Chia sẻ kinh nghiệm thực tế đấu 1 biến tần cho nhiều động cơ mới nhất!

Tìm hiểu cách đấu 1 biến tần cho nhiều động cơ

Đấu 1 biến tần cho nhiều động cơ đã có nhiều nhưng vẫn còn khá mới mẻ với nhiều người. Dạo một vòng trên mạng, thì rất ít bài viết nói tới vấn đề này. Ý tưởng đấu nối này chỉ tới từ những ai hay sáng tạo, tò mò và phải am hiểu về biến tần. Trong bài viết này, mình xin chia sẻ 1 số ví dụ cụ thể về cách đấu nối 1 biến tần cho nhiều động cơ và giới thiệu 1 số dòng biến tần hay được sử dụng để đấu nối như thế.

Khái niệm của biến tần và giới thiệu chung

Theo Wikipiedia: “Bộ biến tần, đôi khi gọi là Inverter, là thiết bị điện tử hoặc mạch điện thực hiện biến đổi năng lượng điện từ dòng điện một chiều (DC) hoặc dòng điện xoay chiều (AC) ở cấu hình tần số và pha này thành dòng điện xoay chiều có cấu hình tần số và pha khác.”

Biến tần có nhiều loại như biến tần DC, biến tần AC, biến tần 1 phase, 3 phase hay biến tần riêng cho từng loại động cơ, hệ thống. Đặc biệt, biến tần không sinh ra công suất, công suất được cấp từ nguồn điện 1 phase hoặc 3 phase. 

Bất kì một thiết bị hay công cụ nào, nếu ưu điểm không nhiều hơn nhược điểm thì sẽ chẳng có ai sử dụng cả. Biến tần cũng vậy, với hàng loạt ưu điểm mà chỉ có 2 nhược điểm lớn, biến tần hiện được sử dụng rộng rãi và có vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực.

Ưu điểm của biến tần:

– Tiết kiệm năng lượng đáng kể, điều này đã được nhiều nhà máy chứng minh.

Ví dụ: Từ năm 2003, Công ty Xi măng Bút Sơn đã ứng dụng biến tần cho các động cơ quạt. Với số lượng 1268 động cơ quạt có công suất 2400 Kw, 6000 V và Damper để điều tiết lưu lượng gió từ 30% tới 100%. Trung bình quạt hoạt động 8000 giờ trong 1 năm; 50%, 70%, 100% lưu lượng tương ứng với 30%, 50%, 20% thời gian tương ứng trong 1 năm. Giá điện bình quân là 1000đ/kw, nếu sử dụng van tiết lưu thì tiền điện phải trả là 16.247.000.000đ. Sau khi thay đổi việc điều khiển lưu lượng bằng biến tần trung áp của Toshiba thì tiền điện phải trả trong 1 năm là 8.267.000.000đ. Số tiền tiết kiệm dược là 7.980.000.000đ, tương đương với chi phí đầu tư cho biến tần ban đầu.

– Dễ ràng điều khiển và giám sát, thay đổi tốc độ, đảo chiều quay động cơ.

– Bảo vệ động cơ với quá trình khởi động từ từ, tốc độ thấp với phương pháp sao-tam giác, tăng tuổi thọ cho động cơ. Dù có sử dụng 1 biến tần cho nhiều động cơ thì ưu điểm này cũng không đổi.

– Vì chi phí đầu tư cho biến tần khá cao, nên thường biến tần sẽ có các tích hợp bảo vệ và giám sát. Bảo vệ ngắn mạch, bảo vệ điện áp cao hoặc thấp, tránh mất pha động cơ, bảo vệ mất pha nguồn, giám sát bộ tản nhiệt… tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.

– Công suất phản kháng từ động cơ rất thấp, giảm thiểu việc hao hụt điện năng qua đường dây nhờ sử dụng bộ diode và tụ điện.

Với những động cơ có thể sử dụng chung biến tần thì đều thừa hưởng những ưu điểm này. Thậm chí còn tiết kiệm nhiều hơn rất nhiều so với việc sử dụng 1 biến tần cho 1 động cơ.

Chức năng cơ bản của biến tần

Một biến tần có thể điều khiển được nhiều động cơ với các chức năng sau:
1. Biến tần đóng vai trò là một nguồn: Giả xử như khi nhập thiết bị về mà tiêu chuẩn điện áp và tần số khác nhau cho 1 dây truyền giả sử tần số 60Hz. khi này ta sẽ lắp 1 biến tần đầu nguồn để đưa tần số từ 50 lên 60Hz. phù hợp với lưới cho tất cả các thiết bị.
2. Biến tần đóng vai trò khởi động: Bạn muốn điều khiển 4 động cơ công suất lớn. Thay vì sử dụng bộ Y/tam giác sẽ tốn rất nhiều dây và thiết bị phụ trợ cho bộ khởi động này. người ta sẽ sử dụng 1 biến tần để khởi động riêng cho từng động cơ. sau khi khởi động xong sẽ ngắt ra và cho khởi động động cơ khác cứ lần lượt. Có thế dùng softart cho trường hợp này nhưng dòng khởi động của softart lớn hơn 2-3 lần dòng khởi động bằng biến tần và thời gian ngâm dòng khởi động Softart tương đối cao (7-8s) có thể làm trip MCCB. 

Ví dụ cụ thể cho việc đấu 1 biến tần cho nhiều động cơ

Được đánh giá là thiết bị đơn giản, giải pháp hay và hiệu quả, biến tần rất nhanh lấy được tiền từ các chủ đầu tư. Tuy nhiên, hầu hết các nhà đầu tư chỉ dùng khoảng 15% tính năng của biến tần. Khi đặt ra câu hỏi cho việc sử dụng 1 biến tần cho nhiều động cơ có được hay không, rất nhiều người đã đưa ra ví dụ thực tế từ chính họ hoặc đơn vị họ sử dụng.

Sử dụng biến tần cho nhiều motor khởi động cùng lúc

Một thành viên của dientuvietnam.net chia sẻ: “Mình dùng một cái biến tần 5.5Kw, lắp cho 3 cái motor, mỗi cái 1.5Kw. Set chế độ chạy y nhau, cùng tăng cùng giảm tốc, và cùng dừng lại. Mình sử dụng cho băng tải hàng. Tớ thấy nó tuyệt vời lắm. Mà nó chạy tốn rất ít điện, trước biến tần đo dòng có 3A, còn sau biến tần đo được 5.5A. Nó chạy ổn cả năm nay rồi.”

Với chia sẻ trên, thì mỗi mô tơ có cống suất bằng nhau và bằng 1.5Kw, công suất của 3 mô tơ tổng là 4,5Kw, nhỏ hơn công suất tổng của biến tần 5,5Kw. Đó là điều kiện để lắp 1 biến tần cho nhiều mô tơ. 

• n motor (n là số lượng) có công suất phải bằng nhau và công suất biến tần phải lớn hơn tổng của n motor đó (hệ số an toàn từ 1,2-1,5 lần).
• Các mô tơ phải cùng lúc khởi động.

Sử dụng biến tần cho nhiều motor có công suất khác nhau khởi động tuần tự

Biến tần khi sử dụng, nếu tốc độ tăng thì điện áp sẽ tăng theo quy luật V/f là 1 hằng số.Dòng diện sẽ tăng dần từ 0 –  Iđm chứ không phải tăng vọt như khởi động động cơ thường. 

“Cách đây 1 khoảng thời gian mình có làm 1 cái máy cho ngành gia công gỗ, trong đó có phần khoan mộng với 4 cái motor kết nối song song điều khiển bằng 1 biến tần, chống quá tải bằng cách gắn thêm mỗi con motor 1 cái relay nhiệt. Mỗi motor có công suất lớn nhỏ khác nhau thì mình gắn thêm contactor để các motor hoạt động tuần tự, đương nhiên là khởi động con motor lớn trước”

Trên lý thuyết, nếu sử dụng 1 biến tần cho nhiều motor, mà khởi động không cùng lúc, (tức là khởi động 1 động cơ trước, rồi mới khởi động lần lượt các động cơ phía sau bằng cách sử dụng khởi động từ ở sau biến tần) thì cần sử dụng biến tần có công suất gấp 6-7 lần tổng công suất các động cơ. Tuy nhiên, không ai dùng phương án này, vì phương án này cần chi phí đầu tư cao. Thêm nữa, nếu gắn khởi động từ ở phía sau của biến tần, nguy cơ cao làm hỏng biến tần vì hiện tượng cảm ứng từ động cơ ảnh hưởng. Một nguy cơ khác là khởi động từ đóng mở liên tục dễ gây sự cố làm hỏng biến tần. 

Trong 1 biến tần có thể cấu hình cho nhiều motor, nên nếu muốn sử dụng cho các động cơ thì cần dùng thêm Contactor Bypass cho mỗi động cơ. Trình tự khởi động sẽ là: biến tần khởi động xong ĐC1, sau 1 thời gian ĐC1 chuyển sang chạy bằng Contactor, Biến tần sẽ khởi động tiếp theo ĐC2 y như vậy cho tới ĐCn. Tất nhiên, bạn cần thêm mạch logic điều khiển ở đầu vào của biến tần hay role đầu ra và bộ điều khiển Contactor để ngắt điện.

Có nên đấu 1 biến tần cho nhiều động cơ hay không?

Để trả lời cho câu hỏi này cần phân tích giữa cái được và cái mất.

Biến tần được sinh ra để điều chỉnh tốc độ động cơ và bảo vệ động cơ trong mọi trường hợp như quá tải, mất pha, lệch pha, quá áp… Khi sử dụng biến tần cho động cơ cần khai báo các tham số của động cơ cho biến tần như điện áp, tần số, dòng định mức, % quá tải, tốc độ vòng tua (2p 4p 6p…) Giữa các motor lớn nhỏ khác nhau cũng sẽ khác nhau về tần số sóng. Để biến tần được sử dụng tối ưu, người thợ phải lập trình đầy đủ các thông số đó.

Để đấu nối 1 biến tần cho nhiều động cơ cần phải xem xét loại biến tần đó có phù hợp hay không.

Trong trường hợp là biến tần chuẩn châu Âu, mất tai đột ngột hoặc thêm tai đột ngột biến tần sẽ báo lỗi, công suất động cơ chênh lệch cs biến tần nó cũng báo lỗi. Điều này có thể gây ra ảnh hưởng nghiêm trọng cho hệ thống. 

Ví dụ sử dụng biến tần cho hệ thống động cơ trong bể nuôi tôm, nếu biến tần lỗi khiến cả hệ thống motor ngừng chạy, thiếu oxi cho tôm sẽ gây ra thiệt hại lớn. Trong trường hợp này, sử dụng biến tần riêng cho từng động cơ sẽ an toàn hơn. Con này hỏng thì có con khác chạy.

Còn nhiều rủi ro khác có thể xảy ra nếu đấu nối 1 biến tần cho nhiều động cơ không đúng loại.

Các lỗi thường xảy ra trong trường hợp này là do sử dụng contactor đóng ngắt thêm bớt tải liên tục sau biến tần, trong khi biến tần đang chạy. Biến tần sẽ báo lỗi, bởi lúc này biến tần đang chạy với tần số >0hz, đóng contactor thêm tải cho motor khác khiến motor đó trở thành khởi động trực tiếp, dòng định mức cao gấp rất nhiều lần. Thêm nữa khi mở thêm hoặc ngắt bớt động cơ khi cả hệ thống đang chạy khiến biến tần không hiểu để bắt khớp tốc độ động cơ. Nếu chạy cho quạt quán tính lớn rất rủi ro.

Xét về mặt kinh tế tổng chi phi 2 phương án cũng không chênh lệch bao nhiêu. Nhiều người đã biết cách đấu 1 biến tần cho nhiều động cơ nhưng họ không làm bởi nó tối đa hóa chức năng của biến tần, trong nhiều trường hợp không hiệu quả về mặt kinh tế.

Nếu bạn vẫn muốn làm có thể tham khảo một số ý kiến khác:

Tổng kết

Để nói về một loại biến tần cụ thể, thì các nhà sản xuất đã có catalogue chi tiết về công dụng và cách sử dụng. Giá của biến tần cũng không rẻ, nên cần có sự nghiên cứu khảo sát với cách sử dụng tối ưu hóa nhất. Biến tần có thể sử dụng đơn thuần là giúp động cơ chạy ở tốc độ cố định trực tiếp, thay đổi tốc độ động cơ bằng giá trị analog từ các biến trở bên ngoài hoặc cả ngõ của PLC. Tất nhiên, lúc này chúng ta đã có 1 mạch điều khiển logic chứ không đơn đơn thuần là để tiết kiệm điện năng.

Lưu ý: một vài loại biến tần nếu thay đổi trị số dòng điện đầu ra như thêm tải hay bớt tải, tức ngắt hay đấu thêm động cơ đột ngột sẽ báo lỗi về dòng điện , nên chỉ có thể cùng ON và cùng OFF, ví dụ như biến tần Ls hay Yakawa.

Tham khảo thêm:

Biến tần Fuji Electric các dòng sản phẩm (Chi tiết)

[Hướng dẫn] Cài đặt biến tần ABB ACS150 chi tiết có video

Đây là 1 ý kiến của VCC để hiểu thêm việc 1 biến tần dùng nhiều động cơ. Việc này là hoàn toàn có thể, và đã có ứng dụng thực tế chứng minh. Nếu có nhu cầu mua biến tần phù hợp với yêu cầu sử dụng cho nhiều động cơ, bạn có thể liên hệ trực tiếp với VCC qua:

Công ty Cổ phần Thương mại Năng Lực Việt

Website: https://vcc-trading.vn

Hotline/ Zalo: 0934683166

VCC phân phối chính hãng các thiết bị công nghiệp, thiết bị điện tự động như biến tần chính hãng. Rất vui khi được hợp tác với mọi người.

5/5 – (2 bình chọn)