Hướng dẫn sử dụng và lựa chọn biến tần trong công nghiệp

Lựa chọn biến tần phù hợp với ứng dụng cụ thể là rất quan trọng để đảm bảo độ bền, độ ổn định và hiệu suất của hệ thống. Trong nhiều trường hợp chọn sai biến tần khi hoạt động có thể bị lỗi không chạy được, chọn biến tần quá dư công suất gây lãng phí.

Khi chọn biến tần, người dùng cần phải lưu ý nhiều yếu tố khác nhau để đảm bảo rằng biến tần được chọn phù hợp với nhu cầu sử dụng.

1. Giới thiệu về biến tần

Biến tần là một thiết bị điện tử được sử dụng để biến đổi điện áp, tần số và dòng điện đầu vào để điều khiển tốc độ của động cơ điện. Các ứng dụng của biến tần là rất đa dạng, từ việc điều khiển các bơm và quạt trong hệ thống HVAC cho đến các thiết bị sản xuất trong ngành công nghiệp.

Các loại biến tần phổ biến bao gồm biến tần truyền thống (V/F), biến tần vector điều khiển trực tiếp (DTC), biến tần vector kiểm soát điện áp (VVC), và biến tần không cảm ứng (Sensorless). Mỗi loại biến tần có tính năng và ứng dụng khác nhau, do đó, việc chọn biến tần thích hợp đòi hỏi sự hiểu biết về từng loại biến tần.

Xem thêm: Biến tần là gì? Ứng dụng và nguyên lý hoạt động của biến tần

2. Các yếu tố cần xem xét khi chọn biến tần

Để lựa chọn được loại biến tần phù hợp cho ứng dụng của bạn, cần xác định rõ nhu cầu ứng dụng, mục đích sử dụng và cân đối mức đầu tư.

Chọn được loại biến tần phù hợp nhất với yêu cầu sử dụng, cần lưu ý những nguyên tắc lựa chọn sau đây:

• Công suất của motor: Để chọn biến tần phù hợp, người dùng cần xác định công suất định mức của motor được điều khiển.

Tìm hiểu loại động cơ mình cần lắp biến tần là động cơ gì, đồng bộ hay không đồng bộ, 1 pha hay 3 pha, DC hay AC, điện áp bao nhiêu… để chọn biến tần phù hợp. Công suất biến tần phải chọn tương đương hoặc lớn hơn công suất động cơ

• Tần số định mức: Tần số định mức của biến tần phải phù hợp với tần số định mức của motor.
• Điện áp định mức: Điện áp định mức của biến tần phải phù hợp với điện áp nguồn của hệ thống và động cơ.
• Dòng định mức: Dòng định mức của biến tần phải phù hợp với dòng định mức của motor.
• Tính năng bảo vệ: Biến tần cần có các tính năng bảo vệ như bảo vệ quá tải, bảo vệ ngắn mạch và bảo vệ quá áp.
• Tính năng điều khiển và giao tiếp: Biến tần cần có các tính năng điều khiển như điều khiển tốc độ và điều khiển hướng gió, cũng nhưcác tính năng giao tiếp như Modbus, Profibus, Ethernet để kết nối với các thiết bị khác trong hệ thống.
• Môi trường hoạt động: Môi trường hoạt động của biến tần cũng cần được xem xét để đảm bảo rằng biến tần được lựa chọn có thể hoạt động tốt trong môi trường đó.
• Độ chính xác điều khiển tốc độ: Độ chính xác điều khiển tốc độ của biến tần cần được xác định để đảm bảo rằng biến tần có thể đáp ứng yêu cầu của ứng dụng.

Chọn biến tần theo tải thực tế: Việc chọn lựa biến tần theo tải là một việc rất quan trọng. Chung ta phải xác định được loại tải của máy móc là loại nào: tải nhẹ hay tải nặng, tải trung bình và chế độ vận hành là ngắn hạn hay dài hạn, liên tục hay không liên tục… từ đó chọn loại biến tần phù hợp.

Chọn biến tần thuận tiện cho người lập trình khi lập trình điều khiển hoặc chọn nhà cung cấp có khả năng hỗ trợ lập trình cho các ứng dụng của bạn.

Chọn biến tần theo đúng thông số kỹ thuật của biến tần cũ (trong trường hợp thay thế hãng khác) hoặc theo thông số kỹ thuật thiết kế yêu cầu.

Và cuối cùng, đừng quên cân nhắc đến yếu tố tài chính. Để an tâm hãy chọn loại biến tần đã có uy tín và thông dụng trên thị trường, chế độ bảo hành tốt, chất lượng sản phẩm ổn định, bền bỉ và dịch vụ sửa chữa và chăm sóc khách hàng nhanh chóng.

Lưu ý: biến tần tải nặng hơn dùng tốt cho tải thấp hơn cùng công suất nhưng sẽ gây lãng phí vì giá cao hơn. Trong khi biến tần loại tải nhẹ hơn thì không thể dùng được cho loại tải nặng hơn cùng công suất. Trong một số trường hợp có thể chọn biến tần loại tải thấp hơn có cấp công suất cao hơn để dùng cho tải nặng hơn.

3. Những lưu ý khi sử dụng biến tần.

Điều đầu tiên bạn cần làm khi sử dụng biến tần là đọc kỹ các thông số biến tần  do hãng sản xuất cung cấp riêng cho từng dòng sản phẩm, điều đó sẽ giúp bạn biết rõ cách đấu dây biến tần đúng quy chuẩn.

Để chắc chắn, bạn nên để các đơn vị uy tín có các kỹ sư chuyên môn cao lắp đặt và đấu nối cho bạn.

Bên cạnh đó bạn cần tìm hiểu các tính năng phụ của sản phẩm như kháng bụi, kháng nước, chống ăn mòn, nút dừng khẩn cấp, khả năng mở rộng… để lắp đặt, sử dụng và bảo dưỡng thiết bị một cách an toàn và hiệu quả.

• Lắp đặt và cấu hình đúng: Biến tần cần được lắp đặt và cấu hình đúng để đảm bảo hoạt động đúng cách và tránh các sự cố không mong muốn.
• Bảo trì định kỳ: Biến tần cần được bảo trì định kỳ để đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ của thiết bị.
• Thực hiện các biện pháp bảo vệ: Để đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thiết bị, các biện pháp bảo vệ như bảo vệ quá tải và ngắn mạch cần được thực hiện.
• Điều khiển tốc độ hợp lý: Điều khiển tốc độ của motor bằng biến tần cần được thực hiện một cách hợp lý để tránh tác động đến động cơ và hệ thống.
• Tập huấn sử dụng: Người sử dụng cần được tập huấn sử dụng biến tần để có thể thực hiện các thao tác một cách đúng đắn và an toàn.

4. Hướng dẫn sử dụng biến tần

Sử dụng Biến tần có khó không?

Lắp đặt, cài đặt và vận hành biến tần trong phần lớn các trường hợp rất đơn giản.

Biến tần thường được cài đặt qua bảng điều khiển (gồm bàn phím và màn hình hiển thị), một số trường hợp có thể cài đặt từ xa qua máy tính.

Bảng điều khiển biến tần

Trường hợp 1: Sử dụng biến tần là một thiết bị độc lập điều khiển động cơ cho các ứng dụng như bơm, quạt, máy cuốn, máy khuấy, băng tải, cẩu trục,… có chương trình vận hành đơn giản.

Đây là trường hợp phổ biến nhất ở các nhà máy, xưởng sản xuất tại Việt Nam với mức độ tự động hóa chưa cao.

Biến tần máy cưa gỗ

Lắp đặt mới hoặc thay thế biến tần rất đơn giản, cài đặt biến tần dễ dàng qua bàn phím và màn hình hiển thị.

Không cần bạn phải là chuyên viên kỹ thuật cũng có thể thao tác được. Mặc dù hầu hết tài liệu hướng dẫn sử dụng biến tần là tiếng Anh, nhiều ký hiệu cũng như thuật ngữ chuyên môn không dễ đọc hiểu nhưng bạn có thể không cần quan tâm đến chúng.

Bạn sẽ được các kỹ thuật viên của nhà cung cấp hướng dẫn từng bước cài đặt và vận hành trực tiếp hoặc qua điện thoại rất đơn giản.

Các ứng dụng này thường chỉ cần cài đặt một số chức năng cơ bản như: bặt tắt bằng nút nhấn, điều khiển động cơ chạy thuận nghịch, thay đổi tốc độ bằng biến trở, thay đổi các cấp tốc độ, đặt thời gian tăng giảm tốc,…

Nếu bạn là người mua biến tần tự lắp đặt thì bạn hoàn toàn có thể tự cài đặt các chức năng này thông qua sự hướng dẫn của kỹ thuật viên qua điện thoại, hoặc bạn có thể yêu cầu kỹ thuật viên cài đặt biến tần cho bạn trước khi giao hàng.

Trường hợp 2: Biến tần điều khiển động cơ cho máy chuyên dụng như máy sản xuất nhựa, máy giặt, máy công cụ,… những loại máy có chương trình vận hành đặc thù, phức tạp, có phản hồi vòng kín, biến tần được điều khiển từ bộ xử lý trung tâm của máy mà chỉ có bên chế tạo ra máy đó mới hiểu rõ.

Vấn đề ở đây là kỹ thuật viên sẽ không biết phải cài đặt thông số gì cho biến tần để máy hoạt động tạo ra sản phẩm đúng yêu cầu. Khi biến tần của những máy này bị hỏng cần thay thế biến tần mới thì việc cài đặt thường không dễ thực hiện.

Trường hợp 3: Sử dụng biến tần kết nối truyền thông trong hệ thống điều khiển giám sát từ xa thông qua PLC, máy tính công nghiệp thường gặp trong các nhà máy lớn có mức độ tự động hóa cao như xi măng, hóa dầu, ô tô,… thường đòi hỏi người sử dụng phải có trình độ cao và am hiểu hệ thống mới có thể thực hiện được.

5. Kết luận về lựa chọn biến tần

Chọn biến tần là một quá trình quan trọng trong việc lựa chọn thiết bị cho các ứng dụng điện công nghiệp.

Việc lựa chọn biến tần thích hợp và thực hiện các biện pháp bảo vệ cần thiết sẽ giúp đảm bảo hoạt động ổn định và an toàn cho hệ thống.