phoneGọi điện zaloZalo

Khi nói đến thiết bị tự động hóa, chắc chắn không ít các bạn sẽ nghĩ ngay đến biến tần. Đây là một thiết bị chuyên được lắp và dùng cho các máy móc, hệ thống điều khiển công nghiệp. Với những nhà máy lớn, vận hành nhiều thiết bị điện với nhu cầu, công suất từng giai đoạn khác nhau muốn điều khiển được chính xác, nhanh chóng cũng như hiệu quả thì chắc chắn cần phải sử dụng thiết bị này.Việc tìm hiểu về cấu tạo, cách hoạt động và phân loại rất quan trọng đối với khách hàng nên hãy cùng tham khảo trong bài viết của chúng tôi nhé.

Biến tần là gì?

Biến tần 1 pha là gì? Đó là một thiết bị giúp khởi động motor cũng như điều khiển tốc độ motor.

Biến tần là thiết bị thực hiện việc thay đổi tần số của điện áp lưới để thay đổi tốc độ động cơ. Hay nói cách khác, nó biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác và có thể điều chỉnh được.

Khi sử dụng biến tần, khách hàng có thể điều chỉnh tốc độ của motor một cách vô cấp mà không cần phải dùng thêm các hộp số cơ khí.

Để làm được điều này, biến tần sử dụng những linh kiện bán dẫn ở bên trong nó để tuần tự đóng ngắt dòng điện đặt vào cuộn dây khiến sinh ra từ trường xoay và quay motor.

Đây chính là một trong những thiết bị mà các hãng kỹ thuật tập trung nghiên cứu, chế tạo nhằm đáp ứng tất cả các nhu cầu của khách hàng.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần

+ Cấu tạo của biến tần:

Các bộ phận chính của biến tần sẽ bao gồm: Bộ nghịch lưu, bộ lọc, bộ chỉnh lưu, mạch điều khiển, IGBT… Tùy theo loại biến tần mà cấu tạo còn thêm các bộ phận khác như: màn hình hiển thị, bộ điện kháng xoay chiều, điện trở hãm, bộ điện kháng 1 chiều, module truyền thông.

Tùy theo model, hãng sản xuất mà các biến tần sẽ có màu sắc, kích thước, kiểu dáng khác nhau.

+ Nguyên lý hoạt động:

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều đi ngang qua bộ diot chỉnh lưu biến chuyển dòng điện xoay chiều thành một chiều, từ AC thành DC.

Dòng điện 1 chiều này sẽ đi đến tụ lọc điện áp xoay chiều, sau khi chỉnh lưu thì thành dòng điện áp 1 chiều bằng phẳng.

Điện áp 1 chiều này lại được chuyển biến nghịch lưu từ DC thành AC tạo nên điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng có cổng cách ly bằng phương pháp mới là điều chỉnh độ rộng xung, thông qua các transistor lưỡng cực.

Chính vì sử dụng phương pháp độ rộng xung mà khách hàng có thể điều khiển sự ổn định của tốc độ động cơ hay tốc độ chậm, nhanh của động cơ theo yêu cầu.

Đó chính là nguyên lý làm việc của biến tần 1 pha ra 3 pha 220v, biến tần 1 pha 220v ra 3 pha 380v hay biến tần 50hz thành 60 hz, biến tần 1 pha ra 1 pha…

Các loại biến tần hiện nay

Biến tần AC

Biến tần AC các loại biến tần 1 pha 220v ra 3 pha 220v, biến tần vào 1 pha 220v ra 3 pha 380v, biến tần 3 pha 380v… chính là một trong những biến tần được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất với dòng điện AC. Theo như quan sát hiện nay của chúng tôi, hầu hết các động cơ (motor) trong xưởng, nhà máy đều sử dụng dòng điện AC  vì sự tiện dụng và thuận lợi cho quá trình lắp.

Biến tần DC

Với những động cơ sử dụng dòng điện DC thì lựa chọn biến tần DC chính là một trong những lựa chọn

Biến tần thay đổi nguồn điện đầu vào

Biến tần 1 pha ra 3 pha thay đổi nguồn điện đầu vào là thiết bị có thể giúp biến đổi điện áp 1 pha 220v để khởi động động cơ 3 pha 220v.

Biến tần 1 pha ra 3 pha 380 v sẽ dùng cho những khách hàng đang sử dụng điện 1 pha 220v mà muốn điều khiển động cơ 380v. Với công suất dưới mức 2.2 kw thì việc sử dụng biến tần sẽ giúp khách hàng dùng trực tiếp mà không dùng biến áp, đơn giản hóa và tiện ích cao.

Biến tần chỉnh độ rộng xung

Trong các loại biến tần nói trên thì loại điều chỉnh độ rộng xung chính là loại phức tạp nhất. Hoạt động của biến tần này dựa trên các bóng bán dẫn. Các bóng bán dẫn này sẽ chuyển đổi dòng diện 1 chiều ở tần số này sang dòng điện ở một tần số khác đồng thời nó còn cung cấp xung điện áp cho động cơ điện. Các xung được chia thành từng phần giúp phản ứng với điện kháng tạo nên dòng điện thích hợp trong động cơ.

Biến tần Vector – biến đổi độ rộng xung

Đây chính là loại biến tần mới khi nó sử dụng động cơ 1 chiều kết hợp chặt chẽ với hệ thống điều khiển. Bộ vi xử lý của biến tần thông qua vòng điều khiển sẽ kết nối với động cơ điện. Chính vì vậy mà hoạt động của động cơ điện được kiểm soát tốt hơn.

Ngoài ra, tùy theo từng loại máy móc, hệ thống mà các hãng kỹ thuật còn cung cấp các loại biến tần chuyên dụng như:

+ Biến tần cung cấp nước

Đặc điểm của loại biến tần này đó là tích hợp các card điều khiển đẳng áp đa bơm. Nó giúp bảo vệ bơm, bảo vệ động cơ an toàn khi các sự cố xảy ra.

+ Biến tần cho máy nén khí

Loại biến tần này được thiết kế dành riêng cho những ứng dụng điều khiển máy nén khí. Nó được tích hợp với tính ổn định áp suất, áp suất nhiệt độ, điều khiển van đóng mở và có thể kết hợp với PLC.

+ Biến tần cho máy ván lạng

+ Biến tần cho ngành dệt

Đây là loại biến tần được sản xuất sao cho phù hợp với những đặc tính công việc: chịu được bụi bẩn, nhiệt cao, có thể kết hợp với đế tản nhiệt nhôm hoặc thiết bị quạt công nghiệp.

+ Biến tần cho hệ thống HVAC

+ Biến tần điều khiển sức căng

Biến tần chuyên dùng điều khiển sức căng được thiết kế tích hợp xả cuộn, căng cuộn nên dùng nhiều cho các ngành in, dệt sợi hay sản xuất giấy.

Bên cạnh đó còn có các biến tần trung thế, biến tần phòng nổ, biến tần đa năng mang lại đa dạng sự lựa chọn cho khách hàng khi có nhu cầu cần thiết.

Lợi ích của việc sử dụng biến tần

Biến tần có tác dụng gì? Tại sao biến tần lại được ứng dụng rất nhiều trong sản xuất? Đó là vì thiết bị khi sử dụng có thể mang lại rất nhiều lợi ích như:

+ Tiết kiệm điện năng tiêu thụ.

Do biến tần có thể thay đổi tần số điện từ đó thay đổi tốc độ của động cơ một cách dễ dàng nên dùng biến tần thì điện năng tiêu thụ cho các tải không hoạt động hoặc các tải không chạy hết công suất sẽ được tiết kiệm. So sánh với hệ thống truyền thống thì dùng biến tần 3 pha, 1 pha… có thể tiết kiệm 20-30% điện năng

Những hệ thống có sử dụng quạt, bơm nước hay máy nén khí, hệ thống điều khiển áp suất hay nhiệt độ thì biến tần sẽ ngừng những động cơ đang chạy không tải.

+ Bảo vệ, tăng tuổi thọ của động cơ

Nhờ vào khả năng tùy chỉnh tốc độ động cơ mà con người có thể kiểm soát tốt dòng khởi động của động cơ sao cho tránh vượt khỏi 1,5 lần so với hệ thống truyền thống có sao tam giác hoặc 4-5 lần so với dòng định mức.

+ Giảm tình trạng hao mòn thiết bị

Đối với những hệ thống mang tải lớn thì có biến tần sẽ giúp khởi động từ chậm đến nhanh, từ cao đến thấp. Nó tránh khỏi việc động cơ lớn khởi động một cách đột ngột giúp bảo vệ động cơ được tốt hơn, các ổ trục hay phần cơ khí không có sự cố.

+ Năng suất làm việc hay sản xuất của các loại máy móc được nâng cao.

Biến tần có thể giúp làm tăng tốc độ của các quạt thông gió, quạt mát, giúp động cơ chạy nhanh hơn, tăng sản lượng đầu ra cho máy móc.

Riêng đối với những ngành sản xuất đặc biệt như in ấn, sản xuất giấy, sản xuất bao bì nhựa, sắt thép thì việc điều khiển lưu lượng, áp suất hay cần cần cẩu thì biến tần là một thiết bị hỗ trợ xuất sắc.

Không chỉ giúp máy móc hoạt động trơn tru, ổn định mà biến tần còn giúp nâng cao hiệu suất làm việc của máy móc, giảm chi phí bảo dưỡng, đạt sản lượng và năng suất theo yêu cầu của khách hàng.

+ Đáp ứng yêu cầu công nghệ ngày càng cao của khách hàng

Lựa chọn sử dụng biến tần là lựa chọn thông minh khi nó giảm dòng một cách đáng kể, giảm chi phí khi không cần lắp thêm tủ bù tụ hay bù cho những hao hụt đường dây. So với sản xuất dùng điện trực tiếp thì những hệ thống sản xuất có biến tần sẽ đạt năng suất cao hơn rất nhiều lần. Đây là điều mà hầu hết các khách hàng nên cân nhắc.

Ứng dụng của biến tần

Chính vì hiệu quả khi sử dụng mà biến tần được ứng dụng nhiều trong các ngành sản xuất, chế biến công nghiệp ở nước ta.

Ứng dụng thường thấy nhất của chúng đó là: Bơm nước, băng tải, thang hàng, cần cẩu, quạt hút gió, máy cán kéo, máy cuốn, máy nhả, hệ thống nâng hạ, máy ép phun, máy quay li tâm, máy HVAC, máy trộn…

Chuyên dùng cho những thang máy của tòa nhà hay dùng cho ngành vận tải biển, khai thác khoáng sản hay trong những nhà máy dệt may, kéo sợi, in ấn xuất bản, sản xuất giấy, chế biến gỗ, chế biến gỗ, cơ khí chế tạo, sản xuất thực phẩm, dược phẩm hay thiết bị y tế…

Một số lưu ý khi sử dụng biến tần

Biến tần điều khiển tốc độ motor hay bất kỳ thiết bị nào cũng đều có những lưu ý để giúp việc sử dụng, bảo dưỡng thiết bị đạt hiệu quả cao.

+ Mỗi biến tần sẽ thích hợp với một loại ứng dụng. Khách hàng cần phải biết mục đích sử dụng biến tần để làm gì? Để chọn thiết bị sao cho phù hợp, chi phí thấp nhưng vẫn đảm bảo độ tin cậy khi làm việc.

+ Cấu tạo của biến tần gồm những linh kiện điện tử bán dẫn nên khi sử dụng trong môi trường có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm như nước ta sẽ rất nhạy cảm. Các biến tần 1 pha 220v, biến tần 3 pha 220v phải được nhiệt đới hóa để có thể hoạt động ổn định trong môi trường, khí hậu của nước ta.

+ Khi lắp đặt thiết bị, khách hàng cần quan tâm đến các yếu tố như: vị trí, nhiệt độ, độ ẩm.

+ Mỗi một biến tần được cung cấp thì các hãng đều kèm theo các catalogue, tờ hướng dẫn. Quý khách hàng cần phải tham khảo cũng như đọc kỹ hướng dẫn. Lưu ý, khách hàng không nên tự ý thay đổi thông số hay đấu nối.

+ Ngoại trừ một số biến tần được thiết kế để sử dụng ngoài trời thì không được lắp biến tần thường ở ngoài môi trường mà phải thiết kế tủ thông gió tốt, rộng rãi. Nơi đặt tủ biến tần phải không có chất ăn mòn, khô ráo, không có bụi bẩn hoặc muội than, nhiệt độ phải nhỏ hơn 50 độ C.

+ Khi biến tần bắt đầu báo lỗi thì việc cần làm là dừng ngay hệ thống và tiến hành tra lỗi. Khi nào lỗi được khắc phục thì mới tiến hành khởi động lại hệ thống và biến tần.

+ Nếu bạn theo dõi thường xuyên biến tần thì hãy cập nhật các lỗi hay thông số của nó để chuyên gia của hãng có thể tư vấn, xử lý sự cố cho bạn.

+ Mặc dù chúng ta đã ngừng động cơ nhưng trên mạch điện vẫn có điện áp tích lũy có thể gây nguy hiểm cho chúng ta.

+ Khi không sử dụng, thì thời gian bảo quản biến tần trong kho tốt nhất là 3 tháng với nhiệt độ 30 độ C. Nếu thời gian trên 1 năm thì sẽ xảy ra hiện tượng điện phân của tụ điện.

Các hãng cung cấp biến tần phổ biến

Nhu cầu sử dụng biến tần cũng như các thiết bị kỹ thuật càng cao

Biến tần INVT

Biến tần của hãng này là một thành phần không thể thiếu của máy móc chạy bằng động cơ điện 3 pha.

INVT là hãng sản xuất các thiết bị tự động hóa. Ưu điểm của hãng này là: Model đa dạng, giá cả phải chăng, chất lượng cũng như độ bền của thiết bị được đảm bảo. Khách hàng có thể dễ dàng tìm kiếm bất kỳ loại biến tần công nghiệp INVT tại bất kỳ cửa hàng, công ty kinh doanh thiết bị kỹ thuật tại Việt Nam.

Hiện nay, INVT đang cung cấp các loại biến tần như:

+ Biến tần chuyên dụng: biến tần máy ép nhựa CHV 110, biến tần máy nén khí GD 300-01, biến tần điều khiển sức căng GD 35-07, biến tần cho ngành dệt GD 300-02, biến tần ngành cấp nước CHV 160A, biến tần trung thế CHH 100, GD 5000, biến tần cho cẩu trục CHV 190, biến tần phòng nổ BPJ1, biến tần thang máy…

+ Biến tần đa năng: biến tần CHF 100A, biến tần đa năng thế hệ mới, biến tần vector vòng hở đa năng CHE 100, biến tần vòng hở kinh tế GD 100, biến tần vector vòng kín kinh tế CHV 100 và các biến tần mini GD 35, GD 20.

+ Biến tần năng lượng mặt trời

Biến tần Mitsubishi

Mitsubishi đây là một hãng thiết bị rất nổi tiếng không chỉ ở Việt Nam mà còn nhiều nước trên thế giới.

Biến tần của hãng này cũng rất phổ biến vì: biến tần điều chỉnh nhiều cấp tốc độ, chất lượng tốt, nâng cao hiệu suất làm việc, hoạt động thiết bị ổn định, dễ sử dụng, tiết kiệm điện năng tiêu chuẩn khắt khe, thân thiện với môi trường xung quanh và ứng dụng đa dạng trong các dây chuyền tự động hóa, dây chuyền sản xuất, hệ thống điều khiển của các nhà máy, xưởng…

Một số loại biến tần của hãng này hiện có trên thị trường là: FR-A800, FR-E700, FR-F800, FR-D700, FR-A700… khách hàng có thể tham khảo.

Biến tần Delta

Delta là hãng chuyên cung cấp các thiết bị biến tần tại Đài Loan. Hãng không chỉ phân phối ở Việt Nam mà cho cho hơn 153 quốc gia trên thế giới. Điều đó chứng tỏ uy tín, chất lượng của biến tần.

Một số dòng biến tần được khách hàng lựa chọn là: VFD-E, VFD-EL-W, HES series, VFD-C200, VFD-EL, VFD-MS300, VFD-B, VFD-VE, MVD 3000, …

Biến tần Schneider

Nhắc đến Schneider là nhắc đến nước Pháp. Biến tần của hãng khá đa dạng với: ATV 61, ATV610, ATV 12, ATV310,  ATV 71,  ATV 312, ATV 212,  ATV302…

Đây là sự lựa chọn cao cấp dành cho khách hàng sử dụng điều khiển động cơ của một số máy móc, hệ thống.

Biến tần ABB

Những loại biến tần ABB hiện sẵn có trên thị trường như: ABB – ACS55, ABB – ACS150, ABB- ACS 310, ABB ACS150, ABB- ACS 355, ABB-ACH550, ABB ACS M1, ABB ACS800,  ABB ACS5000,  ABB ACS880…

Những biến tần vào 1 pha 220v ra 3 pha 380v, biến tần vào 1 pha 220v ra 3 pha 220v…của ABB rất được khách hàng ưa chuộng cho các máy móc chuyên dụng, máy móc đơn giản hoặc chế tạo máy phức tạp…

Biến tần Yaskawa

Ngoài những dòng biến tần đến từ Nhật Bản trên, khách hàng có thể lựa chọn biến của hãng Yaskawa với: V1000, A1000, J1000, GA1000, U1000…

Biến tần LS

LS là dòng biến tần có xuất xứ từ Hàn Quốc. So với các thiết bị biến tần đến từ nhiều hãng sản xuất khác thì LS cung cấp biến tần với giá cả phải chăng hơn.

Những dòng biến tần LS hiện có trên thị trường như: LS IG5A, LS IS7, LS IP5A, LS H100, LS M100 Series, LS iV5L Series, LS S100 Series, LS iV5 Series, LS iE5 Series.

Biến tần Fuji

Biến tần là một trong những dòng sản phẩm nổi tiếng nhất của hãng Fuji Nhật Bản. Có hàng trăm dòng biến tần khác nhau nhưng được khách hàng lựa chọn nhiều nhất là: Fuji FRENIC-Mini, Fuji FRENIC-Ac, Fuji FRENIC-Mega, Fuji HVAC, Fuji Multi, Fuji Eco…

Biến tần Siemens

Biến tần Siemens được khách hàng đánh giá cao về khả năng ứng dụng linh hoạt cũng như tuổi thọ của thiết bị, dải công suất hoạt động rộng.

Một số loại biến tần Siemens thông dụng như: G110, V20, G120, G120C, MM420, MM 430, MM 440…

Biến tần Hitachi

Biến tần Hitachi là thiết bị đến từ Nhật Bản, ra đời từ năm 1910 và phát triển cho đến hiện nay với các tiêu chuẩn và khắt khe nhất. Quý khách hàng khi có nhu cầu có thể tham khảo:

Biến tần Hitachi – L200 series, biến tần Hitachi – SJ700 series, biến tần Hitachi – X200 series, biến tần Hitachi – L300P series, biến tần Hitachi – SJ200 series, biến tần Hitachi – SJ300 series, biến tần Hitachi – WJ200 series…