1. Nguyên lý hoạt động tổng quan:
- Mạch hút khói sử dụng biến tần hoạt động ở hai chế độ:
- Chế độ vận hành thông thường: Quạt hút chạy ở tốc độ thấp (tần số đặt trước trong biến tần) để lưu thông không khí hoặc hút khí bẩn ra ngoài. Người vận hành có thể điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi tần số trên biến tần.
- Chế độ khẩn cấp (cháy): Khi cảm biến phát hiện cháy hoặc khói, hệ thống tự động kích hoạt chế độ tăng tốc quạt (biến tần tăng tần số) để nhanh chóng hút lượng khói ra ngoài, giảm nguy cơ ngạt khí và hỗ trợ thoát hiểm.
- Sử dụng 2 nguồn điện:
- Hệ thống có 2 nguồn điện (Nguồn 1 và Nguồn 2) đảm bảo tính liên tục khi vận hành. Nếu một nguồn gặp sự cố (như mất pha hoặc mất điện), mạch sẽ tự động chuyển sang nguồn còn lại, đảm bảo quạt hút không ngừng hoạt động.
- Vận hành đơn giản:
- Chỉ cần sử dụng nút ON-S để bật hoặc tắt quạt trong cả hai chế độ.
- Người dùng không phải can thiệp nhiều vào hệ thống mà chỉ cần đảm bảo cấu hình tần số phù hợp trên biến tần.
2. Nguyên lý hoạt động chi tiết theo mạch:
a) Chế độ vận hành thông thường:
- Kích hoạt chế độ thường:
- Khi nhấn nút ON-S, mạch điều khiển cấp điện cho cuộn dây rơ-le RL1.
- RL1 sẽ đóng tiếp điểm thường mở (NO) của nó, cấp điện cho biến tần và duy trì mạch vận hành.
- Biến tần nhận tín hiệu từ nguồn và cung cấp điện 3 pha đến động cơ quạt hút với tốc độ cài đặt sẵn trong biến tần (ví dụ: 50% tốc độ tối đa).
- Hoạt động quạt hút:
- Quạt chạy ở mức tốc độ thấp để duy trì không khí trong phòng hoặc lưu thông gió.
- Nếu cần thay đổi tốc độ quạt, người vận hành có thể điều chỉnh tần số biến tần (tăng/giảm).
b) Chế độ vận hành khẩn cấp (khi có cháy):
- Kích hoạt chế độ cháy:
- Khi cảm biến khói/cháy phát hiện nguy cơ, tín hiệu báo cháy được gửi đến mạch điều khiển.
- RL2 (hoặc RL3) kích hoạt, thay đổi trạng thái biến tần để tăng tần số đầu ra (tăng tốc quạt hút).
- Tăng tốc độ quạt:
- Biến tần nhận tín hiệu từ RL2/RL3 và cấp điện 3 pha đến động cơ ở tần số cao hơn (ví dụ: 100% tốc độ tối đa).
- Quạt hút chạy với tốc độ cao nhất để nhanh chóng hút khói ra ngoài, đảm bảo an toàn cho công nhân trong khu vực.
- Lưu ý vận hành:
- Hệ thống vẫn duy trì sử dụng 2 nguồn điện. Nếu mất pha ở Nguồn 1, mạch tự chuyển sang Nguồn 2 nhờ mạch bảo vệ và chức năng của contactor.
c) Chuyển đổi nguồn điện khi mất pha:
- Giám sát nguồn điện:
- Công tắc FAIL được mô phỏng để kiểm tra tính liên tục của nguồn.
- Nếu một trong hai nguồn điện bị mất pha hoặc ngắt điện:
- Rơ-le chuyển nguồn (RL4 hoặc RL5) kích hoạt.
- Contactor K1 (Nguồn 1) ngắt và K2 (Nguồn 2) được kích hoạt.
- Biến tần sẽ lấy điện từ nguồn dự phòng và tiếp tục cấp điện cho động cơ.
- Đảm bảo quạt hoạt động liên tục:
- Việc chuyển nguồn diễn ra nhanh chóng, đảm bảo quạt không ngừng vận hành trong cả hai chế độ.
3. Các thiết bị trong mạch và chức năng:
- Biến tần (Inverter):
- Điều chỉnh tần số đầu ra để thay đổi tốc độ động cơ quạt hút.
- Có thể cài đặt trước tần số trong chế độ thường (ví dụ: 30-50Hz) và chế độ cháy (ví dụ: 50-60Hz).
- Contactor (K1, K2):
- Kết nối hoặc ngắt nguồn điện từ Nguồn 1 và Nguồn 2.
- K1 hoạt động khi Nguồn 1 có điện; K2 hoạt động khi Nguồn 2 có điện.
- Rơ-le trung gian (RL1 đến RL5):
- RL1: Kích hoạt biến tần trong chế độ thường.
- RL2/RL3: Kích hoạt chế độ cháy, tăng tần số biến tần.
- RL4/RL5: Chuyển đổi giữa các nguồn điện.
- Rơ le bảo vệ mất pha ,lệch pha F:
- Bảo vệ mất pha, lệch pha cho mạch .
- Công tắc FAIL:
- Trạng thái sự cố mất pha trong mạch.
- Cảm biến khói/cháy:
- Phát hiện cháy, gửi tín hiệu báo động đến mạch điều khiển.
4. Lưu ý khi thiết kế và lắp đặt:
- Đấu nối đúng pha:
- Nguồn điện từ Nguồn 1 và Nguồn 2 cần được đấu đúng thứ tự pha để biến tần hoạt động ổn định.
- Cài đặt tần số chính xác trên biến tần:
- Đảm bảo tần số phù hợp với yêu cầu tốc độ quạt trong cả hai chế độ.
- Kiểm tra hệ thống bảo vệ:
- Kiểm tra định kỳ các cầu chì, rơ-le, và cảm biến để đảm bảo hệ thống vận hành an toàn.
- Đảm bảo nguồn dự phòng đủ công suất:
- Nguồn 2 cần đáp ứng được yêu cầu tải của động cơ trong trường hợp khẩn cấp.
Kết luận:
Mạch điều khiển quạt hút khói sử dụng biến tần là giải pháp hiệu quả và linh hoạt để đối phó với các tình huống cháy nổ hoặc vận hành thông thường. Hệ thống vừa đảm bảo lưu thông khí, vừa hỗ trợ thoát hiểm trong trường hợp khẩn cấp nhờ khả năng chuyển đổi nguồn và điều chỉnh tốc độ linh hoạt qua biến tần.
PS : Làm chủ về kỹ thuật luôn là cách tốt nhất để bạn làm tốt công việc , cải thiện mức lương và thay đổi vị trí công việc trong sự nghiệp . Khóa thiết kế hệ thống điện – khóa thiết kế tủ điện là các khóa chuyên sâu giúp bạn giỏi về kỹ thuật .
Mời bạn tham dự khai giảng các khóa tại link sau : ĐĂNG KÝ THAM DỰ KHAI GIẢNG KHÓA THIẾT KẾ ĐIỆN
