Chuyên đề truyền động điện và tự động

Với những slide sau sẽ giúp các bạn dễ dàng nắm rõ hơn kiến thức về truyền động điện và tự động. Đặc biệt là kiến thức về công nghệ điều khiển bơm cấp nước với áp suất không đổi.Hy vọng với nhũng kiến thức mà chúng tôi đã nghiên cứu sẽ giúp ích cho quá trình học tập của các bạn.Chúc thành công.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chuyên đề truyền động điện và tự độngChuyªn ®Ò truyÒn ®é ng ®iÖn vµ tù ®éng ho¸ qu¸ tr×nh c «ng nghÖ h o¸Công nghệ điều khiển bơm cấp nước với áp suất không đổ i• Thành viên trong nhóm: Trần Văn Thành Hoàng Văn Thành Nguyễn Minh Thành Lưu Hình Thức Đỗ Minh Trí I.TỔNG QUAN VỀ BỘ ĐIỀU KHIỂN PID I.T• Bộ điều khiển vi tích phân tỷ lệ ( bộ điều khiền PID ) là một cơ chế phản hồi vòng điều khiển trong hệ thống điều khiển tư động. 1.KHÂU TỈ LỆ (P) 1.KHÂUKhâu tỉ lệ (độ lợi) làm thay đổi giá trị đầu ra, tỉ lệvới sai số hiện tại.Khâu tỉ lệ được cho bởi P = Kp.e(t)P : thừa số tỉ lệ đầu raKp : độ lợi tỉ lệe : sai sốt : thơi gian hiện tại 2.KHÂU TÍCH PHÂN ( I ) 2.KHÂUPhân phối của khâu tích phân( reset ) tỉ lê thuận với biên độ sai số và thời gian xảy ra sai số. I : thừa số tích phân Ki : độ lợi tích phân e : sai số t : thời gian z : biến tích phân trung gian 3.KHÂU VI PHÂN ( D ) 3.KHÂU• Khâu vi phân làm chậm tốc độ thay đổi của đầu ra của• hệ thống điều khiển tự động• Thừa số vi phân được cho bởi• D : Thừa số vi phân đầu ra• Kd : độ lợi vi phân• e : sai số• t : thời gian tức thời• Khâu tỉ lệ, tích phân, vi phân cộng lại với nhau để tính toán đầu ra• bộ điều khiển PID.• Giải thuật PID CHÚ Ý KP quá lớn dẩn đến quá trình mất ổn định và dao động. Sai số âm được tích phân trong đáp ứng quá độ phải được triệt tiêu tích phân sai số dương trước khi tới trạng thái ổn định. Tỉ lệ nghịch với độ lọt lố, nhưng làm chậm đáp ứng quá độ và có thểmất ổn định do khuếch đại nhiễu tín hiệu trong phép vi phân sai số. → Giới thiệu: Hệ thống bơm nước cho khu côngnghiệp, các trung cư nhà cao tầng, …không đòi hỏi vềvấn đề lưu lượng nhưng yêu câu đặt ra là phải giảiquyết được việc ổn định áp suất ? → Lý do: bình thường khi không vào các giờ caođiểm dùng nước của các hộ thì áp suất đường ốngtăng cao, ngược lại sẽ giảm mạnh → cần giữ cho ápsuất ổn định. → Hoạt động: bơm chính sẽ khởi động ( theo cácbước an toàn: làm đầy đường ống, khởi động mềm,…). Khi áp suất giảm, tín hiệu áp suất từ trên đườngống sẽ phản hồi về Card Pump → điều khiển đóngbơm. Tương tự nếu vẫn chưa đủ áp suất thì bơm tiếptheo sẽ được đóng…. Sự thay đổi áp suất sẽ đượcbiến tần xử lý thông qua việc thay đổi tốc độ bơmchính.→ Để có thể đáp ứng nhu cầu vừa nêu trên thì chúng ta sử có dụng biến tần để điều khiển bơm→ Biến tần được tích hợp công nghệ điều khiển tốc độ qua tần số, công nghệ PLC và bộ điều khiển PID để có thể ứng dụng vào trong các hệ thống điều khiển theo vòng kín. PHƯƠNG PHÁP TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG ĐIỆN DÙNG BIẾN TẦN DELTA CHO CÁC LOẠI BƠM SỬ DỤNG BIẾN TẦN1. Vấn đề điều khiển lưu lượng của bơm → Điều khiển theo kiểu truyền thống: → Bơm, quạt sẽ được cấp nguồn trực tiếp Bơm, quạt luôn hoạt động ở chế độ định mức. → Việc thay đổi lưu lượng thông thường dùng van tiết lưu → Nhận xét: •Tăng trở kháng đường ống • Lưu lượng giảm nhưng công suất tiêu hao gi ảm rất ít Ví dụ: khi ta dùng valve tiết lưu để giảm lưu lượng bơm xuống còn 80% so với định mức. Theo bình thường thì với 20% lưu lượng giảm đi thì công suất tiêu tốn cũng giảm đi một lượng đáng kể, nhưng cụ thể ở đây chỉ năng lương tiêu tốn là khoảng 95% (chỉ giảm 5% công suất trên 20% lưu lượng giảm).→ Điiều khiển qua biến tần Đ → Bơm, quạt được cấp nguồn qua biến tần. → Bơm có thể hoạt động ở các chế độ khác nhau tùythuộc vào yêu cầu. → Việc thay đổi lưu lượng được thực hiện thông qua việcthay đổi tốt độ động cơ. → Nhận xét: • Không còn tổn thất năng lượng trên valve nh ư ki ểutruyền thống. • Bơm cũng không phải sinh ra công su ất trên tr ục l ớnhơn nhu cấu thực tế để chống lại sức càn trên valve.• Ví dụ: khi dùng biến tần điều khiển bơm, nếu ta muốn giảm lưu lượng xuống 80% so với định mức.Ta chỉ cần điều chỉnh biến tần để giảm tốc độ động cơ xuống. Quan hệ giữa moment tải và tốc độ động cơ là: M=2.n. Công suất: P=M*n. suy ra P≈ 3n Nếu ta giảm tốc độ xuống còn 80% (0.8) Thì công suất chỉ cần bằng (0.8)3 ≈ 0.5 Điều này cho ta thấy rằng bơm sẽ chỉ hoạt động với 50% công suất định mức là có thể đạt được 80% lưu lượng → tiết kiệm điện.2.Đặc tính của bơm:2.Đ → Là mối quan hệ giữa áp suất và lưu lượng → Họ đặc tính của bơm khi tốc độ bơm thay đổia. Đặc tính làm việc của tải bơm quạt: → Điểm làm việc của bơm là giao điểm của đường cong của bơm và đường cong của hệ thống Ta xét động cơ có tốc độ định mức là n= 1480 RPM → Dùng van tiết lưu ...