BIẾN TẦN LÀ GÌ? ỨNG DỤNG CỦA BIẾN TẦN TRONG CÁC NGÀNH SẢN XUẤT CÔNG NGHIỆP.

Biến tần là thiết bị được ứng dụng phổ biến trong các hệ thống công nghiệp dùng để thay đổi dòng điện một chiều hoặc xoay chiều. Bài viết sau đây sẽ cung cấp đến bạn một số thông tin cơ bản về biến tần. Các ứng dụng của biến tần và các loại biến tần phổ biến trên thị trường.

Biến tần là gì

Biến tần là thiết bị đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được. Thông qua việc thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều. Biến tần là thiết bị dùng để thay đổi và điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều. Như vậy, người dùng sẽ chỉ cần thực hiện các thao tác đơn giản đó là điều chỉnh tần số thì có thể tự do và liên tục thay đổi tốc độ quay của động cơ .

Hiện nay, có nhiều loại biến tần như: biến tần DC, biến tần AC, biến tần 3 pha 220V, biến tần 1 pha 220V,…..biến tần và ứng dụng cho quạt, bơm, thang máy, điều hòa,….

Nguyên lý hoạt động của biến tần

Các bộ phận chính của biến tần gồm

• Bộ lọc
• Bộ chỉnh lưu
• Bộ nghịch lưu IGBT
• Mạch điều khiển

Bên cạnh đó, hiện nay biến tần được tích hợp thêm các bộ phận khác như: bàn phím bộ điện kháng 1 chiều, màn hình hiển thị,….

Nguyên lý hoạt động của biến tần

• Nguồn điện 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng.
• Điện áp 1 chiều ở trên được biến đổi thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Ban đầu, điện áp 1 chiều được tạo ra sẽ lưu trữ trong giàn tụ điện. Thông qua quá trình tự kích hoạt sẽ tạo ra điện áp xoay chiều 3 pha.

Lợi ích của việc ứng dụng biến tần

Những lợi ích của biến tần và ứng dụng biến tần bao gồm:

– Dễ ràng thay đổi tốc độ động cơ, đảo chiều quay động cơ.

– Giảm dòng khởi động so với phương pháp khởi động trực tiếp, khởi động sao-tam giác. vì vậy không gây ra sụt áp hoặc khó khởi động.

– Quá trình khởi động thông qua biến tần từ tốc độ thấp giúp cho động cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột. Tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ.

– Tiết kiệm năng lượng đáng kể so với phương pháp chạy động cơ trực tiếp.

– Biến tần thường có hệ thống điện tử bảo vệ quá dòng, bảo vệ quá áp và thấp áp, tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.

– Giảm được dòng đáng kể trong quá trình hoạt động, giảm chi phí trong lắp đặt tụ bù, giảm thiểu hao hụt điện năng trên đường dây.

– Biến tần được tích hợp các module truyền thông giúp cho việc điều khiển và giám sát từ trung tâm rất dễ dàng.

Ứng dụng biến tần

Do ưu điểm vượt trội nên biến tần được ứng dụng rất phổ biến trong công nghiệp và dân dụng, đặc biệt là trong công nghiệp. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến không thể thiếu biến tần

Động cơ máy bơm

Ứng dụng biến tần để điều khiển động cơ máy bơm thì cần sử dụng phương pháp đóng cắt đơn giản. Thường thì công suất làm việc của máy bơm rất lớn so với hệ thống khi cho vào hoạt động. Nhưng khi ứng dụng biến tần vào máy bơm thì điều khiển động cơ tốt, điều khiển được tốc độ bơm. Mà còn cho phép điều khiển cả áp lực, lưu lượng mà thiết bị còn khởi động mềm hơn. Tối ưu hóa được hoạt động cơ đồng thời tiết kiệm điện năng lượng.

Quạt hút, quạt đẩy trong công nghiệp

Quạt hút, quạt đẩy là những loại dễ bắt gặp như máy hút bụi, quạt lò, thông gió,… Để có thể điều chỉnh được lượng gió cần phải sử dụng hệ thống để điều khiển động cơ và cũng chính điều này nên cần phải có thiết bị biến tần. Việc ứng dụng biến tần có thể điều khiển động cơ vô cùng nhanh chóng . Cho phép điều khiển áp lực cùng với tối ưu hóa động cơ, tiết kiệm điện năng.

Biến tần ứng dụng trong băng truyền, băng tải

Băng truyền hoặc băng tải được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, nhất là các khâu vận chuyển hàng hóa. Hai thiết bị này thường sử dụng trong môi trường đòi hỏi sự khắt khe của nhiệt độ làm việc cao nên khi gặp sự cố băng tải hay băng truyền có thể bị hư hỏng.

Vì thế, việc ứng dụng biến tần được xem là một thiết bị có tính hỗ trợ cao và được đưa vào làm cho băng truyền hay băng tải được bảo vệ qua việc kiểm soát chính xác vận tốc và momen động cơ. Giúp kéo dài được thời gian hoạt động của băng tải và băng truyền đồng thời còn giảm thiểu được nhiều chi phí cho doanh nghiệp, bảo dưỡng dễ dàng hơn.

Biến tần ứng dụng trong máy cán, máy kéo

Nhiều ngành sản xuất công nghiệp rất cần có máy cán, máy kéo. Đa số các loại máy cán sử dụng động cơ xoay chiều, một vài loại thuận nghịch sử dụng động cơ 1 chiều. Nên việc điều chỉnh động cơ cho chính xác và đúng tốc độ là điều cần thiết. Đối với máy kéo truyền thống sẽ không điều chỉnh theo tốc độ của lực căng dẫn tới tình trạng sản phẩm làm ra không đạt tiêu chuẩn do lực kéo thay đổi.

Cũng chính những lý do này mà việc ứng dụng biến tần vào sử dụng với máy cán hay máy kéo là điều rất tốt.  Bởi vì biến tần giúp điều khiển động cơ cho máy cán hay máy kéo hoàn hảo. Đáp ứng được đủ và vô cùng chuẩn xác với yêu cầu chuyển động dành cho công nghệ sản xuất.

Biến tần ứng dụng trong máy nén khí

Chức năng của máy nén khí là điều khiển và cung cấp khí theo phương thức đóng, cắt. Bình thường thì máy nén khí sẽ có chế độ kiểm soát không khí đầu vào qua van. Nên khi áp suất đạt tới 1 giới hạn nhất đinh, van cửa vào đóng lại và máy nén khí sẽ hoạt động không tải. Đa phần thì máy nén khí hoạt động dựa vào công suất motor và được thiết kế dư tải nên làm tiêu tốn lượng lớn điện.

Chính điều này mà chế độ điều khiển tốc độ quay motor, cần phải ứng dụng biến tần. Để lượng cung cấp khí đáp ứng đủ lượng khí cho người dùng. Hệ thống cung cấp khí đạt hiệu quả cao nhất, tiết kiệm được phần lớn điện năng.

Biến tần ứng dụng trong hệ thống HVAC

Hệ thống HVAC chính là hệ thống điều nhiệt và thông gió, gồm động cơ bơm tuần hoàn, máy nén quạt. Động cơ này luôn cần tới sự điều khiển lưu lượng nên cần có giải pháp điều khiển thích hợp. Nhất để người dùng hệ thống này cảm thấy an toàn khi lắp đặt sử dụng.

Ứng dụng biến tần cho hệ thống này giúp cho việc điều khiển động cơ được dễ dàng hơn. Bạn còn có thể điều khiển được áp lực, lưu lượng đúng với yêu cầu người dùng. Khởi động linh hoạt, mềm mại hơn, đồng thời tối ưu được các hoạt động của động cơ. Tiết kiệm được năng lượng điện, và  thỏa mãn được việc điều nhiệt và thông gió.

Biến tần ứng dụng trong máy khuấy trộn, quay ly tâm

Máy khuấy trộn và thường máy khuấy trộn nay chính là động cơ xoay chiều. Ứng dụng biến tần để điều khiển tốc độ trộn vật liệu trong thời gian thích hợp đúng với yêu cầu người dùng đặt ra. Đầu tiên bạn cần đảm bảo sản phẩm có đầy đủ nguyên vật liệu mà khuấy trộn. Sau đó, biến tần thực hiện nhiệm vụ của mình bằng cách điều khiển tốc độ qua bộ phận rô – tơ ly tâm.

Tùy theo yêu cầu của người dùng ra sao mà điều chỉnh với tốc độ cho phù hợp nhất.

Hướng dẫn chọn biến tần

Lựa chọn biến tần và ứng dụng biến tần cần dựa vào các yếu tố sau

Thông số động cơ

• Động cơ 3 pha thường có các loại 127/220V, 220/380V, 380/660V. Trong đó thông dụng nhất là động cơ 3 pha 220/380V.
• Động cơ 3 pha 127/220V đấu sao để sử dụng nguồn 3 pha 220V có thể dùng 2 loại biến tần. Nếu có nguồn vào 3 pha 220V thì chọn biến tần vào 3 pha 220V ra 3 pha 220V. Nếu chỉ có nguồn 1 pha thì chọn biến tần vào 1 pha 220V ra 3 pha 220V (biến tần loại này chỉ có công suất nhỏ tới vài kW).
• Động cơ 3 pha 220/380V đấu tam giác để sử dụng nguồn 3 pha 220V có thể dùng 2 loại biến tần như trên.
• Động cơ 3 pha 220/380V đấu sao để sử dụng nguồn 3 pha 380V dùng biến tần vào 3 pha 380V ra 3 pha 380V.
• Động cơ 3 pha 380/660V đấu tam giác để sử dụng nguồn 3 pha 380V dùng biến tần vào 3 pha 380V ra 3 pha 380V.

 Loại tải

• Tải nhẹ: Bơm, quạt chọn dòng biến tần tải nhẹ. Ví dụ biến tần LS là dòng IP5A, H100, biến tần Fuji là dòng eHVAC.
• Tải trung bình: Máy công cụ, máy ly tâm, băng tải, bơm áp lực,… chọn dòng biến tần tải trung bình.
• Tải nặng: Nâng hạ, cẩu trục, máy nén, máy ép,… chọn dòng biến tần tải nặng.

Các thương hiệu biến tần phổ biến tại việt nam hiện nay

Hiện nay, trên thị trường nước ta có các thương hiệu biến tần sau

Biến tần xuất xứ châu Âu

 

• Biến tần ABB: Được thành lập từ năm 1988 tại Zurich, Thụy Sỹ. Đây là thương hiệu biến tần phổ biến tại Việt Nam. Nó được sử dụng trong các lĩnh vực như: hệ thống điện, truyề động, tự động hóa,…..
• Biến tần Siemens: Thành lập năm1847 tại Berlin – Đức.
• Biến tần SCHNEIDER: Có xuất xứ từ Pháp. Đây là một trong những dòng biến tần thương hiệu châu Âu phổ biến nhất hiện nay.
• Biến tần DANFOSS: Xuất xứ Đan Mạch. Có chỉ số chống nước vượt trội, được sản xuất tại Đan Mạch và Trung Quốc.
• Ngoài ra, còn một số hãng biến tần có thị phần ít hơn như Emerson, Keb, Vacon, Lenze, GE Funuc, Control Technique, Telemecanique, Allen…

Biến tần xuất xứ Nhật Bản

Yaskawa, Fuju, Mitsubishi, Panasonic, Toshiba, Hitachi,… là các hãng biến tần của Nhật Bản được sản xuất tại Nhật và Trung Quốc. Các hãng biến tần Nhật Bản có chất lượng tốt, hoạt động ổn định nhưng giá thành khá cao.

Biến tần xuất xứ Hàn Quốc

LS là hãng biến tần của Hàn Quốc phổ biến tại Việt Nam. Nó có giá thành thấp hơn so với biến tần Nhật Bản và Châu Âu.

Biến tần xuất xứ Đài Loan

Delta và Shihlin là hai hãng biến tần nổi tiếng của Đài Loan tại thị trường Việt Nam. Chúng có chất lượng khá ổn định, giá thành vừa phải.

Biến tần xuất xứ Trung Quốc

Hiện nay có nhiều loại biến tần Trung Quốc du nhập vào Việt Nam như: Sumo, Inovance, Sinee, Veichi, INVT, Gtake, Powtran, Alpha, Rexrorth, Lion, Chint, Senlan… với giá từ trung bình đến rất rẻ. Tuy giá rẻ nhưng chất lượng sử dụng một số loại khá ổn.