Biến Tần Cho Motor Điện: Cấu Tạo, Nguyên Lý Hoạt Động Và Cách Lựa Chọn

Ngày nay, máy biến tần đang là một thiết bị vô cùng phổ cập trong các mạng lưới hệ thống điện, cơ cấu tổ chức tự động hóa. Nói chung, các loại biến tần ngày càng phát huy được tính năng, tác dụng tiêu biểu vượt trội của chúng trong đời sống. Nhưng để am hiểu thâm thúy và tổng lực về biến tần thì tất cả chúng ta cần phải điều tra và nghiên cứu thêm. Vậy, biến tần là gì, biến tần có cấu trúc ra sao và nguyên tắc hoạt động giải trí của chúng như thế nào ?

1. Khái niệm máy biến tần là gì?

Biến tần – inverter hay còn có tên gọi khác là bộ biến hóa tần số Variable Frequency Drive, VFD. Đây là 1 thiết bị kiểm soát và điều chỉnh vận tốc quay của động cơ điện xoay chiều bằng chiêu thức đổi khác tần số nguồn điện cấp vào cho động cơ. Cũng chính do đó mà biến tần còn có 1 tên gọi là bộ kiểm soát và điều chỉnh vận tốc của động cơ Variable Speed Drive, viết tắt là VSD .

Một số dòng biến tần được dùng phổ biến hiện nay trên thị trường

Ngoài ra, điện áp cấp vào cho động cơ của biến tần cũng liên tục đổi khác theo tần số, do đó người ta còn gọi biến tần là bộ đổi khác điện áp cho tần số Variable Voltage Voltage Frequency Drive, viết tắt là VVVFD .Tại sao tất cả chúng ta cần phải sử dụng biến tần ?

Công thức tính vận tốc động cơ điện xoay chiều

• Từ công thức trên, có thể thấy rằng để thay đổi được tốc độ của động cơ, người ta sử dụng 3 phương pháp: Thay đổi số cực của động cơ P, Thay đổi hệ số trượt s hoặc thay đổi tần số f của điện áp đầu vào.
• Trong đó, 2 phương pháp đầu tiên rất khó thực hiện và cũng không mang lại hiệu quả cao. Chỉ còn phương pháp thay đổi tốc độ của động cơ bằng cách thay đổi tần số của điện áp đầu vào là hiệu quả nhất. Biến tần là thiết bị được sử dụng để thay đổi tần số của nguồn điện cung cấp đặt lên động cơ, qua đó sẽ làm thay đổi tốc độ của động cơ.

2. Cấu tạo biến tần

Bên trong biến tần có rất nhiều bộ phận có công dụng có năng lực nhận điện áp đầu với có tần số cố định và thắt chặt để hoàn toàn có thể biến hóa thành điện áp có tần số f đổi khác, từ đó tinh chỉnh và điều khiển vận tốc cho động cơ. Các bộ phận hầu hết của biến tần gồm có có : bộ nghịch lưu IGBT, bộ chỉnh lưu, bộ lọc và mạch điều khiển và tinh chỉnh .Ngoài ra, biến tần còn được tích hợp thêm 1 số bộ phận khác, ví dụ điển hình như : bộ điện kháng xoay chiều, điện trở hãm, màn hình hiển thị hiển thị, bàn phím, bộ điện kháng 1 chiều, module truyền thông online, …

3. Nguyên lý hoạt động của biến tần

Nguyên lý máy biến tần được thực thi như sau :Đầu tiên, nguồn điện 1 pha hoặc điện 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều sao cho bằng phẳng. Công đoạn này được triển khai bằng bộ chỉnh lưu cầu diode cùng với tụ điện. Điện nguồn vào lúc này hoàn toàn có thể là 1 pha hoặc là 3 pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định và thắt chặt, ví dụ điển hình như 380V 50H z .Điện áp 1 chiều nói trên sẽ được đổi khác ( nghịch lưu ) để trở thành điện áp xoay chiều có 3 pha đối xứng. Mới đầu, điện áp 1 chiều sẽ được tạo ra và tàng trữ trong giàn của tụ điện. Tiếp theo, trải qua 1 quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ đổi khác IGBT sẽ tạo ra 1 điện áp xoay chiều 3 pha bằng cách điều chế độ rộng của xung PWM .

Biến đổi điện áp / tần số trải qua biến tần

Clip chi tiết nguyên lý hoạt động cửa biến tần

4. Các loại biến tần phổ biến hiện nay

Hiện nay, có 2 loại biến tần phổ cập nhất trên thị trường, đó là biến tần AC và biến tần DC .Biến tần AC : Được sử dụng 1 cách thoáng đãng lúc bấy giờ, chúng thường được phong cách thiết kế để điều khiển và tinh chỉnh vận tốc của động cơ điện xoay chiều AC .Biến tần DC : Dùng để trấn áp sự rẽ nhánh của động cơ điện 1 chiều .Ngoài ra, tất cả chúng ta cũng hoàn toàn có thể phân ra thành các loại biến tần theo hiệu suất phân phối cho tải, dựa vào ứng dụng đặc biệt quan trọng của biến tần, ví dụ điển hình như thang máy, sản xuất nguồn năng lượng mặt trời, làm cầu trục, …

5. Ứng dụng của biến tần 3 pha

Do hiệu quả của biến tần có những ưu điểm tiêu biểu vượt trội nên lúc bấy giờ biến tần được sử dụng rất phổ cập, thoáng rộng trong các nghành nghề dịch vụ sản xuất công nghiệp và gia dụng. Dưới đây là một số ít ứng dụng biến tần phổ cập không hề thiếu được, ví dụ điển hình như : Bơm nước, quạt hút / đẩy, máy ép phun, cải tổ năng lực điều khiển và tinh chỉnh của các hộp số, máy cuốn / nhả, thang máy, các loại máy nén khí, băng tải, thiết bị nâng hạ, máy cán kéo, mạng lưới hệ thống HVAC, máy trộn, máy quay ly tâm, hoàn toàn có thể thay thế sửa chữa cho việc sử dụng các cơ cấu tổ chức tinh chỉnh và điều khiển vô cấp truyền thống cuội nguồn bên trong các loại máy công tác làm việc, …

Một số ứng dụng thông dụng của biến tần Tập đoàn Mitsubishi

6. Cách chọn biến tần cho motor

a) Cách chọn biến tần dựa vào thông số động cơ:

Động cơ 3 pha 127 / 220V được đấu nối theo hình sao để sử dụng nguồn 3 pha 220V thì tất cả chúng ta hoàn toàn có thể sử dụng 2 loại biến tần. Nếu có nguồn cấp vào 3 pha 220V thì hãy chọn biến tần vào 3 pha 220V và ra 3 pha 220V. Nếu chỉ có nguồn điện 1 pha thì nên chọn biến tần vào 1 pha 220V và ra 3 pha 220V .Động cơ 3 pha 220 / 380V được đấu hình tam giác để sử dụng nguồn 3 pha 220V thì cũng hoàn toàn có thể dùng 2 loại biến tần như đã nói trên .Động cơ 3 pha 220 / 380V được đấu nối hình sao để sử dụng nguồn điện 3 pha 380V hoàn toàn có thể dùng biến tần vào 3 pha vào 380V và ra 3 pha 380V .Động cơ 3 pha 380 / 660V được đấu tam giác để sử dụng nguồn điện 3 pha 380V thì dùng biến tần vào 3 pha 380V và ra 3 pha 380V .

b) Cách chọn biến tần căn cứ vào loại tải

Máy biến tần tải nhẹ : Với các ứng dụng như bơm, quạt thì tất cả chúng ta chọn dòng máy biến tần tải nhẹ .Máy biến tần tải trung bình : Dùng cho các loại máy ly tâm, máy công cụ, băng tải, bơm áp lực đè nén, … .Máy biến tần tải nặng : Dùng cho các loại máy nén, cẩu trục, nâng hạ, máy ép, …

Chọn hiệu suất biến tần thường dựa vào loại tải của chúng

c) Chọn biến tần dựa vào đặc điểm vận hành

Chế độ quản lý và vận hành thời gian ngắn : Chọn các biến tần để điều khiển và tinh chỉnh động cơ tăng cường, giảm tốc, hòn đảo chiều quay liên tục, chạy, dừng, … yên cầu các biến tần có năng lực chịu được quá tải cao. Các bạn hoàn toàn có thể lắp thêm điện trở xả để hoàn toàn có thể bảo vệ được biến tần khỏi bị cháy .Chế độ quản lý và vận hành dài hạn : Dành cho những động cơ thường đạt vận tốc không thay đổi trong thời hạn tương đối dài sau khi đã khởi động, ví dụ điển hình như quạt, bơm, băng tải, …

d) Cách chọn biến tần dựa vào các dòng biến tần chuyên dụng

Nhiều tên thương hiệu sản xuất các dòng biến tần chuyên sử dụng thường chỉ dùng cho 1 loại ứng dụng, ví dụ điển hình như quạt, máy làm nhang hay thang máy. Loại biến tần này có đặc thù dễ thấy là được tối ưu cả về tính năng và giá tiền so với việc chọn sử dụng các biến tần đa năng .

e) Chọn biến tần dựa vào hãng sản xuất

Hầu hết các hãng biến tần đều phân phối được các nhu yếu sử dụng trong thực tiễn và sản xuất công nghiệp, nhưng chỉ khác nhau ở yếu tố chất lượng do công nghệ tiên tiến sản xuất cũng như nguồn gốc nguồn gốc, tên thương hiệu sẽ khiến cho giá tiền của chúng cũng chênh lệch đáng kể .

7. Sơ đồ đấu dây biến tần

Với những bạn mới khám phá về biến tần điều khiển và tinh chỉnh vận tốc motor, chắc như đinh sẽ vướng mắc về sơ đồ đấu dây của các loại biến tần. Về cơ bản thì biến tần của tổng thể các hãng cũng giống như nhau, có chăng chỉ khác mỗi ký hiệu chân. Còn sơ đồ mạch biến tần thì gần như giống nhau. Vì vậy, các bạn hoàn toàn có thể tìm hiểu thêm sơ đồ đấu dây dưới đây :

Sơ đồ đấu dây biến tần của tổng thể các hãng cũng giống như nhauTrong đó :

• Các chân ACI, AVI, AGND, 10V chính là các chân ngõ vào của analog dùng để thay đổi các tần số cũng như tốc độ của motor.
• Cụm  chân Multi-function input chính là chân kích RUN va STOP, chúng cho phép chạy motor thay vì chỉ bấm trên bàn phím.
• Chân RA và RB đều là chân ngõ ra tiếp điểm relay.
• Chân AO và AGND được gọi là tín hiệu ngõ ra của analog 0-10VDC, thường dùng để kết nối với 1 bộ hiển thị ngoài nhằm mục đích thông báo tốc độ motor chạy.
• Chân RS485 thường dùng để kết nối với máy tính.
• Chân PLC, HMI dùng để điều khiển biến tần, có thể đọc và cài đặt các thông số ngay từ xa.

8. Khi sử dụng biến tần cần lưu ý những gì?

Nên đặt biến tần ở những nơi khô ráo, không có bụi bẩn, nắng gió, mưa hay chất ăn mòn .Tủ đặt biến tần cần phải có quạt thông gió, nhiệt động phòng không được để quá 22 độ C .Không tự ý đổi khác các thông số kỹ thuật kỹ thuật của biến tần mà các kỹ sư của hãng sản xuất đã thiết lập ngay từ bắt đầu .Không chạm tay vào máy biến tần khi máy đang quản lý và vận hành .Không chạm tay vào bất kể linh phụ kiện nào ở trên bo mạch của biến tần .

Không để các chất bằng kim loại rơi vào trong các bo mạch.

Nối tiếp đất cho các loại biến tần nhằm mục đích tránh hiện tượng kỳ lạ rò rỉ điện .Định kỳ bảo trì tối đa cho biến tần là 2 năm / lần .Đảm bảo ngắt nguồn điện cho biến tần trước khi triển khai bảo dưỡng .Khách hàng sử dụng tuyệt đối không được tự ý lắp ráp, bảo dưỡng biến tần bởi cấu trúc của máy biến tần khá phức tạp, muốn thay thế sửa chữa hay lắp ráp cần phải có kỹ sư, chuyên viên có kỹ năng và kiến thức trình độ triển khai .

9. Động cơ biến tần YVP YVP điều chỉnh tốc độ

Động cơ điện biến tần Motor tinh chỉnh và điều khiển tần số từ 20 đến 60 Hz. Dùng để tinh chỉnh và điều khiển vận tốc motor. Motor chuyên dùng cho biến tần, cấu trúc gồm 1 động cơ 3 pha và 1 động cơ 1 pha để chạy quạt làm mát phía sau .Quý khách hoàn toàn có thể tùy chọn tần số 50 hoặc 60 Hz khi mua hàng. Ngoài các động cơ công nghệ tiên tiến Úc nhập khẩu, chúng tôi có một số ít hàng Nhật ( Nhật Bản ) mời hành khách tới xưởng xem loại sản phẩm .Motor điện tần số 60 hz còn gọi là động cơ điện 60 hz là một trong thiết bị điện chạy trong khoảng chừng tần số 5 hz tới 100 hz. Đặc tính là motor biến hóa vận tốc tùy theo tần số dòng điện 380 v, 400 v, 415 v .Trong đó cách tính vận tốc trục ra theo tần số, với điện 380 v .

a) Tốc độ động cơ điện 60hz 50hz khi có biến tần

Động cơ tần số 60 hz vận tốc là 1700 vòng tới 1800 vòng phút RPM50 hz : 1400 – 1500 vòng phút RPM40 hz : dưới 1100 – 1200 vòng phút RPM30 hz : dưới 850 – 900 vòng phút RPM20 hz : dưới 550 – 600 vòng phút RPM10 hz : dưới 250 – 300 vòng phút RPM5 hz : dưới 120 – 150 vòng phút RPM100 hz : dưới 2900 – 3000 vòng phút RPM

b) Dòng điện ampe định mức các công suất motor điện 60 hz

Motor 0.75 kw 1 hp khi chạy 60H z có ampe từ 2.05 – 1.88Motor 1.5 kw 2 hp khi chạy 60H z có ampe từ 3.72 – 3.41Motor 2.2 kw 3 hp khi chạy 60H z có ampe từ 5.09 – 4.72Motor 4 kw 5 hp khi chạy 60H z có ampe từ 8.8 – 8.06Motor 5.5 kw 7.5 hp khi chạy 60H z có ampe từ 11.7 – 10.8Motor 7.5 kw 10 hp khi chạy 60H z có ampe từ 15.6 – 14.3Motor 11 kw 15 hp khi chạy 60H z có ampe từ 22.5 – 20-6Motor 15 kw 20 hp khi chạy 60H z có ampe từ 30 – 27.5

c) Ampe định mức và lực momen động cơ điện YVP YVF 5hz- 50hz hoặc 50hz tới 100 hz

Động cơ thích ứng với đổi khác tần sốMotor YVP YVP 0.75 kw 1 hp khi chạy từ 5 hz tới 50 hz có ampe = 2, lực motor xoắn = 4.7 NmMotor YVP YVP 1.5 kw 2 hp khi chạy từ 5 hz tới 50 hz có ampe = 3.7, lực motor xoắn = 9.5 NmMotor YVP YVP 2.2 kw 3 hp khi chạy từ 5 hz tới 50 hz có ampe = 5.1, lực motor xoắn = 14 NmMotor YVP YVP 4 kw 5 hp khi chạy từ 5 hz tới 50 hz có ampe = 8.7, lực motor xoắn = 25.4 NmMotor YVP YVP 5.5 kw 7.5 hp khi chạy từ 5 hz tới 50 hz có ampe = 11.4, lực motor xoắn = 35 NmMotor YVP YVP 7.5 kw 10 hp khi chạy từ 5 hz tới 50 hz có ampe = 15.3, lực motor xoắn = 47.7 NmMotor YVP YVP 11 kw 15 hp khi chạy từ 5 hz tới 50 hz có ampe = 22.1, lực motor xoắn = 70 NmMotor YVP YVP 15 kw 20 hp khi chạy từ 5 hz tới 50 hz có ampe = 30.1, lực motor xoắn = 95.5 NmLưu ý : loại 50 hz tới 100 hz thường có giá cao hơn, sản xuất nhiều công sức của con người hơn

VIDEO MOTOR ĐIỆN TẦN SỐ 60 HZ 

Sau đây là bảng thông số kỹ thuật kỹ thuật của motor 3 pha biến tần

Kết luận

Qua bài viết trên đây, các bạn đã phần nào hiểu được cấu trúc, nguyên tắc và cách chọn biến tần motor, đồng thời hoàn toàn có thể lựa chọn được loại máy biến tần cho tương thích với mục tiêu và nhu yếu việc làm của mình. Nếu còn bất kỳ vướng mắc gì, các bạn hay để lại phản hồi bên dưới, chúng tôi sẽ giải đáp giúp bạn .

Nội Dung Có Thể Bạn Quan Tâm:

Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ Motor 3 Pha, Lợi Ích, Khái Niệm

Motor Điện 3 Pha Xuất Khẩu Châu Âu, Cấu Tạo, Ký Hiệu, Tiêu Chuẩn Thiết Kế

Động Cơ Parma, Thương Hiệu Bán Chạy Nhất Nước Ta, Quy Mô Tập ĐoànCách Đấu Điện Motor 1 Pha, Đấu tụ, Đảo Chiều Tùy ÝGiá Motor 3 Pha Hitachi Toshiba Mitsu Nhật, ABB, Siemens Đức, Giá Quấn Lại Motor Toàn Quốc

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