Tủ điện công nghiệp (kiến thức bắt buộc phải biết)

Trong viết dưới đây, chúng ta sẽ cùng nói về việc điều khiển các dây chuyền sản xuất lớn hoặc nhỏ, như một dây chuyền sản xuất hoạt động ra sao. Và thiết bị được nhắc đến ở đây là bảng điều khiển.(Thường được gọi là tủ điện công nghiệp)

tủ điện công nghiệp

Một bảng điều khiển là một khối hộp kim loại, chứa những thiết bị điện quan trọng, nhằm điều khiển và giám sát các kết cấu cơ khí bằng tín hiệu điện. Trước khi thi công cần phải trải qua bước thiết kế tủ điện, nếu là những người có kinh nghiệm thì việc thiết kế có thể bỏ qua đối với những sản phẩm quá quen thuộc.

1/ Vỏ tủ điện

Bắt đầu nhé! Trước tiên hãy cùng nói đến vỏ hộp, một chiếc hộp kim loại chứa các thiết bị điện. Vỏ hộp thường được làm bằng nhôm hoặc thép không gỉ, kích thước rất đa dạng dựa trên quy mô của dây chuyền sản xuất.

Một tủ điện điều khiển có thể có nhiều ngăn khác nhau. Mỗi ngăn sẽ có một cửa đóng mở riêng biệt. Kích thước của tủ điện thường liên quan đến số cửa của tủ.

vỏ tủ điện

Mỗi tủ điện đều có một mức đánh giá an toàn về điện, được cấp bởi UL – Underwriters Laboratories – các phòng thí nghiệm kiểm định, một bên đánh giá và kiểm soát mức độ an toàn.

Chúng cũng có mức đánh giá IP hoặc xếp loại NEMA, ám chỉ việc sử dụng bên trong nhà hay môi trường bên ngoài, chống nước, mức độ phù hợp với các điều kiện môi trường độc hại, chống bụi hay chống cháy nổ.

 

2/ Tấm gắn thiết bị, các ray cài, ống dẫn cáp nhựa

Trước tiên là tấm gắn thiết bị. Đây là 1 tấm kim loại được gắn vào mặt trong của tủ điện, cho phép khoan các lỗ để gắn các thiết bị khác lên trên, và công đoạn này cần thêm một thiết bị khác, đó là các thanh cài.

Một thanh ray cài là một thanh ray bằng kim loại với độ rộng tiêu chuẩn, để cài các thiết bị điện lên đó. Tiếp theo là ống dẫn cáp nhựa, nó cho phép chúng ta đi dây phía trong và phân phối đến các thiết bị một cách gọn gàng, hiệu quả, đồng thời giúp chống nhiễu tín hiệu.

thiết kế tủ điện

3/ Các thiết bị điện trong tủ điện

3.1/ MCB – Main Circuit Breaker – Thiết bị đóng cắt điện

Thiết bị này nằm ở đầu nguồn của dòng điện trước khi đi vào tất cả các thiết bị điện khác. Thường thì chúng được gắn bên ngoài, cho phép tắt nguồn tủ điện.

Bạn phải luôn ghi nhớ rằng, vị trí bên trên (đầu vào) của thiết bị đóng cắt này vẫn có dòng điện. Rải điện áp từ 480V xuống khoảng 120V.

cầu dao an toàn

3.2/ Thiết bị chống quá tải điện áp

Sau khi dòng điện được tải qua thiết bị đóng cắt, thành phần ngay sau đó là thiết bị chống quá tải điện áp.

Đây là loại thiết bị có chức năng bảo vệ tất cả các thiết bị điện khác trong tủ điện khỏi bị quá áp hay sốc điện. Sự quá tải trong hệ thống điện có thể đến từ hiện tượng xét đánh, các thiết bị trong hệ thống điện bị hỏng, các thiết bị sử dụng thời gian lâu dẫn đến sự cố

thiết bị chống quá tải

3.3/ Bộ biến áp và cấp nguồn 24V

Nguồn điện sau đó có thể được nối vào bộ biến áp hạ áp xuống cho phù hợp với điện áp của các thiết bị nhỏ hơn. Nếu nguồn vào lớn hơn 120V, biến áp chắc chắn phải được sử dụng. Nếu nguồn vào là 120V, một bộ cấp nguồn có thể hạ công suất xuống còn 24V.

biến áp trong tủ điện

Lưu ý rằng sau khi dòng điện qua bộ biến áp hoặc cấp nguồn với điện áp nhỏ hơn, nó có thể được nối vào các khối cầu đấu để dễ dàng phân phối dòng điện trong tủ.

3.4/ Cầu đấu (Terminal )

Một khối cầu đấu bao gồm 2 đầu có nhiệm vụ kết nối hai hoặc nhiều dây dẫn thông với nhau.

Các khối hoặc thanh cầu đấu có thể được sắp xếp cùng các khối thiết bị khác trên thanh ray cài để dễ dàng phân phối nguồn điện xuyên suốt tủ điện.

terminal dùng trong tủ điện

3.5/ Programmable Logic Controller (PLC)

Bộ phận tiếp theo có khả năng điều khiển và giám sát các quy trình sản xuất, PLC. Đây chính là bộ não của toàn bộ quá trình, chứa một CPU nơi lưu trữ chương trình điều khiển logic. Trang bị các đầu vào và đầu ra giúp điều khiển và giám sát dây chuyền lắp ráp. Các cầu đấu cũng được dùng để kết nối trung gian giữa PLC với đầu vào và đầu ra để điều khiển các tác vụ. Các thiết bị như cảm biến tiệm cận, mắt đọc và các loại cảm biến khác cũng được lắp đặt trên dây chuyền nhằm phản hồi dữ liệu về cho PLC.

PLC

3.6/ Rơ-le và các công tắc từ

Các đầu ra từ PLC được nối đến một loạt các rơ-le nhằm đóng ngắt nguồn điện đến các thiệt bị. Các rơ le nhỏ hơn sẽ điều khiển các thiết bị công suất thấp như đèn hoặc quạt, loại lớn hơn gọi là công tắc từ, dùng để điều khiển các động cơ công nghiệp.

contactor trong tủ điện

3.7/ Công tắc

Các loại công tắc này hoạt động với điện áp 24V, nơi trung gian giao tiếp từ PLC đến các thiết bị trên dây chuyền.

công tắc trong tủ điện

3.8/ Human Machine Interface (HMI) – Giao tiếp người-máy

HMI – hay còn gọi là thiết bị giao tiếp giữa người và máy móc, thường được gắn trên cửa tủ điện của máy hoặc tủ điều khiển từ xa. Đây là một loại công cụ đa năng trong việc hỗ trợ người vận hành điều khiển và giám sát hệ thống. PLC sẽ đẩy các tín hiệu qua mạng lưới đến HMI để hiển thị, và từ HMI có thể gửi tín hiệu đến PLC để điều khiển.

hmi

Như vậy, chúng ta đã tìm hiểu các thành phần bên trong của một tủ điện điều khiển. Mỗi tủ điện sẽ có một nguồn điện chính phân phối đến các thiết bị khác nhau nhằm điều khiển và giám sát. Chúng cũng có nhiều kích thước khác nhau và thiết bị bên trong khác nhau, nhưng nhìn chung đều có các thiết bị mà chúng tôi đã giới thiệu đến bạn ở trên.

Xem thêm bài viết:

Bài viết liên quan