Biến tần là gì ? Cấu tạo ? Nguyên lý hoạt động và các thông tin liên quan

Mến chào tất cả các bạn nhé, trong bài viết này chúng ta sẽ cùng nhau thảo luận về một chủ đề liên quan đến một thiết bị điện chuyên dùng trong công nghiệp. Đó chính là biến tần, là một thiết bị mà chúng ta đã nghe nhiều từ lúc học phổ thông cho đến khi học đại học và đi làm. Tuy nhiên mình khá chắc chắn là sẽ có rất nhiều bạn chưa từng biết hoặc biết không nhiều về loại thiết bị này (trừ những bạn thuộc chuyên ngành cơ điện tử, tự động hóa,…nhé). Chính vì thế mà trong bài viết này mình sẽ chia sẻ đến các bạn các thông tin liên quan như khái niệm biến tần là gì ? Cấu tạo của biến tần ? Nguyên lý hoạt động ? Lợi ích khi sử dụng và các thông tin liên quan khác. Từ đó các bạn sẽ có thêm thông tin về loại thiết bị này nhằm phục vụ cho công việc và học tập.

Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !

Biến tần là gì ?

Trước khi vào nội dung chính thì tất cả chúng ta sẽ cùng nhau tìm hiểu và khám phá sơ lược về loại thiết bị này trước nhé. Biến tần là thiết bị biến hóa dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh được. Nói cách khác biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và trải qua đó hoàn toàn có thể điều khiển và tinh chỉnh vận tốc động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến những hộp số cơ khí. Biến tần thường sử dụng những linh phụ kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự những cuộn dây của động cơ để làm sinh ra từ trường xoay làm quay rô-to ( rotor ) .

Bộ biến tần thường được sử dụng để điều khiển và tinh chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều theo chiêu thức điều khiển và tinh chỉnh tần số, theo đó tần số của lưới nguồn sẽ thay đổi thành tần số biến thiên. Có nhiều loại biến tần như : biến tần AC, biến tần DC, biến tần 1 pha 220V, biến tần 3 pha 220V, biến tần 3 pha 380V, … Bên cạnh những dòng biến tần đa năng, những hãng cũng sản xuất những dòng biến tần chuyên sử dụng : biến tần chuyên dùng cho bơm, quạt ; biến tần chuyên dùng cho nâng hạ, cẩu trục ; biến tần chuyên dùng cho thang máy ; biến tần chuyên dùng cho mạng lưới hệ thống điều hòa, …

Vì sao chúng ta cần sử dụng đến biến tần ?

Trong trong thực tiễn ở những xí nghiệp sản xuất sản xuất và sản xuất thì sẽ cần sử dụng rất nhiều đến những động cơ, motor, động cơ điện hay quạt trong quy trình thao tác. Tuy nhiên thì tất cả chúng ta không thể nào sử dụng mãi một cấp vận tốc cho quy trình sản xuất được, hơn thế nữa với những cấp vận tốc cho sẵn thì phần đông không phân phối được nhu yếu thao tác của quy trình tiến độ sản xuất từ công ty .
Bên cạnh đó thì quy trình sản xuất và sản xuất loại sản phẩm sẽ có lưu lượng hoặc số lượng thay đổi tùy vào nhu yếu thị trường cũng như những quá trình trong năm. Đối với những động cơ không đồng nhất xoay chiều 3 pha hiệu suất lớn thì sẽ rất khó điều khiển và tinh chỉnh nếu không có mạng lưới hệ thống inverter. Chính vì vậy mà ta cần sử dụng đến biến tần để cho phép thay đổi vận tốc những loại động cơ điện, quạt hay motor sao cho tương thích .

Cấu tạo của biến tần như thế nào ?

Bên trong biến tần là những bộ phận có tính năng nhận điện áp nguồn vào có tần số cố định và thắt chặt để biến hóa thành điện áp có tần số thay đổi để điều khiển và tinh chỉnh vận tốc động cơ. Các bộ phận chính của biến tần gồm có bộ chỉnh lưu, bộ lọc, bộ nghịch lưu IGBT, mạch điều khiển và tinh chỉnh. Ngoài ra biến tần được tích hợp thêm một số ít bộ phận khác như : bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều, điện trở hãm, bàn phím, màn hình hiển thị hiển thị, module tiếp thị quảng cáo, …

Nguyên lý hoạt động của biến tần là gì ?

Đầu tiên thì nguồn điện 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều phẳng phiu. Công đoạn này được thực thi bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Điện nguồn vào hoàn toàn có thể là một pha hoặc 3 pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định và thắt chặt ( ví dụ 380V 50H z ). Điện áp 1 chiều ở trên sẽ được biến hóa ( nghịch lưu ) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Ban đầu, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được tàng trữ trong giàn tụ điện. Tiếp theo, trải qua quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ biến hóa IGBT ( viết tắt của tranzito lưỡng cực có cổng cách điện hoạt động giải trí giống như một công tắc nguồn bật và tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu ra của biến tần ) sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng giải pháp điều chế độ rộng xung PWM .

Phân loại biến tần:

Chúng ta sẽ phân loại biến tần theo đặc tính của dòng điện cho nên vì thế ta có 2 loại chính là biến tần AC và biến tần DC .

• Biến tần AC: là loại được sử dụng phổ biến, dùng để điều khiển tốc độ của động cơ, motor điện xoay chiều

• Biến tần DC: loại này được dùng trong các ứng dụng kiểm soát rẽ nhánh của các động cơ, motor điện một chiều.

• Ngoài ra còn có những loại biến tần theo hiệu suất, …

Các thông số cơ bản khi cài đặt biến tần là gì ?

Để sử dụng được biến tần thì yên cầu tất cả chúng ta sẽ cần phải thiết lập một số ít thông số kỹ thuật tương quan trước khi đưa vào sử dụng. Và tất cả chúng ta sẽ cần quan tâm những thông số kỹ thuật như sau :

Cài thông số chọn cách RUN/STOP:

Trên bàn phím hay trải qua chân điều khiển và tinh chỉnh bên ngoài ( 24V + S1 ) .
Trong đó có những lựa chọn như sau :

• 0: Keypad : Run/Stop trên bàn phím.

• 1: External Run/Stop control: Run/Stop bên ngoài.

• 2: Communication: Run/Stop qua cổng RS485.

Thời gian tăng tốc (Acceleration time 1) và thời gian giảm tốc (Deceleration time 1):

Thời gian tăng cường là thời hạn khi ta nhấn RUN thì motor sẽ chạy từ 0H z ~ 50HZ nói chung là lúc chạy vận tốc tối đa và thường sẽ mặc định là 10 giây, tùy ứng dụng sẽ có thời hạn khác nhau. Thời gian giảm tốc là thời hạn khi nhấn STOP đến khi động cơ ngừng hẳn. Trong biến tần có thông số kỹ thuật setup bỏ lỡ chính sách Deceleration, đó là Fee Run, lúc nhắn STOP sẽ cho motor ngừng tự do .

Chọn lựa cách thức thay đổi tần số:

Thông số này thường diễn đạt tùy mỗi hãng là ( Main frequency source selection ), ( Frequency setting Method ), ( Frequency Command ). Bao gồm những lựa chọn sau :

• 0: Keypad: thay đổi tần số bằng nút lên và xuống trên bàn phím.

• 1: Potentiometer on keypad: thay đổi tần số bằng núm vặn.

• 2: External AVI analog signal Input: thay đổi tần số bằng tín hiệu biến trở hoặc 0-10VDC.

• 3: External ACI analog signal input: thay đổi tần số bằng bằng tín hiệu 4-20mA.

• 4: Communication setting frequency: thay đổi tần số bằng RS485.

• 5: PID output frequency: thay đổi tần số bằng tín hiệu hồi tiếp PID.

Cài giới hạn tần số:

Cụm từ thường là ( Frequency upper limit ), ( Maximum Frequency ). Chúng là thông số kỹ thuật được cho phép động cơ chạy sớm nhất có thể với đơn vị chức năng là Hz, giả sử khi số này cài là 40H z thì động cơ chạy tối đa là 40H z, n = 60 × 40/2 = 1200 vòng / phút. Chúng ta trọn vẹn hoàn toàn có thể cài bao nhiêu cũng được trong khoanh vùng phạm vi thông dụng là ( 1 ÷ 60 Hz ) so với động cơ thường .

Lợi ích khi sử dụng biến tần là gì ?

Bất cứ các loại thiết bị nào khi sử dụng chúng đều có một hoặc một vài công dụng nhất định, và biến tần cũng là một trong số đó. Và theo mình nghĩ thì khi sử dụng biến tần chúng ta sẽ có được các lợi ích như sau:

• Dễ dàng thay đổi vận tốc động cơ, hòn đảo chiều quay động cơ .
• Giảm dòng khởi động so với giải pháp khởi động trực tiếp, khởi động sao-tam giác nên không gây ra sụt áp hoặc khó khởi động .
• Quá trình khởi động trải qua biến tần từ vận tốc thấp giúp cho động cơ mang tải lớn không phải khởi động bất ngờ đột ngột, tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ .
• Tiết kiệm nguồn năng lượng đáng kể so với chiêu thức chạy động cơ trực tiếp .
• Biến tần thường có mạng lưới hệ thống điện tử bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá áp và thấp áp, tạo ra một mạng lưới hệ thống bảo đảm an toàn khi quản lý và vận hành .
• Nhờ nguyên tắc thao tác quy đổi nghịch lưu qua diode và tụ điện nên hiệu suất phản kháng từ động cơ rất thấp, do đó giảm được dòng đáng kể trong quy trình hoạt động giải trí, giảm ngân sách trong lắp ráp tụ bù, giảm thiểu hao hụt điện năng trên đường dây .
• Biến tần được tích hợp những module tiếp thị quảng cáo giúp cho việc điều khiển và tinh chỉnh và giám sát từ TT rất thuận tiện .

Các lưu ý khi sử dụng biến tần là gì ?

Trong quy trình sử dụng biến tần thì tất cả chúng ta cần chú ý quan tâm một số ít yếu tố để hoàn toàn có thể bảo vệ những thiết bị hoạt động giải trí thích hợp và tốt nhất. Cụ thể thì tất cả chúng ta cần chú ý quan tâm một số ít yếu tố tương quan như :

• Chúng ta cần địa thế căn cứ vào những bộ phận, quá trình, quy trình sản xuất sau đó xác lập được hiệu suất thiết yếu cho động cơ. Việc này sẽ làm tiền đề cho việc lựa chọn biến tần cho tương thích, giúp tránh tiêu tốn lãng phí cũng như bảo vệ hoạt động giải trí đủ hiệu suất cho quy trình sản xuất đó .
• Các linh phụ kiện bên trong biến tần rất nhạy cảm với điều kiện kèm theo thiên nhiên và môi trường nên cần quan tâm để bảo vệ tuổi thọ cũng như tính đúng mực, không thay đổi của thiết bị
• Cần giám sát giữa những phương pháp thay đổi vận tốc động cơ sao cho tương thích. Ngoài biến tần ra tất cả chúng ta trọn vẹn hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh vận tốc và hòn đảo chiều bằng cách khởi động sao, tam giác hay khởi động mềm .
• Các bạn lần đầu tiếp xúc và thao tác với biến tần thì cần dành nhiều thời hạn tìm hiểu và khám phá về đặc tính kỹ thuật cũng như những phương pháp sử dụng đúng. Lưu ý về quá trình, phương pháp sử dụng, lắp ráp để bảo vệ bảo đảm an toàn – hoạt động giải trí tốt – hiệu suất cao cao .

Biến tần được sử dụng ở đâu trong thực tế ?

Do ưu điểm tiêu biểu vượt trội nên biến tần được sử dụng rất thông dụng trong công nghiệp và gia dụng, đặc biệt quan trọng là trong công nghiệp. Chính cho nên vì thế mà không lạ gì biến tần lại được sử dụng thoáng rộng trong những ứng dụng khác nhau. Dưới đây là một số ít ứng dụng phổ cập không hề thiếu biến tần : 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, mạng lưới hệ thống HVAC, máy trộn, máy quay ly tâm, cải tổ năng lực điều khiển và tinh chỉnh của những hộp số, thay thế sửa chữa cho việc sử dụng cơ cấu tổ chức tinh chỉnh và điều khiển vô cấp truyền thống cuội nguồn trong máy công tác làm việc, …

Các hãng sản xuất biến tần hàng đầu hiện nay:

Trên thị trường lúc bấy giờ có khá nhiều đơn vị sản xuất biến tần khác nhau và có lịch sử vẻ vang tăng trưởng truyền kiếp. Mình hoàn toàn có thể liệt kê 1 số ít hãng số 1 lúc bấy giờ để những bạn hoàn toàn có thể biết thêm nhé. Trong từng hãng sản xuất mình sẽ có những hình ảnh miêu tả để những bạn dễ tưởng tượng hơn. Cụ thể tất cả chúng ta sẽ có những hãng sản xuất biến tần như :
Biến tần được sản xuất bởi hãng Tập đoàn Mitsubishi :

Biến tần được sản xuất bởi hãng Fuji :

Biến tần được sản xuất bởi hãng LS :

Biến tần được sản xuất bởi hãng INVT :

Trên đây là một số thông tin và kiến thức cơ bản về biến tần là gì ? Hy vọng nó sẽ cần thiết cho những bạn đang cần tìm hiểu. Vì là kiến thức cá nhân và thu thập được trên các trang mạng nên không thể tránh khỏi sai sót, rất mong được sự đóng góp của các bạn để bài viết được hoàn hảo hơn.

Website: congnghedoluong.com và thietbicambien.vn

Đây là bài viết chia sẻ kiến thức, bên mình không kinh doanh mặt hàng này. Vui lòng không gọi điện, nhắn tin hỏi hàng. Xin cám ơn !

[ Total : 2 Average : 5/5 ]

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Linh Kiện Và Vật Tư