Biến tần là gì? tổng quan về biến tần » Thuận Nhật

Biến tần là gì ? tổng quan về biến tần về những thông tin xung quanh biến tần mà chắc rằng nhiều bạn vẫn chưa biết đến. Như cấu trúc, nguyên tắc hoạt động giải trí, những ưu điểm yếu kém và cách chọn biến tần dựa vào những yếu tố nào. Cùng đón xem nhé .

1. Biến tần là gì?

Biến tần là thiết bị đổi khác 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 .

Hay nói cách khác, biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và thông qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí.

Biến tần sử dụng những linh phụ kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự dòng điện đặt vào những cuộn dây của động cơ để làm sinh ra từ trường xoay làm quay động cơ .
Biến tần thường được chia thành biến tần AC và biến tần DC

• Biến tần AC: được sử dụng một cách rộng rãi, chúng được thiết kế để điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều AC
• Biến tần DC: kiểm xoát sự rẽ nhanh của động cơ điện một chiều

Ngoài ra ta cũng hoàn toàn có thể phân loại biến tần theo hiệu suất phân phối cho tải, ứng dụng đặc biệt quan trọng của biến tần như thang máy, nguồn năng lượng mặt trời, cầu trục, …

2. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo

Biến tần được cấu trúc từ những bộ phận có công dụng nhận nguồn điện có điện áp đầu vào cố định và thắt chặt với tần số cố định và thắt chặt, từ đó đổi khác thành nguồn điện có điện áp và tần số biến thiên ba pha ( hoàn toàn có thể đổi khác ) để tinh chỉnh và điều khiển vận tốc động cơ
Một số bộ phận chính của biến tần hoàn toàn có thể kể đến như : mạch chỉnh lưu, mạch một chiều trung gian ( DC link ), mạch nghịch lưu và phần điều khiển và tinh chỉnh

Bộ chỉnh lưu

Phần tiên phong trong quy trình biến điện áp đầu vào thành đầu ra mong ước cho động cơ là quy trình chỉnh lưu. Điều này đạt được bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu cầu đi-ốt sóng toàn phần .

Tuyến dẫn một chiều

Tuyến dẫn một chiều là một giàn tụ điện tàng trữ điện áp một chiều đã chỉnh lưu. Một tụ điện hoàn toàn có thể trữ một điện tích lớn, nhưng sắp xếp chúng theo thông số kỹ thuật tuyến dẫn một chiều sẽ làm tăng điện dung. Điện áp đã tàng trữ sẽ được sử dụng trong quá trình tiếp theo khi IGBT tạo ra điện năng cho động cơ

IGBT

Thiết bị IGBT được công nhận cho hiệu suất cao và chuyển mạch nhanh. Trong biến tần, IGBT được bật và tắt theo trình tự để tạo xung với những độ rộng khác nhau từ điện áp tuyến dẫn một chiều được trữ trong tụ điện

Bộ kháng điện xoay chiều

Bộ điện kháng dòng xoay chiều là cuộn cảm hoặc cuộn dây. Cuộn cảm tàng trữ nguồn năng lượng trong từ trường được tạo ra trong cuộn dây và chống đổi khác dòng điện .

Bộ điện kháng một chiều

Bộ điện kháng một chiều số lượng giới hạn vận tốc biến hóa dòng tức thời trên tuyến dẫn một chiều. Việc giảm vận tốc đổi khác này sẽ được cho phép bộ truyền động phát hiện những sự cố tiềm ẩn trước khi xảy ra hỏng hóc và ngắt bộ truyền động ra

Điện trở hãm

Lượng điện thừa tạo ra cần phải được giải quyết và xử lý bằng cách nào đó. Điện trở được sử dụng để nhanh gọn “ đốt cháy hết ” lượng điện thừa này được tạo ra bởi hiện tượng kỳ lạ này bằng cách biến lượng điện thừa thành nhiệt .

Nguyên lý hoạt động

Đầu tiên, 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 đổi khác ( nghịch lưu ) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Mới 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 đổi khác 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 .

3. Tại sao phải sử dụng biến tần?

Từ công thức trên tất cả chúng ta thấy để biến hóa được vận tốc động cơ có 3 chiêu thức :

1. Thay đổi số cực động cơ P
2. Thay đổi hệ số trượt s
3. Thay đổi tần số f của điện áp đầu vào

Trong đó 2 phương pháp đầu khó thực hiện và không mang lại hiệu quả cao. Phương pháp thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số là phương pháp hiệu quả nhất.

Biến tần là thiết bị dùng để biến hóa tần số của nguồn phân phối đặt lên động cơ qua đó biến hóa vận tốc động cơ .
Biến tần hoàn toàn có thể đổi khác tần số từ 0H z đến 400H z ( 1 số ít dòng biến tần kiểm soát và điều chỉnh tới 590H z hoặc cao hơn ) .
Chính thế cho nên hoàn toàn có thể làm cho động cơ chạy nhanh hơn thông thường so với chạy tần số 50H z. Đối với những động cơ phổ thông thường thiết lập biến tần được cho phép kiểm soát và điều chỉnh tần số từ 0H z – 60H z .

4. Lợi ích biến tần đem lại

Dễ ràng đổi khác vận tốc động cơ, hòn đảo chiều quay động cơ .
Giảm dòng khởi động so với chiêu thức 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 .
Sử dụng biến tần giúp tiết kiệm ngân sách và chi phí nguồn năng lượng đáng kể so với giải pháp 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 truyền thông online giúp cho việc tinh chỉnh và điều khiển và giám sát từ TT rất thuận tiện .

5. Ứng dụng của biến tần

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 .
Một số 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 ,
Ngoài ra còn được dùng để cải tổ năng lực tinh chỉnh và điều khiển của những hộp số, sửa chữa thay thế cho việc sử dụng cơ cấu tổ chức điều khiển và tinh chỉnh vô cấp truyền thống cuội nguồn trong máy công tác làm việc, …

6. Các yếu tố cần quan tâm khi chọn lựa biến tần

Tải

Tải là một trong những tiêu chuẩn quan trọng trong việc lựa chọn biến tần. Doanh nghiệp cần xác lập loại tải và những chính sách quản lý và vận hành của máy móc được sử dụng để xem xét chọn loại biến tần tương thích .

• Tải nhẹ: các ứng dụng như quạt, bơm, …
• Tải trung bình: các ứng dụng máy ly tâm, máy công cụ, bơm áp lực, …
• Tải nặng: các ứng dụng nặng hạ, cẩu trục, nén ép, …

Động cơ

Loại động cơ và hiệu suất động cơ là những yếu tố ảnh hưởng tác động trực tiếp đến việc lựa chọn biến tần. Biến tần chọn phải có hiệu suất tương tự hoặc lớn hơn động cơ cần tinh chỉnh và điều khiển .

Bên cạnh đó cũng cần lưu ý các thông số dòng điện và điện áp đầu ra của biến tần phải phù hợp với động cơ.

Chức năng

Sau khi xác lập những yếu tố trên, doanh nghiệp cần xác lập rõ ứng dụng, công dụng cần sử dụng để lựa chọn bộ biến tần tương thích nhằm mục đích bảo vệ tính không thay đổi và tối ưu ngân sách .

Môi trường

Môi trường hoạt động giải trí là cũng là yếu tố then chốt quyết định hành động đến tuổi thọ của biến tần. Một số loại biến tần hiện này đều vận dụng giải pháp coating cho những bo điều khiển và tinh chỉnh nhằm mục đích nâng cao tuổi thọ và chống lại những điều kiện kèm theo môi trường tự nhiên khắc nghiệt như : nhiệt độ cao, nhiệt độ, bụi sắt kẽm kim loại …
>> > Xem thêm : Trọn bộ hướng dẫn thiết lập biến tần Schneider cơ bản

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