Cách bảo vệ mạch động cơ Allen-Bradley 1333

Bộ biến tần Allen-Bradley Bulletin 1333 có thể tiếp tục vận hành rất lâu sau khi động cơ ban đầu, thiết bị bảo vệ nhánh và hồ sơ đưa vào vận hành đã thay đổi. Rủi ro bảo trì chính không chỉ nằm ở tuổi đời của biến tần, mà là việc không còn phân biệt rõ giữa bảo vệ sự cố mạch nhánh, bảo vệ nhiệt động cơ, các điều kiện cho phép điều khiển và cách ly điện.

Một hệ thống lắp đặt cũ có cơ sở kỹ thuật vững chắc phải phối hợp thiết bị bảo vệ mạch nhánh, mô hình nhiệt của biến tần, dữ liệu động cơ, thiết bị bảo vệ bên ngoài và mạch dừng đã được kiểm tra.

Tài liệu tham khảo ban đầu là sổ tay người dùng dòng Rockwell Automation Bulletin 1333. Tài liệu này quy định việc lắp đặt, khởi động, thông số, sự cố và dữ liệu ứng dụng cho dòng biến tần tương ứng. Phải xác minh số catalog và series trước khi áp dụng bất kỳ cài đặt nào, vì tài liệu và cách bố trí đầu nối có thể khác nhau giữa các phiên bản.

Phân biệt bốn chức năng bảo vệ khác nhau

Bảo vệ ngắn mạch và chạm đất có nhiệm vụ ngắt dòng sự cố lớn trong mạch cấp nguồn hoặc mạch nhánh. Bảo vệ quá tải động cơ phản ứng với tình trạng phát nhiệt kéo dài. Bảo vệ điện tử của biến tần giám sát mạch công suất và tải động cơ được tính toán. Một điều kiện cho phép điều khiển báo cho biến tần biết có được phép vận hành hay không. Các chức năng này tương tác với nhau, nhưng không chức năng nào tự động thay thế tất cả các chức năng còn lại.

Cầu chì hoặc aptomat được chọn để bảo vệ mạch nhánh không chứng minh rằng động cơ được bảo vệ chống quá tải. Tiếp điểm phụ dừng biến tần không phải là thiết bị cách ly. Lỗi biến tần không nhất thiết là tác động bảo vệ phù hợp với mọi mối nguy bên ngoài. Bản vẽ phải nêu rõ mục đích, định mức và hệ quả khi tác động của từng thiết bị.

Sử dụng dữ liệu động cơ, không chỉ kích thước khung biến tần

Nhãn động cơ là cơ sở để phối hợp bảo vệ quá tải. Hãy ghi lại điện áp định mức, dòng điện đầy tải, tần số, tốc độ, hệ số dịch vụ, thông tin cách điện và phương thức làm mát. So sánh các giá trị đó với chế độ tải cơ thực tế và dải tốc độ vận hành.

Theo sổ tay 1333, Tham số 6 và 7 tham gia vào chức năng bảo vệ quá tải nhiệt động cơ trong ứng dụng một động cơ. Tham số 7 phải phản ánh động cơ được bảo vệ, thay vì đơn giản sử dụng định mức đầu ra lớn hơn của biến tần. Tham số 6 lựa chọn chế độ tải, ảnh hưởng đến cách xử lý vận hành ở tốc độ giảm. Động cơ tự làm mát có thể mất khả năng làm mát khi tốc độ trục giảm, ngay cả khi mô-men được yêu cầu vẫn cao.

Không sao chép cài đặt từ máy bên cạnh nếu chưa chứng minh rằng động cơ và chế độ tải là tương đương. Hai biến tần có cùng kích thước khung có thể cấp nguồn cho các động cơ khác nhau về dòng điện định mức, thông gió, hệ số dịch vụ và đặc tính tải. Một giá trị sao chép có thể loại bỏ các lần tác động không mong muốn nhưng đồng thời âm thầm làm giảm mức bảo vệ.

Biết khi nào cần bảo vệ quá tải bên ngoài

Sổ tay lưu ý rằng một số hệ thống chịu sự điều chỉnh của các yêu cầu đối với mạch nhánh động cơ vẫn có thể cần thiết bị quá tải bằng hợp kim eutectic, lưỡng kim hoặc thiết bị tương đương. Tiêu chuẩn tại cơ sở, quy định điện áp dụng, cách bố trí động cơ và thiết kế được phê duyệt sẽ quyết định giải pháp cuối cùng. Nhân viên bảo trì không nên tháo rơ-le bên ngoài chỉ vì biến tần có chức năng nhiệt điện tử.

Vận hành nhiều động cơ cần được đặc biệt chú ý. Một mô hình nhiệt của biến tần chỉ nhận biết tổng dòng đầu ra; nó không thể ước tính độc lập mức phát nhiệt của nhiều động cơ mắc song song. Dòng điện có thể phân chia không đều sau khi thay đổi cơ khí hoặc thay động cơ. Mỗi động cơ cần có biện pháp bảo vệ phù hợp với mạch nhánh và đặc tính nhiệt của chính nó.

Nếu có rơ-le giám sát pha, hãy đọc đúng tài liệu kỹ thuật của thiết bị. Một số thiết bị giám sát mất điện áp, thứ tự pha hoặc mất cân bằng ở phía nguồn cấp. Chúng không nhất thiết phát hiện được mọi tình trạng phía động cơ. Vị trí lắp đặt và nguyên lý cảm biến quyết định những gì thiết bị có thể quan sát.

Truy vết toàn bộ mạch tác động và đặt lại

Bắt đầu từ từng tiếp điểm bảo vệ và lần theo dây dẫn đến đầu vào cuối cùng của biến tần, công tắc tơ hoặc rơ-le điều khiển. Ghi lại việc tác động sẽ yêu cầu dừng theo quán tính, dừng giảm tốc, mở công tắc tơ hay phản ứng khác. Sau đó xác minh xem máy có thể tự động khởi động lại khi tiếp điểm trở về trạng thái bình thường hoặc khi nguồn điện trở lại hay không.

Đặc tính đặt lại là một phần của thiết kế bảo vệ. Việc đặt lại thủ công tại rơ-le vẫn có thể tiếp nối bằng thao tác khởi động biến tần tự động nếu lệnh chạy duy trì vẫn còn. Kiểm tra trình tự khi máy ở trạng thái được kiểm soát. Xác nhận rằng đèn hoặc màn hình báo cho người vận hành nhận diện nguyên nhân đầu tiên, thay vì chỉ hiển thị lỗi biến tần chung chung.

Không sử dụng lệnh dừng điều khiển làm phương pháp an toàn để thực hiện công việc điện. Năng lượng tích trữ trong thanh cái DC và nguồn điện đầu vào vẫn là mối nguy sau khi có lệnh dừng. Tuân thủ các yêu cầu về cách ly, xả điện và xác minh trong sổ tay, cùng với quy trình khóa và treo thẻ của cơ sở.

Kiểm tra hệ thống lão hóa trước khi cấp điện

Ghi lại đầy đủ catalog và series, nguồn cấp đầu vào, dữ liệu động cơ, bộ thông số, định mức thiết bị bảo vệ và các thay đổi dây dẫn. Kiểm tra đầu nối, nối đất, đường thông gió, quạt, tụ điện, công tắc tơ và dấu hiệu phát nhiệt hoặc nhiễm bẩn. Việc bổ sung rơ-le không thể đảo ngược quá trình lão hóa cách điện hoặc sự xuống cấp của linh kiện.

Đo các điều kiện nguồn cấp và so sánh với định mức của biến tần. Xác nhận tình trạng cách điện động cơ và cáp bằng các phương pháp phù hợp với thiết bị đã ngắt kết nối; không áp dụng điện áp thử không phù hợp qua các mạch điện tử của biến tần khi chúng vẫn đang kết nối. Chỉ quay hoặc tách tải khi quy trình cơ khí cho phép.

Đưa vào vận hành dựa trên bằng chứng, không dựa trên giả định

Trước khi vận hành có tải, hãy xác minh chiều quay động cơ, cân bằng dòng điện, thời gian tăng tốc, thời gian giảm tốc, tốc độ tối thiểu và đặc tính dừng. Cho máy chạy theo chế độ tải đại diện trong khi theo dõi dòng điện và nhiệt độ. Kiểm tra từng đầu vào quá tải và điều kiện cho phép bằng phương pháp an toàn. Ghi lại lỗi phát sinh, thao tác dừng, chỉ báo, yêu cầu đặt lại và việc ngăn khởi động lại.

Kiểm tra các tình trạng bất thường có thể tạo ra mà không gây hư hỏng thiết bị: ngắt một điều kiện cho phép, loại bỏ yêu cầu chạy, mô phỏng một đầu vào quá tải đã được phê duyệt và khôi phục nguồn điều khiển. Xác nhận rằng biến tần không tiếp tục chuyển động ngoài dự kiến. Mọi mạch nối tắt dùng để kiểm tra phải được kiểm soát và tháo bỏ trước khi bàn giao.

Lập kế hoạch thay thế trước khi phụ tùng dự phòng cuối cùng hỏng

Một biến tần 1333 đang hoạt động có thể duy trì sản xuất trong khi phương án thay thế được thiết kế, nhưng không nên trì hoãn vô thời hạn việc lập kế hoạch vòng đời. Hãy thu thập thông số, chức năng đầu nối, tín hiệu đặt tốc độ, phản hồi, cấp độ dừng, liên động, dữ liệu động cơ, điều kiện tủ và các giao diện mạng hoặc đấu dây cứng.

Có thể xem xét các dòng thay thế tại bộ sưu tập biến tần và điều khiển chuyển động, cùng với phần cứng cũ liên quan trong bộ sưu tập Allen-Bradley. Một thiết bị thay thế không tương đương chỉ vì điện áp và công suất mã lực giống nhau. Hãy xác minh dòng đầu ra, cấp quá tải, chế độ điều khiển, phanh, vỏ tủ, khả năng tương thích điện từ, cáp động cơ và các chức năng an toàn.

Góc nhìn kỹ thuật

Bảo vệ bên ngoài chỉ tạo thêm giá trị khi điểm cảm biến, cài đặt, thao tác tác động, đặc tính đặt lại và sự phối hợp được ghi chép đầy đủ. Phần cứng được lắp đặt “để tăng thêm an toàn” có thể tạo ra cảm giác an toàn giả nếu không ai biết nó phát hiện sự cố nào hoặc biến tần có khởi động lại sau đó hay không.

Mục tiêu bảo trì là một chuỗi bảo vệ có thể truy nguyên. Mỗi thiết bị phải có một nhiệm vụ rõ ràng, mỗi cài đặt phải gắn với dữ liệu động cơ và quy trình, và mỗi đường tác động phải được kiểm tra. Bằng chứng đó quan trọng hơn số lượng thiết bị bảo vệ trong tủ.