Cách Đấu Biến Tần 1 Pha Ra 3 Pha Và Chọn Công Suất

Tác giả: Phạm Hiếu

Cập nhật lúc: 17/10/2024

Xưởng chỉ có điện 1 pha, thợ mua con biến tần ghi 1 pha 220V về đấu cho motor 3 pha 380V có sẵn. Đấu xong máy quay nhưng yếu hẳn, kéo tải một lúc là nóng. Cách đấu biến tần 1 pha không sai ở chỗ đấu dây mà sai ở chỗ bỏ một bước: ngõ ra con máy đó là 3 pha 220V, nên motor phải đổi cầu nối trong hộp cực từ sao sang tam giác thì cuộn dây mới nhận đủ áp. Bài viết đi lần lượt từ đọc tem máy, đấu nguồn vào, đổi đấu tam giác, mạch điều khiển, chọn công suất, tới trường hợp motor 1 pha chạy tụ.

Tem dán trên mặt biến tần ghi cả điện áp vào và điện áp ra, và chính dòng điện áp ra quyết định motor ba pha phải đấu sao hay đấu tam giác. Chữ “1 pha” trong tên máy chỉ nguồn điện cấp vào, không nói gì về motor phía sau.

Hai kiểu máy nhận nguồn 1 pha 220V:

Kiểu máy	Ngõ ra	Motor phía sau
Vào 1 pha, ra 3 pha 220V	3 pha 220V	Motor ba pha phải đổi sang đấu tam giác 220V. Đây là loại phổ biến nhất trên thị trường
Vào 1 pha, ra 3 pha 380V	3 pha 380V	Motor ba pha 380V giữ nguyên đấu sao. Loại này ít gặp hơn và giá cao hơn, phải đọc tem xác nhận đúng ngõ ra 380V trước khi mua

Đọc tem xong mới đấu, vì hai kiểu trên làm khác nhau ở phía motor. Riêng biến tần ba pha thông thường bị cấp nguồn 1 pha là trường hợp khác, có điều kiện riêng về công suất, bảo vệ mất pha và điện áp cấp ra motor.

Sử dụng biến tần vào 1 pha ra 3 pha 380V cho đấu sao

Nguồn 1 pha đấu vào hai chân cấp nguồn của biến tần, dây lửa và dây nguội, cộng với một chân tiếp địa bắt buộc.

⚠️ An toàn trước khi chạm cầu đấu:Ngắt aptomat cấp nguồn. Đợi đèn báo nguồn trên mặt máy tắt hẳn. Bật VOM sang thang đo DC. Đo tại hai cọc DC Bus, ký hiệu P+ và N- trên một số dòng, DC+ và DC- trên dòng khác. Chỉ chạm vào cầu đấu khi điện áp đã xuống dưới 36V DC. Không lấy thời gian chờ hay đèn đã tắt làm căn cứ kết luận máy hết điện, phép đo mới là căn cứ.

Máy thiết kế cho nguồn 1 pha thường ghi L và N. Một số dòng ghi L1 và L2, hoặc dùng lại ký hiệu R và S của máy ba pha và để trống chân thứ ba. Dây lửa vào chân thứ nhất, dây nguội vào chân thứ hai, không có thứ tự bắt buộc giữa hai chân này như khi đấu ba pha.

Bắt buộc đấu, không bỏ qua kể cả khi máy vẫn chạy bình thường nếu thiếu. Biến tần đóng cắt ở tần số cao nên vỏ máy và vỏ motor luôn có dòng rò về đất, thiếu tiếp địa thì dòng đó đi qua người chạm vào.

Dòng phía nguồn 1 pha cao hơn hẳn so với cùng công suất chạy nguồn ba pha, vì toàn bộ công suất dồn vào một cặp dây. Tính thử cho một motor 2,2kW, hệ số công suất 0,8: chạy nguồn ba pha 380V thì dòng khoảng 4,2A, còn chạy nguồn 1 pha 220V thì dòng khoảng 12,5A, tức gấp khoảng ba lần. Dây dẫn và aptomat phía nguồn vì vậy phải chọn theo dòng 1 pha, không lấy theo thói quen của hệ ba pha.

Nguồn 1 pha làm dòng nạp dồn vào một cặp diode thay vì chia cho ba cặp, nên nhấp nhô trên tụ một chiều lớn hơn. Với máy công suất lớn hoặc nguồn điện trong xưởng hay dao động, lắp thêm cuộn kháng phía đầu vào giúp giảm phần nhấp nhô này và đỡ cho tụ bên trong máy.

Bảo vệ tụ điện và diode biến tần khi lưới điện dao động

Motor ba pha chạy sau biến tần ngõ ra 3 pha 220V phải đổi cầu nối trong hộp cực sang đấu tam giác, vì mỗi cuộn dây của motor cần nhận đủ 220V.

Lý do nằm ở cách hai kiểu đấu chia điện áp. Đấu sao thì điện áp đặt lên mỗi cuộn dây chỉ bằng điện áp dây chia cho căn ba, nên cấp 220V vào motor đấu sao thì mỗi cuộn chỉ nhận khoảng 127V. Motor vẫn quay nhưng mô-men tụt mạnh, kéo tải là nóng và dòng tăng. Đổi sang tam giác thì mỗi cuộn dây nhận trọn 220V, đúng mức nó được thiết kế cho.

Tem motor ghi hai mức điện áp dạng 220V/380V hoặc Δ/Y thì motor đó đổi được. Tem chỉ ghi một mức 380V thì cuộn dây chỉ quấn cho 380V, đổi sang tam giác là cuộn dây nhận quá áp và cháy. Trường hợp này phải chọn loại biến tần có ngõ ra 3 pha 380V, không đổi đấu motor.

Hộp cực motor ba pha có sáu cọc, thường ghi U1, V1, W1 ở hàng trên và U2, V2, W2 ở hàng dưới, kèm ba thanh đồng nối.

Đấu sao: ba thanh đồng nối chung ba cọc hàng dưới với nhau, ba dây từ biến tần vào ba cọc hàng trên.
Đấu tam giác: ba thanh đồng xoay lại để nối từng cặp cọc đầu cuộn này với cuối cuộn kia, tạo thành vòng kín, rồi ba dây từ biến tần vào ba điểm nối đó. Sơ đồ in trên nắp hộp cực hoặc trong tài liệu của motor vẽ sẵn hai cách, làm theo đúng hình đó.
Đổi xong, siết chặt từng thanh đồng và từng đầu cosse, kiểm lại không còn sợi đồng nào hở. Thanh đồng lỏng ở hộp cực gây mất pha ngõ ra khi máy đang chạy.

Siết chặt thanh đồng để ngăn ngừa lỗi mất pha ngõ ra biến tần

Mạch điều khiển quyết định máy nhận lệnh từ đâu, và phần này đấu giống nhau cho cả biến tần nguồn 1 pha lẫn nguồn ba pha.

Công tắc hoặc nút nhấn đấu vào một chân đầu vào số, thường ký hiệu FWD cho chiều thuận và REV cho chiều nghịch, chân còn lại của công tắc về chân chung của nhóm đầu vào số. Sau khi đấu, phải đặt tham số nguồn lệnh chạy sang chế độ nhận từ cầu đấu, vì mặc định của hầu hết các hãng là chạy bằng bàn phím nên tủ đấu nút ngoài sẽ không nhận lệnh.

Biến trở đấu ba chân vào cụm analog: một chân vào nguồn 10V, chân giữa vào chân tín hiệu analog, chân còn lại về chân chung. Đấu ngược hai chân ngoài thì núm vặn chạy ngược chiều, vặn lên lại giảm tốc.

Nhóm chân TA, TB, TC hoặc RA, RB, RC dùng để báo trạng thái lỗi ra ngoài, đấu vào đèn báo hoặc vào PLC. Không bắt buộc nhưng nên đấu với máy chạy không có người trực.

Khắc phục lỗi vặn núm chiết áp ngược chiều bằng cách đảo chân ngoài

Công suất chọn theo dòng định mức trên tem motor, không chỉ theo số kW, vì hai motor cùng kW có thể lệch nhau mấy Ampe tùy số cực và tùy hãng.

So dòng định mức ngõ ra của máy với dòng trên tem motor khi chọn biến tần, không so kW với kW.
Lấy dư một cấp cho tải nặng hoặc tải có quán tính lớn.
Lấy dư rồi vẫn phải khai dòng bảo vệ đúng theo số Ampe trên tem motor. Để mặc định thì ngưỡng ngắt tính theo con biến tần lớn, motor cháy trước khi máy kịp báo lỗi.

Cấp nguồn 1 pha vào biến tần vốn thiết kế cho ba pha chỉ làm khi tài liệu của chính model đó cho phép, kèm ba điều kiện:

Điều kiện	Nội dung
Giảm công suất	Dòng nạp dồn vào một cặp diode thay vì ba nên cầu diode và tụ nóng hơn. Mức giảm tra theo bảng hãng công bố cho từng model, không áp một con số chung
Giữ bảo vệ mất pha đầu vào	Vô hiệu hóa chức năng này để máy chịu khởi động gây hỏng máy vĩnh viễn và làm mất hiệu lực bảo hành
Điện áp ra thấp hơn	Điện áp trung bình trên tụ một chiều thấp hơn khi chạy nguồn 1 pha, nên điện áp tối đa cấp ra motor cũng thấp hơn

Máy ghi rõ trên tem là nhận nguồn 1 pha không có ba điều kiện trên.

Giảm công suất và nóng linh kiện do dồn dòng điện nạp

Motor 1 pha chạy tụ không đấu thẳng vào biến tần thông thường được, vì loại máy đó cho ra ba pha còn motor 1 pha chỉ có cuộn chạy, cuộn đề và tụ.

Hai hướng xử lý:

Tiêu chí	Dùng biến tần ngõ ra 1 pha	Đổi sang motor 3 pha
Giữ được motor cũ	Có	Không, phải thay motor
Nguồn cấp	Vẫn dùng điện 1 pha sẵn có	Vẫn dùng điện 1 pha sẵn có, qua biến tần ra ba pha
Dải điều tốc	Hẹp hơn	Rộng và ổn định hơn
Mức phổ biến của thiết bị	Hiếm trên thị trường Việt Nam, khó tìm hàng thay thế	Phổ biến, dễ tìm cả motor lẫn biến tần
Việc phải làm trên motor	Tháo bỏ tụ và công tắc ly tâm, đo lại ba đầu dây	Đổi cầu nối sang đấu tam giác 220V
Phù hợp với	Máy nhỏ, motor còn mới, không tiện thay	Máy chạy liên tục, cần đổi tốc độ thường xuyên

Tụ khởi động, tụ ngâm và công tắc ly tâm phải tháo khỏi motor trước khi đấu vào biến tần ngõ ra 1 pha chuyên dụng.

Khi chạy điện lưới, tụ tạo lệch pha giữa cuộn chạy và cuộn đề để motor quay được. Chạy qua biến tần chuyên dụng thì phần lệch pha đó do chính biến tần tạo ra, tụ nằm lại trong mạch không còn tác dụng mà thành tải phản kháng, vừa gây nhiễu vừa có nguy cơ nổ do xung điện áp từ máy.

Tụ giữ điện sau khi ngắt nguồn, nên trước khi tháo phải xả tụ bằng điện trở xả, không chập trực tiếp hai chân tụ.

Bắt buộc tháo tụ điện và công tắc ly tâm trước khi đấu nối

Ba đầu dây của motor 1 pha xác định bằng cách đo điện trở từng cặp dây, làm trước khi đấu vào biến tần.

Chuyển đồng hồ về thang đo điện trở rồi đo lần lượt ba cặp:

Cặp dây nào cho điện trở lớn nhất thì đó là cặp Chạy và Đề. Dây thứ ba còn lại là dây Chung.
Lấy dây Chung vừa tìm được đo lần lượt với hai dây kia. Dây cho điện trở nhỏ hơn là dây Chạy, dây cho điện trở lớn hơn là dây Đề.

Đánh dấu ngay lên từng đầu dây sau khi đo xong. Thứ tự gán ba đầu dây vào chân ngõ ra khác nhau giữa các model, nên đấu theo đúng sơ đồ trong tài liệu của máy đang dùng.

Phân biệt dây Chạy và dây Đề bằng cách đo chéo với dây Chung

Chạy được nếu đó là loại ghi rõ ngõ ra 3 pha 380V, loại này có mạch nâng áp bên trong. Loại phổ biến hơn là ngõ ra 3 pha 220V, chỉ chạy được motor 380V khi motor đó đổi được sang đấu tam giác 220V theo tem. Motor chỉ ghi một mức 380V thì không đổi được.

Hai chân cấp nguồn 1 pha không phân biệt thứ tự như ba pha nên máy vẫn chạy. Nhưng chân tiếp địa PE thì không được nhầm sang chân nguồn, đấu nhầm chân này là chạm nguồn ra vỏ máy.

Kiểm ba thanh đồng trong hộp cực đã xoay đúng vị trí chưa và đã siết chặt chưa, một thanh lỏng là mất một pha ngõ ra. Sau đó kiểm cấp công suất biến tần so với dòng trên tem motor, và kiểm tần số tối đa đang đặt trong máy.

Phần điện motor tiêu thụ không đổi vì nó phụ thuộc tải. Khác biệt nằm ở dòng phía nguồn: cùng công suất, dòng trên dây nguồn 1 pha cao hơn khoảng ba lần so với hệ ba pha 380V, nên dây dẫn và aptomat phải chọn lớn hơn.

Không chạy được nữa cho tới khi lắp tụ và công tắc ly tâm trở lại. Sau khi tháo, motor chỉ chạy được khi có biến tần ngõ ra 1 pha đi kèm, nên cân nhắc trước khi tháo nếu máy còn phải chạy điện lưới.

Đó là dấu hiệu máy đang là loại thiết kế cho nguồn ba pha. Cách xử đúng là đổi sang máy nhận nguồn 1 pha, không phải tắt chức năng bảo vệ mất pha. Các mã lỗi còn lại tra trong bảng mã lỗi biến tần theo từng họ lỗi.

Cách đấu biến tần 1 pha gồm ba việc theo thứ tự: đọc tem xác định ngõ ra là 220V hay 380V, đấu nguồn vào hai chân cấp nguồn cùng chân tiếp địa, rồi đổi cầu nối motor sang đấu tam giác nếu ngõ ra là 3 pha 220V. Bỏ bước đổi đấu là motor chạy yếu và nóng dù đấu dây không sai chỗ nào. Trình tự chung cho các kiểu nguồn khác nằm ở cách đấu biến tần. Khi cần thiết bị mới, dòng biến tần nhận nguồn 1 pha có đủ các cấp công suất cho tủ lẻ và máy nhỏ.