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 hiệu suất rất lớn, dòng điện khi máy khởi động và quản lý và vận hành rất lớn, khi tất cả chúng ta ngắt mạch sinh ra dòng điện tự cảm. Các hiện tượng kỳ lạ thực tiễn này đã tạo điều kiện kèm theo 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 những tiếp điểm phao. Và phao điểm sẽ bị hỏng từ đây .
Để quyết yếu tố nêu trên, tất cả chúng ta phải phối hợp phao điện với Contactor hay còn gọi là Khởi động từ. Sự cố rò điện vẫn hoàn toàn có thể xảy ra nếu tất cả chúng ta nối phao điện thông qua Contactor. Một Rơ le bảo đảm an toàn sẽ làm thứ trở nên hoàn hoàn, rò điện là sẽ không khi nào xảy ra. Rơ le Siron SR-SR11 bảo đảm an toàn có trách nhiệm giám sát và điều khiển mạng lưới 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 phối hợp chỉ dừng ở đây. Ta cần phối hợp với cảm ứng dòng chảy để giúp để trấn áp những thiết bị. Cảm ứng dòng chảy là thiết bị sử dụng để phát hiện dòng chảy trong đường ống của bất kể 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 thực 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 ảnh hưởng vào lá đo của cảm ứng, làm công tắc nguồn ( công tắc nguồn từ tính ) bên trong tác động ảnh hưởng. Có thể sử dụng tiếp điểm này để kích hoạt một timer, nếu trong một khoảng chừng thời hạn tiếp điểm này không tác động ảnh hưởng thì timer sẽ ngắt bơm nước không cho hoạt động giải trí .
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 giải trí : Sử dụng phao chống tràn .
– Máy bơm là 3 pha, phao điện hoạt động giải trí 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 giải trí quá tải sẽ ngắt : Sử dụng Relay nhiệt .
– Máy bơm chạy nhưng nước không lên thì máy bơm sẽ tắt : Sử dụng cảm ứng 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 bảo đảm an toàn SR-SR11 để chuyển nguồn phao xuống 12V bảo đảm an toàn tuyệt đối .
– Muốn bật cưỡng bức máy bơm : Sử dụng công tắc nguồn .
HƯỚNG DẪN ĐẤU NỐI
Dưới đây là những trường hợp đấu nối máy bơm nước 3 pha phối hợp cảm ứng dòng chảy .
SƠ ĐỒ MẠCH ĐIỆN PHAO ĐIỆN CHO MÁY BƠM 3 PHA
Sơ đồ lắp tự động bật tắt máy bơm 3 pha gồm: Phao điện kín nước chống cạn; Phao điện kín nước chống tràn; Khởi động từ, Relay nhiệt; Chống mất pha; Cảm biến dòng chảy; Công tắc cưỡng bức; Relay chuyển nguồn an toàn phao điện – Reset tự động khi cõ lỗi:
Hình 1.1 : Sơ đồ mạch máy bơm nước ba pha tích hợp phao điện 12V có cảm ứng dòng chảy reset tự động hóa
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 giải trí .
Các trường hợp trong quá trình hoạt động của máy bơm nước:
– Khi bể đầy đến mức được cho phép hoạt động giải trí tiếp điểm trong phao sẽ đóng : Lúc này chân số 1 và chân số 6 của Relay sẽ nối với nhau trải qua chân số 8 và số 5 của DH48S-2S :
– Rơ le phao sẽ đóng mạch :
– Cấp điện cho chân số 7 của DH48S-2S hoạt động giải trí khởi đầu đếm đến thời hạn đã thiết lập thì chân số 8 và chân số 5 sẽ tách ra ( Ngắt mạch điện ) .
– Nếu máy bơm chạy mà không lên nước, sau thời hạn setup nguồn cấp cho điều khiển không đi qua bộ đếm giờ DH48-2S nữa, cảm ứng dòng chảy không có nước chảy qua nên tiếp điểm không được đóng lại máy bơm sẽ bị ngắt .
– Nếu máy bơm chạy và nước lên thông thường, sau thời hạn setup nguồn cấp cho điều khiển không đi qua bộ đếm giờ DH48-2S nữa, cảm ứng dòng chảy được nước chảy qua làm tiếp điểm đóng lại và cấp điện cho máy bơm hoạt động giải trí thông thường .
– Khi xảy ra sự cố, sau thời hạn setup reset lại, DH48-2S sẽ tự động hóa reset lại thêm 1 lần nữa. Chu kỳ reset sẽ lặp lại cho tới khi máy bơm chạy lại thông thường hoặc mạng lưới hệ thống máy bơm nước đã được khắc phục sự cố. Tính năng này nên sử dụng khi nguồn nước nguồn vào lúc có lúc không .
– Cấp nguồn vào chân Tc của chóng mất pha .
– Nếu mất 1 trong 3 pha, chân Tc sẽ ngắt với chân Ta : Máy bơm không hoạt dộng .
– Nếu không có sự cố thì chân Tc sẽ thông với chân Ta. Từ chân Ta của chống mấy pha cấp điện cho chân 95 của relay nhiệt .
– Cấp điện cho chân số 95 của Relay nhiệt :
– Nếu không có sự cố thì chân số 95 thông với chân số 96. Từ chân 96 của relay nhiệt sẽ chấp điện cho chân A1 của khởi động từ :
– Nếu relay nhiệt lỗi hoặc máy bơm đang chạy mà quá tải, chân số 95 sẽ ngắt với chân số 96 : Máy bơm không hoạt dộng .
– Cuộn hút của khởi hoạt động giải trí : Cấp nguồn cho máy bơm hoạt động giải trí .
– Nếu xảy ra sự cố bạn kiểm tra và khắc phục, sau đó ngắt nguồn và khởi động lại mạng lưới hệ thống .
b) Bật – tắt cưỡng bức:
– Trường hợp bạn muốn bật cưỡng bức sẽ sử dụng công tắc nguồn để nối thông chân số 1 và chân số 6 của Relay bảo đảm an toàn .
– Trường hợp bạn muốn tắt cưỡng bức thì hoàn toàn có thể ngắt hẳn Aptomat, nghĩa là ngắt hẳn nguồn điện cung ứng cho bộ điều khiển và máy bơm nước .
Sơ đồ lắp tự động bật tắt máy bơm 3 pha gồm: Phao điện kín nước chống cạn; Phao điện kín nước chống tràn; Khởi động từ, Relay nhiệt; Chống mất pha; Cảm biến dòng chảy; Công tắc cưỡng bức; Relay chuyển nguồn an toàn phao điện – Reset bằng tay khi cõ lỗi:
hình 1.2 : Sơ đồ mạch máy bơm nước ba pha phối hợp phao điện 12V có cảm ứng dòng chảy reset bằng tay
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 giải trí .
Các trường hợp trong quá trình hoạt động của máy bơm nước:
– Khi bể đầy đến mức được cho phép hoạt động giải trí tiếp điểm trong phao sẽ đóng : Lúc này chân số 1 và chân số 6 của Relay sẽ nối với nhau trải qua chân số 8 và số 5 của DH48S-2Z :
– Rơ le phao sẽ đóng mạch :
– Cấp điện cho chân số 7 của DH48S-2Z hoạt động giải trí khởi đầu đếm đến thời hạn đã thiết lập thì chân số 8 và chân số 5 sẽ tách ra ( Ngắt mạch điện ) .
– Nếu máy bơm chạy mà không lên nước, sau thời hạn thiết lập nguồn cấp cho điều khiển không đi qua bộ đếm giờ DH48-2Z nữa, cảm ứng dòng chảy không có nước chảy qua nên tiếp điểm không được đóng lại máy bơm sẽ bị ngắt .
– Nếu máy bơm chạy và nước lên thông thường, sau thời hạn setup nguồn cấp cho điều khiển không đi qua bộ đếm giờ DH48-2Z nữa, cảm ứng dòng chảy được nước chảy qua làm tiếp điểm đóng lại và cấp điện cho máy bơm hoạt động giải trí thông thường .
– Khi xảy ra sự cố, máy bơm sẽ ngưng cho tới khi có người sửa chữa lại hệ thống. Tính năng này sử dụng khi nguồn nước đầu vào lúc nào cũng được đảm bảo.
– Cấp nguồn vào chân Tc của chóng mất pha .
– Nếu mất 1 trong 3 pha, chân Tc sẽ ngắt với chân Ta : Máy bơm không hoạt dộng .
– Nếu không có sự cố thì chân Tc sẽ thông với chân Ta. Từ chân Ta của chống mấy pha cấp điện cho chân 95 của relay nhiệt .
– Cấp điện cho chân số 95 của Relay nhiệt :
– Nếu không có sự cố thì chân số 95 thông với chân số 96. Từ chân 96 của relay nhiệt sẽ chấp điện cho chân A1 của khởi động từ :
– Nếu relay nhiệt lỗi hoặc máy bơm đang chạy mà quá tải, chân số 95 sẽ ngắt với chân số 96 : Máy bơm không hoạt dộng .
– Cuộn hút của khởi hoạt động giải trí : Cấp nguồn cho máy bơm hoạt động giải trí .
– Để máy bơm hoạt động giải trí trở lại, bạn phải kiểm tra sự cố và reset lại bằng cách ngắt nguồn hàng loạt và bật lại .
b) Bật – tắt cưỡng bức:
– Trường hợp bạn muốn bật cưỡng bức sẽ sử dụng công tắc nguồn để nối thông chân số 1 và chân số 6 của Relay bảo đảm an toàn .
– Trường hợp bạn muốn tắt cưỡng bức thì hoàn toàn có thể ngắt hẳn Aptomat, nghĩa là ngắt hẳn nguồn điện cung ứng cho bộ điều khiển và máy bơm nước .
Sơ đồ lắp tự động bật tắt máy bơm 3 pha gồm: Phao điện kín nước chống cạn; Phao điện kín nước chống tràn; Khởi động từ, Relay nhiệt; Chống mất pha; Cảm biến dòng chảy; Công tắc cưỡng bức; Relay chuyển nguồn an toàn phao điện – Reset tự động sau thời gian cài đặt khi cõ lỗi:
hình 1.3 : Sơ đồ mạch máy bơm nước ba pha phối hợp phao điện 12V có cảm ứng dòng chảy tiếp điểm khô reset tự động hóa
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
hình 1.4 : Sơ đồ mạch máy bơm nước ba pha tích hợp phao điện 12V có cảm ứng dòng chảy tiếp điểm khô reset bằng tay
NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
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 đo lường và thống kê càng tốt. Ví dụ tất cả chúng ta đo lường và thống kê hiệu suất của khởi ra số lượng là 30A thì tối thiểu tất cả chúng ta nên mua loại khởi từ 40A trở lên .
– Relay nhiệt:
– Timer cho cảm biến dòng chảy:
– DH48S-2Z: Có chức năng đếm ngược thời gian, khi đã hết thời gian thì tiếp sẽ nhảy, chân số 8 và chân số 5 sẽ bị ngắt mạch. Khác với DH48S-S, loại này không tự động reset lại, chỉ khi mất điện nó mới tự động reset.
– DH48S-S: Có chức năng đếm ngược thời gian giữa 2 chu kỳ, khi chu kỳ 1 chạy hết thời gian sẽ đến lượt chu kỳ 2, khi chu kỳ 2 đếm ngược xong thì lại quay về chu kỳ 1. Cứ lần lượt như thế, nếu mất điện và có điện trở lại thì sẽ bắt đầu đếm từ chu kỳ 1.
– Phao điện Siron SR-FSW: Phao điện chống cạn, chống tràn: Có chức năng đo mức nước nhằm phát hiện nước trong bể còn nước hay cạn nước hay nước đã đầy.
– Công tắc: Công tắc 1 chiều.
TỔNG KẾT
Qua bài viết này rất mong người mua sẽ tiếp cận được những công nghệ tiên tiến mới để bảo vệ về sử dụng điện được bảo đảm an toàn tuyệt đối cho chính bản thân mình và người thân trong gia đình trong mái ấm gia đình .
