Biến Tần Là Gì – Nguyên Lý Hoạt Động – Sử Dụng – Cài Đặt Biến Tần

Biến tần là gì, nguyên tắc hoạt động giải trí của biến tần, cách sử dụng biến tần, biến tần 1 pha, biến tần 3 pha, ứng dụng của biến tần, vì sao phải sử dụng biến tần, biến tần kiểm soát và điều chỉnh vận tốc động cơ, biến tần cho quạt hút, tác dụng của biến tần .

Biến Tần Là Gì ?

Một câu hỏi của tôi khi khởi đầu đi làm cũng như những bạn sinh viên khi còn ngồi ghế nhà trường vì không có một trường nào dạy về biến tần là gì mà chỉ nói một cách mơ hồ. Khi mở màn đi làm thì bất kỳ chổ nào có Motor là có biến tần dùng để khởi động cũng như để điều khiển và tinh chỉnh vận tốc động cơ, từ đông cơ 1 pha hay động cơ 3 pha đều cũng cần dùng đến biến tần .Biến tần là thiết bị dùng để thay đổi tần số của điện áp lưới để thay đổi vận tốc động cơ. Chúng ta hoàn toàn có thể thay đổi tần số của điện lưới từ 0-50 Hz bằng tay hoặc tự động hóa .

Ứng dụng biến tần điều khiển và tinh chỉnh motor

Biến tần thay đổi vận tốc động cơ bằng cách nào ?

Với công thức : n = 60 f / pTrong đó :n : vận tốc động cơf : tần số thay đổip : số cặp cựcTrong đó tất cả chúng ta thấy p là một hằng số thường thì bằng 2 thì để thay đổi vận tốc của motor thì chỉ cần thay đổi tần số nguồn vào. Biến tần xử lý được yếu tố này thay đổi từ 0-50 Hz hoặc thậm chí còn cao hơn với những máy công cụ .

Nguyên lý hoạt động giải trí biến tần

Nguyên lý hoạt động giải trí biến tầnNguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều phẳng phiu. Công đoạn này được triển khai bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, thông số hiệu suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không nhờ vào vào tải và có giá trị tối thiểu 0.96 .Điện áp một chiều này được đổi khác ( nghịch lưu ) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này lúc bấy giờ được triển khai trải qua hệ IGBT ( transistor lưỡng cực có cổng cách ly ) bằng giải pháp điều chế độ rộng xung ( PWM ). Nhờ tân tiến của công nghệ vi giải quyết và xử lý và công nghệ tiên tiến bán dẫn lực lúc bấy giờ, tần số chuyển mạch xung hoàn toàn có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm mục đích giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ .

 

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều đi qua bộ diot cầu chỉnh lưu đổi khác dòng điện xoay chiều ( AC thành DC ) thành dòng điện một chiều .

Sau khi quy đổi thành dòng điện một chiều, dòng điện sẽ đi qua một tụ lọc điện áp xoay chiều sau khi đã được chỉnh lưu ( vô hiệu pha âm ) thành điện áp một chiều phẳng phiu .

Cuối cùng, điện áp một chiều này được đổi khác nghịch lưu ( DC thành AC ) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng nhau trải qua transistor lưỡng cực có cổng cách ly bằng giải pháp điều chế độ rộng xung .

Cuối cùng, điện áp một chiều này được đổi khác nghịch lưu ( DC thành AC ) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng nhau trải qua transistor lưỡng cực có cổng cách ly bằng chiêu thức điều chế độ rộng xung .Phương pháp điều xung PWM ( Pulse Width Modulation ) là là chiêu thức điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông, dẫn đến sự thay đổi điện áp ra .Sử dụng giải pháp điều chế độ rộng xung trong biến tần giúp khiển độ nhanh chậm của động cơ hoặc là sử dụng để tinh chỉnh và điều khiển sự không thay đổi vận tốc động cơ .

Các loại biến tần thường dùng lúc bấy giờ

Biến tần AC

Biến tần 1 pha – biến tần 3 pha dùng điện áp AC là loại biến tần thông dụng nhất và được dùng thoáng rộng trong công nghiệp. Hầu như 90 % những motor trong xí nghiệp sản xuất đều dùng biến tần AC .

Biến tần DC

Để kiểm soát và điều chỉnh điện áp đầu vào 1 chiều cho động cơ DC thì biến tần DC là một lựa chọn tương thích nhất. Đây là loại biến tần dùng cho những ứng dụng đơn thuần .

Biến tần thay đổi nguồn điện đầu vào

Nếu tất cả chúng ta có một điện áp 1 pha 220V và có một động cơ 3 pha 220V thì hoàn toàn có thể dùng biến tần thay đổi nguồn điện nguồn vào để khởi động động cơ .Tương tự nếu tất cả chúng ta có điện áp 1 pha 220V mà muốn tinh chỉnh và điều khiển động cơ 3 pha 380V có hiệu suất lớn hơn 2.2 Kw thì cần làm những bước sau đây :

• Mua một biến áp 220V sang 380V – tần số 50Hz, tuỳ theo công suất mà chúng ta chọn loại dòng 10-20 A
• Mua một biến tần 3 pha 380V có công suất lớn hơn công suất động cơ khoảng 20%

Đầu tiên cấp nguồn 220V cho biến áp, từ biến áp ra 380V tất cả chúng ta cấp cho biến tần. Biến tần sẽ có 3 chân đầu vào L1-L2-L3 tất cả chúng ta liên kết nguồn 220V vào chân L1 / R và L3 / T còn chân L2 không sử dụng .Với cách làm này tất cả chúng ta đã hoàn toàn có thể tinh chỉnh và điều khiển Motor có hiệu suất lớn với nguồn 220V để tinh chỉnh và điều khiển motor 380V .Đối với những motor 3 pha nguồn 220V có hiệu suất dưới 2.2 Kw thì tất cả chúng ta chỉ cần dùng biến tần 1 pha 220V ra 3 pha 220V thì hoàn toàn có thể dùng trực tiếp mà không cần sử dụng tới máy biến áp .

Biến tần chỉnh độ rộng xung

Biến tần điều chỉnh độ rộng xung (PWM) là loại biến tần phức tạp nhất. Nó cũng cho phép Motor điện hoạt động hiệu quả hơn. PWM thực hiện điều này thông qua việc sử dụng các bóng bán dẫn. Các bán dẫn chuyển đổi dòng điện một chiều ở các tần số khác nhau và do đó cung cấp một loạt các xung điện áp cho động cơ động cơ điện. Mỗi xung được chia thành từng phần để phản ứng với điện kháng của động cơ điện và tạo ra dòng điện thích hợp trong động cơ điện.

Biến tần Vector – đổi khác độ rộng xung

Biến tần vector dòng đổi khác độ rộng xung là một loại biến tần mới. Chúng sử dụng một loại mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển thường tích hợp ngặt nghèo với động cơ điện một chiều. Các biến tần có một bộ vi giải quyết và xử lý, chúng được liên kết với động cơ điện trải qua một vòng tinh chỉnh và điều khiển kín. Điều này được cho phép bộ giải quyết và xử lý hoàn toàn có thể trấn áp ngặt nghèo hơn hoạt động giải trí của động cơ điện .

Hướng dẩn setup biến tần

Để thiết lập biến tần chạy theo mong ước trước hết tất cả chúng ta phải biết cách đấu dây của biến tần với motor để điều khiển và tinh chỉnh đúng mực nhất .

Cách đấu dây biến tầnKhi đấu dây biến tần tất cả chúng ta cần chú ý quan tâm là không được cấp nguồn AC trước khi đấu dây với biến tần chính do khi đã cắt nguồn thì điện tích vẫn còn tích tụ trong boar mạch của biến tần. Chính do đó chỉ khi nào đèn Led trên biến tần tắt hẳn tất cả chúng ta mới thực thi lắp ráp và tuyệt đối không được chạm tay hay những thiết bị dẩn điện vào biến tần trước khi đèn LED trên biến tần tắt trọn vẹn .

Cách đấu dây biến tần với động cơ và tín hiệu tinh chỉnh và điều khiển

• Nguồn cấp từ MCCB vào R/L1 – S/L2 – T/L3 đấu với nguồn 3 pha và L1 – L3 đối với nguồn 1 pha .
• U/T1 – V/T2 – W/T3 sẽ được đấu với Motor 3 pha 
• FLA – relay 1 thường mở, FLB relay 1 thường đóng của FLC 
• RY – relay 2 của RC 
• S1 – S2 – S3 dùng để điều chỉnh tốc độ của động cơ tương ứng với tần số cài trong phần cài đặt của biến tần
• RES reset biến tần
• R chạy thuận ( cài đặt tuỳ ý )
• F chạy ngược ( cài đặt tuỳ ý )
• PP – VIA – CC là vị trí lắp đạt biến trở để điều chỉnh tốc độ bằng tay qua biến trở
• CC – VIB biến tần điều chỉnh tốc độ quay của động cơ bằng tín hiệu 0-10V
• CC – VIC biến tần điều chỉnh tốc độ motor bằng tín hiệu 4-20mA
• SW1 khu vực điều chỉnh biến tần phát ra nguồn hay không phát nguồn để điều khiển tốc độ

Khi tất cả chúng ta dùng cảm biến áp suất để điều khiển và tinh chỉnh áp lưc bơm hay dùng cảm ứng chênh áp để kiểm soát và điều chỉnh vận tốc gió có tín hiệu 4-20 mA. Chúng ta liên kết với chân VIC-CC để biến tần hoạt động giải trí tự động hóa theo tải trong thực tiễn mà không cần phải kiểm soát và điều chỉnh bằng tay .Ứng dụng dùng cảm ứng áp suất tinh chỉnh và điều khiển Motor quạt hút

Cài đặt biến tần

Thông số chọn cách RUN/STOP.

Cụm từ ( Main run source selection ), ( Operation Method ) hoặc ( Drive Mode – Run / Stop Method )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)

Biến tần khởi động trung bình khoảng chừng 8-15 giây để cho motor chạy được vận tốc tối đa khi tất cả chúng ta nhấn RUN hoặc biến tần chạy tự động hóa. Tùy vào những ứng dụng đơn cử mà tất cả chúng ta có thời hạn khác nhau. Thời gian giảm tốc tức là khi tất cả chúng ta ảnh hưởng tác động bằng STOP hay tự động hóa Motor sẽ dừng hẳn, 1 số ít biến tần có chính sách bỏ lỡ tính năng Deceleration tức là Motor sẽ dừng tự do .

Cách thay đổi tần số biến tần

• Thông qua S1 – S2 – S3 chúng ta có thể cài đặt từng dãy tối độ cho biến tần hoạt động. VD : S1 tương ứng 20 Hz, S2 tương ứng 35 Hz và S3 50 Hz. Khi chúng ta tắc động bằng tay vào các S này thì biến tần sẽ hoạt động theo cấp tốc độ chúng ta mong muốn .
• PP- VIA – CC là chân kết nối điều khiển tốc độ quay của Motor bằng biến trở – tức là chúng ta có thể điều chỉnh tốc độ từ 0-50 Hz tương ứng giới hạn Min – Max của biến trở này 
• CC – VIB biến tần điều chỉnh tốc độ quay của động cơ bằng tín hiệu 0-10V
• CC – VIC biến tần điều chỉnh tốc độ motor bằng tín hiệu 4-20mA

Giới hạn tốc độ quay

Cụm từ thường là ( Frequency upper limit ), ( Maximum Frequency ), Là thông số được cho phép động cơ chạy nhanh nhất có thể với đơn vị chức năng là Hz, giả sử khi số này cài là 50H z thì động cơ chạy tối đa là 50H z, n = 60 × 50/2 = 1500 Vòng / Phút. 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 .

Lưu ý khi lắp ráp biến tần :

• Kiểm tra từng bộ phận, thành phần của thiết bị để bảo vệ là thiết bị không bị hư hỏng khi luân chuyển .
• Không được nối những chân U / T1, V / T2, W / T3 của biến tần trực tiếp tới nguồn cấp .
• Chỉ những người có trình độ về thiết bị mới được phép lắp ráp, đấu dây và bảo dưỡng thiết bị .
• Mặc dù động cơ đã dừng, nhưng điện tích vẫn tích góp trên mạch điện hoàn toàn có thể gây nguy khốn cho người quản lý và vận hành
• Nếu biến tần không được sử dụng từ 3 tháng trở lên thì nhiệt độ dữ gìn và bảo vệ không được cao hơn 30 °C. Khuyến cáo là không nên cho biến tần ngừng quản lý và vận hành hoặc lưu kho nhiều hơn 1 năm vì hoàn toàn có thể gây ra điện phân của tụ điện .
• Đảm bảo là mã số seri in trên bao đóng gói phải trùng với mã số seri in trên thiết bị
• Đảm bảo là điện áp cung cấp nằm trong khoảng cho phép được chỉ định in trên thiết bị.
• Lắp đặt thiết bị theo sách hướng dẫn sử dụng.
• Trước khi cấp nguồn, phải đảm bảo là tất cả các thiết bị bao gồm: nguồn cấp, động cơ, board điều khiển và bàn phím phải được kết nối chính xác.
• Khi đấu dây biến tần, phải đảm bảo đấu dây đúng các chân ngõ vào “R/L1, S/L2, T/L3” và các chân ngõ ra ”U/T1, V/T2, W/T3” để tránh gây hư hỏng cho biến tần.
• Sau khi cấp nguồn, có thể lựa chọn ngôn ngữ và cài đặt nhóm thông số bằng bàn phím (KPC-CC01).
• Sau khi cấp nguồn, phải cho biến tần chạy thử với tốc độ thấp sau đó tăng dần từ từ để đạt được tốc độ mongmuốn. Điều này rất quan trọng vì nếu tăng tần số lên Max ngay từ bắt đầu, Biến tần có rủi ro tiềm ẩn bị hư hỏng nếu Động cơ gặp sự cố hoặc mạng lưới hệ thống được phong cách thiết kế quá sát hoặc trên tải .

Với bài viết bien tan la gi này, tôi mong mọi người đang tìm hiểu và khám phá về biến tần cũng như đang gặp khó khăn vất vả về cách setup cũng như lắp ráp biến tần hoàn toàn có thể sử dụng biến tần một cách hiệu suất cao nhất. Trong bài viết không hề tránh có nhiều sai sót mong mọi người góp ý bên dưới .

Kỹ Sư Cơ – Điện Tử

Nguyễn Minh Hòa

Mobi : 0978.79.55.66

Mail : hoa.vntech@gmail.comWeb : thietbikythuat.com.vn