English
Kiến thức
CUỘN KHÁNG CHO BIẾN TẦN: PHÂN LOẠI, CÁCH TÍNH TOÁN & BẢNG TRA CHỌN NHANH 2025
Cuộn kháng cho biến tần (Reactor/Choke for Inverter) được ví như “tấm khiên” bảo vệ quan trọng nhất trong hệ thống truyền động điện. Đối với các nhà máy dây chuyền tự động hóa, việc bỏ qua thiết bị này là nguyên nhân hàng đầu gây nổ IGBT, cháy Motor (động cơ điện) và bị phạt lỗi sóng hài.
Bài viết này của KTH Electric sẽ cung cấp kiến thức chuyên sâu từ nguyên lý kỹ thuật, công thức tính toán đến bảng tra cứu mã sản phẩm thực tế cho các dòng biến tần phổ biến.
Cuộn Kháng Cho Biến Tần Là Gì?
Cuộn kháng biến tần là thiết bị điện từ (cuộn dây quấn quanh lõi từ) được đấu nối tiếp vào mạch điện, có nhiệm vụ chính là lọc sóng hài, giảm xung áp đột biến và bảo vệ các linh kiện bán dẫn bên trong biến tần cũng như lớp cách điện của động cơ.
Cuộn kháng cho Biến tần (Inverter) là một cuộn dây đồng quấn quanh lõi thép từ tính (hoặc lõi không khí), được lắp đặt nối tiếp tại các vị trí đầu vào, mạch trung gian hoặc đầu ra của biến tần.
Nhiệm vụ cốt lõi:
- Lọc sóng hài (Harmonics): Làm giảm méo hài dòng điện (THDi) về ngưỡng an toàn. Đây là yếu tố then chốt để bảo vệ chất lượng điện năng. Bạn có thể tìm hiểu kỹ hơn về tác hại của nó tại bài viết: Sóng hài là gì?.
- Bảo vệ thiết bị: Ngăn chặn xung áp đột biến (Spike) từ nguồn điện và giảm tốc độ biến thiên điện áp (dV/dt) lên động cơ.
- Ổn định hệ thống: Giúp biến tần hoạt động bền bỉ trước các sự cố sụt áp hoặc quá áp ngắn hạn.
Phân Loại Chính Xác & Sơ Đồ Đấu Nối (Chuẩn Kỹ Thuật)
Có 3 loại cuộn kháng chính: Input Reactor (đầu vào – bảo vệ chỉnh lưu), DC Reactor (trung gian – bảo vệ tụ & lọc sóng hài tốt), và Output Reactor (đầu ra – bảo vệ động cơ khi dây dẫn dài >50m).
Rất nhiều tài liệu hiện nay phân loại sai dẫn đến mua nhầm. Theo chuẩn Điện công nghiệp, có 3 loại cuộn kháng chính dựa trên vị trí lắp đặt:
Cuộn Kháng Đầu Vào AC (AC Input Reactor)
- Vị trí: Đấu nối tiếp giữa Lưới điện 3 pha (L1, L2, L3) và Đầu vào biến tần (R, S, T).
- Tác dụng:
– Bảo vệ bộ chỉnh lưu (Rectifier) của biến tần khỏi các xung sét, quá áp lưới điện.
– Giảm sóng hài dòng điện phản hồi ngược ra lưới, giúp các thiết bị khác như Aptomat (CB) hoạt động ổn định hơn.
- Khuyên dùng: Bắt buộc ở những nơi điện áp chập chờn hoặc biến tần công suất lớn.
Cuộn Kháng Một Chiều DC (DC Link Reactor)
- Vị trí: Đấu NỐI TIẾP trên đường Bus DC (giữa bộ chỉnh lưu và tụ điện) bên trong hoặc ngay cạnh biến tần.
- Lưu ý: Tuyệt đối không đấu song song, vì sẽ gây mất tác dụng lọc.
- Tác dụng:
– Hiệu quả lọc sóng hài cao hơn AC Reactor (xét về kích thước/giá thành).
– Bảo vệ tụ điện (Capacitor) bên trong biến tần khỏi bị nóng, phồng rộp.
- Khuyên dùng: Các dòng biến tần tải nặng từ 37kW trở lên thường được tích hợp sẵn hoặc có cọc chờ đấu nối.
Cuộn Kháng Đầu Ra AC (AC Output Reactor)
- Vị trí: Đấu nối tiếp giữa Đầu ra biến tần (U, V, W) và Động cơ.
- Tác dụng:
– Làm “mượt” dạng sóng xung PWM đầu ra thành dạng sóng gần Sin hơn.
– Giảm hiện tượng phản xạ điện áp (Reflected Wave) gây thủng độ cách điện của động cơ.
- Khuyên dùng: Bắt buộc khi khoảng cách dây dẫn từ biến tần đến động cơ dài quá 50 mét. Tham khảo thêm về hướng dẫn thi công cáp động lực để lắp đặt đúng chuẩn.
Hướng Dẫn Tính Toán & Lựa Chọn Cuộn Kháng
Chọn cuộn kháng dựa trên dòng điện định mức (
) và độ sụt áp mong muốn (thường là 3% hoặc 5%). Sử dụng công thức
để xác định độ tự cảm chính xác.
Để chọn đúng cuộn kháng, bạn cần thực hiện quy trình 4 bước sau:
Bước 1: Xác định thông số biến tần
Bạn cần nắm rõ 4 thông số từ nhãn mác (Nameplate) biến tần:
- Công suất (kW/HP).
- Điện áp đầu vào (V): 220V, 380V hay 690V.
- Cường độ dòng điện định mức (A): Đây là thông số quan trọng nhất.
- Tần số (Hz): 50Hz.
Bước 2: Chọn độ kháng trở (% Impedance)
- Loại 3% (Tiêu chuẩn): Dùng cho đa số các ứng dụng thông thường. Giảm THDi xuống còn khoảng 35-40%.
- Loại 5% (Cao cấp): Dùng khi cần lọc sóng hài triệt để hoặc lưới điện quá nhiễu. Giảm THDi xuống còn < 30%. Nếu yêu cầu cao hơn, bạn nên cân nhắc sự khác biệt giữa bộ lọc sóng hài thụ động và chủ động (APF).
Bước 3: Công thức tính độ tự cảm (L)
Công thức kỹ thuật để tính giá trị Henry (H) cần thiết:
![\[L = \frac{U_k \cdot U_{phase}}{2 \cdot \pi \cdot f \cdot I_{n}}\]](https://kth-electric.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-cdefd60ab4a42fb7e8a29596018ce724_l3.png "Rendered by QuickLaTeX.com")
Trong đó:
: Độ sụt áp (0.03 hoặc 0.05 tương ứng 3% hoặc 5%).
: Điện áp pha (V).
: Dòng điện định mức biến tần (A).
Bước 4: Nguyên tắc chọn mua
- Dòng điện (Ir): Chọn dòng cuộn kháng
1.1 – 1.2 lần dòng định mức biến tần. - Công suất (P): Công suất cuộn kháng công suất biến tần.
- Nhiệt độ: Nếu lắp trong tủ điện kín nhiệt độ cao, chọn loại Class F hoặc Class H.
Bảng Tra Chọn Nhanh Cho Các Dòng Biến Tần Phổ Biến
Đa số biến tần tải nặng công suất lớn (>110kW) như của Gtake, Inovance sẽ được cấp kèm cuộn kháng DC rời. Dưới đây là bảng mã tham khảo chi tiết.
Dưới đây là tham khảo cấu hình cuộn kháng đi kèm cho các dòng biến tần thông dụng trên thị trường (Inovance, Gtake…):
Tra chọn cho Biến tần Inovance (Ví dụ dòng MD290)
| Công suất Biến tần (kW) | Cuộn kháng DC (DC Reactor) | Cuộn kháng Đầu ra (Output Reactor) |
|---|---|---|
| 18.5kW – 160kW | Tích hợp sẵn bên trong (Built-in) | Tùy chọn (Nên lắp nếu dây > 50m) |
| 200kW – 450kW | Lắp rời (Được cấp kèm theo máy) | Tích hợp sẵn cuộn kháng AC bên ngoài |
Tra chọn cho Biến tần GTAKE (Dòng GK620)
Đối với biến tần GTAKE công suất lớn (từ 110kW trở lên), nhà sản xuất thường cung cấp kèm Cuộn kháng DC rời.
- 110kW (G): DC reactor GK620-4T110G
- 132kW (G): DC reactor GK620-4T132G
- 160kW (G): DC reactor GK620-4T160G
(Lưu ý: Các mã sản phẩm có thể thay đổi, vui lòng liên hệ bộ phận Dịch vụ kỹ thuật để nhận catalogue mới nhất).
Top Thương Hiệu Cuộn Kháng Uy Tín Tại Việt Nam
Các thương hiệu hàng đầu bao gồm Schaffner, Schneider (G7/Châu Âu) cho yêu cầu cao và Fushin, Mikro (Việt Nam/Châu Á) cho các ứng dụng phổ thông với giá thành tốt.
Ngoài việc mua cuộn kháng chính hãng đi kèm biến tần, bạn có thể lựa chọn các thương hiệu thứ 3 chuyên sản xuất thiết bị lọc sóng hài với chất lượng cao:
- Hàng Châu Âu/G7 (Cao cấp):
- Schaffner: Chuyên gia lọc nhiễu hàng đầu thế giới.
- Schneider Electric / Siemens: Đồng bộ, chất lượng cao nhưng giá thành tương xứng.
- Hàng Châu Á/Việt Nam (Phổ thông):
- Fushin (Việt Nam): Thương hiệu Việt 20 năm kinh nghiệm, dây đồng 100%.
- Mikro: Thương hiệu quen thuộc trong các tủ tụ bù.
Kết Luận Của Chuyên Gia
Đừng đợi đến khi biến tần báo lỗi quá nhiệt hoặc nổ IGBT mới nghĩ đến cuộn kháng. Đây là khoản đầu tư nhỏ (chỉ 3-5% giá trị hệ thống) nhưng bảo vệ khối tài sản lớn.
- Nếu dây động cơ dài > 50m: BẮT BUỘC mua cuộn kháng đầu ra.
- Nếu nhà máy có nhiều biến tần hoạt động cùng lúc: NÊN lắp cuộn kháng đầu vào cho từng máy hoặc lắp giải pháp lọc sóng hài trung tâm.
Nếu bạn gặp khó khăn trong việc tính toán hoặc hệ thống đang gặp sự cố, hãy liên hệ ngay dịch vụ bảo trì và sửa chữa biến tần của KTH Electric để được khảo sát và xử lý triệt để.
*Bài viết được biên soạn bởi đội ngũ kỹ thuật KTH Electric. Mọi sao chép vui lòng ghi rõ nguồn.*
Ông Đỗ Tấn Tuấn là người trực tiếp phụ trách toàn bộ nội dung trên website kth-electric.com. Các bài viết được xây dựng từ nguồn kiến thức chuyên sâu, kết hợp giữa tài liệu tham khảo uy tín (có trích dẫn cụ thể) và kinh nghiệm thực tiễn dày dặn của ông. Vì vậy, bạn đọc có thể hoàn toàn tin tưởng vào tính chính xác và độ tin cậy của thông tin, đảm bảo mỗi nội dung chia sẻ đều mang lại giá trị tham khảo hữu ích và đáng tin cậy.