Cách đảo chiều động cơ ba pha mà không tạo ra lỗi mới

Đổi bất kỳ hai pha nào sẽ đảo chiều từ trường quay của động cơ ba pha thông thường. Quy tắc quen thuộc này là đúng, nhưng áp dụng sai vị trí có thể làm hỏng bộ truyền động, gây ngắn mạch, khiến vòng điều khiển mất kiểm soát hoặc làm máy chuyển động ngược với mọi nhãn và liên động.

Phương pháp an toàn phụ thuộc vào việc động cơ được cấp điện trực tiếp từ lưới, điều khiển bằng công tắc tơ đảo chiều hay cấp điện bởi bộ biến tần. Phương pháp này cũng phụ thuộc vào tải: bơm, quạt, băng tải, tời và trục kiểu servo không chịu lỗi chiều quay theo cùng một cách.

Vì sao đổi hai pha làm đảo chiều trục

Ba dòng điện stato lệch pha theo thời gian tạo ra một từ trường quay. Động cơ tuân theo thứ tự pha xuất hiện tại các đầu cực của nó. Đổi bất kỳ hai dây dẫn nào sẽ thay đổi thứ tự đó và đảo chiều từ trường. Tài liệu hướng dẫn động cơ điện áp thấp của ABB cũng nêu cùng quy tắc và xác định hướng quan sát từ phía đầu truyền động.

Thứ tự pha quanh stato quyết định chiều của từ trường quay. Hình minh họa được giữ lại từ bài viết truyền thông gốc; nguồn: Control.com.

Bắt đầu bằng việc xác định kiến trúc cấp điện

Ứng dụng khởi động trực tiếp và khởi động mềm

Đối với động cơ được kết nối qua bộ khởi động tiêu chuẩn, chiều quay thường được hiệu chỉnh bằng cách cô lập mạch và đổi chỗ hai dây dẫn pha của động cơ tại vị trí đã được lập hồ sơ. Tuân thủ quy trình khóa/treo thẻ của nhà máy, xác nhận không còn điện áp bằng thiết bị được phê duyệt và kiểm tra các cầu nối đầu cực động cơ phù hợp với điện áp trên nhãn máy trước khi thực hiện bất kỳ thay đổi nào.

Bộ khởi động mềm vẫn đưa thứ tự pha tần số lưới đến động cơ. Hãy tham khảo tài liệu hướng dẫn của thiết bị vì công tắc tơ nối tắt, bảo vệ mất pha và chức năng chẩn đoán chiều quay có thể bị ảnh hưởng bởi vị trí đổi dây dẫn.

Động cơ cấp điện bằng biến tần

Biến tần tự tổng hợp đầu ra cấp cho động cơ, vì vậy chiều quay thường được chọn bằng lệnh thuận/nghịch hoặc tham số của biến tần. Không đổi các pha đầu vào của biến tần như một phương pháp thay đổi chiều quay động cơ. Nếu thay đổi các dây đầu ra cấp cho động cơ, phải cô lập hoàn toàn biến tần và xác nhận thanh cái DC đã xả hết điện theo hướng dẫn của nhà sản xuất.

Siemens có tài liệu về các tham số biến tần cho phép đảo chiều mà không cần thay đổi dây dẫn động cơ. Tham số cụ thể phụ thuộc vào từng sản phẩm, vì vậy nhà máy nên lưu một bản sao lưu đã được kiểm chứng và sử dụng tài liệu của đúng mẫu đang lắp đặt. Tài liệu hướng dẫn kỹ thuật biến tần tổng quan giải thích cách các lệnh chiều quay kết hợp với chức năng tốc độ, mô-men xoắn và bảo vệ của biến tần.

Công tắc tơ đảo chiều cần liên động cứng

Bộ khởi động thuận/nghịch đổi hai pha bằng hai công tắc tơ. Nếu cả hai công tắc tơ cùng đóng, mạch có thể tạo ra sự cố ngắn mạch giữa các pha. Liên động điện trong mạch điều khiển và liên động cơ khí giữa các công tắc tơ tạo thành hai lớp bảo vệ độc lập; chỉ dùng logic PLC không phải là phương án thay thế đầy đủ.

Bộ điều khiển cũng nên áp dụng khoảng thời gian dừng trước khi đảo chiều để động cơ và tải được dẫn động có thể giảm tốc. Đảo chiều bằng cách cắm ngược có thể tạo ra dòng điện và mô-men xoắn rất lớn, trừ khi thiết bị điều khiển động cơ được thiết kế và định mức riêng cho chế độ này.

Tải cơ khí có thể bác bỏ đáp án điện

Trước khi nhấp chạy động cơ, hãy xác định chiều cần thiết từ thiết bị được dẫn động—không dựa vào nhãn chiều kim đồng hồ chung chung. Bơm ly tâm có thể tạo ra rất ít lưu lượng hoặc làm hỏng cách bố trí cánh bơm khi quay ngược. Quạt có thể di chuyển ít không khí hơn dù bề ngoài vẫn hoạt động bình thường. Băng tải có thể đổ vật liệu sai đầu, còn bơm thể tích có thể tạo áp suất trong đường ống không intended.

Kiểm tra khớp một chiều, bơm bôi trơn, quạt làm mát, giới hạn hộp số, trình tự phanh và hiện tượng quay ngược do quán tính. Khi có thể, hãy tách tải khỏi động cơ trong lần kiểm tra quay đầu tiên. Nếu không thể tách tải, hãy sử dụng tốc độ an toàn thấp nhất và thao tác nhấp chạy có kiểm soát trong thời gian ngắn nhất.

Cực tính phản hồi phải phù hợp với chiều mô-men xoắn

Bộ mã hóa hoặc tín hiệu tốc độ bên ngoài có thể biến một thay đổi chiều đơn giản thành phản hồi dương. Nếu biến tần phát lệnh mô-men xoắn dương trong khi giá trị phản hồi di chuyển theo chiều âm, bộ điều chỉnh tốc độ có thể tăng đầu ra thay vì sửa lỗi. Siemens cảnh báo cụ thể rằng việc đảo chiều với giá trị tốc độ thực bên ngoài có thể cần thay đổi cực tính phản hồi.

Sau bất kỳ thay đổi nào đối với dây dẫn động cơ, bộ mã hóa hoặc tham số chiều quay, hãy kiểm tra chiều được lệnh, dấu của tốc độ đo được, chiều đếm vị trí, dấu mô-men xoắn, hoạt động của công tắc gốc và các giới hạn hành trình. Thực hiện việc này trước khi đưa các trình tự tự động trở lại vận hành.

Chạy thử phải kiểm chứng toàn bộ chuỗi

Ghi lại nhận dạng pha và vị trí đầu cực ban đầu. Sau khi thay đổi, kiểm tra mô-men xoắn, khoảng cách cách điện, màn chắn cáp và tính liên tục của dây nối đất bảo vệ. Xác nhận khu vực có bảo vệ đã thông thoáng, đưa máy vào chế độ chạy thử được phê duyệt và nhấp chạy trong khi quan sát trục từ phía tham chiếu được quy định trong tài liệu thiết bị.

Sau đó kiểm tra độ cân bằng dòng điện, khả năng tăng tốc, đặc tính dừng, lưu lượng quy trình, cảnh báo và phản hồi. Biến tần trên các tải có quán tính lớn cũng có thể cần xem xét lại hệ thống hãm; tài liệu hướng dẫn thiết kế hãm động năng giải thích vì sao đảo chiều có thể làm tăng nhu cầu tiêu tán năng lượng tái sinh.

Quan điểm biên tập: hãy xem chiều quay là thuộc tính của cả hệ thống

Quan điểm của PLC ProTech là “đổi hai pha” chỉ là một sự thật về điện, không phải là hướng dẫn công việc hoàn chỉnh. Một quy trình đảo chiều phù hợp phải nêu rõ phía tham chiếu, điểm kết nối chính xác, phương pháp cô lập, các thay đổi đối với phản hồi, những kiểm tra cơ khí và điều kiện thử nghiệm.

Tài liệu đó ngăn kỹ thuật viên tiếp theo hiệu chỉnh vấn đề chiều quay tại một vị trí khác rồi vô tình khôi phục lại thứ tự pha ban đầu.

Câu hỏi thường gặp

Nên đổi hai pha nào để đảo chiều động cơ ba pha?

Đổi bất kỳ hai pha động cơ nào cũng sẽ đảo thứ tự pha của động cơ ba pha thông thường. Hãy sử dụng quy ước nhận dạng dây của nhà máy và ghi lại chính xác thay đổi để thứ tự pha luôn có thể truy xuất.

Có thể thay đổi chiều quay động cơ bằng cách đổi hai pha ở đầu vào của biến tần không?

Không. Biến tần tự tạo thứ tự pha đầu ra. Hãy sử dụng lệnh hoặc tham số chiều quay đã được phê duyệt, hoặc chỉ thay đổi hệ thống dây đầu ra động cơ theo quy trình làm việc khi đã cô lập của nhà sản xuất biến tần.

Vì sao động cơ chạy ngược sau khi bảo trì?

Các nguyên nhân thường gặp gồm hai pha được nối lại theo thứ tự khác, biến tần thay thế sử dụng tham số chiều quay khác, cực tính bộ mã hóa bị đảo hoặc lệnh PLC được gán nhầm với đầu vào.

Có an toàn khi đảo chiều động cơ đang chạy ngay lập tức không?

Thông thường là không, trừ khi thiết bị được thiết kế cho chế độ đó. Đảo chiều ngay lập tức có thể gây dòng điện lớn, sốc mô-men xoắn, năng lượng tái sinh và hư hỏng cơ khí. Hãy thực hiện dừng có kiểm soát và chờ khoảng thời gian theo yêu cầu của bộ khởi động, biến tần và tải.

Biên soạn bởi Đội ngũ biên tập PLC ProTech