Biến tần G120X

Biến tần G120X là thiết bị điều khiển tốc độ động cơ được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng bơm và quạt, hỗ trợ các kỹ sư và doanh nghiệp đạt được hiệu suất vận hành cao và tiết kiệm năng lượng. Với công nghệ từ Siemens, sản phẩm này là một giải pháp hiệu quả cho việc hiện đại hóa hệ thống, giảm chi phí vận hành và cải thiện năng lực cạnh tranh.

1. Giới thiệu về biến tần G120X

Biến tần G120X với tên gọi đầy đủ SINAMICS G120X, là một bộ biến đổi tần số thuộc họ sản phẩm SINAMICS của Siemens. Chức năng chính của thiết bị là điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ điện xoay chiều ba pha không đồng bộ.

Nguyên lý hoạt động của nó là thay đổi tần số và điện áp của dòng điện cấp cho động cơ, cho phép điều chỉnh tốc độ quay của động cơ một cách liên tục và chính xác theo yêu cầu của tải. Phương pháp này hiệu quả hơn so với các cách điều khiển truyền thống như dùng van tiết lưu, damper hay khởi động trực tiếp, vốn gây tổn thất năng lượng và có thể làm giảm tuổi thọ của thiết bị cơ khí.

Các kỹ sư điện và quản lý kỹ thuật thường phải xử lý các hệ thống truyền động cũ, tiêu thụ nhiều điện năng, làm tăng chi phí vận hành và thường xuyên gặp sự cố, gây gián đoạn sản xuất. Biến tần G120X là một giải pháp phù hợp cho những vấn đề này. Sản phẩm được Siemens phát triển tập trung cho các ngành công nghiệp hạ tầng như ngành nước, xử lý nước thải (W/WW), hệ thống điều hòa không khí, thông gió (HVAC), và các ứng dụng bơm, quạt trong sản xuất.

Ưu điểm của G120X còn nằm ở khả năng tích hợp vào hệ sinh thái Tự động hóa tích hợp toàn diện (TIA) của Siemens. Điều này có nghĩa G120X có thể được lập trình và chẩn đoán trong cùng một môi trường phần mềm với các thiết bị khác như PLC S7-1200, S7-1500. Sự đồng bộ này giúp giảm thời gian thiết kế và vận hành hệ thống. Theo các nghiên cứu, việc áp dụng biến tần trong ứng dụng bơm và quạt có thể tiết kiệm năng lượng đáng kể.

2. Đặc điểm của biến tần G120X Siemens

Các đặc điểm kỹ thuật của biến tần G120X được thiết kế để đáp ứng các yêu cầu vận hành trong công nghiệp. Sản phẩm có độ bền cao, được chế tạo để hoạt động trong môi trường khắc nghiệt với dải nhiệt độ từ -20°C đến 60°C. Các bo mạch được phủ một lớp bảo vệ (conformal coating) để chống lại độ ẩm và bụi bẩn, giúp kéo dài tuổi thọ thiết bị. Cấp bảo vệ tiêu chuẩn là IP20 và có các tùy chọn nâng cấp khác.

Về mặt hiệu suất, G120X đạt hiệu suất chuyển đổi năng lượng trên 98%, giúp giảm tổn thất. Thiết bị tích hợp các chế độ vận hành tiết kiệm điện như Chế độ ECO, tự động điều chỉnh điện áp khi tải nhẹ, và Chế độ Ngủ đông (Hibernation Mode), tự động dừng động cơ khi không có nhu cầu.

Quá trình lắp đặt và vận hành cũng được đơn giản hóa. Người dùng có thể sử dụng màn hình thông minh IOP-2 hoặc màn hình cơ bản BOP-2. Ngoài ra, module Wifi tùy chọn cho phép kỹ sư dùng thiết bị di động để kết nối, cài đặt và chẩn đoán biến tần từ xa thông qua giao diện Web Server.

Về khả năng kết nối, G120X hỗ trợ nhiều chuẩn truyền thông công nghiệp phổ biến như PROFINET, PROFIBUS DP, EtherNet/IP, Modbus RTU/TCP và BACnet MS/TP, cho phép tích hợp dễ dàng vào các hệ thống điều khiển và giám sát hiện có.

3. Sơ đồ đấu dây biến tần Siemens G120X

Việc đấu dây đúng kỹ thuật là yêu cầu cơ bản để biến tần G120X hoạt động an toàn và ổn định. Sơ đồ đấu nối bao gồm mạch động lực và mạch điều khiển.

Đối với mạch động lực, nguồn điện lưới 3 pha được kết nối vào các cọc L1/R, L2/S, L3/T. Dây dẫn động cơ 3 pha được nối vào các cọc U, V, W. Thứ tự pha tại đây sẽ quyết định chiều quay của động cơ.

Trong các ứng dụng cần hãm hoặc dừng nhanh, một điện trở hãm ngoài được kết nối vào các cọc DC+/B+ và DC-/B- để tiêu tán năng lượng tái sinh từ động cơ khi giảm tốc, tránh lỗi quá áp. Việc kết nối tiếp địa (PE) cho vỏ biến tần và vỏ động cơ là bắt buộc để đảm bảo an toàn điện.

Đối với mạch điều khiển, biến tần được trang bị các ngõ vào số (Digital Inputs – DI) cho các lệnh như Chạy/Dừng, Thuận/Ngược hoặc Reset lỗi. Các ngõ vào tương tự (Analog Inputs – AI) dùng để nhận tín hiệu đặt tốc độ (dạng 0/4-20mA hoặc 0-10V) từ PLC hoặc cảm biến. Ví dụ, tín hiệu từ cảm biến áp suất có thể được dùng để điều khiển tốc độ bơm.

Các ngõ ra rơ-le (Relay Outputs – DO) được dùng để xuất tín hiệu trạng thái của biến tần như báo lỗi, sẵn sàng hoặc đang chạy đến đèn báo hoặc PLC. Biến tần cũng cung cấp nguồn 24VDC để cấp cho các thiết bị điều khiển ngoại vi.

4. Hướng dẫn cài đặt biến tần G120X Siemens

Quá trình cài đặt biến tần G120X bao gồm các bước từ lắp đặt cơ khí, đấu nối điện đến cấu hình thông số. Đầu tiên, biến tần cần được lắp đặt theo phương thẳng đứng bên trong tủ điện, đảm bảo có đủ không gian xung quanh để lưu thông không khí làm mát. Môi trường lắp đặt cần khô ráo, sạch sẽ.

Sau khi lắp đặt, tiến hành đấu nối mạch động lực và điều khiển, sử dụng cáp điện có tiết diện phù hợp và siết chặt các đầu nối. Nên sử dụng cáp có vỏ bọc chống nhiễu cho các đường tín hiệu điều khiển và dây động cơ.

Bước tiếp theo là vận hành thử lần đầu để cấu hình các thông số cơ bản. Quá trình này có thể thực hiện thông qua màn hình IOP-2 hoặc BOP-2. Sau khi cấp nguồn, người dùng khởi chạy trình hướng dẫn cài đặt (Wizard).

Trình hướng dẫn sẽ yêu cầu lựa chọn loại ứng dụng (ví dụ: Bơm, Quạt), sau đó nhập các thông số động cơ từ nhãn động cơ một cách chính xác, bao gồm điện áp, dòng điện, công suất, tần số và tốc độ định mức. Các thông số vận hành chính như thời gian tăng/giảm tốc và giới hạn dòng điện cũng được cài đặt ở bước này.

Cuối cùng, chức năng nhận dạng động cơ (Motor Identification) cần được thực hiện. Quá trình này giúp biến tần đo đạc các thông số của motor để tối ưu hóa thuật toán điều khiển. Sau khi hoàn tất và lưu thông số, biến tần đã sẵn sàng để chạy thử.

5. Ứng dụng biến tần G120X trong công nghiệp

Biến tần G120X được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, đặc biệt là các hệ thống liên quan đến bơm và quạt. Trong ngành cấp nước và xử lý nước thải, G120X điều khiển bơm để duy trì áp lực đường ống ổn định hoặc điều khiển luân phiên nhiều bơm mà không cần PLC ngoài. Chức năng chống nghẹt tự động giúp xử lý các vấn đề tắc nghẽn ở bơm chìm.

Trong hệ thống tòa nhà và HVAC, G120X điều khiển tốc độ quạt thông gió dựa trên tín hiệu từ các cảm biến môi trường (CO2, nhiệt độ), giúp tiết kiệm điện năng và đảm bảo chất lượng không khí. Thiết bị cũng được dùng để điều khiển bơm tuần hoàn nước trong các hệ thống chiller và boiler giúp tối ưu hóa quá trình trao đổi nhiệt.

Trong sản xuất công nghiệp, khả năng khởi động và dừng êm của biến tần giúp bảo vệ các hệ thống băng tải.

Ngoài ra, G120X còn được sử dụng để điều khiển máy nén khí, máy khuấy, máy ly tâm, cho phép điều chỉnh tốc độ chính xác để tối ưu hóa quy trình sản xuất.

⇨ Tìm hiểu thêm về các loại biến tần chuyên dụng cho máy nén khí

6. Các mã biến tần G120X Siemens phổ biến

Siemens cung cấp nhiều mã sản phẩm G120X để đáp ứng các yêu cầu khác nhau về công suất và tính năng. Việc hiểu rõ các tùy chọn sẽ giúp người dùng lựa chọn sản phẩm phù hợp.

Dưới đây là bảng tổng hợp một số mã biến tần G120X thông dụng.

7. Hướng dẫn lựa chọn biến tần G120X Siemens

Lựa chọn đúng model biến tần G120X là một bước quan trọng. Quy trình lựa chọn cần xem xét nhiều yếu tố.

Đầu tiên là xác định yêu cầu về công suất và dòng điện, cần chọn biến tần có công suất (kW) và dòng điện định mức bằng hoặc cao hơn thông số của động cơ. Cần phân biệt giữa tải nặng (HD) và tải nhẹ (ND) để chọn đúng định mức của biến tần.

Tiếp theo, cần phân tích loại tải, ví dụ như bơm, quạt (mô-men thay đổi) hay băng tải, máy nén (mô-men không đổi) để chọn sản phẩm có đặc tính phù hợp.

Môi trường lắp đặt cũng là một yếu tố cần cân nhắc để quyết định cấp bảo vệ IP và loại bộ lọc nhiễu EMC cần thiết. Khu vực dân cư hoặc thương mại có thể yêu cầu bộ lọc EMC Class B (C1) để giảm nhiễu, trong khi môi trường công nghiệp thường chỉ cần Class A (C2).

Cuối cùng, cần xác định yêu cầu về giao tiếp và điều khiển, liệu hệ thống có cần tích hợp với PLC, SCADA hay không để lựa chọn phiên bản có hỗ trợ giao thức truyền thông tương ứng như PROFINET hoặc Modbus.

8. Mua biến tần G120X Siemens ở đâu?

Khi có nhu cầu mua biến tần G120X, việc lựa chọn nhà cung cấp uy tín là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm và dịch vụ hỗ trợ. Thanh Thiên Phú là một trong những nhà cung cấp các giải pháp tự động hóa của Siemens tại Việt Nam.

Chúng tôi là đại lý được ủy quyền chính thức của Siemens Việt Nam, do đó các sản phẩm cung cấp được cam kết là hàng chính hãng, có đủ giấy tờ chứng nhận nguồn gốc và chất lượng. Công ty cũng duy trì chính sách giá cạnh tranh và tồn kho đa dạng nhiều mã hàng G120X để đáp ứng nhanh các yêu cầu của dự án.

Thêm vào đó, Thanh Thiên Phú có đội ngũ kỹ sư có chuyên môn để tư vấn cho khách hàng lựa chọn đúng sản phẩm, tránh lãng phí. Dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật và chính sách bảo hành chính hãng cũng là những yếu tố khách hàng có thể mong đợi khi mua hàng tại đây.

Để được tư vấn kỹ thuật và nhận báo giá, quý khách hàng có thể liên hệ với chúng tôi.

• Hotline: 08.12.77.88.99
• Địa chỉ: 20 đường 29, Khu phố 2, Phường Cát Lái, Thành phố Hồ Chí Minh
• Website: thanhthienphu.vn