Biến tần Siemens là gì? Công dụng và tầm quan trọng của biến tần mang lại là gì? VNK EDU sẽ giải thích cho bạn
Tầm quan trọng của motor và biến tần
Trong hầu hết các nhà máy, xưởng sản xuất điều có sử dụng động cơ ba pha làm motor kéo – băng truyền, trục quay…, đặc biệt hơn còn có những dây chuyền đòi hỏi động cơ phải thay đổi tốc độ liên tục, độ chính xác cao về vị trí để phù hợp yêu cầu công nghệ sản phẩm. Chúng ta phải sử dụng đến biến tần để điều khiển động cơ này, tùy theo quy mô và chủng loại cụ thể mà ta sử dụng biến tần nằm trong dãy công suất từ 0.12kW đến cả ngàn kW.
Các dây chuyền sản xuất này phải hoạt động liên tục hạn chế tối đa thời gian dừng máy do sự cố. Nên chúng ta phải chủ động có kế hoạch bảo trì định kỳ thiết bị và dự phòng thiết bị thay thế, đề phòng những sự cố không mong muốn.
Những sự cố thường gặp
Với biến tần
Do có cấu tạo, chế độ làm việc, cách vận hành và cài đặt thông số tương đối phức tạp, cho nên việc nhận biết và phân biệt các lỗi cũng khá rắc rối. Một số lỗi thường gặp của biến tần:
- Màn hình không hiển thị
- Nút nhấn bị liệt
- Quạt tản nhiệt không hoạt động
- Tín hiệu số và tương tự không hoạt động
- Công suất tải không hoạt động
- Quá nhiệt biến tần – động cơ
- Truyền thông không kết nối được
- Và còn rất nhiều lỗi và cảnh báo khác.
Với động cơ
Động cơ không đồng bộ ba phase, được điều khiển bằng biến tần, nếu tín hiệu điều khiển từ biến tần không tốt hoặc do cài đặt thông số cho biến tần không hợp lý sẽ làm ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất làm việc của động cơ. Sau một khoản thời gian dài hoạt động chúng ta nên tiến hành theo dõi trạng thái làm việc và bảo trì định kỳ cho động cơ.
Lỗi hoạt của động cơ gồm có lỗi về phần cơ, phần điện:
- Động cơ hoạt động có tiếng ồn lớn và bị rung mạnh bất thường
- Động cơ không khởi động được mặc dù có điện vào động cơ
- Động cơ hoạt động phát nhiệt nhanh, có mùi khét
- Trường hợp động cơ lúc chạy được, lúc không.
Bảo trì motor và biến tần Siemens
Tại sao bạn cần phải sử dụng dịch vụ bảo trì định kỳ?
- Chủ động phòng ngừa những sự cố làm ngưng hoạt động của máy móc.
- Hạn chế tổn thất đến mức tối thiểu.
- Đảm bảo được chất lượng và hiệu suất làm việc dài hạn của máy móc và chất lượng sản phẩm.
- Những sự cố xảy là không thể tránh nếu chúng ta không có kế hoạch bảo trì định kỳ cũng như biện pháp ngăn ngừa phù hợp thì sự cố xảy ra có thể trở thành thảm họa.
Mục tiêu của việc bảo trì là gì?
- Đánh giá hậu quả các hư hỏng để xác định thiệt hại.
- Đánh giá các kiểu hư hỏng nhằm cực tiểu hóa hư hỏng.
- Xác định thời gian vận hành đến khi hư hỏng để tính toán tỉ lệ hư hỏng.
- Xác định nhu cầu dự phòng để đạt mục tiêu độ tin cậy mong muốn nếu các phương pháp khác đều thất bại.
- Lựa chọn thiết bị tốt hơn và thích hợp hơn.
- Sử dụng các phiếu kiểm tra kỹ thuật bảo trì trong tất cả các giai đoạn hoạt động của thiết bị.
- Thống kê, báo cáo về hư hỏng và bảo trì để thu thập những dữ liệu về độ tin cậy và khả năng bảo trì cần thiết.
- Xác định nguyên nhân của sự cố (về mặt kỹ thuật, chế tạo, vận hành…).
- Đưa ra quyết định hoạt động phục hồi.
Quy trình bảo trì
Với biến tần
Cần thực hiện những nội dung sau:
- Sao lưu các thông số trên biến tần.
- Kiểm tra Module công suất, chỉnh lưu.
- Kiểm tra các Module I/O, các đầu vào số và đầu vào tương tự.
- Kiểm tra điều khiển IGBT và Card nguồn của biến tần.
- Kiểm tra thay thế định kỳ những linh kiện có khả năng nhanh bị xuống cấp như: tụ điện, quạt gió…
- Vệ sinh lại toàn bộ biến tần.
- Bôi thêm keo tản nhiệt mới cho bộ chỉnh lưu, IGBT.
- Sau khi vệ sinh xong, tiến hành lắp ráp lại biến tần, kiểm tra lại phần đầu vào, đầu ra của thiết bị.
- Cho biến tần chạy thử không tải, kiểm tra thông số nguồn, kiểm tra cân bằng phase
- Cho biến tần chạy thử với tải, kiểm tra các thông số của thiết bị
- Kiểm tra phần mềm và các lịch sử các lỗi mà biến tần đã gặp phải trước đó, trả về thông số cài đặt ban đầu.
Danh sách mã lỗi biến tần Siemens:
F001: Lỗi Quá dòng
Nguyên nhân:
- Công suất động cơ không phù hợp với công suất biến tần.
- Dây dẫn động cơ quá dài.
- Động cơ bị ngắn mạch.
- Chạm đất.
Khắc phục kiểm tra:
- Công suất động cơ có phù hợp với công suất biến tần
- Chiều dài cáp không được vượt quá giới hạn.
- Cáp động cơ và động cơ không bị ngắn mạch hay chạm đất
- Tham số động cơ cài trong biến tần phải tương xứng với động cơ sử dụng
- Giá trị trở kháng của Stator phải chính xác
- Đông cơ không bị kẹt hay quá tải
F002: Lỗi Quá áp
Nguyên nhân:
- Điện áp DC link vượt quá mức ngắt
- Quá áp có thể do điện áp nguồn cấp quá cao hay động cơ trong tình trọng phục hồi
- Cách phục hồi có thể do thời gian giảm tốc ngắn hay động cơ được điều khiển bởi tải động.
Khắc phục kiểm tra:
- Nguồn cấp phải nằm trong giới hạn
- Bộ điều khiển điện áp DC link phải cho phép và tham số phải đúng
- Thời gian giảm tốc phải thắng được quán tính của tải
- Yêu cầu năng lượng hãm phải nằm trong giới hạn xác định
F003: Lỗi Thấp áp
Nguyên nhân:
- Nguồn cấp chính bị lỗi
- Va đập của tải nằm ngoài giới hạn cài đặt
Khắc phục kiểm tra:
- Điện áp cung cấp phải nằm trong giới hạn ở bảng tỷ lệ
- Nguồn cấp phải chắc chắn không dễ nhất thời hay giảm áp.
F004: Lỗi biến tần quá nhiệt
Nguyên nhân:
- Thông gió chưa đủ
- Quạt không hoạt động
- Nhiệt độ môi trường xung quanh quá cao
Khắc phục kiểm tra
- Quạt phải quay khi biến tần đang chạy
- Tần số xung phải đặt ở giá trị mặc định
F005: Lỗi quá tải
Nguyên nhân:
- Biến tần quá tải
- Chu trình làm việc của tải quá khắt khe
- Công suất động cơ vượt quá công suất tích trự của biến tần
Khắc phục kiểm tra
- Chu trình làm việc của tải phải nằm trong giới hạn xác định
- Cống suất động cơ phải tương xứng với công suất tải
F0011: Lỗi động cơ quá nhiệt
Nguyên nhân:
- Động cơ quá tải
Khắc phục kiểm tra:
- Chu trình làm việc của tải phải chính xác
- Độ đặt quá nhiệt động cơ phải chính xác
- Mức cảnh báo về nhiệt độ động cơ phải tương xứng
F0012: Lỗi mất tín hiệu nhiệt độ của biến tần
Nguyên nhân:
- Dây tín hiệu nhiệt độ từ bộ tản nhiệt tới biến tần bị đứt
F0015: Lỗi mất tín hiệu nhiệt độ động cơ
Nguyên nhân:
- Dây cảm biến nhiệt độ động cơ bị ngắn mạch hay hở mạch
F0020: Lỗi mất pha chính
Nguyên nhân:
- Một trong 3 pha chính vào bị mất khi biến tần đang hoạt động
Khắc phục kiểm tra:
- Kiểm tra dây dẫn vào
F0021: Lỗi chạm đất
Nguyên nhân:
- Lỗi xảy ra khi tổng dòng các pha hiện hành cao hơn 5% dòng của biến tần cài đặt
F0022: Lỗi chống công suất
Nguyên nhân:
- Quá dòng trên DC link= dòng ngắn mạch của IGBT
- Dòng ngắn mạch trên bộ ngắt điện
- Chạm đất
F0023: Lỗi ngõ ra
Nguyên nhân:
- Một pha của động cơ chưa kết nối
F0030: Lỗi quạt
Nguyên nhân:
- Quạt không làm việc lâu
F0041: Lỗi về dữ liệu riêng của động cơ
Nguyên nhân:
- Thông số dự liệu moto lỗi
Khắc phục kiểm tra:
- Kiểm tra động cơ có kết nối với biến tần không.
F0051: Lỗi thông số Eeprom
Nguyên nhân:
- Lỗi đọc gi khi lưu thông số bất ổn
Khắc phục kiểm tra
- Chỉnh ở mức Factory Reset và cài lại tham số mới
- Thay Drive
F0052: Lỗi chống công suất
Nguyên nhân
- Lỗi đọc của thông tin chống công suất hay dự liệu không hợp lệ
Khắc phục:
- Chỉnh ở mức Factory Reset và cài thông số mới
F0053: Lỗi I/O Eeprom
Nguyên nhân:
- Lỗi về thông tin I/O eeprom hay dữ liệu không hợp lệ
Khắc phục
- Kiểm tra dữ liệu
- Đổi modul I/O
F0054 : Bo mạch I/O lỗi
Nguyên nhân:
- Bo IO lỗi kết nối
- Không nhận diện ID trên bo IO, Không dữ liệu
Khắc phục
- Kiểm tra dữ liệu
- Thay bo IO
F0060: Quá hạn Asic
Nguyên nhân:
- Lỗi truyền thông nội bộ
- Lỗi phần mềm
Khắc phục
- Nếu lỗi vẫn xuất hiện đổi drive
F0080: Lỗi mất tín hiệu vào ADC
Nguyên nhân:
- Đứt dây
- Tín hiệu vượt quá giới hạn
F0085 : Lỗi ngoại vi
Nguyên nhân:
- Lỗi ngoại vi khởi động qua đường nối các ngõ vào
F0090: Lỗi mất phản hổi Encoder
Nguyên nhân:
- Tín hiệu từ bộ Encoder mất
Khắc phục kiểm tra
- Tín hiệu Encoder
- Kết nối Encoder và biến tần
F0101: Lỗi phần mềm
Nguyên nhân:
- Phần mềm lỗi hay xử lý sai
Khắc phục
- Tự chạy kiểm tra định kỳ
Với động cơ
Theo dõi hoạt động của động cơ điện 3 pha:
- Chúng ta nên theo dõi thường xuyên tiếng máy chạy
- Kiểm tra nhiệt độ của động cơ điện khi vận hành
- Kiểm tra công suất tiêu thụ năng lượng bằng ampe kế
- Kiểm tra độ tiếp xúc của cầu chì, cầu dao và các điểm khởi động khác
- Lau chùi sạch sẽ bên ngoài động cơ điện, tránh bám bụi
- Bảo dưỡng động cơ điện định kỳ theo lịch bảo dưỡng khuyến cáo của nhà sản xuất.
Quá trình bảo trì
- Kiểm tra lại bạc đạn
- Đo độ cách điện các bối dây
- Sửa chữa các lỗi, hư hỏng phát sinh trong quá trình vận hành.
Nguyên nhân của một số lỗi thường gặp ở động cơ
Trường hợp hư về cơ khí.
- Bạc đạn, bạc thau quá nóng có thể là do dầu bôi trơn bị khô, bạc đạn bị gơ, bạc đạn bị lệch tâm, do dây curoa kéo căng quá… sẽ làm tăng ma sát trên trục động cơ.
- Động cơ hoạt động có tiếng ồn lớn và bị rung mạnh bất thường do bạc đạn bị mòn, cánh quạt gió bị lỏng, rotor chạm vào startor.
- Động cơ không khởi động được mặc dù có điện vào động cơ, là do trục động cơ lúc lắp ráp bị trèo trục gây ma sát quá lớn, có vật lạ làm kẹt rotor, động cơ chịu tải quá lớn
Trường hợp động cơ không khởi động.
- Nếu mới lắp ráp, động cơ có thể mắc sai qui cách, mắc sai mạch khởi động từ điều khiển động cơ, nguồn điện không ổn định, do dây dẫn nhỏ quá không chịu được dòng khởi động cho động cơ, …
- Còn động cơ đang sử dụng có thể do chạm masse, cuộn chính bị chập vòng quá nặng, chú ý kiểm tra các mối nối xem có lỏng lẻo không. Để biết chính xác dung đồng hồ VOM.
Trường hợp động cơ bị chạm masse:
- Khi động cơ đang vận hành làm chạm nổ cầu chì bảo vệ thì khả năng chạm masse là rất lớn. Nếu sự chạm masse ở một cuộn phase thì gây hiện tượng rò điện, ta tiến hành kiểm tra xem dây dẫn vào động cơ có tróc vỏ hay không (nếu dây dẫn vào động cơ điện bị tróc thì có thể sửa chữa được).
- Nếu gây điện giật nhẹ là do động cơ bị ẩm cần tháo động cơ điện ra sấy khô các cuộn dây, còn nếu động cơ bị phát nhiệt quá mức là do cách điện trong các rãnh bị lão hóa, trường hợp này cần phải tiến hành kiểm tra, sửa chữa hoặc thay mới.
Trường hợp động cơ hoạt động phát nhiệt nhanh.
- Có thể bị chạm vòng các cuộn dây phase, tình trạng này động cơ phát nhiệt rất nhanh, bốc khói và nếu chạm vòng nhiều làm tốc độ động cơ đang hoạt động bị suy giảm nhanh, có tiếng kêu khác thường khi hoạt động.
- Động cơ đang kéo tải tự động tốc độ suy giảm, phát nhiệt nhanh không kéo tải được do mất pha, làm tăng đột biến dòng điện trong động cơ.
Trường hợp động cơ vận hành có sự phát nhiệt nhanh quá mức và đột ngột:
- Do động cơ kéo tải quá công suất, hoặc đang vận hành mất pha đột ngột.
- Do nguồn điện cung cấp bị giảm không đủ điện áp định mức.
- Do thông gió ở môi trường động cơ làm việc còn hạn chế.
- Có thể do sự lắp lắp ráp bị lệch trục, chênh bạc đạn hoặc do lắp động cơ không chính xác, gây sự chéo curoa, cong trục kéo…làm gia tăng lực cản không cần thiết.
Nếu bạn gặp khó khăn trong quá trình thiết kế, triển khai thi công lặp đặt, vận hành biến tần, plc, tham khảo ngay:
