LỜI NÓI ĐẦU

---oOo---

So với tất cả động cơ điện sử dụng trong công nghiệp, động cơ không đồng bộ 1, 3 pha được sử dụng rộng rãi nhất, từ công suất nhỏ, trung đến công suất lớn và chúng đang dần thay thế các động cơ một chiều do có nhiều tính năng ưu việt như: kết cấu đơn giản, độ bền cao, dễ bảo trì, chi phí thấp, sử dụng trực tiếp lưới điện. Nhưng quan trọng hơn cả do kỹ thuật điều khiển động cơ phát triển làm cho việc điều khiển động cơ không đồng bộ trở nên dễ dàng nên khắc phục được những nhược điểm của động cơ như: đặc tính đóng, mở máy, điều khiển moment

Trong các loại động cơ không đồng bộ, thì động cơ không đồng bộ có roto lồng sóc là được sử dụng nhiều hơn cả. Chúng được sử dụng trong các máy nghiền, máy khuấy, ba lăng vận tải, máy bơm, quạt thông gió, quạt giải nhiệt

Trong thời gian gần đây do sự phát triển của nền công nghiệp chế tạo các khóa bán dẩn có công suất lớn, kỹ thuật điện tử, tin học nên các tính năng của động cơ không đồng bộ được khai thác triệt để. Nó đuợc điều khiển bởi các bộ biến tần bán dẫn và ngày càng được hoàn thiện hơn nên có thể so sánh với hệ truyền động một chiều nhất là ở vùng công suất lớn.

Trong công nghiệp thường sử dụng 4 bộ truyền động để điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ đó là:

- Điều chỉnh điện áp cấp cho động cơ dùng bộ biến đổi thyristor.

- Điều chỉnh điện trở roto.

- Điều chỉnh công suất trượt.

- Điều chỉnh tần số nguồn cung cấp cho động cơ bằng bộ biến đổi tần số.

Trong đồ án chuyên ngành này chúng em sẽ thiết kết 2 bộ điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ bằng 2 phương pháp: thay đổi điện áp cho động cơ không đồng bộ 1 pha bằng cách thay đổi góc kính cho triac và thay đổi tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha dùng bộ biến đổi tần số.

MỤC LỤC

Phần I: LÝ THUYẾT CƠ SỞ Trang 1

[*]CÁC BỘ BIẾN ĐỔI XUNG ÁP 1

[*]Các sơ đồ van 1

[*]Hoạt động với tải thuần trở . 2

[*]Hoạt động với tải trở cảm 3

[*]BIẾN TẦN & CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN 5

[*]Giới thiệu chung 5

[*]Phân loại các bộ biến tần . 6

[*]Biến tần trực tiếp 6

[*]Biến tần gián tiếp 6

[*]Biến tần sử dụng nghịch lưu áp 6

[*]Biến tần nghịch lưu dòng . 6

[*]Bộ nghịch lưu áp 3 pha . 7

[*]Biến tần nguồn áp điều khiển theo phương pháp V/f 8

[*]Phương pháp E/f . 8

[*]Phương pháp V/f 9

[*]Các phương pháp thông dụng trong đk động cơ KĐB qua biên tần 11

[*]Phương pháp điều rộng xung SINPWM . 11

[*]Phương pháp vectơ không gian 12

[*]CHUẨN RS-485 . 15

[*]Mạch chuyển đổi RS-232 sang RS-485 16

[*]Mạch Chuyển đổi RS-485 sang TTL và ngược lại 17

[*]MODBUS 18

[*]Cơ chế giao tiếp . 18

[*]Mạng Modbus chuẩn . 19

[*]Modbus trên các mạng khác 19

[*]Chế độ truyền 19

[*]Chế độ ASCII . 20

[*]Chế độ RTU . 20

[*]Khung ASCII . 20

[*]Khung RTU . 20

[*]Bảo toàn dữ liệu 21

[*]Kiểm soát LRC . 21

[*]Kiểm soát CRC . 21

[*]LẬP TRÌNH GIAO DIỆN HMI TRONG WINCC . 21

[*]Giới thiệu về HMI 21

[*]Tổng quan về WinCC 22

[*]Các bước cơ bản để xây dựng một Project 23

[*]Lập trình C cho WinCC 23

[*]Lập trình theo thuộc tính Properties 24

[*]Lập trình theo sự kiện Events 24

[*]Các hàm hỗ trợ trong WinCC 25

Phần II: KHẢO SÁT LINH KIỆN CHÍNH 26

[*]VI ĐIỀU KHIỂN AVR- MEGA 16 26

[*]Những thông số cơ bản của mega 16 26

[*]Sơ đồ chân mega16 27

[*]Cấu trúc bên trong của mega 16 27

[*]VI ĐIỀU KHIỂN AVR -MEGA 8 . 28

[*]Những thông số cơ bản của mega 8 . 28

[*]Sơ đồ chân mega8 . 28

[*]Cấu trúc bên trong của mega 8 29

[*]VI ĐIỀU KHIỂN AVR-TINY 13 . 29

[*]Những thông số cơ bản của Tiny 13: . 29

[*]Sơ đồ chân Tiny13 30

[*]Cấu trúc bên trong Tiny13 30

[*]CẢM BIẾN NHIỆT LM335 31

[*]OPTO 4N35 32

[*]MOSFET . 32

Phần III: THI CÔNG ĐỀ TÀI . 34

[*]YÊU CẦU ĐỀ TÀI . 34

[*]ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ AC 1 PHA . 35

[*]Phân tích tổng quát sơ đồ khối hệ thống . 35

[*]Sơ lược hoạt động của toàn bộ hệ thống: 35

[*]Sơ đồ khối hệ thống . 36

[*]Sơ đồ nguyên lý và chức năng các khối . 36

[*]Khối nguồn . 36

[*]Khối cảm biến nhiệt 37

[*]Khối đồng bộ 37

[*]Khối công suất 38

[*]Khối vi xử lý . 38

[*]Khối đếm 39

[*]Khối nút nhấn . 40

[*]Khối hiển thị . 40

[*]Khối giao tiếp máy tính 41

[*]Sơ đồ nguyên lý 43

[*]Lưu đồ giải thuật mega 16(master) 44

[*]Lưu đồ chương trình chính . 44

[*]Lưu đồ xử lý ngắt timer1 45

[*]Lưu đồ xử lý ngắt timer2 46

[*]Lưu đồ giải thuật mega 8(slaver) . 47

[*]Chương trình chính 47

[*]Lưu đồ xử lý tín hiệu điều khiển 47

[*]ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ AC 3 PHA . 48

[*]Sơ đồ khối hệ thống 48

[*]Giải thích chức năng từng khối 48

[*]Source . 48

[*]Starter . 49

[*]Switching power . 49

[*]3 Phase driver . 50

[*]Inductive sensor 50

[*]3 Phase MC 50

[*]Main MC 51

[*]LCD 20 * 4 . 51

[*]Key pad variable resistor 52

[*]RS 485 52

[*]Tem sensor . 52

[*]Cooling MC 53

[*]Fan driver . 53

[*]DC motor & 3phase motor . 53

[*]Sơ đồ mạch của hệ thống . 54

[*]Sơ đồ nguyên lý mạch xử lý . 54

[*]Sơ đồ nguyên lý mạch công suất 55

[*]Lưu đồ giải thuật hệ thống . 56

[*]Lưu đồ giải thuật VĐK trung tâm . 56

[*]Chương trình chính . 56

[*]Chương trình ngắt . 57

[*]Lưu đồ giải thuật VĐK 3 pha . 57

[*]Chương trình chính 57

[*]Chương trình ngắt 58

[*]Lưu đồ giải thuật VĐK làm mát . 58

[*]THIẾT KẾ GIAO DIỆN HMI ĐK & GIÁM SÁT 59

[*]Màn hình đăng nhập . 59

[*]Màn hình điều khiển . 60

[*]Giao diện giám sát, điều khiển động cơ AC 1 pha 60

[*]Giao diện giám sát, điều khiển động cơ AC 3 pha 62

Phần IV: KẾT LUẬN . 65

Phần phụ lục . 66

Tài liệu tham khả