Biến tần là gì? Cách chọn biến tần cho động cơ điện

bộ biến tần

Biến tần là gì?

Bộ biến tần là thiết bị điều khiển công suất sử dụng công nghệ biến đổi tần số và công nghệ vi điện tử để điều khiển động cơ xoay chiều bằng cách thay đổi tần số của nguồn điện làm việc của động cơ.

Bộ biến tần điều chỉnh điện áp và tần số của nguồn điện đầu ra bằng cách đóng mở IGBT bên trong, đồng thời cung cấp điện áp nguồn cần thiết theo nhu cầu thực tế của động cơ, từ đó đạt được mục đích tiết kiệm năng lượng và điều chỉnh tốc độ. Ngoài ra, bộ biến tần còn có nhiều chức năng bảo vệ, chẳng hạn như bảo vệ quá dòng, quá áp, quá tải, v.v.

bộ biến tần
bộ biến tần

Ứng dụng biến tần trong thực tế

Biến tần có rất nhiều ưu điểm nên được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp và dân dụng, nhấtlà trong ngành công nghiệp như : Bơm nước, quạt hút/đẩy, máy nén khí, băng chuyền, tời nâng hạ, máy cán kéo, máy ép phun, máy cuốn, thang máy, máy trộn, máy quay ly tâm, điều chỉnh tốc độ hộp số, điều khiển tự động trong hệ thống thang máy….

Vai trò của bộ biến tần

  • Tiết kiệm năng lượng chuyển đổi tần số chủ yếu được thể hiện trong việc áp dụng quạt và máy bơm, nhưng không phải tất cả các trường hợp đều có thể áp dụng (chú ý đến các trường hợp sử dụng và điều kiện sử dụng).
  • Giảm dòng khởi động động cơ, cung cấp điện áp và tần số biến đổi linh hoạt hơn. Chức năng tăng tốc có thể được điều khiển để tăng tốc mượt mà theo nhu cầu của người sử dụng.
  • Bù hệ số công suất là tiết kiệm năng lượng .Công suất phản kháng vừa làm tăng tổn thất đường dây và sinh nhiệt của thiết bị mà quan trọng hơn là làm giảm hệ số công suất dẫn đến giảm công suất tác dụng của lưới điện, tiêu thụ một lượng lớn công suất phản kháng trong Đường dây, thiết bị hiệu suất sử dụng thấp, lãng phí nghiêm trọng Sau khi sử dụng thiết bị điều khiển tốc độ biến tần, do tác dụng của tụ lọc bên trong bộ biến tần làm giảm tổn thất công suất phản kháng và công suất tác dụng của lưới điện được tăng lên.

Cấu tạo, nguyên lý hoạt động của biến tần

Cấu tạo của biến tần

Cấu tạo bên trong biến tần gồm các bộ phận có chức năng nhận điện áp đầu vào có tần số cố định và biến đổi thành điện áp có tần số thay đổi để điều khiển tốc độ của động cơ. Những bộ phận chính của biến tần đó là: bộ chỉnh lưu, bộ lọc, bộ nghịch lưu IGBT, mạch điều khiển. Mặt khác biến tần được tích hợp thêm một số bộ phận 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 bộ biến tần
Sơ đồ mạch điện của bộ biến tần

Nguyên lý hoạt động của bộ biến tần

  • Trước tiên, nguồn điện 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu sau đó lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Bước này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Điện đầu vào hoặc là một pha hoặc 3 pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định (ví dụ 380V 50Hz)
  • Khi điện áp 1 chiều được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Đầu tiên, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được lưu trữ trong giàn tụ điện. Sau đó, thông qua quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ biến đổi IGBT (tên viết tắt của tranzito lưỡng cực có cổng cách điện sẽ hoạt động như một công tắc bật và tắt rất nhanh để tạo ra dạng sóng đầu ra của biến tần) và đồng thời tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM.
Nguyên lý hoạt động của bộ biến tần
Nguyên lý hoạt động của bộ biến tần

Cách chọn biến tần cho Motor điện

Chọn biến tần theo điện áp (thông số)

Điện áp của động cơ ba pha: 220/380V, 380/660V. Trong đó thông dụng nhất là động cơ 3 pha 220/380V:

  • Động cơ 3 pha có điện áp: 220/380V đấu tam giác sẽ sử dụng nguồn 3 pha 220V thì chọn biến tần vào 1 pha 220V và ra 3 pha 220V
  • Động cơ 3 pha có điện áp 220/380V đấu sao sẽ sử dụng nguồn 3 pha 380V dùng biến tần vào 3 pha 380V ra 3 pha 380V.
  • Động cơ 3 pha có điện áp 380/660V đấu tam giác sẽ sử dụng nguồn 3 pha 380V dùng biến tần vào 3 pha 380V ra 3 pha 380V.

Chọn biến tần theo mức tải

Dựa vào lực momen của mỗi loại ứng dụng (loại máy) ,chia ra 3 loại tải của biến tần là tải nhẹ, tải trung bình và tải nặng.

  • Tải nhẹ: bơm, quạt thì chọn biến tần tải nhẹ. Như: H100, eHVAC.
  • Tải trung bình: bơm áp lực, bơm ly tâm thì chọn biến tần tải trung bình: Ace, GD20.
  • Tải nặng: tời nâng hạ, cẩu trục, máy ép/nén, thang máy thì dùng biến tần tải nặng như: Mega, A800.

Chọn biến tần theo đặc điểm vận hành

  • Vận hành theo chế độ ngắn hạn
  • Vận hành theo chế độ dài hạn

Chọn biến tần theo hãng sản xuất:

Tùy theo mục đich sử dụng và kinh phí dự trù mà chọn các loại biến tần cho phù hợp. Mỗi biến tần có ưu điểm và khuyết điểm riêng, sau đây là các loại biến tần thông dụng trên thị trường:

  • Biến tần giá mềm như: INVT, Delta,…
  • Biến tần giá vừa phải: LS, Fuji,…
  • Biến tần giá cao: Mitsubishi, ABB,…

Biến tần của hãng Mitsubishi

Biến tần hãng Mitsubishi
Biến tần hãng Mitsubishi

Biến tần của hãng LS

Biến tần hãng LS
Biến tần hãng LS

Biến tần của hãng Fuji

Biến tần hãng Fuji
Biến tần hãng Fuji

Biến tần của hãng INVT

Biến tần hãng INVT
Biến tần hãng INVT

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.