Lưu ý khi lựa chọn cáp động cơ cho VFD

Tóm tắt

Lưu ý khi lựa chọn cáp động cơ cho VFD

Câu hỏi

Những yếu tố nào cần được xem xét khi lựa chọn cáp động cơ sử dụng với VFD (biến tần) 600VAC ngoài giới hạn về chiều dài cáp?

Môi trường

• Biến tần AC điện áp thấp (không phải Motion/Servo)
• Động cơ AC

Trả lời

Giới hạn chiều dài cáp động cơ chủ yếu nhằm bảo vệ động cơ khỏi hư hỏng do sóng phản xạ (Reflected Wave) và dòng điện nạp điện dung.

Phần lớn các khuyến nghị liên quan đến cáp biến tần xuất phát từ các vấn đề do đặc tính đầu ra của biến tần gây ra. Một biến tần PWM tạo dòng điện AC cho động cơ bằng cách gửi các xung điện áp DC đến động cơ theo một mẫu cụ thể. Các xung này ảnh hưởng đến lớp cách điện của dây dẫn và có thể là nguồn gây nhiễu điện. Cần xem xét thời gian tăng (rise time), biên độ và tần số của các xung này khi lựa chọn loại dây/cáp.

Cần xem xét các yếu tố sau khi chọn cáp:

• Ảnh hưởng của đầu ra biến tần sau khi cáp được lắp đặt.
• Nhu cầu kiểm soát nhiễu do đầu ra biến tần gây ra.
• Lượng dòng điện nạp cáp mà biến tần có thể cung cấp.
• Khả năng sụt áp (và suy giảm mô-men xoắn tương ứng) đối với các tuyến cáp dài.

Tất cả các loại cáp XLPE (polyethylene) định mức 600V đều đủ khả năng chịu được điện áp quá độ sóng phản xạ lên đến 2 per unit theo kết quả thử nghiệm của chúng tôi.

Cáp PVC định mức 600V có thể gặp rủi ro tùy thuộc vào độ dày lớp cách điện và điều kiện môi trường. Các ứng dụng có môi trường độ ẩm cao nên tránh sử dụng dây THHN (cách điện PVC) với các biến tần sử dụng IGBT.

Đối với các ứng dụng định mức 480-600VAC, cáp định mức 600VAC từ biến tần đến động cơ là phù hợp. Thông thường, dựa trên mức điện áp DC bus giữa biến tần và động cơ, do trở kháng xung (surge impedance), cáp/động cơ có thể chịu điện áp lên đến 2 lần mức DC bus. Điều này có thể gây lo ngại và khiến người dùng cân nhắc sử dụng cáp có định mức điện áp cao hơn nhiều. Tuy nhiên, cáp 600VAC thông thường có độ bền điện môi đủ cao để chịu được các xung IGBT này. Ngoài ra, cần lưu ý rằng đây là điện áp đỉnh chứ không phải điện áp liên tục tác động lên cáp/động cơ. Vì vậy, cáp chuẩn VFD 600VAC là phù hợp cho ứng dụng này. Hãy liên hệ nhà sản xuất cáp để trao đổi thêm về các vấn đề ứng dụng cụ thể.

Khuyến nghị về cáp:

• Khuyến nghị sử dụng cáp Tray Cable loại 3 lõi kèm dây tiếp địa, có lớp vỏ PVC, chống nhiễu (shielded), với lớp cách điện lõi XLPE được thiết kế đáp ứng tiêu chuẩn NEC mã XHHW-2 (cho môi trường ẩm ướt). Loại cáp này vượt trội hơn dây rời trong các ứng dụng khô, ẩm và ướt, đồng thời có thể giảm đáng kể hiện tượng ghép điện dung và nhiễu common mode.
• Cáp giáp (armored cable) 3 lõi cũng vượt trội hơn dây rời trong các ứng dụng khô, ẩm và ướt, đồng thời có thể giảm đáng kể hiện tượng ghép điện dung và nhiễu common mode.

Để biết thêm chi tiết, tham khảo Wiring and Grounding Guide, (PWM) AC Drives, Publication Drives-IN001M-EN-P.

---

Nguồn: Cơ sở dữ liệu Technote của Rockwell Automation.