Biến tần là gì, cấu tạo và lợi ích của biến tần

Cấu tạo và lợi ích của biến tần luôn là thắc mắc của đại đa số vì chúng được suất hiện nhiều ở các hoạt động ở nhà máy và ngành tự động hóa, nhưng vẫn chưa thể hiểu hết về chúng. Vậy qua bài viết này hãy cùng tìm hiểu về biến tần là gì, cấu tạo và lợi ích của biến tần nhé.

1. Biến tần là gì?

Biến tần là một thiết bị chuyên dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều, làm thay đổi tần số của dòng điện từ tần số này sang tần số khác. Thông qua việc thay đổi tần số, biến tần còn có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp mà không cần nhờ đến hộp số cơ khí. Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để có thể đóng ngắt dòng điện theo tuần tự đặt vào các cuộn dây của động cơ. Từ đó sinh ra từ trường làm động cơ xoay chuyển. 

Cấu tạo của biến tần gồm các bộ phận như: bộ chỉnh lưu, bộ nghịch lưu IGBT, bộ lọc, mạch điều khiển. Ngoài ra còn có: bộ điện kháng 1 chiều, xoay chiều, điện trở hãm, màn hình, module truyền thông,…

cấu tạo và lợi ích của biến tần
Các loại biến tần Schneider

Một số loại biến tần phổ biến: 

  • Biến tần AC
  • Biến tần DC
  • Biến tần 1 pha
  • Biến tần 3 pha
  • Biến tần điều khiển tốc độ motor
  • Biến tần hạ thế
  • ….

Trong số đó biến tần 1 pha và 3 pha là hai loại được sử dụng phổ biến nhất. 

Tham khảo về biến tần 1 pha và biến tần 3 pha TẠI ĐÂY.

2. Các dạng sóng đầu ra của biến tần

Để phân loại biến tần, thì bạn cũng có thể phân loại theo các dạng sóng đầu ra của chúng. 3 loại phổ biến nhất thường bắt gặp là: 

  • Sóng vuông: Sóng vuông rẻ và đơn giản nhưng chất lượng điện năng lại thấp. 
  • Sóng hình sin biến đổi: Là sóng có chất lượng điện năng tốt, dễ kết hợp với nhiều thiết bị điện tử. Chúng nao gồm các hình xung chữ nhật và các điểm chết ở giữa nửa chu kỳ dương và âm. 
  • Sóng hình sin thuần: Đây là dạng sóng tốt nhất với THD thấp khoảng 3% cũng là loại đắt nhất trong các loại. Thường được sử dụng trong các thiết bị y tế, máy in laser, hệ thống điện mặt trời,…
cấu tạo và lợi ích của biến tần
Các loại sóng đầu ra của biến tần

3. Ưu điểm của biến tần và những lý do lựa chọn biến tần

Ưu điểm của biến tần: 

  • Biến tần có thể thay đổi tốc độ động cơ, chiều quay động cơ một cách dễ dàng. 
  • So với phương pháp khởi động trực tiếp thì biến tần giúp giảm dòng khởi động hơn, không gây ra sụt áp hay khó khởi động. 
  • Biến tần giúp động cơ khởi động với tốc độ thấp và tăng từ từ không khiến phần cơ khí, ổ trục hư hỏng vì đột ngột. Tăng tuổi thọ cho động cơ. 
  • Tiết kiệm được điện năng so với khởi động trực tiếp. 
  • Có hệ thống điện tử để bảo vệ quá dòng, quá áp, thấp áp. Tạo nên một hệ thống bền vững và an toàn khi vận hành. 
  • Biến tần hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi nghịch lưu qua diode và tụ điện. Điều đó giúp cho công suất phản kháng của động cơ thấp, giảm dòng trong quá trình hoạt động, giảm chi phí lắp đặt tụ bù, giảm hao điện năng. 
  • Biến tần tích hợp nhiều module truyền thông cùng lúc giúp cho việc điều khiển và giám sát từ xa dễ dàng. 

Để mang tính thuyết phục hơn về việc chọn lựa sử dụng biến tần. Ta sẽ theo dõi công thức sau và so sánh:

Biến tần là gì, cấu tạo và lợi ích của biến tần

Như trên hình, để có thể thay đổi tốc độ động cơ sẽ có 3 cách: 

  • Thay đổi số cực động cơ P
  • Thay đổi hệ số trượt s
  • Thay đổi tần số f

Ở hai cách đầu thì khó thực hiện và không mang lại hiệu quả. Trong 3 cách trên thì phương pháp thay đổi tốc độ của động cơ bằng cách thay đổi tần số f là hiệu quả nhất. Và biến tần làm được điều đó bằng cách thay đổi tần số của nguồn cung cấp đặt lên động cơ, từ đó thay đổi tốc độ động cơ. 

 Biến tần có thể thay đổi tần số từ 0 – 400 Hz. Khiến cho động cơ có thể chạy nhanh hơn bình thường khi ở tần số 50Hz. 

4. Ứng dụng của  biến tần và lợi ích của biến tần đối với ngành sản xuất. 

Biến tần ngày nay được sử dụng rộng rãi ở nhiều thiết bị và môi trường, từ dân dụng cho đến công nghiệp. Một số ứng dụng phổ biến không thể không nhắc đến như: bơm nước, máy nén, thang máy, hệ thống HVAC, máy trộn,máy ly tâm,… ngoài ra còn có thể cải thiện khả năng điều khiển của hộp số, thay thế cho cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy công tác,…

cấu tạo và lợi ích của biến tần
Một số ứng dụng của biến tần

Lợi ích của biến tần mang lại đối với sản xuất:

  • Bảo vệ động cơ chống mài mòn cơ khí: Khi động cơ bị khởi động đột ngột thì sẽ dẫn đến động cơ bị sốc và làm hao mòn cơ khí khó có thể kiểm soát. Vì vậy với ưu điểm khởi động êm, biến tần có thể hạn chế tối đa độ hao mòn cơ khí. 
  • Tiết kiệm điện, bảo vệ hệ thống: Việc khởi động êm của biến tần sẽ khiến tiết kiệm điện năng hơn, không làm cho lượng điện năng tăng vọt. Không gây sụt áp, hư hỏng,…
  • Tăng năng suất trong sản xuất: Biến tần giúp cho các khâu trong sản xuất tăng năng suất hơn so với lúc sử dụng nguồn trực tiếp. Loại bỏ được các phụ kiện cồng kềnh, không hiệu quả, lỗi thời như puli, motor rùa,…
  • Đáp ứng được yêu cầu công nghệ: Thích nghi được với nhiều loại động cơ, kết nối được với nhiều loại thiết bị. giúp kiểm soát và điều khiển dễ dàng. 

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Hotline Miền Bắc: 0971.591.766
Hotline Miền Nam: 0912.434.956