Cuộn kháng là gì? Vén màn bí mật về cuộn kháng và những điều cần biết

Cuộn kháng là gì? Đây là một trong những thiết bị điện có nhiều tính năng, chúng giúp ổn định và duy trì nguồn điện cũng như tránh các nguy cơ bị nổ điện. Hiện nay nhiều khách hàng phân vân không biết cuộn kháng là gì, công dụng ra sao cũng như cấu tạo như thế nào. Vậy bài viết này sẽ đem đến các kiến thức này cho quý bạn đọc.

Bạn hiểu thế nào là cuộn kháng

Về cấu tạo, cuộn kháng gồm cuộn dây đồng được quấn nhiều vòng quanh một vòng sắt non. Chúng được hoạt động và vận hành dựa trên nguyên lý cảm ứng điện từ. Cụ thể, khi cho dòng điện chạy qua sẽ hình thành từ trường xung quanh. Trường hợp được cấp dòng điện, nó là một nam châm điện với cường độ của từ trường tỷ lệ thuận với cường độ của dòng điện. 

Đặc tính riêng của cuộn kháng

Cuộn kháng có 2 đặc điểm chính gồm:

• Khả năng lưu trữ năng lượng và ổn định dòng điện. Chúng hoạt động trên nguyên lý cảm ứng điện từ và có độ tự cảm xác định. 
• Đơn vị của độ tự cảm chính là tên của một nhà bác học – Henry.

Có những loại cuộn kháng nào hiện nay?

Có 2 loại cuộn kháng chính là cuộn kháng điện áp hạ thế và cuộn kháng điện áp trung thế.

Với trường hợp 440V – 1000V thì là cuộn kháng hạ thế, trường hợp điện áp cao trên 1000V thì là loại trung thế. 

Cấu tạo và phân loại cuộn kháng như thế nào

Cấu tạo cuộn kháng có gì?

Cuộn kháng gồm 1 cuộn dây được quấn quanh 1 lõi sắt non. Khi có dòng điện chạy qua cuộn dây, điều này sẽ sinh ra từ trường. Lúc này, áp cảm ứng được tạo ra để hãm lại sự biến thiên của cuộn dây.

Phân loại cuộn kháng có gì?

Điện áp và công dụng là các căn cứ quan trọng để bạn phân loại cuộn kháng.

Dựa theo điện áp gồm cuộn hạ thế và cuộn trung thế:

• Cuộn kháng hạ thế gồm các cuộn dây được sử dụng với điện áp từ 440V đến 1000V.
• Cuộn kháng trung thế là các cuộn có điện áp mức cao trên 1000V. 

Dựa theo công dụng gồm 2 dòng sản phẩm chính là:

• Loại cuộn kháng bảo vệ thiết bị điện công nghiệp
• Loại cuộn kháng bảo vệ biến tần

Chức năng của cuộn kháng hiện nay là gì?

Chức năng 1: Khả năng bảo vệ thiết bị điện công nghiệp

Cuộn kháng giúp bảo vệ tụ bù và hệ thống thiết bị điện để chúng vận hành trơn tru và hiệu quả. Nhờ đó tăng chất lượng điện cho thiết bị và toàn hệ thống mạch. Sản phẩm này vô cùng quan trọng trong những trường hợp điện áp hay dòng điện của hệ thống bị biến dạng.

Chức năng 2: Cuộn kháng thực hiện chức năng bảo vệ biến tần

Sản phẩm này có thể thực hiện chức năng bảo vệ biến tần của đoạn mạch. Hiện có 2 loại cuộn kháng dùng cho biến tần là cuộn kháng dùng cho đầu ra biến tần và cuộn kháng dùng cho đầu vào biến tần. Nhờ cuộn kháng mà mọi dòng điện đi qua nó đều được tác động khiến chúng ổn định hơn. Vì vậy biến tần hay động cơ điện đều có thể hoạt động trơn tru, hiệu quả dù bị thay đổi tốc độ hay tần số.

Sóng hài và lý do nên lắp đặt cuộn kháng

Sóng hài là dải sóng có màu hồng hoặc màu xanh, chúng vượt ra khỏi mức ổn định ở 0. Đây là loại nhiễu sóng điển hình không mong muốn. Nếu bạn đang dùng 1 máy CNC để khắc 1 bức tranh mà sóng hài vượt ngưỡng sẽ sinh ra các nét vẽ lem. Thậm chí khi cộng hưởng với hệ thống tụ bù còn có thể gây cháy nổ. Đây là lý do cho sự xuất hiện của cuộn kháng để chống lại sóng hài. 

Sóng hài có tác hại gì lên lưới điện và hệ thống điện không?

• Sóng hài có thể làm đường dây dẫn nóng đến quá nhiệt. Từ đó làm hư hỏng và thiệt hại khi sử dụng.
• Sóng hài có thể tàn phá chất điện môi trong tụ bù. Điều này làm gây cháy nổ tụ bù, bị phồng hoặc giảm tuổi thọ sản phẩm.
• Sóng hài gây ra khả năng làm nhiễu bộ điều khiển trong biến tần và PLC.
• Sóng hài gây lãng phí một nguồn điện nhất định. Điều này làm giảm nguy cơ vận hành đều đặn sản phẩm.

Cách dùng cuộn kháng trong bộ khuếch đại dòng AC, bộ đệm DC

Thiết bị chuyển mạch đường dây, đóng ngắt có thể gây quá dòng, sụt áp khi bạn khởi động hoặc tắt chúng quá nhanh, điều này ảnh hưởng đến điện thế trên toàn lưới điện. Từ đó ảnh hưởng đến các máy móc khác. Cuộn kháng trong những trường hợp như vậy có thể gây ra hư hại các chất bán dẫn trong bộ đệm DC.

Công dụng cuộn kháng

Giúp hạn chế dòng ngắn mạch: Nếu hệ thống điện bị đoản mạch sẽ tạo ra dòng ngắn mạch rất cao. Nhằm đảm bảo độ ổn định động và ổn định nhiệt của thiết bị điện, chúng thường được kết nối với bộ ngắt điện nối tiếp. Từ đó nhằm để tăng trở kháng ngắn mạch và dòng ngắn mạch. Nhờ đặc tính đặc trưng của cuộn, điện áp khi có đoản mạch trong cuộn kháng trở lên cao lên còn điện áp trên lưới điện thì duy trì ổn định. 

Chức năng chuyển pha là gì?

Chuyển pha được hiểu là dạng sóng tín hiệu của AC với đầu vào không thay đổi. Cuộn kháng giúp làm giảm các ảnh hưởng của sóng hài và điện áp được tạo ra bởi thiết bị chuyển đổi bán dẫn, thậm chí phi tuyến tính tải vào hệ thống cung cấp điện. Đây là một phương pháp áp dụng cho hệ thống cung cấp năng lượng chuyển đổi để hạn chế sóng hài. Hiện nay, các sóng hài 5, 7, 11 và 13 là loại sóng lớn hơn. Chúng có ảnh hưởng nghiêm trọng đến hệ thống, cuộn kháng được thiết kế để làm suy yếu các sóng này.

Công thức lựa chọn cuộn kháng hợp lý ?

Cuộn kháng cùng tụ bù có thể trở thành hệ thống lọc sóng hài. Chúng giúp ổn định dòng điện và bảo vệ máy móc đảm bảo đúng tiến độ, đúng hiệu quả và bảo tồn sự vận hành chuyên nghiệp. Tùy vào loại tụ khác nhau mà các bậc sóng hài khác nhau. Vậy khách hàng làm sao lựa chọn được một loại cuộn kháng thích hợp cho thiết bị của mình?

Khi cuộn kháng dùng cho tụ bù, chúng có chức năng bảo vệ APFC. Tuy nhiên, thực tế, ngoài sóng hài được tạo ra từ các thiết bị điện. Chúng còn bộ biến tần và đường dây, bản thân tụ bù sẽ không gây nên sóng hài nhưng khi lắp cùng mạch với các thiết bị điện khác, chúng sẽ tham gia cộng hưởng sinh ra sóng hài.

Trường hợp lắp đặt thêm tụ bù để tăng công suất phản kháng. Chúng dễ xảy ra hư hỏng vì lúc này dòng điện đi qua tụ tăng lên cao. Đây là nguyên nhân dẫn đến việc cháy tụ bù, cháy cầu chì, hư hỏng tủ điện, aptomat.

Hiện có nhiều hệ sống lọc như 6%, 7%… Lúc này để đạt được hiệu quả bạn cần nghiên cứu kỹ trước khi lựa chọn.

Lưu ý quan trọng, cuộn kháng và tụ bù cần được mắc nối tiếp với nhau. Hệ số lọc của cuộn nên phù hợp với thông số của tụ bù mà nhà sản xuất đã cho. Chẳng hạn, tụ bù công suất 50Kvar thì cuộn kháng cần có hệ số lọc 7%. Khi lựa chọn cuộn kháng cho tụ bù, bạn phải lưu ý điện áp của tụ bù và cuộn phải tương thích với nhau.

Cách kiểm tra cuộn kháng chuyên nghiệp

Dưới đây là một số lưu ý giúp bạn làm được điều này:

Dùng thang đo Ω để xác định các giá trị

Đầu tiên, khách hàng đưa về thang Ohm của vạn năng kế để đo. Sau đó tiến hành kiểm tra đồng hồ, bạn sẽ chập 2 que đo đỏ và đen lại với nhau. Tiếp theo điều chỉnh chiết áp, kim chỉ trên đồng hồ chạy về 0 tức là đồng hồ của bạn chính xác. Lúc này, ta có thể bắt đầu kiểm tra cuộn dây.

Tiếp tục, dùng 2 đầu que chập vào 2 đầu của cuộn kháng. Bạn cần đo và ghi lại giá trị nhận được. Sau đó bạn dùng giá trị này nhân với giá trị của thang đo vạn năng kế

Cách đo giá trị cuộn dây bằng thang điện áp ở đồng hồ vạn năng

Tương tự như cách trên, đầu tiên khách hàng kiểm tra đồng hồ và điều chỉnh về thang điện áp bằng cách như trên.

Tiếp tục, ở thế cao ta chập que đo với thế thấp là que đen. Bạn ghi lại giá trị đo cuối cùng trên đồng hồ kim chỉ.

Cách lựa chọn cuộn kháng nhanh và hiệu quả

Để lựa chọn cuộn kháng hiệu quả, bạn cần tuân thủ 4 giai đoạn sau:

Bước 1: Chọn điện áp: cân nhắc sử dụng cuộn kháng hạ thế hay cuộn kháng trung thế.

Bước 2: chọn bậc sóng hài: Khách hàng cần dựa vào khảo sát để đưa ra chọn kháng 6% hay 12% cho phù hợp

Bước 3: Chọn dung lượng của cuộn kháng cho phù hợp với dung lượng tụ bù ( có thể là 20kVAR, 100kVAR hoặc 500kvAR )

Bước 4: Chọn thương hiệu cung cấp Cuộn kháng: Hiện tại trên thị trường có rất nhiều hãng sản xuất nổi tiếng như Cuộn kháng Suzuki, Cuộn kháng Mikro, Epcos, Estel. Bạn cần nắm được ưu nhược của từng thương hiệu để có quyết định chính xác.

Trên đây là các kiến thức giải thích cuộn kháng là gì? Nếu bạn còn phân vân, thắc mắc nào khác hãy liên hệ để chúng tôi bật mí chi tiết và rõ ràng hơn nhé!