Biến Tần A1000 Cho Ứng Dụng Hàng Hải Điều Khiển Vec-tơ Hiệu Suất Cao

Với thiết kế mạnh mẽ và rất nhiều tính năng thông minh, A1000 là lựa chọn hoàn hảo cho biến tần dùng trong hàng hải​.

Germanischer Lloyd (GL) đã chứng nhận biến tần A1000 của YASKAWA với phạm vi hiệu suất từ 0.4 đến 300 kW cho ngành hàng hải và kỹ thuật hàng hải. Nghĩa là các thiết bị này đáp ứng được các tiêu chuẩn và yêu cầu khắt khe của ngành công nghiệp này. Những ưu điểm nổi bật của công nghệ truyền động - như vận hành tiết kiệm điện, không gây hại cho vật liệu - giờ đây đã có thể sử dụng trong rất nhiều ứng dụng tàu thuyền.

Đặc biệt là các ứng dụng tàu đòi hỏi chất lượng và độ tin cậy tuyệt đối. Tàu thuyền có không gian hạn hẹp và hoạt động ở môi trường khắc nghiệt. Do đó, các giải pháp kỹ thuật cho tàu thuyền vừa phải tiết kiệm không gian mà vẫn phải dễ tiếp cận, an toàn và có nhu cầu bảo dưỡng cực thấp. Biến tần tiêu chuẩn nhỏ gọn của dòng A1000 từ YASKAWA đáp ứng mọi yêu cầu này.

Công nghệ truyền động tân tiến nhất

Công suất động cơ khả dụng tối đa (kW) là công suất khi làm việc nặng.

• Có thể truyền động cho mọi động cơ.

  A1000 không chỉ truyền động cho động cơ điện cảm ứng (IM) mà cả động cơ đồng bộ như động cơ IPM và SPM với khả năng điều khiển vector dòng hiệu năng cao.

• Giảm nhu cầu sử dụng nhiều thiết bị, vì giờ đây người dùng chỉ cần một biến tần là đã có thể vận hành cả động cơ điện cảm ứng và động cơ đồng bộ.

• Dễ dàng chuyển đổi giữa các loại động cơ chỉ với một thiết lập thông số

Định vị rotor mà không cần encoder (bộ mã hóa động cơ)

• Sử dụng động cơ IPM để định vị mà không cần feedback (hồi tiếp động cơ).

  Chênh lệch điện tăng trong động cơ IPM giúp máy dò tìm tốc độ, hướng và vị trí rotor mà không cần sử dụng encoder.

• Chức năng định vị chính xác mà không cần sử dụng bộ điều khiển cấp trên (upper controller).

  Lập trình trực quan trong DriveWorksEZ giúp người dùng dễ dàng tạo một chuỗi định vị riêng của mình mà không cần sử dụng encoder.

Đặc điểm mô-men xoắn vượt trội

• Yaskawa hiện đã cho ra mắt những tính năng điều khiển nâng cao mà không cần sử dụng encoder∗. Mô-men xoắn khởi động mạnh mẽ hơn ở tốc độ 0 (zero) với động cơ IPM..
  ∗ :   Không cần sử dụng bộ dò tốc độ (Speed sensor) hay bộ dò cột (pole sensor).

∗1 :   Để đạt được mô-men xoắn này cần biến tần công suất lớn.
∗2 :   Liên hệ với Yaskawa hoặc đại lý gần nhất khi sử dụng động cơ PM, trừ động cơ dòng SSR1 hoặc SST4 do Yaskawa Motor Co., Ltd. sản xuất.

Đặc điểm mô-men xoắn
[Điều khiển vector mạch hở nâng cao cho PM với động cơ IPM]           

So sánh phạm vi điều khiển tốc độ
[Điều khiển vector mạch hở nâng cao cho PM với động cơ IPM]

• Điều khiển vector dòng hiệu năng cao đạt mô-men xoắn khởi động mạnh mẽ với động cơ điện cảm ứng.
  Mô-men xoắn khởi động mạnh mẽ với động cơ điện cảm ứng.

*: Để đạt được mô-men xoắn này cần biến tần công suất lớn

Nhiều tính năng Auto-tuning

• Tính năng Auto-tuning giúp dò các thông số tối ưu để vận hành với động cơ điện cảm ứng (IM) cũng như động cơ đồng bộ (IPM) nhằm đạt được hiệu năng cao nhất.

• Không chỉ giúp biến tần và động cơ đạt hiệu suất cao nhất mà còn tự động điều chỉnh thiết lập cho các máy được kết nối.

  Có nhiều cách để tự động điều chỉnh thiết lập và hiệu suất của biến tần sao cho tối ưu nhất

Note: Tính năng Auto-Tuning này chỉ khả dụng với động cơ dưới 450 kW khi sử dụng encoder. 

• • Phương pháp Auto-Tuning mới.
  A1000 liên tục phân tích các thay đổi về đặc điểm động cơ khi chạy để điều khiển tốc độ chính xác.

Vận hành êm ái

• Vận hành êm ái ở tốc độ thấp nhờ khả năng khử gợn nhiễu mô-men xoắn tốt hơn.

  So sánh gợn nhiễu mô-men xoắn ở tốc độ 0 (vector mạch kín)

Xử lý mất điện và khôi phục

• A1000 có hai cách để xử lý tình huống mất điện tạm thời.

• A1000 có thể xử lý tình huống mất điện tạm thời cho động cơ điện cảm ứng (IM) và động cơ đồng bộ (IPM) mà không cần sử dụng encoder.

  Xác đinh tốc độ

  Dễ dàng xác định tốc độ của động cơ bị dừng để dễ dàng khởi động lại.

  Ứng dụng: Dùng cho quạt, máy thổi, các ứng dụng xoay hoặc sử dụng chất lỏng

KEB
Giúp động cơ tiếp tục chạy mà không bị dừng lại.
Ứng dụng: Rất thích hợp cho dây chuyền phim và các ứng dụng cần sự vận hành liên tục.

Lưu ý: Cần có bộ cảm biến riêng để phát hiện mất điện.
Biến tần có thể ngắt tùy theo tình trạng tải và dừng động cơ.

• Vận hành ngay cả khi mất điện lên tới 2 giây.∗

  Rất cần thiết cho các nhà sản xuất chất bán dẫn

  Không cần mua nguồn cấp điện dự phòng

  Dò tìm và phát tín hiệu sụt áp khi mất điện

  ∗:   Có thể sẽ phải sử dụng Thiết bị khôi phục mất điện tạm thời tùy theo công suất của biến tần

Tiết kiệm năng lượng thế hệ mới

• Được trang bị công nghệ điều khiển tiết kiệm năng lượng tiên tiến nhất∗

  Công nghệ điều khiển tiết kiệm năng lượng cho phép vận hành hiệu quả cao với động cơ điện cảm ứng (IM).

  ∗ :  Hiện có công nghệ cho các model dưới 450 kW.

• • Tiết kiệm năng lượng tuyệt vời với động cơ đồng bộ (IPM) ∗

  Việc kết hợp giữa động cơ đồng bộ (IPM) hiệu suất cao với khả năng điều khiển tiết kiệm năng lượng của A1000 giúp nâng cao khả năng tiết kiệm năng lượng.

  ∗ :  Hiện có công nghệ cho các model dưới 450 kW.

• Hiệu quả nhờ sử dụng biến tần.

  Ví dụ một biến tần 200 V 3,7 kW trong ứng dụng quạt hoặc máy bơm.

  Các ví dụ về tiết kiệm năng lượng với biến tần

Thiết kế bảo vệ

• Hiện có nhiều thiết kế bảo vệ để bảo vệ biến tần khỏi hơi ẩm, bụi, màn sương dầu, rung, sự ăn mòn của khí lưu huỳnh, hạt dẫn điện và các môi trường khắc nghiệt khác.

• Hiện có các tùy chọn chống nhỏ giọt và chống bụi IP54 .∗

  ∗ : Sắp ra mắt

RoHS

• Tất cả các sản phẩm tiêu chuẩn hoàn toàn đáp ứng chỉ thị RoHS của EU.

Giảm nhiễu

• • A1000 sử dụng chức năng PWM Swing của Yaskawa∗ để triệt nhiễu điện từ và tiếng ồn động cơ, tạo ra môi trường tĩnh hơn.

  ∗ : Hiện có công nghệ cho các model dưới 450 kW.

  Lưu ý: Tính bằng cách so sánh các giá trị đỉnh (peak value) trong quá trình phát ồn

Triệt sóng hài nguồn điện

• Cuộn kháng DC (DC reactor) giảm thiểu sự biến dạng sóng hài, đáp ứng tiêu chuẩn của các biến tần 22 kW trở lên.

• Các model tiêu chuẩn CIMR-A?4A0930 và 4A1200 tương thích để vận hành với chỉnh lưu 12 pha.

  Model chuyên dụng CIMR-A?2A0004 tới 2A0415 và 4A0002 tới 4A0675 cho chỉnh lưu 12 pha hiện đang phát triển.∗

  ∗ :   Cần máy biến áp có 3 cuộn dây riêng biệt

• • Sắp ra mắt bộ lọc tùy chọn để triệt biến dạng sóng hài.

Quy định về an toàn

• Các sản phẩm tuân thủ ISO/EN13849-1 Cat.3 Ple và IEC/EN61508 SIL2 (hai đầu vào an toàn và một đầu ra EDM).

• Chức năng Theo dõi thiết bị gắn ngoài (EDM) cũng được bổ sung để theo dõi trạng thái an toàn của biến tần.

  Ví dụ về Vô hiệu hóa an toàn (Safe Disable): Mạch đóng cắt cửa (Door switch circuit)

  A1000 được trang bị 2 input terminals và một output terminal  để kết nối thiết bị vô hiệu hóa an toàn.

  Input	:	Kích hoạt khi một trong hai terminal H1 hoặc H2 mở.
  Output	:	Đầu ra EDM theo dõi trạng thái an toàn của biến tần.

   

Điều khiển dừng ngay cả khi mất điện

• Nếu xảy ra sự cố mất điện, A1000 có thể điều khiển dừng ứng dụng một cách nhanh chóng và an toàn bằng chức năng KEB.

  Nhanh chóng chuyển sang trạng thái dừng bằng chức năng KEB

  Ứng dụng: dùng cho các ứng dụng spindle drive và các dây chuyền sản xuất film, nơi có yêu cầu cao đối với các phương pháp dừng để giảm chi phí sản xuất.

Nhỏ gọn hơn

• Yaskawa continues to make applications even smaller by combining the world's smallest drive in its class with the light, efficient design of a synchronous motor.

  • So sánh kích thước biến tần

    Ví dụ: Cấp 400 V 75 kW

    So sánh kích thước động cơ

    Ví dụ: Động cơ 200 V 3,7 kW

• Áp dụng lắp đặt nối tiếp (Side-by-Side installation)∗ để có kết cấu nhỏ gọn hơn.

  ∗ :    Đối với các model có công suất tới 18,5 kW

• Hiện có các model không∗ cánh (Finless).

  ∗ :    Sớm ra mắt

• Công suất gấp đôi giúp giảm kích thước kết cấu
  Mỗi biến tần cho phép người dùng chọn chế độ vận hành tải thường (ND) hoặc tải nặng (HD). Tùy thuộc vào ứng dụng, A1000 có thể chạy động cơ có kích thước toàn khung lớn hơn model cũ.
  Chọn công suất biến tần phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng

Lưu ý:  Luôn chọn biến tần có dòng điện định mức lớn hơn dòng điện định mức của động cơ.

Tùy biến biến tần

Tạo các tính năng phát hiện tùy biến                                            
Ví dụ: Phân tích làm yếu máy bằng chức năng phát hiện xung mômen

USB để kết nối với PC                                                  
Cổng USB cho phép kết nối biến tần với PC

• Công cụ lập trình trực quan DriveWorksEZ dành cho tất cả các model

  Chỉ cần kéo và thả các biểu tượng để hoàn toàn tùy biến biến tần. Tạo ra các trình tự đặc biệt và chức năng phát hiện lỗi, sau đó tải chúng lên biến tần.

  Lập trình một trình tự tùy biến                                                  

  Ví dụ: Định vị biến tần điều khiển mà không cần động cơ encoder 

• Lưu ý:  Các biến tần cũng được trang bị một cổng RJ-45 comm. với cáp WV103 được dùng trong các model cũ của Yaskawa. Chỉ cần tháo bàn phím vận hành khỏi đầu nối RJ-45.

Cài đặt nhanh chóng-dễ dàng​

Cài đặt ngay với Cài đặt sẵn ứng dụng (Application Presets)
A1000 tự động cài đặt các tham số cần thiết cho hầu hết các ứng dụng quan trọng.
Chỉ cần chọn ứng dụng thích hợp để tối ưu hóa biến tần tới hiệu suất cao nhất, tiết kiệm đáng kể thời gian cài đặt cho việc chạy thử

Ví dụ sử dụng Cài đặt sẵn ứng dụng
Chọn “Conveyor” sẽ tối ưu hóa năm cài đặt tham số, vì vậy biến tần sẽ bắt đầu chạy ứng dụng băng chuyền (conveyor) ngay.

Nhiều chức năng ngắt (Braking Functions)​

• Giảm quá kích từ (Overexcitation deceleration) sẽ chuyển động cơ sang trạng thái dừng ngay lập tức mà không cần sử dụng điện trở hãm (braking resistor).
• Tất cả các model có công suất tới 30 kW được trang bị một braking transistor để có các tùy chọn hãm mạnh hơn bằng cách thêm một braking resistor.

Tất cả các giao thức mạng ( Network Protocols) chính

• RS-422/485 (MEMOBUS/Modbus ở tốc độ 115,2 kbps) tiêu chuẩn trên tất cả các model.

• Hiện có card tùy chọn cho tất cả các mạng nối tiếp chính sử dụng trên toàn cầu: PROFIBUS-DP, DeviceNet, CC-Link, CANopen, LONWORKS, MECHATROLINK-II, MECHATROLINK-III∗, và các loại khác.

  ∗ :   Sắp ra mắt

  Lưu ý:   Nhãn hiệu thương mại đã đăng ký của những công ty này.

• Do ít phải đấu nối hơn và tiết kiệm không gian hơn, sản phẩm dễ dàng lắp đặt và bảo trì.

Phần mềm cụ thể với ứng dụng​

• Hiện có phần mềm cho cần trục và cho các ứng dụng đầu ra tần số cao

Hiệu suất lâu bền

Hiệu suất bền bỉ mười năm​

• Quạt làm mát, tụ điện, rơle và IGBT đã được lựa chọn và thiết kế tỉ mỉ để đạt được tuổi thọ lên tới mười năm.∗

  ∗ :   Giả định biến tần vận hành liên tục trong 24 giờ mỗi ngày ở 80% tải trong nhiệt độ môi trường 40°C.

Tuổi thọ động cơ

• Nhờ tổn hao đồng tương đối thấp trong rotor và trục làm mát trong quá trình vận hành, động cơ đồng bộ có tuổi thọ ổ bi gấp hai lần so với động cơ cảm ứng.

Màn hình có tuổi thọ dài​

• • Dòng biến tần mới nhất của Yaskawa được trang bị màn hình có tuổi thọ dài có chức năng thông báo cho người dùng về độ mòn linh kiện và thời hạn bảo trì để ngăn ngừa các vấn đề trước khi chúng xảy ra.

  Biến tần phát tín hiệu tới thiết bị điều khiển để chỉ các bộ phận cần phải thay thế

Bảo trì dễ dàng

Bảng đầu cuối (Terminal Board) đầu tiên có chức năng sao lưu tham số​

• Khả năng lưu dữ liệu cài đặt tham số của bảng đầu cuối (Terminal Board) giúp dễ dàng khôi phục ứng dụng trực tuyến trong trường hợp xảy ra sự cố mà cần phải thay thế biến tần.

Công cụ kỹ thuật DriveWizard Plus​

• Quản lý các cài đặt riêng cho tất cả các biến tần ngay trên PC.
• Một công cụ không thể thiếu để cài đặt và bảo trì biến tần. Chỉnh sửa các tham số, truy cập tất cả các màn hình, tạo trình tự vận hành tùy biến và theo dõi hiệu năng biến tần bằng chức năng dao động ký (oscilloscope function).
• Tính năng Thay thế biến tần trong DriveWizard Plus giúp tiết kiệm đáng kể thời gian trong quá trình thay thế thiết bị và nâng cấp ứng dụng bằng cách tự động chuyển đổi các giá trị tham số sản phẩm Yaskawa cũ sang các tham số A1000 mới.

  Lưu ý:   Để có được bản sao của DriveWizard Plus, liên hệ Yaskawa.

Chức năng sao chép tham số

• Tất cả các model tiêu chuẩn trang bị chức năng sao chép tham số bằng bàn phím cho phép dễ dàng sao chép các cài đặt tham số từ biến tần hoặc tải lên biến tần, giúp cài đặt nhanh.

• Cũng có thể sử dụng USB để sao lưu các cài đặt và lập trình trực tiếp biến tần một cách nhanh chóng hơn và tiện lợi hơn