6SE7021-0EP50 – Biến tần Simovert Siemens

Download tài liệu SINAMICS SIMOVERT

➢ SINAMICS SIMOVERT Catalogue

6SE7021-0EP50 Simovert Masterdrives không chỉ là một bộ biến tần AC thông thường, mà còn là trái tim mạnh mẽ, đáng tin cậy cho mọi hệ thống truyền động công nghiệp, mang đến hiệu suất vượt trội và sự ổn định bền vững mà thanhthienphu.vn tự hào cung cấp đến quý kỹ sư và doanh nghiệp.

1. Thông Tin Chi Tiết Về Sản Phẩm 6SE7021-0EP50

2. Cấu Tạo Bên Trong 6SE7021-0EP50

• Module Công Suất (Power Module): Đây là trái tim của biến tần, chứa các linh kiện bán dẫn công suất cao như IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor) chịu trách nhiệm chuyển đổi điện áp DC thành điện áp AC 3 pha với tần số và biên độ thay đổi để điều khiển tốc độ động cơ. Siemens sử dụng các IGBT chất lượng hàng đầu, đảm bảo hiệu suất chuyển đổi cao, tổn hao thấp và độ bền vượt trội ngay cả khi hoạt động liên tục dưới tải nặng. Module này thường được gắn trên một hệ thống tản nhiệt lớn, hiệu quả.
• Module Điều Khiển (Control Module / Electronics Board): Bộ não của 6SE7021-0EP50, chứa vi xử lý tốc độ cao, bộ nhớ và các mạch logic phức tạp. Nó thực hiện các thuật toán điều khiển tinh vi như Vector Control, xử lý tín hiệu từ cảm biến (nếu có), giao tiếp với các thiết bị ngoại vi (PLC, HMI), quản lý các chức năng bảo vệ và chẩn đoán lỗi. Thiết kế module điều khiển riêng biệt giúp dễ dàng thay thế hoặc nâng cấp firmware mà không ảnh hưởng đến phần công suất.
• Mạch Chỉnh Lưu (Rectifier Circuit): Nằm ở phần đầu vào, có nhiệm vụ chuyển đổi điện áp AC 3 pha từ lưới điện thành điện áp DC một chiều cung cấp cho mạch nghịch lưu (inverter stage) trong module công suất. Sử dụng các diode hoặc thyristor chất lượng cao để đảm bảo dòng DC ổn định và giảm sóng hài ngược trở lại lưới điện.
• Tụ Điện DC Link (DC Link Capacitors): Các tụ điện lớn có nhiệm vụ lưu trữ năng lượng và làm phẳng điện áp DC sau chỉnh lưu, cung cấp nguồn năng lượng ổn định cho mạch nghịch lưu, đặc biệt quan trọng khi có biến động tải hoặc trong quá trình hãm tái sinh. Chất lượng tụ điện ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ và độ ổn định của biến tần.
• Bộ Lọc EMC/RFI (EMC/RFI Filter): Thường được tích hợp sẵn hoặc là tùy chọn, bộ lọc này giúp giảm nhiễu điện từ (EMI) phát ra từ biến tần, đảm bảo tuân thủ các tiêu chuẩn về tương thích điện từ (EMC) và không gây ảnh hưởng đến các thiết bị điện tử nhạy cảm khác trong nhà máy.
• Quạt Tản Nhiệt (Cooling Fan): Do hoạt động với công suất lớn, biến tần sinh nhiệt đáng kể. Quạt tản nhiệt hiệu suất cao giúp duy trì nhiệt độ hoạt động tối ưu cho các linh kiện bên trong, đặc biệt là module công suất, từ đó kéo dài tuổi thọ và đảm bảo hiệu suất ổn định. Quạt thường có thể thay thế dễ dàng khi cần bảo trì.
• Các Cổng Kết Nối (Terminals and Ports): Bao gồm các terminal đấu nối động lực (nguồn vào L1, L2, L3; đầu ra động cơ U, V, W; kết nối DC link +, -; kết nối điện trở hãm), các terminal điều khiển (ngõ vào/ra số DI/DO, ngõ vào/ra tương tự AI/AO), cổng giao tiếp (RS485 cho USS), và các khe cắm (slot) để lắp thêm các module mở rộng chức năng hoặc giao tiếp (option boards).
• Vỏ Bảo Vệ (Enclosure): Với cấp bảo vệ IP20, vỏ máy được thiết kế chắc chắn để bảo vệ các linh kiện bên trong khỏi bụi bẩn và tiếp xúc không mong muốn, đồng thời tối ưu hóa luồng không khí làm mát.

3. Khai Phá Các Tính Năng Chính Của 6SE7021-0EP50

Điều Khiển Vector Vượt Trội (Vector Control – VC):

• Mô tả: Đây là tính năng chủ lực của dòng Masterdrives VC. Bằng cách phân tích và điều khiển độc lập thành phần dòng điện tạo từ thông và tạo mô-men của động cơ, VC cho phép kiểm soát tốc độ và mô-men xoắn với độ chính xác cực cao, ngay cả ở tốc độ thấp hoặc bằng không.
• Lợi ích: Đáp ứng động nhanh và chính xác, mô-men khởi động lớn (thường đạt 200% mô-men định mức), điều khiển mô-men trực tiếp, ổn định tốc độ tuyệt vời ngay cả khi tải thay đổi đột ngột. Lý tưởng cho các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao như máy công cụ CNC, hệ thống định vị, cẩu trục, máy đóng gói, máy in.

Điều Khiển V/f (Voltage/Frequency Control):

• Mô tả: Phương pháp điều khiển cơ bản, duy trì tỷ lệ cố định hoặc tùy chỉnh giữa điện áp và tần số cấp cho động cơ. Có nhiều biến thể như V/f tuyến tính, V/f bậc hai (cho bơm, quạt), V/f đa điểm (FCC – Flux Current Control).
• Lợi ích: Đơn giản, dễ cài đặt, phù hợp cho các ứng dụng không yêu cầu độ chính xác quá cao hoặc điều khiển nhiều động cơ song song từ một biến tần như hệ thống bơm, quạt thông gió, băng tải đơn giản. Chế độ FCC giúp cải thiện hiệu suất và mô-men ở tốc độ thấp so với V/f tuyến tính.

Khả Năng Chịu Quá Tải Mạnh Mẽ:

• Mô tả: Như đã đề cập trong bảng thông số, 6SE7021-0EP50 có khả năng chịu quá tải 150% trong 60 giây và lên đến 200% trong thời gian ngắn hơn.
• Lợi ích: Đảm bảo biến tần không bị lỗi (trip) khi có tải đột biến hoặc trong giai đoạn khởi động các tải có quán tính lớn, tăng cường độ tin cậy và tính liên tục của hệ thống.

Chức Năng Tiết Kiệm Năng Lượng:

• Mô tả: Tích hợp các thuật toán tự động tối ưu hóa điện áp đầu ra dựa trên tải thực tế của động cơ, đặc biệt hiệu quả ở chế độ non tải hoặc tải nhẹ. Chế độ V/f bậc hai cũng giúp tiết kiệm đáng kể điện năng cho các ứng dụng bơm, quạt.
• Lợi ích: Giảm chi phí điện năng tiêu thụ, góp phần bảo vệ môi trường và nâng cao hiệu quả kinh tế cho doanh nghiệp. Theo các nghiên cứu, việc sử dụng biến tần cho bơm, quạt có thể tiết kiệm từ 20-50% năng lượng so với phương pháp điều khiển truyền thống.

Tích Hợp Bộ Hãm Động Năng (Braking Chopper):

• Mô tả: Cho phép kết nối trực tiếp điện trở hãm (braking resistor) để tiêu tán năng lượng tái sinh từ động cơ trong quá trình giảm tốc hoặc hãm.
• Lợi ích: Ngăn ngừa lỗi quá áp DC link (F002), cho phép giảm tốc nhanh và kiểm soát tốt động cơ trong các ứng dụng có quán tính lớn hoặc chu kỳ dừng/chạy thường xuyên.

Đa Dạng Chức Năng Bảo Vệ:

• Mô tả: Tích hợp đầy đủ các chức năng bảo vệ biến tần và động cơ: bảo vệ quá dòng (F001), quá áp (F002), thấp áp (F003), quá nhiệt biến tần (F004), quá nhiệt động cơ (qua I2t hoặc cảm biến PTC/KTY), mất pha đầu vào/đầu ra (F006, F011), chạm đất (F023)…
• Lợi ích: Đảm bảo an toàn cho thiết bị và con người, giảm thiểu rủi ro hư hỏng, kéo dài tuổi thọ hệ thống và giảm chi phí sửa chữa.

Khả Năng Mở Rộng Linh Hoạt:

• Mô tả: Thiết kế với các khe cắm (slot) cho phép lắp thêm các bo mạch tùy chọn (option boards) để mở rộng chức năng: bo mạch giao tiếp (Profibus, DeviceNet, CANopen…), bo mạch encoder (cho điều khiển vòng kín), bo mạch mở rộng I/O, bo mạch an toàn (Safety Integrated).
• Lợi ích: Tùy biến biến tần theo đúng yêu cầu ứng dụng cụ thể, dễ dàng tích hợp vào các hệ thống tự động hóa phức tạp và nâng cấp khi cần thiết.

Giao Diện Người Dùng Thân Thiện:

• Mô tả: Có thể sử dụng Bảng điều khiển cơ bản (BOP) hoặc Bảng điều khiển cao cấp (AOP – tùy chọn) để cài đặt thông số, giám sát trạng thái và chẩn đoán lỗi trực tiếp trên biến tần. Phần mềm DriveMonitor/STARTER trên máy tính cung cấp giao diện đồ họa trực quan và nhiều tính năng nâng cao.
• Lợi ích: Dễ dàng vận hành và bảo trì, giảm thời gian dừng máy và tăng hiệu quả làm việc cho kỹ thuật viên.

4. Hướng Dẫn Kết Nối 6SE7021-0EP50 Với Phần Mềm

Bước 1: Kết nối phần cứng:

• Nối bộ chuyển đổi USB-to-RS485 vào cổng USB của máy tính. Cài đặt driver cho bộ chuyển đổi nếu cần.
• Kết nối đầu ra RS485 của bộ chuyển đổi vào cổng X300 trên biến tần 6SE7021-0EP50. Lưu ý đấu đúng chân tín hiệu (thường là chân 3 và 8 cho tín hiệu Data+ và Data-, tham khảo manual). Đảm bảo nối dây tiếp đất (GND) nếu cần thiết để tránh nhiễu.
• Kiểm tra điện trở đầu cuối (terminating resistor) trên đường truyền RS485. Thông thường, cần bật điện trở đầu cuối ở thiết bị cuối cùng trên bus.

Bước 2: Cấu hình thông số giao tiếp trên biến tần:

• Sử dụng BOP hoặc AOP để truy cập vào nhóm thông số giao tiếp USS (thường bắt đầu bằng P7xx hoặc tương tự, kiểm tra manual cụ thể).
• Đặt địa chỉ biến tần (USS Address, ví dụ: P734.1 = 1). Mỗi biến tần trên cùng một bus phải có địa chỉ duy nhất.
• Đặt tốc độ truyền (Baud rate, ví dụ: P734.2 = 6 tương ứng 9600 bps). Tốc độ này phải giống với cài đặt trên phần mềm máy tính.
• Các thông số khác như Parity, Data bits, Stop bits thường để mặc định theo chuẩn USS.

Bước 3: Cấu hình kết nối trên phần mềm (DriveMonitor/STARTER):

• Mở phần mềm DriveMonitor hoặc STARTER trên máy tính.
• Tạo một project mới hoặc mở project có sẵn.
• Thêm một thiết bị mới (New Drive Unit) và chọn đúng dòng Simovert Masterdrives VC.
• Trong phần cài đặt giao tiếp (Communication Settings / Set PG/PC Interface), chọn cổng COM tương ứng với bộ chuyển đổi USB-to-RS485 của bạn.
• Chọn giao thức là USS.
• Cấu hình tốc độ Baud rate và địa chỉ biến tần (Address) giống hệt như đã cài đặt trên biến tần ở Bước 2.
• Lưu cấu hình và thử kết nối (Go Online / Connect).

Bước 4: Kiểm tra kết nối và bắt đầu làm việc:

• Nếu kết nối thành công, phần mềm sẽ hiển thị trạng thái “Online” hoặc tương tự. Bạn sẽ thấy các thông số của biến tần được tải lên.
• Bây giờ bạn có thể đọc/ghi thông số, giám sát trạng thái (tốc độ, dòng điện, điện áp…), xem lịch sử lỗi, sao lưu bộ thông số (Upload), nạp bộ thông số (Download)…

5. Hướng Dẫn Lập Trình Cơ Bản Cho 6SE7021-0EP50

A. Các phương pháp lập trình:

1. Sử dụng Bảng Điều Khiển (BOP/AOP): Thích hợp cho việc cài đặt nhanh các thông số cơ bản hoặc tinh chỉnh tại chỗ. BOP (Basic Operator Panel) có màn hình hiển thị số và vài nút bấm. AOP30 (Advanced Operator Panel – tùy chọn) có màn hình LCD đồ họa, hiển thị rõ ràng tên thông số và giá trị, giúp thao tác dễ dàng hơn.
2. Sử dụng Phần Mềm (DriveMonitor/STARTER): Phương pháp mạnh mẽ và trực quan nhất, cho phép truy cập toàn bộ thông số, hiển thị dạng cây thư mục rõ ràng, có giải thích chi tiết cho từng thông số, hỗ trợ sao lưu/phục hồi, so sánh bộ thông số và giám sát online. Đây là phương pháp được khuyến nghị cho việc cài đặt lần đầu hoặc cấu hình phức tạp.

B. Quy trình lập trình cơ bản (Các bước chính):

Bước 1: Reset về mặc định nhà sản xuất (Factory Reset – Tùy chọn nhưng khuyến nghị cho cài đặt mới):

• Mục đích: Đưa tất cả thông số về giá trị gốc, tránh xung đột từ các cài đặt cũ.
• Cách thực hiện: Tìm thông số reset (thường là P053 = 6 hoặc tương tự, kiểm tra manual) và thực hiện lệnh reset. Sau khi reset, biến tần cần được cấp nguồn lại.

Bước 2: Chạy chế độ Quick Commissioning (Cài đặt nhanh):

• Mục đích: Hướng dẫn người dùng cài đặt các thông số quan trọng nhất một cách tuần tự.
• Cách thực hiện (qua BOP/AOP): Truy cập thông số P060 và chọn chế độ Quick Commissioning. Biến tần sẽ lần lượt yêu cầu nhập các thông số cốt lõi.
• Cách thực hiện (qua DriveMonitor/STARTER): Phần mềm thường có trình hướng dẫn (Wizard) riêng cho việc cài đặt nhanh, trực quan hơn nhiều.

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.

Các thông số cần nhập (lấy từ nhãn động cơ – nameplate):

• Điện áp định mức (P101)
• Dòng điện định mức (P102)
• Công suất định mức (P103)
• Tần số định mức (P104)
• Tốc độ định mức (P105)
• Hệ số công suất cosφ (P106 – nếu có)
• Kiểu đấu nối động cơ (Sao/Tam giác – P100)

Lưu ý: Nhập sai thông số động cơ có thể dẫn đến điều khiển không ổn định, hiệu suất thấp hoặc thậm chí hư hỏng động cơ/biến tần.

Bước 4: Chọn phương pháp điều khiển (Control Mode):

• Thông số P199 hoặc tương tự.
• Chọn V/f (cho ứng dụng đơn giản như bơm, quạt) hoặc VC (Vector Control – cho ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao).

Bước 5: Cài đặt các giới hạn vận hành (Operating Limits):

• Tốc độ tối thiểu (P303)
• Tốc độ tối đa (P304)
• Giới hạn dòng điện (P282) – thường để mặc định hoặc điều chỉnh theo yêu cầu bảo vệ.

Bước 6: Cài đặt thời gian tăng/giảm tốc (Ramp Times):

• Thời gian tăng tốc (Ramp-up time – P301): Thời gian để động cơ tăng tốc từ 0 đến tần số/tốc độ tối đa.
• Thời gian giảm tốc (Ramp-down time – P302): Thời gian để động cơ giảm tốc từ tần số/tốc độ tối đa về 0.
• Cài đặt phù hợp giúp vận hành mượt mà, tránh sốc cơ khí và lỗi quá dòng/quá áp.

Bước 7: Cấu hình ngõ vào/ra điều khiển (Control I/O):

• Chọn nguồn lệnh chạy/dừng (Start/Stop command source): ví dụ từ Terminal (DI), từ BOP/AOP, từ truyền thông (USS, Profibus…). (Thông số P580-P582 hoặc tương tự).
• Chọn nguồn đặt tần số/tốc độ (Setpoint source): ví dụ từ biến trở (AI), từ BOP/AOP, từ truyền thông… (Thông số P443 hoặc tương tự).
• Cấu hình chức năng cho các ngõ vào số (DI), ngõ ra số (DO), ngõ vào tương tự (AI), ngõ ra tương tự (AO) theo yêu cầu ứng dụng (ví dụ: DI1=Start/Stop, DI2=Chạy thuận/ngược, AO1=Hiển thị tốc độ thực tế…).

Bước 8: Tối ưu hóa và Tự động dò thông số động cơ (Optimization and Motor Identification – Đặc biệt quan trọng cho VC):

• Mục đích: Giúp biến tần tự động đo đạc các thông số điện trở, điện kháng của động cơ để tối ưu hóa thuật toán điều khiển Vector.
• Cách thực hiện: Tìm thông số kích hoạt Motor ID (ví dụ P115 = 1 hoặc 3) và thực hiện lệnh chạy. Động cơ có thể đứng yên hoặc quay nhẹ trong quá trình này (tùy chọn P115). Đảm bảo động cơ đã được kết nối đúng và không tải.
• Việc thực hiện thành công bước này sẽ cải thiện đáng kể độ chính xác và ổn định của chế độ điều khiển Vector.

Bước 9: Lưu thông số (Save Parameters):

• Sau khi hoàn tất cài đặt, cần lưu bộ thông số vào bộ nhớ non-volatile (EEPROM) của biến tần để không bị mất khi mất điện.
• Tìm thông số lưu (ví dụ P971 = 1 hoặc P60 = 0) và thực hiện lệnh lưu.

6. Khắc Phục Một Số Lỗi Thường Gặp Trên 6SE7021-0EP50

7. Liên Hệ thanhthienphu.vn Để Được Tư Vấn Chuyên Sâu Về 6SE7021-0EP50

6SE7021-0EP50 Simovert Masterdrives không chỉ là một thiết bị điều khiển động cơ, mà là một khoản đầu tư chiến lược vào hiệu quả, độ tin cậy và tương lai phát triển bền vững cho hệ thống sản xuất của bạn. Việc lựa chọn đúng giải pháp truyền động điện có thể tạo ra sự khác biệt rõ rệt, giúp bạn vượt qua những thách thức về hiệu suất, chi phí vận hành và an toàn, đồng thời nâng cao năng lực cạnh tranh trên thị trường ngày càng khốc liệt.

Tại sao nên chọn thanhthienphu.vn?

• Chuyên Môn Sâu Rộng: Chúng tôi am hiểu tường tận về dòng biến tần Simovert Masterdrives nói riêng và các thiết bị tự động hóa Siemens nói chung.
• Tư Vấn Tận Tâm: Luôn đặt lợi ích của khách hàng lên hàng đầu, tư vấn giải pháp phù hợp nhất, không chỉ bán sản phẩm.
• Hàng Chính Hãng, Giá Cả Cạnh Tranh: Cam kết cung cấp sản phẩm chất lượng với mức giá hợp lý và chính sách bảo hành rõ ràng.
• Hỗ Trợ Kỹ Thuật Nhanh Chóng: Sẵn sàng hỗ trợ cài đặt, lập trình, khắc phục sự cố và bảo trì sau bán hàng.
• Uy Tín Đã Được Khẳng Định: Là đối tác tin cậy của nhiều doanh nghiệp tại TP. Hồ Chí Minh và các tỉnh thành lân cận.

Hãy nhấc máy và gọi ngay Hotline: 08.12.77.88.99 để được giải đáp mọi thắc mắc của bạn, cung cấp báo giá chi tiết và hỗ trợ bạn lựa chọn giải pháp truyền động điện hoàn hảo nhất. 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 đồng hành cùng bạn trên con đường chinh phục những đỉnh cao mới trong sản xuất và tự động hóa. 

• 6SE7021-4EP50
• 6SX7010-0FJ00
• 6SE7013-0EP50
• 6SE7090-0XX84-0FF5