Biến tần là gì?
Biến tần là gì? Đây một trong những thiết bị dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số khác để điều chỉnh được. Hay biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ. Thông qua đó để điều khiển động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến hộp số cơ khí. Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt lần lượt dòng điện đặt vào các cuộn dây của động cơ để sinh ra từ trường làm xoay động cơ.
Biến tần IG5A
Xem thêm: Hiệu điện thế là gì? Định nghĩa, ký hiệu và công thức tính hiệu điện thế?
Hiện nay có rất nhiều loại biến tần khác nhau có thể kể đến như: biến tần 1 pha 220V, 2 pha 220V, 3 pha 380V, biến tần AC, biến tần DC,…Bên cạnh các dòng biến tần đa năng còn có các dòng biến tần chuyên dụng như: biến tần chuyên dùng cho bơm, quạt; biến tần chuyên dùng cho nâng và hạ cẩu trục; biến tần chuyên dùng cho hệ thống điều hòa hoặc thang máy,….
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần
Cấu tạo
Không ít người đặt ra câu hỏi nguyên lý hoạt động của biến tần là gì? Cấu tạo bên trong biến tần là các bộ phận có chức năng nhận điện áp đầu vào có tần số cố định nhằm thay đổi tần số điện áp để điều khiển động cơ. Các bộ phận chính của biến tần bao gồm: bộ nghịch lưu IGBT, bộ lọc, bộ chỉnh lưu, mạch điều khiển. Bên cạnh đó, biến tần được tích hợp thêm một số bộ phận khác như bộ điện kháng xoay chiều, bộ điện kháng một chiều, điện trở hãm, bàn phím, màn hình hiển thị hay module truyền thông,…
Nguyên lý hoạt động
Giai đoạn đầu tiên, nguồn điện 1 pha hoặc 3 pha sẽ được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Ở giai đoạn này sẽ được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nguồn điện đầu vào có thể là 1 hoặc 3 pha, tuy nhiên nó chỉ ở mức điện áp và tần số cố định. Chẳng hạn với dòng điện 3 pha là 380V có tần số là 50Hz.
Nguyên lý hoạt động biến tần
Xem thêm: Dòng điện xoay chiều là gì? Ứng dụng của dòng điện xoay chiều
Tiếp theo điện áp 1 chiều ở trên sẽ được biến đổi thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Ban đầu điện áp một chiều được tạo ra và lưu trữ trong giàn tụ điện. Sau đó sẽ thông qua quá trình tự kích hoạt mà mộ biến đổi IGBT sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha. Phương pháp biến đổi này được thực hiện bằng cách điều chế độ rung PWM.
Lợi ích của việc sử dụng biến tần
Với cấu tạo và nguyên lý hoạt động như trên, vậy những lợi của biến tần là gì? Cùng khám phá ngay trong những nội dung dưới đây:
-Dễ dàng thay đổi tốc độ động cơ và đảo chiều quay động cơ
-Làm giảm dòng khởi động cơ so với phương pháp khởi động trực tiếp bằng cách khởi động sao tam giác. Nhờ đó mà không gây ra sự sụt áp hoặc khó khởi động.
-Quá trình khởi động thông qua biến tần từ tốc độ thấp giúp cho những động cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột. Đồng thời tránh làm hư hỏng phần cơ khí, ổ trục và tăng tuổi thọ động cơ.
Sử dụng biến tần có nhiều lợi ích
-Tiết kiệm nguồn 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, quá áp và thấp áp, tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.
-Công suất phản kháng của động cơ rất thấp và nhờ nguyên lý chuyển đổi nghịch lưu qua diode. Vì vậy mà chúng được dòng điện đáng kể trong quá trình hoạt động. Đồng thời giảm chi phí trong lắp đặt tụ bù và giảm thiểu hao hụt điện năng trên đường dây.
-Nhờ được tích hợp các module truyền thông mà giúp cho việc điều khiển và giám sát từ trung tâm rất dễ dàng.
Chức năng và ứng dụng của biến tần
Với việc sở hữu nhiều ưu điểm và lợi ích như trên mà ngày nay biến tần được sử dụng rất rộng rãi trong công nghiệp và dân dụng. Vậy những chức năng, ứng dụng của biến tần là gì?
-Các thiết bị gia dụng: máy bơm nước, quạt hút, quạt đẩy
Biến tần sử dụng cho máy bơm hơi
-Trong công nghiệp: máy nén khí, máy trộn, thiết bị nâng hạ, máy quay ly tâm, máy cuốn/nhả, máy cán kéo, máy ép phun, thang máy, hệ thống HVAC,…hay thay thế cho việc sử dụng cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy công tác hoặc cải thiện khả năng điều khiển của các hộp số.
Như vậy, qua bài viết này người đọc đã phần nào hiểu được biến tần là gì và những vấn đề xoay quanh biến tần. Hy vọng, qua bài đọc này sẽ giúp người đọc có thêm những hiểu biết thú vị nhất.
