Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở một tần số thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể được điều chỉnh. Thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ, đảo chiều quay, giảm dòng khởi động, giảm rung và tiết kiệm năng lượng.
Bằng cách thay đổi tần số của dòng điện được áp dụng vào các cuộn dây bên trong động cơ, biến tần có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp mà không cần sử dụng hộp số cơ khí. Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để tuần tự chuyển đổi dòng điện được áp dụng vào các cuộn dây của động cơ, tạo ra một trường từ xoay để đánh quay động cơ. Biến tần có thể điều chỉnh tốc độ động cơ từ chậm đến nhanh tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, giúp cho động cơ hoạt động hiệu quả hơn.
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.
Xem thêm các loại biến tần Inveter LS
Bằng cách thay đổi tần số của dòng điện được áp dụng vào các cuộn dây bên trong động cơ, biến tần có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp mà không cần sử dụng hộp số cơ khí. Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để tuần tự chuyển đổi dòng điện được áp dụng vào các cuộn dây của động cơ, tạo ra một trường từ xoay để đánh quay động cơ. Biến tần có thể điều chỉnh tốc độ động cơ từ chậm đến nhanh tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể, giúp cho động cơ hoạt động hiệu quả hơn.
- Tại sao phải sử dụng Biến tần?
-
- Công thức tính tốc độ quay động cơ
- 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. Thay đổi hệ số trượt s
- 3. Thay đổi tần số f của điện áp đầu vào
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.
Xem thêm các loại biến tần Inveter LS
- Cấu tạo của Biến tần
- Các loại biến tần khác nhau sẽ có cấu trúc khác nhau phù hợp với ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống điều khiển. Các thành phần chính của biến tần được thiết kế để đảm bảo hoạt động ổn định và bền bỉ trong môi trường công nghiệp. Thông thường, cấu trúc của biến tần sẽ bao gồm các thành phần chính sau đây:- Mạch nguồn: cung cấp điện năng cho toàn bộ biến tần.
- - Mạch điều khiển: là trung tâm điều khiển của biến tần, nơi thực hiện chức năng điều khiển, lập trình và bảo vệ.
- - Mạch chuyển đổi tần số là thành phần chính của biến tần, thực hiện chức năng biến đổi tần số dòng điện đầu vào 50Hz thành tần số dòng điện đầu ra có thể điều chỉnh từ 0 đến 400Hz. Mạch chuyển đổi tần số bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ lọc và bộ nghịch lưu IGBT..
- - Mạch bảo vệ: bao gồm các thiết bị bảo vệ quá tải, bảo vệ quá dòng, bảo vệ các sự cố điện có thể gây ảnh hưởng đến hoạt động ổn định của hệ thống.
- - Màn hình - bàn phím: được sử dụng để thực hiện các thao tác giám sát, cài đặt và điều khiển từ người vận hành.
- - Ngoài ra biến tần còn có thể được tích hợp: module truyền thông, bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều, điện trở hãm (điện trở xả),...
-
- Sơ đồ mạch biến tần
- Nguyên lý hoạt động của Biến tần
- -Đầu tiên, biến tần nhận nguồn điện đầu vào từ nguồn cung cấp điện. Tùy thuộc vào từng loại biến tần, nguồn điện đầu vào có thể là nguồn 1 pha hoặc 3 pha, tuy nhiên, nó sẽ có mức điện áp và tần số cố định (ví dụ như nguồn đầu vào 3 pha 380V tần số 50Hz). Nguồn điện này sẽ được chỉnh lưu và lọc để tạo ra nguồn điện một chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Tụ điện có chức năng lưu trữ năng lượng điện của biến tần.
- -Tiếp theo, điện áp một chiều trong tụ điện sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này được thực hiện 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
- Xem thêm các loại biến tần Inverter Delta
- - Tần số của tín hiệu đầu ra sẽ phụ thuộc vào tín hiệu điều khiển và các tham số được lập trình sẵn trong biến tần. Người vận hành có thể thiết lập trước chế độ hoạt động hoặc điều khiển trực tiếp biến tần.
- - Trong quá trình hoạt động, biến tần sẽ phát hiện các sự cố như quá tải, quá áp, sụt áp, mất pha,... biến tần đưa ra cảnh báo các lỗi nhẹ và có thể ngừng cấp điện cho động cơ nếu phát hiện các lỗi nghiêm trọng để tránh gây hư hại cho hệ thống.
-
- Đầu ra điện áp của biến tần
- Lợi ích của sử dụng biến tần
- - Điều khiển tốc độ động cơ: Biến tần giúp điều khiển tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh tần số đầu vào. Điều này cho phép tăng độ chính xác và linh hoạt trong điều khiển tốc độ của máy móc, dây truyền sản xuất.
- - Đảo chiều quay động cơ: có thể cài đặt sẵn khi máy chạy hết hành trình, khi gặp sự cố cần phải đảo chiều hoặc điều khiển trực tiếp.
- - Bảo vệ động cơ: biến tần có thiết bị điện tử giám sát và đưa ra cảnh báo hoặc dừng cấp điện cho động cơ khi gặp các sự cố như quá tải, quá áp, sụt áp, mất pha,... tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.
- - 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.
- - Biến tần được tích hợp các module truyền thông giúp cho việc điều khiển và giám sát từ trung tâm rất dễ dàng.
- - 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.
- - Sử dụng biến tần giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể so với phương pháp chạy động cơ trực tiếp.
- - Nhờ nguyên lý làm việc chuyển đổi nghịch lưu qua diode và tụ điện nên 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 giúp tăng tuổi thọ động cơ, giảm chi phí bảo trì động cơ do động cơ không bị quá tải và không hoạt động ở công suất tối đa trong suốt thời gian dài.
- - Giảm độ ồn và độ rung của động cơ, cải thiện môi trường làm việc và giảm ảnh hưởng đến sức khỏe của người lao động.
- Tóm lại : Biến tần là thiết bị vô cùng hữu hiệu và được sử dụng rộng rãi trong đời sống chúng ta. Bạn cần có các kiến thức vững chắc về biến tân để có thể sử dụng thành thạo trong quá trình trở thành 1 kĩ sư điều khiển.
- Để biết thêm thông tin chi tiết của sản phẩm và hỗ trợ mua hàng vui lòng liên hệ với #JYWVINA để được giải đáp.
- Add: Tầng 4, tòa nhà N01-T4, Khu Đoàn Ngoại Giao, P. Xuân Tảo, Q. Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội
- Hotline: 0246 682 0511
- Email: electric@jywvina.com
- Website: jywvina.com