Đồ Án Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ 3 pha 220V bằng phương pháp V/F

LỜI MỞ ĐẦU
--------------
Ngày nay, biến tần đang ngày càng được sử dụng rộng rãi trong tất cả
các hệ thống truyền động điện trong công nghiệp, nông nghiệp cũng như
trong các hệ thống dân sinh. Ưu điểm của hệ thống có sử dụng biến tần là
khả năng linh hoạt trong việc thay đổi tốc độ của động cơ, dải tần số thay
đổi rộng, an toàn cho hệ thống thiết bị điện cũng như hệ thống cơ khí. Tính
năng tự động hóa cao. Tiết kiệm chi phí vận hành và tiết kiệm điện năng
tiêu thụ.
Nhóm chúng em thực hiện đề tài “Điều khiển tốc độ động cơ KĐB 3
pha 220V” với những yêu cầu như sau:
 Dải tần số điều chỉnh từ 1Hz đến 80 Hz.
 Nhập thông số điều khiển từ bàn phím 4x4.
 Thay đổi tần số bằng biến trở 10KΩ.
 Hiển thị thông tin trên LCD 16x2.
 Giao tiếp máy tính qua cổng COM, giao diện VB6.
 VĐK dùng PIC 16F877A.
Đây là những chức năng chính cơ bản của một biến tần hiện nay. Trong
quá trình thực hiện đề tài, với kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi
những sai sót, nhóm chúng em xin được sự chỉ bảo của các thầy cô giáo
cũng như sự góp ý của các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Trần Văn Hùng đã tận tình
giúp đỡ, chỉ bảo nhóm trong suốt quá trình thực hiện. Chúng em cũng xin
được gửi lời cảm ơn tới các thầy cô giáo trong khoa điện tử cũng như tất
cả các bạn đã giúp đỡ nhóm hoàn thành đề tài.
MỤC LỤC
--------------
DANH MỤC SỐ TRANG
LỜI MỞ ĐẦU
MỤC LỤC
PHẦN 1: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
I. GIỚI THIỆU VỀ ĐC KĐB 3 PHA . . 1
1. Giới thiệu chung . . 1
2. Cấu tạo . . 1
2.1. Phần tĩnh . 1
2.1.1. Vỏ máy . 1
2.1.2. Dây quấn . . 2
2.1.3. Lõi thép . 2
2.2. Phần quay . . 2
2.2.1. Lõi thép Roto . 2
2.2.2. Trục máy . . 3
2.2.3. Dây quấn . . 3
2.3. Khe hở . . 4
2.4. Những đại lượng ghi trên động cơ . . 4
3. Nguyên lý làm việc của động cơ KĐB 3 pha . . 4
3.1. Nguyên lý làm việc . 4
3.2. Cách đấu dây động cơ KĐB 3 pha . . 5
4. Các phương pháp điều khiển tốc độ ĐC KĐB thường dùng . . 5
II. VI ĐIỀU KHIỂN PIC 16F877A
1. Tổng quan về PIC 16F877A . . 7
2. Tóm tắt cấu trúc phần cứng . 7
2.1. Sơ đồ chân . . 7
2.1.1. Sơ đồ chân . . 7




2.1.2. Chức năng các chân . . 8
2.2. Sơ đồ khối . . 9
III. PHƯƠNG PHÁP PWM
1. Định nghĩa . .10
2. Nguyên lý của phương pháp PWM . 11
3. Ứng dụng của phương pháp PWM . 12
IV. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN V/F
1. Tại sao phải điều khiển V/F . .12
2. Nguyên lý điều khiển E/F . .13
3. Phương pháp điều khiển V/F . .13
V. CHUẨN GIAO TIẾP NỐI TIẾP
1. Cấu trúc cổng nối tiếp . .15
2. Truyền thông kết nối . .17
3. Các thuộc tính của cổng nối tiếp . 18
4. Giao tiếp với vi điều khiển . .19
PHẦN II: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN
I. YÊU CẦU CƠ BẢN VỀ THIẾT BỊ . 20
II. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA HỆ THỐNG . .20
1. Khối chỉnh lưu công suất và cấp nguồn +5V, +15V . .22
1.1. Sơ đồ nguyên lý và layout thực tế . .22
1.2. Nguyên tắc hoạt động . .23
2. Khối ADC
2.1. Nhiệm vụ của khối . .23
2.2. Sơ đồ kết nối . .23
3. Khối điều khiển và hiển thị . 24
3.1. Sơ đồ nguyên lý và layout thực tế . .24
3.2. Nguyên tắc hoạt động . .25
4. Mạch lái và mạch cách ly . .25
4.1. Mạch cách ly . .26




4.2. Mạch lái . 27
5. Mạch nghịch lưu 3 pha . 29
5.1. Sơ đồ nguyên lý và layout thực tế . .29
5.2. Nguyên lý hoạt động và tín hiệu điều khiển . .31
5.3. Dạng tín hiệu ngõ ra . 32
6. Giao diện giao tiếp người sử dụng . .35
III. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT . .35
1. Lưu đồ giải thuật cho VĐK . 35
2. Lưu đồ giải thuật quét bàn phím . 37
3. Lưu đồ giải thuật PWM theo phương pháp V/F . 39
4. Lưu đồ giải thuật cho VB . .45
KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC
1. Phần cứng . 47
2. Giao diện giao tiếp người sử dụng . .47