Kỹ thuật điều khiển động cơ
Trường: Đại học Giao Thông Vận Tải TPHCM
Khoa : Điện – Điện Tử Viễn Thông
oOo
Giảng viên hướng dẫn : TS. Lê Quang Đức
Đồ án: Bơm xút trung hòa độ PH
Nội dung đề tài :
Ổn định độ PH: Một bơm 150L/min cấp NaOH vào bồn chứa dung dịch axit để
trung hòa độ PH. Hãy điều khiển lưu lượng của bơm làm sao để độ PH ổn định
bằng 0.7.
Biến tần dùng của hãng : Rockwell Automation
Nội Dung:
PHẦN I : MÔ HÌNH CHO HỆ THỐNG:
Nhóm 54 Page 1
Kỹ thuật điều khiển động cơ
Hình 1: Sơ đồ hệ thống (1) Biến tần, (2) Bơm, động cơ, (3) Thùng chứa,
(4) Cảm biến độ PH.
Mô tả hệ thống:
Biến tần điều khiển bơm, bơm NAOH vào bồn chứa với tốc độ được đặt trước
150lit/min. Cảm biến độ PH sẽ cảm biến độ PH dung dịch trong thùng chứa, phản hồi
tín hiệu về biến tần. Biến tần so sánh tín hiệu phản hồi về từ cảm biến với giá trị PH
đặt là 0,7 sẽ điều khiển bơm bơm dung dịch NAOH vào bình chứa sao cho độ PH trong
bình chứa luôn ổn định ở mức 0,7.
Cần các thiết bị:
1. Biến tần.
2. Bơm + động cơ.
3. Cảm biến PH.
4. Các thiết bị bảo vệ cho hệ thống.
PHẦN 2: Lựa chọn thiết bị:
A. Đặc tính của bơm
Nhóm 54 Page 2

- Do động cơ có công suất 1,1 kW nên ta chọn biến tần Power Flex 40 mã số 22B-
D4P0x104 của hãng Rockwell Automation
Nhóm 54 Page 5
Kỹ thuật điều khiển động cơ
- Biến tần dùng cho tải bơm quạt( product overview,page 2, Tech Data)
- Các thông số của biến tần Power Flex - 40 22B-D4P0x104
Trang 4 catalogue “werFlex 40 Standard Drives Quick Start [PDF].pdf “
Model: PowerFlex 40 22B-D4P0x104
P
in
= 4 kW
P
out
= 1,5 kW
I
Out
= 4 A
I
in
= 5,7 A
U
in
= 380 (V)
Điện trở hãm theo khuyến cáo của biến tần:
Theo catalogue của biến tần thì ta chọn điện trở hãm AK-R2-360P500 có giá
trị là 121Ω
Nhóm 54 Page 6
Kỹ thuật điều khiển động cơ
Hình : Trích từ catalogue của biến tần “Power Flex 4-40 (User Manual).pdf” Trang 78
Chọn biến trở điều tốc theo catalogue của biến tần: 100KΩ (trang 20 tech

- Loại CCMR model UL Class CC / CSA HRCI-MISC.
- 460V – 3 pha.
- Dòng làm việc 11A
Hình : Bảng thông số : Trang 4 catalogue “Power Pluse Rockwell.pdf”
2. Chọn contactor:
Chọn contactor theo hướng dẫn của catalogue của biến tần :
Ta chọn contactor loại 100-C09 có các thông số kỹ thuật là:
- I = 9A
- 3 pha 400/415V, 50Hz
- Công suất 4 kW
Nhóm 54 Page 11
Kỹ thuật điều khiển động cơ
- Model 100-C09 – 200 : có 2 tiếp điểm thường đóng và 2 tiếp điểm thường mở.
Hình: Trích từ catalogue “Contactor Rockwell.pdf” Trang 1.
3. Chọn CB mạch động lực:
Chọn CB cho mạch động lực của hãng LS Industrial systems có các thông số kỹ
thuật sau:
- Model : RKP-b 3P B10
- Dòng định mức 10A
- Điện áp 400V AC
- 3 poles
- Dòng cắt 10 kA
Nhóm 54 Page 12
Kỹ thuật điều khiển động cơ
Hình: trích từ catalogue “MCB_E_1101.pdf” Trang 24
4. Chọn biến áp cách ly cho mạch điều khiển:
Nhóm 54 Page 13
Kỹ thuật điều khiển động cơ
Hình : Trích từ catalogue “bien ap cach ly.pdf” Trang 11
Các thông số kỹ thuật:

O
C.
- Nhiệt độ cực đại cho phép khi ngắn mạch với thời gian không quá 5 giây là
250
0
C
Mã SP Lõi pha Lõi trung tính
Bề dày
vỏ
Đ.
Kính
tổng
Khối
lượng
cáp
Đ. Trở lõi
pha
ở 20
O
C
Đ.Trở lõi
tr.tính
ở 20
O
C
Mặt
cắt
Danh
định
Kết

Chọn cáp điều khiển của CADIVI
Nhóm 54 Page 17
Kỹ thuật điều khiển động cơ
Cáp có thông số kỹ thuật như sau:
- Cáp điều khiển 1 đến 30 lõi, ruột đồng,
- Cách điện và vỏ bằng nhựa PVC, màn chắn đồng hoặc nhôm, giáp sợi thép, dùng
để truyền tín hiệu điều khiển, loại có màn nhôm chống nhiễu giáp sợi thép ký
hiệu là DVV/Sa/SWA
- Cấp điện áp 0,6/1 kV, tần số 50Hz , lắp đặt cố định .
- Nhiệt độ làm việc dài hạn cho phép đối với cáp là 70
O
C
- Nhiệt độ cực đại cho phép khi ngắn mạch với thời gian không quá 5 giây là
160
o
C
Ruột dẫn-Conductor
Bề dày Bề dày
Đ. Trở DC
ở 20
O
C
Mặt cắt
danh định
Nominal
area
Kết cấu
Structure
Đ/kính
ruột dẫn

- DC: 12 Vol
PHẦN 3: MẠCH ĐỘNG LỰC – MẠCH ĐIỀU KHIỂN – SƠ ĐỒ ĐẤU NỐI CHÂN BIẾN
TẦN:
Yêu cầu của hệ thống:
Cấp nguồn và điều khiển máy bơm theo yêu cầu của đồ án.
Nhóm 54 Page 21
Kỹ thuật điều khiển động cơ
Bảo vệ máy sản xuất và các thiết bị điện khi có sự cố.
Liệt kê các phần tử trong mạch :
1. MCB bảo vệ ngắn mạch
2. Cầu chì bảo vệ ngắn mạch
3. Contactor K1 đóng cắt mạch động lực, điều khiển
4. EMC Filters lọc nhiễu
5. Biến tần điều khiển
6. Máy bơm sản xuất
7. Sensor Ph phản hồi tín hiệu
8. Bộ chuyển đổi AC/DC cấp nguồn cho cảm biến pH
9. Biến áp cách ly cấp nguồn cho mạch điều khiển
10.Cb 1 phase bảo vệ ngắn mạch phần mạch điều khiển
11.Biến trở 100k ohm
12.Điện trở hãm
Nhóm 54 Page 22
Kỹ thuật điều khiển động cơ
PHẦN 4 : THUYẾT MINH MẠCH ĐIỀU KHIỂN
HOẠT ĐỘNG:
+ Đóng MCB 3 phase cấp điện cho hệ thống.
+ Đóng CB 1 Phase cấp điện cho mạch điều khiển.
+ Nhấn Start, cuộn dây contactor K1 có điện, tiếp điểm phụ thường hở của K1 đóng lại
duy trì cung cấp điện cho cuộn dây K1. Đồng thời, các tiếp điểm chính của K1 bên
mạch động lực cũng đóng lại để cấp điện cho biến tần. Đèn Đ 23sang.