Tháng mười một 17, 2025

Hướng Dẫn Chi Tiết A-Z: Cách Cài Đặt Biến Tần Schneider (Altivar Series) Cho Mọi Ứng Dụng

Cách cài

Biến tần Schneider (Schneider Electric Inverter) là một trong những giải pháp hàng đầu trong lĩnh vực điều khiển thông số động cơ điện công nghiệp, đặc biệt là các dòng phổ biến như Altivar ATV310, ATV320, và ATV630. Việc nắm vững cách cài đặt biến tần Schneider là kỹ năng nền tảng để tối ưu hóa hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống truyền động. Quy trình cài đặt chuẩn không chỉ bao gồm việc nhập dữ liệu cơ bản mà còn đòi hỏi sự hiểu biết sâu sắc về phương pháp điều khiển và các tham số bảo vệ quá tải quan trọng. Bài viết này sẽ cung cấp một hướng dẫn toàn diện, từ bước chuẩn bị an toàn đến cấu hình các chức năng điều khiển PID nâng cao, đảm bảo biến tần hoạt động chính xác và hiệu quả nhất.

Thiết lập An toàn và Khởi động Lại Cài đặt Gốc

Quá trình cài đặt biến tần phải luôn bắt đầu bằng các biện pháp an toàn điện tối đa. Đảm bảo nguồn điện đã được ngắt hoàn toàn và biến tần đã được xả hết điện tích dư. Sau khi hoàn tất kết nối dây động lực và dây điều khiển, bước đầu tiên quan trọng là đưa biến tần về trạng thái mặc định của nhà sản xuất. Điều này giúp loại bỏ mọi cài đặt trước đó, đảm bảo quá trình cấu hình mới được thực hiện trên nền tảng sạch.

Quy trình Reset cài đặt gốc (Áp dụng chung cho hầu hết các dòng Altivar):

Tru cập menu Cấu hình (ConF).
Tìm đến nhóm tham số Khởi tạo/Khôi phục (Initialization/Restoration).
Thiết lập giá trị tham số Khôi phục Cấu hình (ví dụ: 102 hoặc tương đương) thành 64 hoặc Factory Default.
Nhấn và giữ nút Enter/OK trong ít nhất 2 giây để xác nhận. Biến tần sẽ tự động khôi phục lại tất cả các thông số về trạng thái ban đầu.

Việc khôi phục cài đặt gốc này là một bước đi chuyên nghiệp, giúp kỹ sư kiểm soát hoàn toàn hệ thống, tránh được các xung đột tham số không mong muốn từ lần vận hành trước đó.

Hiệu chỉnh Động cơ (Auto-tuning) và Nhập Tham số Định mức

Độ chính xác của việc điều khiển động cơ phụ thuộc rất lớn vào dữ liệu định mức được nhập vào biến tần. Hầu hết các dòng Schneider Altivar đều yêu cầu kỹ sư nhập thủ công các thông số được in trên nhãn động cơ. Việc bỏ qua bước này hoặc nhập sai sẽ làm giảm hiệu suất, gây ra hiện tượng rung lắc, và có thể dẫn đến các lỗi quá dòng hoặc quá tải.

Nhập các Tham số Định mức của Động cơ

Các tham số cần được nhập một cách chính xác bao gồm:

Tần số cơ bản (bFr): Thường là 50Hz hoặc 60Hz tùy theo khu vực.
Công suất Định mức Động cơ (nPr): Tính bằng kW hoặc HP.
Điện áp Định mức Động cơ (uPr): Điện áp đấu nối hiện tại.
Dòng điện Định mức Động cơ (iSth): Dòng điện danh định (Full Load Amp – FLA).
Tần số Định mức Động cơ (FrS): Tần số tối đa trên nhãn động cơ.
Tốc độ Định mức Động cơ (nCr): Tốc độ đồng bộ ở tần số định mức (RPM).
Hệ số Công suất (cosphi): Giá trị Power Factor trên nhãn động cơ.

Thao tác nhập liệu thường nằm trong nhóm tham số Motor Parameters (ví dụ: 300- hoặc FULL > DRC / Motor).

Thực hiện Chức năng Auto-Tuning (Tự động Hiệu chỉnh)

Auto-tuning là chức năng tối quan trọng để biến tần tự động đo lường và xác định các tham số điện thực tế của cuộn dây động cơ (như điện trở Stator và Rotor, độ tự cảm rò).

Sau khi nhập các tham số định mức, tìm đến tham số tUn (hoặc tương đương trong nhóm DRC).
Thiết lập tUn sang chế độ 02 (Thực hiện Auto-Tuning).
Xác nhận và chờ đợi quá trình hoàn tất.
Lưu ý: Quá trình này có thể yêu cầu động cơ không tải hoặc thậm chí không quay (Tuning tĩnh), tùy thuộc vào dòng biến tần. Kết quả Auto-Tuning sẽ tối ưu hóa thuật toán điều khiển vector hoặc U/f, từ đó đảm bảo mô-men xoắn mạnh mẽ và khả năng đáp ứng tải tốt nhất.

Lựa chọn Phương pháp Điều khiển Tải (Control Mode)

Việc chọn đúng phương pháp điều khiển là yếu tố then chốt quyết định hiệu suất và độ ổn định của hệ thống truyền động. Schneider Electric cung cấp nhiều chế độ điều khiển để phù hợp với từng loại ứng dụng cụ thể.

Chế độ Điều khiển	Mã Tham số (Ví dụ)	Ứng dụng Phù hợp	Tính năng Nổi bật
Điều khiển Vector (SVC)	`00`	Tải nặng, yêu cầu mô-men xoắn cao (băng tải, máy trộn, máy nén, cần trục).	Điều khiển mô-men xoắn độc lập, đáp ứng tải nhanh, dải tốc độ rộng.
Điều khiển U/f (V/F)	`03`	Tải nhẹ, nhiều động cơ chạy song song, hoặc tải yêu cầu dải tốc độ hẹp.	Đơn giản, dễ cài đặt, không cần Auto-Tuning hoàn chỉnh.
Điều khiển Bơm/Quạt	`06`	Tải bơm/quạt ly tâm, máy nén khí, HVAC.	Tối ưu hóa hiệu suất năng lượng (chế độ tiết kiệm năng lượng), giảm tiếng ồn.

Cấu hình Chế độ Điều khiển

Truy cập nhóm tham số Motor Control (ví dụ: 309 hoặc Ctt) và chọn mã số tương ứng với phương pháp điều khiển mong muốn.

Đối với tải yêu cầu độ chính xác và mô-men xoắn cao: Bắt buộc chọn Vector Control và phải thực hiện Auto-Tuning thành công.
Đối với tải đơn giản: U/f Control là đủ, nhưng hiệu suất ở tốc độ thấp sẽ bị hạn chế.

Biến tần Schneider Altivar với màn hình hiển thị đang được cài đặt thông số

Thiết lập Tham số Vận hành Cơ bản và Bảo vệ

Các tham số vận hành cơ bản xác định cách động cơ phản ứng khi có lệnh chạy/dừng và các giới hạn an toàn.

Cài đặt Thời gian Tăng/Giảm tốc (Ramp Time)

Thời gian tăng tốc (ACC) và giảm tốc (DEC) ảnh hưởng trực tiếp đến độ mượt của quá trình khởi động và dừng.

ACC (ví dụ: 501.0): Thời gian (giây) để động cơ tăng từ 0Hz lên tần số tối đa (FH).
DEC (ví dụ: 501.1): Thời gian (giây) để động cơ giảm từ tần số tối đa về 0Hz.
Việc đặt thời gian quá ngắn có thể gây ra lỗi quá dòng khi tăng tốc hoặc quá áp DC Bus khi giảm tốc. Thời gian nên được điều chỉnh phù hợp với quán tính của tải.

Giới hạn Tốc độ và Bảo vệ Quá tải

Giới hạn Tốc độ:
- Tốc độ Cao (HSP – High Speed): Giới hạn tần số đầu ra tối đa (thường đặt bằng tần số định mức động cơ hoặc cao hơn nếu động cơ cho phép). Ví dụ: 512.0 (HSP) = 50.0 Hz.
- Tốc độ Thấp (LSP – Low Speed): Giới hạn tần số đầu ra tối thiểu (thường đặt bằng 0Hz hoặc cao hơn để tránh quá nhiệt động cơ). Ví dụ: 512.2 (LSP) = 0.0 Hz.
Bảo vệ Quá tải (Thermal Protection):
- Tham số Dòng bảo vệ nhiệt (ví dụ: 604.0 hoặc ItH) phải được đặt bằng giá trị Dòng điện Định mức của Động cơ (iSth). Đây là cơ chế mô phỏng rơ-le nhiệt điện tử, cực kỳ quan trọng để bảo vệ động cơ khỏi cháy hỏng do quá tải hoặc quá dòng kéo dài.

Cấu hình Chân Tín hiệu I/O (Input/Output)

Cấu hình các chân tín hiệu số (Digital) và tương tự (Analog) cho phép biến tần giao tiếp với hệ thống điều khiển bên ngoài như PLC, HMI, hoặc các nút nhấn/công tắc.

Cài đặt Chân Tín hiệu Đầu vào Số (Digital Input – DI)

Các chân DI (LI1, LI2, LI3,…) được dùng để nhận Lệnh Chạy/Dừng, Thay đổi chiều quay, Reset lỗi, hoặc chọn cấp tốc độ.

Lệnh Chạy/Dừng: Thường được gán cho LI1 và LI2 (Fwd/Rev).
Reset Lỗi: Gán cho một chân DI dự phòng (rSt – Reset).
Chọn Chế độ Điều khiển (Local/Remote): Gán cho một chân DI (ví dụ: tCC – Thay đổi Kênh Điều khiển).

Cài đặt Chân Tín hiệu Đầu ra Số (Digital Output – Relay)

Các Relay (R1A, R1B, R1C, R2) được dùng để báo trạng thái hoạt động của biến tần về hệ thống điều khiển.

Báo Lỗi: Gán cho Relay 1 (ví dụ: FLt – Fault). Relay này sẽ chuyển trạng thái khi biến tần gặp lỗi.
Báo Trạng thái Chạy: Gán cho Relay 2 (ví dụ: rUn – Running). Relay này đóng khi biến tần đang cung cấp điện cho động cơ.
Thao tác: Truy cập nhóm Output (ví dụ: 206) và gán chức năng cho từng Relay.

Cài đặt Chân Tín hiệu Đầu ra Tương tự (Analog Output – AO)

Chân AO1 (0-10VDC hoặc 4-20mA) thường được sử dụng để xuất ra một giá trị tham chiếu về tốc độ thực tế, dòng điện tiêu thụ, hoặc mô-men xoắn.

Xuất Tín hiệu Tốc độ: Gán chức năng SPd (Speed) cho AO1.
Thiết lập Thang đo: Đặt thang đo (ví dụ: 10V) cho tín hiệu điện áp hoặc dòng điện. Giá trị 10VDC hoặc 20mA thường tương ứng với Tần số tối đa (HSP).

Thay đổi Kênh Tham chiếu và Điều khiển (Local/Remote)

Trong ứng dụng công nghiệp, việc chuyển đổi giữa điều khiển thủ công (Manual/Local) và điều khiển tự động (Auto/Remote) là bắt buộc. Điều này được thực hiện thông qua việc cấu hình Kênh Tham chiếu Tần số và Kênh Lệnh Chạy/Dừng.

Cấu hình Lệnh Chạy (Command Channel)

Lệnh Chạy Từ Terminal: Đặt Cmd (ví dụ: 401) thành tEr (Terminal Control – Điều khiển qua các chân DI như LI1, LI2).
Lệnh Chạy Từ Màn hình (Local): Đặt Cmd thành LFr (Local Frequency) hoặc LOC (Local) để điều khiển bằng các nút nhấn trên bàn phím biến tần.
Thay đổi Linh hoạt: Gán một chân DI (ví dụ: LI3) chức năng Cht (Command Channel Toggle – Chuyển đổi Kênh Điều khiển) để cho phép người vận hành chuyển đổi giữa Terminal và Local.

Cấu hình Tham chiếu Tần số (Reference Channel)

Tham chiếu Analog: Đặt rFr (ví dụ: 403) thành AI1 (Analog Input 1) để điều khiển tốc độ bằng tín hiệu bên ngoài (ví dụ: chiết áp hoặc tín hiệu PLC 0-10V).
Tham chiếu Bàn phím: Đặt rFr thành rEF để điều khiển bằng nút xoay/phím lên/xuống trên bàn phím biến tần.
Thay đổi Linh hoạt: Tương tự, gán một chân DI (ví dụ: LI4) chức năng rCt (Reference Channel Toggle – Chuyển đổi Kênh Tham chiếu) để chuyển đổi nguồn cấp tần số một cách dễ dàng.

Cài đặt Chức năng Ứng dụng Nâng cao (Function Block)

Biến tần Schneider tích hợp nhiều chức năng ứng dụng (Fun) giúp giải quyết các yêu cầu điều khiển phức tạp mà không cần thêm bộ điều khiển ngoại vi.

Chạy Động cơ với Tần số trên 50Hz (Over-speed)

Trong các ứng dụng cần tốc độ cao (ví dụ: máy chế biến gỗ), động cơ được phép chạy ở tần số vượt quá 50/60Hz.

Cài đặt Tần số Tối đa (FH): Tăng giá trị tFr (Tần số Tham chiếu) lên ngưỡng mong muốn (ví dụ: 80.0 Hz).
Cài đặt Giới hạn Tốc độ Cao: Đặt HSP (ví dụ: 512.0) bằng hoặc cao hơn giá trị tFr mới.
Lưu ý: Việc chạy quá tần số định mức có thể làm giảm mô-men xoắn và đòi hỏi phải kiểm tra lại cơ khí động cơ và tải.

Chọn Cách Dừng Động cơ (Stop Mode)

Cách động cơ dừng lại có ý nghĩa quan trọng về mặt an toàn và hiệu suất sản xuất.

Dừng Theo Thời gian Giảm tốc (Ramp Stop): Biến tần giảm tần số theo thời gian DEC đã đặt. Đây là chế độ dừng mặc định và an toàn nhất. (Tham số Stt = rAP).
Dừng Tự do (Freewheel Stop): Biến tần ngay lập tức ngắt điện ra khỏi động cơ, để động cơ dừng theo quán tính. Phù hợp cho các ứng dụng không cần dừng nhanh và không có tải năng. (Tham số Stt = FSt).

Chức năng Điều khiển PID (Proportional-Integral-Derivative)

Chức năng PID tích hợp cho phép biến tần duy trì một tham số vật lý (áp suất, lưu lượng, nhiệt độ) ở một giá trị đặt (Set Point) mà không cần PLC.

Kích hoạt PID: Truy cập menu Fun (Application Function) > PId.
Thiết lập Phản hồi (Feedback): Gán đầu vào tương tự (AI2 hoặc AI3) làm tín hiệu phản hồi (ví dụ: cảm biến áp suất 4-20mA).
Điều chỉnh Hệ số: Cài đặt các hệ số Khuếch đại P (Proportional), Tích phân I (Integral), và Vi phân D (Derivative) để tối ưu hóa khả năng đáp ứng và giảm sai số tĩnh.
Ứng dụng điển hình là duy trì áp suất nước không đổi trong hệ thống bơm.

Tối ưu hóa Năng lượng và Giám sát Lỗi

Để đảm bảo hiệu suất vận hành lâu dài, cần chú trọng đến khả năng tiết kiệm năng lượng và cơ chế xử lý lỗi.

Chức năng Sleep & Wakeup (Chế độ Ngủ và Thức dậy)

Đặc biệt hữu ích cho các ứng dụng bơm/quạt. Chức năng này cho phép biến tần tự động dừng động cơ (Sleep) khi nhu cầu tải bằng 0 (ví dụ: áp suất đạt Set Point, không có người dùng nước) và tự khởi động lại (Wakeup) khi nhu cầu tải tăng.

Cài đặt thời gian chờ (Sleep Delay) và ngưỡng tần số/áp suất tối thiểu để Wakeup.

Giám sát Lỗi và Lịch sử

Thường xuyên kiểm tra menu FLt (Fault) hoặc dIa (Diagnostics) để xem lịch sử lỗi (Last Fault, Fault History). Việc này giúp kỹ sư phân tích nguyên nhân gốc rễ của các sự cố như quá áp (OvF), quá dòng (OCF), hoặc lỗi nhiệt (OHF), từ đó đưa ra giải pháp khắc phục triệt để.

Việc làm chủ cách cài đặt biến tần Schneider là một quá trình liên tục đòi hỏi sự kết hợp giữa kiến thức lý thuyết và kinh nghiệm thực tiễn. Bằng cách tuân thủ nghiêm ngặt các bước cấu hình an toàn, hiệu chỉnh chính xác thông số động cơ, và tận dụng các chức năng ứng dụng nâng cao, bạn có thể đảm bảo hệ thống truyền động vận hành với độ tin cậy và hiệu suất tối đa, đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe của quy trình sản xuất hiện đại.

Ngày Cập Nhật Tháng mười một 17, 2025 by Vinh Vê Vê

Vinh Vê Vê

Vinh Vê Vê là một nhà sáng lập leon-live.com và là một trong những người tiên phong trong lĩnh vực đánh giá (review) công nghệ với 9 năm kinh nghiệm tại Việt Nam.