Hướng Dẫn Đấu Dây Biến Tần Với Biến Trở Điều Chỉnh Tốc Độ

Biến trở có thể được sử dụng làm tín hiệu đặt tần số cho nhiều loại biến tần thông qua ngõ vào analog. Với cấu hình phổ biến, hai đầu ngoài của biến trở nối với nguồn điện áp tham chiếu của biến tần, còn chân giữa nối vào ngõ vào analog. Khi xoay biến trở, điện áp tại chân giữa thay đổi và biến tần sử dụng tín hiệu này để thay đổi tần số đầu ra. Tuy nhiên, tên chân và điện áp tham chiếu phụ thuộc từng model nên phải đối chiếu đúng sơ đồ đấu dây của biến tần trước khi cấp nguồn.

Biến trở điều khiển tốc độ biến tần là gì?

Biến trở có thể được dùng để tạo tín hiệu điện áp thay đổi, từ đó làm tín hiệu đặt tần số cho biến tần. Khi người vận hành xoay núm biến trở, điện áp đưa vào ngõ vào analog của biến tần thay đổi. Biến tần đọc tín hiệu này và quy đổi thành giá trị tần số theo cấu hình đã cài đặt. Cách điều khiển này thường được gọi là điều chỉnh tốc độ biến tần bằng biến trở hoặc đấu biến trở vào biến tần.

Với nhiều dòng biến tần, tín hiệu điều khiển tốc độ có thể sử dụng dải 0-10VDC. Ví dụ, Schneider Electric hướng dẫn đấu biến trở 3 chân vào các đầu +10V, AI1 và COM trên Altivar 320; chân giữa của biến trở nối vào AI1. Đối với LS G100, tài liệu kỹ thuật của hãng quy định biến trở điều chỉnh tần số sử dụng các đầu VR, V1 và CM, với biến trở trong khoảng 1-5kΩ, 1/2W.

Nguyên lý đấu dây biến tần với biến trở

Biến trở điều khiển tốc độ thường có 3 chân:

• Chân ngoài thứ nhất: nối với nguồn điện áp tham chiếu của biến tần.
• Chân giữa: chân con chạy, tạo ra điện áp thay đổi đưa về ngõ vào analog.
• Chân ngoài thứ hai: nối với COM hoặc cực chung của ngõ vào analog.

Có thể hình dung nguyên lý tổng quát như sau: Nguồn tham chiếu → Biến trở → Chân giữa → Ngõ vào analog → COM

Khi xoay núm biến trở, vị trí của con chạy thay đổi. Điện áp tại chân giữa thay đổi theo vị trí con chạy và trở thành tín hiệu đặt tần số cho biến tần. Ví dụ với mạch 0-10V, biến tần có thể được cấu hình để tương ứng tín hiệu đầu vào với dải tần số đã đặt. Việc tín hiệu 0V tương ứng với 0Hz hay một giá trị khác phải được xác định bằng thông số cài đặt của từng model.

Sơ đồ đấu biến trở 0-10V vào biến tần

Với những biến tần có nguồn tham chiếu +10VDC và ngõ vào analog điện áp, sơ đồ phổ biến có dạng:

+10V của biến tần → Chân ngoài biến trở

AI1 của biến tần → Chân giữa biến trở

COM của biến tần → Chân ngoài còn lại của biến trở

Schneider Electric xác nhận cấu hình này cho ATV320: chân giữa của biến trở nối AI1, một đầu ngoài nối +10V và đầu ngoài còn lại nối COM. Sơ đồ nguyên lý:

BIẾN TẦN                         BIẾN TRỞ

+10V  -------------------------- Chân 1
                                  │
                                  │
AI1   --------------------------- Chân 2
                                  │
                                  │
COM   --------------------------- Chân 3

Thứ tự chân 1-2-3 trên biến trở chỉ mang tính minh họa. Khi đấu thực tế, cần xác định đúng hai chân ngoài và chân giữa của loại biến trở đang sử dụng.

Cách đấu biến trở vào biến tần Schneider ATV320

Đối với Schneider Altivar ATV320, Schneider Electric hướng dẫn sử dụng nguồn +10V của biến tần cho biến trở và đưa tín hiệu từ chân giữa vào AI1. Các chân sử dụng là:

• +10V: nguồn điện áp tham chiếu.
• AI1: ngõ vào analog nhận tín hiệu từ chân giữa biến trở.
• COM: cực chung.

Schneider Electric cũng xác nhận AI1 của ATV320 có thể được sử dụng với tín hiệu biến trở 0-10V khi được cấu hình phù hợp. Điểm quan trọng là đấu dây xong chưa có nghĩa biến tần sẽ tự động sử dụng biến trở làm nguồn đặt tốc độ. Kênh tham chiếu tần số phải được cài đặt để nhận tín hiệu từ ngõ vào analog tương ứng.

Nguyên lý cài đặt

Với ATV320, ngõ vào AI1 được sử dụng làm nguồn tham chiếu tốc độ. Các thông số liên quan đến loại tín hiệu, giới hạn thấp và giới hạn cao cần được cài đặt theo yêu cầu của hệ thống. Schneider Electric cho biết với các ứng dụng sử dụng biến trở, AI1 có thể được cấu hình cho tín hiệu điện áp và các giá trị nhỏ nhất/lớn nhất cần phù hợp với phạm vi của biến trở.

Cách đấu biến trở vào biến tần LS G100

Đối với biến tần LS G100, tài liệu kỹ thuật của LS Electric đưa ra sơ đồ sử dụng biến trở để cài đặt tần số bằng tín hiệu điện áp 0-10VDC. Các đầu điều khiển liên quan gồm:

• VR: nguồn điện áp dùng cho biến trở.
• V1: ngõ vào điện áp đặt tần số.
• CM: chân chung.

LS Electric quy định biến trở cho chức năng này trong khoảng 1-5kΩ, 1/2W theo tài liệu kỹ thuật G100. Sơ đồ đấu dây:

LS G100                         BIẾN TRỞ

VR   ------------------------- Chân ngoài
                                │
                                │
V1   ------------------------- Chân giữa
                                │
                                │
CM   ------------------------- Chân ngoài

Khi xoay biến trở, điện áp tại V1 thay đổi. G100 sử dụng tín hiệu này làm giá trị đặt tần số khi chức năng điều khiển bằng biến trở được cấu hình đúng. Tài liệu G100 của LS cũng mô tả thao tác thay đổi giá trị đặt tần số bằng biến trở trong phần vận hành cơ bản.

Cách đấu biến trở vào biến tần LS S100

LS S100 cũng có ngõ vào analog dành cho việc cài đặt tần số bằng điện áp. Tài liệu của LS Electric thể hiện các đầu VR, V1 và CM trong sơ đồ đấu dây điều khiển. Theo tài liệu S100, đầu VR cung cấp nguồn cho biến trở và V1 là ngõ vào điện áp dùng để cài đặt tần số. Tài liệu cũng ghi nhận biến trở sử dụng cho ngõ vào này có dải 1-5kΩ.

Sơ đồ nguyên lý tương tự G100:

S100                            BIẾN TRỞ

VR   ------------------------- Chân ngoài
                                │
                                │
V1   ------------------------- Chân giữa
                                │
                                │
CM   ------------------------- Chân ngoài

Tuy nhiên, các thông số cài đặt của S100 không nên lấy nguyên từ G100. Hai dòng biến tần có hệ thống tham số riêng, vì vậy cần sử dụng đúng manual của model S100 đang lắp đặt.

Biến trở điều chỉnh tốc độ biến tần hoạt động như thế nào?

Giả sử biến tần được cài đặt để nhận tín hiệu 0-10V làm nguồn đặt tần số.

Khi biến trở tạo ra tín hiệu gần 0V, biến tần nhận giá trị đặt ở vùng thấp của dải tín hiệu.

Khi biến trở tạo ra tín hiệu khoảng 5V, biến tần nhận giá trị nằm giữa dải 0-10V.

Khi biến trở tạo ra tín hiệu gần 10V, biến tần nhận giá trị đặt ở vùng cao của dải tín hiệu.

Tần số động cơ tương ứng không nhất thiết luôn là 0Hz, 25Hz và 50Hz. Điều này phụ thuộc vào giới hạn tần số thấp, giới hạn tần số cao và cách thiết lập ngõ vào analog của biến tần.

Ví dụ, nếu hệ thống được cài đặt để:

• 0V = 0Hz
• 10V = 50Hz

thì tín hiệu khoảng 5V sẽ tương ứng với giá trị đặt khoảng 25Hz nếu đặc tuyến được thiết lập tuyến tính. Đây chỉ là ví dụ nguyên lý. Giá trị thực tế phải căn cứ vào thông số cài đặt của biến tần.

Có cần đấu thêm nút Start Stop khi dùng biến trở không?

Có thể cần. Biến trở thường chỉ đảm nhiệm chức năng tạo giá trị đặt tần số. Lệnh chạy/dừng động cơ có thể được thực hiện bằng bàn phím biến tần, công tắc, nút nhấn hoặc ngõ vào số tùy cấu hình. Ví dụ với một số cấu hình Schneider Altivar, tín hiệu biến trở được đưa vào AI1 để đặt tốc độ, trong khi lệnh chạy thuận có thể được đưa vào ngõ vào logic. Schneider Electric có tài liệu hướng dẫn ATV31/ATV312 sử dụng biến trở tại AI1 và lệnh Start thông qua ngõ vào logic.

Vì vậy, cần phân biệt:

• Biến trở: đặt tần số/tốc độ tham chiếu.
• Nút Start/Stop hoặc công tắc: tạo lệnh chạy/dừng.
• Biến tần: xử lý tín hiệu và điều khiển động cơ.

Có thể dùng biến trở ngoài thay cho biến trở tích hợp của biến tần không?

Có, nếu biến tần có ngõ vào analog và nguồn tham chiếu phù hợp với loại biến trở được sử dụng. Schneider Electric đưa ra nhiều cấu hình đấu biến trở ngoài cho các dòng Altivar. Với nhiều dòng Altivar, hai đầu ngoài của biến trở nối giữa nguồn tham chiếu và COM, còn chân giữa nối vào ngõ vào analog. Giá trị biến trở cho phép phụ thuộc từng dòng biến tần; tài liệu Schneider nêu khoảng 1-10kΩ cho nhiều dòng Altivar nhưng cũng chỉ rõ từng dòng có cấu hình riêng.

Do đó, không nên mặc định rằng một biến trở bất kỳ đều đấu được cho mọi biến tần.

 

Những lỗi thường gặp khi đấu biến trở vào biến tần

Đấu nhầm chân giữa với chân ngoài

Chân giữa của biến trở là chân con chạy và thường được sử dụng làm tín hiệu đưa vào AI1 hoặc V1. Hai chân ngoài nối với nguồn tham chiếu và COM theo sơ đồ của biến tần.

Đấu nhầm COM

COM của mạch analog không nên được hiểu đơn giản là bất kỳ chân âm nào trong tủ điện. Cần sử dụng đúng chân COM được nhà sản xuất quy định cho mạch analog.

Chưa cài nguồn đặt tần số từ ngõ vào analog

Đấu đúng dây nhưng biến tần vẫn nhận lệnh từ keypad hoặc nguồn tham chiếu khác là tình huống thường gặp. Khi đó cần kiểm tra tham số chọn nguồn đặt tần số.

Dùng sai loại biến trở

Giá trị điện trở và công suất của biến trở phải nằm trong phạm vi mà nhà sản xuất biến tần quy định. Ví dụ LS G100 và S100 có tài liệu chỉ định biến trở 1-5kΩ cho ngõ vào tương ứng.

Không kiểm tra tín hiệu analog

Nếu biến tần không thay đổi tần số khi xoay biến trở, có thể kiểm tra điện áp giữa chân tín hiệu và COM bằng đồng hồ đo, sau đó đối chiếu với giá trị hiển thị hoặc giá trị analog mà biến tần nhận được.

Cách kiểm tra sau khi đấu biến trở

Trước khi cho động cơ chạy, cần kiểm tra lại toàn bộ đầu dây theo sơ đồ của đúng model biến tần.

• Kiểm tra nguồn cấp của biến tần đã được ngắt khi thực hiện đấu dây.
• Kiểm tra đúng chân nguồn tham chiếu, chân analog và COM.
• Kiểm tra chân giữa của biến trở.
• Kiểm tra giá trị điện trở của biến trở theo tài liệu biến tần.
• Kiểm tra cài đặt ngõ vào analog.
• Kiểm tra nguồn đặt tần số.
• Kiểm tra giới hạn tần số thấp và cao.
• Chạy thử ở tần số thấp trước khi tăng tốc độ.

Việc kiểm tra cần thực hiện theo tài liệu hướng dẫn của nhà sản xuất. Không đấu hoặc tháo dây điều khiển khi biến tần đang có điện nếu tài liệu và quy trình an toàn của thiết bị không cho phép.

Biến trở 1kΩ, 2.2kΩ, 5kΩ hay 10kΩ nên dùng loại nào?

Không có một giá trị duy nhất áp dụng cho tất cả biến tần. Ví dụ, tài liệu LS G100 và S100 chỉ định biến trở 1-5kΩ cho ngõ vào tương ứng. Trong khi tài liệu Schneider Electric cho biết nhiều dòng Altivar có thể sử dụng biến trở trong khoảng 1-10kΩ, nhưng từng dòng phải được kiểm tra riêng.

Do đó, khi mua biến trở để điều khiển biến tần, thông tin quan trọng nhất không phải chỉ là “biến trở bao nhiêu kΩ” mà là model biến tần, loại ngõ vào analog và thông số biến trở được nhà sản xuất quy định.

Điện Hạ Thế cung cấp biến tần LS và Schneider

Điện Hạ Thế cung cấp các dòng biến tần LS và biến tần Schneider phục vụ điều khiển động cơ và tự động hóa công nghiệp. Các dòng biến tần LS như LS G100, LS S100 có ngõ vào analog phục vụ việc đặt tần số bằng tín hiệu điện áp hoặc dòng điện theo cấu hình của từng model. LS Electric hiện công bố tài liệu kỹ thuật và manual riêng cho G100 và S100.

Đối với Schneider, các dòng Altivar cũng hỗ trợ các phương thức đặt tần số bằng tín hiệu analog và biến trở tùy model. Schneider Electric có tài liệu hướng dẫn riêng cho ATV320 và nhiều dòng Altivar khác. Để chọn đúng biến tần, biến trở và sơ đồ đấu dây, có thể liên hệ Điện Hạ Thế:

Điện thoại: 0907 764 966

Website: www.dienhathe.com

Câu hỏi thường gặp về đấu biến trở với biến tần

Biến trở đấu vào chân nào của biến tần?

Không có một ký hiệu chung cho mọi biến tần. Với Schneider ATV320, cấu hình phổ biến là +10V – AI1 – COM. Với LS G100 và S100, các đầu tương ứng là VR – V1 – CM. Cần đối chiếu sơ đồ đấu dây của đúng model trước khi kết nối.

Đấu biến trở vào biến tần nhưng xoay không thay đổi tốc độ thì làm gì?

Kiểm tra lần lượt chân đấu biến trở, nguồn tham chiếu, COM, tín hiệu tại AI1 hoặc V1, cấu hình loại ngõ vào analog và nguồn đặt tần số. Nếu phần cứng và dây đấu đúng nhưng biến tần vẫn không nhận tín hiệu, cần kiểm tra tham số của đúng model theo manual nhà sản xuất.

Biến trở 10kΩ có đấu được vào biến tần không?

Không nên mặc định là đấu được. Giá trị biến trở cho phép phụ thuộc từng dòng biến tần. Ví dụ tài liệu LS G100 và S100 quy định biến trở 1-5kΩ, trong khi một số dòng Altivar của Schneider cho phép phạm vi rộng hơn. Cần xem đúng tài liệu kỹ thuật của model trước khi chọn biến trở.

Bài Viết Liên Quan