Cách chọn biến tần cho máy trộn và máy khuấy

Máy khuấy dung dịch loãng, máy trộn bột và bồn phối trộn nguyên liệu đặc có thể sử dụng động cơ cùng công suất nhưng yêu cầu truyền động khác nhau. Sự khác biệt thường xuất hiện khi khởi động, bổ sung nguyên liệu hoặc duy trì tốc độ thấp trong thời gian dài.

Chọn biến tần cho máy trộn và máy khuấy cần dựa trên nguyên liệu, kết cấu cơ khí và toàn bộ chu kỳ làm việc. Công suất motor chỉ là một phần của dữ liệu lựa chọn; cần đối chiếu thêm dòng điện, mô-men, khả năng quá tải và điều kiện làm mát.

Một hệ thống phù hợp phải đáp ứng được công đoạn có tải cao, đồng thời làm việc ổn định ở những chế độ công nghệ thường xuyên sử dụng.

Mục lục

1. Xác định nguyên liệu và điều kiện làm việc

2. Đánh giá cánh khuấy, lượng nạp và bộ truyền

3. Kiểm tra yêu cầu khởi động có tải

4. Đối chiếu dòng motor, mô-men và quá tải

5. Đánh giá thời gian làm việc ở tốc độ thấp

6. Chọn chức năng điều khiển và điều kiện lắp đặt

7. Kiểm tra lựa chọn và tham khảo ứng dụng thực tế

8. Thông tin cần gửi để được tư vấn

1. Xác định nguyên liệu và điều kiện làm việc

Trước khi hỏi nên dùng biến tần bao nhiêu kW, cần làm rõ máy đang xử lý nguyên liệu gì và tải thay đổi ra sao trong một mẻ.

Với chất lỏng và hỗn hợp đặc

Cần thu thập những thông tin:

• Thành phần nguyên liệu.
• Độ nhớt tại nhiệt độ làm việc, nếu có dữ liệu.
• Sự thay đổi trạng thái trong quá trình trộn.
• Khả năng lắng, bám cánh hoặc đóng đặc khi dừng.
• Trình tự bổ sung các thành phần.
• Thời gian của từng công đoạn.

Một hỗn hợp có thể dễ khuấy lúc đầu nhưng khó khuấy hơn sau khi bổ sung bột hoặc thay đổi nhiệt độ. Vì vậy, không nên chỉ đánh giá nguyên liệu trước khi bắt đầu mẻ.

Với bột, hạt và nguyên liệu rời

Độ nhớt không phải thông tin duy nhất hoặc phù hợp nhất để mô tả tải. Cần xem thêm:

• Khối lượng riêng xốp.
• Độ ẩm và tính kết dính.
• Khả năng vón cục.
• Mức độ đầy của buồng trộn.
• Cách cấp và xả nguyên liệu.

Tên gọi “máy trộn bột” chưa đủ để kết luận tải nhẹ hay tải nặng.

Xác định giai đoạn khó nhất

Tải cao nhất có thể xuất hiện khi khởi động, khi tăng lượng nạp hoặc gần cuối quá trình.

Delixi lưu ý đặc tính mô-men của máy trộn có thể thay đổi khi môi chất từ loãng trở nên có độ nhớt cao. Do đó, việc lựa chọn phải dựa trên điều kiện công nghệ thực tế.

2. Đánh giá cánh khuấy, lượng nạp và bộ truyền

Biến tần điều khiển động cơ, nhưng động cơ phải làm việc cùng cánh khuấy, trục, hộp số và những bộ phận cơ khí liên quan.

Cùng motor nhưng tải có thể thay đổi

Khi tăng kích thước cánh, tăng lượng nguyên liệu hoặc đổi công thức, yêu cầu mô-men có thể khác trước.

Bộ biến tần đang dùng phù hợp với một mẻ nhỏ chưa chắc đáp ứng mẻ lớn hơn. Cần đánh giá nhu cầu sau thay đổi trước khi quyết định giữ nguyên thiết bị.

Phân biệt tốc độ motor và tốc độ khuấy

Nếu máy sử dụng hộp số, tốc độ động cơ khác tốc độ trục khuấy.

Dải tần số cần được xác định từ tốc độ đầu ra mong muốn, tỷ số truyền và giới hạn của tổ hợp. Không chọn chỉ theo cảm giác máy đang quay nhanh hay chậm.

Kiểm tra cơ khí trước khi tăng khả năng tải

Ma sát bất thường, ổ đỡ xuống cấp hoặc khớp nối lắp không phù hợp đều có thể ảnh hưởng đến dòng và nhiệt.

Tăng công suất biến tần không xử lý được nguyên nhân cơ khí còn tồn tại.

Cánh khuấy và cơ cấu truyền động của máy trộn.

3. Kiểm tra yêu cầu khởi động có tải

Khởi động thùng rỗng khác với khởi động khi cánh đã nằm trong nguyên liệu đặc hoặc hỗn hợp đã lắng sau thời gian nghỉ.

Trước tiên cần xác nhận máy có được phép khởi động ở trạng thái đó không.

Những câu hỏi cần trả lời

• Máy chạy trước rồi mới nạp hay nạp xong mới chạy?
• Có dừng giữa mẻ không?
• Nguyên liệu thay đổi thế nào trong thời gian dừng?
• Cần bao lâu để đạt tốc độ làm việc?
• Tình trạng khởi động khó xuất hiện thường xuyên hay chỉ ở một số mẻ?

Các câu trả lời giúp phân biệt yêu cầu tải theo thiết kế với hiện tượng bất thường.

Kéo dài thời gian tăng tốc có đủ không?

Tăng thời gian tăng tốc có thể giảm phần mô-men cần cho gia tốc. Tuy nhiên, động cơ vẫn phải tạo đủ mô-men để thắng lực cản của nguyên liệu.

Nếu trục chưa thể bắt đầu quay, chỉ kéo dài thời gian hoặc tăng giới hạn dòng có thể không giải quyết được vấn đề.

Cần xem xét cả biến tần, motor, hộp số và điều kiện nguyên liệu.

Không ép chạy khi cơ cấu đang kẹt

Phải phân biệt khởi động có tải với kẹt cơ khí, vật lạ hoặc nguyên liệu đang ở trạng thái không được phép vận hành.

Không dùng chức năng tăng mô-men để thay thế việc tìm nguyên nhân cản tải.

4. Đối chiếu dòng motor, mô-men và quá tải

Bắt đầu từ dữ liệu động cơ

Cần có ảnh nhãn nhìn rõ:

• Loại motor.
• Công suất.
• Điện áp và cách đấu.
• Dòng định mức.
• Tần số và tốc độ.

Sau đó đối chiếu với bảng định mức biến tần ở điện áp và điều kiện làm việc tương ứng.

Không mặc định hai motor cùng kW sẽ có dòng và đặc tính vận hành giống nhau.

Đánh giá cả dòng liên tục và dòng tăng tải

Lựa chọn phải đáp ứng giai đoạn chạy thông thường lẫn khởi động, tăng tốc hoặc thay đổi tải.

Một số đo khi máy chạy nhẹ chưa đủ đại diện cho toàn bộ chu kỳ. Với máy đang sản xuất, nên ghi nhận dữ liệu ở các giai đoạn khác nhau.

Đọc đủ điều kiện quá tải

Thông số quá tải cần được xem cùng:

1. Dòng định mức làm cơ sở tính.
2. Tỷ lệ cho phép.
3. Thời gian duy trì.
4. Chu kỳ lặp và điều kiện áp dụng.

Không chọn chỉ theo con số phần trăm lớn nhất. Các hồ sơ quá tải có thể khác nhau về chu kỳ làm việc.

Không mặc định tăng một cấp công suất

Việc tăng cấp cần giải quyết một yêu cầu cụ thể về dòng, quá tải hoặc giảm định mức do môi trường.

Đồng thời, motor và cơ cấu vẫn phải đáp ứng nhiệm vụ được giao. Biến tần lớn hơn không tự làm motor chịu được mô-men liên tục cao hơn thiết kế.

Tham khảo lựa chọn thiết bị tại danh mục biến tần công nghiệp NIHACO.

5. Đánh giá thời gian làm việc ở tốc độ thấp

Chạy chậm là yêu cầu thường gặp trong khuấy trộn. Tuy nhiên, tốc độ thấp không đồng nghĩa motor đang làm việc nhẹ.

Xác định tốc độ và thời gian duy trì

Cần ghi rõ:

• Tốc độ thấp nhất tại trục khuấy.
• Thời gian duy trì mỗi lần.
• Mức tải ở giai đoạn đó.
• Tần suất lặp trong ngày.
• Nhiệt độ môi trường.

Chạy chậm vài phút trong một công đoạn khác với duy trì nhiều giờ liên tục.

Kiểm tra làm mát động cơ

Với motor dùng quạt gắn trên trục, điều kiện làm mát thay đổi khi tốc độ giảm.

Tùy loại motor và tải, cần đánh giá quạt độc lập hoặc phương án động cơ phù hợp. 

Không áp dụng một ngưỡng Hz chung

Không có một giá trị tần số tối thiểu bảo đảm mọi motor đều có thể chạy liên tục phù hợp.

Dải làm việc cần được đối chiếu theo đặc tính motor, tải, chế độ điều khiển và giải pháp làm mát.

Xem lại tỷ số truyền khi cần chạy rất chậm

Nếu trục khuấy thường xuyên cần tốc độ thấp và mô-men lớn, nên đánh giá tổ hợp motor – hộp số.

Không chỉ giảm tần số ngày càng thấp để thay thế việc lựa chọn cơ khí. Cũng cần kiểm tra giới hạn và yêu cầu bôi trơn của hộp số theo tài liệu tương ứng.

6. Chọn chức năng điều khiển và điều kiện lắp đặt

Khả năng điều khiển cần phù hợp nhiệm vụ

Cần đánh giá yêu cầu mô-men, giữ tốc độ và dải làm việc thực tế.

Không phải máy trộn nào cũng cần encoder. Ngược lại, không nên mặc định mọi biến tần đều đáp ứng tốt yêu cầu tải lớn ở tốc độ rất thấp.

Xác định cách vận hành

Máy có thể nhận lệnh từ nút nhấn, biến trở, PLC hoặc hệ thống điều khiển khác.

Nếu có nhiều công thức, cần làm rõ cách quản lý tốc độ, thời gian và điều kiện chuyển bước.

Đánh giá môi trường

Tủ điện cần đáp ứng nhiệt độ, bụi, độ ẩm và khả năng tiếp xúc với chất ăn mòn hoặc nước vệ sinh, tùy khu vực.

Nếu có môi trường nguy hiểm do bụi hoặc hơi dễ cháy, phải đánh giá riêng phương án thiết bị và lắp đặt; không chỉ dùng tủ kín thông thường.

Cấu hình chạy lại phải có chủ đích

Cần xác định hành vi sau mất điện hoặc sau khi xử lý lỗi. Không mặc định tự khởi động lại phù hợp với mọi máy.

Các điều kiện về nắp, cơ cấu nâng và những chức năng an toàn liên quan phải được đánh giá theo thiết kế tổng thể.

7. Kiểm tra lựa chọn và tham khảo ứng dụng thực tế

Kiểm tra bằng chu kỳ đại diện

Phạm vi thử cần bao gồm những điều kiện có ý nghĩa với sản xuất:

• Khởi động theo trình tự được phép.
• Mẻ có tải cao.
• Giai đoạn bổ sung nguyên liệu.
• Chạy chậm trong thời gian yêu cầu.
• Thay đổi tốc độ và dừng.

Theo dõi dòng, nhiệt, phản ứng của truyền động và những hiện tượng bất thường. Đồng thời đánh giá chất lượng trộn theo tiêu chí công nghệ.

Phân biệt các tình huống trước khi điều chỉnh

Bảng này giúp định hướng đánh giá, chưa phải kết luận nguyên nhân.

Tham khảo hình ảnh và video ứng dụng tại NIHACO

NIHACO có bài chia sẻ về ứng dụng biến tần cho máy trộn khuấy, kèm hình ảnh và liên kết video. Người đọc có thể tham khảo thêm cách triển khai hệ thống ngoài phần hướng dẫn lựa chọn.

→ Xem hình ảnh và video lắp đặt biến tần cho máy trộn khuấy tại NIHACO.

Khi áp dụng cho máy khác, vẫn phải đánh giá lại motor, nguyên liệu, lượng nạp và chu kỳ. Không lấy cấu hình của một hệ thống làm thông số chung.

Nếu thiết bị đang báo lỗi lặp lại, có thể tham khảo dịch vụ kiểm tra, sửa chữa biến tần công nghiệp để trao đổi phương án đánh giá.

8. Thông tin cần gửi để được tư vấn

Để quá trình lựa chọn có cơ sở, khách hàng nên chuẩn bị:

1. Ảnh nhãn motor và hộp số.
2. Ảnh toàn cảnh máy, cánh hoặc cơ cấu trộn.
3. Loại nguyên liệu và sự thay đổi trong mẻ.
4. Lượng nạp thông thường và lớn nhất.
5. Tốc độ đầu ra cần sử dụng.
6. Điều kiện khởi động và thời gian chạy chậm.
7. Dữ liệu dòng hoặc lỗi đang gặp.
8. Yêu cầu điều khiển và môi trường lắp đặt.

Với máy mới, cần kết hợp dữ liệu thiết kế và yêu cầu công nghệ. Với máy đang hoạt động, dữ liệu đo và lịch sử vận hành giúp đánh giá phương án thay thế.

Một dòng thiết bị có thể đưa vào danh sách đối chiếu là biến tần Delixi H300. Model cụ thể chỉ được xác định sau khi kiểm tra các yêu cầu liên quan, không chọn chung cho tất cả máy trộn.

NIHACO hỗ trợ tư vấn lựa chọn, cung cấp, lắp đặt và cài đặt biến tần theo cấu hình thực tế.

CÔNG TY CỔ PHẦN TỰ ĐỘNG HÓA NIHACO

Hotline: 093 888 3515

Email: tudonghoa.nihaco@gmail.com.

Website: nihaco.com.vn.

Gửi ảnh nhãn motor cùng thông tin nguyên liệu và chu kỳ làm việc để NIHACO hỗ trợ đối chiếu phương án phù hợp.