Nội dung bài viết
Bấm nút xanh động cơ chạy, buông tay động cơ vẫn chạy; bấm nút đỏ động cơ dừng. Hành vi quen thuộc này đến từ mạch tự giữ: mạch điều khiển cơ bản nhất của tủ điện động cơ, máy bơm, quạt, băng tải. Bài viết hướng dẫn đấu mạch tự giữ với nút nhấn, đèn báo Shizuma, contactor Tengen TGC1 và rơ le nhiệt TGR1, rồi mở rộng cho điều khiển hai nơi, nút đôi có đèn và tủ dùng PLC.
Nếu chưa quen mã nút nhấn, xem trước bài cách đọc mã nút nhấn, đèn báo phi 22 Shizuma SZB022.
Thiết bị cần có
| Ký hiệu | Thiết bị | Ví dụ mã |
|---|---|---|
| F1 | Cầu chì hoặc MCB 1 cực bảo vệ mạch điều khiển | MCB 6 A |
| S1 | Nút Stop, nhấn nhả, tiếp điểm NC | SZB022-BM01R |
| S2 | Nút Start, nhấn nhả, tiếp điểm NO | SZB022-BM10G |
| K1 | Contactor, cuộn hút 220 V AC, có tiếp điểm phụ NO 13-14 | Tengen TGC1 |
| F2 | Rơ le nhiệt: tiếp điểm NC 95-96, NO 97-98 | Tengen TGR1 |
| H1 | Đèn báo động cơ đang chạy, 220 V | SZB022-UP1G220 |
| H2 | Đèn báo quá tải, 220 V | SZB022-UP1Y220 |
Ví dụ trong bài dùng mạch điều khiển 220 V AC (một pha và trung tính), nên cuộn hút contactor và đèn báo đều chọn loại 220 V.
Sơ đồ mạch tự giữ có đèn báo
Đấu theo thứ tự từ dây pha L đến dây trung tính N:
- L → F1 (cầu chì hoặc MCB mạch điều khiển).
- F1 → 95-96 của rơ le nhiệt F2. Khi quá tải, tiếp điểm này mở, cắt mạch điều khiển.
- 95-96 → nút Stop S1 (NC).
- Nút Stop → nút Start S2 (NO) → A1 cuộn hút K1. Đầu A2 về N.
- Tiếp điểm tự giữ: đấu 13-14 của K1 song song với nút Start (hai đầu của 13-14 nối vào hai đầu nút Start).
- Đèn chạy H1: đấu song song với cuộn hút (từ A1 về N). Cuộn hút có điện thì đèn sáng.
- Đèn quá tải H2: từ sau F1 đi qua 97-98 của rơ le nhiệt rồi tới đèn, đầu còn lại về N.
Mạch hoạt động thế nào
- Bấm Start: dòng đi qua Stop (đang đóng) và Start tới cuộn hút. Contactor hút, tiếp điểm chính cấp điện cho động cơ; đồng thời 13-14 đóng lại.
- Buông Start: nút Start mở, nhưng dòng vẫn đi qua 13-14 đang đóng, nên cuộn hút tự giữ điện. Động cơ chạy tiếp, đèn H1 sáng.
- Bấm Stop: tiếp điểm NC mở, cuộn hút mất điện, contactor nhả, 13-14 mở. Buông Stop ra, mạch không tự đóng lại vì Start và 13-14 đều đang mở.
- Quá tải: rơ le nhiệt tác động, 95-96 mở (động cơ dừng), 97-98 đóng (đèn H2 sáng). Sau khi tìm nguyên nhân, nhấn nút reset trên rơ le nhiệt rồi mới khởi động lại.
- Mất điện lưới: contactor nhả. Khi có điện lại, động cơ không tự chạy, phải bấm Start. Đây là ưu điểm an toàn của mạch tự giữ so với công tắc bật/tắt thông thường.
Cách chọn dòng contactor và dải chỉnh rơ le nhiệt theo động cơ, xem bài cách chọn contactor theo công suất động cơ và rơ le nhiệt bảo vệ quá tải động cơ.
Vì sao Stop dùng NC, Start dùng NO
Nút Stop dùng tiếp điểm thường đóng để mạch an toàn khi hỏng: nếu dây nút Stop bị đứt hay lỏng, mạch điều khiển hở và động cơ dừng, không có chuyện bấm Stop mà máy không dừng. Nếu dùng tiếp điểm NO cho Stop, đứt dây sẽ làm nút Stop mất tác dụng mà không ai biết.
Nút Start dùng NO và loại nhấn nhả. Nếu dùng nút nhấn giữ cho Start, mạch tự giữ không còn ý nghĩa và động cơ sẽ tự chạy lại khi có điện trở lại.
Điều khiển hai nơi
Khi cần bật tắt máy ở cả tủ điện và cạnh máy (thường dùng hộp nút nhấn SZB0-CB02 hai lỗ), quy tắc rất gọn:
- Các nút Stop đấu nối tiếp: bấm bất kỳ nút nào cũng cắt mạch.
- Các nút Start đấu song song với nhau và với tiếp điểm 13-14: bấm bất kỳ nút nào cũng khởi động được.
Dùng nút đôi có đèn
Nút đôi SZB022-BDPM11-RG220 gộp nút ON (I, xanh) và OFF (O, đỏ) cùng đèn báo vào một lỗ phi 22, tiết kiệm chỗ trên cánh tủ. Nút có 1NO + 1NC: dùng tiếp điểm NO cho Start và tiếp điểm NC cho Stop, đấu giống sơ đồ trên; đèn trong nút đấu song song cuộn hút để báo đang chạy. Trước khi đấu, kiểm tra ký hiệu cực in trên khối tiếp điểm và điện áp đèn (220 V hay 24 V) phải khớp với mạch.
Tủ dùng PLC 24 V DC
Với tủ có PLC, nút nhấn đưa tín hiệu vào ngõ vào PLC, còn việc tự giữ do chương trình PLC đảm nhận:
- Nút Stop vẫn dùng NC và chương trình hiểu "có tín hiệu là bình thường": đứt dây thì PLC dừng máy, giữ đúng nguyên tắc an toàn khi hỏng.
- Ngõ ra PLC điều khiển rơ le trung gian cuộn 24 V DC (ví dụ SZM2-SL-DC24), tiếp điểm rơ le cấp điện cho cuộn hút contactor. Xem thêm bài rơ le trung gian và contactor khác nhau thế nào.
- Đèn báo chọn loại 24 V (ví dụ SZB022-UP1G24) cấp từ ngõ ra PLC hoặc nguồn 24 V DC.
Chọn màu nút và đèn
Nhiều tủ ở Việt Nam dùng quen Start xanh, Stop đỏ. Tiêu chuẩn IEC 60204-1 (thiết bị điện của máy) khuyến nghị cụ thể hơn:
| Chức năng | Màu theo IEC 60204-1 |
|---|---|
| Nút Start / ON | Nên dùng trắng; được dùng xám, đen, xanh lá. Không dùng đỏ |
| Nút Stop / OFF | Nên dùng đen; được dùng xám, trắng. Không dùng xanh lá. Đỏ được phép nhưng không nên đặt gần nút dừng khẩn cấp |
| Nút dừng khẩn cấp | Đỏ, nền vàng phía sau |
| Đèn đỏ | Tình trạng khẩn cấp, nguy hiểm cần xử lý ngay |
| Đèn vàng | Tình trạng bất thường, ví dụ quá tải |
| Đèn xanh lá | Hoạt động bình thường, ví dụ động cơ đang chạy |
| Đèn xanh dương | Yêu cầu người vận hành thao tác |
| Đèn trắng | Thông tin chung, ví dụ có nguồn |
Vì vậy ví dụ trong bài chọn đèn vàng cho quá tải thay vì đèn đỏ. Dù chọn cách nào, nên thống nhất màu trên toàn nhà máy để người vận hành không nhầm.
Kiểm tra trước khi đóng điện
- Khả năng tiếp điểm: nút Shizuma SZB022 đóng cắt cuộn hút AC-15 được 2,2 A ở 220 V (tiếp điểm tác động nhanh) theo catalogue, đủ cho cuộn hút contactor cỡ nhỏ và vừa. Với contactor cỡ lớn, so dòng cuộn hút lúc hút trong catalogue contactor; nếu vượt thì đóng cắt qua rơ le trung gian.
- Thử từng bước: tháo dây động lực ra khỏi động cơ (hoặc cắt aptomat động lực), chỉ cấp mạch điều khiển, thử Start, Stop, tự giữ và đèn báo. Sau đó mới cấp điện động lực.
- Thử quá tải: nhấn nút test trên rơ le nhiệt (nếu có) để kiểm tra mạch dừng và đèn H2 sáng.
Đấu nối tủ điện chỉ do người có chuyên môn thực hiện khi đã cắt nguồn cả mạch động lực và mạch điều khiển. Cần thiết kế mạch điều khiển cho động cơ cụ thể, gửi yêu cầu báo giá kèm danh sách động cơ để kỹ sư VITCO hỗ trợ.
Thiết bị VITCO cho mạch này
- Nút nhấn Shizuma phi 22: nút Start/Stop, nút đôi có đèn, nút dừng khẩn cấp SZB022-E01, hộp nút nhấn 1 – 5 lỗ.
- Đèn báo Shizuma 24 V và 220 V, đủ màu đỏ, vàng, xanh lá, xanh dương, trắng.
- Rơ le trung gian Shizuma cuộn 24 V DC hoặc 220 V AC cho tủ PLC.
- Contactor Tengen TGC1 và rơ le nhiệt TGR1, ví dụ TGC1-9511 cuộn 220 V có sẵn tiếp điểm phụ 1NO + 1NC.
Nguồn tham khảo
- Shizuma, catalogue Push Button & Relays: thông số tiếp điểm nút nhấn (trang 3), nút đôi có đèn (trang 11), đèn báo (trang 16 – 17), rơ le SZM (trang 24 – 25).
- IEC 60204-1: an toàn máy, thiết bị điện của máy; mục màu của nút nhấn và đèn báo.
- IEC 60947-5-1: thiết bị mạch điều khiển, loại sử dụng AC-15.
- IEC 60947-4-1: contactor và bộ khởi động động cơ.
