Đồ án Nghiên cứu ứng dụng biến tần ACS355 của hãng abb dùng cho hệ thống bơm quạt trong công nghiệp

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG 
 ISO 9001:2015 
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ACS355 CỦA 
 HÃNG ABB DÙNG CHO HỆ THỐNG BƠM QUẠT 
 TRONG CÔNG NGHIỆP 
 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
 NGÀNH ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP 
 HẢI PHÒNG - 2018 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG 
 ISO 9001:2008 
NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ACS355 CỦA 
 HÃNG ABB DÙNG CHO HỆ THỐNG BƠM QUẠT 
 TRONG CÔNG NGHIỆP 
 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP Đ ẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
 NGÀNH ĐIỆN TỰ Đ ỘNG CÔNG NGHIỆP 
 Sinh viên:Nguyễn Sĩ Tâm 
 Người hướng dẫn: Th.S Đinh Thế Nam 
 HẢI PHÒNG - 2018 
 Cộng hoà xã hội chủ nghĩa Việt Nam 
 Độc lập – Tự Do – Hạnh Phúc 
 ----------------o0o----------------- 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG 
NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
 Sinh viên: Nguyễn Sĩ Tâm–MSV : 1412102054 
 Lớp : ĐC1801-Ngành Điện Tự Động Công Nghiệp 
 Tên đề tài : NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG BIẾN TẦN ACS355 
 CỦA HÃNG ABB DÙNG CHO HỆ THỐNG BƠM QUẠT 
 TRONG CÔNG NGHIỆP 
 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt nghiệp ( 
về lý luận, thực tiễn, các số liệu cần tính toán và các bản vẽ). 
.............................................................................................................................
............................................................................................................................. 
.............................................................................................................................
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
.............................................................................................................................
............................................................................................................................. 
2. Các số liệu cần thiết để thiết kế, tính toán 
............................................................................................................................. 
.............................................................................................................................
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
.............................................................................................................................
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
............................................................................................................................. 
.............................................................................................................................
............................................................................................................................. 
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp..........................................................................: CÁC CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
Người hướng dẫn thứ nhất: 
Họ và tên : Đinh Thế Nam 
Học hàm, học vị : Thạc sĩ 
Cơ quan công tác : Trường Đại học dân lập Hải Phòng 
Nội dung hướng dẫn : Toàn bộ đề tài 
Người hướng dẫn thứ hai: 
Họ và tên : 
Học hàm, học vị : 
Cơ quan công tác : 
Nội dung hướng dẫn : 
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 13 tháng 8 năm 2018. 
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 2 tháng 11 .năm 2018 
 Đã nhận nhiệm vụ Đ.T.T.N Đã giao nhiệm vụ Đ.T.T.N 
 Sinh viên Cán bộ hướng dẫn Đ.T.T.N 
 Nguyễn Sĩ Tâm Th.S Đinh Thế Nam 
 Hải Phòng, ngày........tháng........năm 2018 
 HIỆU TRƯỞNG 
 GS.TS.NGƯT TRẦN HỮU NGHỊ PHẦN NHẬN XÉT TÓM TẮT CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 
1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp. 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
2. Đánh giá chất lượng của Đ.T.T.N ( so với nội dung yêu cầu đã đề ra trong 
nhiệm vụ Đ.T.T.N, trên các mặt lý luận thực tiễn, tính toán giá trị sử dụng, chất 
lượng các bản vẽ..) 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
3. Cho điểm của cán bộ hướng dẫn 
 ( Điểm ghi bằng số và chữ) 
 Ngày tháng .năm 2018 
 Cán bộ hướng dẫn chính 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ CỦA NGƯỜI CHẤM PHẢN BIỆN 
 ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
1. Đánh giá chất lượng đề tài tốt nghiệp về các mặt thu thập và phân tích số liệu 
ban đầu, cơ sở lý luận chọn phương án tối ưu, cách tính toán chất lượng thuyết 
minh và bản vẽ, giá trị lý luận và thực tiễn đề tài. 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
.......................................................................................................................... 
2. Cho điểm của cán bộ chấm phản biện 
 ( Điểm ghi bằng số và chữ) 
 Ngày tháng .năm 2018 
 Người chấm phản biện 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
MỤC LỤC 
LỜI NÓI ĐẦU ....................................................................................................... 1 
CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ DỊ BỘ BA PHA VÀ CÁC 
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ..................................... 2 
1.1. KHÁI QUÁT CHUNG .................................................................................... 2 
1.2. CẤU TẠO ........................................................................................................ 2 
1.2.1. Cấu tạo của stato ........................................................................................... 2 
1.2.1.1. Mạch từ: ..................................................................................................... 3 
1.2.1.2. Mạch điện:.................................................................................................. 3 
1.2.2. Cấu tạo của rô to ........................................................................................... 3 
1.2.2.1. Mạch từ: ..................................................................................................... 3 
1.2.2.2. Mạch điện:.................................................................................................. 3 
1.2.3. Nguyên lý hoạt động ..................................................................................... 4 
1.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ........ 5 
1.3.1. Khởi động trực tiếp ....................................................................................... 5 
1.3.2. Khởi động gián tiếp ....................................................................................... 6 
1.3.2.1. Khởi động động cơ dị bộ rô to dây quấn .................................................... 6 
1.3.2. 2. Khởi động động cơ dị bộ rô to ngắn mạch ................................................ 7 
1.4. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ DỊ BỘ............. 12 
1.4.1. Điều chỉnh động cơ dị bộ bằng cách thay đổi tần số nguồn ........................ 13 
1.4.2. phương pháp điều chỉnh tần số U/f = const ................................................. 14 
1.4.3. Chọn phương pháp điều chỉnh tốc độ ......................................................... 17 
CHƯƠNG 2.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN TẦN ....................................... 18 
2.1. ĐẶT VẤN ĐỀ ............................................................................................... 18 
2.2. PHÂN LOẠI BIẾN TẦN ............................................................................... 19 
Biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp 2.2.1. Biến tần trực tiếp ........................... 20 
2.2.2. Biến tần gián tiếp ........................................................................................ 22 
2.3. SƠ ĐỒ CẤU TRÚC VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BIẾN TẦN ... 25 
2.3.1. Cấu trúc cơ bản của một bộ biến tần ........................................................... 25 
CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ BẢNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG BIẾN TẦN ABB 
ACS355 ĐỂ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BƠM QUẠT TRONG CÔNG 
NGHIỆP ............................................................................................................... 27 
 3.1. GIỚI THIỆU VỀ HÃNG ABB TẠI VIỆT NAM ........................................... 27 
3.2. BIẾN TẦN ABB ACS355 ............................................................................. 28 
3.2.1. Các tính năng nổi bật ................................................................................... 28 
3.2.2. Thông số kỹ thuật ........................................................................................ 30 
3.3. CẤP NGUỒN CHO BIẾN TẦN VÀ ĐỘNG CƠ .......................................... 31 
3.4. KHỞI ĐỘNG VÀ ĐIỀU CHỈNH HỆ THỐNG BƠM QUẠT TRONG CÔNG 
NGHIỆP ................................................................................................................ 32 
3.4.1 ỨNG DỤNG CỦA BIẾN TẦN ACS 355 TRONG CÔNG NGHIỆP .......... 32 
1.1.Biến tần cho bơm cấp 2 ( Điều khiển lưu lượng): ........................................... 33 
1.2.Cấp nước cho nhà cao tầng ............................................................................. 33 
1.3.Biến tần cho bơm cấp 1 ( Không điều khiển lưu lượng): ................................ 33 
2.Quạt hút/đẩy: ...................................................................................................... 34 
3.Máy nén khí: ...................................................................................................... 34 
4.Băng tải: ............................................................................................................. 35 
5.Thiết bị nâng hạ: ................................................................................................ 36 
6.Máy cán kéo: ...................................................................................................... 37 
7.Máy ép phun: ..................................................................................................... 38 
8.Máy cuốn/nhả..................................................................................................... 38 
9.Hệ thống HVAC................................................................................................. 39 
10.Máy khuấy trộn, quay ly tâm: .......................................................................... 39 
11.Thay thế cho việc sử dụng các cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy 
công tác: ................................................................................................................ 39 
3.4.2 BIẾN TẦN ACS355 ĐIỀU KHIỂN CHO BƠM TRONG CÔNG NGHIỆP 40 
3.4.3 BIẾN TẦN ACS355 ĐIỀU KHIỂN QUẠT TRONG CÔNG NGHIỆP ....... 46 
III. Biến tần ACS355 cho quạt gió lò đốt. ............................................................. 48 
KẾT LUẬN .......................................................................................................... 54 
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................. 55 
 LỜI NÓI ĐẦU 
 Trong các ngành công nghiệp, động cơ điện không đồng bộ được sử dụng 
phổ biến bởi tính chất đơn giản và tin cậy trong thiết kế chế tạo và sử dụng. Tuy 
nhiên khi sử dụng động cơ không đồng bộ trong sản xuất đặc biệt với các động cơ 
có công suất lớn ta cần chú ý tới quá trình khởi động động cơ do khi khởi động rô 
to ở trạng thái ngắn mạch, dẫn đến dòng điện khởi động và mômen khởi động lớn, 
nếu không có biện pháp khởi động thích hợp có thể không khởi động được động cơ 
hoặc gây nguy hiểm cho các thiết bị khác trong hệ thống điện. Vấn đề khởi động 
động cơ điện không đồng bộ đã được nghiên cứu từ lâu với các biện pháp khá hoàn 
thiện để giảm dòng điện và mômen khởi động. 
 Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em được giao nhiệm vụ và nghiên cứu 
đề tài “Nghiên cứu ứng dụng biến tần ACS355 của hãngABB dùng cho hệ 
thống bơm quạt trong công nghiệp”do thầy giáoThạc Sĩ Đinh Thế Nam hướng 
dẫnthực hiện. Bản đồ án tốt nghiệp này bao gồm ba chương: 
 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA 
PHA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ. 
 CHƯƠNG 2 : GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN TẦN. 
 CHƯƠNG 3 : THIẾT KẾ BẢNG ĐIỀU KHIỂN SỬ DỤNG BIẾN TẦN 
ABB ACS355 ĐỂ ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG BƠM QUẠT TRONG CÔNG 
NGHIỆP 
 1