Vậy biến tần là gì? Nguyên lý của biến tần ? Tác dụng của biến tần là gì? Trong bài viết này sẽ chia sẻ.

Chúng ta thường hay gọi biến tần là Inverter. Nhưng thực tế, trong tiếng Anh, biến tần có nghĩa chính xác là Variable Frequency Drive. Các tài liệu tiếng Anh thường hay viết tắt cụm từ này là VFD.

Biến tần là gì

Biến tần là thiết bị điện tử dùng để kiểm soát tốc độ của động cơ cảm ứng AC. Mà không ảnh ửng đến mức tiêu thụ điện, mô mem xoắn…

Biến tần là gì
Biến tần là gì

Để điều khiển tốc độ động cơ có 2 cách: Sử dụng điện áp hoặc tần số. Sử dụng tần số, giúp kiểm soát tốt hơn do mật độ từ thông không đổi. Biến tần chuyển đổi điện áp cố định, tần số cố định thành điện áp thay đổi, tần số thay đổi để điểu khiển tốc độ động cơ AC.

Hầu hết trong công nghiệp yêu cầu tốc độ thay đổi ở điều kiện tải lúc cao điểm. Tốc độ không đổi trong điều kiện hoạt động bình thường. Biến tần làm việc ở chế độ vòng kín, nó duy trì tốc độ của động cơ ở mức không đổi. Ngay cả trong trường hợp nhiễu loạn đầu vào và tải.

Nguyên lý hoạt động của biến tần

Nguyên lý hoạt động của biến tần:

  • Bộ chuyển đổi đầu vào (giai đoạn chỉnh lưu cầu)
  • DC Bus (giai đoạn lọc)
  • Biến tần đầu ra (sử dụng vi điều khiển và IGBT)
Nguyên lý biến tần
Nguyên lý biến tần
  1. Bộ chuyển đổi đầu vào.
    Giai đoạn này sử dụng các diot công suất cao, sắp xếp như hình. Công dụng là chỉnh lưu thành DC. Tuy nhiên sóng DC vẫn còn mang bước sóng hài, vẫn cần lọc thêm.
  2. DC Bus
    Trong giai đoạn này, nguồn DC qua bước trên được lọc các sóng hài còn lại bằng cách sử dụng cuộn cảm và tụ điện. Giúp cho tín hiệu output không bị gợn và lý tưởng cho tốc độ động cơ đều.
  3. Nghịch lưu
    Giai đoạn này chuyển đổi DC từ bus DC trở lại AC. Sử dụng các vi điều khiển để thay đổi tần số đầu ra cùng với điện áp tương ứng. Đây là giai đoạn quang trọng để quyết định biến tần chất lượng hay ổn định như thế nào.
  4. Biến tần đầu ra
    IC vi điều khiển IGBT đầu ra (Transitor lưỡng cực cổng cách điện) để chuyển điện áp nhận được từ bus DC thành sóng có các tần số cắt khác nhau. Các IC sử dụng công nghệ PWM và chuyển đổi DC thành các sóng hình sin.

Tác dụng của biến tần là gì

Biến tần có các tính năng quan trọng sau:

  • Bảo vệ quá dòng, hữu ích với việc điều khiển động cơ có quán tính cao.
  • Mô-men xoắn không đổi. Điều này đảm bảo phạm vi điều khiển tốc độ rộng hơn, cho phép kiểm soát hiệu quả năng lượng.
  • VFD hoạt động như một rào cản các nhiễu điện áp đầu vào như sóng hài, gợn sóng, độ trễ, … và cản trở chúng đi vào động cơ.
Ứng dụng biến tần
Ứng dụng biến tần

Ưu điểm của biến tần

Có nhiều lý do để sử dụng biến tần. Nhưng lý do quan trọng nhất là: khả năng tiêu thụ năng lượng thấp và chi phí thiết lập ban đầu với cùng mục đích sử dụng. Biến tần cung cấp hiệu quả cao về mặt tiêu thụ năng lượng khác với bất kỳ thiết bị điều khiển nào trong cùng phân khúc. Do đó, các nhà máy lớn cần động cơ mã lực lớn, thì biến tần là lựa chọn thích hợp. Vì nó cung cấp mức tiêu thụ điện năng thấp, mang lại khả năng tiết kiệm chi phí.

Có thể điều khiển nhiều động cơ với biến tần duy nhất. Điều này giúp giảm thêm chi phí thiết lập hệ thống. Tuy nhiên phụ thuộc vào mẫu mã sản phẩm và giá thành.

Có thể điều khiển trực tiếp momen của động cơ

Có thể được giám sát, điều khiển từ PLC. Xem thêm PLC là gì

Nhược điểm của biến tần

Chi phí: Đối với một nhà máy có nhiều động cơ mã lực cao, cần được kiểm soát bằng biến tần, đòi hỏi chi phí đầu tư cao.

Biến tần gây ra nóng động cơ.

Biến tần tốc độ quay của động cơ điện cảm ứng chỉ được điều khiển theo từng cấp. Thông thường thì mỗi động cơ chỉ có thể thay đổi được một trong những dãy tốc độ đồng bộ.

Tham khảo thêm các bài viết hay khác:

Thu thập năng lượng qua sóng vô tuyến

SCADA là gì

Cảm biến áp suất nước

Trả lời

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

ZALO CHAT