Tủ điện điều khiển với chức năng chính dùng để điều khiển quá trình làm việc của hệ thống điện là một trong các loại tủ điện công nghiệp, có vai trò quan trọng đối với cuộc sống nói chung và trong điện công nghiệp nói riêng. Nó có công dụng rất lớn trong việc sản xuất nhất là các ngành công nghiệp, giúp hỗ trợ tăng năng suất, tăng độ chính xác từ đó nâng cao hiệu quả sản xuất. Vậy tủ điện điều khiển là gì? Nó có chức năng và nhiệm vụ như thế nào trong lĩnh vực điện – điện tự động hoá. Câu hỏi đó sẽ được chúng tôi giải đáp trong bài viết dưới đây.
Danh mục bài viết
Tủ điện điều khiển là gì?
Tủ điện điều khiển là loại tủ điện công nghiệp dùng để điều khiển các động cơ có công suất lớn như: động cơ phân xưởng, dây chuyền sản xuất, máy bơm, quạt, máy nghiền, máy cắt… Tùy vào loại động cơ và yêu cầu của khách hàng mà tủ sẽ có những phương thức khởi động khác nhau như: khởi động trực tiếp, khởi động sao — tam giác, khởi động mềm, biến tần…
Tủ điện điều khiển được sử dụng để điều khiển hoạt động của các động cơ làm việc độc lập và làm theo quy trình công nghệ, tủ có thể vận hành bằng tay hoặc tự động.
Tủ điều khiển được lắp đặt ở đâu?
Tủ điện điều khiển có thể đấu nối nguồn vào phía trên, phía dưới hoặc phía sau tủ MSB. Nguồn vào tủ điện có thể là cáp động lực hoặc BUSWAY.
Tủ có phạm vi lắp đặt tại hầu hết các công trình, nhà máy, tòa nhà, chung cư, xưởng sản xuất, xí nghiệp, KCN, các trạm bơm, trạm trộn bê tông, trung tâm thương mại, cao ốc, văn phòng, bệnh viện, trường học, cảng, sân bay… với qui mô từ nhỏ đến lớn.
Cấu tạo tủ điện điều khiển
Các bộ phận chính của tủ điện điều khiển bao gồm: thiết bị đóng cắt MCCB/MCB, công tắc tơ, rơ le, bộ định thời, bộ biến tần (Inverter), bộ khởi động mềm (Soft Starter) hoặc bộ khởi động sao – tam giác tùy theo phương thức khởi động.
Tuy mỗi loại tủ điện điều khiển sẽ có những chức năng khác nhau nhưng đều có vỏ tủ được thiết kế cách điện, an toàn cho hệ thống và người sử dụng. Ngoài ra, tất cả các loại tủ điều khiển đều được thiết kế và lắp ráp với tiêu chuẩn kỹ thuật và chất lượng cao giúp đơn giản hóa tối đa việc vận hành thiết bị.
Tủ điện điều khiển và các tiêu chuẩn kỹ thuật
Khung tủ làm từ thép tấm dày tối thiểu 2mm, hàn, gấp định hình hoặc bulông chắc chắn, đảm bảo độ kín, cứng, vững, thuận lợi cho việc lắp ghép tủ điện, vận hành và kết nối mở rộng tủ điện.
Khung giá lắp thiết bị có thể cố định hoặc xoay tuỳ theo mục đích sử dụng và yêu cầu. Cửa tủ có thể mở góc 150 độ, cánh mở phía trước hoặc phía sau. Trên cánh gắn tay cầm có khoá, có thể mở bên phải hoặc trái tuỳ yêu cầu.
Trong tủ được chiếu sáng bằng đèn huỳnh quang, điều khiển bằng công tắc hành trình. Điện trở sấy và quạt thông gió điều khiển bằng thiết bị cảm biến nhiệt. Tấm đáy có khoan sẵn các lỗ luồn cáp, kích thước phù hợp để bắt siết cổ cáp và có thể tháo rời.
Mạch dòng áp của các thiết bị đo lường được nối qua các khối thử nghiệm dòng áp gắn trước tủ, thuận lợi cho việc thử nghiệm trước khi vận hành cũng như định kỳ hàng năm.
Các khối thử nghiệm rơle được bố trí phía trước tủ, số lượng phụ thuộc vào loại rơle và luôn đảm bảo đủ cho các mạch dòng áp, vào ra số. Mạch cấp nguồn và các mạch chức năng được bảo vệ bằng MCB có dòng cắt phù hợp. Tiếp điểm phụ được trang bị dùng cho mạch cảnh báo.
Dây dẫn trong tủ được đánh số ở hai đầu theo như sơ đồ mạch trong các bản vẽ thiết kế. Các dây dẫn được đấu nối theo các nhóm chức năng như mạch dòng, mạch đóng, mạch cắt, mạch áp… và được đưa ra các nhóm hàng kẹp tương ứng. Các dây dẫn được sắp xếp gọn gàng và được cố định chắc chắn đồng thời đảm bảo dễ dàng, tiện lợi cho việc kiểm tra, đối chiếu với sơ đồ mạch.
Chức năng và ứng dụng của tủ điện điều khiển
Ngoài chức năng chính là điều khiển tốc độ hay chiều quay của động cơ thì nó còn có chức năng cấp nguồn, bảo vệ các phụ tải trong trường hợp bị mất pha, lỗi pha, đảo pha, ngắn mạch, quá tải, quá áp hay thấp áp. Đôi khi, nó cũng được lập trình để điều khiển hệ thống điện trong các tòa nhà, khu chung cư, siêu thị,… theo ý của người dùng.
Bên cạnh đó, tùy vào phương thức khởi động mà mỗi loại tủ điện điều khiển sẽ được dùng cho các loại động cơ khác nhau khác nhau:
- Tủ điện điều khiển động cơ bằng biến tần (Inverter), khởi động mềm: Thường được dùng cho các tải công xuất lớn, tải cần thay đổi tốc độ, lưu lượng, băng tải sản xuất… Sử dụng biển tần để điều khiển tốc độ động cơ, điều chỉnh lưu lượng, cột áp theo tần số cài đặt. Giúp ổn định điện áp, tránh gây sụt áp cho các thiết bị điện khác. Tiết kiệm điện năng, tận dụng tối đa công suất làm việc. Bảo vệ động cơ khi ngắt mạch, quá tải, mất pha, quá áp hay thấp áp. Giúp động cơ bền bỉ tăng tuổi thọ.
- Tủ điều khiển động cơ khởi động trực tiếp (DOL), Khởi động sao tam giác (Star-Delta): Là tủ thường dùng để điều khiển tải bơm, quạt, Pa lăng tời, động cơ trộn bê tông, máy cắt, máy nghiền…
- Tủ điều khiển hệ thống bằng PLC (Programmable Logic Controller): Được lập trình phần mềm PLC để điều khiển tự động dành cho các máy công nghiệp theo yêu cầu của quy trình sản xuất. Sử dụng cho hệ thống điện thông minh, mức độ vận hành cần độ chính xác cao. Được điều khiển theo chu trình, giám sát qua màn hình cảm ứng.
- Tủ điện chiếu sáng Timer: Cho phép cài đặt thời gian bật/tắt đèn, gồm chế độ tự động và điều khiển bằng tay.
- Tủ điện chiếu sáng PLC: Có thể hoạt động theo cả 2 chế độ điều khiển tay và tự động. Linh hoạt thời gian và công suất của đèn, cho phép nhiều đầu ra điều khiển nhiều cụm đèn và điều chỉnh trang trí nhiều màu đèn.
- Tủ điều khiển hệ thống điện thông minh: Điều khiển hệ thống điện tòa nhà thông minh, hệ thống đèn vườn, đài phun nước, đèn trang trí và chiếu sáng cầu đường.
- Tủ điều khiển cảm biến nhiệt độ, áp suất cài đặt thời gian: Sử dụng trong điều khiển quạt thông gió, hút mùi, quạt nồi hơi, phòng sấy, quạt tăng áp và hút gió hành lang, quạt thông gió tầng hầm…
Phân loại tủ điều khiển
Tủ điện điều khiển bao gồm nhiều loại tủ điện khác nhau, từ tủ điện điều khiển cao cấp đến tủ điện phân phối, tủ bù hạ thế, tủ chuyển đổi nguồn ATS, tủ tụ bù, tủ điều khiển động cơ khởi động mềm, tủ điều khiển động cơ khởi động sao/tam giác… Sau đây là một số loại tủ điều khiển thường được sử dụng hiện nay:
- Tủ điện điều khiển động cơ bằng biến tần (Inverter)
- Tủ điều khiển động cơ khởi động trực tiếp (DOL), Khởi động sao tam giác (Star-Delta)
- Tủ điều khiển hệ thống bằng PLC (Programmable Logic Controller)
- Tủ điện chiếu sáng Timer
- Tủ điện chiếu sáng PLC
- Tủ điều khiển hệ thống điện thông minh
- Tủ điều khiển cảm biến nhiệt độ, áp suất cài đặt thời gian
Mỗi loại tủ điện trên lại có những chức năng và nhiệm vụ khác nhau. Nhưng nhìn chung thiết kế sử dụng đều đảm bảo an toàn cho người sử dụng.
Lưu ý khi chọn mua và sử dụng tủ điện điều khiển
Khi mua tủ điện điều khiển cần xem rõ nguồn gốc, nên lựa chọn các hãng có thương hiệu nổi tiếng trong nước và trên thế giới, đảm bảo và chất lượng. Tránh mua phải hàng nhái, hàng kém chất lượng, vì không chỉ không hiệu quả mà còn ảnh hưởng đến an toàn tính mạng người tiêu dùng. Ngoài ra, dù tủ điện đã được cách điện cẩn thận, vỏ tủ được tráng kẽm nhưng mỗi người vẫn nên có sự đề phòng, tránh những nguy cơ đáng tiếc có thể xảy ra.
Một sơ suất nhỏ khi sử dụng tủ điều khiển cũng có thể gây tác hại không thể ngờ đến. Do đó, người có nhiệm vụ vận hành tủ điện cần trang bị đủ kiến thức và kinh nghiệm để hiểu rõ các chức năng của tủ. Nếu muốn can thiệp vào tủ điện, trước tiên phải ngắt dòng điện trước khi mở tủ nếu có thể. Khi mở cửa tủ, kiểm tra kỹ trực quan và mùi của cách điện bị cháy. Rút bỏ dây điện của tủ, sau đó kiểm tra để xác định thành phần và các đầu nối.
Quy trình thiết kế tủ điện điều khiển
Tủ điện điều khiển thường được thiết kế tuân thủ theo các tiêu chuẩn quốc tế như IEC 255-5, IEC 801 – 3, IEC 801 – 2, IEC 68 – 2 – 3, IEC 529 vàIEC 255 – 21. Sau đây là các bước thiết kế tủ điều khiển:
- Bước 1: Tính toán lựa chọn thiết bị phục vụ cho dự án.
- Bước 2: Thiết kế bản vẽ bố trí thiết bị trong tủ và bản vẽ tủ gia công, trong đó các form thường dùng để ngăn cách các thiết bị trong tủ sẽ là form 1, form 2A, form 2B, form 3A, 3B, hoặc form 4
- Bước 3: Thiết kế bản vẽ mạch động lực, mạch điều khiển chi tiết cho từng nhóm thiết bị.
- Bước 4: Thống kê khối lượng vật tư phần điều khiển.
- Bước 5: Vẽ và xuất bản vẽ hoàn chỉnh.
Chế Tạo Máy Quốc Phan – Đơn vị sản xuất tủ điều khiển uy tín tại Việt Nam
Chế Tạo Máy Quốc Phan tự hào là địa chỉ cung cấp tủ điện điều khiển sử dụng các công nghệ tiên tiến để mang lại giải pháp tối ưu nhất cho hệ thống điều khiển. Những ưu điểm của tủ điều khiển được chúng tôi sản xuất bao gồm:
- Tủ được thiết kế module hoá về không gian để đảm bảo dễ dàng vận hành, mở rộng hoặc lắp đặt thay thế các thiết bị.
- Module điều khiển được thiết kế và bố trí khoa học, thuận thiện cho việc đấu nối và vận hành, bảo dưỡng.
- Nhãn, bảng tên và các ký hiệu đặc trưng được dán trên mỗi mô-đun hoặc thiết bị điều khiển, có đầy đủ bản vẽ điều khiển.
- Kết nối hệ thống máy tính với phần mềm điều khiển giám sát từ xa, hiển thị và báo lỗi hệ thống, giúp việc vận hành trở nên dễ dàng và khoa học.
Ngoài ra, khi mua tủ điều khiển tại Chế tạo máy Quốc Phan, quý khách còn được hưởng các đặc quyền như:
- Tư vấn và thiết kế các phương án điều khiển phù hợp nhất với động cơ như: thiết kế bơm chạy luân phiên, chạy tiếp sức, thiết kế rơ le vận hành, quạt chạy nhiều cấp tốc độ, đảo chiều quay…
- Hỗ trợ đưa ra giải pháp, lập trình, cài đặt, chuyển giao công nghệ cho các hệ thống động cơ phức tạp hoặc công suất lớn sử dụng khởi động mềm, biến tần, PLC,…
Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay để được báo giá tủ điện điều khiển chi tiết theo yêu cầu.
