6SE6440-2UD31-8DA1 – Biến tần MM440 3-phase 18.5kW Siemens

Download tài liệu biến tần MM440

➢ Sinamics MM440 Catalogue

6SE6440-2UD31-8DA1 MM440 3-phase 18.5kW, trái tim mạnh mẽ đến từ Siemens, không chỉ là một bộ biến đổi tần số thông thường, mà còn là chìa khóa vàng mở ra cánh cửa tối ưu hóa hiệu suất, tiết kiệm năng lượng và nâng tầm độ tin cậy cho mọi ứng dụng động cơ ba pha công suất 18.5kW, và thanhthienphu.vn tự hào mang giải pháp đỉnh cao này đến gần hơn với quý kỹ sư và doanh nghiệp Việt Nam.

Thiết bị điều khiển động cơ tiên tiến này chính là lời giải đáp hoàn hảo cho những trăn trở về hiệu quả vận hành và chi phí trong môi trường công nghiệp đòi hỏi khắt khe ngày nay, một minh chứng cho sự kết hợp giữa kỹ thuật chính xác và công nghệ thông minh.

1. Khám phá cấu tạo bên trong của Biến tần 6SE6440-2UD31-8DA1

• Vỏ máy (Enclosure): Được chế tạo từ vật liệu nhựa cứng cao cấp và kim loại, đạt cấp bảo vệ IP20. Thiết kế này giúp bảo vệ các linh kiện điện tử nhạy cảm bên trong khỏi bụi bẩn và các vật thể rắn có kích thước lớn hơn 12.5mm, đồng thời đảm bảo an toàn cho người vận hành khi tiếp xúc. Cấu trúc vỏ cũng được tối ưu hóa cho việc lưu thông không khí làm mát.
• Khối công suất (Power Module): Là trái tim của biến tần, chứa các linh kiện điện tử công suất lớn như cầu chỉnh lưu (Rectifier) để biến đổi AC thành DC, tụ điện DC link để lọc và ổn định điện áp DC, và bộ nghịch lưu IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) để tạo ra điện áp AC 3 pha có tần số và biên độ thay đổi cung cấp cho động cơ. Khối công suất của 6SE6440-2UD31-8DA1 được thiết kế để chịu được dòng điện và điện áp cao, cũng như khả năng quá tải đáng kể.
• Khối điều khiển (Control Module): Bộ não của biến tần, chứa vi xử lý tốc độ cao, bộ nhớ, các mạch logic và các cổng giao tiếp. Khối này nhận tín hiệu điều khiển từ bên ngoài (nút nhấn, PLC, biến trở, mạng truyền thông), thực hiện các thuật toán điều khiển phức tạp (V/f, SVC), giám sát trạng thái hoạt động, phát hiện lỗi và điều khiển các IGBT trong khối công suất. Sự tinh vi của khối điều khiển quyết định đến hiệu năng và tính linh hoạt của biến tần.
• Quạt làm mát (Cooling Fan): Biến tần công suất 18.5kW sinh nhiệt đáng kể trong quá trình hoạt động. 6SE6440-2UD31-8DA1 được trang bị quạt làm mát hiệu suất cao, có khả năng điều khiển tốc độ dựa trên nhiệt độ hoặc tải, giúp tản nhiệt hiệu quả, duy trì nhiệt độ hoạt động ổn định cho các linh kiện, kéo dài tuổi thọ thiết bị. Thiết kế quạt thường dễ dàng tháo lắp để vệ sinh hoặc thay thế khi cần.
• Cổng kết nối (Terminals): Bao gồm các terminal đấu nối nguồn động lực (L1, L2, L3 cho ngõ vào; U, V, W cho ngõ ra động cơ; DC+/B+, DC-/BR cho kết nối điện trở hãm ngoài nếu cần), và các terminal điều khiển (cho ngõ vào/ra số, ngõ vào/ra tương tự, cổng truyền thông RS485). Các terminal được bố trí rõ ràng, có ký hiệu dễ nhận biết, thuận tiện cho việc đấu dây.
• Giao diện tùy chọn (Operator Panel Interface): Vị trí để gắn các bàn phím điều khiển như BOP (Basic Operator Panel) hoặc AOP (Advanced Operator Panel) cho phép người dùng cài đặt tham số, giám sát trạng thái hoạt động và chẩn đoán lỗi trực tiếp trên biến tần.

2. Những tính năng vượt trội làm nên tên tuổi của 6SE6440-2UD31-8DA1

• Điều khiển Vector không cảm biến (Sensorless Vector Control – SVC): Đây là một trong những tính năng nổi bật nhất. SVC cho phép biến tần điều khiển chính xác mô-men xoắn và tốc độ động cơ mà không cần sử dụng cảm biến tốc độ (encoder) gắn trên trục động cơ.
• Điều khiển V/f đa dạng: V/f tuyến tính: Phù hợp cho các ứng dụng đơn giản. V/f đa điểm (Multi-point V/f): Cho phép tùy chỉnh đường đặc tính V/f theo yêu cầu cụ thể của tải. V/f với điều khiển dòng từ hóa (Flux Current Control – FCC): Cải thiện hiệu suất và đáp ứng động học so với V/f tuyến tính, đặc biệt hiệu quả cho các ứng dụng bơm và quạt.
• Khả năng chịu quá tải vượt trội: Như đã nêu trong bảng thông số, 6SE6440-2UD31-8DA1 có khả năng chịu quá tải cao (150% trong 60s ở chế độ CT), đảm bảo hoạt động tin cậy trong các điều kiện khởi động nặng hoặc tải thay đổi đột ngột.
• Tích hợp bộ hãm động năng (Braking Chopper): Việc tích hợp sẵn bộ hãm giúp biến tần kiểm soát tốt động cơ trong quá trình giảm tốc nhanh hoặc khi tải có tính hoàn năng (như cần trục, thang máy), bằng cách tiêu tán năng lượng tái sinh qua điện trở hãm (mua rời). Điều này giúp tiết kiệm không gian tủ điện và chi phí so với việc lắp bộ hãm rời.
• Chức năng điều khiển PID tích hợp: Cho phép biến tần tự động điều chỉnh tốc độ động cơ để duy trì một thông số quá trình (như áp suất, lưu lượng, nhiệt độ) ở giá trị mong muốn (setpoint) mà không cần bộ điều khiển PID rời. Rất hữu ích trong các hệ thống bơm cấp nước điều áp, hệ thống thông gió HVAC.
• Chức năng tiết kiệm năng lượng thông minh: Chế độ Eco (ECO Mode): Tự động tối ưu hóa điện áp ngõ ra dựa trên tải thực tế, giảm tổn hao năng lượng trong động cơ khi hoạt động ở chế độ non tải hoặc tải nhẹ. Chế độ Ngủ (Hibernation Mode): Tự động dừng biến tần và động cơ khi nhu cầu thấp (ví dụ: áp suất trong hệ thống bơm đã đạt ngưỡng) và tự khởi động lại khi cần, giúp tiết kiệm điện đáng kể. Tính toán và hiển thị năng lượng tiêu thụ.
• Khả năng giao tiếp và kết nối mạng mạnh mẽ: Tích hợp sẵn cổng RS485 hỗ trợ giao thức USS và Modbus RTU, dễ dàng kết nối với PLC, HMI hoặc hệ thống SCADA. Có khả năng mở rộng với các module truyền thông công nghiệp phổ biến khác như Profibus DP, CANopen, DeviceNet.
• Bảo vệ toàn diện cho biến tần và động cơ: Tích hợp đầy đủ các chức năng bảo vệ chống lại các sự cố thường gặp như: quá dòng (F0001), quá áp DC link (F0002), thấp áp DC link (F0003), quá nhiệt biến tần (F0004), quá nhiệt động cơ (qua cảm biến PTC/KTY hoặc tính toán I2t – F0011), mất pha ngõ vào/ra, chạm đất…
• Dễ dàng cài đặt và chẩn đoán: Hỗ trợ bàn phím BOP/AOP và phần mềm Siemens STARTER trên máy tính giúp việc cấu hình tham số, giám sát hoạt động và chẩn đoán lỗi trở nên trực quan và hiệu quả.

3. Hướng dẫn chi tiết kết nối Biến tần 6SE6440-2UD31-8DA1 với phần mềm STARTER

Bước 1: Kết nối phần cứng:

• Đảm bảo biến tần đã được cấp nguồn điều khiển.
• Kết nối adapter USB-to-RS485 vào cổng USB của máy tính. Đảm bảo driver đã được cài đặt đúng (kiểm tra trong Device Manager của Windows, xem cổng COM ảo nào được tạo ra).
• Kết nối đầu ra RS485 của adapter vào terminal 14 (P+) và 15 (N-) trên biến tần MM440. Lưu ý đấu đúng cực tính. Nếu khoảng cách xa, nên sử dụng cáp xoắn đôi có chống nhiễu và xem xét việc sử dụng điện trở đầu cuối (terminating resistor) nếu cần thiết.

Bước 2: Cấu hình giao diện kết nối trên STARTER:

Mở phần mềm STARTER.

Vào menu Options -> Set PG/PC Interface....

Trong cửa sổ Set PG/PC Interface, ở phần Interface Parameter Assignment Used, chọn giao diện tương ứng với adapter của bạn. Thông thường sẽ là một loại PC Adapter (PPI) hoặc Serial Cable (USS) nếu dùng cáp PPI, hoặc có thể là một giao diện Serial (USS) nếu bạn cấu hình cổng COM ảo trực tiếp.

Chọn đúng cổng COM ảo đã được tạo bởi adapter USB-to-RS485 (ví dụ: COM3, COM4…).

Nhấn vào nút Properties... để cấu hình chi tiết:

• Baud rate: Phải khớp với cài đặt trên biến tần (thông số P2010). Mặc định của MM440 thường là 9600 bps hoặc 19200 bps cho USS. Hãy thử với 9600 trước.
• Protocol: Chọn USS.
• Các thông số khác như Parity, Data bits, Stop bits thường để mặc định (ví dụ: 8 data bits, Even parity, 1 stop bit).

Nhấn OK để lưu cấu hình giao diện.

Bước 3: Cấu hình thông số giao tiếp trên Biến tần MM440 (nếu cần):

Sử dụng BOP/AOP hoặc truy cập thông số qua STARTER nếu đã kết nối được lần đầu.

Đảm bảo thông số giao thức truyền thông được cài đặt đúng:

• P0003 = 2 hoặc 3 (Expert hoặc Commissioning level) để truy cập thông số nâng cao.
• P0700 (Command Source): Nếu muốn điều khiển từ STARTER, có thể cần chọn nguồn lệnh phù hợp (ví dụ: 5 – USS on BOP link).
• P1000 (Setpoint Source): Tương tự, có thể chọn nguồn đặt tốc độ từ USS.
• P2009 (USS/Modbus Configuration): Đảm bảo được kích hoạt.
• P2010 (USS Baud Rate): Đặt tốc độ Baud khớp với cấu hình trên STARTER (ví dụ: 6 = 9600 bps).
• P2011 (USS Address): Đặt địa chỉ cho biến tần (ví dụ: 0). Địa chỉ này phải là duy nhất trên bus nếu có nhiều thiết bị.
• P2012 (USS PZD Length): Số lượng dữ liệu quá trình (Process Data) trao đổi.
• P2013 (USS PKW Length): Số lượng dữ liệu thông số (Parameter Data) trao đổi.

Tham khảo tài liệu MM440 Parameter List để biết chi tiết ý nghĩa và giá trị cài đặt cho từng thông số.

Bước 4: Dò tìm và kết nối biến tần trong STARTER:

• Trong cửa sổ Project Tree của STARTER, chuột phải vào tên Project hoặc thư mục Drives -> Insert Single Drive Unit.
• Chọn đúng dòng biến tần (SINAMICS MICROMASTER 440) và phiên bản firmware (nếu biết chính xác, nếu không chọn phiên bản gần nhất hoặc [All Versions]).
• Sau khi Drive Unit được thêm vào, chuột phải vào nó và chọn Target device -> Connect....
• Trong hộp thoại Connect, đảm bảo giao diện PG/PC đã chọn là đúng.
• Nhấn nút Accessible Nodes hoặc Search network. STARTER sẽ quét mạng (trong trường hợp này là bus RS485/USS) để tìm các thiết bị tương thích.
• Nếu cấu hình đúng, biến tần MM440 với địa chỉ đã đặt (ví dụ: 0) sẽ xuất hiện trong danh sách. Chọn biến tần đó và nhấn OK hoặc Connect.
• Nếu kết nối thành công, biểu tượng của biến tần trong Project Tree sẽ chuyển sang trạng thái online (thường có dấu check màu xanh hoặc biểu tượng kết nối).

Bước 5: Làm việc với biến tần:

Sau khi kết nối thành công, bạn có thể:

• Upload configuration: Tải cấu hình (thông số) từ biến tần lên máy tính.
• Download configuration: Tải cấu hình từ máy tính xuống biến tần (cẩn thận thao tác này).
• Go Online: Truy cập trực tiếp vào các thông số, xem giá trị thực tế, thay đổi cài đặt.
• Commissioning Wizards: Sử dụng các trình hướng dẫn cài đặt nhanh (ví dụ: cấu hình động cơ, cài đặt I/O).
• Control Panel: Điều khiển chạy/dừng, đặt tốc độ trực tiếp từ STARTER (yêu cầu cấu hình P0700/P1000 phù hợp).
• Diagnostics: Xem lịch sử lỗi, trạng thái cảnh báo, sử dụng công cụ Trace để ghi lại đồ thị các giá trị theo thời gian.

4. Lập trình Biến tần 6SE6440-2UD31-8DA1

A. Công cụ lập trình/cài đặt:

• Bảng vận hành BOP (Basic Operator Panel) / AOP (Advanced Operator Panel): Gắn trực tiếp lên biến tần, cho phép truy cập và thay đổi các thông số cơ bản đến nâng cao thông qua các nút bấm và màn hình hiển thị. Phù hợp cho cài đặt nhanh hoặc điều chỉnh tại chỗ.
• Phần mềm STARTER: Như đã đề cập ở mục trước, cung cấp giao diện đồ họa trên máy tính, quản lý thông số dễ dàng, có các trình hướng dẫn (wizards) và khả năng lưu trữ, sao chép cấu hình. Đây là công cụ mạnh mẽ và được khuyến nghị cho việc cài đặt chi tiết và phức tạp.

B. Quy trình cài đặt cơ bản (Commissioning):

Bước 1: Thiết lập mức truy cập (P0003 – User Access Level):

Chọn mức truy cập phù hợp: 1 (Standard) cho các thông số cơ bản, 2 (Extended) cho nhiều thông số hơn, 3 (Expert) để truy cập tất cả thông số, 4 (Service) yêu cầu mật khẩu. Thông thường nên chọn 3 để có đầy đủ quyền cấu hình.

Bước 2: Lựa chọn ứng dụng/Reset về mặc định (P0010 – Commissioning Parameter):

• P0010 = 0: Sẵn sàng hoạt động, giữ nguyên cài đặt hiện tại.
• P0010 = 1: Cài đặt nhanh ứng dụng (Quick Commissioning). Biến tần sẽ hỏi một số thông số cơ bản như tiêu chuẩn điện (Châu Âu/Bắc Mỹ), thông số động cơ, ứng dụng chính (bơm/quạt, băng tải…).
• P0010 = 30: Factory Reset. Đặt giá trị này và P0970 = 1 để đưa tất cả thông số về giá trị mặc định của nhà sản xuất. Thận trọng: Thao tác này sẽ xóa toàn bộ cấu hình hiện tại. Nên thực hiện khi bắt đầu cài đặt mới hoặc khi gặp lỗi cấu hình nghiêm trọng.

Bước 3: Nhập thông số động cơ (Motor Data): Đây là bước CỰC KỲ QUAN TRỌNG để biến tần có thể điều khiển động cơ chính xác và hiệu quả, đặc biệt khi sử dụng chế độ SLVC. Các thông số này thường có trên nhãn (nameplate) của động cơ:

• P0304: Điện áp định mức động cơ (V).
• P0305: Dòng điện định mức động cơ (A).
• P0307: Công suất định mức động cơ (kW hoặc HP – kiểm tra P0100 để biết đơn vị).
• P0308: Hệ số công suất động cơ (Cos Phi).
• P0310: Tần số định mức động cơ (Hz).
• P0311: Tốc độ định mức động cơ (RPM).
• P0100: Chọn tiêu chuẩn Châu Âu (kW, 50Hz) hay Bắc Mỹ (HP, 60Hz).

Bước 4: Thực hiện nhận dạng động cơ (Motor Identification – P1910): Sau khi nhập đúng thông số động cơ, việc thực hiện Motor ID giúp biến tần đo đạc và tính toán các thông số nội tại của động cơ (điện trở stator, điện cảm…), tối ưu hóa thuật toán điều khiển SLVC.

• Đặt P1910 = 1 (Complete Identification at Standstill) hoặc 3 (Identify Stator Resistance while running – nếu động cơ không thể dừng).
• Cấp lệnh chạy cho biến tần (qua DI, BOP/AOP hoặc STARTER). Biến tần sẽ thực hiện quá trình đo đạc trong vài chục giây đến vài phút (động cơ có thể phát ra tiếng ồn và rung nhẹ).
• Sau khi hoàn tất, P1910 sẽ tự động trả về 0. Lưu ý: Đảm bảo động cơ được kết nối đúng và không có tải cơ khí nặng trong quá trình nhận dạng tĩnh.

Bước 5: Cấu hình nguồn lệnh và nguồn đặt tốc độ (P0700, P1000): Xác định tín hiệu nào sẽ điều khiển biến tần chạy/dừng và đặt tốc độ mong muốn.

P0700 (Command Source Selection):

• 1: Factory setting (thường là BOP/AOP).
• 2: Terminal (Ngõ vào số – Digital Inputs).
• 5: USS on BOP link (Điều khiển qua BOP/AOP hoặc STARTER qua USS).
• 6: Communication Bus (PROFIBUS, DeviceNet… nếu có module).

P1000 (Setpoint Source Selection):

• 1: MOP setpoint (Đặt tốc độ từ BOP/AOP).
• 2: Analog Input 1 (Tín hiệu analog 0-10V hoặc 4-20mA).
• 3: Fixed Frequency (Sử dụng các tần số cố định cài sẵn).
• 5: USS on BOP link (Đặt tốc độ qua BOP/AOP hoặc STARTER qua USS).
• 6: Communication Bus.

Bước 6: Cài đặt các giới hạn và đặc tính vận hành:

P1080: Tần số tối thiểu (Hz).

P1082: Tần số tối đa (Hz).

P1120: Thời gian tăng tốc (Ramp-up time – giây).

P1121: Thời gian giảm tốc (Ramp-down time – giây).

P1135: Thời gian giảm tốc khi dừng khẩn cấp (OFF3 Ramp-down time – giây).

P1300: Chế độ điều khiển (Control Mode):

• 0: V/f with linear characteristic.
• 2: V/f with parabolic characteristic (cho bơm/quạt).
• 3: V/f with programmable characteristic.
• 19: V/f with FCC (Flux Current Control).
• 20: Sensorless Vector Control (SLVC).
• 22: SLVC with ECO mode (tiết kiệm năng lượng).

Bước 7: Cấu hình ngõ vào/ra số và analog (Digital/Analog I/O): Gán chức năng cho từng ngõ vào (ví dụ: DI1 = ON/OFF, DI2 = Reverse, DI3 = Fault Reset) và ngõ ra (ví dụ: Relay 1 = Drive Ready, Relay 2 = Fault Active, AO1 = Actual Speed).

• Ngõ vào số: P0701 – P0706 (chức năng cho DI1 – DI6).
• Ngõ ra Rơ le: P0731 – P0733 (chức năng cho Relay 1 – 3).
• Ngõ vào analog: P0756 – P0760 (cấu hình loại tín hiệu, tỉ lệ…).
• Ngõ ra analog: P0771, P0776 (chức năng, tỉ lệ…).

Bước 8: Cấu hình các chức năng bảo vệ và nâng cao (tùy chọn):

• Bảo vệ quá nhiệt động cơ (P0601, P0610, P0611).
• Chức năng PID (P2200 – P2294).
• Tần số cố định (P1001 – P1016).
• Chức năng hãm (P1232, P1240…).
• Giao tiếp truyền thông (P2009 – P2014…).

Bước 9: Lưu thông số (P0971): Sau khi hoàn tất cài đặt, nên lưu thông số vào bộ nhớ EEPROM để không bị mất khi mất điện.

Đặt P0971 = 1 (hoặc sử dụng lệnh Save trong STARTER). Quá trình lưu mất vài giây.

5. Giải pháp khắc phục nhanh một số sự cố thường gặp trên 6SE6440-2UD31-8DA1

Một số cảnh báo (Warnings – Axxx) thường gặp:

• A0501 (Current Limit): Biến tần đang hoạt động ở giới hạn dòng điện (P0640). Tải quá nặng hoặc thời gian tăng tốc quá ngắn. Cần kiểm tra tải và điều chỉnh thông số.
• A0502 (Voltage Limit): Biến tần đang hoạt động ở giới hạn điện áp DC Bus (P1240). Thường xảy ra khi giảm tốc nhanh.
• A0503 (Undervoltage Limit): Điện áp DC Bus gần ngưỡng thấp áp. Cần kiểm tra nguồn cấp.
• A0504 (Inverter Over Temperature): Nhiệt độ biến tần đang ở mức cao, gần ngưỡng báo lỗi F0004. Cần kiểm tra làm mát và tải.
• A0910 (Vdc Max Controller Active): Bộ điều khiển giới hạn điện áp DC Bus đang hoạt động (tự động kéo dài thời gian giảm tốc).
• A0911 (Vdc Controller Deactivated): Bộ điều khiển giới hạn điện áp DC Bus bị vô hiệu hóa (có thể do P1240=0).
• A0922 (No Load Applied to Inverter): Không có tải hoặc tải quá nhẹ được kết nối với biến tần.

6. Liên hệ ngay thanhthienphu.vn để sở hữu Biến tần 6SE6440-2UD31-8DA1

Bạn đang trăn trở về việc thay thế biến tần cũ kỹ, lạc hậu? Bạn muốn tối ưu hóa quy trình sản xuất để tăng năng suất và giảm tiêu thụ điện năng? Bạn cần một giải pháp điều khiển động cơ đáng tin cậy cho dự án mới? Hãy để thanhthienphu.vn giúp bạn biến những mong muốn đó thành hiện thực.

Tại sao nên chọn thanhthienphu.vn làm đối tác cung cấp biến tần 6SE6440-2UD31-8DA1?

• Sản phẩm chính hãng, chất lượng đảm bảo: Cam kết 100% sản phẩm Siemens chính hãng, đầy đủ chứng từ CO/CQ.
• Giá cả cạnh tranh: Mang đến mức giá hợp lý, tối ưu chi phí đầu tư cho bạn.
• Tồn kho sẵn có: Đảm bảo khả năng cung ứng nhanh chóng, đáp ứng kịp thời tiến độ dự án.
• Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu: Đội ngũ kỹ sư am hiểu sản phẩm và ứng dụng, sẵn sàng hỗ trợ bạn lựa chọn, cài đặt và vận hành.
• Hỗ trợ tận tâm: Đồng hành cùng bạn từ khâu tư vấn, lắp đặt đến bảo trì, xử lý sự cố.
• Giao hàng toàn quốc: Phục vụ khách hàng trên mọi miền đất nước, từ các thành phố lớn như TP. Hồ Chí Minh, Hà Nội, Đà Nẵng …

Nhấc máy và gọi ngay cho chúng tôi qua Hotline: 08.12.77.88.99 để được các chuyên gia của thanhthienphu.vn tư vấn trực tiếp và hoàn toàn miễn phí. Hoặc ghé thăm chúng tôi tại: Địa chỉ: 20 đường 29, Khu phố 2, Phường Cát Lái, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh. Website: thanhthienphu.vn

Hãy để thanhthienphu.vn trở thành đối tác tin cậy, cùng quý vị khai phá tiềm năng vô hạn của công nghệ tự động hóa, đưa hệ thống sản xuất lên một tầm cao mới.

Thanh Thiên Phú là đại lý Siemens tại Việt Nam cung cấp các dòng sản phẩm PLC Siemens, HMI Siemens, biến tần Siemens, bộ nguồn Siemens, công tắc ổ cắm Siemens, thiết bị điện Siemens, thiết bị đo lường Siemens, động cơ Siemens chính hãng, luôn có các chương trình khuyến mãi cho các sản phẩm Siemens.

• 6SE6440-2UD31-5DA1
• 6SE6440-2UD32-2DA1
• 6SE6440-2AD31-1CA1
• 6SE6440-2UC17-5AA1