[GIẢI ĐÁP] Biến tần là gì CHI TIẾT nhất bởi CHUYÊN GIA

[GIẢI ĐÁP] Biến tần là gì CHI TIẾT nhất bởi CHUYÊN GIA


Hiện nay, nhu cầu sử dụng máy phát điện cho gia đình, công ty, bệnh viện hay xí nghiệp rất lớn. Và để máy hoạt động an toàn thì cần lắp đặt thêm biến tần. Vậy biến tần là gì, cấu tạo như thế nào và ứng dụng ra sao? Hãy cùng tìm hiểu thêm các thông tin trong bài viết này.

Biến tần máy phát điện là gì


Nội dung bài viết

1. Biến tần là gì

2. Nguyên lý hoạt động của biến tần

3. Các bộ phận của biến tần 

4. Phân loại biến tần

5. Lợi ích của việc sử dụng biến tần

6. Ứng dụng của biến tần trong công nghiệp

7. Các thông số cơ bản khi cài đặt biến tần

8. Những lưu ý khi sử dụng biến tần


1. Biến tần là gì

Đây chính là thiết bị có khả năng biến đổi tần số của dòng điện xoay chiều đến mức đảm bảo an toàn cho người dùng. Cụ thể hơn biến tần giúp điều khiển tốc độ chạy của động cơ bằng cách điều khiển tần số chứ không cần dùng đến hộp số cơ khí.

1.1 Vì sao có thể thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số?

Do biến tần thường được lắp đặt các linh kiện bán dẫn để đóng tắt nguồn tự động các cuộn dây trong động cơ. Từ đó sinh ra từ trường xoay làm roto quay. Biến tần có thể thay đổi tần số từ 1 Hz đến 50Hz. Thậm chí lên đến 400Hz đối với những động cơ hoạt động mạnh trong các máy CNC. Nhờ vậy mà có thể khiến động cơ chạy nhanh hơn bình thường so với khi chạy tần số 50Hz.

1.2 Công thức thay đổi được tốc độ động cơ

Theo công thức tính tốc độ động cơ: n=60f/p. Trong đó f là tần số, P là số lượng cặp cực của motor (thông thường giá trị P=2). Từ công thức đó, có thể thấy khi tần số f thay đổi thì tốc độ cũng sẽ thay đổi.

2. Nguyên lý hoạt động của biến tần

Nguyên tắc thiết bị biến tần hoạt động vô cùng đơn giản và có thể áp dụng với dòng điện xoay chiều 1 pha và 3 pha. Đầu tiên, dòng điện sẽ thông qua bộ phận chỉnh lưu để lọc dòng điện 1 chiều. Nhờ đó, hệ số công suất của biến tần không phụ thuộc vào tải điện và có giá trị thấp nhất 0.96. Điện áp của dòng điện 1 chiều được biến đổi thành dòng điện xoay chiều đối xứng. Hệ thống điện áp ở đầu ra có thể thay đổi giá trị của tần số và biên độ vô cấp tùy bộ điều khiển.

3. Các bộ phận của biến tần 

Các bộ phận của biến tần 

Biến tần gồm những thành phần cấu tạo nào? Đây là các bộ phận chính giúp thiết bị hoạt động hiệu quả:

3.1 Bộ chỉnh lưu

Tương tự với bộ chỉnh lưu được lắp trong bộ nguồn, bộ chỉnh lưu cầu diode có chức năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành một chiều. Điện áp sau khi được chỉnh lưu qua giàn lọc sẽ cho điện áp phẳng và ổn định.

3.2 Bộ nghịch lưu

Đây là thiết bị chuyển mạch nhanh và hiệu suất cao. Trong biến tần, bộ nghịch lưu IGBT được điều khiển kích mở theo thứ tự để tạo xung với những độ rộng khác nhau từ hệ thống điện áp được trữ trong tụ điện.

3.3 Phần điều khiển

Bộ phận này có chức năng kết nối với các mạch ngoại vi để nhận tín hiệu đưa vào mạch chính. Từ đó điều khiển biến tần theo yêu cầu của người sử dụng. Phần điều khiển bao gồm: mạch chính xử lý thông tin và điều khiển biến tần, ngõ vào analog, ngõ vào số, ngõ ra analog và ngõ ra số.

4. Phân loại biến tần

4.1 Biến tần AC

Đây là là loại biến tần được dùng phổ biến nhất và áp dụng rộng rãi trong công nghiệp. Hầu hết 90% các động cơ trong nhà máy đều sử dụng biến tần AC. Có hai loại biến tần AC chính:

- Biến tần cho động cơ 1 pha

Thông thường, biến tần 1 pha là dòng biến tần 220V. Tuy nhiên vẫn có một số loại cấp đầu vào chỉ 1 pha nhưng đầu ra vẫn là 3 pha 220V. Loại biến tần này thường được ứng dụng ở lưới điện gia dụng.

- Biến tần cho động cơ 3 pha

Biến tần 3 pha chính là loại biến tần có đầu vào cấp 3 pha 220V và ra 3 pha 220V. Đây là thiết bị được sử dụng nhiều nhất trên thị trường. Thế nên, khi cấp nguồn 1 pha thì cần chú ý cấp đúng theo hướng dẫn. Bởi vì ngoài nguồn động lực, có thể còn liên quan đến nguồn điều khiển.

4.2 Biến tần DC

Nếu bạn muốn tìm một loại biến tần có thể điều khiển điện áp đầu vào 1 chiều cho những động cơ DC. Vậy thì biến tần DC là lựa chọn hoàn hảo. Đây là loại thiết bị dùng cho những ứng dụng đơn giản.

4.3 Biến tần thay đổi nguồn điện đầu vào

Loại biến tần này có khả năng thay đổi nguồn điện ở đầu vào để khởi động động cơ. Chẳng hạn như khi có điện áp 1 pha 220V và động cơ 3 pha 220V thì có thể sử dụng biến tần này.

4.4 Biến tần chỉnh độ rộng xung

Là loại biến tần phức tạp nhất, thiết bị này cho phép động cơ điện hoạt động hiệu quả hơn. Thông qua các bóng bán dẫn chuyển đổi dòng điện một chiều ở những tần số khác nhau mà cung cấp xung điện áp cho động cơ điện. Mỗi xung sẽ được chia thành từng phần để có thể phản ứng với điện kháng động cơ và tạo ra dòng điện thích hợp.

4.5 Biến tần Vector - biến đổi độ rộng xung

Đây là một loại biến tần mới, thường sử dụng hệ thống điều khiển kết hợp chặt chẽ với dòng điện 1 chiều. Các biến tần vector có bộ vi xử lý kết nối với động cơ điện qua một vòng tròn điều khiển khép kín. Từ đó cho phép bộ xử lý kiểm soát các hoạt động của động cơ điện chặt chẽ hơn.

5. Lợi ích của việc sử dụng biến tần

Lợi ích sử dụng biến tần

Bạn thắc mắc không biết tại sao thiết bị thay đổi tần số dòng điện này lại được sử dụng nhiều như vậy? Đây là một số ưu điểm của biến tần.

- Với khả năng thay đổi tốc độ hoạt động của động cơ dễ dàng, dòng khởi động của các máy móc sẽ ổn định hơn. Hơn nữa, nhờ tác dụng biến đổi tần số nên có thể tiết kiệm điện cho tải thường mà không cần phải chạy hết công suất. Phần điện năng tiết kiệm được lên đến 20 - 30% so với hệ thống khởi động truyền thống.

- Một lợi thế nữa là biến tần giúp động cơ hoạt động nhanh hơn. Thông thường chỉ khoảng 1500 vòng/ phút với 50Hz thì nhờ có biến tần mà tốc độ quay lên đến 1800 vòng/ phút với 60Hz. Điều này giúp làm tăng sản lượng đầu ra cho máy cũng như tăng tốc độ của các quạt thông gió. Ngoài ra, do biến tần có hệ thống điện tử bảo vệ cao áp và thấp áp hoặc dòng điện quá lớn. Thế nên đảm bảo sự an toàn khi vận hành.

- Quá trình khởi động với tốc độ từ thấp lên cao giúp động cơ tải lớn không hoạt động đột ngột để tránh làm hư hỏng ổ trục, phần cơ khí. Từ đó tăng tuổi thọ cho động cơ. Hơn nữa, nhờ nguyên lý hoạt động chuyển đổi nghịch lưu qua diode mà công suất phản kháng động cơ rất thấp. Nhờ vậy mà giảm được dòng đáng kể khi chạy, giảm chi phí lắp đặt tủ tụ bù.


>>> Biến tần có nhiều lợi ích cho hoạt động máy phát điện, thế nhưng để máy có thể vận hành hiệu quả nhất cũng như đảm bảo mức độ an toàn cao nhất thì người dùng cần có thêm nhiều hiểu biết sử dụng máy. Xem ngay bài viết " HƯỚNG DẪN cách sử dụng máy phát điện HIỆU QUẢ ĐÚNG CHUẨN nhất " của các kỹ sư Vinafarm tổng hợp để có thêm nhiều kiến thức hữu ích nhé. 


6. Ứng dụng của biến tần trong công nghiệp

Với nhiều ưu điểm vượt trội đó, máy biến tần được sử dụng phổ biến trong cả dân dụng và công nghiệp. Có thể kể đến một số ứng dụng như biến tần bơm nước, máy khí nén, băng tải hay các thiết bị nâng hạ, các loại máy ép phun, máy cán kéo, máy cuốn, máy trộn,...Ngoài ra, người ta còn lắp đặt biến tần trong thang máy, hệ thống HVAC (sưởi, thông gió và điều hòa không khí), cải thiện khả năng điều khiển động cơ của các hộp số và thay thế việc sử dụng các cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống.

7. Các thông số cơ bản khi cài đặt biến tần

Bạn không biết làm thế nào để cài đặt biến tần? Vậy thì chỉ với 3 thông số dưới đây là bạn đã có thể khởi động được.

7.1 Cài thông số chọn cách RUN/STOP

Trên bàn phím hoặc chân điều khiển bên ngoài, bạn sẽ thấy thông số này. Tùy vào mỗi loại biến tần mà sẽ có các cách ghi khác nhau như Main run source selection, Operation Method hay Drive Mode - Run/Stop. Trong đó sẽ có các lựa chọn như 0: Keypad (chọn Run/Stop trên bàn phím), 1: Run/Stop bên ngoài hoặc 2: Run/Stop qua cổng RS485.

7.2 Chọn lựa cách thức thay đổi tần số

Tùy mỗi hãng mà các thông số mô tả này sẽ khác nhau là: Main frequency source selection, Frequency setting method, Frequency Command. Bao gồm những lựa chọn như:

- 0: Keypad (Thay đổi tần số bằng nút lên xuống trên bàn phím)

- 1: Thay đổi tần số qua nút vặn

- 2: Thay đổi bằng tín hiệu biến trở hoặc 0-10 VD

- 3: Thay đổi bằng tín hiệu ngoài 4-20mA

- 4: Thay đổi tần số bằng RS485.

- 5: Thay đổi bằng tín hiệu hồi tiếp PID.

7.3 Cài giới hạn tần số

Đây là thông số cho phép các động cơ điện chạy nhanh nhất, thường viết là Frequency upper limit hoặc Maximum Frequency. Giả sử khi cài số 40Hz thì động cơ chạy tối đa 40Hz với n=1200 vòng/phút. Bạn có thể cài giới hạn tần số bao nhiêu cũng được. Đối với động cơ thường thì phạm vi thông dụng là 1-60Hz.

Bên cạnh 3 thông số chính này, còn có rất nhiều thông số khác để cài đặt. Khi đã biết đến đây, bạn đã có thể tự cài thêm các thông số khác trong quá trình vận hành thiết bị.

8. Những lưu ý khi sử dụng biến tần

Để có thể sử dụng hiệu quả biến tần, bạn cần phải chú ý một vài điều sau đây:

- Cần lựa chọn bộ biến tần phù hợp với yêu cầu sử dụng.

- Các linh kiện điện tử bên trong biến tần rất nhạy cảm với điều kiện môi trường. Vì vậy cần đảm bảo cần lắp biến tần trong tủ rộng, thông gió tốt. Nên đặt tủ ở những nơi khô ráo, có nhiệt độ thấp hơn 50 độ C, không chứa chất ăn mòn và khí gas,...

- Đọc kỹ các hướng dẫn trước khi sử dụng, không tự ý mắc nối hay thay đổi các thông số thiết đặt nếu không chắc chắn.

- Khi biến tần xảy ra lỗi, cần tìm hiểu nguyên nhân gây lỗi và chỉ khi nào khắc phục được tình trạng lỗi thì mới khởi động lại.

Những lưu ý khi sử dụng biến tần

Bài viết này đã cung cấp cho bạn một số thông tin hữu ích và giúp bạn trả lời câu hỏi biến tần là gì. Hy vọng rằng với những kiến thức này, bạn đã biết rõ hơn cấu tạo, phân loại, cách sử dụng của thiết bị để nâng cao hiệu quả sử dụng máy phát điện. 


>>> Tại Công ty Vinafarm những phụ kiện máy phát điện như đầu máy, biến tần,.. được nhập khẩu từ các nước G7 về nên đảm bảo chất lượng và độ bền cao. Vì thế những chiếc máy phát điện Vinafarm cung cấp là những sản phẩm ưu việt đạt chuẩn chất lượng quốc tế. Xem và sở hữu ngay cho mình những chiếc máy phát tốt nhất đảm bảo sẽ làm bạn hết sức hài lòng.

Đang tải bình luận,....