Biến tần là gì?
Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện một chiều hoặc xoay chiều thành dòng điện xoay chiều có tần số và điện áp có thể điều chỉnh, để điều khiển tốc độ động cơ, đảo chiều quay, giảm dòng khởi động, giảm rung và tiết kiệm năng lượng.
Ngoài ra biến tần còn là thiết bị thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và thông qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí. Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự dòng điện đặt vào các cuộn dây của động cơ để sinh ra từ trường xoay làm quay động cơ. Nó có thể điều chỉnh tốc độ động cơ từ chậm đến nhanh tùy thuộc vào ứng dụng cụ thể giúp cho động cơ hoạt động hiệu quả.
Biến tần có thể thay đổi tần số từ 0Hz đến 400Hz, chính vì vậy nó có thể làm cho động cơ chạy nhanh hơn bình thường so với chạy tần số 50Hz. Đối với các động cơ phổ thông thường cài đặt biến tần cho phép điều chỉnh tần số từ 0Hz đến 60Hz.
Cấu tạo của biến tần
Thông thường mỗi loại biến tần điều có cấu tạo khác nhau tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống điều khiển nhằm giúp cho 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 nơi thực hiện chức năng điều khiển, lập trình và bảo vệ biến tần.
- Mạch chuyển đổi tần số: là mạch chính thực hiện chức năng biến đổi tần số dòng điện đầu vào 50Hz thành tần số dòng điện đầu ra 0 đến 400Hz. Mạch chính bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ lọc, bộ nghịch lưu IGBT.
- Mạch bảo vệ: gồm các thiết bị quá tải, bảo vệ quá dòng, bảo vệ các sự cố dòng điện có thể gây ra ảnh hưởng đến hoạt động của hệ thống.
- Màn hình – bàn phím: được sử dụng để thực hiện các thao tác giám sát, cài đặt điều khiển từ người vận hành.
- Ngoài ra biến tần các có các module truyền thông, bộ điện xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều, điện trở hãm (điện trở xả),….
Nguyên lý hoạt động của biến tần
- Tùy vào từng loại biến tần mà nguồn điện đầu vào có thể là nguồn điện 1 pha hoặc 3 pha, nó sẽ có mức điện ấp và tần số cố định. Biến tần sẽ nhận nguồn điện đầu vào từ nguồn điện cung cấp, nguồn điện này được chỉnh lưu và lọc thành nguồn một chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi chỉnh lưu cầu đi ốt và tự điện.
- Điện áp một chiều này sẽ được biến đổi thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này được thực hiện thông qua hệ IGBT bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM)
- Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tùy theo bộ điều khiển.
- Ngoài ra trong quá trình hoạt động biến tần sẽ phát hiện ra các sự cố như quá tải, quá áp, sụt áp, mất pha….biến tần sẽ đưa ra cảnh báo lỗi nhẹ và có thể ngừng cung cấp điện cho động cơ nếu phát hiện lỗi nghiêm trọng để tránh gây hư hại cho hệ thống.
- Hiện nay biến tần có thể tích hợp cả bộ PID và tích hợp nhiều chuẩn truyền thông khách nhau rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.
Ưu điểm của việc sử dụng biến tần
- Điều khiển tốc độ động cơ: giúp điều khiển tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh tần số đầu vào tăng độ chính xác và linh hoạt trong điều khiển tốc độ máy móc dây chuyền sản xuất.
- Đảo chiều quay động cơ: Có thể lập trình sẵn khi máy chạy hết hành trình, khi gặp sự cố cần phải đảo chiều hoặc điều khiển trực tiếp.
- Bảo vệ động cơ: giúp giảm sát và đưa ra cảnh báo hoặc dừng cấp điện cho động cơ khi gặp sự cố như quá tải, quá áp, sụt áp, mất pha,…tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.
- Tiết kiệm năng lượng và bảo vệ các thiết bị điện trong cùng hệ thống.
- Giảm quá trình khởi động, giảm chi phí lắp đặt bù, giảm mài mòn cơ khí..
- Tăng tuổi thọ động cơ, tăng hiệu quả và năng xuất sản xuất
- Cảm thiện môi trường là việc tránh ảnh hưởng đến sức khỏe người lao động.
Ứng dụng của biến tần
- Được ứng dụng phổ biến trong công nghiệp và dân dụng
- Ứng dụng trong máy bơm nước
- Ứng dụng quạt hút
- Máy khi nén
- Băng tải
- Thiết bị nâng hạ
- Máy ép phun
- Thang máy
- Máy quay ly tâm
Hy vọng những chia sẽ của chúng tôi về Động cơ AC Servo đã cung cấp cho các bạn thêm một số thông tin hữu ích trong quá trình tìm hiểu về sản phẩm.
Sản phẩm mà Mai Nguyễn cung cấp luôn đảm bảo chất lượng hàng chính hãng bằng các giấy tờ cần thiết. Cung cấp đến cho khách hàng với giá cả sản phẩm cạnh tranh nhất.
