Điện trở xả cho biến tần được ứng dụng trong các ứng dụng điều khiển động cơ yêu cầu thời gian tăng giảm tốc ngắn, dừng đột ngột, tải có quán tính lớn, moment thay đổi, tải đảo chiều liên tục, các tải nâng hạ…
Chúng ta thấy trên thực tế một số ứng dụng khi lắp biến tần cần phải gắn thêm điện trở xả, một số khác không cần vậy khi nào thì chúng ta cần lắp và lắp thì sẽ được lợi gì ?
Trước khi tìm hiểu về điện trở xả cho biến tần, hãy cùng Hoàng Vina tìm hiểu lại cấu tạo bên trong biến tần:
1. Cấu tạo bên trong biến tần
Nguồn điện AC sau khi chỉnh lưu qua Diode qua biến tần sẽ thành nguồn DC 1 chiều tại Bus DC (Vị trí để gắn thêm điện trở xả) sau đó được nghịch lưu qua khối công suất IGBT để biến đổi thành nguồn AC cung cấp cho động cơ.
Do vậy : Khi điện áp một chiều trên Bus DC cao hơn mức bảo vệ thì Biến tần sẽ báo lỗi OV(lỗi quá áp)
2. Khi nào nên lắp điện trở xả và tác dụng của nó
Trong quá trình dừng động cơ, biến tần ngừng cấp điện cho động cơ tuy nhiên theo quán tính, động cơ vẫn quay và trở thành máy phát điện. Năng lượng điện được sinh ra này sẽ đổ trở lại biến tần, về cơ bản tới các tải thường thì biến tần đã có điện trở xả nội có khả năng triệt tiêu năng lượng dư thừa này.
Tuy nhiên với các tải quán tính lớn hoặc yêu cầu thời gian dừng nhanh thì điện trở nội không đáp ứng được, bắt buộc phải lắp thêm điện trở xả bên ngoài để triệu tiêu năng lượng dư thừa từ điện năng sang nhiệt năng. Điện trở xả sẽ tự làm mát với môi trường xung quanh.
Các ứng dụng tiêu biểu phải lắp điện trở xả: Cẩu trục, máy quay li tâm, Động cơ máy CNC, máy cắt có cơ cấu tời sử dụng biến tần + điện trở xả ….và tất cả các ứng dụng có thời gian dừng nhanh.
3. Cách chọn điện trở xả cho biến tần như thế nào?
Bước1: Tìm sách hướng dẫn
- Khi cần tìm điện trở xả cho biến tần, việc đầu tiên chúng ta cần làm là Download cuốn sách hướng dẫn của nhà sản xuất biến tần đó (User Manual). Thông thường các nhà sản xuất biến tần đã tính toán chính xác giá trị điện trở và công suất của điện trở tương ứng cho mỗi mã biến tần, ta chỉ cần tra cứu.
- Lưu ý: Không nên đoán mò hoặc ước lượng vì mỗi Hãng, mỗi dòng biến tần có một cách tính điện trở xả khác nhau, vì vậy việc ước lượng hoặc áp dụng từ Hãng này cho Hãng khác là không đúng kỹ thuật, dẫn tới hậu quả là biến tần hỏng, điện trở cháy, thời gian dừng không đáp ứng được.
Bước 2: Tra cứu điện trở theo khuyến cáo của hãng
- Tra cứu giá trị điện trở và công suất của điện trở tương ứng với biến tần của mình đang sử dụng.
- Ví dụ biến tần mình đang sử dụng là VFD015B21A thuộc dòng biến tần VFD-B, công suất 1.5Kw, điện áp cung cấp 1 pha 220Vac, Hãng sản xuất là Delta Electronics thì điện trở cần lắp cho nó là 300W 100R, giá trị điện trở nhỏ nhất cho phép là 82R.
Bước 3: Chọn loại điện trở thực tế phù hợp
Trong thực tế, vì có rất nhiều Hãng biến tần, Dòng biến tần, Mã biến tần khác nhau nên số lượng điện trở xả tương ứng sẽ vô cùng nhiều.
Nhà sản xuất và các công ty phân phối không thể nào sản xuất và bán được tất cả các điện trở 1R, 2R, 3R, 4R ….6000R và công suất 1W,2W,3W ….6000W được, nhà sản xuất chỉ sản xuất các cấp điện trở thông dụng, và giá trị khác phải đặt hàng sản xuất
Vì vậy, để có thể chọn được điện trở phù hợp khách hàng phải chọn điện trở theo một trong các cách sau
- Cách 1: Ghép nối các điện trở với nhau (Ghép nối tiếp hoặc ghép song song)
- Cách 2: Chọn giá trị điện trở xả và giá trị công suất một cách tương đối theo qui tắc dưới đây.
Bước 4: Qui tắc chọn giá trị điện trở và công suất
Cách chọn giá trị điện trở R
Yêu cầu giá trị điện trở bắt buộc phải lớn hơn giá trị điện trở nhỏ nhất cho phép (Tra trong sách hướng dẫn của nhà sản xuất)
- Qui tắc 1: Giá trị điện trở càng nhỏ gần giá trị Min thì thời gian dừng càng nhanh. Lý do là khi giá trị điện trở nhỏ, I = U/R dòng điện xả sẽ lớn và khi đó công suất xả sẽ lớn hơn, biến tần sẽ dừng được động cơ nhanh hơn.
Ưu điểm của việc lắp giá trị điện trở nhỏ này là thời gian dừng nhanh, có thể đạt tới 0.01s gần như là dừng ngay lập tức, tuy nhiên vì dòng điện lớn nên tuổi thọ của biến tần và điện trở sẽ không được cao bằng việc lắp điện trở có giá trị lớn hơn.
- Qui tắc 2: Giá trị điện trở càng lớn hơn so với giá trị điện trở Min thì thời gian dừng động cơ càng lớn hơn, lý do cũng tương tự như phía trên đã giải thích, I=U/R sẽ nhỏ, công suất xả nhỏ, động cơ buộc phải dừng lâu hơn
Ưu điểm của việc lắp này là dòng điện xả nhỏ, tăng được tuổi thọ cho biến tần và điện trở xả. Nếu yêu cầu không cần dừng quá nhanh thì công ty Tự Động Hóa Toàn Cầu khuyến cáo khách hàng nên lắp điện trở theo giá trị tiêu chuẩn hoặc lớn hơn một chút.
Cách chọn giá trị công suất
Giá trị công suất là giá trị đặc trưng cho khả năng chịu đựng của điện trở xả. Vì vậy nếu giá trị công suất càng lớn thì điện trở xả chịu được công suất càng lớn, càng bền.
--> Nên chọn điện trở có công suất lớn hơn hoặc bằng giá trị công suất nhà sản xuất khuyến cáo dùng. Đặc biệt chú ý không chọn loại điện trở có công suất giá trị nhỏ hơn vì khi đó điện trở dễ bị cháy.
Bước 5: Chọn điện trở xả vỏ sứ hay vỏ nhôm
Ngoài các bước trên thì khách hàng cũng phải chú ý thêm là hiện tại thị trường đang có 2 loại điện trở xả chính là điện trở xả vỏ sứ và điện trở xả vỏ nhôm. Mỗi loại có đặc điểm, ưu điểm và hạn chế khác nhau.
Điện trở xả vỏ nhôm
- Ưu điểm: Tản nhiệt tốt, kích thước nhỏ gọn hơn điện trở xả vỏ sứ xanh, dải công suất có sẵn rộng từ 80W tới 3000W
- Nhược điểm: Giá thành cao
Điện trở xả vỏ sứ
- Ưu điểm: Giá thành rẻ, công suất lớn
- Nhược điểm: Tản nhiệt kém hơn và kích thước lớn hơn so với điện trở xả vỏ nhôm, dải công suất của điện trở vỏ sứ có sẵn cũng thường lớn trên 1000W, các cấp công suất nhỏ nhu cầu và ít bán
>>> Xem thêm: Điện trở là gì? Công thức tính điện trở
