icon zalo
Ngày đăng: 15/10/2021 Lượt xem: 216 Lượt xem
4.7/5 - (26 bình chọn)

✅ Biến tần là gì ?

☑️ Biến tần máy thổi khí là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều. Hoặc ở tần số này,  thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác. Và nó có thể điều chỉnh được.

Biến tần LS IG5A
Hình ảnh: Các biến tần IG5A của hãng LS – Biến tần là gì?

☑️ Nói cách khác: về biến tần Biến tần là thiết bị. Nó làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ. Và thông qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí.

– Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự dòng điện đặt vào các cuộn dây của động cơ, và làm sinh ra từ trường xoay làm quay động cơ.

Có nhiều loại biến tần như: Biến tần AC, biến tần DC; biến tần 1 pha 220V, biến tần 3 pha 220V và biến tần 3 pha 380V,..

– Bên cạnh các dòng biến tần đa năng, các hãng cũng sản xuất các dòng biến tần chuyên dụng. Và những biến tần chuyên dùng cho bơm, quạt; biến tần chuyên dùng cho nâng hạ, cẩu trục;  Biến tần chuyên dùng cho thang máy; biến tần chuyên dùng cho hệ thống điều hòa;…

✅ Tại sao phải sử dụng biến tần?

 

Công thức về tốc độ động cơ xoay chiều
Hình ảnh: Công thức về tốc độ động cơ xoay chiều của Biến tần

Từ công thức trên chúng ta thấy để thay đổi được tốc độ động cơ có 3 phương pháp:

1.    Thay đổi số cực động cơ P

2.    Biến đổi hệ số trượt s

3.    Thay đổi tần số f của điện áp đầu vào

Trong đó 2 phương pháp đầu khó thực hiện và không mang lại hiệu quả cao. Phương pháp thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số là phương pháp hiệu quả nhất.

– Biến tần là thiết bị dùng để thay đổi tần số của nguồn cung cấp đặt lên động cơ qua đó thay đổi tốc độ động cơ.

Biến tần có thể thay đổi tần số từ 0Hz đến 400Hz (một số dòng biến tần điều chỉnh tới 590Hz hoặc cao hơn).

Chính vì vậy có thể làm cho động cơ chạy nhanh hơn bình thường so với chạy tần số 50Hz. Đối với các động cơ phổ thông thường cài đặt biến tần cho phép điều chỉnh tần số từ 0Hz – 60Hz.

Cấu tạo của biến tần như thế nào?

☑️ Cấu tạo biến tần bên trong là các bộ phận có chức năng nhận điện áp đầu vào có tần số cố định. Để biến đổi thành điện áp có tần số thay đổi để điều khiển tốc độ động cơ.

☑️ Các bộ phận chính của biến tần bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ lọc, bộ nghịch lưu IGBT, mạch điều khiển.

☑️ Ngoài ra biến tần được tích hợp thêm một số bộ phận khác như: bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều, điện trở hãm (điện trở xả), bàn phím, màn hình hiển thị, module truyền thông,…

Sơ đồ mạch điện của biến tần.

Hình ảnh: Sơ đồ mạch điện của biến tần

✅ Nguyên lý hoạt động của biến tần:

– Đầu tiên, nguồn điện 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện.

– Điện đầu vào có thể là một pha hoặc 3 pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định (ví dụ 380V 50Hz).

– Điện áp 1 chiều ở trên sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng.

– Mới đầu, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được lưu trữ trong giàn tụ điện. Tiếp theo, thông qua quá trình tự kích hoạt thích hợp.

=> Bộ biến đổi IGBT (viết tắt của tranzito lưỡng cực có cổng cách điện hoạt động giống như một công tắc bật và tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu ra của biến tần) sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM.

Biến đổi điện áp/tần số qua biến tần

Hình ảnh: Biến đổi điện áp/tần số qua biến tần

 

✅ Lợi ích của việc sử dụng biến tần cho biến tần máy thổi khí:

– Dễ ràng thay đổi tốc độ động cơ, đảo chiều quay động cơ.

– Giảm dòng khởi động so với phương pháp khởi động trực tiếp, khởi động sao-tam giác nên không gây ra sụt áp hoặc khó khởi động.

– Quá trình khởi động thông qua biến tần từ tốc độ thấp. Giúp cho động cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột, tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ.

– Tiết kiệm năng lượng đáng kể so với phương pháp chạy động cơ trực tiếp.

– Biến tần thường có hệ thống điện tử bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá áp và thấp áp, tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.

– Nhờ nguyên lý làm việc chuyển đổi nghịch lưu qua diode và tụ điện. Công suất phản kháng từ động cơ rất thấp, do đó giảm được dòng đáng kể. Trong quá trình hoạt động, giảm chi phí trong lắp đặt tụ bù, giảm thiểu hao hụt điện năng trên đường dây.

– Biến tần được tích hợp các module truyền thông giúp cho việc điều khiển và giám sát từ trung tâm rất dễ dàng.

✅ Ứng dụng biến tần là gì?

☑️ Do ưu điểm vượt trội nên biến tần được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp và dân dụng. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến không thể thiếu.

👉 Biến tần: Bơm nước, quạt hút/đẩy, máy nén khí, máy thổi khí, băng tải, thiết bị nâng hạ, máy cán kéo, máy ép phun. Máy cuốn/nhả, thang máy, hệ thống HVAC, máy trộn, máy quay ly tâm, cải thiện khả năng điều khiển của các hộp số.

👉 Thay thế cho việc sử dụng cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống máy công nghiệp củ,…

Một số ứng dụng của biến tần Mitsubishi

Biến tần là gì, cấu tạo biến tần, lợi ích của biến tần máy thổi khí❓

Ảnh: Một số ứng dụng của biến tần Mitsubishi

Hướng dẫn chọn biến tần:

☑️ Lựa chọn biến tần đúng theo yêu cầu sử dụng là rất quan trọng. Vì nếu chọn sai biến tần sẽ báo lỗi thậm chí cháy biến tần. Nếu chọn biến tần cao quá sẽ gây lãng phí.

✅ Chọn biến tần cần phải căn cứ vào các yếu tố sau:

1/ Thông số động cơ:

☑️ Động cơ 3 pha thường có các loại 127/220V, 220/380V, 380/660V. Trong đó thông dụng nhất là động cơ 3 pha 220/380V.

– Động cơ 3 pha 127/220V đấu sao để sử dụng nguồn 3 pha 220V có thể dùng 2 loại biến tần. Nếu có nguồn vào 3 pha 220V thì chọn biến tần vào 3 pha 220V ra 3 pha 220V. Nếu chỉ có nguồn 1 pha thì chọn biến tần vào 1 pha 220V ra 3 pha 220V.

– Loại 3 pha 220/380V đấu tam giác để sử dụng nguồn 3 pha 220V có thể dùng 2 loại biến tần như trên.

– Động cơ 3 pha 220/380V đấu sao để sử dụng nguồn 3 pha 380V dùng biến tần vào 3 pha 380V ra 3 pha 380V.

– 3 pha 380/660V đấu tam giác để sử dụng nguồn 3 pha 380V dùng biến tần vào 3 pha 380V ra 3 pha 380V.

2/ Loại tải:

☑️ Căn cứ vào đặc tính momen của mỗi loại ứng dụng  hoặc loại máy người ta chia ra 3 loại tải.

– Tải nhẹ: các ứng dụng như bơm, quạt chọn dòng biến tần tải nhẹ. Ví dụ biến tần LS là dòng IP5A, H100, biến tần Fuji là dòng eHVAC.

– Tải nặng: các ứng dụng như nâng hạ, cẩu trục, máy nén ép,… chọn dòng biến tần tải nặng. Ví dụ biến tần Fuji là dòng Mega, biến tần Mitsubishi là dòng A800.

☑️ Lưu ý: biến tần tải nặng hơn dùng tốt cho tải thấp hơn cùng công suất. Và khi biến tần loại tải nhẹ hơn thì không thể dùng được . Trong một số trường hợp có thể chọn biến tần loại tải nhẹ hơn có cấp công suất cao hơn.

3/ Đặc điểm vận hành:

☑️ Chế độ vận hành cũng quyết định rất quan trọng tới việc lựa chọn biến tần.

– Chế độ vận hành ngắn hạn: biến tần điều khiển động cơ tăng giảm tốc, chạy, dừng. Và đảo chiều quay liên tục đòi hỏi biến tần có khả năng chịu quá tải cao, có thể phải lắp thêm điện trở xả để bảo vệ biến tần.

– Vận hành dài hạn: động cơ thường đạt tốc độ ổn định. Trong thời gian tương đối dài sau khi khởi động như quạt, bơm, băng tải,…

4/ Dòng biến tần chuyên dụng:

☑️ Nhiều hãng chế tạo các dòng biến tần chuyên dụng như quạt, làm nhang, thang máy,… Và biến tần này có đặc điểm là tối ưu về tính năng và giá thành tốt.

✅ Chọn hãng sản xuất phù hợp:

☑️ Yếu tố này liên quan đến chi phí đầu tư. Trên thị trường có nhiều hãng sản xuất. Hầu như các hãng đều có đủ loại biến tần đáp ứng được các yêu cầu sử dụng. Khác nhau ở yếu tố chất lượng (như độ ổn định, độ bền, hoạt động trong điều kiện khắc nghiệt).

– Phân khúc biến tần giá rẻ có thể kể đến như: INVT, Delta,…

– Biến tần giá tầm trung bình: LS, Fuji,…

– Hãng biến tần giá cao: Mitsubishi, ABB,…

Biến tần máy thổi khí của hãng Mitsubishi:
Biến tần của hãng Mitsubishi:
Các biến tần của hãng Mitsubishi
Hãng biến tần của Fuji:

Biến tần của hãng Fujion]
Hãng Biến tần của Fuji nhiều mẫu mã tốt
Biến tần của hãng LS:
Biến tần của hãng LS
Biến tần của hãng LS
Hãng biến tần của INVT:
Biến tần của hãng INVT
Hãng Biến tần của  INVT

Cấu tạo biến tần