EnglishVietnamese

Ứng Dụng & Giải Pháp

Biến tần là gì?

Biến tần là gì? Nguyên lý hoạt động của biến tần? Chức năng cơ bản của biến tần?

 

Ngày nay biến tần không còn là một thứ xa xỉ tốn kém chỉ dành cho những người có tiền, những tiện ích mà biến tần mang lại lớn hơn rất nhiều so với chi phí bạn phải trả, nên đừng ngần ngại khi đầu tư biến tần cho các hệ truyền động  có thể ứng dụng được biến tần trong hệ thống của bạn. Chúng ta cùng tìm hiểu qua về biến tần:

 

Biến tần là gì?

 -  Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được.

  Nguyên lý hoạt động của biến tần

 -  Nguyên lý cơ bản làm việc của biến tần cũng khá đơn giản. 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. Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

-  Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp - tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.

  -  Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống.

  -  Ngoài ra,biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.

  Chức năng cơ bản của biến tần

  Từ nguyên lý hoạt động của biến tần chúng ta có thể liệt kê cơ bản những chức năng của biến tần như sau:

-  Tiết kiệm năng lượng.

-  Tăng tuổi thọ của động cơ cũng như hệ thống truyền động.

-  Thay đổi tốc độ động cơ một cách linh hoạt: đây là chức năng được sử dụng nhiều nhất của biến tần. Đối với mỗi loại ứng dụng khác nhau, chức năng thay đổi tốc độ cũng được sử dụng một cách linh hoạt như điều khiển tốc độ, điều khiển vị trí, điều khiển PID...