Biến tần là gì? Cấu tạo và Nguyên lý làm việc của biến tần

Biến tần là gì? mà lại được sử dụng phổ biến trên thị trường hiện nay tới vậy? Có thể thấy đây là thiết bị được ứng dụng nhiều trong các hệ thống điện và tự động hóa. Biến tần có rất nhiều loại từ cơ bản đến nâng cao của nhiều thương hiệu khác nhau trên thị trường. Để tìm hiểu kỹ hơn về thiết bị này, mời bạn đọc tham khảo bài viết sau đây của Bình Dương AEC.

biến tần gtake cho thang máy

Mục Lục

Biến tần là gì?

Đây là thiết bị có vai trò giúp biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện xoay chiều với tần số và mức điện áp có thể điều chỉnh được.

Xem thêm Cách phân biệt giữa biến tần và biến áp

Biến tần dùng để làm gì?

Từ khái niệm chúng ta có thể thấy biến tần là thiết bị được dùng để thay đổi tần số dòng điện cuộn dây ở trong động cơ của thiết bị điện. Qua đó giúp điều khiển tốc độ động cơ vô cấp mà không cần sử dụng tới các hộp số cơ khí.

Thiết bị này có khả năng làm quay động cơ bằng việc sử dụng những linh kiện bán dẫn giúp đóng ngắt tuần tự dòng điện được đặt vào các cuộn dây của động cơ. Từ đó làm sinh ra từ trường xoay làm cho động cơ quay.

Cấu tạo và nguyên lý làm việc của biến tần

Cấu tạo

sơ đồ cấu tạo của biến tần

Các bộ phận chính của biến tần gồm những bộ phận cơ bản sau đây:

Chỉnh lưu
Bộ lọc
Bộ nghịch lưu IGBT
Mạch điều khiển.

Ngoài ra dòng sản phẩm này còn được tích hợp thêm những bộ phận khác như: bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều, màn hình hiển thị, module truyền thông, điện trở hãm (điện trở xả), bàn phím,…

Bạn có biết Cách phân biệt Biến tần và khởi động mềm

Nguyên lý hoạt động

nguyên lý hoạt động biến tần

Nguyên lý vận hành của dòng sản phẩm này khá đơn giản. Trước tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu, lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng nhờ bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải, có giá trị ít nhất 0.96.

Điện áp một chiều được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng qua hệ IGBT nhờ phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM).

Phân loại biến tần

Hiện nay trên thị trường nếu để tìm kiếm, phân loại biến tần thì có rất nhiều tên khác nhau. chính vì thế để dễ dàng cho việc tìm kiếm và lựa chọn sản phẩm phù hợp với mục đích sử dụng của mình người ta đã chia ra thành các chính như sau:

Biến tần AC

Biến tần AC được hiểu đơn giản là dòng biến tần 1 pha, biến tần 3 pha sử dụng điện áp AC để có thể vận hành. đây cũng chính là dòng biến tần được áp dụng và sử dụng hầu hết trên các sản phẩm hiện nay.

Biến tần DC

Đây là các dòng biến tần 1 pha, biến tần 3 pha sử dụng dòng điện xoay chiều DC để có thể vận hành. Dòng biến tần DC kiểm soát sự rẽ nhánh của động cơ điện một chiều.

Biến tần 1 pha

Biến tần 1 pha hay còn được biết đến với cái tên khác là biến tần 1 pha ra 3 pha. Đây là dòng thiết bị có điện áp đầu vào là 1 pha (220V) nhưng tín hiệu đầu ra là 3 pha 220V.

biến tần 3 pha

Biến tần 3 pha là dòng đặc trưng có đầu vào là điện áp 380v và đầu ra là điện áp 380v.

Cách sử dụng biến tần

Trước khi khi sử dụng bạn cần phải đọc kỹ các thông số được cung cấp riêng bởi hãng sản xuất đối với từng dòng sản phẩm. Điều này giúp bạn có thể biết rõ được cách đấu biến tần sao cho đúng quy chuẩn.

Bên cạnh đó, bạn cũng cần tìm hiểu các tính năng phụ của sản phẩm để lắp đặt, sử dụng, bảo dưỡng thiết bị an toàn, hiệu quả.

Các hãng biến tần hiện nay đều phát triển các dòng sản phẩm khác nhau nhằm đáp ứng với các ứng dụng khác nhau. Do đó, bạn cần phải tìm hiểu kỹ trước khi sử dụng. Những lưu ý khi sử dụng dòng sản phẩm này như sau:

Chọn dòng model phù hợp với ứng dụng của mình để đảm bảo chúng được làm việc tốt nhất.
Bên trong bộ biến tần là các linh kiện điện tử bán dẫn nên đặc biệt nhạy cảm với môi trường. Khí hậu Việt Nam nóng ẩm, do đó, bạn nên chọn bộ biến tần đã được nhiệt đới hoá.
Cần đảm bảo điều kiện môi trường lắp đặt như: độ ẩm, nhiệt độ, vị trí.
Sản phẩm này cần được lắp đặt trong tủ có không gian rộng, thông gió tốt. Đặt tủ ở những nơi khô ráo, thoáng mát, nhiệt độ nhỏ hơn 50°C, không có chất ăn mòn, khí gas, bụi bẩn,…
Nên đọc kỹ hướng dẫn sử dụng, không tự ý lắp đặt hay thay đổi các tham số nếu không có kinh nghiệm.
Nên nhờ các chuyên gia kỹ thuật hướng dẫn lắp đặt để đảm bảo chế độ vận hành tối ưu với ứng dụng
Nếu biến tần báo lỗi cần thực hiện tra cứu mã lỗi, chỉ khác phục được lỗi mới khởi động lại.
Trong mỗi bộ sản phẩm này đều có tài liệu tra cứu nhanh, bạn nên ghi chép các thông tin chi tiết thông số đã thay đổi và các lỗi vào cuốn tài liệu này.

Ứng dụng

Nhờ sở hữu nhiều ưu điểm vượt trội, cho nên biến tần được dùng rất phổ biến trong công nghiệp và dân dụng. Sau đây là những ứng dụng phổ biến nhất:

Bơm nước
Quạt hút/đẩy
Máy nén khí
Băng tải
Thiết bị nâng hạ
Máy cán kéo
Máy ép phun
Máy cuốn/nhả
Thang máy
Hệ thống HVAC
Máy trộn
Máy quay ly tâm
Cải thiện khả năng điều khiển của các hộp số, thay thế sử dụng cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy công tác,…

Biến tần có khả năng tiết kiệm điện như thế nào?

Thiết bị có hiệu suất chuyển đổi nguồn rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Cho nên năng lượng tiêu thụ cũng xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống.

Việc tính toán với các dữ liệu và chi phí thực tế, với động cơ sơ cấp khoảng 90 kW, thời gian thu hồi vốn đầu tư đối với bộ biến tần là khoảng từ 3 – 6 tháng. Ở nước ta hiện đã có một số xí nghiệp dùng thiết bị này và đạt được những kết quả rõ rệt.

Giải pháp tiết kiệm năng lượng cùng với nâng cao tính năng điều khiển hệ thống, biến tần đang được xem là ứng dụng chuẩn đối với hệ truyền động cho bơm và quạt.

Nhờ trang bị các tính năng kỹ thuật cao và công nghệ điều khiển hiện đại các bộ biến tần sẽ khiến các nhà đầu tư hài lòng khi sử dụng nhờ khả năng tiết kiệm điện hiệu quả.

Cách chọn biến tần

Để chọn được biến tần phù hợp với nhu cầu của mình, trước hết bạn cần phải xác định được rõ nhu cầu ứng dụng, mục đích sử dụng, cũng như cân đối mức đầu tư. Lưu ý về nguyên tắc lựa chọn như sau:

Phù hợp với loại động cơ và công suất động cơ: bạn cần tìm hiểu động cơ mình cần lắp biến tần? Đồng bộ hay không đồng bộ, 1 hay 3 pha? DC hay AC?,… để đưa ra sự chọn lựa phù hợp. Công suất biến tần phải tương đương hoặc lớn hơn công suất động cơ.
Phù hợp với yêu cầu ứng dụng
: cần xác định ứng dụng của bạn là gì? Tốc độ động cơ, có yêu cầu ghì về tính năng điều khiển hay không? Lưu ý gì về môi trường không,… để đưa ra sự lựa chọn biến tần đa năng thông dụng hay các loại dòng sản phẩm khác có tính năng phù hợp.
Chọn theo tải thực tế: Điều này giúp bạn có thể xác định được loại tải của máy móc là loại nào: tải nhẹ, tải nặng hay trung bình,.. để chọn sản phẩm phù hợp.
Phù hợp với hệ thống có sẵn, thận tiện cho việc sử dụng và điều khiển.
Chọn theo thông số kỹ thuật của biến tần cũ hay theo thông số kỹ thuật thiết kế yêu cầu.
Cân nhắc yếu tố tài chính, chọn thương hiệu có uy tín, thông dụng trên thị trường.

Đơn vị cung cấp biến tần chất lượng

BINHDUONG AEC là nhà phân phối độc quyền biến tần GTAKE tại Việt Nam. Với trên 15 năm hình hành và phát triển, BINHDUONG AEC thuộc top đầu công ty hoạt động trong lĩnh vực tự động hóa ở thị trường Việt Nam, chúng tôi tự tin mang tới cho khách hàng những sản phẩm ưng ý nhất, lựa chọn sáng suốt nhất. Đưa giải pháp tối ưu, giảm thiểu chi phí và nhân lực qua các sản phẩm chất lượng cao, công nghệ tiên tiến được áp dụng trong sản xuất.

Hy vọng những thông tin mà chúng tôi mang tới trên đây của chúng tôi đã giúp bạn đọc hiểu rõ được biến tần là gì, cũng như những ứng dụng và tính năng của thiết bị này.

Ngoài ra, Bình Dương AEC là đơn vị chuyên tư vấn các giải pháp miễn phí về tự động hóa, vui lòng liên hệ HOTLINE 0931.101.388