Chức năng các phụ kiện dành cho biến tần
1.Chức năng các phụ kiện dành cho biến tần
Cũng như bao thiết bị điện khác, ngoài những bộ phận cấu tạo cơ bản Biến tần còn có thêm những phụ kiện như bộ kháng điện xoay chiều (AC Reactor), bộ điện kháng một chiều (DC Reactor) và điện trở hãm (xả) với các chức năng khác nhau nhưng đều với mục đích chung giúp biến tần hoạt động hiệu quả hơn.
1.1.Bộ kháng điện xoay chiều (AC Reactor)
Cuộn kháng AC là cuộn dây được quấn quanh lõi thép. Cuộn kháng AC giúp giảm méo sóng hài, tức là nhiễu trên dòng xoay chiều đầu vào. Ngoài ra, Cuộn kháng AC sẽ giảm biên độ đỉnh của cái gai nhọn đầu vào; giảm sóng hài sẽ giúp DC Bus ổn định và tăng tuổi thọ của tụ.
Một số hình ảnh thực tế về cuộn kháng AC Reactor
Cuộn kháng AC có thể hoạt động như một bộ lọc để bảo vệ mạch chỉnh lưu đầu vào khỏi nhiễu và xung nhọn gây ra do bật và tắt các tải điện cảm khác.
Có vài nhược điểm khi sử dụng bộ điện kháng như: chi phí tăng thêm, cần nhiều không gian pa-nen hơn và đôi khi là giảm hiệu suất.
Trong các trường hợp hiếm gặp, bộ điện kháng dòng có thể được sử dụng ở phía đầu ra của Biến tần để bù cho động cơ có điện cảm thấp. Nhưng điều này thường không cần thiết do hiệu suất hoạt động tốt của công nghệ IGBT.
1.2. Bộ điện kháng một chiều (DC Reactor)
Cuộn kháng DC khi được gắn vào biến tần trước tụ điện thì phần đầu vào của biến tần như mạch chỉnh lưu có bộ lọc là tụ điện và cuộn dây.
Khi gắn cuộn kháng một chiều cho biến tần sẽ giúp nguồn DC bus được ổn định, năng lượng dự trữ lớn chống phần sụt áp nguồn đầu vào của biến tần nuôi nguồn cho IGBT khi hoạt động full tải.
Ngoài ra, cuộn kháng một chiều sẽ giảm nhiễu quay về nguồn do biến tần gây ra. Cuộn kháng DC thường được lắp đặt giữa bộ chỉnh lưu và tụ điện trên các bộ Biến tần 7,5 kW trở lên. Cuộn kháng DC có thể nhỏ và rẻ hơn Cuộn kháng AC.
Cuộn kháng DC Reactor
1.3.Điện trở Hãm (Braking resistor)
Thông thường biến tần điều khiển động cơ chạy, khi động cơ dừng hoặc hãm lúc đó động cơ chuyển thành máy phát có năng lượng lớn. Nhất là tải đứng và tải dạng thế năng, năng lượng này được trả về DC bus. Biến tần sẽ điều khiển thời gian hãm của motor hợp lý để không xảy ra tình trạng quá tải. Nếu yêu cầu motor dừng gấp thì nguồn năng lượng này sẽ phải được tiêu thụ bớt.
Điện trở hãmsẽ giúp biến tần tiêu thụ nguồn năng lượng đó.Khi điện án DC bus tăng cao đến một trị số nhất định, biến tần sẽ kích dẫn transistor để điện áp DC bus qua điện trở hãm. Điện trở biến đổi điện năng thành nhiệt năng.Nếu không có điện trở, mỗi lần giảm tốc hay hãm, biến tần có thể báo lỗi do quá áp trên DC Bus.
Hình ảnh thực tế về điện trở hãm
2. Một số ứng dụng của biến tần
2.1. Ứng dụng biến tần cho bơm, quạt
Ứng dụng biến tần cho bơm, quạt
- Trong hệ thống truyền thống, áp lực và lưu lượng bơm được điều khiển bởi: Động cơ nhiều tốc độ, van ra/vào hoặc hệ thống hồi lưu. Tất cả các phương pháp này đều hao phí năng lượng nhiều, gây sốc cơ khí, giảm tuổi thọ hệ thống và tăng tổn thất đường ống.
- Biến tần được sử dụng để điều tốc độ của bơm, có thể chạy ở lưu lượng/áp suất tùy chọn, qua đó giúp tăng hiệu suất, tiết kiệm năng lượng. Hệ thống vận hành êm, trơn, giảm chi phí bảo trì, sữa chữa, giảm tổn thất đường ống, tăng tuổi thọ hệ thống.
2.2.Cấp nước cho nhà cao tầng
- Giải pháp truyền thống là bơm nước lên tháp nước trên mái để phân phối cho toàn nhà, điều chỉnh áp lực từng tầng bằng các thiết bị điều hòa và giảm áp. Nhược điểm của hệ thống này là: Tăng kết cấu tòa nhà, tiêu hao năng lượng lớn, tổn hao nhiều bởi các thiết bị giảm áp, yêu cầu cao với hệ thống ống...
- Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ để cung cấp theo đúng yêu cầu của phụ tải sẽ t iết kiệm điện rất lớn và giảm các chi phí đầu tư do việc không phải xây dựng tháp nước.
2.3. Biến tần cho bơm cấp 1 (Không điều khiển lưu lượng)
- Bơm cấp 1 thường điều khiển theo phương pháp đóng cắt đơn giản. Thông thường công suất bơm được chọn rất lớn so với nhu cầu của hệ thống. Trong rất nhiều trường hợp bơm thường chạy non tải, áp lực và thất thoát đường ống tăng, gây sốc khi vận hành …Để khắc phục ít nhiều các nhược điểm này người ta thường mở van xả hoặc gọt cánh bơm… các phương pháp này chỉ nhằm khắc phục việc quá áp đường ống mà không khắc phục được các nhược điểm khác.
- Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng tùy chọn, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng.
2.4.Quạt hút/đẩy
- Các quạt hút đầy sử dụng phổ biến trong công nghiệp: Hút bụi, quạt lò, thông gió ….Để điều khiển lượng gió cần thiết người ta thường sử dụng hệ thống điều khiển động cơ nhiều cấp, các van khống chế … Nhược điểm tương tự như hệ thống bơm.
-Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng theo yêu cầu cần thiết, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng.
2.5.Ứng dụng biến tần cho máy nén khí
Ứng dụng biến tần cho máy nén khí
- Chế độ điều khiển cung cấp khí thông thường theo phương thức đóng/cắt. Chế độ này kiểm soát không khí đầu vào qua van cửa vào. Khi áp suất đạt đến giới hạn trên, van cửa vào đóng và máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động không tải, khi áp suất đạt dưới hạn dưới, van cửa vào mở và máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động có tải. Công suất định mức của motor được chọn theo nhu cầu max và thông thường được thiết kế dư tải, dòng khởi động lớn, motor hoạt động là liên tục khi không tải làm tiêu tốn một lượng lớn điện năng.
- Chế độ điều khiển tốc độ quay motor bằng biến tần: lượng cung cấp khí chỉ cần đáp ứng đủ lượng khí tiêu dùng, hệ thống cung cấp khí có thể đạt được hiệu quả cao nhất và tiết kiệm điện.
2.6.Ứng dụng biến tần cho băng tải
Băng tải được sử dụng rộng rãi trong nhiều khâu của quá trình khai thác mỏ, thường dùng trong những điều kiện đòi hỏi khắt khe, với các sự cố thường gặp là băng tải có thể bị giãn, bị trượt hoặc bị đứt gãy. Băng tải hoạt động liên tục sẽ bị hao mòn, trở nên kém tin cậy và có thể bị sự cố. Với những ngành công nghiệp yêu cầu cao về sự liên tục trong hoạt động sản xuất thì sự cố trên băng tải sẽ gây thiệt hại không nhỏ.
Biến tần giúp bảo vệ băng tải và thiết bị cơ khí bằng cách kiểm soát chính xác vận tốc và momen động cơ, kéo dài thời gian hoạt động của băng tải và giảm thiểu chi phí vận hành và bảo dưỡng. Đồng thời, nếu một mối nối của băng tải cần sửa chữa, biến tần sẽ điều khiển di chuyển băng tải vào vị trí chính xác để tiện sửa chữa.
2.7.Ứng dụng biến tần cho thiết bị nâng hạ
Ứng dụng biến tần cho thiết bị nâng hạ
Đối với cơ cấu nâng hạ thì biến tần cần phải có hai đặc điểm chính như sau: một là phải chọn loại biến tần có moment khởi động lớn bởi vì ở tần số thấp đối với những loại biến tần thường moment rất thấp nếu dùng cho cầu trục có thể gây hiện tượng trượt hay rớt tải, hai là biến tần phải được trang bị hệ thống xả hoặc hồi được tiếp về lưới, khi cơ cấu nâng hạ đưa tải lên cao, sau đó hạ xuống thấp lúc này động cơ đóng vai trò như máy phát làm tăng điện áp một chiều của biến tần nếu không có bộ xả hoặc bộ trả điện áp về lưới thì chắc chắn biến tần sẽ báo lỗi không hoạt động được.
Ngoài ra đối với biến tần chuyên dụng cho cầu trục các bạn cần lưu ý đối với một số loại motor có dùng encoder thì biến tần cần có loại card chuyên dụng để đọc được encoder.
2.8.Ứng dụng biến tần cho hệ thống HVAC
Ứng dụng biến tần cho hệ thống HVAC
- Hệ thống điều nhiệt và thông gió nhìn chung bao gôm các động cơ cho bơm tuần hoàn, máy nén, quạt. Các động cơ này đều yêu cầu điều khiển lưu lượng, các giải pháp điều khiển truyền thống như điều khiển các loại bơm , quạt đã nêu ở phần trên.
- Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng theo yêu cầu cần thiết, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng... thỏa mãn yêu cầu điều nhiệt và thông gió.
Bài viết bạn nên xem:
nguồn internet
5.489
27/11/2020
Web số dành cho sinh viên
Nhóm chủ đề
