Biến Tần Inverter | DONG LING – Tin Tức Biến Tần

BIẾN TẦN LÀ GÌ ?

Biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và thông qua đó biến tần có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí. Biến tần thường sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự các cuộn dây của động cơ để làm sinh ra từ trường xoay làm quay rô-to (rotor).

Công dụng của biến tần?

Ngày nay, máy biến tần được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau trong đó một trong những ứng dụng phổ biến của bộ biến tần ngày nay là được tích hợp trong hệ thống cung cấp nguồn điện liên tục, hay còn gọi là bộ lưu điện (UPS: Uninterruptible Power Supply) – thiết bị được dùng để cung cấp tạm thời điện năng nhằm duy trì sự hoạt động liên tục của các thiết bị sử dụng khi điện lưới gặp sự cố (như mất điện, tăng giảm điện áp, tần số quá giới hạn cho phép, sự cố khác…) trong một khoảng thời gian với công suất giới hạn theo khả năng của UPS.

Nguyên lý hoạt động chung của bộ biến tần trong hệ thống UPS ?

Khi không có nguồn điện (lưới): Ắc quy phóng điện qua bộ biến tần, chuyển nguồn điện một chiều DC thành nguồn xoay chiều AC cung cấp nguồn cho tải.

Đối với dạng UPS offline / line-interactive, một trong những dạng hoạt động cơ bản nhất của bộ lưu điện, nó có tác dụng bình ổn điện áp của mạch và dự trữ năng lượng cho ắc quy. Các thiết bị điện thông thường được nối trực tiếp với nguồn điện chính. Khi điện áp đi qua mạch dưới mức quy định hay xảy ra tình trạng mất điện lưới chính, thì nguồn UPS bật chức năng sử dụng bộ biến tần (Inverter) DC-AC, một thiết bị chủ yếu sử dụng năng lượng dự trữ trong ắc quy.

Sau đó UPS sẽ chuyển mạch cho các thiết bị kết nối với đầu ra bộ biến tần này. Tiếp theo, ắc quy sẽ phóng điện qua bộ biến tần, chuyển nguồn điện DC thành AC và cung cấp nguồn cho tải. Thời gian chuyển này có thể kéo dài đến khoảng nhỏ hơn 20 mili giây tùy thuộc vào thời gian cần thiết để UPS phát hiện ra các sự cố điện nêu trên.

Bằng giải pháp này, thiết bị hay mạng lưới hệ thống lưới điện sẽ được bảo vệ không thay đổi trong những trường hợp bất khả kháng xảy ra tương quan đến nguồn điện có năng lực gây hư hại cho máy móc, thiết bị. Từ đó gây tác động ảnh hưởng nghiêm trọng đến quá trình hoạt động giải trí kinh doanh thương mại .

Ứng dụng của biến tần?

Về ứng dụng biến tần với công suất điều khiển lớn được sử dụng hiệu quả trong các trường hợp như:

– Điều khiển động cơ không đồng điệu hiệu suất từ 15 đến trên 600 kW với vận tốc khác nhau ;
– Điều chỉnh lưu lượng của bơm, lưu lượng không khí ở quạt ly tâm, hiệu suất máy, hiệu suất băng tải ;
– Ổn định lưu lượng, áp suất ở mức cố định và thắt chặt trên mạng lưới hệ thống bơm nước, quạt gió, máy nén khí … mặc dầu nhu yếu sử dụng đổi khác ;
– Điều khiển quy trình khởi động và dừng đúng mực động cơ trên mạng lưới hệ thống băng tải ;
– Biến tần hiệu suất nhỏ từ 0,18 – 14 kW hoàn toàn có thể sử dụng để điều khiển và tinh chỉnh những máy công tác làm việc như : cưa gỗ, khuấy trộn, xao chè, nâng hạ …
Với bơm và quạt ly tâm là những máy có mô men tải biến hóa theo vận tốc vòng xoay như sau :
Lưu lượng ( m3 / h ) tỷ suất bậc nhất với vận tốc, Q1 / Q2 = n1 / n2 .

Áp suất ( Pa ) tỷ suất bình phương vận tốc, H1 / H2 = ( n1 / n2 ) 2 .

Công suất điện tiêu thụ ( kW ) tỷ suất lập phương với vận tốc, P1 / P2 = ( n1 / n2 ) 3 .
Ở đây : Q1, H1, P1 – lưu lượng, áp suất và hiệu suất điện tương ứng với số vòng xoay định mức của động cơ ( n1 = 2960, 1.460 vg / ph … ) .

Q2, H2, P2 – lưu lượng, áp suất, công suất điện ứng với tốc độ vòng quay được điều chỉnh (n2
Từ đó thuận tiện nhận thấy, ở 1 số ít trường hợp mà công nghệ tiên tiến sản xuất yên cầu phải điều chỉnh lưu lượng, áp suất ở động cơ máy bơm, hoặc quạt gió theo mức tải tương thích với từng thời gian khác nhau thì việc đổi khác vận tốc động cơ dẫn động được xem là thích hợp nhất, đặc biệt quan trọng tiết kiệm chi phí điện năng. Giải pháp này đã thay thế sửa chữa cho giải pháp truyền thống là khi cần đổi khác sự lưu thông chất lỏng hay chất khí phải trải qua góc mở những van ở đầu vào hoặc đầu ra của đường ống .

Công suất điện tiêu thụ tỷ lệ với bậc ba của tốc độ, vì thế giải pháp ứng dụng biến tần là sự lựa chọn duy nhất cho khả năng tiết kiệm điện rất cao so với động cơ làm việc với tốc độ không đổi (100% nđm).

Hiệu quả khi sử dụng biến tần?

Biến tần kết hợp với động cơ không đồng bộ đã đem lại những lợi ích sau:

– Hiệu suất thao tác của máy cao ;
– Quá trình khởi động và dừng động cơ rất êm dịu nên giúp cho tuổi thọ của động cơ và những cơ cấu tổ chức cơ khí dài hơn ;

– Sử dụng biến tần an toàn, tiện lợi và việc bảo dưỡng biến tần cũng ít hơn do vậy đã giảm bớt số nhân công phục vụ và vận hành máy …

– Biến tần giúp tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quá trình khởi động và vận hành.

Ngoài ra, mạng lưới hệ thống máy hoàn toàn có thể liên kết với máy tính ở TT. Từ TT điều khiển và tinh chỉnh nhân viên cấp dưới quản lý và vận hành hoàn toàn có thể thấy được hoạt động giải trí của mạng lưới hệ thống và những thông số kỹ thuật quản lý và vận hành ( áp suất, lưu lượng, vòng xoay … ), trạng thái thao tác cũng như được cho phép kiểm soát và điều chỉnh, chẩn đoán và giải quyết và xử lý những sự cố hoàn toàn có thể xảy ra .

Biến tần 3 pha 380 v được ứng dụng ngày càng phổ cập để điều khiển và tinh chỉnh vận tốc cho toàn bộ những máy móc trong những ngành, đặc biệt quan trọng trong công nghiệp và thiết kế xây dựng : Máy nghiền, máy cán, kéo, máy tráng màng, máy tạo sợi, máy nhựa, cao su đặc, sơn, hóa chất, dệt, nhuộm, đóng gói, chế biến gỗ, băng chuyền, cần trục, tháp giải nhiệt, thiết bị nâng hạ, máy nén khí, bơm và quạt … Sau đây là 1 số ứng dụng thông dụng .

 1.Bơm nước

Đây là giải pháp ứng dụng phổ cập nhất của biến tần :

1.1.Biến tần cho bơm cấp 2 ( Điều khiển lưu lượng):

– Trong mạng lưới hệ thống truyền thống cuội nguồn, áp lực đè nén và lưu lượng bơm được điều khiển và tinh chỉnh bởi : Động cơ nhiều vận tốc, van ra / vào hoặc mạng lưới hệ thống hồi lưu. Tất cả những giải pháp này đều hao phí nguồn năng lượng nhiều, gây sốc cơ khí, giảm tuổi thọ mạng lưới hệ thống và tăng tổn thất đường ống .

–Biến tần được sử dụng để điều tốc độ của bơm, có thể chạy ở lưu lượng/áp suất tùy chọn, qua đó giúp tăng hiệu suất, tiết kiệm năng lượng. Hệ thống vận hành êm, trơn, giảm chi phí bảo trì, sửa chữa, giảm tổn thất đường ống, tăng tuổi thọ hệ thống.

1.2. Cấp nước cho nhà cao tầng liền kề
– Giải pháp truyền thống lịch sử là bơm nước lên tháp nước trên mái để phân phối cho toàn nhà, kiểm soát và điều chỉnh áp lực đè nén từng tầng bằng những thiết bị điều hòa và giảm áp. Nhược điểm của mạng lưới hệ thống này là : Tăng cấu trúc tòa nhà, tiêu tốn nguồn năng lượng lớn, tổn hao nhiều bởi những thiết bị giảm áp, nhu yếu cao với mạng lưới hệ thống ống …

-Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ để cung cấp theo đúng yêu cầu của phụ tải sẽ tiết kiệm điện rất lớn và giảm các chi phí  đầu tư do việc không phải xây dựng tháp nước.   

1.3.Biến tần cho bơm cấp 1 ( Không điều khiển lưu lượng):

– Bơm cấp 1 thường điều khiển và tinh chỉnh theo chiêu thức đóng cắt đơn thuần. Thông thường hiệu suất bơm được chọn rất lớn so với nhu yếu của mạng lưới hệ thống. Trong rất nhiều trường hợp bơm thường chạy non tải, áp lực đè nén và thất thoát đường ống tăng, gây sốc khi quản lý và vận hành … Để khắc phục không ít những điểm yếu kém này người ta thường mở van xả hoặc gọt cánh bơm … những giải pháp này chỉ nhằm mục đích khắc phục việc quá áp đường ống mà không khắc phục được những điểm yếu kém khác .

-Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng tùy chọn, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng.  

2.Quạt hút/đẩy:

– Các quạt hút đầy sử dụng thông dụng trong công nghiệp : Hút bụi, quạt lò, thông gió …. Để điều khiển và tinh chỉnh lượng gió thiết yếu người ta thường sử dụng mạng lưới hệ thống tinh chỉnh và điều khiển động cơ nhiều cấp, những van khống chế … Nhược điểm tựa như như mạng lưới hệ thống bơm .

-Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng theo yêu cầu cần thiết, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng.  

3.Máy nén khí:

-Chế độ điều khiển cung cấp khí thông thường theo phương thức đóng/cắt. Chế độ này kiểm soát không khí đầu vào qua van cửa vào. Khi áp suất đạt đến giới hạn trên, van cửa vào đóng và máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động không tải, khi áp suất đạt dưới hạn dưới, van cửa vào mở và máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động có tải.

Công suất định mức của motor được chọn theo nhu yếu max và thường thì được phong cách thiết kế dư tải, dòng khởi động lớn, motor hoạt động giải trí là liên tục khi không tải làm tiêu tốn một lượng lớn điện năng .

– Chế độ tinh chỉnh và điều khiển vận tốc quay motor bằng biến tần : lượng cung ứng khí chỉ cần phân phối đủ lượng khí tiêu dùng., mạng lưới hệ thống cung ứng khí hoàn toàn có thể đạt được hiệu suất cao cao nhất và tiết kiệm ngân sách và chi phí điện .

4.Băng tải:

-Hệ truyền động băng tải có momen khởi động rất lớn. Biến tần có thể tạo momen khởi động cao nhưng vẫn đảm bảo dòng điện khởi động trong giới hạn cho phép của lưới. Khả năng khởi động và dừng nhẹ nhàng được thực hiện bằng cách điều khiển thời lượng cần thiết để tăng/giảm tốc.

-Cho phép điều chỉnh tốc độ băng tải phù hợp với yêu cầu quy trình sản xuất. -Năng lượng được tiết kiệm khi chạy động cơ ở tốc độ phù hợp với  yêu cầu của tải, hệ số công suất của động cơ cao. Hơn nữa trong trường hợp băng tải có đoạn chạy quán tính (dốc xuống), cơ năng của băng tải có thể chuyển hóa thành năng lượng điện để trả về lưới với biến tần hãm tái sinh.

– Khi nhiều động cơ được sử dụng, vận tốc hoàn toàn có thể được đồng nhất và tải hoàn toàn có thể được san sẻ giữa những động cơ .
– Có thể bù trượt vận tốc, phát hiện quá mômen, dò tìm vận tốc cộng với công dụng tăng mômen động cơ khi mômen tải tăng giúp vận tốc băng tải luôn luôn không thay đổi
– Điều khiển quy trình khởi động và dừng đúng chuẩn trên mạng lưới hệ thống băng tải

5.Thiết bị nâng hạ:

– Hệ thống nâng hạ trong XD và CN thường gặp những yếu tố công nghệ tiên tiến. Trong quy trình phong cách thiết kế truyền thống lịch sử chưa cung ứng tốt : Khó trấn áp được vận tốc chạy, chỉ chạy ở một vận tốc cố định và thắt chặt và thấp. Tăng / giảm tốc dễ dẫn đến hiện tượng kỳ lạ sốc cơ khí. Hoặc dừng không đúng chuẩn khi tải đổi khác, thiếu bảo đảm an toàn …

– Biến tần có điều khiển định vị, mô-men xoắn. Và hãm giúp các ứng dụng như cần trục và pa-lăng khả thi bằng cách sử dụng động cơ xoay chiều. Với biến tần dành cho thiết bị nâng hạ có hệ thống hãm tái sinh. Tra năng lượng về lưới, an toàn và tiết kiệm.

– Trong mạng lưới hệ thống cẩu trục vận động và di chuyển những cấu kiện nặng. Hệ thống tinh chỉnh và điều khiển gồm 2 phần chính : Điều khiển nâng hạ và điều khiển và tinh chỉnh chuyển dời dầm cẩu. Điều khiển chuyển dời dầm cẩu được triển khai bởi 02 motor cùng nguồn điện và đóng / cắt đồng thời, đặt ở chân dầm cẩu. Khi những motor hoạt động giải trí gây mối đe dọa : Tạo khuynh hướng bị vặn xoắn dầm ;
– Tiêu hao nhiều nguồn năng lượng do dòng điện khi khởi động cao, gây sụt áp lưới khi khởi động .

-Giải pháp để khắc phục là : “ Sử dụng biến tần để điều khiển 2 motor di chuyển dầm cẩu”. Giải pháp này mang đến những lợi ích thiết thực : Khởi động mềm, chất lượng mạng điện ổn định; 

– Tổn hao nhiệt trên dây dẫn giảm. Khắc phục được hiện tượng kỳ lạ sụt áp trên lưới điện ;
– Quá trình khởi động và dừng tải êm, tiếng ồn giảm, tăng tuổi thọ của motor, cấu trúc cơ khí ;
– Tăng tính bảo đảm an toàn ;
– Tiết kiệm nguồn năng lượng .

6.Máy cán kéo:

– Trong SX thép những máy cán thường thì sử dụng động cơ xoay chiều. Máy cán thuận nghịch dùng động cơ một chiều. Việc tinh chỉnh và điều khiển đúng mực vận tốc động cơ theo nhu yếu công nghệ tiên tiến là yên cầu thiết yếu. Máy kéo dây truyền thống lịch sử thường không kiểm soát và điều chỉnh vận tốc theo lực căng. Dẫn tới loại sản phẩm hoàn toàn có thể không bảo vệ chất lương khi lực kéo biến hóa .

-Sử dụng biến tần điều khiển động cơ các máy cán kéo. Đáp ứng đầy đủ và chính xác yêu cầu truyền động  của công nghệ sản xuất. Biến tần AC cho các động cơ AC và các converter DC cho động DC 

 7.Máy ép phun:

– Đối với những máy ép phun truyền thống lịch sử. Sử dụng những bơm thủy lực cố định và thắt chặt hiệu suất thường tính ở điều kiện kèm theo tải max. Van kiểm soát và điều chỉnh được sử dụng để biến hóa lưu lượng. Và áp suất tiêu thụ, một tỉ lệ lớn nguồn năng lượng bị tiêu tốn qua van dưới dạng áp suất chênh lệch bởi dòng tràn. Vì vậy nguồn năng lượng tiêu tốn vô công rất lớn .

-Nếu hệ thống điều khiển với biến tần có thể tự động điều chỉnh tốc độ của động cơ bơm dầu. Theo yêu cầu tải thực tế (áp suất và lưu lượng) phù hợp với từng giai đoạn. Năng lượng tiêu thụ sẽ đạt mức thấp nhất.   

8.Máy cuốn/nhả

– Yêu cầu lớn nhất với những loại máy này là phải không thay đổi sức căng, bảo vệ việc cuốn / nhả đều đặn .
Đặc biệt nhu yếu đúng chuẩn với những vật tư cuốn / nhả dạng sợi, màng, tấm … ( Kéo dây, đánh cuộn, in, tráng … )

-Việc sử dụng biến tần đảm bảo việc đồng tốc 2 động cơ cuộn – nhả. Ổn định sức căng giữa 2 đầu. Chủ động điều chỉnh tốc độ khi cần sử dụng các chế độ cuốn nhả. Và khi có thay đổi kích thước vật liệu, yêu cầu sức căng.  

9.Hệ thống HVAC

– Hệ thống điều nhiệt và thông gió nhìn chung. Bao gồm những động cơ cho bơm tuần hoàn, máy nén, quạt. Các động cơ này đều nhu yếu tinh chỉnh và điều khiển lưu lượng. Các giải pháp điều khiển và tinh chỉnh truyền thống cuội nguồn như điều khiển và tinh chỉnh những loại bơm, quạt đã nêu ở phần trên .

-Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng theo yêu cầu. Khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng .. Thỏa mãn yêu cầu điều nhiệt và thông gió.

10.Máy khuấy trộn, quay ly tâm:

-Động cơ xoay chiều được điều khiển bằng Biến tần. Để trộn vật liệu ở tốc độ thích hợp trong thời gian mong muốn. Để đảm bảo sản phẩm cuối là hỗn hợp vật liệu hoặc nguyên liệu hợp lý.

–Biến tần rất thích hợp để điều khiển tốc độ của rô-to ly tâm. Tùy theo yêu cầu ứng dụng, tối ưu hóa chế độ hoạt động của động cơ. Giúp tiết kiệm điện.  

11.Thay thế cho việc sử dụng các cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy công tác:

– Trong những mạng lưới hệ thống máy móc cũ. Thường điều khiển và tinh chỉnh vô cấp bằng những cơ cấu tổ chức, ly hợp cơ khí hoặc ly hợp điện từ .
Các điểm yếu kém : Trong quy trình hoạt động giải trí, motor luôn ở vận tốc định mức. Mặc dù vận tốc của máy công tác làm việc đổi khác. Dẫn đến tiêu tốn lãng phí nguồn năng lượng, khởi động. Và biến hóa vận tốc không êm, không có những tính năng bảo vệ motor, bảo vệ mất pha. Không cải tổ được thông số hiệu suất của motor. Không tích hợp những tính năng nâng cao, hiệu suất mạng lưới hệ thống giảm bởi thêm có bộ điều khiển và tinh chỉnh …

-Giải pháp: Sử dụng biến tần và động cơ không đồng bộ 3 pha. Ưu điểm : Thiết bị công tác sẽ được điều chỉnh vô cấp. Tiết kiệm được một lượng điện năng lớn, cải thiện hệ số công suất của motor. Có khả năng tăng tốc động cơ lên rất cao, tích hợp nhiều chế độ điều khiển. Có chức năng hãm, bảo vệ motor với việc phát hiện lỗi. Như: Quá áp, thấp áp, mất pha, quá tải, quá dòng, chạm đất… Nâng cao truyền thông, tự động hóa.

 12.Cải thiện khả năng điều khiển của các hộp số:

– Hầu hết máy công cụ đều sử dụng hộp số để tinh chỉnh và điều khiển có cấp vận tốc của thiết bị. Trong nhiều trường hợp, do nhu yếu công nghệ tiên tiến, sự đổi khác của vật tư nguồn vào hay nhu yếu của loại sản phẩm đầu ra cần vận tốc đúng chuẩn. Nhưng không nằm trong cấp vận tốc đã phong cách thiết kế. Giải pháp điều khiển và tinh chỉnh này không phân phối được .

-Trong trường hợp này, giải pháp tốt nhất là sử dụng biến tần điều khiển động cơ. Để mở rộng tốc độ máy. Ưu điểm: Tổ hợp, điều khiển đơn giản. Và đáp ứng mọi đòi hỏi công nghệ về tốc độ, chi phí không cao.

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