Vấn đề 1: Khử nhiễu do khách quan Các bước để kiểm soát vấn đề tủ điện Hãy cẩn thận khi can thiệp vào nguồn điện và mạch điều khiển trong một tủ điện.. Khi đấu nối cáp ba pha 480V với đi
Trang 1Giới thiệu sơ lược khử nhiễu trong tủ điện
CÁC NHIỄU Khi lắp đặt tủ điện thường do 2 yếu tố tác động : chủ quan ( con người), khách quan ( môi trường xung quanh tủ điện có nhiễm trường điện từ) Vấn đề do nhiễu tạo ra từ chính công việc dựng lên 1 tủ điện hoàn chỉnh thì cần phải xử lý triệt để tuân thủ các quy định cần thiết Sau đó xử lý nhiễu do môi trường bằng các thiết bị khử nhiễu khi đó việc tủ điện hoạt động lâu dài ổn định mới được thiết lập!
Vấn đề 1: Khử nhiễu do khách quan
Các bước để kiểm soát vấn đề tủ điện
Hãy cẩn thận khi can thiệp vào nguồn điện và mạch điều khiển trong một tủ điện.
Khi đấu nối cáp ba pha 480V với điện áp thấp hơn 240V hoặc 120V hệthống dây điện và cáp điều khiển trong cùng một tủ điện có thể dẫn đến hoạtđộng bất thường, hậm chí hư hỏng hoàn toàn các thiết bị điện tử bên trong tủđiện
Tủ điện thường được thiết kế như là một trung tâm điều khiển cho quá trình
tự động hóa và điều khiển các thiết bị Bên trong tủ điện là các thiết bị điềukhiển lập trình (PLC), biến tần (VFD) và hệ thống dây dẫn kết nối và kiểmsoát liên quan đến chúng
Do các thiết bị thường được điều khiển bởi nguồn điện 480V nên việc đi cápthường phải được định tuyến thông qua cùng một tủ điện như một điều khiểnđiện tử để thuận lợi cho cả việc xử lý sự cố và bảo trì Bạn có thể quan sátcác đèn báo trên một thiết bị điều khiển lập trình, đo điện áp trên một bộkhởi động động cơ và điều chỉnh các ổ điện trong một tủ điện
Vấn đề an toàn
An toàn luôn luôn là mối quan tâm hàng đầu trước khi mở tủ Một kỹ thuậtviên hay kỹ sư đều bắt đầu làm việc trên bảng điều khiển điện tử Bảng điềukhiển công nghiệp yêu cầu phải có nhãn rõ ràng và dễ đọc, nó chỉ ra điện ápđịnh mức, số lượng pha và tần số của bất kỳ nguồn cấp nào trong tủ điện.Bảng điều khiển cũ có thể không được chỉ ra rõ ràng Nhiều bảng điều khiểnhiện nay có một nhãn cảnh báo flash hồ quang trên cửa bảng điều khiển.Dấu hiệu nhận biết là một nhãn flash hồ quang thường cung cấp điện áp tối
đa trong tủ điện mà không đề cập đến điện áp các nguồn cấp khác có thểcũng hiện diện Ngoài ra với bất kỳ bảng điều khiển nào, hãy tham khảo sơ
Trang 2đồ điện và hướng dẫn sử dụng của nhà cung cấp, tìm hiểu các hệ thống nếucần thiết để giúp xác định nguồn cấp điện áp hiện diện trong tủ điện.
Nói chung, cách tốt nhất để can thiệp vào tủ điện là ngắt dòng điện trước khi
mở tủ nếu có thể Khi mở cánh cửa tủ, kiểm tra trực quan và mùi của cáchđiện bị cháy một cách kỹ càng Rút bỏ dây điện, kiểm tra sơ đồ mạch để xácđịnh thành phần và các đầu nối
Nhiễu điện từ
Cần chú ý hệ thống dây điện đi vào tủ điện Các dây dẫn điện 480V và hệthống dây điện điều khiển điện áp thấp sẽ được đưa vào tủ điện thông quacác ống dẫn riêng biệt
Chạy dây dẫn trong các ống dẫn riêng biệt giúp giảm thiểu khả năng gây ranhiễu điện từ (EMI) Nếu dây dẫn điện quá gần với hệ thống dây điện điềukhiển và linh kiện điện tử, hoạt động của thiết bị điện tử có thể bất thường
Để giảm EMI, mạch công suất càng xa khỏi hệ thống dây điện kiểm soát vàkết nối càng tốt Không có định nghĩa cho tiêu chuẩn cho khoảng cách gần.Hãy sử dụng một khoảng cách hợp lý Giữ nguồn điện và dây dẫn điều khiểntrong khay hệ thống dây điện riêng biệt bên trong tủ điện Nếu có lý do cầnthiết cho dây dẫn điện và dây điện điều khiển đi qua, đảm bảo rằng chúng điqua ở góc bên phải để giảm tác động của EMI
Phân chia các nguồn điện và mạch điện điều khiển
Đảm bảo phân chia đầy đủ nguồn điện và mạch điện điều khiển Để giúpphân biệt giữa chúng, hãy thông báo các kích thước dây dẫn và danh sách
mã màu được sử dụng Mạch điều khiển hệ thống dây điện thường là 16AWG hoặc 18 AWG Dây dẫn điện thường sẽ không nhỏ hơn 12 AWG và
Trang 3thường là lớn hơn đáng kể Dây dẫn nối đất có màu trắng, màu xám, hoặc có
ba sọc trắng liên tục trên bất kỳ màu vật liệu cách nhiệt nào trừ màu xanh lácây, màu xanh dương hoặc màu cam Mạch dây dẫn điều khiển có màu trắngvới một sọc màu xanh là các dây dẫn được nối đất cho một mạch điều khiểnmột chiều Bất kỳ dây điều khiển nào màu cam hoặc màu trắng với một sọcmàu da cam là một dây dẫn không được nối đất mà vẫn mang điện sau khingắt kết nối nguồn cung cấp chính đã tắt đi Ngoài ra, vỏ cách nhiệt màu đỏcho biết một dây dẫn không nối đất trong một mạch điều khiển xoay chiều
và vỏ cách nhiệt màu xanh biểu thị các dây dẫn nối đất trong mạch điềukhiển một chiều Dây dẫn vào tủ điện là một phần của cáp đa dẫn có thể cómàu khác nhau Tham khảo sơ đồ hệ thống dây điện khi cần thiết
Các dây dẫn điện ba pha không nối đất trong tủ điện không giới hạn về màusắc mã hóa Thông thường, nâu, cam, và màu vàng được sử dụng cho dòng480V tương ứng với các pha A, B, và C Đen, đỏ, và màu xanh được sửdụng cho 208V hoặc 240V tương ứng với các pha A, B, và C Cẩn thận khixác định và tách dây Bạn cần biết được các mã màu nào được sử dụng trong
tủ điện Nếu cảm thấy nghi ngờ, hãy sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số
để xác định mức điện áp tại các thiết bị đầu
Hệ thống dây điện thiết bị điện áp thấp
Thông thường, một cặp dây dẫn xoắn hoặc cáp bảo vệ giúp giảm thiểu cáctác động của EMI trong việc đi dây thiết bị điện áp thấp Trong một cặp dâyxoắn, một dây dẫn xoắn xung quanh dây khác với số lượng vòng xoắn đượcquy định trên mỗi inch Cáp bảo vệ là cáp xoắn đôi được bện hoặc phủ lákim loại chạy toàn bộ chiều dài của dây dẫn Nó cũng có một lớp vỏ nhiệtdẻo để bảo vệ vật lý
Dây xoắn đôi giúp giảm thiểu các tác động của cảm ứng Việc bện hoặc phủ
lá kim loại trên một cặp xoắn giúp ngăn ngừa điện áp cảm ứng gây ra bởicác dây dẫn điều khiển Dây bện hoặc lá kim loại phải được nối đất tại điểmkết thúc Một dây dòng về đất chạy theo chiều dài của cáp bảo vệ ngay dưới
lá kim loại để nó tiếp xúc với toàn bộ chiều dài cáp Dây dòng về đất phảiđược nối đất
Nếu một mạch điều khiển nối đất tại nhiều hơn một điểm, những vấn đềkiểm soát gần như chắc chắn xảy ra Khi kiểm tra tủ, đảm bảo rằng bất kỳchỗ cách điện nào trên điểm cuối của cáp bảo vệ phải được đặt vào các dâydòng về đất và lá kim loại không vô tình tiếp xúc với kim loại trong tủ điện
Trang 4Đo điện áp
Một khi bạn sửa bất kỳ bất thường được phát hiện qua các kiểm tra trựcquan, hãy thực hiện đo đạc điện áp để đảm bảo không có EMI từ dây dẫnđiện Sử dụng đồng hồ vạn năng kỹ thuật số để đo lường và ghi chép mứcđiện áp Điện áp đầu vào cho các thiết bị điện tử như PLC và VFD thườngđược xác định bằng việc cộng hoặc trừ 10% điện áp định mức
Đo điện áp cho mỗi đầu vào và đầu ra của thiết bị Hãy đặc biệt cảnh giácnếu có điện áp lớn xuất hiện tại những nơi không nên có Đây có thể là mộtdấu hiệu của hiện tượng cảm ứng từ dây dẫn điện gây kiểm soát thấp mạchđiện áp Vì điện áp cảm ứng vào hệ thống dây điện mạch điều khiển thay đổitheo dòng điện dây dẫn điện
Chụp đầu cáp dây dẫn điều khiển
Đảm bảo rằng việc chụp đầu cáp điều khiển phải kín Bất kỳ ảnh hưởng củacảm ứng điện từ điều khiển bình thường có thể xử lý sẽ trở nên trầm trọnghơn tại một điểm kết thúc lỏng lẻo, các đầu vào điện tử bị ảnh hưởng Đôikhi, dây điện bị rời từ các sức ép kết nối, thường là do lắp đặt không đúng.Hãy kiểm tra từng dây dẫn tại các điểm kết thúc của nó để đảm bảo các kếtnối của nó là chắc chắn hoặc vít cố định điểm cuối Thắt chặt mỗi điểm vítcuối cố định
Kiểm tra và bảo trì nguồn điện và dây dẫn điều khiển một cách thích hợpnhằm giảm thiểu vấn đề hiệu suất thiết bị điện tử Dây dẫn điều khiển và vít
cố định điểm kết thúc lỏng lẻo, tiếp đất không đúng và định tuyến của nguồnđiện và dây dẫn điện tử quá gần nhau là một trong những nguyên nhân phổbiến nhất, nhưng khó phát hiện làm cho thiết bị hoạt động không đúng Biếtnhững gì có trong tủ điện, thực hiện việc kiểm tra thích hợp và hiểu cách đọcđiện áp điều khiển sẽ giúp ích rất nhiều trong việc làm giảm các vấn đề của
tủ điện và thiết bị điện
Thiết kế tủ điện và đi dây( Tu phan phoi)
Trang 6Những điểm cần chú ý trong khi làm tủ điện
Chọn tủ điện theo đúng tiêu chuẩn IP
Trang 7Thiết kế những thiết bị trong tủ điện
Tủ điện phải có seal để chống bụi chống nước ẩm
Phải dung kẹp nối đất
Thanh đồng nối đất
Thang nối giữa cửa tủ và tủ điện
Trang 8Chống nhiễu khi đóng mở relay hoặc contactor
Khi cuộn coil của relay hoặc contactor ngắt khỏi mạch điện thì xuất hiệnđiện áp tràng có thể lên KV
Cách đấu dây và luật đi cáp trong tủ điện
Những chú ý
Trang 9Nên sửa dây có bọc chống nhiễu
Nên đi dây động lực và dây điều khiển riêng biệt hoặc vuông gócDây điều khiển phải là dây xoắn(đặc biệt là dây Encoder…)Chiều dài cáp không nên đi dài quá , phải đúng tiêu chuẩnDây nối để sát nhiều độ cảu motor(KTY và PTC) phải được đi riêngTất cả phải được nối đất
Đấu dây cho biến tần
Trang 10Luật đi dây
Dây động lực và dây điều khiển phải đi riêng và vuông góc với nhauChia dây cáp theo từng nhóm phụ thuộc vào tiết diện shield hay khôngshield
Trang 11Lắp đặt tốt
Trang 13Lắp đặt không tốt
Trang 14Cáp điều khiển chống nhiễu 16x0,5 hoặc 14x0,5 (900m) Điều này ví dụ nên cáp càng dài khả năng gây nhiễu sẽ lớn hơn Ta xét các loại cab sau
- Cáp điều khiển AWG 16, 18, 20
- Cáp RS485
Trang 15- Cáp động lực 0.6/1kV (XLPE, PVC, )
- Cáp điều khiển 300/500V có giáp và không giáp shielded)
(shielded/non Cáp chống cháy, chậm cháy (BS 6387, IEC 60331, 332(shielded/non 1, 332(shielded/non 3, )
- Cáp an toàn nồng độ Halogen thấp, ít khói (LSHF)
- Cáp đồng trục: RG6/U, RG11, RG59, RG213,
- Cáp mạng LAN: Cat 5, 5e, 6, 7, UTP/FTP- Cáp điện thoại
- Hệ thống kết nối sợi quang
Em đoán có thể là do nhiễu từ biến tần gây ra nên đã sử dụng noise filter 1 pha cho PLC và 3 pha cho biến tần , nhưng tình trạng ko thuyên giảm E nối mass vỏ máy và tủ điện
TL: Lời khuyên khi điều khiển thiết bị PLC thường đi kèm relay trung gian đề cách ly tốt hơn Không nên nối thẳng đầu ra PLC vào chân đầu vào biến tần! Một lỗi rất sơ đẳng của người làm tủ điện điều khiển Chỉ nên nối các tải như đèn báo thì dùng trực tiếp các out của plc thôi không thì phải dùng thêm chung gian Lỗi này nếu bạn nào làm mcu điều khiển thì cũng bị tương tự treo vdk, phải reset lại.
1 Dây động cơ nối từ biến tần phải là dây có SHIELD, cả 2 đầu SHIELD đều phải đưa xuống dây đất.
2 Dây Encoder cũng là dây SHIELD, nối vào đất
3 Đất của mục 1 & 2 phải là đất "sạch"
Trang 164 Trên đường đi của dây ENC & Motor, tránh xa nhau càng xa càng tốt.
5 Nối 0VDC của tín hiệu điều khiển (dùng chung PLC & ENC, 24VDC của biến tần nếu có) vào đất luôn!
Mình dùng cpu224xp, điều khiển bơm chìm, có 2 tín hiệu đầu vào là tín hiệu đo lưu lượng nước 0-20ma, tín hiệu mức nước là 4-20ma điều khiển 2 biến tần 105kw loại sinamic khi chưa chạy máy thì tín hiệu đưa về rất tốt, nhưng chạy máy thì tín hiệu đưa về chạy loạn lên Khi mình rút ra khỏi AI lấy đồng hồ một chiều đo thì thấy dòng đưa về rất ổn định Mình dùng AI 4 đầu vào và cấu hình đọc theo dạng dòng rùi.
TL;
1, Cách nhanh nhất là tách con biến tần ra tủ khác
2, nếu dây tín hiệu nào đi chung dây biến tần thì tách ra luôn
3, dùng biến áp cách ly 380 / 220 và qua lọc nhiễu đầu vào cấp nguồn cho biến tần và bộ nguồn PLC
4, nối tiếp địa cho toàn hệ thống
Dây tín hiệu thử thay dây có bọc giáp còn gọi là dây shield, GND, dây đất, trung tính không biết chính xác chưa?
1 đầu nối dây bọc giáp đó tới vỏ Inverter, 1 đầu nối vỏ máy hay đất Tra tài liệu Inverter tìm tới chổ nào có dòng tên Switching Frequency (Hz), tạm dịch là tần số sóng mang Thay đổi từ thấp nhất đến cao nhất, thử từng cái 1 xem sao?
Kiếm thử 1 cái vòng sắt (vòng kín nha), hay 3, 5 cái long đen sắt cũng được lấy cái dây tín hiệu đang có hoặc đã thay dây bọc giáp quấn khoảng 5 tới 10 vòng ở giữa Nếu có điểu kiện thử thay con Inverter khác xem sao? Kết hợp từng cách hay tất cả cách luôn thử xem?
Biến tần chủ yếu gây nhiễu ở phần dây dầu ra của nó nên thay dây có chống nhiễu và đi xa ra khỏi dây động lực phía sau biến tần ra là ok Tham khảo nhiều hơn tại đây!
Vấn đề 2: Khử Nhiễu do khách quan
Ta bắt đầu đi xét một vài trường hợp xử lý để đưa ra kết luận chung
Trang 17Bộ nguồn plasma phát ra một lượng nhiễu tần số cao (nhiễu HF) rất lớn, đặcbiệt là lúc mồi khi bắt đầu cắt Điều này ảnh hưởng rất lớn đến hoạt độngcủa máy cnc Vậy xin cho hỏi, việc xử lý chống nhiễu trên máy cắt plasmacnc của Sơn Vũ như thế nào?
Vấn đề chống nhiễu là cả một câu chuyện dài và hầu hết những người làmmáy cắt plasma cnc đều phải trả giá trước khi tìm ra giải pháp chống nhiễuthích hợp Có thể tóm tắt các giải pháp chống nhiễu như sau:
1 Nối đất:
Đây là giải pháp bắt buộc Bạn phải nối đất cho bộ nguồn plasma (thườngtrên tài liệu của bộ nguồn plasma sẽ có hướng dẫn nối đất cho nó), nối đấtcho vỏ tủ điện, motor Tuy nhiên bạn phải chú ý: không phải cứ nối một cáicọc xuống đất đã gọi là nối đất rồi nhé Mà phải quan tâm điện trở đất đã đạtyêu cầu chưa nữa (Tức là cọc đã thực sự tiếp xúc tốt với đất chưa) Tiêuchuẩn châu âu thì điện trở nối đất là 3 ohm, còn của Việt Nam là 10 ohm.Nối đất để bảo vệ thiết bị chống rò điện và nối đất để chống nhiễu là haichuyện khác nhau đấy
2 Lọc nguồn
Nhiễu do nguồn plasma tạo ra sẽ có một phần đi vào đường dây điện nguồn
Do đó, nếu nguồn cung cấp cho máy plasma không thể dùng nguồn riênghoặc qua biến thế cách ly thì phải có các bộ lọc nguồn Noise filter cho cácthiết bị khác trên máy
3 Chia tách về mặt vật lý các đường dây tín hiệu và dây động lực, không đặtchúng gần nhau Tốt nhất là nên tìm đường đi riêng cho chúng, nếu có thểđược
4 Phần lớn nhiễu HF do máy plasma phát ra sẽ phát tán ra không gian tại
Trang 18đầu ra của mỏ cắt plasma và trên đường dây dẫn từ máy plasma đến mỏ cắt.Đây là phần nguy hiểm nhất và là nguyên nhân dẫn đến hầu hết mọi sự cốcủa máy cắt plasma cnc Do đó phải bố trí tủ điện và các thiết bị điều khiểnkhác (như máy tính chẳng hạn) càng xa mỏ cắt và đường dây của nó càngtốt Cách tốt nhất là treo đường dây này lên cao để cách ly về mặt khônggian với các đường dây và thiết bị khác Một số máy cắt plasma cnc cũnghay dùng cách này.
Tuy nhiên cách này trông không pro lắm, nên các máy cắt plasma cncchuyên nghiệp không thể làm vậy Mà tìm cách để cách ly đường dây này vềmặt vật lý theo cách tốt nhất có thể
5 Sử dụng các thiết bị có khả năng chống nhiễu cao Ví dụ: Chúng tôikhông dùng máy vi tính thông thường để điều khiển máy cnc mà dùng máytính công nghiệp, có khả năng chống nhiễu tốt và chịu được môi trường khắcnghiệt như: nhiều bụi, nhiệt độ cao
Xét đến ví dụ tiếp
Phần I: Xung nhiễu trên đường tín hiệu và cách bảo vệ
Xung nhiễn điện trên đường truyền tín hiệu có thể phá hủy thiết bị điện tử
trong cả môi trường kinh doanh và văn phòng Nhiều người sử dụng đánh
giá cao rủi ro từ xung nhiễu trên đường nguồn nhưng lại bỏ qua xung nhiễu trên đường tín hiệu Bài viết này giải thích xung nhiễu được tạo ra như thế
nào, làm thế nào chúng có khả năng tàn pha các thiết bị điện tử, và làm thế
nào thiết bị chống xung (SPD – surge suppression devices) có thể giúp bảo
vệ chống lại xung nhiễu
Rối loạn điện gây ra mối đe dọa lớn cho các thiết bị điện tử và dữ liệu Rốiloạn điện có rất nhiều tên như gai, dâng, quá áp tạm thời, Bất kể với cái tênnào, tác động của rối loạn điện là: sự gián đoạn, sự xuống cấp và hư hại, màchắc chắn là giảm tuổi thọ của thiết bị Với sự gia tăng và phổ biến củamạng máy tính, ảnh hưởng của xung nhiễu lên đường truyền tín hiệu là vấn
đề rất quan trọng
Đường truyền tín hiệu đi vào một tòa nhà, có thể là bên trên hay dưới mặtđất đều có thể chuyển xung nhiễu vào Được tạo ra từ rất nhiều đoạn kết nối(truyền tải năng lượng điện từ hệ thống này đến hệ thống khác thông qua các
từ trường), xung nhiễu là nguyên nhân gây phá hủy nghiêm trọng việctruyền thông trong một tòa nhà Có nhiều nguyên nhân tạo ra xung nhiễu,một lớp sóng đột biến đi vào đường truyền có thể không phù hợp để chechắn hoàn toàn cho các đường truyền nội bộ và các thành phần điện tử khỏixung nhiễu điện áp
