Biến tần ABB ACS180-04S-09A4-4

Mô tả

Tổng quan sản phẩm

Biến tần ABB ACS180-04S-09A4-4 công suất 4kW (5 HP) điện áp vào 3 pha 380…480V thuộc dải biến tần All-compatible cao cấp khung vỏ Frame Size R2 của ABB[cite: 1]. Thiết bị được chế tạo đóng gói dạng treo tường nhỏ gọn, tích hợp sẵn mạch hãm phanh Braking Chopper, giải quyết mượt mà các bài toán điều khiển truyền động động cơ 3 pha 380V trong công nghiệp[cite: 1]. Sản phẩm giúp nâng cao hiệu suất quy trình sản xuất, cắt giảm lượng điện tiêu thụ thụ động, kéo dài tuổi thọ hệ thống cơ khí và đảm bảo sự vận hành liên tục 24/7.

Thông số kỹ thuật và Khả năng quá tải

Dải thông số dòng điện chịu tải của ACS180-04S-09A4-4 được tính toán chuẩn xác cho dải công suất 4kW 380V:

Dòng điện định mức liên tục (I_N): Đạt 9.4 A (công suất động cơ 4kW / 5 HP) ở nhiệt độ môi trường 40°C mà không bị giảm tải (No-derating). Trị số dòng dồi dào gánh tải công nghiệp mượt mà.
Chế độ tải nhẹ (I_Ld): Dòng điện đầu ra đạt 8.9 A (công suất 4kW / 5 HP). Cho phép chịu quá tải 110% dòng I_Ld trong thời gian 60 giây cho mỗi chu kỳ 10 phút, phù hợp ứng dụng bơm ly tâm, quạt gió.
Chế độ tải nặng (I_Hd): Dòng điện đầu ra đạt 7.2 A (công suất động cơ 3kW / 4 HP). Cho phép chịu quá tải 150% dòng I_Hd trong thời gian 1 phút ở 50°C, cung cấp Momen khởi động cực mạnh cho cỗ máy tải ma sát cao.
Dòng điện cực đại (I_max): Đạt ngưỡng 13.0 A trong thời gian 2 giây, bảo vệ biến tần chống sụt áp điện lưới đột ngột hoặc hiện tượng sốc tải cơ khí ngắn hạn.

Cấu trúc phần cứng và Giải pháp Tản nhiệt

Sở hữu nền tảng phần cứng chất lượng cao tiêu chuẩn Châu Âu tích hợp sẵn trong thân máy:

Bộ hãm phanh Braking Chopper: Tích hợp sẵn bộ điều khiển hãm phanh xả nội bộ cho phép đấu trực tiếp điện trở hãm ngoài dừng xả tức thì.
Safe Torque Off (STO) SIL 3: Trang bị mạch ngắt Momen an toàn phần cứng kênh đôi đạt chuẩn SIL 3 / PL e, cắt trực tiếp xung IGBT dừng quay động cơ khẩn cấp.
Bộ lọc EMC Class C3 tích hợp: Đáp ứng chuẩn tương thích điện từ IEC/EN 61800-3 Category C3, triệt tiêu nhiễu tần số cao.
Bo mạch phủ sơn bảo vệ (3C2): Phủ sơn bảo vệ toàn bộ bảng mạch điện tử theo tiêu chuẩn IEC 60721-3-3 Class 3C2, tăng khả năng kháng bụi bẩn và độ ẩm.
Quạt làm mát hiệu suất cao: Trang bị quạt tản nhiệt khí động học lưu lượng gió lớn dành cho khung R2, đảm bảo biến tần vận hành mát mẻ ở môi trường 50°C.

Cấu hình I/O, Chuẩn kết nối và Lập trình nhúng

Sở hữu hệ thống cổng kết nối kẹp lò xo chắc chắn, tiện lợi khi thi công đấu nối[cite: 1]:

Đầu vào ra I/O tiêu chuẩn: Gồm 4 DI, 1 DO, 2 AI, 1 AO, 1 Relay báo trạng thái (NO/NC) cùng nguồn phụ 24VDC/10VDC nội bộ[cite: 1].
Truyền thông Modbus RTU RS-485: Cổng nối tiếp RS-485 chuẩn hóa truyền nhận dữ liệu tốc độ cao với các hệ thống PLC, HMI[cite: 1].
Tính năng Adaptive Programming: Hỗ trợ lập trình chuỗi logic tự động hóa ngay trên thân máy thông qua phần mềm Drive Composer Entry, giúp tự chủ điều khiển không cần PLC ngoài.

Thuật toán Điều khiển và Tối ưu Năng lượng

Hỗ trợ cả thuật toán Sensorless Vector Control và Scalar V/f, kiểm soát chính xác tốc độ và Momen phản hồi mượt mà. Tính năng Energy Optimizer tự động tối ưu hóa từ thông động cơ theo phụ tải thực tế, giúp tiết kiệm tối đa chi phí điện năng.

Hướng dẫn Lắp đặt, Vận hành và Bảo trì

Quy trình thi công và bảo trì tiêu chuẩn:

Cấp nguồn và Aptomat: Khuyến cáo sử dụng Aptomat CB/MCCB 3 pha bảo vệ dải dòng 16A – 20A cấp cho đầu vào U1, V1, W1.
Đấu tiếp địa: Đấu nối tiếp địa PE chắc chắn từ vỏ máy biến tần tới thanh tiếp địa chung tủ điện để mạch lọc EMC C3 làm việc đúng hiệu suất.
Bảo dưỡng: Kiểm tra và dùng khí nén vệ sinh quạt tản nhiệt nhôm định kỳ 6 tháng/lần.

Kịch bản Ứng dụng Thực tế

Chuyên dùng cho trạm bơm nước tòa nhà, quạt hút bụi công nghiệp, máy nén khí, máy ép đùn nhựa nhỏ và băng tải tải trọng nặng.

1. NGUỒN CẤP VÀ CÔNG SUẤT (Mains connection)
Dải điện áp và công suất đầu vào	• 1-phase, 200 to 240 V, +10%/-15%: 0.25 to 3 kW (1/3 to 3 hp) • 3-phase, 200 to 240 V, +10%/-15%: 0.25 to 11 kW (1/3 to 15 hp) • 3-phase, 380 to 480 V, +10%/-15%: 0.37 to 22 kW (1/2 to 30 hp)
Loại mạng lưới nguồn cấp (Supply network type)	TN, TT, IT (ACS180-04N-xxxx-4 không hỗ trợ mạng corner-grounded delta)
Tần số nguồn cấp (Frequency)	From 47 to 63 Hz
Hệ số công suất (Power factor)	cos φ = 0.98
Hiệu suất / Cấp hiệu suất (Efficiency)	98% ở công suất định mức \| Cấp IE2 (theo IEC 61800-9-2)
2. ĐẦU RA ĐỘNG CƠ & ĐIỀU KHIỂN (Motor connection & performance)
Điện áp & Tần số đầu ra	0 to U_N, 3-phase \| Tần số: 0 to 599 Hz
Chế độ điều khiển động cơ (Motor control)	Scalar control, Sensorless vector control
Tần số đóng cắt (Switching frequency)	1.5 to 12 kHz (Mặc định 4 kHz)
Hiệu suất điều khiển tốc độ (Speed control – Open loop)	• Tĩnh (Static accuracy): 20% độ trượt định mức của động cơ • Động (Dynamic accuracy): 1% giây với bước thay đổi 100% momen
Hiệu suất điều khiển Momen (Torque control)	• Thời gian tăng momen (Torque step rise time): < 10 ms với bước momen định mức • Độ phi tuyến (Non-linearity): ±5% với momen định mức
3. KẾT NỐI HÃM BĂNG TẦN & BỘ HÃM (Braking power connection)
Bộ hãm (Brake chopper) / Điện trở hãm (Brake resistor)	Chỉ hỗ trợ trên các khung size R2 đến R4
Kết nối DC (DC connection)	Chỉ hỗ trợ trên các khung size R2 đến R4
4. CỔNG VÀO / RA VÀ TÍNH NĂNG ĐIỀU KHIỂN (Control and connectivity)
Đầu vào tương tự (Analog input)	2 cổng (Cấu hình mA hoặc V bằng tham số; Cổng AI1 có thể dùng làm DI5)
Đầu ra tương tự (Analog output)	1 cổng (Cấu hình mA hoặc V bằng tham số)
Đầu vào số (Digital input)	4 cổng (PNP hoặc NPN)
Đầu ra số (Digital output)	1 cổng (Transistor output, 60mA)
Đầu ra Rơ-le (Relay output)	1 cổng (NO+NC, 230 V AC, 2 A)
Giao tiếp / Truyền thông (Communication)	1 x RJ45 cho bảng điều khiển ngoài / công cụ PC. Chân đấu nối cho EIA-485 Modbus RTU (Bảng điều khiển ngoài và Modbus RTU dùng chung cổng nội bộ – không thể dùng đồng thời).
5. AN TOÀN CHỨC NĂNG (Functional safety)
Tính năng an toàn tích hợp (Built-in safety features)	Safe Torque Off (STO) theo EN/IEC 61800-5-2; IEC 61508 ed2: SIL 3, IEC 61511: SIL 3, IEC 62061: SIL CL 3, EN ISO 13849-1: PL e (Chỉ áp dụng cho mã ACS180-04S-xxxx-x)
6. ĐIỀU KIỆN MÔI TRƯỜNG VẬN HÀNH (Environmental limits)
Nhiệt độ môi trường vận hành (Ambient temperature – Operation)	• -10 to +50 °C at heavy duty • -10 to +40 °C at light and nominal duty (Giảm tải lên đến 60 °C, ngoại trừ R0 nhiệt độ tối đa 50 °C)
Nhiệt độ vận chuyển và lưu kho	-40 to +70 °C
Phương pháp làm mát (Cooling method)	Làm mát bằng không khí, khí sạch khô (Air-cooled, dry clean air)
Độ cao vận hành (Altitude)	0 to 2,000 m (xem các hệ thống nguồn được phép trong HW manual; Giảm tải khi trên 1,000 m)
Độ ẩm tương đối (Relative humidity)	5 to 95%, không cho phép ngưng tụ hơi nước
Cấp bảo vệ vỏ (Degree of protection)	IP20 (Tiêu chuẩn)
Cấp độ nhiễm bẩn (Contamination levels)	Không cho phép bụi dẫn điện (No conductive dust allowed) • Lưu kho: IEC 60721-3-1, Class 1C2 (khí hóa chất), Class 1S2 (hạt rắn) • Vận chuyển: IEC 60721-3-2, Class 2C2 (khí hóa chất), Class 2S2 (hạt rắn) • Vận hành: IEC 60721-3-3, Class 3C2 (khí hóa chất), Class 3S2 (hạt rắn)
7. TIÊU CHUẨN VÀ CHỨNG NHẬN (Product compliance & EMC)
Chứng nhận tiêu chuẩn sản phẩm	CE, Low Voltage Directive 2014/35/EU, EN 61800-5-1: 2007, Machinery Directive 2006/42/EC, EN 61800-5-2: 2007, EMC Directive 2014/30/EU, EN 61800-3: 2004 + A1: 2012, RoHS directive 2011/65/EU and delegated directive (EU) 2015/863, Ecodesign (EU) 2019/1781, China RoHS II GB/T 26572, UL, cUL, RCM, KC, TÜV Nord (safety functions), UKCA, ISO 9001, ISO 14001, WEEE 2002/96/EC
Cấp EMC (theo EN 61800-3:2004 + A1:2012)	• ACS180-04S-xxxx-1: Class C2 tiêu chuẩn • ACS180-04S-xxxx-4: Class C3 tiêu chuẩn • ACS180-04S-xxxx-2: Class C4 tiêu chuẩn • ACS180-04N-xxxx-x: Class C4 tiêu chuẩn

Tài liệu sản phẩm

ABB ACS180_Catalog_3AXD10001181444_RevD_EN 22-4-2024

40 trang | Cập nhật: 26-08-2026