Nguyên lý vận hành, hướng dẫn chọn nguồn điện và đấu nối Động cơ Belimo FSAF24A & FSLF24-S

Tác giả: Admin VLTC | Thời gian đọc: 10 phút | Chuyên mục: Kiến Thức

Trong hệ thống Phòng cháy chữa cháy (PCCC) chủ động của các tòa nhà hiện đại, Van chặn lửa (Fire Damper) và Van ngăn khói (Smoke Damper) là những thành phần không thể thiếu để cô lập đám cháy và bảo vệ lối thoát hiểm. Tuy nhiên, để các van này hoạt động chính xác vào thời khắc sinh tử, chúng cần một "trái tim" khỏe mạnh và thông minh – đó chính là bộ truyền động điện (Actuator).

Tại Vật Liệu Toàn Cầu (VLTC), đối với các dự án yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật khắt khe nhất, chúng tôi tin tưởng lựa chọn Động cơ Belimo – thương hiệu đến từ Thụy Sĩ, biểu tượng toàn cầu về độ tin cậy trong ngành HVAC và PCCC. Hai model chủ lực mà VLTC cung cấp cho các hệ thống van MFD (Motorized Fire Damper) là FSAF24A (cho tải trọng lớn) và FSLF24-S (cho tải trọng vừa và nhỏ).

Việc sở hữu một thiết bị tốt là chưa đủ; hiểu rõ nguyên lý động cơ Belimo, biết cách chọn nguồn điện chính xác và đấu nối động cơ Belimo đúng kỹ thuật mới là yếu tố quyết định sự an toàn của cả hệ thống. Bài viết này sẽ là hướng dẫn kỹ thuật chuyên sâu giúp các kỹ sư và nhà thầu nắm vững những yếu tố cốt lõi này.

1. Tổng quan về hai dòng động cơ Belimo PCCC chủ lực tại VLTC

Trước khi đi sâu vào kỹ thuật, hãy cùng điểm qua đặc điểm của hai "chiến binh" Belimo mà VLTC phân phối, được thiết kế chuyên biệt cho ứng dụng PCCC với cơ chế lò xo phản hồi (Spring-Return).

1.1. Belimo FSLF24-S: Giải pháp nhỏ gọn cho van tiêu chuẩn

Đây là dòng động cơ được thiết kế tối ưu cho các loại van chặn lửa/ngăn khói có kích thước vừa và nhỏ (thường dưới 0.4m² - tùy thuộc kết cấu van của VLTC).

• Mô-men xoắn (Torque): Khoảng 3.5 Nm (30 in-lb).
• Đặc điểm: Thiết kế "Low profile" cực kỳ mỏng gọn, giúp dễ dàng lắp đặt trong các không gian trần hẹp hoặc vách kỹ thuật bị giới hạn diện tích. Chữ "-S" trong tên gọi biểu thị việc tích hợp sẵn các công tắc phụ (Auxiliary Switches) để báo tín hiệu phản hồi.

1.2. Belimo FSAF24A: "Lực sĩ" cho van kích thước lớn

Đối với các hệ thống ống gió lớn, yêu cầu van có diện tích bề mặt rộng hoặc kết cấu cánh dày, nặng (như các van đạt chuẩn EI120, EI180), cần một lực kéo mạnh mẽ hơn để đảm bảo đóng kín hoàn toàn.

• Mô-men xoắn (Torque): Lên tới khoảng 15 Nm (133 in-lb).
• Đặc điểm: Kết cấu cơ khí cực kỳ chắc chắn, chịu tải cao, đảm bảo thắng được ma sát của gioăng chống cháy ngay cả sau thời gian dài không hoạt động.

>>> Tìm hiểu thêm về ứng dụng của các model này trong bài viết: Cấu tạo chi tiết, kỹ thuật điều khiển và các mẫu động cơ Belimo phổ biến trong PCCC.

2. Nguyên lý vận hành động cơ Belimo (Spring-Return) - Cốt lõi của sự an toàn

Hiểu được nguyên lý động cơ Belimo dòng Spring-Return (Lò xo tự hồi) là nền tảng để vận hành và bảo trì hệ thống đúng cách. Đây là cơ chế "Fail-Safe" (An toàn khi lỗi), đảm bảo van luôn trở về vị trí an toàn khi có sự cố mất điện.

Cả hai model FSAF24A và FSLF24-S đều hoạt động dựa trên nguyên lý này, bao gồm hai trạng thái chính:

2.1. Trạng thái hoạt động bình thường (Khi được cấp điện)

• Hành trình Mở (Driving): Khi nguồn điện (24V AC/DC) được cấp vào động cơ, motor điện không chổi than bên trong sẽ quay. Thông qua hệ thống hộp số chính xác, nó tạo ra lực xoắn để xoay trục van đến vị trí mở hoàn toàn (thường là 90 độ).
• Tích trữ năng lượng: Đồng thời với quá trình mở van, động cơ sẽ nén một lò xo thép hợp kim cực mạnh tích hợp bên trong vỏ.
• Chế độ Giữ (Holding): Khi van đã mở hết hành trình, động cơ chuyển sang chế độ giữ với mức tiêu thụ điện năng cực thấp, duy trì van ở trạng thái mở và giữ cho lò xo luôn ở trạng thái bị nén căng.

2.2. Trạng thái sự cố (Khi mất nguồn điện - Fail-Safe)

Đây là chức năng quan trọng nhất trong PCCC. Sự cố mất điện có thể xảy ra do hai nguyên nhân:

1. Tủ trung tâm báo cháy (Fire Alarm CP) chủ động ngắt nguồn điện cấp cho van khi phát hiện hỏa hoạn.
2. Cảm biến nhiệt (Thermal Sensor - thường kích hoạt ở 72°C) gắn tại van bị nóng chảy và ngắt mạch điện cục bộ.
3. Sự cố cháy làm đứt dây dẫn nguồn tòa nhà.

• Hành trình Đóng: Ngay khi nguồn điện 24V bị ngắt, motor điện không còn lực giữ. Lúc này, năng lượng cơ học khổng lồ tích trữ trong lò xo sẽ được giải phóng ngay lập tức. Lò xo bung ra, tác động lực ngược lại qua hộp số, xoay trục van đóng sập lại về vị trí an toàn (vị trí 0 độ) trong thời gian rất ngắn (thường dưới 20 giây).

Nguyên lý động cơ Belimo này đảm bảo rằng ngay cả khi hệ thống điện của tòa nhà bị tê liệt hoàn toàn do hỏa hoạn, các van chặn lửa vẫn tự động đóng lại để ngăn cháy lan, không cần bất kỳ nguồn điện dự phòng nào.

3. Hướng dẫn chọn nguồn điện chính xác cho FSAF24A & FSLF24-S

Việc chọn nguồn điện sai là nguyên nhân hàng đầu gây cháy hỏng động cơ ngay khi vừa lắp đặt. Đối với hai model FSAF24A và FSLF24-S mà VLTC cung cấp, thông số điện áp được quy định rất rõ ràng.

3.1. Điện áp danh định: 24V AC/DC

Con số "24" trong tên model (FSAF24A, FSLF24-S) chính là chỉ dẫn quan trọng nhất.

• Nguồn điện yêu cầu: Hai model này CHỈ hoạt động với nguồn điện áp thấp an toàn là 24V AC (Xoay chiều) hoặc 24V DC (Một chiều).
• Dải điện áp cho phép: Belimo thường cho phép dải dao động điện áp khoảng ±20% (ví dụ: từ 19.2V đến 28.8V đối với 24V AC/DC) để đảm bảo hoạt động ổn định ngay cả khi điện áp nguồn không ổn định nhẹ.

3.2. Tại sao lại là 24V trong hệ thống PCCC hiện đại?

Việc sử dụng nguồn 24V thay vì 220V/230V lưới điện trực tiếp mang lại nhiều lợi ích kỹ thuật:

• An toàn tuyệt đối: Điện áp thấp 24V giảm thiểu nguy cơ giật điện gây nguy hiểm cho kỹ thuật viên trong quá trình lắp đặt, bảo trì, đặc biệt trong môi trường ẩm ướt hoặc chật hẹp.
• Tích hợp BMS dễ dàng: Hầu hết các hệ thống quản lý tòa nhà (BMS) và tủ điều khiển DDC hiện đại đều sử dụng tín hiệu điều khiển chuẩn 24V. Sử dụng động cơ Belimo 24V giúp việc tích hợp trực tiếp, không cần qua các rơ-le trung gian phức tạp.
• Yêu cầu nguồn dự phòng: Các hệ thống nguồn dự phòng (UPS) cho PCCC thường dễ dàng cung cấp đầu ra 24V DC ổn định.

3.3. Cảnh báo An toàn Cực kỳ Quan trọng

TUYỆT ĐỐI KHÔNG cấp nguồn điện lưới 220V/230V trực tiếp cho động cơ FSAF24A và FSLF24-S. Việc cấp nhầm điện áp cao sẽ làm cháy bo mạch điện tử và cuộn dây motor ngay lập tức, gây hỏng hóc không thể sửa chữa và không được bảo hành. Các kỹ sư giám sát cần kiểm tra kỹ nhãn trên thân động cơ và đo điện áp đầu nguồn trước khi cho phép đấu nối.

4. Hướng dẫn đấu nối động cơ Belimo (FSAF24A & FSLF24-S) chuẩn kỹ thuật

Sau khi đã hiểu nguyên lý và chọn đúng nguồn, bước cuối cùng là đấu nối động cơ Belimo vào hệ thống. Việc đấu nối cần tuân thủ sơ đồ của nhà sản xuất để đảm bảo chức năng điều khiển và giám sát hoạt động chính xác.

Sơ đồ đấu nối của FSAF24A và FSLF24-S về cơ bản chia làm hai phần riêng biệt: Mạch Nguồn (Power Supply) và Mạch Tín hiệu phản hồi (Auxiliary Switches).

4.1. Chuẩn bị trước khi đấu nối

• Ngắt hoàn toàn nguồn điện của hệ thống trước khi thao tác.
• Sử dụng dây dẫn có tiết diện phù hợp (thường là 0.75mm² đến 1.5mm² tùy chiều dài đường dây) để tránh sụt áp trên đường dây 24V.
• Xác định rõ các đầu dây trên động cơ (thường được đánh số hoặc mã màu theo chuẩn của Belimo).

4.2. Đấu nối Mạch Nguồn (Power Wiring - 24V AC/DC)

Đây là mạch cấp điện để motor hoạt động và nén lò xo. Đối với điều khiển On/Off (2 vị trí), thường chỉ sử dụng 2 dây.

• Dây Chung (Common - thường ký hiệu là ⊥ hoặc dây Đen/Xanh dương): Đấu vào cực Âm (-) của nguồn DC hoặc dây Trung tính (N) của nguồn AC 24V biến áp.
• Dây Nóng (Hot - thường ký hiệu là ~/+ hoặc dây Đỏ/Nâu): Đấu vào cực Dương (+) của nguồn DC hoặc dây Lửa (L) của nguồn AC 24V biến áp, thông qua tiếp điểm điều khiển của tủ báo cháy/BMS.

Nguyên lý điều khiển: Khi tiếp điểm điều khiển đóng lại, cấp điện 24V vào dây Nóng, động cơ sẽ chạy về vị trí Mở. Khi tiếp điểm mở ra (ngắt điện), động cơ tự dùng lò xo quay về vị trí Đóng.

4.3. Đấu nối Mạch Tín hiệu phản hồi

Để phòng điều khiển trung tâm biết chính xác van đang đóng hay mở, các động cơ này (như FSLF24-S) được tích hợp sẵn các công tắc phụ (Auxiliary Switches). Đây là các tiếp điểm khô (Dry contacts), không điện.

Thường có 2 bộ tiếp điểm:

1. Báo trạng thái Đóng hoàn toàn (Closed End Switch): Thường kích hoạt khi van ở góc < 5°.
2. Báo trạng thái Mở hoàn toàn (Open End Switch): Thường kích hoạt khi van ở góc > 85°.

Mỗi bộ tiếp điểm thường có 3 dây:

• COM (Chung): Chân chung của công tắc.
• NC (Thường đóng): Nối với COM khi chưa đến vị trí kích hoạt.
• NO (Thường mở): Nối với COM khi van chạy đến vị trí kích hoạt (Đóng hẳn hoặc Mở hẳn).

Lưu ý: Các dây tín hiệu này phải được đấu nối về module giám sát của tủ báo cháy hoặc hệ thống BMS, tuyệt đối không đấu chung với nguồn 24V cấp cho động cơ.

5. Kết luận

Nắm vững nguyên lý động cơ Belimo với cơ chế lò xo tự hồi Fail-safe, tuân thủ nghiêm ngặt quy định chọn nguồn điện 24V và thực hiện đấu nối động cơ Belimo theo đúng sơ đồ kỹ thuật là chìa khóa để đảm bảo hệ thống van chặn lửa MFD hoạt động tin cậy khi có hỏa hoạn.

Sự kết hợp giữa thân van chất lượng cao của Vật Liệu Toàn Cầu và "trái tim" Belimo FSAF24A/FSLF24-S đến từ Thụy Sĩ mang đến sự an tâm tuyệt đối cho các chủ đầu tư và nhà thầu cơ điện.

Quý khách hàng cần tư vấn kỹ thuật chuyên sâu hoặc hỗ trợ đấu nối tại công trình? Đừng ngần ngại liên hệ với đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm của VLTC.

CÔNG TY CỔ PHẦN CÔNG NGHỆ VẬT LIỆU TOÀN CẦU

• Hotline: 0909.898.150
• Email: info@vatlieutoancau.com
• Website: vatlieutoancau.com

VĂN PHÒNG GIAO DỊCH MIỀN BẮC:

Địa chỉ: Số 25 - LK03 - Hà Trì, Phường Hà Đông, TP. Hà Nội

VĂN PHÒNG GIAO DỊCH MIỀN NAM:

Địa chỉ: Số 40, Đường số 16, Phường An Khánh, TP. Hồ Chí Minh

VĂN PHÒNG GIAO DỊCH MIỀN TÂY:

Địa chỉ: Số 5, Đường Nguyễn Đệ, Phường Bình Thuỷ, TP. Cần Thơ

Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm: Bài viết cung cấp hướng dẫn kỹ thuật chung dựa trên thông số chuẩn của Belimo. Việc đấu nối thực tế tại công trình cần tuân thủ tuyệt đối theo tài liệu đi kèm sản phẩm và quy định của hệ thống điện/PCCC hiện hành.