GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
KHOA ĐIỆN


ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TĐĐ VÀ TĐH TÒA
NHÀ
ĐỀ TÀI : TÌM HIỂU VỀ BIẾN TẦN DELTA
GVHD: TH.s HOÀNG DUY KHANG.
Nhóm sinh viên thưc hiện:

Lời nói đầu.
Việc ứng dụng biến tần trong việc điều chỉnh tốc độ, đảo chiều quay…
của động cơ để phù hợp với yêu cầu sản xuất là lĩnh vực quan trọng và
ngày càng phát triển mạnh mẽ. Ngày nay trong thời kỳ phát triển về công
NHÓM :7 1

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
nghệ kỹ thuật đòi hỏi sự chính xác cao, thay thế việc điều khiển thô sơ
cồng kềnh, các nhà sản xuất không ngừng cho ra đời các sản phẩm công
nghệ mới về các phần tử bán dẫn công suất và thiết bị đi kèm . Với yêu cầu
đặt ra của bài toán là việc thiết kế hệ truyền động truyền động XA-Đ có
đảo chiều cho động cơ kích từ độc lập bằng những kiến thức đã học được,
sự tìm hiểu và hướng dẫn của các thầy cô chúng em đã
cố gắng đưa ra phương án công nghệ sao cho bản đảm bảo yêu cầu kĩ thuật
vừa đảm bảo về mặt kinh tế .
Mặc dù chúng em đã nỗ lực và cố gắng với tinh thần học hỏi và quyết
tâm cao tuy nhiên do kiến thức chúng em còn hạn chế và kinh nghiệm làm

Chương III: Một số loại biến tần delta.
3.1.Biến tần Delta VFD-B series…………………… ……… … 30

3.2.Biến tần Delta VFD-E series………………………….……… 32

3.3.Biến tần Dleta VFD- F series……………………….………….33

3.4.Biến tần Delta VFD-L series…………………………….…… 34

3.5.Biến tần Delta VFD – M series……………………… … … 35

3.6 .Biến tần Delta VFD-S series……………………… ….….… 36

3.7 Biến tần Delta VFD-V series………………… …….…… ….37

3.8 .Biến tần Delta VFD-EL series………………………… … 38

3.9 .Biến tần Delta VFD-VE series……………… …………….…39

3.10 .Biến tần Delta VFD – VL series… 40

3.11 .C2000 Series - Biến tần thế hệ mới của Delta………… ….41
3.12. Biến tần VFD CP2000……………………………… ………42
Chương IV:Thông số cài đặt biến tần Delta-M series…………… …44
Chương V: Ứng dụng của một số loại biến tần delta.

5.1.Ứng dụng biến tần VFD-E cho hệ thống quạt thông gió… ….52
NHÓM :7 3

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG


GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
Động cơ không đồng bộ hay còn gọi là động cơ dị bộ, được ứng
dụng rộng rãi trong công nghiệp từ công suất nhỏ đến công suất trung
bình . Chiếm tỉ lệl ớn so với động cơ khác, nhờ những ưu điểm :
- Động cơ không đồng bộ có kết cấu đơn giản, kích thước nhỏ gọn dễ chế
tạo ,vận hành an toàn, tin cậy giảm chi phí vận hành sửa chữa.
- Sử dụng trực tiếp lưới điện xoay chiều ba pha, không cần tốn kém các
thiết bị biến đổi.
- Được khai thác hết tiềm năng nhờ sự phát triển của công nghiệp chế
tạo bán dẫn công suất và kỹ thuật điện tử .

1.1.1 Cấu tạo.
Động cơ không đồng bộ gồm hai phần chính : Phần tĩnh và phần quay.
1.Quạt làm mát.
2.Hộp đấu dây.
3.Vỏ máy.
4.Stato.
5.Chân đế lắp cố
định.
6.Roto.
Hình 1-1 .Động cơ khôngđồng bộ rôto dây quấn
NHÓM :7 6

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
A .phần tĩnh stato:
Lõi thép Stator: Được ghép bằng 23 các lá thép Kỹ thuật điện
hình vành khăn , có xẻ rãnh ở bên trong để đặt dây quấn Stator.
Trường hợp máy có công suất lớn, kích thước lõi thép lớn thì lõi thép
sẽ được ghép từ nhiều lá thép hình rẻ quạt như hình vẽ.

quấn được quấn theo kiểu sóng hai lớp để bớt được các đầu nối , kết cấu
dây quấn chặt chẽ . Trong động cơ nhỏ thườ ng dùng dây quấn đồng tâm
một lớp . Dây quấn ba pha của động cơ thường đấu hình sao, ba đầu ra
của nó nối với ba vòng trượt bằng đồng thau gắn trên trục của rôto .Ba
vòng trượt này cách điện với nhau và với trục ,tỳ trên ba vòng trượt là ba
chổi than .Thông qua chổi than có thể đưa điện trở phụ vào mạch rôto,có
tác dụng cải thiện tính năng mở máy , điều chỉnh tốc độ, hệ số công suất
được thay đổi .
+) Rôto lồng sóc : Kết cấu rất khác với dây quấn stato các dây quấn là
các thanh đồng hay thanh nhôm đặt trên các rãnh lõi thép rôto . Hai đầu
các thanh dẫn nối với các vòng đồng hay nhôm gọi là vòng ngắn mạch .
Như vậy dây quấn rôto hình thành một cái lồng quen gọi là lồng sóc.
Hình1-3. Dây quấn rôto kiểu lồng sóc
Ngoài ra dây quấn lống sóc không cần cách điện với lõi thép rãnh
rôto có thể làm thành dạng rãnh sâu hoặc thành hai rãnh gọi là lồng sóc kép
dùng cho máy có công suất lớn đểcải thiện tính năng mởmáy . Với động
cơcông suất nhỏ rãnh rôto thường đi chéo môt góc so tâm trục.
 Khe hở
Giữa phần tĩnh và phần quay là khe hởkhông khí , khe hởrất ít
thường là (0,20mm đến 1mm), do rôto là khối tròn nên rôto rất đều . Mạch
từ động cơ không đồng kín từ stato sang rôto qua khe hở không khí. Khe
hở không khí càng lớn thì dòng từ hoá gây ra từ thông cho máy càng lớn
hệ số công suất càng lớn .
 Những đại lượng ghi trên động cơkhông đồng bộ.
- Công suất định mức Pđm: là công suất cơ hay công suất điện máy
đưa ra
- Điện áp định mức Uđm và dòng điện định mức Iđm
Vd: Trên nhãn máy có ghi Δ/Y 220v/380v_ 7.5/4.3A ta sẽ hiểu như sau
khi điện áp lưới điện là 220V thì ta nối dây quấn stato theo hình Δ, và
dòng điện định mức là 7.5A . Khi điện áp lưới điện là 380V thì ta đấu dây

phải đấu theo hình ∆. Muốn nối hình tam giác , ta lấy đầu pha này nối với
cuối của pha kia Cách nối tam giác không có dây trung tính .
NHÓM :7 9

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
Hình 1-5 .Hộp đấu dây quấn stato theo hình tam giác
Trong cách nối tam giác :
Ud = Up; Id = Ip
Khi đó điện áp vào mỗi dây quấn là 220V.
1.1.2 nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ.
Để giải thích nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ, ta giả sử đã
tạo ra từ quay trong lõi thép Stato; Giả sử chiều và vị trí của Từ trường tại
thời điểm ta xét như hình vẽ. Hai vòng tròn phía ngoài biểu diễn Lõi thép
và dây quấn Stato, vòng tròn phía trong thể hiện lõi thép Rôto, các
vòng tròn nhỏ thể hiện các thanh dẫn của Rôto lồng sóc.
Từ trường quay với tốc
độ cùng chiều kim đồng hồ. Tại thời
điểm mở máy, khi Rôto đứng yên; Từ trường
quay quét qua các thanh
dẫn của Rôto sẽ
tạo ra trong các thanh dẫn những Sức điện động
cảm ứng. Ta xét hai thanh dẫn nằm ở vị trí đặc
biệt như hình vẽ.

Bằng quy tắc bàn tay phải, xác định được chiều của Sđđ cảm ứng trong 2
thanh dẫn như hình vẽ. Ở thanh dẫn phía trên, Sđđ cảm ứng có chiều đi từ
trong ra ngoài ( ký hiệu là dấu .);Ở thanh dẫn phía dưới thì ngược lại,chiều
của Sđđ cản ứng là đi từ ngoài vào trong ( kí hiệu là dấu +).
Các thanh dẫn Rôto bị nối ngắn mạch bởi hai vòng ngắn mạch ở hai
đầu Rôto (Cấu tạo của Rôto lồng sóc), do đó Sđđ cảm ứng sẽ tạo thành


Về lý thuyết, hệ số trượt S biến thiên từ 0 đến 1, hoặc 0% đến 100%.
Thực tế thì trị số của S ở tải định mức đối với động cơ không đồng bộ
thông thường trong giới hạn 2 ÷ 3%; Với động cơ không đồng bộ c
ó hệ số trượt nâng cao, S có thể đạt đến 10%. Vì vậy tốc độ làm việc
của động cơ
không đồng bộ vẫn gần bằng tốc độ từ trường ở phụ tải định mức, giả sử tố
c độ của từ trường là 3000v/ph thì tốc độ của
Rôto khoảng 2850 ÷ 2950v/ph………
Khi nối dây quấn stato vào lưới điện xoay chiều ba pha , hệ thống dòng xoay
chiều ba pha chạy vào dây quấn sẽ sinh ra từ trường quay với tốc độ :
ω1 = 2π f 1 f1 tần số dòng trong dây quấn stato p
NHÓM :7 11

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
P số đôi cực
Từ trường quay quét qua các thanh dẫn rôto cảm ứng trong dây quấn rôtosức
điện động E2 sinh ra dòng điện I2 chạy trong dây quấn .Chiều của I2 xác định
theo quy tắc bàn tay phải. Dòng I2 nằm trong từ trường quay sẽ chịu lực tác
dụng tương hỗ tạo thành mô men M tác dụng lên rôto làm nó quay với tốc độ
n theo chiều quay từ trường (dùng quy tắc bàn tay trái để xác định chiều của
lực và do đó chiều của mômen M tác dụng lên rôto ).
Sơ đồ nguyên lí hoạt động của động cơ không đồng bộ
Tốc độ rôto (n) không bao giờ lớn được bằng tốc độ từ trường
quay(n
1
) mà phải nhỏ hơn, có như vậy mới có sự chuyển động tương hỗ
giữa tốc độ từ trường và rôto,vì vậy duy trì được dòng I
2
và mômen M .

, R
2
’
là điện trở tác dụng từ hoá , điện trở stato và điện trở
rôto đã quy đổi về phía stato .
X
th
, X
1
, X
2
’
, là điện kháng mạch từ hoá điện kháng tản stato và điện
kháng rôto đã quy đổi về phía stato.
I
th
,I
1
, I
2
’
là các dòng điện từ hoá , dòng điện stato, dòng điện rôto
đã quy đổi về stato
Với hệ số quy đổi như sau :
X
’
2
= K
u
2

điện trở phụ phía rôto . Ta có dòng điện phía stato là :
Đặc tính dòng điện stato của động cơ không đồng bộ .
- Để xây dựng phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ta
dựa vào điều kiện cân bằng công suất trong động cơ
Ta có công suất điện từ chuyển từ stato sang rôto là :
P
đt
= M.ω
1
(1) M : Là mômen điện từ của
động cơ Giả sử bỏ qua tổn thất phụ thì : M = M
cơ
Công suất P
đt
chia làm hai phần
NHÓM :7 14

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
Đây là phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ.
Để vẽ đường dặc tính cơ của động cơ cần phải tìm ra các điểm tới hạn
thông qua việc giải phương trình :
Ta tìm được trị số của M và S ở điểm cực trị : kí hiệu là M
tới hạn
(M
th
) và giá
trị S
tới hạn
( S
th


GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
Điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ
a) sơ đồ khối nguyên lý . b)đặc tính cơ điều chỉnh.
Để điều chỉnh điện áp động cơ không đồng bộ ba pha phải dùng các bộ
biến đổi điện áp xoay chiều .N ếu coi điện áp xoay chiều là nguồn áp lý
tưởng (Z
b
= 0 ) thì căn cứ vào biểu thức mômen tới hạn, có quan hệ sau :
Công thức trên đúng với mọi giá trị điện áp và mômen .
Nếu tốc độ quay của động cơ là không đổi :
NHÓM :7 17

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
Trong đó :
Uđm
: điện áp định mức của động cơ .
Ub : điện áp đầu ra của điện áp xoay chiều .
M
th
: mômen tới hạn khi điện áp là định mức .
M
u
: mômen động cơ ứng với điện áp điều chỉnh .
M
th
: mômen khi điện áp là định mức , điện trở phụ R
f
.
Vì giá trị độ trượ t tới hạn s

rd
+ R
f
.
Trong đó : : điện trở dây quấn rôto .
Rr
d
Rf
:điện trở ngoài mắc thêm vào mạch rôto .
Khi điều chỉnh giá trị điệ n trở mạch rôto thì mômen tới hạn của động
cơ không thay đổi và độ tr ượ t tới hạn tỷ lệ bậc nhất với điện trở . Nếu coi
đoạn đặc tính làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha , tức là đoạn có
độ trượt từ s = 0 đến s = s
th
là thẳng khi điều chỉnh điện trở ta có thể viết:
NHÓM :7 19

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
Nếu gi ữ dòng điện không đổi thì mômen cũng không đổi và không phụ
thuộc vào tốc độ động cơ . Vì thế mà có thể ứng dụng phươ ng pháp điều
chỉnh điện trở mạch rôto cho truyền động có mômen tải không đổi .
a) Điều chỉnh xung điện trở rôto sơ đồ nguyên lý
b) phương pháp điều chỉnh
c) các đặc tính
Trên hình vẽ a) trình bày sơ đồ nguyên lý điều chỉnh trơn điện trở
mạch rôto bằng phương pháp xung . Điện áp u
r
được chỉnh lưu bởi
cầu điôt CL ,
NHÓM :7 20

đ
.
nếu điều chỉnh trơn tỷ số giữa thời gian đóng t
đ
và thời gian ngắt t
n
ta điều
chỉnh trơn được giá trị điện trở trong mạch rôto .
Điện trở tươ ng đương R
e
trong mạch một chi ều được tính đổi về
mạch xoay chiều ba pha ở rôto theo quy tắc bảo toàn công suất .Tổn hao
trong mạch rôto nối theo sơ đồ trên là :
P = T
d
2
(2R
rd
+ R
e
)
và tổn hao khi mạch rôto nối theo sơ đồ trên là :
P = 3I
r
2
(R
rd
+ R
f
)

dòng điện rôto được tiến hành tương tự như hệ điều chỉnh điện áp .
 Nhận xét và ứng dụng
Nhận xét: Phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba
pha bằng cách thay đổi điện trở phụ có những ưu điểm sau:
Có tốc độ phấn cấp
Tốc độ điều chỉnh nhỏ hơn tốc
độ cơ bản Tự động hoá trong điều
chỉnh được dễ dàng Hạn chế được
dòng mở máy
Làm tăng khả năng mở máy của động cơ khi đưa điện trở phụ vào
mạch rôto Các thao tác điều chỉnh đơn giản
Giá thành vận hành , sửa chữa thấp
NHÓM :7 21

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
Mặc dù có các ưu điểm trên nhưng vẫn còn các
nhược điểm: Tổn thất năng lượng lớn
Tốc độ ổn định kém
ứng dụng : Đây là phương pháp sử dụng rộng rãi, mặc dù không kinh
tế lắ m . Thường được sử dụng trong các hệ thống làm việc ngắn hạn
hay ngắn hạn lặp lại và dùng trong các hệ thống có yêu cầu tốc độ
không cao như cầu trục,cơ cấu nâng, cần trục , thang máy và máy xúc
 Điều chỉnh tần số nguồn cấp .
Luật điều chỉnh tần số điện áp theo khả năng quá tải .
Khi điều chỉnh tần số thì trở kháng, từ thông, dòng điện…của động cơ
thay đổi , để đảm bảo một số chỉ tiêu điều chỉnh mà không làm động cơ bị
quá dòng cần phải điều chỉnh cả điện áp . Đối với hệ thống biến tần nguồn
áp thường có yêu cầu giữ cho khả năng quá tải về mômen là không đổi
trong suốt dải điều chỉnh tốc độ . Mômen cực đại mà động cơ sinh ra
được chính là mômen tới hạn M

lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện
nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có
cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM).
Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện
nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm
nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động
cơ.
Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị
biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết,
giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ
điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp - tần số là
không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc
4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô
men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải
bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.
Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển
khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngày nay
biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền
thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong
hệ thống SCADA.
2.2. Hướng dẫn lắp đặt, sử dụng Biến tần Delta.
Phần 1: Những cảnh báo quan trọng khi lắp đặt Biến tần
NHÓM :7 24

GVHD:TH.s HOÀNG DUY KHANG
- Không được cấp nguồn AC trước khi đấu dây tới biến tần.
- Mặc dù nguồn đã ngắt ra khỏi biến tần, nhưng điện tích vẫn còn tích lũy
trong tụ DC-link có thể gây nguy hiểm cho người vận hành trước khi đèn
led Power tắt. Vì vậy, tuyệt đối không được chạm tay trực tiếp các linh kiện
hay board mạch bên trong biến tần trước khi đèn led Power tắt.