BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VIỆT - ĐỨC

TÊN ĐỀ TÀI:

NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG PHẦN MỀM CHUYÊN DÙNG MÔ PHỎNG QUÁ
TRÌNH HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ BIẾN TẦN PHỤC VỤ CÔNG TÁC ĐÀO TẠO
TẠI TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHIỆP VIỆT ĐỨC

Thực hiện theo hợp đồng số: 136.12 RD/HĐ-KHCN ngày 29 tháng 03 năm
2012, giữa Bộ Công Thương và Trường Cao đẳng Công nghiệp Việt - Đức

Người chủ trì thực hiện nhiệm vụ: Thạc sĩ Vũ Xuân vượng

Danh sách các thành viên tham gia:
1. Ông Vũ Xuân Vượng Hiệu trưởng – Chủ nhiệm đề tài
2. Ông Nguyễn Đức Sinh Phó hiệu trưởng – Phó chủ nhiệm đề tài
3. Ông Trần Minh Đức Phó trưởng phòng Đào tạo Ủy viên thư ký
4. Ông Nguyễn Ngọc Đương Trưởng phòng QL&ĐBCL Ủy viên
5. Ông Phạm Văn Phúc Trưởng khoa Điện – ĐT Ủy viên
6. Bà Hoàng Thị Minh Phó trưởng khoa Điện – ĐT Ủy viên
7. Ông Nguyễn Văn Thảo Giảng viên khoa Điệ
n – ĐT Ủy viên
8. Bà Vũ Thị Ngoan Giảng viên khoa Điện – ĐT Ủy viên
9. Ông Trần Mạnh Hiếu Giảng viên khoa Điện – ĐT Ủy viên
10. Bà Lê Thị Ngấn Giảng viên khoa Điện – ĐT Ủy viên


động đổi mới phương pháp dạy học, tạo sự hứng thú học tập cho học sinh-sinh viên và
mang lại hiệu quả thiết thực (tiết kiệm chi phí, tạo lập môi trường học tập phong phú đa
dạng). Việc
ứng dụng các phần mềm hỗ trợ cho việc dạy và học thông qua việc xây
dựng mô hình để mô phỏng cấu tạo, nguyên lý hoạt động, cách thức điều chỉnh và vận
hành máy móc, thiết bị cũng không ngoài ý nghĩa trên.
Đề tài “Nghiên cứu, ứng dụng phần mềm chuyên dùng mô phỏng quá trình
hoạt động của bộ biến tần phục vụ công tác đào tạo tại trường Cao đẳng Công
nghiệp Việt
Đức” do trường Cao đẳng Công nghiệp Việt Đức thực hiện không chỉ góp
phần cho việc đổi mới phương pháp giảng dạy nâng cao chất lượng đào tạo tại trường
mà còn có thể ứng dụng tại các trường Cao đẳng Công nghiệp khác.
Sự thành công của đề tài không thể tách rời sự tạo điều kiện, giúp đỡ, hợp tác của
các tổ chức, cá nhân. Nhân dịp này Ban chủ nhiệm đề tài xin chân thành c
ảm ơn: Vụ
Khoa học Công nghệ (Bộ Công Thương) các nhà quản lý, các thầy (cô) giáo, các
chuyên gia trong lĩnh vực đào tạo đã tạo điều kiện, tư vấn, giúp đỡ chúng tôi hoàn thành
đề tài này.
Đề tài được thực hiện trong một thời gian ngắn nên chắc chắn không tránh khỏi
thiếu sót. Ban chủ nhiệm đề tài rất mong nhận được ý kiến góp ý để đề tài được hoàn
thiện hơn.

2
MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 1

MỤC LỤC 2
KÝ HIỆU VÀ VIẾT TẮT 4
TÓM TẮT ĐỀ CƯƠNG NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI 5

3.1 Giới thiệu và lựa chọn biến tần, động cơ 20
3.2 Khảo sát và lựa chọn phần mềm chuyên dùng để mô phỏng 33
3.3 Lựa chọn phần cứng 39
4. Xây dựng mô phỏng quá trình hoạt động và mô hình dàn trải bộ biến tần phục
vụ đào tạo tại trường CĐCN Việt Đức 40

4.1. Tìm hiểu cấu trúc của bộ biến tần 40

3
4.2 Hướng dẫn cài đặt phần mềm PSIM 40
4.3. Vẽ và mô phỏng hoạt động của bộ biến tần 42
5. Xây dựng bài giảng có mô phỏng quá trình hoạt động, mô hình dàn trải của bộ
biến tần phục vụ đào tạo 66

5.1 Các bài giảng theo phương pháp truyền thống (không sử dụng mô phỏng) 66
5.2 Phương pháp xây dựng bài giảng có sử dụng mô phỏng, mô hình dàn trải 66
5.3 Xây dựng bài giảng có sử dụng mô phỏng quá trình hoạt động, mô hình dàn trải
phục vụ đào tạo 67

6. Thiết kế mô hình dàn trải bộ biến tần 67
6.1.Thiết kế lắp ráp mô hình dàn trải bộ biến tần 67
6.2 Vận hành chạy thử 73
Chương 3 78
THỰC NGHIỆM ĐỀ TÀI TẠI TRƯỜNG CĐCN VIỆT ĐỨC 78
1. Triển khai thực nghiệm 78
1.1. Mục đích, đối tượng thử nghiệm 78
1.2. Nội dung và tiến trình thử nghiệm 78
1.3. Kết quả thử nghiệm 79
2 Thực hiện lấy ý kiến chuyên gia 80
2.1 Mục đích 80


Mục tiêu của đề tài:
Thông qua việc nghiên cứu lý luận, tìm hiểu và khảo sát thông tin về biến tần và
động cơ ba pha không đồng bộ. Đề tài thực hiện thiết kế mô hình dàn trải của bộ biến
tần và sử dụng một số phần mềm chuyên dùng để thiết kế mô phỏng quá trình hoạt
động của bộ biến tần điều khi
ển tốc độ động cơ ba pha không đồng bộ áp dụng vào đào
tạo tại trường Cao Đẳng Công Nghiệp Việt Đức.Việc có mô hình dàn trải và mô phỏng
bộ biến tần sẽ giúp cho quá trình dạy và học của giảng viên, sinh viên đạt kết quả cao
hơn đáp ứng mục tiêu của nhà trường là nâng cao chất lượng đào tạo

Giới hạn của đề tài:
Đề tài chỉ giới hạn nghiên c
ứu, thiết kế mô hình dàn trải của bộ biến tần ứng dụng
biến tần trong điều khiển tốc độ động cơ. Sử dụng phần mềm chuyên dùng để mô
phỏng quá trình hoạt động của bộ biến tần. Sản phẩm của đề tài làm phương tiện cho
giảng dạy sinh viên chuyên nghành Điện (gồm các trình độ đào tạo: Cao đẳng chuyên
nghiệp, trung cấp chuyên nghiệ
p, cao đẳng nghề, trung cấp nghề) và được thực nghiệm
tại trường Cao đẳng Công nghiệp Việt Đức.

Nhiệm vụ nghiên cứu:
- Nghiên cứu lý luận về các phương pháp dạy học tích cực, trong đó chú trọng tới
phương pháp sử dụng mô hình mô phỏng trong dạy-học, lý luận về việc ứng dụng
CNTT và truyền thông vào dạy học.
- Nghiên cứu về các loại biến tần thông dụng trên th
ị trường
- Phân tích đặc điểm công dụng của một số phần mềm chuyên dùng để mô phỏng
(MATLAB/SIMULINK, TINA, PSPICE, LabVIEW, PSIM…)
- Nghiên cứu chương trình đào tạo ngành Điện (các bậc đào tạo: TCN, CĐN, TCCN,

1.1 Tổng quan về các phương pháp dạy học tích cực
1.1.1 Quá trình dạy học
Dạy học là hoạt động đặc trưng, chủ yếu của nhà trường. Dạy học diễn ra theo một
quá trình nhất định, được gọi là quá trình dạy học (QTDH). Đ
ó là một quá trình xã hội
bao gồm hoạt động dạy và hoạt động học, trong đó học sinh, sinh viên tự giác, tích cực,
chủ động, tự tổ chức và điều chỉnh hoạt động nhận thức của mình dưới sự điều khiển,
chỉ đạo, tổ chức, hướng dẫn của giáo viên nhằm thực hiện mục đích, nhiệm vụ dạy học.
Cho đến nay có nhi
ều quan niệm khác nhau về QTDH như: Theo lý thuyết hệ
thống, theo quan niệm điều khiển học, theo thuyết angôrít, theo quan điểm dạy học lấy
HS-SV làm trung tâm.
1.1.1.1. Nhiệm vụ của dạy học
Nhiệm vụ cơ bản của quá trình dạy học trong các trường chuyên nghiệp là dạy nghề
và dạy người. Cụ thể gồm các nội dung sau:
- Nhiệm vụ giáo dưỡng: Làm cho HS-SV nắm vững hệ thố
ng tri thức văn hóa, khoa
học kỹ thuật và công nghệ, tri thức về chuyên môn, nghiệp vụ, hình thành các kỹ năng,
kỹ xảo lao động nghề nghiệp (dạy nghề)
- Nhiệm vụ phát triển trí tuệ: Phát triển ở HS-SV năng lực hoạt động trí tuệ, những
kỹ năng và thói quen tổ chức hoạt động của cá nhân (dạy phương pháp)
- Nhiệm vụ giáo dục các phẩm chất nhân cách: Hình thành ở HS-SV những cơ
sở
thế giới quan khoa học, lý tưởng cách mạng và những phẩm chất đạo đức của người lao
động mới (còn gọi là nhiệm vụ dạy người)
1.1.1.2. Các nguyên tắc dạy học:
Nguyên tắc thống nhất biện chứng giữa tính khoa học và tính giáo dục trong dạy
học
Nguyên tắc thống nhất biện chứng giữa lý luận và thực tiễn
Nguyên tắc thống nhất biện ch

Ưu nhược điểm của các PPDH: Như ở phần trên đã trình bày, phương pháp bao
giờ cũng được xây dựng trên cơ sở của những đối tượng cụ thể, từ đó nhằm đạt được
những m
ục đích nhất định hay nói cách khác với từng đối tượng khác nhau ta có những
phương pháp khác nhau. Không có PPDH nào là tối ưu là thống trị trong suốt quá trình
dạy học mà mỗi phương pháp dạy học đều có ưu điểm và nhược điểm riêng:

* PPDH dùng lời:

- Ưu điểm: +Truyền thụ lượng thông tin lớn trong thời gian ngắn
+ Phát triển tư duy trừu tượng.
- Nhược điểm: + Lĩnh hội khó
+ Không phát triển được kinh nghiệm của học sinh, sinh viên
* PPDH trực quan:

- Ưu điểm: + Nâng cao hiệu quả dạy học nhờ có biểu tượng rõ ràng
+ Phát triển tư duy trực quan hình tượng, trí nhớ
- Nhược điểm: + Giáo viên cần nhiều thời gian để chuẩn bị bài học
+ Phát triển tư duy trừu tượng kém
* PPDH thực hành:

- Ưu điểm: + Hình thành kỹ năng, kỹ xảo lao động
+ Củng cố mối liên hệ lý thuyết và thực tiễn
+ Hiệu suất hứng thú, nhớ lâu
- Nhược điểm: + Cần nhiều thời gian để chuẩn bị bài học, cần thiết bị, vật tư
+ Mất nhiều thời gian trên lớp
* PPDH tái hiện:

- Ưu điểm: + Truyền đạt thông tin nhanh và có hệ thống, củng cố trí nhớ
+ Hình thành kĩ năng kĩ xão

+ Tốc độ dạy học chậm

1.2 Phương pháp mô phỏng trong dạy học
Trong quá trình dạy học, vi
ệc sử dụng các phương tiện trực quan chính là tái tạo ra
quá trình nhận thức cảm tính nảy sinh do kết quả của các tác động trực tiếp của sự vật
hiện tượng lên các giác quan của con người giúp người học quan sát và thu nhận thông
tin về những mặt, những thuộc tính, những mối liên hệ của sự vật.
Việc lựa chọn phương pháp dạy học nhằm đạt được hiệu quả
trong giảng dạy luôn
đòi hỏi người giáo viên phải dày công nghiên cứu trên những cơ sở khoa học cũng như
những phân tích cụ thể của bài học, đối tượng tiếp thu, điều kiện cơ sở vật chất (điều
kiện chủ quan và điều kiện khách quan của quá trình dạy học) trong mối quan hệ biện
chứng giữa chúng với nhau:
- Mục tiêu, nhiệm vụ và nội dung c
ủa bài học
- Khả năng của các phương pháp dạy học cụ thể
- Đặc điểm người học
- Năng lực của giáo viên
- Tình hình trang thiết bị dạy học
- Thời gian

1.2.1 Mô phỏng và phương pháp dạy học mô phỏng
Mô phỏng (Simulation)

Mô phỏng có thể hiểu là Quá trình thực nghiệm quan sát được và điều khiển được
từ đó cho những kết quả thông qua mô hình củ
a đối tượng khảo sát.
Mô phỏng được bắt đầu từ việc chú ý các quy tắc, quan hệ và quá trình phát triển
của đối tượng nghiên cứu cùng với sự thay đổi của chúng. Các quan hệ này của đối

(2) Nghiên cứu mô hình (tính toán thực nghiệm…) để rút ra những hệ quả lý thuyết,
kết luận về đối tượng nghiên c
ứu.
(3) Đối chiếu kết quả thu được trên mô hình với kết quả thực tiễn đồng thời xét tính
hợp thức của mô hình. Trong trường hợp kết quả không phù hợp với thực tiễn phải chọn
lại mô hình.

1.2.2 Mô hình và phương tiện trong dạy học mô phỏng
Mô hình (Model)
Khái niệm: " Mô hình là một thể hiện bằng thực thể hay bằng khái niệm một số
thuộc tính và quan hệ
đặc trưng của một đối tượng nào đó (gọi là đối tượng được mô
hình hoá hay nguyên hình) với mục đích nhận thức, làm đối tượng quan sát thay cho
nguyên hình hoặc làm đối tượng nghiên cứu về nguyên hình”

Phân loại:

Sơ đồ phân loại mô hình theo tính chất của mô hình

Phương tiện trong dạy học mô phỏng
- Khái niệm phương tiện
Phương tiện được hiểu là một người hoặ
c một vật trung gian hay một công cụ
trung gian để thực hiện giao tiếp. Người gửi thông tin cần sử dụng một phương tiện để
MH khái niệm
Mô hình (MH)
MH
trích
mẫu
MH

- Vai trò phương tiện
Trong các mô hình mới về dạy và học, phương tiện dạy học chiếm một vị trí khá
quan trọng. Trong mô hình lý luận dạy học theo lý thuyết học tập (Lerntheoretische
Didaktik) của Heimann và Schulz (Didaktik der beruflichen Aus – und Wieterbildung.
WS2000. Hanno Host, Merkblatter) ta có:
Mô hình dạy học theo Heiman

Trong mô hình dạy học của Frank Wolfgang Ihber, Vorlesung: Bildungstechnologie.
WS2000 ta có:

Cấu trúc tâm l
ý
Mục tiêu
Phương tiện
Cấu trúc xã hội
Dạy & học
Ở đâu?
Bằng gì?
Cho ai?
Để làm gì?
N
hư th
ế
nào?
Cái gì?

11
Như vậy có thể nói vai trò của phương tiện dạy học là sự trợ giúp người giáo viên
trong việc giới thiệu kiến thức, trong việc điều khiển hoạt động học tập của học viên,
được thể hiện trong hình vẽ:


được sự chú ý của học viên và hướng sự chú ý đó đến trọng tâm bài giảng, để cho việc
học tập đạt được mục đích đề ra.
Phương tiện dạy học phục vụ cho bài giảng trực quan, tạo hứng thú học tập cho học
viên, làm cho nội dung trở nên sống động. Phương tiện dạy học tác động lên nhiều giác
quan, tạo sự tập trung và s
ẵn sàng học cái mới của học viên, thúc đẩy động cơ học tập.
Rất nhiều công việc mà giáo viên tự mình không thể làm được nếu không có phương
tiện.
Phương tiện cũng có thể tác dụng ngược đối với quá trình dạy học nếu như việc sử
dụng chúng không hợp lý, đơn điệu hoặc quá nhiều

Nội dung học
Học
Học viên
Giới thiệu
Giáo viên
Điều khiển
Phương tiện dạy học 12
Nguyên tắc sử dụng phương tiện trong dạy học
- Nguyên tắc đơn giản
Quá trình đơn giản hoá một mệnh đề khoa học là một quá trình chuyển hoá một
mệnh đề phức tạp, mô tả nhiều đặc điểm đặc biệt của sự vật hiện tượng thành mệnh đề
khái quát, mô tả những đặc điểm chung nhất của các sự vật hiện tượng mà v
ẫn giữ
nguyên tính đúng đắn về khoa học. Quá trình đơn giản hoá có thể tiến hành bằng cách:
+ Loại bỏ những thành phần thứ yếu trong mệnh đề.
+ Thay thế những đặc điểm riêng bằng một khái niệm ngoại diên.
Quá trình mô phỏng số

Những bước chính củ
a quá trình mô phỏng số bao gồm:
Đối tượng cần nghiên cứu
Kết quả
Thử nghiệm và so sánh
Mô hình hóa trên máy tính
Mô hình nguyên lý

13
+ Từ mục đích nghiên cứu ta thu thập các thông tin, dữ liệu cần thiết của đối tượng
và các yếu tố tác động (môi trường), trên cơ sở đó xây dựng mô hình nguyên lý (phản
ánh bản chất của đối tượng nghiên cứu).
+ Mô hình hóa trên máy tính: tiến hành vẽ thiết kế để xây dựng mô hình trên máy
tính và lập trình/tạo hiệu ứng chạy trên máy tính (quan hệ lắp ghép, điều chỉnh…).
+ Lập kế hoạch thực nghi
ệm (số lần thử nghiệm, thời gian mô phỏng), hiệu chỉnh kế
hoạch thực nghiệm để đảm bảo độ chính xác theo yêu cầu.

đó đều thao tác được với các bài thí nghiệm,
thực hành đã được chuẩn bị sẵn. Ví dụ như:
Về lĩnh vực cơ học (Mechanics): Súng phóng (The Cannon); động năng (Kinetic
energy); ma sát, lực và các mặt nghiêng (Friction, Forces and Inclined Planes).
Về lĩnh vực nhiệt động lực học (Thermodynamics): Định lý về khí lý tưởng (Ideal
Gas Law), sự cân bằng nhiệt động lực học (thermodynamic Equilibrium), sự phân bố
vận tốc Maxwell (Maxwellia Velocity Distribution)
Về vật lý thiên văn (Astrophysics): Quang kế thiên hà (Galaxy Photometery),
định
luật Hubble và kích thước thiên hà (Galaxy Sizes and Hubble Law).
Về điện học: Định luật ôm (Ohms law). Ví dụ thí nghiệm về định luật ôm được
thể hiện bằng cách thiết lập mạch điện điều khiển một bóng đèn ảo với sự kết hợp khác
nhau giữa các cặp giá trị của hiệu điện thế và điện trở.
Những ví dụ về các bài mô phỏng, th
ực hành ảo đề cập ở trên cho phép khẳng
định vai trò quan trọng của nó trong dạy học. 14
2.2 Tại Việt Nam
2.2.1 Một số văn bản chỉ đạo, hướng dẫn
Trong những năm qua với sự hội nhập quốc tế và phát triển như vũ bão của khoa
học công nghệ, việc nghiên cứu và áp dụng các ứng dụng công nghệ thông tin được các
ngành, các cấp quan tâm và chỉ đạo thực hiện.
Bộ Giáo dục Đào tạo đã có công văn số: 9886/BGDĐT-CNTT ngày 11/11 /2008
về việc Hướ
ng dẫn thực hiện nhiệm vụ CNTT năm học 2009 – 2010. Theo công văn,
một trong những nhiệm vụ trọng tâm năm học là tiếp tục triển khai nhiệm vụ CNTT
theo Chỉ thị số 55/2008/CT-BGDĐT ngày 30/9/2008 của Bộ trưởng Bộ GDĐT về tăng
cường giảng dạy, đào tạo và ứng dụng công nghệ thông tin trong ngành giáo dục giai

giáo dục quốc phòng.
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội đã ứng dụng phần mền
MATLAB/SIMULINK, PSIM và LabVIEW… trong lĩnh vực điện tử để thiết kế mô
phỏng mạch điều khiển tự động ổ
n định các quá trình sản xuất.
Tuy nhiên qua tìm hiểu thông tin cho thấy chưa có cơ sở nào sử dụng các phần
mềm chuyên dụng mô phỏng hoàn chỉnh bộ biến tần ứng dụng vào đào tạo.

2.2.3 Kết quả khảo sát
Qua khảo sát láy ý kiến của giáo viên, cán bộ quản lý đào tạo một số trường
(ĐHCN Hà Nội, Cao đẳng CN Việt Hung, Cao đẳng CN Thái Nguyên, Cao đẳng Cơ
khí Luyện kim, Cao đẳng Công nghiệp Việt
Đức, Cao đẳng Công nghệ và Kinh tế Thái
nguyên) đã thu được những thông tin như sau:
1. Tính cấp thiết phải sử dụng phần mềm mô phỏng, mô hình dàn trải để mô tả hoạt
động của bộ biến tần vào bài giảng:

15
Rất cần thiết (58,3%); Cần thiết (41,7%); Chưa cần thiết (0%)
2. Việc xây dựng các bài giảng có mô phỏng , mô hình dàn trải tại các trường:
Rất dễ dàng (11,7%); Dễ dàng (46,7%);Không dễ dàng (41,6%);
3. Mức độ khi sử dụng các phần mềm mô phỏng , mô hình dàn trải trong các bài giảng
thuộc chuyên ngành điện đối với giáo viên :
Rất dễ dàng (25%); Dễ dàng (63,3%); Không dễ dàng (11,7%);
4. Tính khả thi của việc áp dụng các bài giảng có mô phỏng quá trình hoạt động của bộ

biến tần tại trường Anh (Chị) công tác:
Khả thi(61,7%); Có thể khả thi (38,3%); Khó khả thi (0%); Không khả thi (0%);
5. Khả năng phát huy tư duy sáng tạo của học sinh, sinh viên trong giờ giảng có mô
phỏng , mô hình dàn trải :

ng dụng phần mềm chuyên
dùng mô phỏng quá trình hoạt động của bộ biến tần nhưng có thể phục vụ cho đào tạo
trình độ cử nhân cao đẳng, cao đẳng nghề, trung cấp nghề thuộc lĩnh vực Điện, điện tử
trong các trường cao đẳng công nghiệp.
Để xây dựng mô hình dàn trải và mô phỏng bộ biến tần cần dựa vào các yếu tố sau:

1.1. Chương trình đào tạ
o :
Trường Cao đẳng Công nghiệp Việt Đức thực hiện chức năng, nhiệm vụ theo
quyết định số 1005/2006/QĐ-BCN ngày 17/04/2006 của Bộ Công nghiệp: Đào tạo bồi
dưỡng nguồn nhân lực có trình độ cao đẳng kỹ thuật và các trình độ thấp hơn. Hiện nay
trường đang đào tạo các bậc trình độ và các ngành, nghề sau :
Trình độ cử nhân cao đẳng gồm các chuyên ngành chủ yếu: Công nghệ kỹ thuậ
t
điện, cao đẳng công nghệ kỹ thuật cơ khí, công nghệ ô tô, tin học ứng dụng, cơ điện tử,
kế toán.
Trình độ kỹ thuật viên trung cấp gồm các nghề: Điện-điện tử, chế tạo phụ tùng cơ
khí, sửa chữa khai thác thiết bị, kế toán doanh nghiệp, tin học ứng dụng
Trình độ sơ cấp nghề, trung cấp nghề, cao đẳng nghề g
ồm các nghề : Điện công
nghiệp, điện tử công nghiệp, điện dân dụng, cơ điện tử, nguội sửa chữa máy công cụ,
nguội lắp ráp, nguội chế tạo, bảo trì thiết bị công nghiệp, kỹ thuật sửa chữa lắp ráp máy
tính, quản trị mạng, công nghệ ô tô, cắt gọt kim loại, hàn, rèn-dập, kế toán doanh
nghiệp, sư phạm dạy nghề, lái xe ô tô.
Ch
ương trình đào tạo các bậc cao đẳng chuyên nghiệp, trung cấp nghề, cao đẳng
nghề của trường được xây dựng từ chương trình khung của Bộ GDĐT và Bộ LĐTBXH
nên có sự tương đồng với các trường khác. Vì vậy đề tài tập trung nghiên cứu một số
chương trình môn học, mô đun đào tạo điển hình để làm cơ sở thực hiện (Phụ lục 1)


Cao
đẳng
Khác
Ghi
chú
Tổng số giảng viên, cán bộ
quản lý, nhân viên
366 100 187 6 73
Giảng viên
205 1 57 122 2 23
K
hoa Tại chức-ĐTLK 6 2 3 1
K
hoa Cơ khí chế tạo máy 20 12 8
K
hoa Điện-Điện tử 23 4 19 2
K
hoa Cơ khí cắt gọt 33 3 29 1
K
hoa Khoa học cơ bản 36 1 21 14
K
hoa Cơ khí
k
ết cấu 9 1 7 1
K
hoa Công nghệ thông tin 15 6 9
K
hoa Kinh tế - Quản lý 12 2 10
K
hoa Nguội SCTBCN 11 11

Được xây dựng trên mặt bằ
ng trên 13,2 ha với qui mô đào trên 4000 học sinh-
sinh viên, hiện nay nhà trường có 11 khoa và 3 tô môn, trung tâm:
- Khoa khoa học cơ bản
- Khoa công nghệ chế tạo máy
- Khoa nguội SCTBCN
- Khoa cơ khí động lực
- Khoa cơ khí cắt gọt
- Khoa cơ khí kết cấu
- Khoa điện-điện tử-điện lạnh
- Khoa công nghệ thông tin

18
-
Khoa kinh tế và quản lý
- Khoa sư phạm dạy nghề
- Khoa tại chức-đào tạo liên kết
- Trung tâm lái xe ô tô
- Trung tâm ngoại ngữ
- Tổ giáo dục thể chất
Được sự quan tâm, đầu tư cơ sở vật chất của Bộ Công Thương cũng với sự cố gắng
phấn đấu của thày và trò nhà trường trên chặng đường gần 40 năm xây dựng và phát
triển. Nhà trường ngày càng khang trang hơn, cơ sở vật chất phục vụ cho đào tạo ngày
càng hiện đại và đầy đủ hơn (xem bảng t
ổng hợp dưới đây)

BẢNG TỔNG HỢP CÁC ĐIỀU KIỆN, CƠ SỞ VẬT CHẤT

STT Nội dung
Đơn vị


1 Số phòng học Phòng 2
2 Diện tích m
2
119
3 Thiết bị đào tạo ngoại ngữ chuyên dùng Thiết bị 60
VIII Thư viện

1 Diện tích m
2
800
2 Số đầu sách Quyển 2344
IX Phòng thí nghiệm

1 Diện tích m
2
395
2 Thiết bị thí nghiệm chuyên dùng Thiết bị 65
X Xưởng thực tập, thực hành

1 Diện tích 5027
2 Thiết bị thực hành chuyên dùng 207
XI Ký túc xá thuộc cơ sở đào tạo quản lý

1 Số sinh viên ở trong ký túc xá S.viên 548
2 Diện tích m
2
8640
3 Số phòng Phòng 240
4 Diện tích bình quân/sinh viên m

đối cao, tốt nghiệp trung học phổ thông thông qua tuyển sinh và nguyện vọng 2 của các
trường đại học và cao đẳng trong cả nước (đối với bậc đào tạo cao đẳng chuyên
nghiệp). Hầu hết học sinh-sinh viên học trung cấp nghề, cao đẳng nghề đều tốt nghiệp
trung học phổ
thông, số ít tốt nghiệp trung học cơ sở được học thêm các môn văn hóa
theo qui định của Bộ Giáo dục & Đào tạo. Đa số học sinh-sinh viên đều có động cơ học
tập tốt và có ý thức nghề nghiệp ngay từ ngày đầu học tập; đặc biệt trong giờ học học
sinh-sinh viên đều hăng hái tham gia với ý thức cao và luôn tìm tòi nghiên cứu, luyện
tập hình thành kỹ năng ứng dụng, liên hệ v
ới trong đời sống thực tiễn.
Với trình độ học sinh – sinh viên ở trên rất thuận lợi cho việc lĩnh hội kiến thức
cũng như phát triển tư duy sáng tạo là yếu tố thuận lợi cho việc xây dựng mô phỏng
qúa trình hoạt động của bộ biến tần phục vụ cho đào tạo tại trường
2. Nguyên tắc xây dựng mô phỏng quá trình hoạt động của bộ biế
n tần
2.1 Phù hợp với mục tiêu, nội dung học phần/môn học/mô đun.
Một chương trình mô phỏng được xây dựng phải có nội dung phản ánh phù hợp
với mục tiêu chương trình, nội dung bài giảng nhằm làm sáng tỏ lý thuyết, từ đó hình
thành nên kỹ năng cần thiết cho người học. Không tuân thủ điều kiện này chương trình
mô phỏng có thể không sát với lý thuyết bài học, xa rời trọng tâm bài học hoặ
c không
phù hợp với đối tượng học tập dẫn tới khó hiểu, phân tán tập trung suy nghĩ của học
sinh-sinh viên.
Nội dung mô phỏng cần được xác định phù hợp với tính chất, những thế mạnh của
mô phỏng. Cần xác định rằng mô phỏng không thể thay thế hoàn toàn các mô hình thật,
tuy nhiên cũng cần khai thác triệt để những chương trình mô phỏng với đối tượng quá
phức tạp, khó quan sát, không thực hiện
được hoặc chi phí quá cao. Đây chính là vai trò
hữu ích được ghi nhận cho hình thức mô phỏng.
Việc xác định nội dung mô phỏng cần căn cứ kết quả của quá trìmh phân tích cấu

Bằng cách sử dụng Biến tần để điều chỉnh tốc độ, các động cơ này có thể được
sử dụng trong nhiều ứng dụng khác nhau, mà động cơ một tốc độ sẽ không đáp ứng
được.
3.1.1.1. Phân loại biến tần
* Phân loại biến tần theo cấu tạo: được chia làm hai loại
Biến tần trực tiếp.
Biến tần gián tiếp.
- Biến tần trực tiếp:
Biến tần trực tiếp là bộ biến đổi tần số trực tiếp từ lưới điện xoay chiều không
thông qua khâu trung gian một chiều. Tần số ra được điều chỉnh nh
ảy cấp và nhỏ hơn
tần số lưới (f1 < flưới). Loại biến tần này hiện nay ít được sử dụng.
- Biến tần gián tiếp:
Các bộ biến tần gián tiếp có cấu trúc như sau:
Hình 3. 1: Sơ đồ cấu trúc của biến tần gián tiếp
Như vậy để biến đổi tần số cần thông qua một khâu trung gian một chiều vì vậy
có tên gọi là biến tần gián tiếp.

Ưu điểm và nhược điểm của biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp:
Biến tần trực tiếp: có thể trao đổi năng lượng với
điện lưới một cách liên tục nhất
là đối với động cơ công suất lớn và cực lớn từ hàng trăm Kw đến vài Mw.
Ngoài ra tổn hao công suất ở biến tần trực tiếp cũng ít hơn vì phụ tải chỉ nối với
nguồn qua một phần tử đóng cắt, không qua hai phần tử và qua khâu trung gian như ở
biến tần gián tiếp.

21


Điều này có nghĩa là sẽ có điện áp và tần số định trước trên toàn bộ phạm vi tín
hiệu tốc độ.
Điện áp và tần số biến thiên cùng nhau, thông thường từ 0 vôn và 0 Hertz, đến
điện áp và tần số tối đa. Việc tăng tốc độ từ không đến tối đa thường rất tuyến tính.
Ví dụ: một bộ truyền động Vôn/Hz có thể chạy với mức 240V/50Hz ở tốc độ cực
đại, nhưng chỉ 120/25Hz ở tốc độ bằng một nửa.
Phương pháp “bảng tìm kiếm” để điều khiển động cơ trong đó điện áp và tần số
biến thiên cùng nhau là phương pháp rất đơn giản để điều khiển tốc độ. Điều chỉnh tốc
độ khá tốt (lỗi 1-3%). Không cần có phản hồi nên các bộ truyền động Vôn/Hz có khả
năng kết nối cùng lúc nhiều động cơ.
Tuy nhiên, các bộ truyền động Vôn/Hz có một số giới hạn về hiệu suất hoạt
động. Các bộ truyền động này có hiệu suất động thấp khi tải mà chúng đang truyền
động đột ngột thay đổi. Công suất quá tải giới hạn ở 150% và chúng có mô-men xoắn
khởi động giới hạn.
Bộ truyền động Vôn/Hz là phù hợp nhất cho các ứng dụng có mô-men xoắn biến
thiên với tải thay đổi chậm và có thể dự đoán được. Ví dụ: bơm ly tâm, quạt, băng
chuyền, máy trộn, máy khuấy, máy rửa công nghiệp, sấy công nghiệp và các tải động
hạng nhẹ khác

* Truyền động Véc-tơ không cảm biến (Mạch hở):
Hình 3. 5: Truyền động Véc-tơ không cảm biến

23

Truyền động Véc-tơ không cảm biến có một bộ xử lý PWM (điều biến độ rộng
xung quá trình trong đó IGBT bật và tắt rất nhanh tạo ra điện áp một chiều giống sóng


Truyền động Véc-tơ có thiết bị phản hồi.
Bộ truyền động này hiện là loại Biến tần duy nhất có hiệu suất tương tự hoặc
tương đương với Truyền động điện một chiều.
Các bộ truyền động này giám sát đầu ra điện áp và dòng điện, cũng như phản hồi
bộ mã hóa từ động cơ đối với điều khiển véc-tơ mạch kín.

24
Phản hồi này được dùng để điều chỉnh dạng sóng đầu ra để đạt được điều khiển
tốc độ linh hoạt nhất.
Vì Truyền động Véc-tơ có thiết bị phản hồi có thể vận hành trong cấu hình mạch
kín, nên chúng có thể đạt được mô-men xoắn và hiệu suất vòng lặp tốc độ cực cao.
Các bộ truyền động này có thể điều chỉnh vô cấp, mô-men xoắn tối đa ở tốc độ
bằng không và phạm vi điều khiển tốc độ rất rộng.
Giới hạn của những bộ truyền động này là chúng yêu cầu thiết bị phản hồi và thẻ
tùy chọn phản hồi bộ mã hóa cũng như chỉ dùng cho hoạt động của một động cơ. Có thể
cần đến phần cứng tùy chọn bổ sung để tận dụng các tính năng khác của các bộ truyền
động này.
Các bộ truyền động này phù hợp nhất cho các ứng dụng hiệu suất cao như trục
quay và máy tiện, ứng dụng chuyển đổi, máy đúc ép và các ứng dụng phải dùng truyền
động điện một chiều trước đó. Các bộ truyền động điện này đang có xu hướng tăng
mạnh trong ngành vận chuyển vật liệu.

3.1.1.2. Nguyên lý làm việc của biến tần

Gắn bên trong Biến tần là các bộ phận giúp có thể nhận được điện áp đầu vào cố
định với tần số cố định và biến điện áp/tần số đó thành điện áp và tần số biến thiên ba
pha để điều khiển tốc độ động cơ.

Hình 3. 7: Nguyên lý làm việc của biến tần