Biến tần là gì, các loại biến tần thường gặp và ứng dụng của biến tần

1.Biến tần (Inverter) là gì?

Là một thiết bị được dùng để điều khiển tốc độ quay của động cơ dòng điện xoay chiều bằng cách làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ. Biến tần thường sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự các cuộn dây của động cơ để làm sinh ra từ trường xoay làm quay rô-to (rotor).

2. Biến tần hoạt động thế nào?

Trước tiên, biến tần chuyển đổi điện xoay chiều vào thành điện áp một chiều sử dụng bộ chỉnh lưu (chuyển đổi điện xoay chiều vào thành một chiều). Điện đầu vào có thể là một pha hoặc ba pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định.

Tiếp theo, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được trữ trong giàn tụ điện (Tụ điện là bộ phận điện thụ động được dùng để trữ năng lượng trong một trường điện). Điện áp một chiều này ở mức rất cao.

Cuối cùng, thông qua trình tự kích hoạt thích hợp bộ biến đổi IGBT của biến tần sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều ba pha (IGBT là từ 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). Điện áp và tần số đầu ra biến thiên và thay đổi khi cần tăng hoặc giảm tốc độ của động cơ.

3. Các loại biến tần thường gặp?

- Biến tần AC: Biến tần dòng điện xoay chiều (AC) là loại biến tần được sử dụng rộng rãi nhất. Chúng được thiết kế để điều khiển xe cộ chạy bằng dòng điện xoay chiều.

- Biến tần DC: Biến tần dòng điện một chiều (DC) kiểm soát sự rẽ nhánh của động cơ điện một chiều. Thiết kế này của động cơ điện một chiều phân chia phần cảm ứng điện và mạch rẽ nhánh.

- Biến tần có thể thay đổi điện áp đầu vào (VVI): là các loại biến tần đơn giản nhất. Với loại này, các thiết bị chuyển mạch đầu ra tạo ra một sóng sin mới cho điện áp của động cơ điện bằng cách nhập một loạt các sóng vuông ở các điện áp khác nhau. Các biến tần này này thường làm việc với sự hỗ trợ của một tụ điện lớn.

- Biến tần nguồn điện đầu vào (CSI): rất giống với VVI. Sự khác biệt giữa hai thiết kế này là biến tần nguồn điện đầu vào điều khiển để ép một dòng dòng điện sóng vuông thành một dòng đối lập với điện áp. Biến tần nguồn điện đầu vào cần đến một bộ đảo lưu lớn để giữ cho dòng điện luôn ở mức không đổi.

- Biến tần điều chỉnh độ rộng xung (PWM): là loại biến tần phức tạp nhất. Nó cũng cho phép động cơ điện hoạt động hiệu quả hơn. PWM thực hiện điều này thông qua việc sử dụng các bóng bán dẫn. Các bóng bán dẫn chuyển đổi dòng điện một chiều ở các tần số khác nhau và do đó cung cấp một loạt các xung điện áp cho động cơ động cơ điện. Mỗi xung được chia thành từng phần để phản ứng với điện kháng của động cơ điện và tạo ra dòng điện thích hợp trong động cơ điện.

- Biến tần vector dòng biến đổi độ rộng xung: là một loại biến tần mới. Chúng sử dụng một loại hệ thống điều khiển thường kết hợp chặt chẽ với động cơ điện một chiều. Các biến tần có một bộ vi xử lý, chúng được kết nối với động cơ điện thông qua một vòng điều khiển kín. Điều này cho phép bộ xử lý có thể kiểm soát chặt chẽ hơn hoạt động của động cơ điện.

4. Ứng dụng biến tần

Thông qua việc điều chỉnh tần số bạn có thể điều chỉnh tốc độ động cơ thay đổi theo ý muốn trong một dải rộng.

Bảo vệ động cơ khỏi mài mòn cơ khí: Khi khởi động động cơ trực tiếp từ lưới điện, vấn đề shock và hao mòn cơ khí là không thể kiểm soát. Biến tần giúp khởi động êm động cơ, dù cho quá trình khởi động - ngắt động cơ diễn ra liên tục, hạn chế tối đa hao mòn cơ khí.

Tiết kiệm điện, bảo vệ các thiết bị điện trong cùng hệ thống: Khi khởi động trực tiếp, dòng khởi động lớn gấp nhiều lần so với dòng định mức, làm cho lượng điện tiêu thụ tăng vọt. Biến tần không chỉ giúp khởi động êm, mà còn làm cho dòng khởi động thấp hơn dòng định mức, tiết kiệm lượng điện ở thời điểm này. Đồng thời, không gây sụt áp (thậm chí gây hư hỏng) cho các thiết bị điện khác trong cùng hệ thống. Ngoài ra đối với tải bơm, quạt, máy nén khí…hoặc những ứng dụng khác cần điều khiển lưu lượng/áp suất, biến tần sẽ giúp ngừng động cơ ở chế độ không tải, từ đó tiết kiệm tối đa lượng điện năng tiêu thụ.

Đáp ứng yêu cầu công nghệ: Đối với các ứng dụng cần đồng bộ tốc độ, như ngành giấy, dệt, bao bì nhựa, in, thép,…hoặc ứng dụng cần điều khiển lưu lượng hoặc áp suất, như ngành nước, khí nén…hoặc ứng dụng như cẩu trục, thang máy…Việc sử dụng biến tần là điều tất yếu, đáp ứng được yêu cầu về công nghệ, cải thiện năng suất.

Tăng năng suất sản xuất: Đối với nhiều ứng dụng, như ngành dệt, nhuộm, nhựa…việc sử dụng biến tần sẽ làm năng suất tăng lên so với khi sử dụng nguồn trực tiếp, giúp loại bỏ được một số phụ kiện cồng kềnh, kém hiệu quả như puli, motor rùa (motor phụ)…

5. Một số điều lưu ý khi sử dụng biến tần

Tùy theo ứng dụng mà bạn lựa chọn bộ biến tần cho phù hợp, theo cách đó bạn sẽ chỉ phải trả một chi phí thấp mà lại đảm bảo độ tin cậy làm việc.

Bên trong bộ biến tần là các linh kiện điện tử bán dẫn nên rất nhạy cảm với điều kiện môi trường, mà Việt Nam có khí hậu nóng ẩm nên khi lựa chọn bạn phải chắc chắn rằng bộ biến tần của mình đã được nhiệt đới hoá, phù hợp với môi trường khí hậu Việt Nam.

Bạn phải đảm bảo điều kiện môi trường lắp đặt như nhiệt độ, độ ẩm, vị trí.

Các bộ biến tần không thể làm việc ở ngoài trời, chúng cần được lắp đặt trong tủ có không gian rộng, thông gió tốt (tủ phải có quạt thông gió), vị trí đặt tủ là nơi khô ráo trong phòng có nhiệt độ nhỏ hơn 500 °C, không có chất ăn mòn, khí gas, bụi bẩn.

Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng, nếu không hiểu hoặc không chắc chắn thì không tự ý mắc nối hoặc thay đổi các tham số thiết đặt.

Nhờ các chuyên gia kỹ thuật của hãng cung cấp biến tần cho bạn hướng dẫn lắp đặt, cài đặt để có được chế độ vận hành tối ưu cho ứng dụng của bạn.

Khi biến tần báo lỗi hãy tra cứu mã lỗi trong tài liệu và tìm hiểu nguyên nhân gây lỗi, chỉ khi nào khắc phục được lỗi mới khởi động lại.

Mỗi bộ biến tần đều có một cuốn tài liệu tra cứu nhanh, bạn nên ghi chép chi tiết các thông số đã thay đổi và các lỗi mà bạn quan sát được vào cuốn tài liệu này, đây là các thông tin rất quan trọng cho các chuyên gia khi khắc phục sự cố cho bạn.

Ngày nay bộ biến tần không còn là một thứ xa xỉ tốn kém chỉ dành cho những người có tiền, những tiện ích mà bộ biến tần mang lại cho bạn nhiều hơn rất nhiều so với chi phí bạn phải trả, nên bạn đừng ngần ngại đầu tư mua biến tần cho các hệ truyền động của bạn có thể ứng dụng được biến tần. Đó là một sự đầu tư đúng đắn, một chiến lược đầu tư tổng thể và dài hạn.

Nếu bạn muốn tìm hiểu về các loại biến tần, hãy liên hệ với chúng tôi. Với phương châm làm việc chuyên nghiệp, tận tâm Bảo An Automation luôn cam kết mang tới cho khách hàng sản phẩm với chất lượng tốt nhất, giá thành hợp lý và đảm bảo giao hàng đúng tiến độ.