Trang chủ > Biến tần là gì? Cấu tạo biến tần? Nguyên lý hoạt động và Lợi ích của biến tần?

Biến tần là gì? Cấu tạo biến tần? Nguyên lý hoạt động và Lợi ích của biến tần?

07/05/2023 - adminSL (80)

Biến tần là gì?

Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được. Biến tần được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp để điều khiển tốc độ động cơ, đảo chiều quay, giảm dòng khởi động, giảm độ rung và tiết kiệm năng lượng.

Cấu tạo của biến tần?

Mỗi loại biến tần có cấu tạo khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống điều khiển. Các thành phần chính của biến tần được thiết kế để hoạt động ổn định và bền bỉ trong môi trường công nghiệp. Cấu tạo của biến tần thường bao gồm các thành phần chính sau:

  • 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 mạch chính của biến tần, thực hiện chức năng biến đổi tần số dòng điện đầu vào 50Hz thành tần số dòng điện đầu ra điều chỉnh được từ 0 đến 400Hz. Mạch chính bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ lọc, 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),…

Nguyên lý hoạt động của biến tần?

Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 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. Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp – tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống.

Ngoài ra, biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.

Lợi ích của 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.

Những điều lưu ý khi sử dụng biến tần

Điều đầu tiên bạn cần làm khi sử dụng biến tần là đọc kỹ các thông số biến tần do hãng sản xuất cung cấp riêng cho từng dòng sản phẩm, điều đó sẽ giúp bạn biết rõ cách đấu dây biến tần đúng quy chuẩn. Để chắc chắn, bạn nên để các đơn vị uy tín có các kỹ sư chuyên môn cao lắp đặt và đấu nối cho bạn. Bên cạnh đó bạn cần tìm hiểu các tính năng phụ của sản phẩm như kháng bụi, kháng nước, chống ăn mòn, nút dừng khẩn cấp, khả năng mở rộng,… để lắp đặt, sử dụng và bảo dưỡng thiết bị một cách an toàn và hiệu quả.

Nội dung liên quan: Tra cứu lỗi Biến tần, Servo Yaskawa

Một số thương hiệu biến tần phổ biến hiện nay trên thị trường Việt Nam:

  1. Biến tần ABB
  2. Biến tần Siemens
    Xem thêm: Các dòng biến tần Siemens phổ biến nhất hiện nay
  3. Biến tần Schneider
  4. Biến tần Danfoss
  5. Biến tần Nidec – Control Technique
    Xem thêm: Các dòng biến tần Nidec-Control Techniques phổ biến nhất hiện nay
  6. Biến tần LS
  7. Biến tần Yaskawa
    Xem thêm: Các dòng biến tần Yaskawa phổ biến nhất hiện nay
  8. Biến tần Mitsubishi
  9. Biến tần Fuji
  10. Biến tần Hitachi
  11. Biến tần Delta 
  12. Biến tần Shihlin

Và rất nhiều dòng biến tần khác như biến tần INVT, V&T, Panasonic, Toshiba, Keb, Vacon, Lenze, GE Funuc, Telemecanique, Allen,  Sumo, Inovance, Veichi, Sinee, Gtake, ENC, Powtran, Alpha, Sunfar, Rexrorth, Lion, Hedy, Saj, Chziri, Micno, Chinsc, Senlan, … nhưng để chọn được dòng biến tần chất lượng tốt, uy tín và giá cả hợp lý thật sự là bài toán nan giải với người sử dụng.

Vậy chọn mua biến tần ở đâu để đảm bảo chất lượng và uy tín?

Công ty TNHH Công Nghệ B&V Việt Nam là nhà cung cấp sản phẩm biến tần của các thương hiệu nổi tiếng như YASKAWA, SIEMENS, NIDEC-CONTROL TECHNIQUES, …tại Việt Nam. B&V Việt Nam chuyên cung cấp sản phẩm, dịch vụ CHẤT LƯỢNG – UY TÍN – GIÁ TỐT trên thị trường trong lĩnh vực Tự động hóa công nghiệp. Với nhiều năm kinh nghiệm, B&V Việt Nam nhận được sự tin tưởng, hợp tác của Quý khách hàng trên toàn quốc.

Mọi thông tin xin liện hệ: CÔNG TY TNHH CÔNG NGHỆ B&V VIỆT NAM

⭕️ Văn phòng Miền Nam: 94B đường số 16, Phường Bình Hưng Hoà A, Quận Bình Tân, Tp Hồ Chí Minh.

⭕️ Văn phòng Miền Bắc:  Tầng 7, Tòa nhà Charmvit, số 117 Trần Duy Hưng, P. Trung Hòa, Q. Cầu Giấy, Thành Phố Hà Nội.

⭕️ MST: 0 3 1 6 3 1 8 0 8 5

Tư vấn thiết bị tự động hóa-Công nghiệp: | 0988 568 790

Email: bvtech790@gmail.com- info@bvtech.tech

E-Commerce: www.bvtech.tech

 

Bài viết liên quan

Để lại một bình luận

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *