GIỚI THIỆU VỀ CÔNG TY LS – VINA CABLE
GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÔNG TY LS – VINA CABLE
1.1.1 Tình hình sản xuất cáp hiện nay
Trong lĩnh vực truyền tải năng lượng điện, dây điện và cáp điện đóng vai trò quan trọng, quyết định chất lượng cung cấp điện và hiệu suất sử dụng nguồn điện Tại Việt Nam, do chiến tranh kéo dài, hệ thống điện chủ yếu được thừa kế từ chế độ cũ và không có điều kiện phát triển Sau khi hòa bình lập lại, việc xây dựng hệ thống điện tập trung vào các khu vực trọng điểm, trong đó cáp điện chủ yếu là hàng ngoại nhập.
Thời kỳ đổi mới đã thúc đẩy nhu cầu sản xuất cáp điện tăng cao, đặc biệt sau khi hoàn thành nhà máy thủy điện Hòa Bình Để đáp ứng nhu cầu này, nhiều công ty điện lực đã thành lập xưởng sản xuất dây và cáp điện Tuy nhiên, do điều kiện kinh tế hạn chế, dây chuyền sản xuất vẫn còn thô sơ, chủ yếu sản xuất cáp đồng, nhôm trần và cáp bọc nhựa PVC hoặc cao su với điện áp cách điện thấp (dưới 3KV) Các loại cáp điện đặc biệt vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài.
Từ năm 1995, nhu cầu sử dụng dây và cáp điện tại Việt Nam tăng cao do sự phát triển của nền kinh tế thị trường và quá trình công nghiệp hóa, hiện đại hóa Các doanh nghiệp như Cadivi, cáp điện Hà Nội, Trần Phú đã đầu tư xây dựng dây chuyền sản xuất và cải tạo thiết bị để đáp ứng nhu cầu này Mặc dù đã sản xuất được nhiều loại cáp thông thường như cáp đồng, nhôm trần và cáp động lực, nhưng chất lượng vẫn còn hạn chế Đặc biệt, các loại cáp ngầm trung thế điện áp từ 6-35KV vẫn phải nhập khẩu từ nước ngoài.
Hiện nay, nhiều công ty nước ngoài đã đầu tư công nghệ tiên tiến vào Việt Nam và thành lập các công ty sản xuất cáp Những công ty này đã đáp ứng nhu cầu đa dạng của thị trường bằng cách sản xuất nhiều loại cáp khác nhau, bao gồm cáp cao thế, cáp trung thế, cáp hạ thế, cáp điều khiển và cáp quang.
1.1.2 Quá trình hình thành của công ty LS – VINA CABLE
Công ty Cổ phần Cáp điện LS-VINA đƣợc thành lập vào ngày 25 tháng
Năm 1996, công ty LS-VINA Cable ra đời và nhanh chóng trở thành công ty con lớn nhất của LS CABLE Hàn Quốc, dẫn đầu ngành sản xuất cáp điện tại Việt Nam Để đáp ứng nhu cầu cáp điện ngày càng tăng trong quá trình hiện đại hóa và công nghiệp hóa đất nước, chính phủ đã cho phép UBND thành phố Hải Phòng liên doanh với tập đoàn LG Hàn Quốc để đầu tư xây dựng công ty này.
LS-Vina Cable cung cấp sản phẩm và dịch vụ theo tiêu chuẩn quốc tế như IEC, IEEA, AEIC, KS, AS/NZS, BS, IS, JIS và TCVN, cũng như theo yêu cầu kỹ thuật của khách hàng Công ty cam kết thực hiện các giải pháp chìa khoá trao tay cho hệ thống ngầm, bao gồm cáp điện cao thế lên tới 230KV, với sự sắp xếp hợp lý từ những vị trí ban đầu.
Hiện nay, việc nhận thức về chất lượng sản phẩm ngày càng quan trọng, và hệ thống quản lý ERP được áp dụng sẽ góp phần đảm bảo sự phát triển bền vững cho công ty.
Tất cả thành viên của LS- Vina Cable đều hướng tới mục tiêu “ Đối tác sáng tạo số 1 của bạn”
1.1.3 Quá trình phát triển từ năm 1996-2010
1996 Nhận giấy phép đầu tƣ
1997 Thành lập nhà máy cáp trung thế và hạ thế
1998 Bắt đầu xuất khẩu ra thị trường nước ngoài
2004 Nhận giả thưởng chất lượng châu Á – Thái Bình Dương
2005 Nhận chứng chỉ cáp chống cháy từ INTERTEK Đổi tên công ty thành LS-VINA Cable
2007 Bắt đầu sản xuất cáp cao thế
Nhận Type Tested 132kv Cable bởi KEMA
2008 Bắt đầu cung cấp cáp cao thế 110kv tại Việt Nam
Nhận Type Tested 11kv Cable bởi KEMA
Hoàn thành dây truyền sản xuất cáp 230kv
Nhận chứng chỉ CE Marks Certificated từ TUV
2009 Nhận Type Tested 66kv bởi KEMA
Nhận chứng chỉ cáp chống cháy tại TUV
Nhận Type Tested 220kv Cable bởi KEMA
2010 Phát triển cáp chống cháy (BS 6387)
Nhận chứng chỉ Môi trường ISO 14001
Hoàn thành dây truyền đúc cán nhôm liên hoàn
LS-VINA Cable là nhà sản xuất hàng đầu tại Đông Dương, chuyên sản xuất đa dạng các loại cáp cho nhiều ứng dụng khác nhau Với công suất lớn nhất khu vực Đông Nam Á, LS-VINA Cable tự hào khẳng định vị thế của mình trong ngành công nghiệp cáp.
Cáp được sản xuất theo tiêu chuẩn ISO với quy trình kiểm soát chất lượng nghiêm ngặt, đảm bảo đáp ứng đầy đủ các tiêu chuẩn kiểm tra tại từng giai đoạn sản xuất.
CÁC SẢN PHẨM CHÍNH CỦA CÔNG TY
Các nhóm sản phẩm chính
Với mục đích mang lại sự thuận tiện nhất cho khách hàng, các sản phẩm đƣợc phân chia thành các nhóm nhƣ sau:
Hình 1.1 Cáp cao thế 66kv đến 120kv
Vật liệu lõi dẫn thường được làm từ Đồng hoặc Nhôm, có dạng bện nén tròn hoặc kiểu nén Segments Những sản phẩm này đều tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế IEC 60228 hoặc theo yêu cầu cụ thể của khách hàng.
Vật liệu cách điện được sản xuất từ Polyethylene liên kết ngang siêu sạch, với màn chắn lõi và cách điện được đùn đồng thời Quy trình này đảm bảo ngăn ngừa mọi khoảng trống giữa các lớp, tăng cường hiệu quả cách điện.
Các quy trình đùn được thực hiện dưới sự điều khiển của áp suất không khí và hệ thống tia X
Lớp vỏ kim loại bao gồm 1 lớp chì hợp kim hoặc 1 lớp các sợi đồng liên kết chặt chẽ với một lớp băng nhôm mỏng nếu đƣợc qui định
Các loại cáp này được thiết kế đặc biệt để chịu đựng điều kiện cháy, bao gồm cáp chậm cháy, cáp không khói hoặc ít khói và cáp ít khí độc Ngoài ra, chúng cũng được sản xuất để đáp ứng yêu cầu chống mối mọt tấn công.
Hình 1.2 Cáp trung thế (6kV đến 45kV)
Tất cả các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế của IEC, AS/ZNS, BS, ICEA, TCVN hoặc một số tiêu chuẩn khác
Vật liệu lõi dẫn thường được làm từ Đồng hoặc Nhôm với kiểu bện nén tròn hoặc nén Segments Các sản phẩm này đều tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế IEC 60228 hoặc theo yêu cầu của khách hàng.
Vật liệu cách điện đƣợc làm từ Polyethylene liên kết ngang siêu sạch:
Màn chắn lõi và cách điện được đùn đồng thời để ngăn chặn các khoảng trống giữa các lớp, đảm bảo tính hiệu quả và an toàn cho sản phẩm.
Các quy trình đùn được thực hiện dưới sự điều khiển của áp suất không khí và hệ thống tia X
Trong một số trường hợp đặc biệt, cách điện kiểu Tree-XLPE sẽ được sử dụng khi có yêu cầu của khách hàng
Lớp băng đồng (hoặc sợi đồng hoặc lớp vỏ chì nếu qui định) sẽ đƣợc áp bên ngoài của lớp màn chắn cách điện
Lớp bọc lót/phân cách :
Nhựa Polyethylene (PE) hoặc nhựa PVC
Trong trường hợp không có quy định nào về lớp giáp, lớp vỏ ngoài sẽ được áp dụng trực tiếp lên bề mặt của lớp màn chắn.
Lớp vỏ bảo vệ cáp từ các tác nhân cơ học đƣợc tạo thành bởi lớp giáp của các sợi thép, hoặc băng thép
Cáp đơn lõi được thiết kế dựa trên lựa chọn dòng, trong khi lớp giáp được sản xuất từ vật liệu không nhiễm từ như sợi hoặc băng nhôm.
Lớp vỏ bọc ngoài cùng:
Lớp vỏ bọc này đƣợc tạo thành từ vật liệu PVC hoặc PE
Các cáp này được sản xuất với các đặc tính đặc biệt như cáp chậm cháy, cáp ít khói, cáp không khói và cáp không tỏa ra khí độc Ngoài ra, chúng cũng đáp ứng các yêu cầu chống mối mọt tấn công.
Hình 1.3 Cáp hạ thế ( 1kV đến 3kV )
Tất cả các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế của IEC, AS/ZNS, BS, ICEA, TCVN hoặc một số tiêu chuẩn khác
Vật liệu lõi dẫn thường được sử dụng là Đồng hoặc Nhôm, với kiểu bện nén tròn hoặc nén kiểu khác Các segments này đều tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế IEC 60228 hoặc đáp ứng theo yêu cầu của khách hàng.
Lõi dẫn với hình dáng bện kiểu Sector hay bện nén tròn hay kiểu Milliken sẽ đƣợc thực hiện nếu nhƣ có yêu cầu của khách hàng
Vật liệu cách điện đƣợc làm từ Polyethylene liên kết ngang (XLPE), X-
90 hoặc nhựa pholyvinyl chloride (PVC):
Các lõi cách điện sẽ đƣợc bện lại và đƣợc làm cho tròn cáp
Số lõi sẽ đƣợc qui định nhƣ theo yêu cầu của khách hàng
Lớp bọc lót/phân cách:
Nhựa Polyethylene (PE) hoặc nhựa PVC
Trong trường hợp không có quy định cụ thể về lớp giáp, lớp vỏ ngoài sẽ được áp dụng trực tiếp lên bề mặt bên ngoài của phần ghép lõi.
Lớp vỏ bảo vệ cáp từ các tác nhân cơ học đƣợc tạo thành bởi lớp giáp của các sợi thép, hoặc băng thép
Cáp đơn lõi được thiết kế dựa trên lựa chọn của dòng điện, do đó lớp giáp sẽ được sản xuất từ vật liệu không nhiễm từ như sợi hoặc băng nhôm.
Lớp vỏ bọc ngoài cùng:
Lớp vỏ bọc này đƣợc tạo thành từ vật liệu PVC hoặc PE
Các cáp này được thiết kế đặc biệt để chịu đựng trong điều kiện có lửa, bao gồm cáp chậm cháy, cáp ít khói, cáp không khói và cáp không tỏa ra khí độc.
Hình 1.4 cáp điều khiển ( cấp điện áp ≤ 1000V)
Dùng cho nguồn cung cấp vào bên trong của các tòa nhà và ngoài ra nó còn đƣợc dùng cho các mạch điều khiển công nghiệp
Tất cả các tiêu chuẩn quốc gia và quốc tế của IEC, AS/ZNS, BS, ICEA, TCVN hoặc một số tiêu chuẩn khác
Vật liệu lõi dẫn thường được làm từ Đồng hoặc Nhôm, có dạng bện nén tròn hoặc kiểu nén Segments, đáp ứng tiêu chuẩn quốc tế IEC 60228 hoặc theo yêu cầu của khách hàng.
Vật liệu cách điện đƣợc làm từ Polyethylene liên kết ngang (XLPE) hoặc nhựa pholyvinyl chloride (PVC):
Các lõi cách điện sẽ đƣợc bện lại và đƣợc làm cho tròn cáp
Số lõi sẽ đƣợc qui định nhƣ theo yêu cầu của khách hàng
Lớp bọc lót/phân cách:
Nhựa Polyethylene (PE) hoặc nhựa PVC Đặc tính riêng biệt:
Loại cáp này đƣợc sản xuất với những đặc tính riêng biệt sau:
- Bảo vệ chống nhiễu cho cáp với lớp băng đồng hoặc lớp băng nhôm
- Bảo vệ về đặc tính cơ học cho cáp với lớp sợi hoặc băng thép
- Bảo vệ cáp trong điều kiện lửa nhƣ chống bén cháy, chậm cháy hoặc không có khói và tỏa ra khí độc
- Bảo vệ cáp khỏi mỗi mọt và sự tấn công của các côn trùng khác
Lõi trần cho đường dây trên không:
Hình 1.5 Cáp lõi nhôm trần cho đương dây trên không
Lõi Nhôm hoặc đồng trần:
Lõi bện hoặc solid đều được sản xuất với các kích thước khác nhau có độ cứng phù hợp với tiêu chuẩn quốc tế
Lõi ACSR, ACSR/Grs và AACSR:
Cáp nhôm lõi thép được sản xuất với nhiều loại kích thước khác nhau với mục đích sử dụng cho đường truyền trên không
Trong một số trường hợp, một số loại sau đây sẽ được sản xuất theo yêu cầu của khách hàng:
- ACSR (ACSR/Grs) : ACSR bôi mỡ, thông thường nó được sử dụng ở những nơi có môi trường khắc nghiệt như trong điều kiện không khí nhiễm mặn…
- ACSR/AW: Cáp sợi thép bọc nhôm có tác dụng làm giảm sự hao mòn ở bên trong lõi thép
- AACSR: Cáp sợi nhôm hơp kim lõi thép Nó đƣợc sử dụng khi cần đến sức căng cao
Cáp chịu lực cao (High Capacity Cable - HCC):
Cáp chịu lực cao là loại cáp được sử dụng khi nguồn cung cấp điện lớn hơn, thường được so sánh với cáp ACSR Một số ví dụ điển hình về cáp chịu lực bao gồm Hi-STACIR/AW, Hi-TACSR/AW và TACSR/AW Đặc biệt, cáp Hi-STACIR/AW có những đặc tính tương tự như cáp AC, mang lại hiệu suất cao trong việc truyền tải điện năng.
OPGW (Optical Fiber overhead Ground Wire):
Cáp quang được thêm vào với đặc tính của đường truyền tải điện năng
OPGW bảo vệ đường truyền tải điện năng khỏi hiện tượng lỗi dòng khi có sự cố xảy ra Nó cho phép tích hợp các đặc tính thông tin, hiện đang được sử dụng rộng rãi cho nhiều đường dây điện trên không.
QUY TRÌNH SẢN XUẤT CÁP
CÁC BỘ PHẬN CHÍNH
Nguyên liệu chính để sản xuất cáp điện bao gồm các tấm đồng và nhôm miếng, được đưa vào dây chuyền đúc cán để tạo ra sợi đồng và nhôm có kích thước 9 Sau đó, sợi này được rút nhỏ hơn tùy thuộc vào loại cáp Tiếp theo, quy trình bện lõi diễn ra, sau đó là công đoạn bọc cách điện và bọc lót, trong đó có sử dụng băng quấn để đảm bảo chất lượng sản phẩm.
Hình 2.1 Quy trình sản xuất cáp điện của công ty
2.1.1 Bộ phận đúc ĐÚC CÁN
VỎ BẢO VỆ: băng thép, sợi thép
Bộ phận này bao gồm hai máy rút đồng và nhôm, có cấu tạo hoàn toàn giống nhau Sự khác biệt giữa hai máy nằm ở vật liệu làm đầu chốt và công suất động cơ truyền động Đặc biệt, máy chuốt đồng còn được trang bị thêm phần ủ mềm sợi đồng.
Máy chuốt là một phương pháp gia công bằng áp lực, giúp thay đổi kích thước của đồng hoặc nhôm thông qua quá trình biến dạng dẻo.
Hình 2.3 Cấu tạo máy rút
Máy rút sợi được mô tả qua sơ đồ đơn giản, trong đó sợi đồng hoặc nhôm có đường kính từ 8 – 12mm được luồn qua 11 đầu chuốt, giảm dần đường kính vật liệu và quấn vào tang kéo Việc tính toán tỉ số truyền giữa các tang kéo là rất quan trọng để đảm bảo vận tốc của sợi vật liệu trên các tang kéo là đồng nhất, tránh tình trạng sợi dây bị giật đứt Vỏ máy chứa toàn bộ các đầu chuốt và giữ lại hỗn hợp bụi đồng (nhôm) đã được phun ẩm nhằm ngăn ngừa ô nhiễm không khí Động cơ truyền động chính là bộ phận quan trọng cho dây chuyền hoạt động hiệu quả.
Tùy thuộc vào loại sản phẩm, đường kính của sợi dây đồng hoặc nhôm sau khi qua đầu chuốt cuối cùng chỉ còn khoảng 0,5 – 3,5mm Trong quá trình gia công, nhiệt độ tại các đầu chuốt tăng cao, vì vậy cần thiết phải có hệ thống bôi trơn và làm mát để bảo vệ vật liệu.
Sợi nhôm sau khi ra khỏi đầu chuốt cuối cùng có đường kính phù hợp để vào các bobin, với trọng lượng khoảng 400kg và chiều dài khoảng 10.000m Đối với sợi đồng, sản phẩm sẽ được đưa qua công đoạn ủ mềm như thể hiện trong Hình 1.11.
1 Sợi đồng cứng sau khi chuốt
3 Puly ngâm trong bể dầu làm mát
6 Hộp chứa hơi nước nóng to = 1200 o C
7 Sợi dây nhôm không ủ khi chuốt nhôm
#1, #2, #3, và #4 là bốn Puly được sử dụng để quấn sợi đồng, giúp giảm độ trượt trong quá trình di chuyển của dây Ngoài ra, các Puly này còn có tính năng cách điện với vỏ máy và được kết nối vào hệ thống điện 3 pha 4 dây, với điện áp có thể điều chỉnh từ 0 đến 30V AC Sợi dây đồng chạy trên dây chuyền nối ngắn mạch các thiết bị.
Dòng điện lớn chạy qua sợi đồng tạo ra nhiệt độ lên tới khoảng 2000°C, trong khi sợi dây đồng được làm mát liên tục bằng hơi nước với áp suất P.
= 2,5kg/cm 2 ) và dầu tẩy để tạo độ bóng Ra khỏi công đoạn ủ, sợi đồng đƣợc quấn vào bôbin giống nhƣ ở máy rút nhôm
Sản phẩm của chúng tôi có tính năng vượt trội với dây chuyền bện đa dạng, có khả năng bện các sợi lõi từ 1,25mm đến 630mm, đáp ứng nhu cầu của khách hàng với số lượng sợi lõi lên tới 61 sợi Phương pháp bện được thực hiện theo nhiều hình thức khác nhau, nhưng phải đảm bảo rằng các sợi lõi của cáp được bện xoắn vào nhau từng lớp một, với bước xoắn tuân theo thiết kế đã định.
Hình 2.5.Cấu tạo của 1 lồng (cage) trên máy bện:
1/ Động cơ điện xoay chiều 6/ Vòng bi
2/ Giá đỡ lồng 7/ Các sợi đồng (nhôm) đơn
4/ Bobin chứa dây 9/ Đai truyền 5/ Trụ đỡ bobin
Hình 2.5 minh họa quá trình bện lõi các bôbin 4 được gắn trên giá đỡ và quay tròn nhờ vào các giá đỡ 5 Các đầu dây của bôbin được luồn qua đầu chụm 7 và đi qua khuôn ép 8 Động cơ 1 sẽ quay lồng 3 thông qua hệ thống đai truyền.
9 Các sợi lõi đồng hoặc nhôm chụm vào với nhau và chui khuôn 8 và đƣợc kéo đi khi lồng 3 quay thì các sợi lõi sẽ xoắn lại vào nhau
Bước xoắn của sợi cáp bị ảnh hưởng bởi tốc độ quay của lồng và vận tốc kéo dài của sợi cáp trong dây chuyền sản xuất Để giảm đường kính, sợi cáp được nén tròn và sau đó quấn vào rulo quấn dây.
Khi bện tới 61 lõi, sợi cáp sẽ có 4 lớp, mỗi lồng cung cấp sợi lõi cho một lớp, yêu cầu phải có 4 lồng lắp bôbin Các lớp bên ngoài có đường kính lớn hơn lớp bên trong, dẫn đến số sợi lõi tăng lên tương ứng với các bôbin được gá trên lồng bện Kích thước lồng cũng tăng theo, tạo nên sự đồng nhất trong quá trình sản xuất.
2.1.4 Bộ phận bọc cách điện
Các máy bọc được thiết kế để bọc cáp với đường kính khác nhau, tuy có cấu tạo tương tự nhau nhưng khác biệt ở kích thước trục đùn và đầu bọc.
- Khi máy bọc sợi cáp nhỏ đường kính từ 1,5mm – 10mm thì đường kính trục đùn cỡ 65mm
- Khi máy bọc sợi cáp lớn đường kính từ 10mm- 110mm thì đường kính trục đùn lên tới 150mm
Hình 2.6 Máy đùn nhựa bọc 1 lớp thông thường
Máy đùn nhựa bọc 1 lớp thông thường, như hình 1.14, được sử dụng để sản xuất cáp hạ thế bằng cách đưa hạt nhựa PVC, PE vào phễu chứa và bơm vào vùng gia nhiệt Nhiệt độ gia nhiệt được điều chỉnh từ 1200 o C đến 2200 o C tùy theo loại nhựa, khiến nhựa chảy ra và tạo áp lực 10kg/cm2 qua hệ thống màn lọc kim loại Nhựa sau đó được đùn vào không gian tạo bởi đầu bọc, bép và khuôn, chảy ra qua khe hở của khuôn bép để phủ lên sợi cáp Khi sợi cáp được kéo với tốc độ từ 4 – 30m/phút, lớp nhựa sẽ có độ dày đồng đều Cuối cùng, sợi dây đi qua máy in phun để ghi thông tin và qua máy làm mát trước khi được quấn vào rulô.
Khi sản xuất cáp trung thế thì sợi cáp đƣợc phủ 3 lớp nhựa thông qua hệ thống đùn bọc 3 lớp và 3 máy bơm trục vít
Hình 2.7 Cấu tạo sợi cáp thông thường
Hai lớp bán dẫn trong và bán dẫn ngoài được sử dụng để làm nhẵn bề mặt của sợi cáp trước và sau khi bọc, nhằm ngăn chặn hiện tượng phóng điện tại những điểm không nhẵn của sợi cáp.
MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM CỦA CÔNG NGHỆ SẢN XUẤT CÁP
Từ những phân tích về công nghệ sản xuất cáp ở phần trên ta rút ra 1 số đặc điểm công nghệ sản xuất cáp nhƣ sau:
Quá trình sản xuất diễn ra liên tục, với sản phẩm đầu ra của từng giai đoạn trở thành nguyên liệu cho giai đoạn gia công tiếp theo, do đó, tính liên hoàn và đồng bộ trong sản xuất được đảm bảo ở mức cao.
Tất cả dây chuyền gia công sản xuất cáp cần có chế độ làm việc dài hạn và độ ổn định cao, với tốc độ điều chỉnh trơn và tránh lực giật Do momen tải thay đổi, một số truyền động yêu cầu điều chỉnh momen động cơ Các thiết bị phải hoạt động hiệu quả trong môi trường nhiệt độ cao (khoảng 400°C) và chịu được bụi bẩn, dầu mỡ, do đó cần đảm bảo độ tin cậy và ổn định điện, nhiệt cao.
*Yêu cầu về trang bị điện, điện tử trong các dây chuyền sản xuất cáp điện:
Trong môi trường làm việc khắc nghiệt với thời gian hoạt động liên tục kéo dài (chỉ có 10% thời gian nghỉ), các thiết bị cần phải hoạt động đáng tin cậy Sự ổn định trong hoạt động của các thiết bị này có ảnh hưởng trực tiếp đến chất lượng sản phẩm.
Các dây chuyền công nghệ sản xuất cáp điện hiện đại chủ yếu sử dụng động cơ điện không đồng bộ cho cả động cơ truyền động chính và các truyền động phụ trợ Tốc độ của các động cơ này được điều chỉnh thông qua các bộ biến đổi chỉnh lưu Tiritto cầu 3 pha, giúp tối ưu hóa hiệu suất sản xuất.
- Các động cơ điện xoay chiều trên các dây chuyền do chế độ làm việc liên tục dài hạn nên đƣợc trang bị quạt gió làm mát
Các động cơ truyền động không chỉ cần điều chỉnh tốc độ mà còn phải đồng bộ hóa tốc độ theo yêu cầu công nghệ của từng dây chuyền Ví dụ, trong công đoạn bọc cách điện cáp trung thế, cần điều chỉnh đồng bộ tốc độ của 7 động cơ không đồng bộ theo các tỷ lệ nhất định Nếu có sự sai lệch tốc độ lớn, điều này có thể dẫn đến việc sản xuất phế phẩm.
TRANG BỊ ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VÀ VẬN HÀNH CỦA DÂY CHUYỀN BỆN CÁP 54- BOBIN NO2
NHIỆM VỤ CỦA DÂY CHUYỀN
Dây chuyền bện cáp 54 – bobbin No2 sở hữu lồng bện lớn, cho phép lắp đặt nhiều loại bobin với kích thước khác nhau Thiết bị này có khả năng chứa tới 54 bobin trên 3 guồng bện, rất phù hợp cho quá trình bện tạo lõi.
Mỗi guồng bện được trang bị một hộp số truyền động 60 cấp, cho phép điều chỉnh tỷ lệ tốc độ quay theo yêu cầu cụ thể của từng loại cáp Động cơ không đồng bộ kéo guồng, giúp linh hoạt trong việc điều chỉnh số lượng Bin dây trên mỗi guồng và số guồng hoạt động trong một lần bện Điều này không chỉ tối ưu hóa quy trình sản xuất mà còn giảm điện năng sử dụng, góp phần tiết kiệm chi phí cho nhà máy.
TRANG BỊ ĐIỆN DÂY CHUYỀN BỆN CÁP 54-BOBIN NO2
3.3.1 Chức năng các phần tử chính trên sơ đồ
- Nguồn chính: 3pha/380VAC cấp nguồn xoay chiều cho dây chuyền
- Aptomat: 1NHF1 ( ABH803 - 800A) bảo vệ quá tải chung cho dây chuyền
Aptomat 4NFB1 (ABS103 - 100A) được sử dụng để bảo vệ quá tải cho động cơ INCHING Tiếp điểm 4KM1 (GMC - 40) và 5KM1 (GMC - 40) thuộc công tắc tơ 4KM và 5KM, có nhiệm vụ cấp nguồn và đảo chiều cho động cơ INCHING.
- 4 TH1 (18A) là rơle nhiệt dùng để bảo vệ quá dòng cho dộng cơ INCHING
Động cơ INCHING là loại động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha, kiểu Rôto lồng sóc, với công suất định mức 0.4KW Động cơ này hoạt động với nguồn cấp 3 pha 380VAC và có độ dự trữ đạt mức 1.
- Aptomat: 4NFB3 ( ABS103 - 50A) bảo vệ quá tải cho 2 động cơ bơm dầu PUMP MOTOR
- 6KM1 ( GMC - 40) và 6KM2 ( GMC - 40) là tiếp điểm của công tắc tơ 6KM dùng để cấp nguồn cho 2 động cơ bơm dầu
- 4 TH3 (4A) là rơle nhiệt dùng để bảo vệ quá dòng cho dộng cơ PUMP MOTOR 1
- 4 TH4 (4A) là rơle nhiệt dùng để bảo vệ quá dòng cho dộng cơ PUMP MOTOR 2
PUMP MOTOR 1 và PUMP MOTOR 2 là hai động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha kiểu Roto lồng sóc, với công suất định mức 0.75KW và cấp nguồn 380VAC Động cơ này có độ dự trữ đạt 1, đảm bảo hiệu suất hoạt động ổn định.
- Aptomat: 8NFB1 ( ABS103 - 30A) bảo vệ quá tải quạt làm mát cho động cơ chính
- 8MC2 là tiếp điểm của công tắc tơ 8MC làm nhiệm vụ cấp nguồn làm mát cho động cơ chính
- 8 TH1 ( 8A) rơle nhiệt dùng để bảo vệ quá dòng cho quạt làm mát động cơ chính
- Quạt làm mát động cơ chính là động cơ K ĐB xoay chiều 3pha, công suất định mức 3.7 KW cấp nguồn 380VAC
- 8MC1 là tiếp điểm của công tắc tơ 8MC làm nhiệm vụ cấp nguồn cho bộ điều khiển vạn năng
- 8HF1 (1000A) bộ cầu chì bảo vệ quá dòng cho mạch động lực của bộ điều khiển vạn năng
- INVERTER M440 : bộ điều khiển bằng biến tần SIMENS M440 điều khiển động cơ chính quay lồng bện Cage
- MAIN DC : Động cơ chính quay lồng bện Cage, công suất định mức 300KW, tốc độ tốc đa 1150 vòng/phút
- một số thiết bị khác: máy phát tốc TG, PLC
- Aptomat: 6NFB1 ( ABS33 - 30A) bảo vệ quá tải cho bơm thủy lực cho cơ cấu nâng hạ lồng 12 Cage
- 7KM1 là tiếp điểm của công tắc tơ 7KM có tác dụng cấp nguồn cho bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lồng 12 Cage
- 6 TH1 ( 14A) là rơle nhiệt có tác dụng bảo vệ quá dòng cho bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lồng 12 Cage
- Bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lông 12 cage có công suất động cơ là 5.5KW, 380VAC, kiểu động cơ K ĐB roto lồng sóc
- Aptomat: 6NFB2 ( ABS33 - 30A) bảo vệ quá tải cho bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lồng 18 Cage
- 8KM1 là tiếp điểm của công tắc tơ 8KM có tác dụng cấp nguồn cho bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lồng 18 Cage
- 6 TH2 ( 14A) là rơle nhiệt có tác dụng bảo vệ quá dòng cho bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lồng 18 Cage
- Bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lông 18 cage có công suất động cơ là 5.5KW, 380VAC, kiểu động cơ KĐB roto lồng sóc
- Aptomat: 6NFB3 ( ABS53 - 40A) bảo vệ quá tải cho bơm thủy lực cho cơ cấu nâng hạ lồng 24 Cage
- 9KM1 là tiếp điểm của công tắc tơ 9KM có tác dụng cấp nguồn cho bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lồng 24 Cage
- 6 TH3 ( 18A) là rơle nhiệt có tác dụng bảo vệ quá dòng cho bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lồng 24 Cage
- Bơm thủy lực của cơ cấu nâng hạ lông 24 cage có công suất động cơ là 7.5KW, 380VAC, kiểu động cơ K ĐB roto lồng sóc
- Độ dự trữ của cơ cấu nâng hạ thủy lực là 1
Aptomat 7NFB1 (ABS53 - 50A) được thiết kế để bảo vệ quá tải cho các động cơ truyền động thay Bobin Các tiếp điểm của công tắc tơ 10KM1 và 11KM1 có nhiệm vụ cấp nguồn và đảo chiều cho động cơ truyền động thay Bobin lồng 12 cage.
- 7 TH1 ( 12A) là rơle nhiệt có tác dụng bảo vệ quá dòng cho động cơ truyền động thay Bobin lồng 12 cage
- Động cơ truyền động thay Bobin lồng 12 cage có công suất định mức là 1.5KW, 380VAC, kiểu động cơ K ĐB roto lồng sóc
Tiếp điểm 12KM1 và 13KM1 thuộc công tắc tơ 12KM và 13KM, có chức năng cung cấp nguồn và đảo chiều cho động cơ truyền động thay thế Bobin lồng 18 cage.
- 7 TH2 ( 12A) là rơle nhiệt có tác dụng bảo vệ quá dòng cho động cơ truyền động thay Bobin lồng 18 cage
- Động cơ truyền động thay Bobin lồng 18 cage có công suất định mức là 2.2KW, 380VAC, kiểu động cơ K ĐB roto lồng sóc
14KM1 và 15KM1 là các tiếp điểm của công tắc tơ 14KM và 15KM, có chức năng cung cấp nguồn điện và đảo chiều cho động cơ truyền động thay thế Bobin lồng 24 cage.
- 7 TH3 ( 12A) là rơle nhiệt có tác dụng bảo vệ quá dòng cho động cơ truyền động thay Bobin lồng 24 cage
- Động cơ truyền động thay Bobin lồng 24 cage có công suất định mức là 2.2KW, 380VAC, kiểu động cơ K ĐB roto lồng sóc
- Độ dự trữ của cơ cấu thay Bobin là 1
- Aptomat 16NFB2 ( ABS33-30A) có nhiệm vụ bảo vệ quá tải cho quạt làm mát động cơ thu cáp
- 16MC2 ( GMC-18) là tiếp điểm chính của công tắc tơ 16MC1 cấp nguồn cho quạt làm mát động cơ thu cáp
- 16 TH1 ( 3.5A) là rơle nhiệt bảo vệ quá dòng cho quạt làm mát động cơ thu cáp
- Quạt làm mát cho động cơ thu cáp có công suất định mức là 0.75KW, 380VAC, kiểu động cơ K ĐB 3 pha Roto lồng sóc
- Aptomat 16NFB1 ( ABS33-30A) có nhiệm vụ bảo vệ quá tải cho cơ cấu thu cáp
- 16MC1 ( GMC-18) là tiếp điểm chính của công tắc tơ 16MC1 cấp nguồn cho cơ cấu thu cáp
- 16HF1(50A) bộ cầu chì bảo vệ quá dòng cho cơ cấu thu cáp
- TAKE - UP DC MOTOR là động cơ thu cáp, công suất định mức là 7.5KW, tốc độ định mức là 1750 vòng/phút, cấp nguồn 1 chiều 380VDC
- Aptomat 17NFB1 ( ABS33-30A) bảo vệ quá tải cho cơ cấu dải dây
- 17MC1(GMC-32) là tiếp điểm chính của công tắc tơ 17MC có tác dụng cấp nguồn cho cơ cấp dải dây
- INVERTER là bộ biến tần SKC3400220 ( 3pha-380v-2,2KW) điều khiển động cơ dải dây
- ENCODER BOBIN ROTATING mã hõa vòng quay của lô thu dây 1REV/1000P
- PITCH CONTROL thực hiện cấp xung cho bộ biến tần
- 19 NFB1 ( ABS33-30A) là Automat bảo vệ quá tải cơ cấu thay lô quấn cáp
- 19KM1 (GMC-22) và 20KM1 ( GMC-22) là tiếp điểm của công tắc tơ 19KM và 20KM có tác dụng cấp nguồn và đảo chiều quay nâng hạ bên trái
- 21KM1 (GMC-22) và 22KM1 ( GMC-22) là tiếp điểm của công tắc tơ 21KM và 22KM có tác dụng cấp nguồn và đảo chiều quay nâng hạ bên phải
- 23KM1 (GMC-22) và 24KM2 ( GMC-22) là tiếp điểm của công tắc tơ 23KM và 24KM có tác dụng cấp nguồn đóng mở chốt gá lô
- Động cơ truyền động cơ cấu thay lô có công suất định mức là 2.2KW, 380VAC, kiểu động cơ K ĐB 3 pha roto lồng sóc
3.3.2 Các bản vẽ trang bị điện của dây chuyền máy bện 54 - Bobin No2.
VẬN HÀNH DÂY CHUYỀN BỆN CÁP 54 – BOBIN No2
3.4.1 Bàn điều khiển máy bện cáp 54 – bobbin No2
Hình 3.2 Bảng điều khiển máy bện cáp 54 - bobin ( lồng 24Bobin)
* Chức năng các nút trên bảng điều khiển:
- Nhóm nút nâng hạ thủy lực lắp Bobin:
1: Lắp Bobin: có 2 chế độ bằng tay và tự động
- Nhóm nút điều khiển dây chuyền:
10; Nguồn: bật và tắt nguồn
11: Chuẩn bị: Đóng nguồn điều khiển, các đèn báo bật sang, các đồng hồ hiển thị ở chế độ bật
16: Đổi chế độ: Lắp Bobin - Chạy
21: Nháy dây chuyền ( nhắp Jog )
Lồng 12 Bobin và 18 Bobin được trang bị bảng điều khiển giống như hình 3.3 và 3.4, với các nút chức năng tương tự như trên bàn điều khiển lồng 24 Bobin Tuy nhiên, bảng điều khiển này đã được rút gọn các đồng hồ và không có nút 17/Dừng khẩn cấp.
Hình 3.3 Bảng điều khiển máy bện cáp 54 – bobbin No2 ( lồng 18Bobin)
Hình 3.4 Bảng điều khiển máy bện cáp 54 – bobbin No2 ( lồng 12Bobin) 3.4.2 Quy trình vận hành máy
Lifter ( xoay công tắc Mode về vị trí INCHING )
* Quy trình lắp Bobin bằng tay ( Xoay công tắc Tháo / lắp Bobin về vị trí MAN ):
- Lifter ở vị trí thấp nhất, ngoài cùng, bàn xoay về vị trí ( )
- Đƣa Bobin vào các vị trí bàn xoay
- Bấm LIFTER IN để đƣa Lifter vào vị trí IN
- Bấm TURN để xoay bàn xoay về vị trí ( I )
- Bấm LIFTER UP để nâng bàn Lifter len vị trí UP ( chỉ cho phép nâng Lifter lên khi lồng quay đang ở 1 trong 3 vị trí sensor “A,B,C”
* Quy trình lắp Bobin tự động ( Xoay công tắc Tháo / Lắp Bobin về vị trí AUTO ):
- Lifter ở vị trí thấp nhất, ngoài cùng, bàn xoay về vị trí (- -)
- Đƣa Bobin vào các vị trí bàn xoay
- Bấm nút lắp Bobin,khi đó quy trình lắp tự động nhƣ sau:
Di chuyển Lifter đến vị trí IN và chờ khoảng 2 giây Sau đó, xoay bàn xoay về vị trí (I) và chờ thêm 2 giây Nếu có tín hiệu từ một trong ba vị trí cảm biến “A, B, C”, Lifter sẽ được nâng lên đến vị trí UP.
* Quy trình tháo Bobin bằng tay ( Xoay công tắc Tháo /Lắp Bobin về vị trí MAN):
- Lifter ở vị trí trên cùng UP
- Bấm LIFTER DOWN để đƣa Lifter xuống vị trí DOWN
- Bấm RETURN để xoay bàn xoay về vị trí ngoài cùng OUT
- Bấm LIFTER OUT để đƣa Lifter ra vị trí ngoài cùng OUT
* Quy trình tháo Bobin tự động ( xoay công tắc tháo lắp Bobin về vị trí AUTO ):
- Lifter ở vị trí trên cùng UP
Để tháo Bobin, bạn chỉ cần bấm nút Tháo Bobin Quy trình sẽ tự động diễn ra như sau: đầu tiên, bàn Bobin sẽ hạ xuống vị trí DOWN sau khoảng 2 giây Tiếp theo, bàn sẽ xoay về vị trí (- -) và chờ thêm 2 giây trước khi di chuyển bàn Lifter ra vị trí OUT.
- Bàn xoay chỉ có tác dụng khi ở vị trí IN và DOWN
- TURN để xoay bàn xoay về hướng tháo Bobin (- -)
- Chỉ cho phép nâng bàn Lifter lên khi đủ 3 điều kiện : Lifter ở vị trí IN
* Các điều kiện để chạy INCHING
- Công tắc Mode về vị trí INCHING
- Tất cả các công tắc phanh ở vị trí TIGHT
- Hộp số INCHING ở vị trí “ ON” – nối trục với động cơ INCHING
- Hộp số Main DC về vị trí “OFF” – cắt trục truyền động của động cơ
- Tất cả các Lifter đều ở vị trí OUT + DOWN
- Tất cả các bơm dầu đã bật “ON” ( bấm phím Prepare)
Khi hộp số ở chế độ "S", việc ấn phím chạy thuận FWD sẽ khiến tất cả các phanh mở ra Đồng thời, động cơ INCHING sẽ di chuyển đến vị trí "A", "B" hoặc "C" và dừng lại, sau đó thực hiện việc đóng phanh.
- Nếu hộp số theo chiều “S”, ấn phím chạy ngƣợc, nếu nhả tay ra thì động cơ INCHING dừng
Khi hộp số ở chế độ "Z", nếu nhấn phím chạy ngược REV, động cơ INCHING sẽ di chuyển đến các vị trí "A", "B" hoặc "C" và sau đó dừng lại với phanh đóng Ngược lại, khi nhấn phím chạy thuận FWD, nếu nhả tay ra, động cơ cũng sẽ dừng và phanh sẽ được đóng lại.
- Nếu động cơ INCHING chạy thì nhả phanh, dừng thì đóng phanh
3.4.2.3 Chạy động cơ chính ( Main AC Mortor)
- Động cơ DC chính chỉ chạy theo chiều thuận hoặc chạy nhắp- Jog
* Các điều kiện để chạy INCHING:
- Công tắc Mode về vị trí RUN
- Tất cả các công tắc phanh ở vị trí TIGHT
- Hộp số INCHING ở vị trí “OFF”= cắt động cơ INCHING ra khỏi trục truyền động
- Hộp số Main AC mortor về vị trí “ AL- dây nhôm” hoặc “CU-dây đồng”= nối trục truyền động với động cơ không đồng bộ chính
- Tất cả các Lifter đều ở vị trí OUT+DOWN
- Hộp số 1/N +2/N + 3/N (Lồng 12Bobin) chỉ đƣợc phép ở một trong ba vị trí 1 hoặc 2 hoặc 3
- Tất cả các bơm dầu đã bật “ON” ( bấm phím Prepare )
- Không báo lỗi đứt dây
- Xóa công tơ đếm mét về “Zezo”
Nếu công tắc hộp số kết nối với động cơ KĐB chính ở vị trí “Al=dây nhôm”, máy có thể hoạt động với 100% tốc độ định mức Ngược lại, nếu công tắc ở vị trí “CU=dây đồng”, tốc độ tối đa cho phép chỉ là 70% tốc độ định mức.
* Chạy, dừng động cơ chính:
Để khởi động máy, nhấn phím RUN để đóng nguồn cho mạch động lực của Mentor II và khép mạch Enable của INVERTER M440 Sau đó, phanh sẽ được mở và có tín hiệu chuông trong khoảng 5 giây Cuối cùng, đóng lệnh RUN để cho động cơ chính hoạt động, đèn báo RUN sẽ sáng lên để xác nhận máy đang chạy.
Các phím "Speed-Up" và "Speed-Down" được sử dụng để điều chỉnh tốc độ của động cơ KĐB chính, với tín hiệu đầu ra analog 0V-10V tương ứng với 0%-100% tốc độ định mức của động cơ DC.
- Bấm phím STOP để dùng máy: Động cơ chính giảm tốc theo
When the "Deceleration time" reaches "Zero Speed," the brakes are applied, and the power supply to the M440 INVERTER is disconnected During the deceleration process until the machine comes to a stop, the RUN indicator blinks, and the light turns off at "Zero Speed."
Khi máy đang hoạt động, nếu xảy ra lỗi, đèn báo lỗi sẽ nhấp nháy và lệnh RUN sẽ bị ngắt, khiến động cơ chính giảm tốc từ từ cho đến khi dừng hoàn toàn, đồng thời chuông báo lỗi sẽ kêu thành từng hồi.
Khi máy hoạt động, công tơ mét sẽ giảm tốc độ khi đạt đến vị trí "OUT1", giảm xuống khoảng 5% so với tốc độ định mức.
“OUT2- đủ số mét” thì dừng máy
Khi nhấn nút chạy nhắp, nguồn cấp cho biến tần M440 sẽ được tắt, đồng thời phanh sẽ được nhả ra Sau khoảng 1 giây, lệnh chạy JOG sẽ được kích hoạt để máy hoạt động theo chế độ chạy nhắp Khi nhả tay ra, máy sẽ dừng lại và phanh được khóa.
3.4.2.4 Chạy, dừng động cơ thu
- Kiểm tra lỗi phần thu, nếu không có lỗi thì cho phép đóng lệnh chạy
- Khi ở chế độ chạy riêng “Speed” động cơ phần thu chạy độc lập với động cơ chính:
+ Cho phép chạy ngƣợc/xuôi động cơ thu
Khi bấm phím khởi động máy, nguồn cấp cho mạch lực của Mentor II sẽ được đóng lại ngay lập tức, cùng lúc đó lệnh Enable cho biến tần M440 cũng được kích hoạt Sau khoảng 1 giây, lệnh RUN sẽ được thực hiện để khởi động máy, đồng thời đèn báo trạng thái sẽ chuyển sang màu chạy máy.
+ Bấm phím STOP để dừng máy: Động cơ phần thu giảm tốc theo
“Deceleration time” đến “Zero speed” thì ngắt nguồn mạch lực của biến tân M440 , đồng thời tắt đèn báo
+ Trong quá trình chạy máy nếu chuyển công tắc “Chạy thuận/Chạy ngƣợc” thì dừng động cơ thu
+ Chiết áp điều chỉnh tốc độ có tác dụng điều chỉnh tốc độ chạy thuận/ngƣợc động cơ thu
- Khi ở chế độ chạy chung “Tension- Chạy theo sức căng” động cơ phần thu chạy ở chế độ mômen ( và chỉ chạy theo 1 chiều nhất định ):
Khi hoạt động ở chế độ này, biến tần M440 duy trì điện áp ổn định khoảng 4V tại chân số 14, nhằm cung cấp cho INVERTER M440 của phần thu, đảm bảo dây cáp luôn có độ căng nhất định.
Khi vận hành động cơ chính, chân số 13 của INVERTER M440 cung cấp mức điện áp tỷ lệ thuận với % tốc độ của động cơ, giúp động cơ phần thu hoạt động hiệu quả theo mức điện áp này.
LỰA CHỌN PHUƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CHÍNH CHO DÂY CHUYỀN BỆN CÁP 54-BOBIN NO2
Dây chuyền bện cáp 54- Bobin No2 có thể dùng 2 bộ điều khiển chính
Mentor II là bộ điều khiển động cơ một chiều kỹ thuật số vạn năng, được ứng dụng phổ biến cho các hệ thống điều khiển động cơ một chiều với công suất từ 7.5KW đến 750KW và điện áp từ 280V đến 660V.
- Mentor II đƣợc ứng dụng trong những kỹ thuật tiên tiến có tính linh hoạt cao
Sử dụng trong các hệ thống đòi hỏi độ chính xác và yêu cầu sự tái sinh (máy cuộn, máy vẽ, máy dán giấy, cầu trục…)
- Có bộ vi xử lý công nghiệp điều khiển động cơ điện 1 chiều
- Phạm vi đầu ra của dòng điện là 25A đến 1850 A
- Mentor II có thể điều khiển tốc độ hoặc mômen động cơ 1 chiều ở chế độ 1 góc phần tƣ hoặc 4 góc phần tƣ
- Điều khiển 1 góc phần tƣ là điều khiển động cơ chỉ quay theo chiều thuận
- Điều khiển 4 góc phần tƣ là điều khiển động cơ có đảo chiều quay
Thông số của bộ Mentor II có thể được lựa chọn và điều chỉnh thông qua bảng điều khiển hoặc giao diện khác bằng cách sử dụng truyền thông nối tiếp Ứng dụng của bộ Mentor II rất đa dạng và linh hoạt.
+ Điều khiển tốc độ chính xác đến 0,1% ,đáp ứng nhanh, mômen ổn định
+ Cài đặt các tham số dễ dàng nhờ cấu trúc menu tham số và phần mềm cài đặt Mentorsoft
+ Các đầu vào ra tương tự và số đều có khả năg lập trình linh hoạt
Bộ biến tần là một thiết bị biến đổi năng lƣợng điện xoay chiều từ tần số f1 sang nguồn điện có tần số f2
Tần số lưới điện ảnh hưởng đến tốc độ góc quay của từ trường, từ đó điều chỉnh tốc độ động cơ Đối với nguồn biến tần cung cấp cho động cơ không đồng bộ, cần có khả năng biến đổi tần số và điện áp.
Các đặc điểm điều chỉnh khi sử dụng biến tần
Hình 3.6: Mô hình điều khiển động cơ bằng biến tần
Tuỳ theo hệ điều khiển biến tần động cơ mà người ta phân biến tần thành hai loại chính:
Biến tần trực tiếp là loại biến tần có tần số đầu ra luôn nhỏ hơn tần số đầu vào, thường dưới 50Hz, và được sử dụng cho các hệ truyền động công suất lớn Loại biến tần này chuyển đổi trực tiếp dòng điện xoay chiều từ tần số f1 sang f2 mà không qua khâu chỉnh lưu, giúp nâng cao hiệu suất so với biến tần gián tiếp Tuy nhiên, việc điều chỉnh tần số đầu ra của biến tần trực tiếp gặp khó khăn và phụ thuộc vào tần số đầu vào f1.
Biến tần gián tiếp nguồn áp là thiết bị sử dụng cho hệ truyền động với nhiều động cơ, tích hợp bộ điều chế độ rộng xung nhằm nâng cao chất lượng điều chỉnh điện áp Thiết bị này chuyển đổi dòng điện xoay chiều đầu vào với tần số f1 thành dòng điện một chiều, giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của hệ thống.
Biến tần chuyển đổi dòng điện một chiều thành dòng xoay chiều với tần số f2, loại biến tần này được sử dụng phổ biến hơn vì tần số f2 hoàn toàn không phụ thuộc vào tần số f1 mà chỉ dựa vào mạch điều khiển.
Biến tần cho phép ta thay đổi tần số nguồn cấp cho động cơ không đồng bộ, tốc độ quay của động cơ đƣợc xác định nhƣ sau:
Tốc độ quay của động cơ (ω) được xác định bởi số đôi cặp cực (p) và độ trượt (s) so với tần số nguồn cung cấp (fs).
Khi thay đổi tần số nguồn cấp, tốc độ ω của động cơ không đồng bộ trong hệ biến tần - động cơ cũng thay đổi, cho thấy động cơ này là một đối tượng điều khiển với nhiều tham số Các đại lượng đầu vào bao gồm điện áp U S và tần số f s, trong khi các đại lượng đầu ra là tốc độ ω, mômen và vị trí, bên cạnh đó còn có đại lượng mômen tới hạn (M th).
Bài toán điều khiển động cơ không đồng bộ được coi là bài toán phi tuyến do sự phụ thuộc của nhiều tham số như tốc độ, mômen, dòng điện, từ thông, điện áp và trở kháng vào tần số nguồn cung cấp Để đạt được các chỉ tiêu và đặc tính điều chỉnh, việc điều chỉnh điện áp nguồn cấp là cần thiết nhằm duy trì tỷ số U f const Đối với hệ thống điều khiển sử dụng biến tần nguồn áp, cần đảm bảo mômen ổn định và giảm thiểu tổn thất trong toàn bộ dải điều chỉnh Biến tần mang lại nhiều ưu điểm nổi bật trong việc tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ.
Có nhiều tính năng điều khiển linh hoạt
Hiệu suất làm việc của máy cao
Quá trình khởi động và dừng động cơ rất em dịu nên giúp cho tuổi thọ của động cơ và các cơ cấu có khí dài hơn
An toàn, tiện lợi và việc bảo dƣỡng cũng ít hơn do vậy làm giảm bớt số nhân công phục vụ và vận hành máy
Tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quá trình hởi động và vận hành Các đầu ra tương tự số đều có khả năng lập trình linh hoạt
Do vậy để quá trình đạt đƣợc hiệu quả cao nhất trên dây chuyền máy bện 54-Bobin No2 đã dùng bộ INVERTER M440 làm bộ điều khiển chính.