Nội dung bài viết
1. Biến tần là gì?
Bộ biến tần hay còn gọi là Inverter, là thiết bị có khả năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều ở một tần số nhất định thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được. Chức năng chính của Biến tần là điều khiển tốc độ động cơ mà không cần sử dụng hộp số cơ khí, thông qua việc thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây làm xoay động cơ.
2. Cấu tạo bên trong Bộ biến tần bao gồm các bộ phận
Cấu trúc của Biến tần thường thay đổi tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu kỹ thuật của hệ thống điều khiển. Đối với mỗi loại biến tần, các thành phần chính được thiết kế để đảm bảo ổn định và độ bền trong môi trường công nghiệp. Cụ thể, cấu trúc bao gồm:
– Mạch nguồn: Chịu trách nhiệm cung cấp nguồn điện cho toàn bộ hệ thống biến tần.
– Mạch điều khiển: Được coi là trung tâm điều khiển, nơi thực hiện chức năng quản lý, lập trình và bảo vệ.
– Mạch chuyển đổi tần số: Là mạch chủ yếu, thực hiện chuyển đổi tần số từ dòng điện đầu vào 50Hz thành tần số điều chỉnh từ 0 đến 400Hz. Bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ lọc và bộ nghịch lưu IGBT.
– Mạch bảo vệ: Gồm các thiết bị bảo vệ quá tải, quá dòng và đối phó với các sự cố điện có thể ảnh hưởng đến hoạt động ổn định của hệ thống.
– Màn hình – bàn phím: Sử dụng để thực hiện các thao tác giám sát, cài đặt và điều khiển từ phía người vận hành.
Ngoài ra, biến tần còn có thể tích hợp nhiều thành phần khác nhau như module truyền thông, bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng 1 chiều, và điện trở hãm (điện trở xả) để đáp ứng các yêu cầu cụ thể của ứng dụng.
3. Nguyên lý hoạt động của Biến tần
Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Sau đó điện áp một chiều ở trên sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Ban đầu, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được trữ trong giàn tụ điện. Tiếp theo, thông qua trình tự kích hoạt đóng mở IGBT – còn gọi là bộ nghịch lưu (IGBT là từ viết tắt của Tranzito Lưỡng cực có cổng cách điện hoạt động giống như một công tắc bật và tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu ra của Biến tần) của Biến tần sẽ tạo ra một điện áp Xoay chiều ba pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM).
Biến tần hoạt động như một bộ điều khiển tần số và điện áp, biến đổi năng lượng từ nguồn cung cấp thành dạng điện áp và tần số có thể điều chỉnh được để kiểm soát tốc độ và vận tốc của động cơ điện, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.
4. Sơ đồ đấu dây của biến tần
Sơ đồ đấu dây điện của biến tần Rexroth
5. Ứng dụng của biến tần rộng rãi trong nhiều lĩnh vực
Biến tần (inverter) có nhiều ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau, nhờ khả năng điều khiển tốc độ và tần số của động cơ điện. Dưới đây là một số lĩnh vực ứng dụng phổ biến:
Công Nghiệp Sản Xuất
– Biến tần được sử dụng trong các dây chuyền sản xuất để điều khiển tốc độ và vận tốc của máy móc và thiết bị, giúp tối ưu hóa hiệu suất sản xuất và tiết kiệm năng lượng.
Thủy Lực và Hệ Thống Bơm
– Trong các hệ thống thủy lực và bơi lội, biến tần giúp kiểm soát chính xác áp suất và dòng chảy nước, cũng như tối ưu hóa điều khiển các động cơ liên quan.
Hệ Thống Điều Hòa Không Khí
– Trong các hệ thống điều hòa không khí, biến tần được sử dụng để kiểm soát tốc độ quạt và các thiết bị khác, giúp tiết kiệm năng lượng và điều chỉnh hiệu suất theo nhu cầu.
Năng Lượng Mặt Trời và Hệ Thống Điện Mặt Trời
– Biến tần được tích hợp trong hệ thống điện mặt trời để chuyển đổi năng lượng điện mặt trời thành điện năng có thể sử dụng và đồng thời điều khiển tần số và điện áp.
Chế Biến Thực Phẩm và Dược Phẩm
– Trong ngành công nghiệp chế biến thực phẩm và dược phẩm, biến tần được sử dụng để kiểm soát quy trình sản xuất, từ việc trộn đều đến quá trình đóng gói.
Hệ Thống Giao Thông và Thang Máy
– Biến tần được tích hợp trong hệ thống giao thông, đặc biệt là trong cầu thang cuốn và thang máy, để kiểm soát tốc độ và chuyển động một cách chính xác và an toàn.
Điều Khiển Máy CNC và Robot Công Nghiệp
– Trong ngành sản xuất và gia công, biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ và vận tốc của máy CNC và robot công nghiệp.
Điều khiển Động Cơ Điện
– Trong các hệ thống bơi động cơ điện, biến tần giúp kiểm soát tốc độ và vận tốc của động cơ, đặc biệt là trong ứng dụng vận chuyển và làm chuyển động cơ.
Ứng Dụng Dân dụng và Công Nghiệp Nhỏ
– Trong các ứng dụng nhỏ, như quạt trần, máy giặt, máy sưởi, biến tần giúp kiểm soát tốc độ và tiết kiệm năng lượng.
6. Loại biến tần phổ biến hiện nay bao gồm
– Biến tần 1 pha nguồn vào 220V ra là 3 pha 220v, thường được sử dụng cho động cơ 3P 220V như trong các ứng dụng dân dụng hoặc trong các hệ thống nhỏ.
– Biến tần 3 pha, được sử dụng rộng rãi trong ngành công nghiệp, có nguồn cấp và đầu ra đều là 3 pha để điều khiển động cơ.
7. Hướng dẫn lắp đặt, sử dụng Biến tần
a) Biến tần phải được lắp thẳng đứng.
Nếu một biến tần được đặt phía bộ khác, phải đảm bảo nhiệt độ không khí vào cửa nạp không vượt quá giới hạn (xem “Dữ liệu Kỹ thuật” trong Hướng dẫn Vận hành). Nên sử dụng ống dẫn khí giữa các biến tần để tránh gia tăng lượng khí nóng bị hút vào biến tần phía trên nếu nhiệt độ không khí vượt quá giới hạn.
Sơ đồ cách lắp đặt và bố trí biến tần cho an toàn
dhor: Khoảng cách ngang = 0 mm (cho phép lắp cạnh nhau)
dtop: Khoảng cách phía trên tối thiểu = 125 mm
dbot: Khoảng cách phía dưới tối thiểu = 125 mm
1: Cửa nạp khí ở biến tần
2: Cửa nạp khí ở tủ điều khiển
3: Biến tần
4: Cửa xả khí ở biến tần
5: Hướng truyền khí nóng
6: Ống dẫn khí trong tủ điều khiển
7: Quạt trong tủ điều khiển
8: Xả khí nóng
b) Giá lắp thanh ray nhôm
Bên cạnh giá lắp treo tường kèm vít, Biến tần VFC/EFC x610 cũng cung cấp giá lắp thanh ray nhôm cho các model 0K40…7K50
Cách tháo và lắp thanh ray nhôm của Biến tần đúng cách
| A Khóa lắp
B Thanh ray lắp C Cần tháo |
Các bước lắp:
B1: Giữ biến tần, đồng thời giữ phần A và mép dưới của phần B ở cùng vị trí.
B2: Đẩy biến tần theo chiều ngang cho đến khi có tiếng khóa cho biết đã lắp thành công.
Các bước tháo:
B3: Kéo phần C xuống và giữ.
B4: Quay biến tần đến góc thích hợp theo mũi tên chỉ báo.
B5: Nâng biến tần lên.
Sơ đồ hướng dẫn lắp đặt điện cho Biến tần
Sơ đồ kết nối điện của biến tần
Công ty Công Nghệ 247 Tech chuyên cung cấp thiết bị tự động hóa, thiết bị đóng cắt, phụ kiện tụ bản điện, Thi công tủ điện, thang bán cáp,…
Liên hệ với chúng tôi ngay hôm nay
Địa chỉ: Số 5 đường DC2, Sơn Kỳ, Tân Phú, TP.HCM
Hotline: 0988 521 150
