Biến tần để kho lâu ngày, máy dự phòng hay máy cũ mua về mà cấp điện ngay có thể nổ tụ DC bus ở lần đóng điện đầu tiên. Phục hồi tụ điện (capacitor reforming) là cách cấp điện áp tăng dần để lớp điện môi trong tụ hình thành lại trước khi cho máy chạy.
Vì sao tụ DC bus cần phục hồi
Tụ lọc DC bus trong biến tần là tụ hoá (tụ điện phân nhôm). Lớp oxit mỏng trên lá nhôm chính là lớp cách điện giúp tụ chịu được điện áp cao. Khi tụ không được cấp điện trong thời gian dài, lớp oxit này mỏng dần. Lúc đó nếu đóng thẳng điện áp định mức, dòng rò qua tụ tăng vọt, tụ nóng lên, phồng hoặc nổ, có khi kéo theo hỏng mạch nạp và cầu chỉnh lưu.
Những trường hợp nên phục hồi tụ trước khi đóng điện:
- Biến tần dự phòng để kho trên 1 năm.
- Máy tháo khỏi dây chuyền, để lâu rồi lắp lại.
- Biến tần cũ mua lại, không rõ thời gian để kho.
- Bo công suất hoặc tụ thay thế mới lấy từ kho linh kiện lâu năm.
Mỗi hãng có hướng dẫn riêng theo thời gian để kho. Ví dụ hướng dẫn của ABB: dưới 1 năm không cần phục hồi; từ 1 đến 2 năm thì cấp nguồn cho biến tần khoảng 1 giờ trước khi cho chạy; trên 2 năm thì phải phục hồi bằng nguồn điện áp điều chỉnh được. Thời gian để kho tính theo ngày sản xuất ghi trên tem máy.
Kiểm tra trước khi phục hồi
Không phải tụ nào cũng cứu được. Trước khi phục hồi, kỹ thuật viên tháo máy kiểm tra:
- Ngoại quan: tụ phồng nắp, chảy dịch, vỏ biến dạng thì thay mới, không phục hồi.
- Điện dung và ESR: đo bằng máy đo LCR hoặc ESR. Điện dung giảm nhiều hoặc ESR tăng cao so với thông số là tụ đã xuống cấp.
- Điện trở cách điện: đo cách điện giữa DC bus và vỏ để loại trừ chạm vỏ.
- Mạch nạp và cầu chỉnh lưu: kiểm tra điện trở nạp, rơ-le hoặc thyristor nạp, vì phục hồi xong mà mạch nạp hỏng thì đóng điện vẫn nổ tụ.
Quy trình phục hồi tại xưởng
- Cách ly tụ khỏi mạch: tháo đầu ra động cơ, ngắt các tải trên DC bus. Với máy lớn, có thể phục hồi ngay trên DC bus của biến tần qua cực DC+ / DC−.
- Cấp điện áp tăng dần: dùng nguồn DC điều chỉnh được (hoặc biến áp tự ngẫu qua chỉnh lưu) có điện trở hạn dòng. Bắt đầu ở mức thấp, tăng từng nấc lên điện áp DC bus định mức (khoảng 540–650 V DC với biến tần 380–480 V).
- Theo dõi dòng rò và nhiệt độ: ở mỗi nấc, chờ dòng rò giảm và ổn định rồi mới tăng tiếp. Tụ nóng lên hoặc dòng không giảm là dấu hiệu tụ hỏng, dừng lại và thay tụ.
- Giữ ở điện áp định mức: thời gian giữ tuỳ thời gian để kho, từ vài giờ tới cả ngày theo hướng dẫn của hãng.
- Xả điện và đo lại: xả tụ an toàn qua điện trở, đo lại điện dung, ESR và dòng rò để xác nhận tụ đạt.
- Chạy thử có tải: lắp lại, cấp nguồn và chạy thử với động cơ trên bàn test trước khi giao.
Trong lúc phục hồi, xưởng thường làm luôn phần bảo dưỡng: vệ sinh bo mạch, kiểm tra quạt làm mát, siết lại đầu cốt, kiểm tra các mối hàn và linh kiện có dấu hiệu quá nhiệt.
Khi nào thay tụ thay vì phục hồi
Phục hồi chỉ giúp lớp điện môi hình thành lại, không làm tụ già trẻ lại. Nên thay tụ mới khi:
- Tụ phồng, chảy dịch hoặc dòng rò không giảm trong lúc phục hồi.
- Điện dung giảm nhiều hoặc ESR tăng cao sau khi phục hồi.
- Tụ đã chạy nhiều năm trong tủ nóng, gần hết tuổi thọ theo thông số nhà sản xuất.
Khi thay tụ, chọn tụ cùng điện dung, điện áp bằng hoặc cao hơn, cùng kích thước và nhiệt độ làm việc (thường 85 °C hoặc 105 °C). Các tụ mắc nối tiếp trên DC bus nên thay cả bộ và có điện trở cân bằng áp. Tụ thay mới để kho lâu cũng phải phục hồi trước khi lắp.
Bảo quản biến tần dự phòng
- Để nơi khô ráo, thoáng mát, tránh bụi và hơi hoá chất.
- Ghi ngày sản xuất và ngày nhập kho lên máy.
- Cấp điện cho máy dự phòng định kỳ (ví dụ mỗi năm một lần, theo hướng dẫn của hãng) để tụ không phải phục hồi lâu khi cần dùng gấp.
Hitech Vina nhận phục hồi tụ và bảo dưỡng biến tần dự phòng cho nhà máy: kiểm tra, phục hồi, chạy thử có tải và ghi biên bản tình trạng từng máy. Gửi danh sách model và năm sản xuất qua Zalo để được báo giá.