Đồ án Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng

Nội dung text: Đồ án Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng

1. Điều khiển động cơ Nhóm 24 ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TP.HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG .. ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ Đề tài:Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hòa điều khiển theo nhiệt độ phòng GVHD: TS.LÊ QUANG ĐỨC SVTH:NHÓM 24 1.Hoàng Văn Huệ 1051060026 2.Trương Văn Hoạt 1051060025 3.Lê Đức Hậu 1051060017 Tp.Hồ Chí Minh,Tháng10/2013 Page 1
2. Điều khiển động cơ Nhóm 24 A.YÊU CẦU ĐỀ TÀI, HƯỚNG GIẢI QUYẾT Yêu cầu đề tài: Điều khiển quạt gió làm mát cấp khí lạnh cho phòng từ máy điều hoà, điều khiển theo nhiệt độ phòng. ➢ Quạt có công suất 10 HP, ➢ Chọn động cơ, quạt, AC drive, thiết bị điện để điều khiển nhiệt độ của phòng. ➢ Quạt chạy liên tục, tự chạy lại khi có sự cố mất điện. ➢ Báo động điện áp hệ thống thấp đèn, dừng động cơ. ➢ Điều khiển ổn định nhiệt độ phòng bằng cách điều khiển tốc độ động cơ quạt: nhiệt độ ổn định cài đặt được trong khoảng 20 – 300C I.Tìm hiểu vấn đề: Đối tượng làm việc ở đây là quạt gió.Các loại quạt gió thông dụng phân loại theo nguyên lý làm việc: ➢ Quạt ly tâm: dịch chuyển dòng khí trong mặt phẳng vuông góc với trục quay. ➢ Quạt hướng trục: dịch chuyển dòng khí song song với trục quay của quạt. Dựa theo yêu cầu của đề bài ta chọn loại quạt gió ly tâm. Moment tỉ lệ với bình phương tốc độ quay. Đường đặc tính cơ của máy sản xuất : Page 2
3. Điều khiển động cơ Nhóm 24 Điều khiển quạt để ổn định nhiệt độ phòng, cài đặt được trong khoảng 20 – 300C Mô tả quá trình làm việc : Để ổn định được nhiệt độ của phòng, ta sử dụng chức năng PID của biến tần để điều khiển tốc độ của động cơ, kiểm soát nhiệt độ phòng trong 3 trường hợp sau: ➢ Nếu nhiệt độ phòng lớn hơn nhiệt độ mong muốn, biến tần điều khiển động cơ chạy nhanh hơn, để lấy nhiều không khí qua máy lạnh hơn, giảm nhiệt độ phòng về nhiệt độ mong muốn. ➢ Nếu nhiệt độ phòng bằng nhiệt độ mong muốn, biến tần điều khiển động cơ giữ tốc độ, chạy ổn định. ➢ Nếu nhiệt độ phòng nhỏ hơn nhiệt độ mong muốn , biến tần điều khiển động cơ chạy chậm lại, giảm không khí qua máy lạnh, và đưa nhiệt độ phòng về nhiệt độ mong muốn. Chế độ làm việc dài hạn. II.Sơ đồ giải pháp: KHÍ LẠNH PHÒNG ĐỘNG BIẾN TẦN CƠ QUẠT LÀM VIÊC CẢM BIẾN NHIỆT ĐỘ Hướng giải quyết: ➢ Dùng quạt gió ly tâm của hãng Phương Linh. ➢ Dùng động cơ kéo quạt phù hợp. ➢ Dùng biến tần điều khiển U/f của hãng Omron. ➢ Dùng cảm biến nhiệt độ đặt trong phòng để phản hồi nhiệt độ thực tế ở trong phòng. ➢ Dựa vào độ sai lệch giữa nhiệt độ đặt và nhiệt độ thực tế ở trong phòng để điều khiển tốc độ quạt. ➢ Dùng nguồn nuôi cảm biến Power Supply. ➢ Dùng các thiết bị điện để đóng cắt và bảo vệ phù hợp. Page 3
4. Điều khiển động cơ Nhóm 24 III. Chọn các thiết bị 1. Quạt: Yêu cầu: quạt có công suất P =10 HP Giải pháp:Ta chọn quạt ly tâm của hãng Phương Linh có model CPL-4-5,5I : (catalog quạt gió ly tâm _Phương Linh trang 1/1) Quạt ly tâm của hãng Phương Linh CPL – 4 – 5,5I có các thông số sau: • Công suất : 7.5KW • Điện áp : 380 V • Tốc độ : 1450 V/p • Lưu lượng : 7000 – 8500 m3/h • Phi cánh : 550mm 2. Động cơ kéo quạt: Mục đích : Để kéo quạt gió. Yêu cầu : • Phù hợp với quạt gió có công suất 10 HP. • Là động cơ xoay chiều 3 pha. Giải pháp: Chọn động cơ kéo quạt của hãng ABB có model: M2AA-132M Page 4
5. Điều khiển động cơ Nhóm 24 (catalog động cơ _ABB trang 7/28) Động cơ kéo quạt có các thông số sau: • Công suất định mức : 7.5KW • Dòng điện định mức : 14,8 A. • Điện áp định mức : 400V/ 50Hz • Hệ số công suất : 0,83 • Tốc độ định mức :1450 rpm • Số cực : 4 3.Biến tần. Mục đích:Điều khiển tốc độ cho động cơ kéo quạt gió có công suất 7,5 HP Yêu cầu: • Điều khiển U/f • Chế độ làm việc dài hạn • Sử dụng cho động cơ có công suất đầu ra là 10HP Page 5
6. Điều khiển động cơ Nhóm 24 • Biến tần điều khiển của hãng Omron Giải pháp:Ta chọn biến tần của hãng Omron có model:3G3JX - A4075 (catalog bien tan Omron trang 209/262) Thông số kĩ thuật của biến tần: • Điện áp và dòng điện đầu vào : 380 - 400V AC • Tần số đinh mức : 50/60 Hz • Công suất : 7,5 kW • Dòng điện đầu vào định mức : 20 A • Dòng điện đầu ra định mức : 16 A 4.Điện trở hãm: Theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần Omron ta chọn điện trở hãm có model : 3G3AX – RBU41 có giá trị 34 Ω Page 6
7. Điều khiển động cơ Nhóm 24 (catalog biến tần Omron trang 47/57) 5.AC RECACTOR Mục đích :Dùng để lọc song hài sinh ra trên đường dây. Giải pháp:Ta chọn theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần. • Có model: 3G3AX-AL4110 • Công suất: 5.5 – 7.5KW (Catalog biến tần Omron trang 48/57) Page 7
8. Điều khiển động cơ Nhóm 24 6.DC REACTOR. Mục đích :Dùng để làm phẳng dòng trong biến tần. Giải pháp : Ta chọn theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần • Có model: 3G3AX-DL4075 • Công suất: 7.5KW ( Catalog biến tần Omron trang 48/57) 7. INPUT NOISE FIlTER. Mục đích:Có nhiệm vụ lọc nhiễu điện từ ở đầu vào. Giải pháp: Ta chọn input noise filter theo khuyến cáo của nhà sản xuất biến tần. ✓ Có model: 3G3AX – NFI41 Page 8
9. Điều khiển động cơ Nhóm 24 (catalog biến tần Omron trang 48/57) 8. OUTPUT NOISE FILTER. Mục đích:Lọc nhiễu điện từ ở đầu ra. Giải pháp :Theo khuyến cáo của nhà sản xuất ta chọn output noise filter có model sau: 3G3AX – NFO03 (catalog biến tần Omron trang 48/57) 9. MCCB Mục đích: bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho mạch động lực,bảo vệ biển tần Yêu cầu: • Điện áp :380 V • Dòng cắt phải đủ lớn • Dòng định mức khoảng 1,3 – 1,5 dòng I đm • Số cực : 3 Giải pháp : Chọn MCCB của hãng Mitsubishi NF63-CW Các thông số của MCCB: • Dòng điện định mức : 25A • Điện áp : 400V • Số cực : 3 • Dòng cắt :5 kA Page 9
10. Điều khiển động cơ Nhóm 24 (catalog Mitsubishi _ MCCB_MCB trang 16/192) 10. CONTACTOR. Mục đích : để đóng cắt mạch động lực thông qua mạch điều khiển Yêu cầu: • Tải là động cơ khởi động mềm nên chọn theo AC – 1 • Chọn dòng định mức vào khoảng 1.3 – 1,5 I đm • Phù hợp với động cơ và biến tần • Contactor có điện áp cuộn hút là 220 V Giải pháp :Lựa chọn contactor của hãng ABB có model A9-30-10 Page 10