HƯỚNG DẪN LẮP ĐẶT TỦ ĐIỆN ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG MÁY BƠM NƯỚC 3 PHA CHỐNG CẠN VÀ CHỐNG TRÀN SỬ DỤNG NGUỒN PHAO ĐIỆN 12V
TỔNG HỢP SƠ ĐỒ LẮP RƠ LE CHUYỂN NGUỒN PHAO SIRON
VIDEO HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG RELAY PHAO ĐIỆN SIRON SR-SR11
ĐẶT VẤN ĐỀ
Máy bơm nước 3 pha công suất lớn được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng sản xuất công nghiệp, các hệ thống tưới tiêu quy mô lớn hay các hệ thống phòng cháy chữa cháy. Để đảm bảo máy bơm vận hành hoàn toàn tự động, an toàn thì phải lắp thêm phao điện. Bài viết này sẽ chỉ ra cho bạn cách đấu phao điện máy bơm 3 pha kết hợp với Rơ le và Contactor hạn chế tối đa các sự cố hỏng hóc của phao thường gặp.
GIẢI PHÁP
Các máy bơm 3 pha đều có công suất rất lớn, dòng điện khi máy khởi động và vận hành rất lớn, khi chúng ta ngắt mạch sinh ra dòng điện tự cảm. Các hiện tượng thực tế này đã tạo điều kiện sinh ra phóng hồ quang tại tiếp điểm đóng ngắt mạch điện trong phao điện. Việc lặp đi lặp lại điều này sẽ gây ra cháy các tiếp điểm phao. Và phao điểm sẽ bị hỏng từ đây.
Để quyết vấn đề nêu trên, chúng ta phải kết hợp phao điện với Contactor hay còn gọi là Khởi động từ. Sự cố rò điện vẫn có thể xảy ra nếu chúng ta nối phao điện thông qua Contactor. Một Rơ le an toàn sẽ làm thứ trở nên hoàn hoàn, rò điện là sẽ không bao giờ xảy ra. Rơ le Siron SR-SR11 an toàn có nhiệm vụ giám sát và điều khiển hệ thống máy bơm nước với tín hiệu nhỏ được đưa qua dây dẫn từ nguồn điện gần máy bơm dẫn lên phao điện ở trên bể nước.
Sẽ vẫn là chưa toàn vẹn nếu sự kết hợp chỉ dừng ở đây. Ta cần kết hợp với cảm biến dòng chảy để giúp để kiểm soát các thiết bị. Cảm ứng dòng chảy là thiết bị sử dụng để phát hiện dòng chảy trong đường ống của bất kỳ loại chất lỏng nào cần được giám sát như nước, dầu, dung dịch....và thường được sử dụng trong việc bảo vệ bơm nước, tránh được tình trạng bơm chạy không tải gây quá nhiệt dẫn đến cháy máy bơm nước. Khi bơm nước khởi động, nếu có nước thì tạo ra trong đường ống một dòng chảy tác động vào lá đo của cảm biến, làm công tắc (công tắc từ tính) bên trong tác động. Có thể sử dụng tiếp điểm này để kích hoạt một timer, nếu trong một khoảng thời gian tiếp điểm này không tác động thì timer sẽ ngắt bơm nước không cho hoạt động.
YÊU CẦU VÀ GIẢI PHÁP SỬ DỤNG THIẾT BỊ
- Bể ngầm (hoặc bể chứa nước thải) đầy nước thì máy bơm chạy, cạn nước thì máy bơm ngưng: Sử dụng phao chống cạn.
- Bể chứa đầy nước thì máy bơm ngưng, cạn nước thì máy bơm hoạt động: Sử dụng phao chống tràn.
- Máy bơm là 3 pha, phao điện hoạt động cho 1 pha: Sử dụng khởi động từ làm trung gian.
- Một trong 3 pha bị mất điện máy bơm sẽ tắt: Dùng chống mất pha.
- Máy bơm hoạt động quá tải sẽ ngắt: Sử dụng Relay nhiệt.
- Máy bơm chạy nhưng nước không lên thì máy bơm sẽ tắt: Sử dụng cảm biến dòng chảy.
- Cảm biến dòng chảy có 2 loại: Loại điện tử và loại tiếp điểm khô. Nếu bạn sử dụng loại điện tử thì chọn loại 12V, loại 220V đấu theo sơ đồ khác.
- Dây dẫn từ phao điện tới máy bơm xa phải nối thêm dây, dễ bị chuột cắn hoặc lắp ngoài trời dễ bị hỏng, hở điện gây giật điện: Sử dụng Relay an toàn SR-SR11 để chuyển nguồn phao xuống 12V an toàn tuyệt đối.
- Muốn bật cưỡng bức máy bơm: Sử dụng công tắc.
HƯỚNG DẪN ĐẤU NỐI
Sơ đồ mạch điện cho máy bơm nước 3 pha có chống mất pha.
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
a) Hoạt động tự động:
- Khi chưa cấp nguồn hoặc nước trong bể đang không có: Máy bơm không hoạt động.
- Khi bể dưới đầy nước, bể trên cạn nước các tiếp điểm phao điện thông với nhau, chân số 1 và chân số 6 của rơ le an toàn phao điện kín mạch: Rơ le đóng tiếp điểm chân số 7 và chân số 10 thông nhau:
+ Nếu 3 pha đều có điện: Thiết bị chống mất pha cho phép điện đi qua và cấp điện cho khởi động từ: Máy bơm hoạt động.
+ Nếu mất 1 trong 3 pha hoặc không có điện: Thiết bị chống mất pha ngắt mạch, khởi không được cung cấp điện: Máy bơm không hoạt động. Trong trường hợp máy bơm đang chạy mà mất 1 pha thì khởi cũng ngắt điện và máy bơm ngưng hoạt động.
b) Bật - tắt cưỡng bức:
- Trường hợp bạn muốn bật cưỡng bức sẽ sử dụng công tắc để nối thông chân số 1 và chân số 6 của Relay an toàn.
- Trường hợp bạn muốn tắt cưỡng bức thì có thể ngắt hẳn Aptomat, nghĩa là ngắt hẳn nguồn điện cung cấp cho bộ điều khiển và máy bơm nước.
HƯỚNG DẪN CHỌN THIẾT BỊ
- Máy bơm nước 3 pha: Chọn theo nhu cầu sử dụng cần loại đẩy cao hay hút sâu hay cả 2, hoặc loại có công suất bơm lớn hoặc nhỏ, ... nhanh hay chậm, ... .
- Aptomat: Chọn aptomat cho máy bơm bằng 1,5 đến 3 lần công suất của máy bơm. Ví dụ máy bơm có công suất là 1HP tương đương 750W tương đương 2~3A thì aptomat chọn loại 6A đến 20A.
- Relay An toàn SR-SR11: Chuyển nguồn phao điện từ 220V xuống 12V.
- Cảm biến dòng chảy: Cảm nhận dòng nước chảy hoặc không có nước chảy.
- Chống mất pha: Chọn loại thường hoặc loại có cả chống sụt áp.
- KHỞI ĐỘNG TỪ: Chịu trách nhiệm chịu tải máy bơm thay cho Rơ le 12V, Cảm biến dòng chảy, ... . Khởi động từ sẽ phải chọn loại công suất chịu tải càng cao càng tốt, miễn là nó phải chịu tải cao hơn aptomat chống quá tải. Ví dụ aptomat là 6A thì khởi phải 9A hoặc 12A trở lên.
Các thông số cơ bản để tính chọn Contactor:
Điện áp Ui: là điện áp chịu được khi làm việc của contactor, nếu vượt quá điện áp thì contactor sẽ bị phá hủy, hỏng.
Điện áp xung chịu đựng Uimp: là khả năng chịu đựng điện áp xung của contactor
Điện áp Ue: giải điện áp mà contactor chịu được, trên mỗi contactor thời ghi rõ dải dòng và áp làm việc mà nó chịu đựng được
Dòng điện In: là dòng điện chạy qua tiếp điểm chính của contactor khi làm việc (tải định mức và điện áp định mức)
Dòng điện ngắn mạch Icu: dòng điện mà contactor chịu đựng được trong vòng 1s, thường nhà sản xuất cung cấp theo loại contactor.
Điện áp cuộn hút Uax: theo mạch điều khiển ta chọn, có thể là DC, AC, 110V hay 220V.
ĐỘNG CƠ 1 PHA
P = UIcosφ ⇒ I = P/(Ucosφ).
I = P/(220×0.8) ≈ P/176.
ĐỘNG CƠ 3 PHA
P = √3UIcosφ ⇒ I = P/(√3Ucosφ).
I = P/(√3x380x0.8) ≈ P/526,5.
I : Dòng điện động cơ sử dụng (dòng điện định mức )
P : Công suất động cơ, tính bằng oát (W) – Thông số này thường được ghi ở nhãn gắn trên vỏ động cơ, Nếu vỏ động cơ ghi là HP (mã lực – là đơn vị đo công suất của Anh) thì 1HP = 0.75 KW= 750W
U : Điện áp sử dụng được đo giữa 2 pha. Thông số này được ghi trên nhãn gắn ở vỏ động cơ và cũng chính là nguồn điện bạn cấp cho động cơ. Nếu động cơ 3 pha 380V thì U=380V. Nếu động cơ 3 pha 200V thì U=200V, …
Cosφ : Hệ số công suất. Ở Việt Nam, hệ số công suất của lưới điện là 0.8; Nhưng nếu nhà máy của bạn có nhiều động cơ công suất lớn và không có tụ bù công suất thì Cos φ có thể nhỏ hơn 0.8. Nếu bạn dùng Contactor cấp nguồn qua biến tần (Inverter) thì có thể lấy Cosφ = 0.96.
TÓM LẠI:
Công suất khởi động từ càng cao hơn so với tính toán càng tốt. Ví dụ chúng ta tính toán công suất của khởi ra con số là 30A thì ít nhất chúng ta nên mua loại khởi từ 40A trở lên.
