Trong kỷ nguyên công nghệ hiện đại, việc tối ưu hoá hiệu quả hoạt động đóng vai trò vô cùng quan trọng. Và đối với lĩnh vực điều khiển động cơ, lắp đặt biến tần ngày càng được chú trọng. Chúng mang đến những lợi ích vượt trội, thúc đẩy hiệu suất hoạt động của nhà máy. Vậy thì biến tần là gì? Tại sao các nhà máy cần ứng dụng chúng cho động cơ? Trong bài viết này, Inovance-sa sẽ chia sẻ cho bạn những thông tin chi tiết về biến tần. Bên cạnh đó, chúng tôi cũng nêu ra những lý do tại sao nên sử dụng chúng cho động cơ. Theo dõi ngay dưới đây!
Máy biến tần là gì?
Khái niệm
Máy biến tần (inverter), hay còn có một tên gọi khác là bộ biến đổi tần số. Đây là một thiết bị điện tử được sử dụng để điều chỉnh tần số và điện áp của dòng điện xoay chiều (AC). Chúng hoạt động bằng cách chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) có điện áp và tần số mong muốn.
Phân loại biến tần
Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều loại inverter khác nhau. Tuy nhiên, chúng thường được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau. Trong đó, hai tiêu chí nổi bật nhất chính là theo số pha và dạng sóng đầu ra. Dưới đây là những loại biến tần phổ biến, bao gồm:
Theo pha
- Một pha
Loại 1 pha sẽ biến đổi dòng điện xoay chiều 1 pha thành dòng điện xoay chiều 1 pha có tần số mong muốn. Loại 1 pha thường được sử dụng cho các động cơ có công suất nhỏ. Ví dụ: máy bơm nước; quạt gió;.v..v..
- Ba pha
Loại 3 pha sẽ biến đổi dòng điện xoay chiều ba pha thành dòng điện xoay chiều ba pha có tần số mong muốn. Loại ba pha được ứng dụng cho các động cơ có công suất lớn. Ví dụ: băng tải; động cơ máy móc sản xuất; thang máy; v.v.
Theo dạng sóng đầu ra
- Sóng vuông
Đây là loại biến tần phổ biến và có giá thành rẻ nhất. Chúng sẽ tạo ra dạng sóng đầu ra hình vuông, các cạnh bằng nhau và thay đổi đột ngột giữa trạng thái bật – tắt. Dạng sóng vuông có thể gây ra nhiễu cao cho các thiết bị điện tử khác và làm giảm hiệu suất động cơ. Sóng vuông thường được ứng dụng đơn giản, không yêu cầu cao về độ chính xác và chất lượng điện áp đầu ra.
- Sóng sin
Là các biến tần thường gặp thông thường. Đây là biến tần tạo ra dạng sóng đầu ra hình sin giống như điện áp lưới. Dạng sóng sin cung cấp điện áp đầu ra sạch hơn, ít nhiễu và hiệu quả hơn. Loại sóng sin được sử dụng cho các ứng dụng đòi hỏi cao về độ chính xác, hiệu suất hoạt động và điện áp đầu ra.
Cấu tạo của biến tần
Cấu tạo biến tần bao gồm:
Mạch chỉnh lưu
Mạch chỉnh lưu hỗ trợ chuyển đổi dòng điện xoay chiều AC từ nguồn điện lưới thành dòng điện một chiều DC. Mạch chỉnh lưu thường sử dụng các diode hoặc thyristor (thiết bị bán dẫn có nhiều lớp silic) để thực hiện chức năng này.
Tụ điện
Tụ điện lưu trữ và lọc điện áp DC được tạo ra bởi mạch chỉnh lưu. Bộ phận này sẽ giúp làm phẳng mọi gợn sóng và nhiễu. Tụ điện đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo chất lượng nguồn điện DC cho các bộ phận khác của biến tần hoạt động.
Mạch biến tần công suất
Đây là bộ phận chính của biến tần và có tên gọi khác là mạch nghịch lưu. Mạch nghịch lưu sử dụng công tắc điện tử (IGBT) để biến đổi điện áp DC thành điện áp AC với tần số mong muốn. IGBT hoạt động bằng các bật và tắt nhanh chóng, tạo ra dạng sóng xung vuông hoặc sin mô phỏng dạng AC.
Mạch lọc
Mạch lọc sẽ lọc bỏ các thành phần sóng hài cao tần trong dạng sóng AC được tạo ra bởi mạch biến tần công suất. Từ đó, giúp cải thiện chất lượng nguồn điện AC đầu ra.
Bộ điều khiển
Bộ điều khiển là trung tâm điều khiển của biến tần. Chúng sử dụng vi xử lý để điều chỉnh tần số và điện áp AC đầu ra theo yêu cầu của người dùng. Bộ điều khiển cũng giám sát hoạt động của các bộ phận khác trong biến tần và thực hiện các chức năng bảo vệ cần thiết.
Ngoài các bộ phận này, biến tần có thể bao gồm các bộ phận phụ trợ khác. Ví dụ: bộ giao tiếp; hệ thống tản nhiệt; v.v. Cấu tạo cụ thể có thể thay đổi tùy theo công suất, tính năng và nhà sản xuất.
Nguyên lý hoạt động của biến tần
Biến tần hoạt động dựa trên nguyên tắc biến đổi dòng điện 1 chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC) với tần số và điện áp theo mong muốn. Quá trình hoạt động được thực hiện qua các bước sau:
Chỉnh lưu
Nguồn điện AC từ lưới điện hoặc nguồn cung cấp khác được đưa vào bộ chỉnh lưu. Sau đó, mạch chỉnh lưu sử dụng các linh kiện bán dẫn để chuyển đổi dòng điện AC thành dòng điện DC. Dòng điện DC sẽ được lọc qua tụ điện để loại bỏ nhiễu và làm phẳng điện áp.
Biến đổi
Điện áp DC được đưa vào mạch biến tần công suất. Mạch biến tần công suất sử dụng IGBT để điều khiển dòng điện DC và tạo ra dạng sóng AC. Tần số và điện áp của sóng AC đầu ra được điều chỉnh thông qua bộ điều khiển vi mô.
Lọc
Sóng AC sau đó được đưa vào mạch lọc. Mạch lọc sử dụng cuộn cảm, tụ điện và các thành phần khác để loại bỏ nhiễu, tạp âm. Điện áp AC đầu ra sau khi lọc có chất lượng cao, đảm bảo an toàn cho động cơ và các thiết bị khác.
Điều khiển biến tần
Hệ thống điều khiển sẽ giám sát và điều khiển hoạt động của biến tần, bao gồm chỉnh tần số; điện áp; bảo vệ quá tải. Người dùng có thể cài đặt các thông số vận hành mong muốn và theo dõi tình trạng hoạt động của máy thông qua hệ thống này.
Tản nhiệt
Trong quá trình hoạt động, bộ biến tần sẽ sinh ra nhiệt. Vì vậy, hệ thống tản nhiệt sẽ giúp máy làm mát, đảm bảo hoạt động ổn định và kéo dài tuổi thọ.
Nhờ nguyên lý hoạt động này, inverter có thể cung cấp dòng điện AC với tần số và điện áp phù hợp cho động cơ AC. Qua đó, giúp điều khiển tốc độ và momen xoắn hiệu quả.
Tại sao cần dùng biến tần cho động cơ?
Biến tần dùng để làm gì và tại sao cần dùng cho động cơ là thắc mắc của rất nhiều doanh nghiệp hiện nay. Chúng có thể mang lại nhiều lợi ích cho động cơ. Hãy cùng chúng tôi tìm hiểu lý do khiến việc sử dụng inverter cho động cơ trở nên cần thiết dưới đây:
Khởi động êm ái, giảm thiểu ứng suất
Khởi động trực tiếp động cơ AC từ nguồn điện lưới gây ra dòng điện khởi động cao. Từ đó, dẫn đến ứng suất cơ học lớn cho động cơ và hệ thống truyền động. Máy giúp điều chỉnh tốc độ khởi động động cơ một cách từ từ. Chúng hỗ trợ hạn chế tối đa dòng điện khởi động và giảm thiểu ứng suất. Bên cạnh đó, máy cũng bảo vệ động cơ và các bộ liên quan khỏi hư hại.
Điều chỉnh tốc độ và momen xoắn linh hoạt
Động cơ AC thông thường chỉ hoạt động ở một tốc độ cố định, được xác định bởi tần số của nguồn điện lưới. Inverter cho phép điều chỉnh tần số điện áp cho động cơ. Thông qua đó, điều chỉnh tốc độ quay và momen xoắn của động cơ một cách linh hoạt.
Bảo vệ động cơ hiệu quả
Máy tích hợp nhiều chức năng bảo vệ cho động cơ. Các chức năng bao vệ bao gồm: bảo vệ quá tải; quá áp; quá nhiệt; v.v. Khi xảy ra các tình trạng bất thường, chúng sẽ tự động ngắt động cơ để bảo vệ khỏi hư hại. Đồng thời, khả năng bảo vệ này còn giúp kéo dài tuổi thọ động cơ và giảm thiểu chi phí sửa chữa.
Tiết kiệm năng lượng
Biến tần hỗ trợ chiều chỉnh tốc độ và momen xoắn của động cơ phù hợp với yêu cầu tải. Như vậy, máy sẽ giúp doanh nghiệp tránh lãng phí năng lượng điện khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao hơn mức cần thiết. Việc sử dụng bộ biến tần có thể tiết kiệm năng lượng điện lên đến 30% so với các phương pháp điều khiển động cơ truyền thống.
Gia tăng năng suất, giảm thiểu tiếng ồn
Khả năng điều chỉnh momen xoắn và tốc độ linh hoạt hỗ trợ doanh nghiệp tối ưu hiệu suất hoạt động của động cơ. Đồng thời, doanh nghiệp có thể nâng cao năng suất làm việc. Biến tần cũng góp phần cải thiện độ chính và chất lượng sản phẩm trong các ứng dụng tự động hoá. Chúng còn có khả năng khởi động động cơ êm ái và vận hành ở tốc độ ổn định. Điều này tạo ra một môi trường làm việc an toàn và giảm thiểu tiếng ồn. Chức năng khởi động cũng bảo vệ các thiết bị xung quanh khỏi hư hại do rung động.
Sử dụng, sửa chữa và bảo trì dễ dàng
Biến tần hiện đại được thiết kế giao diện dễ dàng vận hành và cài đặt. Việc bảo trì cũng tương đối đơn giản, người dùng chỉ cần kiểm tra định kỳ và vệ sinh bụi bẩn.
Một số biến tần Inovance phổ biến trên thị trường Việt Nam
Biến tần Inovance là dòng inverter có mức giá thành phải chăng, chất lượng cao. Đây là một sản phẩm được nhiều doanh nghiệp Việt Nam ưa chuộng. Sau đây là một số dòng dòng sản phẩm Inovance phổ biến mà bạn có thể tham khảo:
- Dòng Inovance MD200
- Dòng Inovance MD290
- Dòng Inovance MD310
- Dòng Inovance MD800
- Dòng trung thế Inovance HD9XS
Ngoài ra, chúng tôi còn cung cấp nhiều dòng sản phẩm khác với các tính năng và công suất khác nhau để đáp ứng nhu cầu đa dạng của khách hàng.
Nếu bạn đang tìm mua inverter Inovance chính hãng tại Việt Nam, hãy liên hệ ngay tới Hoàng Ngân TEC – Đại lý chính hãng của Inovance. Bạn có thể liên hệ qua số hotline 0962 070 538 hoặc Zalo OA để được tư vấn biến tần Inovance ngay nhé!
Kết luận
Trên đây, Inovance-sa đã chia sẻ cho bạn những thông tin chi tiết về biến tần. Đồng thời, bạn sẽ nắm được lý do tại sao nên sử dụng chúng cho động cơ. Với sự phát triển không ngừng , inverter đang ngày càng được cải thiện và đáp ứng nhu cầu của người dùng. Để lựa chọn được loại sản phẩm phù hợp, bạn có thể tham khảo một số thương hiệu sản xuất uy tín. Ví dụ như: Inovance; GTAKE; ABB; v.v. Bạn có thể liên hệ với Inovance-sa hoặc Hoàng Ngân TEC để được tư vấn chi tiết hơn về các giải pháp tự động hoá phù hợp với nhu cầu của bạn.