Cách đấu biến tần INVT đúng sơ đồ kỹ thuật giúp động cơ vận hành êm ái, tiết kiệm điện năng và kéo dài tuổi thọ hệ thống truyền động công nghiệp. Biến tần INVT là dòng sản phẩm đến từ Trung Quốc với các model phổ biến như GD20, GD200A, CHV100 được ứng dụng rộng rãi trong nhà máy sản xuất. Thợ Việt hướng dẫn chi tiết cách đấu dây nguồn vào, dây động cơ ra và đấu tín hiệu điều khiển theo đúng chuẩn kỹ thuật từ nhà sản xuất.

Biến tần INVT là gì?

Biến tần INVT là thiết bị điện tử công nghiệp chuyên điều khiển tốc độ quay của động cơ xoay chiều bằng cách thay đổi tần số dòng điện đầu ra. Thương hiệu INVT đến từ Thâm Quyến – Trung Quốc, nổi bật với công nghệ điều khiển vector và hiệu suất chuyển đổi đạt trên 98% theo công bố nhà sản xuất.

Thiết bị giúp giảm tiêu thụ điện từ 30 – 50% so với khởi động trực tiếp, đồng thời bảo vệ động cơ khỏi sốc dòng khi khởi động và dừng đột ngột.

Cấu tạo biến tần INVT

Biến tần INVT được cấu thành từ các khối mạch điện tử công suất phối hợp theo nguyên lý chỉnh lưu và nghịch lưu. Mỗi bộ phận đảm nhận vai trò riêng trong quá trình chuyển đổi tần số và điều khiển động cơ. Dưới đây là các thành phần chính trong một bộ biến tần INVT tiêu chuẩn:

Mạch chỉnh lưu (Rectifier): Sử dụng cầu diode ba pha để chuyển dòng AC 380V đầu vào thành dòng DC một chiều cấp cho mạch trung gian.
Tụ điện DC Bus: Lưu trữ và lọc phẳng điện áp DC trung gian, duy trì mức 540V ổn định trước khi đưa vào tầng nghịch lưu.
Mạch nghịch lưu (Inverter): Gồm 6 IGBT công suất đóng ngắt theo thuật toán PWM, tạo ra dòng xoay chiều có tần số thay đổi được.
IGBT công suất: Linh kiện bán dẫn chính chịu trách nhiệm đóng cắt dòng điện ở tần số sóng mang từ 2kHz đến 15kHz tùy cài đặt.
Mạch điều khiển trung tâm (CPU): Chip vi xử lý DSP chuyên dụng tính toán thuật toán điều khiển vector, xử lý tín hiệu phản hồi từ cảm biến.
Mạch driver IGBT: Khuếch đại tín hiệu PWM từ CPU lên mức điện áp đủ mạnh để kích mở cổng IGBT công suất chính xác.
Điện trở xả (Braking Resistor): Tiêu tán năng lượng tái sinh từ động cơ khi giảm tốc, bảo vệ tụ DC Bus khỏi quá áp.
Quạt tản nhiệt: Làm mát cưỡng bức cho cụm IGBT và cầu diode, duy trì nhiệt độ làm việc dưới 85°C để đảm bảo độ bền.
Bo mạch I/O: Cung cấp các cổng tín hiệu vào ra số, tương tự và truyền thông RS485 để kết nối với PLC hoặc HMI.
Màn hình LED hiển thị: Hiển thị tần số, dòng điện, điện áp và mã lỗi, kèm các phím chức năng để cài đặt tham số trực tiếp.
Vỏ kim loại chống nhiễu: Bảo vệ linh kiện bên trong, tản nhiệt và che chắn nhiễu điện từ EMC phát sinh trong quá trình vận hành.

Nguyên lý hoạt động của biến tần INVT

Biến tần INVT hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi kép AC – DC – AC, cho phép thay đổi tần số đầu ra một cách linh hoạt theo yêu cầu. Tốc độ động cơ tỷ lệ thuận với tần số dòng điện cấp vào theo công thức n = 60f/p, do đó điều chỉnh tần số sẽ điều chỉnh được tốc độ quay. Toàn bộ quá trình được điều khiển bởi thuật toán vector V/F hoặc điều khiển không cảm biến SVC tích hợp trong DSP.

Dòng điện AC 380V ba pha đầu vào được chỉnh lưu thành DC 540V qua cầu diode, sau đó lọc phẳng bởi tụ DC Bus công suất lớn. Tầng nghịch lưu gồm 6 IGBT đóng ngắt theo thuật toán PWM sóng mang tam giác, tạo ra điện áp xoay chiều ba pha có tần số và biên độ thay đổi được. Mạch điều khiển liên tục nhận tín hiệu dòng, áp phản hồi để điều chỉnh độ rộng xung, giữ mô-men xoắn ổn định ngay cả khi tải thay đổi đột ngột.

Hướng dẫn cách đấu biến tần INVT chuẩn

Cách đấu mạch động lực biến tần INVT

Mạch động lực là phần kết nối nguồn điện đầu vào và động cơ đầu ra, chịu dòng điện công suất lớn trong quá trình vận hành. Đấu sai mạch động lực sẽ gây cháy IGBT và hỏng cầu chỉnh lưu ngay khi cấp điện. Các bước thực hiện đúng kỹ thuật như sau:

Bước 1: Ngắt nguồn và kiểm tra an toàn

Tắt aptomat tổng cấp nguồn cho biến tần và chờ ít nhất 10 phút để tụ DC Bus xả hết điện áp còn dư bên trong.

Bước 2: Đấu dây nguồn vào cọc R, S, T

Nối ba pha 380V từ aptomat vào ba cọc đầu vào ký hiệu R, S, T trên biến tần, không phân biệt thứ tự pha giữa các cọc.

Bước 3: Đấu dây động cơ vào cọc U, V, W

Nối ba dây ra động cơ vào ba cọc U, V, W tương ứng, tuyệt đối không đấu nhầm nguồn vào cọc U, V, W gây cháy IGBT ngay.

Bước 4: Đấu dây tiếp địa PE

Bắt dây tiếp địa từ vỏ biến tần và vỏ động cơ vào cọc PE, đảm bảo điện trở tiếp địa dưới 4Ω để chống nhiễu và rò điện.

Cách đấu mạch điều khiển biến tần INVT

Mạch điều khiển gồm các terminal tín hiệu số và tín hiệu tương tự để nhận lệnh chạy, dừng và điều chỉnh tần số từ bên ngoài. Khu vực này hoạt động ở điện áp thấp 24V DC hoặc 10V DC nên cần tách biệt hoàn toàn với mạch động lực. Thao tác đấu nối gồm các bước:

Bước 1: Xác định sơ đồ terminal điều khiển

Tra cứu manual của dòng biến tần đang sử dụng như GD20, GD200A hoặc CHV100 để xác định chính xác chức năng từng terminal.

Bước 2: Đấu tín hiệu chạy dừng

Nối công tắc hoặc rơ le vào terminal S1 và COM để điều khiển lệnh chạy thuận, terminal S2 và COM cho lệnh chạy ngược động cơ.

Bước 3: Đấu biến trở điều chỉnh tần số

Nối ba chân biến trở 10kΩ vào terminal 10V, AI1 và GND để điều chỉnh tần số đầu ra mượt từ 0Hz đến tần số cài đặt tối đa.

Bước 4: Đấu tín hiệu báo lỗi

Nối cọc TA, TB, TC của rơ le đầu ra vào đèn báo hoặc còi để nhận cảnh báo khi biến tần phát hiện lỗi và tự động dừng.

Cách đấu biến tần INVT GD20

Biến tần INVT GD20 là dòng phổ thông công suất nhỏ từ 0.4kW đến 2.2kW, dùng cho máy công cụ, bơm nước và quạt công nghiệp dân dụng. Sơ đồ đấu dây được tối giản với terminal bố trí gọn trên một hàng ngang duy nhất. Quy trình đấu nối chuẩn gồm các bước:

Bước 1: Đấu nguồn đầu vào

Với model 1 pha 220V đấu dây vào cọc L và N, model 3 pha 380V đấu vào cọc R, S, T theo nhãn in trên vỏ biến tần.

Bước 2: Đấu động cơ đầu ra

Nối ba dây động cơ vào U, V, W, nếu động cơ quay ngược chiều mong muốn chỉ cần đảo hai dây bất kỳ trong ba dây này.

Bước 3: Cài đặt tham số cơ bản

Cài P00.01 = 0 chọn chế độ điều khiển bàn phím, P00.03 đặt tần số tối đa 50Hz, P02.01 nhập công suất thực của động cơ sử dụng.

Bước 4: Chạy thử không tải

Nhấn nút RUN trên mặt biến tần, xoay núm tăng giảm tần số để kiểm tra động cơ quay êm, không rung lắc hay kêu tiếng lạ.

Cách đấu biến tần INVT GD200A

Biến tần INVT GD200A là dòng trung cấp công suất từ 0.75kW đến 500kW, ứng dụng trong dây chuyền sản xuất, cần trục và máy nén khí công nghiệp. Dòng này hỗ trợ điều khiển vector vòng kín với encoder phản hồi cho độ chính xác cao. Các bước đấu nối bao gồm:

Bước 1: Đấu mạch động lực công suất lớn

Dùng dây đồng tiết diện phù hợp theo bảng khuyến nghị, ví dụ model 22kW cần dây 10mm² cho cả đầu vào và đầu ra động cơ.

Bước 2: Lắp cuộn kháng AC đầu vào

Đối với model từ 18.5kW trở lên nên lắp cuộn kháng AC giữa aptomat và biến tần để giảm sóng hài và bảo vệ cầu chỉnh lưu.

Bước 3: Đấu encoder phản hồi tốc độ

Nếu dùng chế độ vector vòng kín cần lắp card PG và đấu encoder vào terminal PE+, PE-, PA, PB theo đúng sơ đồ trong manual.

Bước 4: Đấu điện trở xả phanh

Với ứng dụng cần dừng nhanh hoặc tải quán tính lớn phải đấu thêm điện trở xả vào cọc PB và (+) để tiêu tán năng lượng tái sinh.

Cách đấu biến tần INVT CHV100

Biến tần INVT CHV100 là dòng cao cấp chuyên dụng cho ứng dụng mô-men xoắn cao như cần trục, thang máy và máy ép công suất lớn. Thiết bị hỗ trợ điều khiển vector không cảm biến và vector có cảm biến với độ chính xác mô-men lên đến 0.5%. Thao tác đấu nối tiêu chuẩn gồm:

Bước 1: Đấu nguồn ba pha 380V

Nối aptomat 3 pha qua contactor vào cọc R, S, T của biến tần, dùng cầu chì bảo vệ sơ cấp có định mức dòng phù hợp công suất.

Bước 2: Đấu động cơ và phanh cơ

Nối U, V, W ra động cơ, đồng thời đấu rơ le điều khiển phanh cơ vào terminal đầu ra số Y1 để nhả phanh đồng bộ khi chạy.

Bước 3: Cài đặt thông số động cơ

Vào nhóm P02 nhập đầy đủ công suất, dòng định mức, tốc độ định mức và tần số định mức theo nhãn gắn trên thân động cơ.

Bước 4: Tự học tham số động cơ

Kích hoạt chức năng Auto-tuning qua tham số P00.15 = 2 để biến tần tự đo thông số động cơ, tăng độ chính xác điều khiển vector.

Một số lưu ý để đấu biến tần INVT

Chờ tụ DC Bus xả hết điện: Luôn đợi tối thiểu 10 phút sau khi ngắt nguồn để tụ điện trung gian xả hết, tránh giật điện áp cao nguy hiểm.
Không đấu nhầm nguồn vào U, V, W: Tuyệt đối không cấp nguồn 380V vào cọc đầu ra động cơ vì sẽ phá hủy IGBT và mạch nghịch lưu ngay lập tức.
Chọn aptomat và contactor phù hợp: Dòng định mức aptomat phải lớn hơn 1.5 lần dòng vào biến tần để tránh ngắt nhầm khi khởi động động cơ.
Lắp cuộn kháng AC đầu vào: Với biến tần từ 18.5kW trở lên cần lắp cuộn kháng để giảm sóng hài, bảo vệ cầu chỉnh lưu và tụ DC Bus.
Nối đất cọc PE đầy đủ: Bắt dây tiếp địa từ vỏ biến tần xuống hệ thống tiếp đất với điện trở dưới 4Ω để chống nhiễu và rò điện.
Tách biệt dây động lực và điều khiển: Dây tín hiệu điều khiển phải đi riêng máng, cách dây động lực tối thiểu 30cm để tránh nhiễu EMC.
Dùng cáp có vỏ chống nhiễu: Dây động cơ nên dùng cáp 4 lõi có lớp shield nối đất hai đầu để giảm bức xạ điện từ ra môi trường xung quanh.
Không ngắt nguồn khi đang chạy: Luôn nhấn STOP để biến tần giảm tốc dừng hẳn rồi mới ngắt aptomat, tránh xung áp ngược phá hỏng linh kiện.
Cài đúng thông số động cơ: Nhập chính xác công suất, dòng, tốc độ và tần số định mức trong nhóm P02 để biến tần điều khiển tối ưu.
Lắp đặt nơi thoáng mát: Đặt biến tần trong tủ điện có quạt thông gió, nhiệt độ môi trường dưới 40°C và tránh xa khu vực bụi bẩn, ẩm ướt.
Định kỳ vệ sinh quạt tản nhiệt: Kiểm tra và vệ sinh quạt làm mát 6 tháng một lần để tránh bụi tích tụ gây quá nhiệt và giảm tuổi thọ IGBT.
Không đấu tụ bù đầu ra: Tuyệt đối không lắp tụ bù hoặc thiết bị chống sét lan truyền vào cọc U, V, W vì sẽ gây cộng hưởng phá hỏng biến tần.

Bài viết trên, chúng ta cũng đã cùng điểm qua cách để đấu biến tần INVT ngay tại nhà. Tuy nhiên, nếu quý anh/chị đang cần tìm đơn vị thi công điện hãy liên hệ ngay Thợ Việt qua số Hotline: 1800 1822 (miễn phí) để được tư vấn.