6SE6420-2UD27-5CA1 – Biến tần MM420 3-phase 7.5kW Siemens

Download tài liệu biến tần MM420

➢ Sinamics MM420 Catalogue

6SE6420-2UD27-5CA1 MM420 3-phase 7.5kW chính là trái tim mạnh mẽ, là bộ não thông minh điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha, mang đến hiệu suất ổn định và khả năng tiết kiệm năng lượng đáng kinh ngạc cho mọi ứng dụng công nghiệp từ đơn giản đến phức tạp; hãy khám phá ngay giải pháp điều khiển động cơ tiên tiến này tại thanhthienphu.vn, nơi mang đến sự tin cậy và hiệu quả tối ưu cho bạn.

1. Cấu Tạo Bên Trong 6SE6420-2UD27-5CA1

• Khối Chỉnh Lưu (Rectifier): Đây là cửa ngõ tiếp nhận nguồn điện xoay chiều 3 pha (AC) 380-480V từ lưới điện. Nhiệm vụ chính của khối này là biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều (DC) thông qua cầu diode công suất cao. Chất lượng của khối chỉnh lưu ảnh hưởng trực tiếp đến độ ổn định của điện áp DC bus trung gian.
• Mạch Lọc DC Bus (DC Link Capacitor): Bao gồm các tụ điện dung lượng lớn, có chức năng làm phẳng điện áp một chiều sau khi chỉnh lưu, loại bỏ các gợn sóng (ripple) và lưu trữ năng lượng. Điện áp DC bus ổn định là yếu tố then chốt để khối nghịch lưu hoạt động chính xác và hiệu quả, đồng thời giúp biến tần chống chịu tốt hơn với các biến động điện áp lưới.
• Khối Nghịch Lưu (Inverter): Trái tim của biến tần, sử dụng các linh kiện bán dẫn công suất IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) hiệu suất cao. Khối này nhận điện áp DC từ DC bus và biến đổi ngược lại thành điện áp xoay chiều 3 pha (AC) với tần số và biên độ có thể điều chỉnh được để cấp cho động cơ. Việc điều khiển chính xác các IGBT bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM – Pulse Width Modulation) cho phép tạo ra dạng sóng gần sin, giúp động cơ hoạt động êm ái và hiệu quả.
• Bo Mạch Điều Khiển (Control Board): Bộ não của biến tần, chứa vi xử lý (microprocessor) và các mạch logic phức tạp. Nó nhận tín hiệu từ các ngõ vào (analog, digital, truyền thông), thực thi các thuật toán điều khiển (V/f, Vector Control), giám sát trạng thái hoạt động của biến tần và động cơ, xử lý lỗi và giao tiếp với người dùng hoặc hệ thống điều khiển cấp cao hơn. Firmware của biến tần được lưu trữ tại đây.
• Hệ Thống Tản Nhiệt: Bao gồm quạt làm mát và các tấm tản nhiệt (heatsink) bằng nhôm hoặc đồng. Do các linh kiện công suất (Diode, IGBT) tỏa nhiệt lượng lớn trong quá trình hoạt động, hệ thống tản nhiệt hiệu quả là cực kỳ quan trọng để duy trì nhiệt độ hoạt động an toàn, đảm bảo hiệu suất và kéo dài tuổi thọ cho biến tần. Thiết kế tối ưu luồng gió giúp tản nhiệt nhanh chóng.
• Khối Nguồn Cấp Phụ (Auxiliary Power Supply): Cung cấp nguồn điện áp thấp ổn định cho bo mạch điều khiển, quạt làm mát và các mạch phụ trợ khác.
• Vỏ Máy (Enclosure): Được thiết kế chắc chắn theo tiêu chuẩn IP20, bảo vệ các linh kiện bên trong khỏi bụi bẩn và va đập cơ học thông thường. Vật liệu và thiết kế vỏ cũng góp phần vào việc tản nhiệt và đảm bảo an toàn điện.
• Cổng Kết Nối (Terminals/Ports): Bao gồm các terminal đấu nối nguồn động lực (ngõ vào, ngõ ra), các terminal điều khiển (ngõ vào/ra analog, digital, relay) và cổng giao tiếp truyền thông (RS485). Chúng được bố trí rõ ràng, dễ dàng cho việc lắp đặt và đấu dây.

2. Các Tính Năng Chính Vượt Trội Của Biến Tần 6SE6420-2UD27-5CA1

• Điều khiển Vector không cảm biến (Sensorless Vector Control – SVC): Cung cấp mô-men xoắn cao và ổn định ngay cả ở tốc độ thấp mà không cần encoder phản hồi. Tính năng này cực kỳ hữu ích cho các ứng dụng đòi hỏi đáp ứng động tốt và khả năng điều khiển chính xác như băng tải, máy đùn, máy trộn.
• Điều khiển Flux Current Control (FCC): Một thuật toán điều khiển tiên tiến của Siemens, giúp cải thiện đáp ứng động và tối ưu hóa hiệu suất năng lượng, đặc biệt hiệu quả cho các ứng dụng bơm và quạt.
• Điều khiển V/f (Voltage/Frequency): Bao gồm V/f tuyến tính, V/f đa điểm (tùy chỉnh) và V/f bậc hai (cho bơm, quạt). Đây là phương pháp điều khiển cơ bản, dễ cài đặt và phù hợp cho nhiều ứng dụng phổ thông, đặc biệt khi điều khiển nhiều động cơ song song.
• Chế độ tiết kiệm năng lượng (ECO mode): Tự động tối ưu hóa từ thông động cơ dựa trên tải thực tế, giảm tổn hao trong động cơ và biến tần, giúp tiết kiệm điện năng đáng kể, đặc biệt trong các ứng dụng chạy non tải hoặc tải thay đổi liên tục như bơm, quạt. Các nghiên cứu cho thấy, việc sử dụng biến tần kết hợp chế độ ECO có thể tiết kiệm từ 10% đến 50% năng lượng so với phương pháp điều khiển trực tiếp hoặc van tiết lưu.
• Chức năng bắt tốc độ (Flying Restart): Cho phép biến tần khởi động “bắt” vào động cơ đang quay tự do (do quán tính hoặc luồng gió), tránh sốc cơ khí và dòng khởi động lớn, giúp khởi động lại hệ thống nhanh chóng và tiết kiệm năng lượng sau khi mất điện tạm thời.
• Bộ 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 (áp suất, lưu lượng, nhiệt độ…) ổn định theo giá trị đặt trước, loại bỏ nhu cầu sử dụng bộ điều khiển PID bên ngoài trong nhiều ứng dụng vòng kín đơn giản.
• Bộ hãm động năng DC (DC Injection Braking): Cung cấp khả năng dừng động cơ nhanh chóng bằng cách bơm dòng DC vào cuộn dây stato sau khi lệnh chạy bị tắt.
• Bộ hãm hỗn hợp (Compound Braking): Kết hợp hãm DC và hãm tái sinh (nếu có điện trở hãm) để tối ưu hóa hiệu suất dừng.
• Tích hợp sẵn bộ hãm (Braking Chopper): Giúp kết nối trực tiếp điện trở hãm ngoài để xử lý năng lượng tái sinh hiệu quả, cần thiết cho các ứng dụng nâng hạ, băng tải dốc hoặc dừng nhanh.
• Bảng vận hành tùy chọn (BOP/AOP): Cho phép cài đặt thông số, giám sát trạng thái, chẩn đoán lỗi một cách dễ dàng ngay tại biến tần. BOP (Basic Operator Panel) cho các thao tác cơ bản, AOP (Advanced Operator Panel) hỗ trợ đa ngôn ngữ, hiển thị văn bản rõ ràng và sao chép/dán thông số.
• Chức năng bảo vệ đa dạng: Bảo vệ biến tần và động cơ khỏi các sự cố như quá dòng, quá áp, thấp áp, quá nhiệt, mất pha, chạm đất, ngắn mạch… đảm bảo an toàn và kéo dài tuổi thọ hệ thống.

3. Hướng Dẫn Chi Tiết Kết Nối Biến Tần 6SE6420-2UD27-5CA1 Với Phần Mềm STARTER

Bước 1: Kết nối phần cứng:

• Tắt nguồn biến tần và máy tính.
• Kết nối cáp từ cổng RS485 trên biến tần (thường là terminal X300, chân 14 (P+) và 15 (N-)) đến bộ chuyển đổi USB-RS485. Đảm bảo đấu đúng cực tính A/+, B/-.
• Kết nối đầu USB của bộ chuyển đổi vào cổng USB trên máy tính.
• Cấp nguồn điều khiển cho biến tần.

Bước 2: Cài đặt Driver và Phần mềm:

• Cài đặt driver cho bộ chuyển đổi USB-RS485 (nếu cần). Kiểm tra trong Device Manager của Windows để đảm bảo bộ chuyển đổi được nhận diện đúng cổng COM ảo.
• Cài đặt phần mềm Siemens STARTER trên máy tính. Quá trình cài đặt có thể mất một khoảng thời gian và yêu cầu tài nguyên hệ thống nhất định.

Bước 3: Cấu hình giao tiếp trong STARTER:

• Khởi động phần mềm STARTER.
• Vào menu Options -> Set PG/PC Interface.
• Trong cửa sổ Set PG/PC Interface, chọn Access Point of the Application là S7ONLINE (STEP 7).
• Trong phần Interface Parameter Assignment Used, chọn giao diện tương ứng với bộ chuyển đổi của bạn. Ví dụ: Nếu sử dụng PC Adapter USB, chọn PC Adapter (USS). Nếu sử dụng bộ chuyển đổi USB-RS485 qua cổng COM ảo, chọn PC COM Port (USS) và cấu hình đúng cổng COM, tốc độ baud (thường là 9600 bps cho cài đặt mặc định của MM420).
• Nhấn OK để lưu cài đặt.

Bước 4: Tìm kiếm và kết nối với biến tần:

• Trong cửa sổ chính của STARTER, tạo một Project mới hoặc mở Project có sẵn.
• Click chuột phải vào tên Project hoặc thư mục Drives, chọn Insert single drive unit.
• Trong cửa sổ Insert drive unit, chọn đúng dòng biến tần (MICROMASTER 420) và phiên bản firmware (nếu biết).
• Một cách khác, bạn có thể sử dụng chức năng Accessible Nodes hoặc Find devices online. STARTER sẽ quét mạng (trong trường hợp này là kết nối điểm-điểm qua RS485) để tìm các biến tần đang kết nối.
• Chọn đúng địa chỉ USS của biến tần (mặc định thường là 0) và tốc độ baud (mặc định 9600).
• Nếu kết nối thành công, biểu tượng biến tần sẽ xuất hiện trong Project tree và trạng thái sẽ chuyển sang Online.

Bước 5: Vận hành và cấu hình:

Sau khi kết nối thành công, bạn có thể double-click vào biểu tượng biến tần để truy cập vào các chức năng:

• Parameter list: Xem và chỉnh sửa toàn bộ danh sách tham số của biến tần.
• Control Panel: Điều khiển chạy/dừng, đặt tốc độ trực tiếp từ máy tính (chế độ test).
• Commissioning Wizards: Sử dụng các trình hướng dẫn để cài đặt nhanh các ứng dụng cơ bản.
• Diagnostics: Xem lỗi, cảnh báo và các giá trị trạng thái hoạt động.
• Upload/Download: Sao lưu thông số từ biến tần lên máy tính (Upload) hoặc đổ bộ thông số từ máy tính xuống biến tần (Download).

Lưu ý quan trọng:

• Luôn đảm bảo đấu dây RS485 đúng cực tính.
• Sử dụng cáp chất lượng tốt, có chống nhiễu nếu cần thiết.
• Địa chỉ USS và tốc độ Baudrate trên biến tần phải khớp với cấu hình trong STARTER. Các thông số này có thể cài đặt trên biến tần qua BOP/AOP (ví dụ: P2011 – địa chỉ USS, P2010 – tốc độ Baud).
• Tham khảo tài liệu hướng dẫn của Siemens STARTER và tài liệu kỹ thuật của 6SE6420-2UD27-5CA1 để biết thêm chi tiết.

4. Hướng Dẫn Lập Trình Cơ Bản Cho Biến Tần 6SE6420-2UD27-5CA1

A. Các Phương Thức Lập Trình:

1. Sử dụng BOP (Basic Operator Panel) hoặc AOP (Advanced Operator Panel):

• Ưu điểm: Tiện lợi cho việc cài đặt nhanh tại hiện trường, không cần máy tính. BOP hiển thị mã tham số và giá trị, AOP có màn hình LCD lớn hơn, hiển thị cả tên tham số và trợ giúp, thân thiện hơn.
• Nhược điểm: Việc dò tìm và thay đổi nhiều tham số có thể mất thời gian, khó quản lý và sao lưu cấu hình cho nhiều biến tần.
• Thao tác cơ bản: Sử dụng các nút bấm lên/xuống để di chuyển giữa các tham số (P-xxxx), nút P để truy cập/thoát chế độ chỉnh sửa, nút lên/xuống để thay đổi giá trị, nút P để xác nhận lưu thay đổi. Nút Fn thường dùng cho các chức năng đặc biệt (Reset lỗi, chuyển chế độ…).

2. Sử dụng Phần mềm STARTER:

• Ưu điểm: Giao diện đồ họa trực quan, hiển thị cây tham số rõ ràng theo chức năng. Dễ dàng tìm kiếm, thay đổi, so sánh tham số. Cho phép lưu trữ, quản lý, sao lưu/phục hồi cấu hình dự án. Cung cấp các công cụ chẩn đoán và commissioning mạnh mẽ. Hoạt động offline (chuẩn bị cấu hình trước) và online (kết nối trực tiếp biến tần).
• Nhược điểm: Cần máy tính và bộ chuyển đổi USB-RS485.

B. Quy Trình Lập Trình Cơ Bản (Quick Commissioning):

Đây là các bước tối thiểu cần thực hiện để biến tần có thể điều khiển động cơ hoạt động một cách cơ bản.

Bước 1: Reset về Mặc định Nhà sản xuất (Factory Reset – P0010=30, P0970=1): Nên thực hiện bước này nếu biến tần là mới hoặc đã qua sử dụng không rõ cấu hình cũ, để đảm bảo bắt đầu từ trạng thái chuẩn. Lưu ý: Thao tác này sẽ xóa hết cài đặt hiện có.

Bước 2: Nhập Thông số Động cơ (Motor Data): Đây là bước cực kỳ quan trọng để biến tần tính toán và điều khiển động cơ chính xác.

• P0304: Điện áp định mức động cơ (V) – Lấy từ nhãn động cơ.
• P0305: Dòng điện định mức động cơ (A) – Lấy từ nhãn động cơ.
• P0307: Công suất định mức động cơ (kW hoặc HP) – Lấy từ nhãn động cơ. Cần cài P0100 để chọn đơn vị kW/HP phù hợp với lưới điện (Châu Âu/Bắc Mỹ).
• P0310: Tần số định mức động cơ (Hz) – Thường là 50Hz hoặc 60Hz, lấy từ nhãn động cơ.
• P0311: Tốc độ định mức động cơ (RPM) – Lấy từ nhãn động cơ.

Bước 3: Chạy Nhận dạng Động cơ (Motor Identification – P1910): Sau khi nhập đủ thông số, nên thực hiện chức năng này (nếu điều kiện cho phép). Biến tần sẽ tự động đo đạc các thông số điện trở, điện kháng của động cơ để tối ưu hóa mô hình điều khiển (đặc biệt quan trọng cho chế độ FCC). Cài P1910=1 (Identify Motor Static) hoặc P1910=3 (Identify Motor Rotating – cần tháo tải) và cấp lệnh chạy. Biến tần sẽ tự thực hiện và lưu kết quả.

Bước 4: Cài đặt Tham số Ứng dụng Cơ bản:

• P1000: Chọn nguồn đặt tần số (Setpoint Source). Ví dụ: P1000=1 (đặt tần số bằng MOP – Motor Potentiometer tích hợp, dùng nút lên/xuống trên BOP/AOP), P1000=2 (đặt tần số bằng ngõ vào Analog Input), P1000=3 (đặt tần số cố định – Fixed Frequency), P1000=5 (đặt tần số qua truyền thông Modbus), P1000=6 (đặt tần số qua truyền thông USS).
• P0700: Chọn nguồn lệnh điều khiển (Command Source). Ví dụ: P0700=1 (lệnh từ BOP/AOP), P0700=2 (lệnh từ ngõ vào số – Terminals), P0700=5 (lệnh từ truyền thông Modbus), P0700=6 (lệnh từ truyền thông USS).
• P1120: Thời gian tăng tốc (Ramp-up Time) (s).
• P1121: Thời gian giảm tốc (Ramp-down Time) (s).
• P1080: Tần số tối thiểu (Min Frequency) (Hz).
• P1082: Tần số tối đa (Max Frequency) (Hz).
• P0640: Giới hạn dòng điện (Current Limit) (%) – Thường để mặc định hoặc điều chỉnh theo yêu cầu bảo vệ.

C. Lập Trình Các Chức Năng Nâng Cao (Ví dụ):

• Cài đặt Ngõ vào/ra Số (Digital I/O): Sử dụng các tham số P0701, P0702, P0703… để định nghĩa chức năng cho từng ngõ vào số (DI1, DI2, DI3). Ví dụ: P0701=1 (DI1 là lệnh ON/OFF), P0702=12 (DI2 là lệnh chạy nghịch – Reverse). Tương tự, dùng P0731… để cấu hình chức năng cho ngõ ra Rơle.
• Cài đặt Ngõ vào/ra Tương tự (Analog I/O): Sử dụng P0756 để chọn loại tín hiệu cho ngõ vào Analog (Voltage/Current), P0757–P0760 để scale tín hiệu. P0771 để chọn tín hiệu xuất ra ngõ Analog Output.
• Cài đặt Bộ điều khiển PID: Kích hoạt PID (P2200), chọn nguồn tín hiệu phản hồi (P2264), nguồn đặt (P2253), cài đặt các hệ số P (P2280), I (P2285), D (P2274).
• Cài đặt Tốc độ Cố định (Fixed Frequencies): Dùng các tham số P1001–P1007 để cài đặt các giá trị tần số cố định, sau đó chọn các tần số này bằng cách kết hợp các ngõ vào số đã được cấu hình (P070x = 15/16/17).

D. Lưu ý Quan trọng:

• Tham khảo Tài liệu: Luôn tham khảo List Manual và Function Manual của biến tần Siemens MM420 để hiểu rõ ý nghĩa và dải giá trị của từng tham số. Các tài liệu này có sẵn trên website của Siemens hoặc bạn có thể yêu cầu từ Thanh Thiên Phú.
• Sao lưu Tham số: Sau khi cài đặt xong, nên sao lưu lại bộ tham số bằng phần mềm STARTER hoặc ghi chép lại các giá trị quan trọng để dễ dàng phục hồi khi cần thiết.
• Thử nghiệm An toàn: Khi thử nghiệm sau khi cài đặt, nên chạy động cơ không tải trước (nếu có thể), kiểm tra chiều quay, đáp ứng tốc độ trước khi kết nối vào tải thực tế.

5. Khắc Phục Một Số Lỗi Thường Gặp Trên Biến Tần 6SE6420-2UD27-5CA1

A. Một số lỗi (Fault) thường gặp và cách xử lý:

B. Một số cảnh báo (Alarm) thường gặp:

6. Nâng Cấp Hệ Thống Của Bạn Ngay Hôm Nay Với 6SE6420-2UD27-5CA1

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 là đối tác cung cấp biến tần 6SE6420-2UD27-5CA1 MM420?

• Sản phẩm chính hãng, chất lượng đảm bảo: Cam kết 100% sản phẩm Siemens chính hãng, đầy đủ giấy tờ CO/CQ.
• Giá cả cạnh tranh: Chính sách giá tốt nhất thị trường cùng nhiều ưu đãi hấp dẫn.
• Tồn kho đa dạng: Luôn sẵn sàng đáp ứng nhu cầu của khách hàng một cách nhanh chóng.
• Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu: Đội ngũ kỹ sư trình độ cao, nhiệt tình và giàu kinh nghiệm thực tế.
• Hỗ trợ lắp đặt, cài đặt: Cung cấp dịch vụ hỗ trợ kỹ thuật tại chỗ hoặc từ xa.
• Dịch vụ hậu mãi chu đáo: Bảo hành chính hãng, hỗ trợ kỹ thuật lâu dài.

Liên hệ ngay với thanhthienphu.vn để nhận được sự tư vấn chuyên sâu và báo giá tốt nhất:

• Hotline: 08.12.77.88.99 (Hỗ trợ 24/7, kể cả ngày lễ và cuối tuần)
• Website: thanhthienphu.vn (Tham khảo thêm thông tin sản phẩm và các giải pháp tự động hóa khác)
• Địa chỉ: 20 đường 29, Khu phố 2, Phường Cát Lái, Thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh (Đến trực tiếp để xem sản phẩm và nhận tư vấn)

Hãy để thanhthienphu.vn đồng hành cùng bạn trên con đường tối ưu hóa sản xuất, nâng cao hiệu quả và khẳng định vị thế dẫn đầu.

• 6SE6420-2AB15-5AA1
• 6SE6400-3TC07-5ED0
• 6SE6400-4BD12-0BA0
• 6SE6420-2UC21-1BA1