điều khiển cho ATV61 & ATV71
Schneider Electric Vietnam – Vinh Tung – Oct 2010
25
Cấu tạo biến tần
Chọn kiểu nguồn ATV61 & ATV71