Biến tần là gì? Bật mí những kiến thức quan trọng về biến tần

Chức năng quan trọng nhất của biến tần nhằm thay đổi dòng điện đặt lên cuộn dây. Chúng xuất hiện bên trong động cơ và có chức năng điều khiển tốc độ của mạch. Hiện tại biến tần dùng các linh kiện bán dẫn để đóng hoặc ngắt mạch điện. Chúng vận hành bằng việc sinh ra từ trường quay. Từ đó là chuyển động động cơ của máy. Bài viết này sẽ cung cấp đến quý khách hàng các thông tin giải thích biến tần là gì cùng các kiến thức quan trọng khác. 

Khái niệm biến tần là gì ?

Hiện nay, biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số trở thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác. Hiểu cách khác, biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số của dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ. Thông qua đó chúng có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp. Bạn không cần dùng đến các hộp số cơ khí. Hiện nay, biến tần thường sử dụng các linh kiện bán dẫn để có thể đóng ngắt tuần tự các cuộn dây của động cơ. Nhờ vậy, chúng sinh ra từ trường để làm quay rotor.

Phương pháp điều khiển tần số hiện là cách thức vận hành để điều khiển động cơ theo chiều xoay của sản phẩm. Lúc này, tần số sẽ thay đổi trở thành tần số biến thiên. Hiện nay có một số loại biến tần chính gồm biến tần AC, biến tần DC và biến tần 1 pha hoặc biến tần 3 pha. Một số biến tần chuyên dụng khác có thể kể đến như biến tần dùng cho máy bơm, biến tần nâng hạ hoặc cầu trục… 

Lý do chúng ta cần sử dụng đến biến tần ?

Tại các nhà máy sản xuất và chế tạo, bạn sẽ cần sử dụng rất nhiều đến các động cơ, motor, động cơ điện hoặc quạt trong quá trình làm việc và vận hành. Tuy nhiên chúng ta không thể nào sử dụng mãi một cấp tốc độ cho quá trình sản xuất. Ngoài ra, quá trình sản xuất và chế tạo sản phẩm sẽ có lưu lượng hoặc số lượng thay đổi phụ thuộc vào nhu cầu thị trường và các giai đoạn trong năm. Đối với hệ thống động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha , có thể sẽ rất khó điều khiển nếu không có hệ thống inverter. Nhờ vậy, sử dụng đến biến tần để thay đổi tốc độ các loại động cơ điện, quạt hay motor sao cho phù hợp.

Biến tần gồm những bộ phận chính là gì?

Bộ phận chỉnh lưu sản phẩm

Bộ chỉnh lưu cầu điốt khá giống với các sản phẩm thường thấy trong bộ nguồn. Lúc này, điện áp xoay chiều sẽ được chuyển thành điện áp một chiều. Chúng cung cáp điện áp cho nguồn IGBT. 

Bộ nghịch lưu IGBT là gì?

Hiện nay, thiết bị IGBT giúp chuyển mạch nhanh và tặng hiệu suất cho sản phẩm. IGBT giúp điều khiển nhằm kích mở theo một trật tự nhất định để tạo xung với các phổ rộng khác nhau từ điện áp DC đến điện áp tích trữ trong tụ điện.

Phần điều khiển trong máy

Hệ thống điều khiển kết nối với mạch ngoại vi để có thể nhận tín hiệu đưa vào IC chính. Một số bộ phận quan trọng của phần điều khiển gồm:

• Bộ phận IC xử lý thông tin và điều khiển hoạt động của biến tần.
• Ngõ vào analog giúp nhận tín hiệu điện áp 4 – 20 mA 
• Ngõ vào số: để kích cho biến tần chạy
• Ngõ ra analog giúp kết nối với thiết bị ngoại vi khác để giám sát hoạt động của biến tần.
• Ngõ ra số nhằm xuất tín hiệu chạy, cảnh báo…

Các phụ kiện biến tần gồm những gì?

Bộ sản phẩm kháng điện xoay chiều (AC Reactor)

Cuộn kháng AC được quấn quanh lõi thép giúp giảm méo sóng hài hay hệ thống nhiễu trên dòng xoay chiều đầu vào. Bên cạnh đó, cuộn kháng AC sẽ giảm biên độ đỉnh của cái gai nhọn đầu vào..

Bộ sản phẩm kháng điện một chiều (DC reactor)

Cuộn kháng DC được gắn vào biến tần trước tụ điện. Với phần đầu của biến tần đóng vai trò như mạch chỉnh lưu có bộ lọc là tụ điện và cuộn dây. Khi bạn gắn cuộn kháng một chiều cho biến tần. Chúng sẽ giúp nguồn DC Bus được ổn định. Từ đó, năng lượng dự trữ lớn.

Bộ sản phẩm điện trở xả (Braking resistor)

Hiện nay, biến tần điều khiển động cơ chạy. Trường hợp động cơ dừng hoặc hãm lúc này động cơ chuyển thành máy phát có mức năng lượng lớn. Nếu motor dừng gấp thì nguồn năng lượng cần phải được tiêu thụ. Khi đó, điện trở hãm sẽ khiến biến tần tiêu thụ nguồn năng lượng đó.

Các bộ phận trong biến tần giúp nhận điện áp đầu vào với tần số cố định để biến đổi thành điện áp có tần số thay đổi. Từ đó, chúng điều khiển tốc độ động cơ. Các bộ phận chính của biến tần là bộ chỉnh lưu, bộ lọc và mạch điều khiển. Bên cạnh đó, chúng còn một số bộ phận khác như: bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều..

Bạn biết gì về nguyên lý hoạt động của biến tần là gì?

Hiện nay, điện đầu vào có thể là một pha hoặc 3 pha. Tuy nhiên, chúng sẽ ở mức điện áp và tần số cố định. Điện áp 1 chiều ở trên sẽ được biến đổi trở thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Đầu tiên, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được lưu trữ trong giàn tụ điện.Sau đó, thông qua quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ biến đổi IGBT có thể sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng.

Phân loại biến tần có những gì?

Dựa vào đặc tính của dòng điện ta có 2 loại chính là biến tần AC và biến tần DC.

• Biến tần loại AC: được sử dụng phổ biến, dùng để điều khiển tốc độ của động cơ và motor điện xoay chiều
• Biến tần loại DC: được dùng trong các ứng dụng kiểm soát rẽ nhánh của các động cơ và motor điện một chiều.

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

Một số thông số quan trọng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả và hoạt động của biến tần là gì?

Cài thông số bằng cách chọn phím RUN/STOP

Bạn sử dụng trên bàn phím hoặc thông qua bộ điều khiển bên ngoài (24V + S1).

Trong đó có 3 lựa chọn cho khách hàng gồm:

• Phím 0 hay là Keypad : Run/Stop trên bàn phím.
• Phím 1: External Run/Stop control: Run/Stop bên ngoài.
• Phím 2: Communication: Run/Stop qua cổng RS485.

Thời gian tăng tốc và thời gian giảm tốc trong biến tần

Thời gian tăng tốc là thời gian khách hàng chọn nút RUN. Lúc này, motor sẽ chạy từ 0Hz ~ 50HZ tăng dần tần số. Nhìn chung đây là lúc chạy tốc độ tối đa. Thời gian cho điều này thường sẽ mặc định là 10 giây/ Thời gian giảm tốc là thời gian khi khách hàng nhấn STOP đến khi động cơ ngừng hẳn. 

Cài đặt giới hạn tần số như nào?

Hiện nay có 2 cụm từ thường dùng đó là (Frequency upper limit) và (Maximum Frequency). Các thông số này cho phép động cơ chạy nhanh nhất với đơn vị là Hz. Giả sử khi khách hàng cài là 40Hz thì động cơ chạy tối đa là 40Hz,

Lợi ích khi sử dụng biến tần hiện nay là gì?

Các lợi ích của biến tần mà khách hàng không nên bỏ qua gồm có:

• Khả năng dễ dàng thay đổi tốc độ động cơ và đảo chiều quay động cơ.
• Biến tần giúp giảm dòng khởi động so với phương pháp khởi động trực tiếp. Chúng khởi động theo hình sao-tam giác nên không gây ra sụt áp hoặc khó khởi động.
• Sản phẩm giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể so với phương pháp chạy động cơ trực tiếp thông thường.
• Biến tần được tích hợp các module truyền thông nhằm đảm bảo việc điều khiển và giám sát từ trung tâm rất dễ dàng.

Các lưu ý khi sử dụng biến tần hiện nay là gì?

Để có thể đảm bảo các thiết bị hoạt động tương thích và tốt nhất, bạn cần chú ý đến các lưu ý dưới đây:

• Khách hàng căn cứ vào các bộ phận, giai đoạn, công đoạn sản xuất. Từ đó, bạn xác định được công suất cần thiết cho động cơ. Việc này giúp tránh lãng phí cũng như đảm bảo hoạt động đủ công suất cho quá trình sản xuất đó.
• Lưu ý để đảm bảo tuổi thọ cũng như tính chính xác, ổn định của thiết bị bởi tính nhạy cảm trong mạch điện. 
• Bạn hoàn toàn có thể điều chỉnh tốc độ và đảo chiều bằng cách khởi động sao, đấu tam giác hay khởi động mềm.
• Khách hàng cần lưu ý về quy trình, phương thức sử dụng, hệ thống lắp đặt để đảm bảo an toàn – hoạt động tốt – hiệu quả cao.

Trên đây là các kiến thức giúp giải đáp thắc mắc biến tần là gì. Chúng tôi hy vọng bạn đã hiểu hơn về sản phẩm này cùng tính năng tuyệt vời của chúng.