6SE6440-2AD24-0BA1 – Biến tần MM440 3-phase 4.0kW Siemens

Download tài liệu biến tần MM440

➢ Sinamics MM440 Catalogue

6SE6440-2AD24-0BA1 MM440 3-phase 4.0kW: Giải pháp biến tần Vector mạnh mẽ, linh hoạt và tiết kiệm năng lượng tối ưu cho mọi ứng dụng công nghiệp từ thanhthienphu.vn.

Khám phá ngay thiết bị điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha Siemens Micromaster 440 công suất 4kW, một trái tim khỏe mạnh cho hệ thống của bạn, giúp nâng tầm hiệu quả sản xuất và giảm thiểu chi phí vận hành đáng kể, mở ra kỷ nguyên mới cho tự động hóa công nghiệp, điều khiển chính xác.

1. Khám phá cấu tạo bên trong 6SE6440-2AD24-0BA1

Mạch Động Lực (Power Circuit): Đây là trái tim của biến tần, nơi diễn ra quá trình biến đổi năng lượng điện.

• Khối Chỉnh Lưu (Rectifier): Thường sử dụng các Diode công suất lớn hoặc module Thyristor/Diode để biến đổi điện áp xoay chiều (AC) 3 pha đầu vào thành điện áp một chiều (DC) phẳng. Siemens lựa chọn linh kiện có khả năng chịu dòng và áp cao, đảm bảo hoạt động ổn định ngay cả khi điện lưới không hoàn toàn ổn định.
• Tụ Điện DC Link (DC Bus Capacitors): Hệ thống các tụ điện chất lượng cao có nhiệm vụ tích trữ và làm phẳng điện áp DC sau chỉnh lưu. Dung lượng và chất lượng của tụ ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng chịu đựng các biến động tải và tuổi thọ của biến tần. Siemens MM440 sử dụng tụ có tuổi thọ cao, chịu nhiệt tốt, giảm thiểu nguy cơ phù nổ.
• Khối Nghịch Lưu (Inverter): Sử dụng các module IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) công suất cao, được điều khiển bởi các tín hiệu PWM (Pulse Width Modulation) từ bo mạch điều khiển. Khối này biến đổi điện áp DC thành điện áp AC 3 pha với tần số và biên độ mong muốn để cấp cho động cơ. IGBT của Siemens nổi tiếng về hiệu suất chuyển mạch cao, tổn hao thấp và độ bền vượt trội.
• Bộ Hãm Động Năng Tích Hợp (Integrated Braking Chopper): Như đã đề cập, model này tích hợp sẵn bộ hãm, bao gồm một IGBT và mạch điều khiển, giúp tiêu tán năng lượng tái sinh qua điện trở hãm (lắp ngoài), bảo vệ tụ DC Link và cho phép dừng động cơ nhanh chóng.

Mạch Điều Khiển (Control Circuit): Bộ não của biến tần, chịu trách nhiệm xử lý tín hiệu, thực thi thuật toán điều khiển và giao tiếp.

• Vi Xử Lý (Microprocessor)/DSP (Digital Signal Processor): Thường là một vi xử lý 32-bit mạnh mẽ, có khả năng thực hiện các thuật toán điều khiển phức tạp như Vector không cảm biến (SVC) với tốc độ cao, đảm bảo đáp ứng nhanh và chính xác.
• Bo Mạch Điều Khiển (Control Board): Chứa vi xử lý, bộ nhớ (RAM, Flash/EEPROM để lưu trữ firmware và thông số), các mạch giao tiếp (RS485, I/O analog/digital), mạch tạo xung PWM điều khiển IGBT. Bo mạch được thiết kế chống nhiễu tốt, sử dụng linh kiện chất lượng cao.
• Mạch Giao Tiếp Người Dùng (HMI Interface): Kết nối với Bảng điều khiển cơ bản (BOP – Basic Operator Panel) hoặc Bảng điều khiển nâng cao (AOP – Advanced Operator Panel) cho phép người dùng cài đặt thông số, vận hành và giám sát biến tần.

Hệ Thống Tản Nhiệt (Cooling System):

• Tấm Tản Nhiệt (Heatsink): Thường làm bằng nhôm đúc với thiết kế nhiều cánh, có diện tích bề mặt lớn để tối ưu hóa việc truyền nhiệt từ các linh kiện công suất (IGBT, Diode) ra môi trường.
• Quạt Làm Mát (Cooling Fan): Quạt hiệu suất cao, có thể điều khiển tốc độ dựa trên nhiệt độ hoặc trạng thái hoạt động của biến tần, giúp duy trì nhiệt độ hoạt động tối ưu, tăng tuổi thọ linh kiện và đảm bảo công suất đầu ra ổn định. Quạt thường được thiết kế để dễ dàng thay thế khi cần bảo trì.

Vỏ Máy và Cấu Trúc Cơ Khí:

• Vỏ Bảo Vệ (Enclosure): Được làm từ nhựa kỹ thuật cao cấp hoặc kim loại, đạt cấp bảo vệ IP20, bảo vệ các linh kiện bên trong khỏi bụi bẩn và va chạm cơ học nhẹ trong môi trường tủ điện.
• Thiết Kế Module: Một số thành phần như quạt, bo mạch điều khiển có thể được thiết kế dạng module, thuận tiện cho việc kiểm tra, sửa chữa và thay thế, giảm thiểu thời gian dừng máy.

2. Các tính năng chính nổi bật của 6SE6440-2AD24-0BA1

• Điều khiển Vector không cảm biến (Sensorless Vector Control – SVC): Đây là một trong những điểm mạnh nhất của dòng MM440. Tính năng này cho phép điều khiển moment và tốc độ động cơ cực kỳ chính xác ngay cả ở tốc độ thấp mà không cần sử dụng encoder (bộ mã hóa vòng quay).
• Dải tần số ngõ ra rộng (0 – 650 Hz): Cung cấp khả năng điều khiển động cơ hoạt động ở tốc độ rất cao, phù hợp cho các ứng dụng đặc biệt như máy ly tâm tốc độ cao, trục chính máy CNC, máy dệt tốc độ cao.
• Tích hợp bộ điều khiển PID thông minh: 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, mức…) ổn định theo giá trị đặt trước, dựa trên tín hiệu phản hồi từ cảm biến.
• Chức năng tiết kiệm năng lượng tự động (Automatic Energy Saving): Biến tần tự động tối ưu hóa từ thông động cơ dựa trên tải thực tế, đặc biệt hiệu quả với các tải có moment biến đổi như bơm và quạt.
• Khả năng chịu quá tải cao: Lên đến 150% dòng định mức trong 60 giây và 200% trong 3 giây, đảm bảo biến tần có thể xử lý các tình huống khởi động nặng, tăng tốc nhanh hoặc tải thay đổi đột ngột mà không bị lỗi.
• Tích hợp bộ hãm phanh (Braking Chopper): Giúp kiểm soát năng lượng tái sinh hiệu quả khi động cơ giảm tốc hoặc bị kéo bởi tải, ngăn ngừa lỗi quá áp DC Bus. Chỉ cần kết nối thêm điện trở hãm phù hợp.
• Đa dạng ngõ vào/ra (I/O): Với 6 ngõ vào số, 2 ngõ vào analog, 3 ngõ ra relay và 2 ngõ ra analog, tất cả đều có thể lập trình được, mang lại sự linh hoạt tối đa trong việc kết nối với các thiết bị ngoại vi và hệ thống điều khiển cấp cao hơn.
• Giao tiếp mạng linh hoạt: Tích hợp sẵn RS485 (USS, Modbus RTU) và tùy chọn các module mở rộng cho các mạng truyền thông công nghiệp phổ biến (PROFIBUS, DeviceNet, CANopen), dễ dàng tích hợp vào các hệ thống tự động hóa phức tạp.
• Chức năng bảo vệ toàn diện: Bảo vệ chống quá dòng, quá áp, thấp áp, quá nhiệt biến tần, quá nhiệt động cơ (qua PTC/KTY hoặc tính toán I²t), mất pha ngõ vào/ngõ ra, chạm đất… đảm bảo an toàn cho cả biến tần và động cơ.
• Khởi động mềm và dừng mềm: Điều khiển quá trình tăng tốc và giảm tốc mượt mà, giảm sốc cơ khí cho hệ thống truyền động và giảm sụt áp lưới khi khởi động động cơ công suất lớn.
• Chức năng Flying Restart: Khả năng bắt kịp và điều khiển động cơ đang quay tự do (do quán tính hoặc mất điện tạm thời) mà không gây sốc dòng hoặc lỗi.
• Tích hợp bộ lọc EMC Class A: Giảm nhiễu điện từ, phù hợp cho môi trường công nghiệp.

3. Hướng dẫn kết nối sản phẩm 6SE6440-2AD24-0BA1 với phần mềm STARTER

A. Yêu Cầu Chuẩn Bị:

1. Biến tần 6SE6440-2AD24-0BA1 MM440 3-phase 4.0kW: Đã được cấp nguồn đúng cách.
2. Máy Tính (PC/Laptop): Đã cài đặt phần mềm Siemens Starter (có thể tải miễn phí từ trang web hỗ trợ của Siemens). Đảm bảo phiên bản Starter tương thích với firmware của biến tần.
3. Bộ Chuyển Đổi USB sang RS485: Đây là thiết bị trung gian quan trọng để kết nối cổng USB của máy tính với cổng truyền thông RS485 trên biến tần. Nên sử dụng các bộ chuyển đổi chất lượng tốt, có driver tương thích với hệ điều hành máy tính của bạn (ví dụ: Siemens PC Adapter USB A2 hoặc các loại tương thích khác).
4. Cáp Kết Nối: Cáp xoắn đôi (twisted pair cable) có chống nhiễu để nối từ bộ chuyển đổi USB-RS485 đến chân đấu nối RS485 trên biến tần (thường là chân 14 và 15 trên terminal điều khiển).

B. Các Bước Thực Hiện Kết Nối:

Bước 1: Đấu Nối Phần Cứng:

• Kết nối bộ chuyển đổi USB-RS485 vào cổng USB của máy tính. Cài đặt driver cho bộ chuyển đổi nếu cần thiết (thường đi kèm theo thiết bị hoặc tải từ nhà sản xuất bộ chuyển đổi).
• Xác định đúng các chân tín hiệu RS485 trên biến tần MM440. Theo tài liệu của Siemens, thường là: Chân 14: P+ (Tín hiệu dương RS485) và Chân 15: N- (Tín hiệu âm RS485)
• Nối dây tín hiệu từ bộ chuyển đổi RS485 đến các chân tương ứng trên biến tần. Nối P+ với P+, N- với N-. Đảm bảo kết nối chắc chắn và đúng cực. Nếu khoảng cách kết nối xa, nên sử dụng điện trở đầu cuối (terminal resistor, thường là 120 Ohm) ở hai đầu đường truyền.

Bước 2: Cài Đặt Thông Số Giao Tiếp Trên Biến Tần (Nếu Cần):

Mặc định, biến tần MM440 thường đã được cài đặt sẵn để giao tiếp qua USS trên cổng RS485. Tuy nhiên, cần kiểm tra và đảm bảo các thông số sau phù hợp:

• P0003 = 3: Đặt mức truy cập là Expert (Chuyên gia) để có thể thay đổi các thông số hệ thống.
• P0700 = 5: Chọn nguồn lệnh điều khiển từ giao tiếp nối tiếp (USS/Modbus). (Lưu ý: Chỉ đặt giá trị này nếu bạn muốn điều khiển biến tần từ Starter, nếu chỉ muốn cài đặt và giám sát thì có thể giữ nguyên cài đặt nguồn lệnh khác).
• P1000 = 5: Chọn nguồn đặt tần số từ giao tiếp nối tiếp. (Tương tự P0700).
• P2010: Tốc độ Baud (Baud rate) cho USS/Modbus. Mặc định thường là 9600 bps. Cần ghi nhớ giá trị này để cài đặt trên phần mềm Starter.
• P2011: Địa chỉ biến tần (USS/Modbus address). Mặc định thường là 0. Mỗi biến tần trên cùng một mạng phải có địa chỉ duy nhất.

Việc cài đặt này có thể thực hiện qua BOP/AOP trước khi kết nối với Starter.

Bước 3: Cấu Hình Giao Tiếp Trên Phần Mềm Starter:

• Mở phần mềm Starter trên máy tính.
• Tạo một dự án mới (Project) hoặc mở dự án đã có.
• Trong cửa sổ Project Navigator, tìm đến mục “Accessible Nodes” hoặc “Online Access”.
• Chọn đúng cổng COM ảo (Virtual COM Port) mà bộ chuyển đổi USB-RS485 đã tạo ra trên máy tính của bạn (có thể kiểm tra trong Device Manager của Windows).
• Cấu hình các thông số giao tiếp cho cổng COM này: Chọn giao thức là USS, đặt Baud rate và Address trùng khớp với giá trị đã cài đặt trên biến tần (P2010 và P2011). Các thông số khác như Parity, Data bits, Stop bits thường để mặc định theo chuẩn USS (ví dụ: 8 data bits, 1 stop bit, Even parity).
• Nhấn nút “Update Accessible Nodes” hoặc tương tự để phần mềm quét tìm biến tần trên mạng.

Bước 4: Kết Nối Trực Tuyến (Go Online):

Nếu cấu hình đúng, biến tần 6SE6440-2AD24-0BA1 sẽ xuất hiện trong danh sách “Accessible Nodes”.

Nhấp chuột phải vào biểu tượng biến tần và chọn “Connect” hoặc “Go Online”.

Nếu kết nối thành công, biểu tượng biến tần sẽ chuyển sang trạng thái online, và bạn có thể bắt đầu truy cập vào các chức năng của Starter như:

• Parameter view: Xem và chỉnh sửa toàn bộ danh sách thông số của biến tần.
• Commissioning wizards: Sử dụng các trình hướng dẫn để cài đặt nhanh (ví dụ: nhập thông số động cơ, cài đặt I/O).
• Control panel: Điều khiển chạy/dừng, đặt tốc độ trực tiếp từ máy tính (nếu P0700/P1000=5).
• Diagnostics: Xem trạng thái hoạt động, lỗi, cảnh báo hiện tại và lịch sử lỗi.
• Trace/Function Generator: Giám sát đồ thị các thông số theo thời gian thực, rất hữu ích cho việc tinh chỉnh và phân tích.
• Upload/Download: Sao lưu toàn bộ thông số từ biến tần lên máy tính hoặc tải bộ thông số từ máy tính xuống biến tần.

4. Hướng dẫn lập trình cơ bản 6SE6440-2AD24-0BA1

A. Các Bước Lập Trình Cơ Bản (Quick Commissioning):

Đây là những cài đặt tối thiểu cần thực hiện để biến tần có thể chạy được với động cơ một cách cơ bản và an toàn. Có thể thực hiện qua BOP/AOP hoặc phần mềm Starter (khuyến nghị dùng Starter để tiện theo dõi và nhập liệu).

Bước 1: Reset Về Mặc Định Nhà Sản Xuất (Factory Reset – Tùy chọn nhưng khuyến nghị cho lần cài đầu):

• Truy cập thông số P0010 = 30 (Factory reset).
• Truy cập thông số P0970 = 1 (Execute factory reset).
• Biến tần sẽ khởi động lại với các giá trị mặc định. Điều này đảm bảo không còn các cài đặt cũ gây xung đột.

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. Các thông số này thường có trên nhãn (nameplate) của động cơ.

• P0003 = 1 hoặc 3: Đặt mức truy cập User hoặc Expert.
• P0100: Chọn tiêu chuẩn động cơ (ví dụ: 0 = Châu Âu IEC 50Hz, 1 = Bắc Mỹ NEMA 60Hz). Chọn phù hợp với động cơ và lưới điện của bạn.
• 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, tùy thuộc P0100).
• P0308: Hệ số công suất định mức động cơ (Cos Phi).
• P0310: Tần số định mức động cơ (Hz).
• P0311: Tốc độ định mức động cơ (RPM – vòng/phút).

Bước 3: Chạy Nhận Dạng Động Cơ (Motor Identification – Chỉ thực hiện khi P0010=1): Sau khi nhập thông số, cần thực hiện quá trình này để biến tần tự động đo đạc và tối ưu hóa các tham số điều khiển cho động cơ cụ thể đang kết nối. Đặc biệt quan trọng khi dùng chế độ điều khiển Vector (SVC).

• P0010 = 1 (Quick commissioning).
• P1910 = 1 (Enable motor identification at standstill – nhận dạng khi đứng yên) hoặc P1910 = 3 (nhận dạng hoàn chỉnh, động cơ sẽ quay). Lưu ý: Đảm bảo an toàn, tách tải khỏi trục động cơ nếu chọn P1910=3.
• Cấp lệnh chạy (Run command) cho biến tần (ví dụ qua nút bấm trên BOP/AOP nếu P0700=1, hoặc qua ngõ vào số nếu P0700=2).
• Biến tần sẽ tự động thực hiện đo đạc trong vài chục giây đến vài phút. Sau khi hoàn tất, P1910 sẽ tự động trả về 0. Nên đặt P0010 = 0 sau khi hoàn thành.

Bước 4: Cài Đặt Giới Hạn Vận Hành Cơ Bản:

• P1080: Tần số tối thiểu (Hz).
• P1082: Tần số tối đa (Hz). Thường đặt bằng tần số định mức động cơ (P0310) hoặc cao hơn nếu ứng dụng cho phép.
• P1120: Thời gian tăng tốc (Ramp-up time) (s). Thời gian để biến tần tăng tốc từ 0 Hz lên tần số tối đa.
• P1121: Thời gian giảm tốc (Ramp-down time) (s). Thời gian để biến tần giảm tốc từ tần số tối đa về 0 Hz.
• P0640: Giới hạn dòng điện động cơ (% của dòng định mức P0305). Đặt giá trị phù hợp để bảo vệ động cơ khỏi quá tải.

Bước 5: Lựa Chọn Nguồn Lệnh Điều Khiển và Nguồn Đặt Tốc Độ:

• P0700: Chọn nguồn lệnh Chạy/Dừng (ví dụ: 1 = BOP/AOP, 2 = Ngõ vào số (Terminal), 5 = Giao tiếp USS/Modbus).
• P1000: Chọn nguồn đặt giá trị tần số/tốc độ (ví dụ: 1 = BOP/AOP, 2 = Ngõ vào tương tự (Analog Input), 3 = Tốc độ đặt trước (Fixed Frequency), 5 = Giao tiếp USS/Modbus).

Sau khi hoàn thành 5 bước này, biến tần 6SE6440-2AD24-0BA1 đã sẵn sàng để vận hành cơ bản. Bạn có thể cấp lệnh chạy và điều chỉnh tốc độ theo nguồn đã chọn.

B. Lập Trình Nâng Cao và Tinh Chỉnh:

Sau khi chạy cơ bản, bạn có thể đi sâu vào các nhóm tham số khác để tối ưu hóa hoạt động và khai thác các tính năng nâng cao:

• Tinh Chỉnh Điều Khiển Vector (SVC – Nhóm P1300-P1900): Nếu sử dụng SVC, bạn có thể tinh chỉnh các hệ số khuếch đại (gain) của bộ điều khiển tốc độ, dòng điện để cải thiện đáp ứng động và độ ổn định. Việc này đòi hỏi kiến thức chuyên sâu và nên tham khảo kỹ tài liệu hoặc sự hỗ trợ từ chuyên gia.
• Cấu Hình Ngõ Vào/Ra (I/O – Nhóm P0701-P0748, P0771-P0781): Gán chức năng cụ thể cho từng ngõ vào số (ví dụ: Chạy thuận, chạy nghịch, lỗi ngoài, chọn tốc độ đặt trước), ngõ vào tương tự (đặt tốc độ, tín hiệu phản hồi PID), ngõ ra rơ le (báo lỗi, báo chạy, đạt tốc độ), ngõ ra tương tự (xuất tần số thực, dòng điện thực).
• Cài Đặt Tốc Độ Đặt Trước (Fixed Frequencies – Nhóm P1001-P1014): Định nghĩa các cấp tốc độ cố định và chọn lựa chúng thông qua các ngõ vào số.
• Cấu Hình Bộ Điều Khiển PID (Nhóm P2200-P2294): Kích hoạt PID, chọn nguồn đặt (Setpoint), nguồn phản hồi (Feedback), cài đặt các hệ số P, I, D, cấu hình ngõ ra PID.
• Sử Dụng Khối Chức Năng Tự Do (FFB – Nhóm P2800-P2889): Lập trình logic tùy chỉnh bằng cách kết nối các khối chức năng có sẵn.
• Cài Đặt Chức Năng Bảo Vệ Nâng Cao: Tinh chỉnh các ngưỡng bảo vệ quá nhiệt động cơ (P0601-P0611), cấu hình chức năng dừng an toàn (Safe Torque Off – STO, nếu có module tùy chọn), bảo vệ mất pha…
• Cấu Hình Giao Tiếp Mạng (Nhóm P2000-P2041): Cài đặt chi tiết cho giao thức USS, Modbus hoặc các module mạng mở rộng (Profibus, ProfiNet…).

5. Khắc phục một số lỗi thường gặp trên 6SE6440-2AD24-0BA1

6. Liên hệ ngay Thanhthienphu.vn để sở hữu và nhận tư vấn chuyên sâu

Bạn khao khát nâng cấp hệ thống truyền động lên một tầm cao mới? Bạn mong muốn tối ưu hóa từng chuyển động trong dây chuyền, biến mỗi vòng quay của động cơ thành lợi nhuận và hiệu quả? Bạn cần một đối tác tin cậy, không chỉ cung cấp sản phẩm chính hãng mà còn đồng hành cùng bạn trong suốt quá trình lựa chọn, lắp đặt, vận hành và bảo trì Thanhthienphu.vn chính là câu trả lời mà bạn đang tìm kiếm.

Tại Thanh Thiên Phú, chúng tôi không chỉ bán một sản phẩm, chúng tôi mang đến một giải pháp toàn diện:

• Sản phẩm chính hãng 100%: Cam kết cung cấp 6SE6440-2AD24-0BA1 MM440 3-phase 4.0kW chính hãng, đầy đủ chứng từ CO/CQ, bảo hành theo tiêu chuẩn nhà sản xuất.
• Giá cả cạnh tranh: Chính sách giá tốt nhất thị trường cùng nhiều chương trình ưu đãi hấp dẫn, giúp bạn tối ưu chi phí đầu tư.
• Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu: Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, am hiểu sâu sắc về sản phẩm và ứng dụng, sẵn sàng lắng nghe, phân tích nhu cầu và tư vấn giải pháp phù hợp nhất với hệ thống của bạn, dù bạn ở Hà Nội, TP. Hồ Chí Minh, Đà Nẵng hay bất kỳ khu công nghiệp nào trên cả nước.
• Hỗ trợ tận tình: Chúng tôi đồng hành cùng bạn từ khâu lựa chọn, hỗ trợ cài đặt, lập trình cơ bản đến xử lý sự cố trong quá trình vận hành.
• Dịch vụ hậu mãi chu đáo: Chính sách bảo hành rõ ràng, hỗ trợ kỹ thuật nhanh chóng, đảm bảo hệ thống của bạn luôn hoạt động ổn định.
• Giao hàng nhanh chóng: Mạng lưới phân phối rộng khắp, đảm bảo giao hàng tận nơi nhanh chóng và an toàn.

Liên hệ ngay để nhận tư vấn chuyên sâu và báo giá tốt nhất!

• Hotline: 08.12.77.88.99
• 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 đồng hành cùng bạn trên con đường chinh phục hiệu quả và thành công trong lĩnh vực tự động hóa công nghiệp.

• 6SE6440-2AD25-5CA1

• 6SE6440-2UD37-5FA1

• 6SE6440-2UD13-7AA1

• 6SE6440-2UD33-7EA1