Trong đó:
Khối 1: Bảo vệ đầu vào, có chức năng:
- Bảo vệ quá tải, ngắn mạch cho mạch nắn điện, khối nguồn điều khiển, bằng cầu chì
- Lọc nhiễu nguồn cấp.
Khối 2: Nắn, lọc, bảo vệ nguồn DC, có chức năng:
- Nạp điện chậm cho tụ nguồn động lực, tránh quá tải mạch nắn và nguồn cấp.
- Nối nguồn động lực vào bộ nắn điện.
- Lọc phẳng nguồn DC sau nắn bằng cuộn cảm và tụ.
- Bảo vệ ngắn mạch, quá tải khối Động lực nghịch lưu, bằng cầu chì.
- Cấp nguồn ra Ngõ xả năng lượng thừa (BR+).
- Cảnh báo bằng led khi tụ đang tích trữ năng lượng.
Khối 3: Chuyển mạch động lực:
- Đóng cắt các ngõ ra U, V, W với nguồn DC bằng IGBT, tạo dòng 3 pha cung cấp cho động cơ.
- Đóng cắt ngõ ra (BR-) xả bỏ năng lượng thừa khi motor chạy ở chế độ máy phát do quán tính hay thế năng …
- Loại bỏ điện áp đỉnh nhọn, bảo vệ IGBT quá áp.
- Báo nhiệt độ của tản nhiệt IGBT về Trung tâm điều khiển.
Khối 4: Nguồn điều khiển
- Cung cấp tất cả các nguồn DC cách ly cho toàn bộ hoạt động của biến tần.
- Điều khiển nguồn cấp cho quạt giải nhiệt toàn bộ biến tần.
- Xả năng lượng tích trữ trên khối 2 (nắn, lọc) nhanh chóng đến mức an toàn.
Khối 5: Kiểm soát nguồn
- Điều khiển khối 2 (nắn lọc) đóng điện khi tụ lọc nguồn được nạp chậm đến 60% điện áp nguồn, tránh quá tải mạch nắn và sụt áp nguồn cấp.
- Đo dòng tiêu thụ và điện áp nguồn động lực và báo về trung tâm điều khiển.
- Điều khiển khối 3 (chuyển mạch động lực) để đóng cắt ngõ xả năng lượng thừa (BR-).
Khối 6: Trung tâm điều khiển:
- Hiển thị giao diện với người dùng, trạng thái hoạt động của biến tần.
- Cho phép thay đổi các thông số của biến tần thông qua các nút nhấn, giao tiếp nối tiếp RS232, RS485.
- Lưu trữ các thông số cài đặt, lỗi và thời điểm xẩy ra lỗi.
- Đếm thời gian hoạt động của biến tần.
- Tiếp nhận các tín hiệu ngoại vi từ khối 8 (Giao tiếp ngoại vi) bao gồm:
+ Các tín hiệu ngõ vào AIN, DS, DR, D1, D2, D4, D8, A+,B-.
+ Nhiệt độ giải nhiệt khối 3 (Chuyển mạch động lực).
+ Tiếp nhận lỗi phản hồi từ khối 7 (Lái động lực nghịch lưu).
+ Tiếp nhận các giá trị đo của khối 5 (Kiểm soát nguồn) để biết tình trạng của nguồn cấp và dòng tiêu thụ.
- Xuất tín hiệu Ready, Brake, Analog Output thông qua khối 8.
- Điều khiển khối 7 (Lái động lực nghịch lưu) để điều khiển khối 3 (Động lực nghịch lưu) cấp dòng sin 3 pha ra U, V, W.
Khối 7: Lái động lực nghịch lưu.
- Nhận tín hiệu điều khiển từ khối 6 (trung tâm điều khiển) để điều khiển đóng cắt khối 3 (Động lực nghịch lưu).
- Bảo vệ quá dòng cho khối 3.
- Báo lỗi về khối 6 (trung tâm điều khiển).
Khối 8: Giao tiếp ngoại vi
- Cách ly các ngõ vào với khối 6 bằng “Opto” để bảo đảm an toàn.
- Tạo các ngõ ra Ready, Brake, Analog Output.
- Chuyển mạch chọn các kiểu ngõ vào/ra (PNP/NPN), (nguồn dòng/nguồn áp).
- Nhận và truyền dữ liệu giữa các khối khác đến Trung tâm điều khiển.
Khối 9: Giải nhiệt: Các quạt làm mát Khối 3 và toàn bộ biến tần.
Khối 10: Chuyển đổi RS485 sang Rx/Tx.
-Giao tiếp nối tiếp giữa khối 6 (trung tâm điều khiển) và máy tính.
Trong đó:
Ngõ động lực:
L1,L2,L3: Nguồn cung cấp cho biến tần loại 3 pha.
N, L : Nguồn cung cấp cho biến tần loại 1 pha.
B+ : Cực dương nguồn DC sau nắn điện.
B - : Cực âm nguồn DC sau nắn điện.
B/2 : Điểm giữa của nguồn DC sau nắn điện (biến tần dùng nguồn 220VAC không có chân này).
PE : Điểm nối đất.
U, V, W: Nguồn ra 3 pha cấp cho động cơ.
BR+, BR- : Ngõ ra nối đến điện trở xả.
Ngõ điều khiển:
AGND: 0V của tín hiệu Analog.
AIN: Ngõ vào Analog, dùng điều khiển tần số tuyến tính hoặc đầu dò nhiệt độ để bảo vệ động cơ, hoặc tín hiệu tuyến tính điều khiển kiểu PID.
S2_AI-SW : Chuyển mạch chọn kiểu ngõ vào AIN.
0~20mA : nguồn dòng từ 0 đến 20mA.
0~5V : nguồn áp từ 0 đến 5V.
VR : Nguồn cấp ra (khoảng 5V) cho biến trở điều chỉnh hoặc đầu dò nhiệt độ.
24V : Nguồn cấp 24V cho điều khiển. (Cách ly với nguồn động lực).
DS : Ngõ vào “số” khởi động (Digital Start).
DR : Ngõ vào chạy ngược (Digital Reverse).
D1 : Ngõ vào “số” 1.
D2 : Ngõ vào “số” 2.
D4 : Ngõ vào “số” 4.
D8 : Ngõ vào “số” 8.
S3_DI-SW : Chuyển mạch chọn kiểu ngõ vào số của DS,R,1,2,4,8.
POS : Kiểu ngõ vào là PNP +24V.
BID : Kiểu ngõ vào là PNP +24V hoặc nối 0V (NPN) đều là mức cao.
A+ : Giao tiếp nối tiếp RS485 (+).
B - : Giao tiếp nối tiếp RS485 (-).
DGND: 0V của ngõ vào Digital và giao tiếp nối tiếp.
Ready_COM: Điểm chung của tiếp điểm Ready.
Ready_NC: Tiếp điểm thường đóng của Ready.
Ready_NO: Tiếp điểm thường hở của Ready.
Khi biến tần sẵn sàng làm việc thì COM nối với NO.
Khi biến tần báo lỗi thì COM nối với NC.
Brake_COM: Điểm chung của tiếp điểm thắng (hãm) từ.
Brake _NC: Tiếp điểm thường đóng của thắng (hãm) từ.
Brake _NO: Tiếp điểm thường hở của thắng (hãm) từ.
Khi tần số biến tần lớn hơn “tần số tắt” thì COM nối với NO.
Khi tần số biến tần không lớn hơn “tần số tắt” thì COM nối với NC.
Output: Ngõ ra Analog dùng cho hiển thị từ xa bằng cách xuất ra điện áp hoặc dòng điện cho đồng hồ lắp bên ngoài để hiển thị dòng tiêu thụ của động cơ hoặc tần số của biến tần.
S1_AO-SW: Chuyển mạch chọn Output là nguồn áp hay nguồn dòng.
0~20mA : chọn là nguồn dòng từ 0 đến 20mA.
0~5V : chọn là nguồn áp từ 0 đến 5V.
GND : 0V của ngõ ra Output.
RV2 : Dùng tinh chỉnh nguồn dòng cho ngõ ra Analog.
Đặc điểm của các board mạch:
- Các board mạch được thiết kế dạng module, liên kết với nhau qua các jack cắm trực tiếp, nên việc thay thế dễ dàng, gọn gàng, giảm thiểu các dây nhợ lòng thòng.
- Các I/O điều khiển dùng jack cắm với đầu vít phù hợp với vít thử điện của người thợ, giúp việc lắp ráp dễ dàng. Khi thay thế cái khác lại càng dễ dàng, vì chỉ cần rút jack và cắm lại đầu jack, không cần phài nhớ thứ tự các đầu dây, ngoại trừ phần động lực.
- Bộ nguồn (PS-board) được thiết kế để hoạt động trong dãy điện áp rất rộng: từ 700Vdc đến 55Vdc. Có tác dụng hoạt động cho cả nguồn cấp 380Vac và 220Vac, đến khi mất nguồn cấp thì nó hoạt động đến 55Vdc để xả điện áp đang tích tụ trên các tụ lọc nhanh chóng về mức điện áp an toàn.
- Mạch nghịch lưu dùng IGBT rời nên việc sửa chữa sẽ dễ dàng và ít tốn kém.
- Board lái IGBT có nhiệm vụ kiểm soát việc tắt mở từng IGBT.
Để bảo vệ thật chặt IGBT, nó làm việc theo kiểu “Tiền trảm hậu tấu” tức là khi phát hiện IGBT bị quá dòng thì lập tức khoá IGBT rồi báo lỗi về khối Trung tâm điều khiển.
Thời gian thực hiện bảo vệ phải hoạt động ở cấp độ dưới 1 micro giây.
Trung tâm điều khiển nhận báo cáo lỗi thông qua ngõ vào Interrupt để không ra lệnh mở lại IGBT đó 1 lần nào nữa trước khi báo lỗi lên màn hình.
Lập trình:
- Chọn phương pháp điều chế sin 3 pha:
Hãng ATMEL có 2 tài liệu về biến đổi sin 3 pha:
AVR494: điều chế độ rộng xung tự nhiên.
AVR495: điều chế theo vector không gian.
(Các tài liệu này, các bạn có thể tìm trong web của MicroChip vì ATMEL bây giờ là của MicroChip).
Tôi chọn theo cách điều chế vector không gian vì nghe nó có vẻ ngầu hơn !
- Chọn ngôn ngữ lập trình: AVR studio 4.xxxxxx.
Tôi chọn Ngôn ngữ Assemly để lập trình cho Vi điều khiển vì:
+ Assembly có thể kiểm soát chặt chẻ thời gian thực đến từng lệnh thi hành.
+ Assembly không có quá nhiều lệnh để phải nhớ.
+ Viết assembly tốn rất ít bộ nhớ của Vi điều khiển vốn là phần cứng có rất ít bộ nhớ.
Chọn Vi điều khiển của ATMEL vì Vi điều khiển của ATMEL chạy các dòng lệnh ở mức tốc độ xung Clock, do đó, việc kiểm soát theo thời gian thực rất chính xác.
Ví dụ: Với ATmega16, chạy thạch anh 16MHz, ta có thể kiểm soát thời gian thực đến mức 1/16 micro giây.
Mấy cái cao cấp thế này mình chỉ còn biết ngồi hóng thôi
DT: O7837277II - CKD's Youtube Channel - Facebook - Tổng hợp chủ đề
17 ds 3, Thạnh Mỹ Lợi, Q2, tp.HCM
Điện áp điều khiển cực G của IGBT như trên hình là không đúng.
Ha ha, gặp phải cao thủ rồi !
Chính xác nó là tín hiệu từ Vi điều khiển (MCU) đưa đến các Driver để kích IGBT.
Nó không kích trực tiếp vào cực G của IGBT nhưng dạng tín hiệu này đồng dạng với dạng điện áp kích cực G của IGBT:
Khác về biên độ, trục toạ độ (do muốn khoá tốt IGBT phải có phần âm), nếu bỏ qua thời gian trễ của các linh kiện ở mạch Driver (nhất là "Opto" cách ly).
Lần sửa cuối bởi AT007, ngày 27-11-2019 lúc 05:11:51 PM.
Nếu chỉ tắt IGBT bằng áp 0v thôi thì sớm đi IGBT.
Tùy cách móc osc mà dạng sóng nó khác nhau thôi, móc G-S thì nó ra vậy, còn móc 0v-G thì hiện sóng ra được cái đoạn V- để tắt IGBT thôi.
Thanks.
Gia công dạo
Phúc 0986.280.431. Phuchnd@gmail.com
Lần sửa cuối bởi nhatson, ngày 28-11-2019 lúc 04:36:00 PM.
Hiển thị và các nút nhấn, điều chỉnh:
Hiển thị.
Biến tần có 1 màn hình hiển thị LCD 16 ký tự, 2 dòng, dùng để hiển thị hoạt động của biến tần và các giao diện để thay đổi các thông số, điều chỉnh tần số, điều khiển cách thức hoạt động của biến tần.
Biến tần còn có các led hiển thị trạng thái các ngõ vào/ra và tình trạng hoạt động:
LD11..16 : Hiển thị ngõ vào của DS, DR, D1,2,4,8 kiểu PNP (+24V).
LD21..26 : Hiển thị ngõ vào của DS, DR, D1,2,4,8 kiểu NPN (0V).
Alarm : Led hiển thị Biến tần chưa sẵn sàng làm việc hoặc có lỗi.
Ready : Hiển thị Biến tần sẵn sàng làm việc.
Open : Hiển thị tiếp điểm Brake-NO đã đóng.
LD4: Hiển thị ngõ ra Output bằng độ sáng của led.
Nút nhấn.
Nút nhấn điều khiển:
STOP/Reset: Dừng biến tần và/hoặc xoá lỗi.
START: Khởi động biến tần.
Fw: Chọn chạy (motor) theo chiều thuận.
Rv: Chọn chạy chiều ngược.
L/R: Chọn kiểu điều khiển “nội tại” (Local) hay “từ xa” (Remote).
Các nút nhấn cài đặt:
Cancel: Bỏ giá trị đang điều chỉnh, lấy lại giá trị cũ.
Save : Lưu thông số đang được điều chỉnh vào biến tần.
Lên : Dùng chọn các “Mục” giao diện màn hình, tăng số đếm mục. Hoặc tăng giá trị thông số khi thông số hiện tại được chọn.
Xuống : Dùng chọn các “Mục” giao diện màn hình giảm số đếm mục. Hoặc giảm giá trị thông số khi thông số hiện tại được chọn.
Trái : Dùng để thoát khỏi các “mục con”.
Phải : Dùng để vào mục con và vào trạng thái điều chỉnh thông số hiện tại (nếu thông số đó được phép thay đổi).
Biến trở điều chỉnh tần số LRV :
Dùng để điều chỉnh tần số ở các kiểu chạy Analog.
Khi sử dụng LRV thì S2 phải ở vị trí 0~5V và ngõ vào AIN phải bỏ trống.
Sơ đồ bên trong AGND, AIN, VR, LRV.