Biến tần

1. Biến tần là gì ?Bộ biến tần (Inverter) là thiết bị điện tử hoặc mạch điện thực hiện biến đổi năng lượng điện từ dòng điện một chiều hoặc dòng điện xoay chiều ở cấu hình tần số và pha này thành dòng điện xoay chiều có cấu hình tần số và pha khác. Biến tần có thể thay đổi tần số từ 1Hz đến 50 Hz hoặc lên đến 400Hz với các loại động cơ chạy tốc độ cao CNC.

Ngày nay bộ biến tần không còn là một thứ xa xỉ tốn kém chỉ dành cho những doanh nghiệp có nguồn lực tài chính dồi dào, những lợi mà biến tần mang lại cho bạn vượt xa rất nhiều so với chi phí bạn phải trả. Do đó, biến tần đang dần trở thành thiết bị không thể thiếu trong mỗi nhà máy. Những lợi ích của việc sử dụng biến tần bao gồm:

• Thay đổi tốc độ động cơ linh hoạt, đáp ứng yêu cầu công nghệ.
• Tiết kiệm năng lượng hiệu quả, bảo vệ các thiết bị điện trong cùng hệ thống.
• Bảo vệ động cơ, giảm mài mòn cơ khí.
• Tăng hiệu quả và năng suất sản xuất.

2 Cấu Tạo của Biến tần

Biến tần được cấu tạo từ các bộ phận có chức năng nhận nguồn điện có điện áp đầu vào cố định với tần số cố định, từ đó biến đổi thành nguồn điện có điện áp và tần số biến thiên ba pha có thể điều khiển.

một số bộ phận chính có thể kể ra:

• Bộ chỉnh lưu: Phần đầu tiên trong quá trình biến điện áp đầu vào thành đầu ra mong muốn cho động cơ là quá trình chỉnh lưu. Điều này đạt được bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu cầu đi-ốt sóng toàn phần.
• Tuyến dẫn một chiều: Tuyến dẫn một chiều là một giàn tụ điện lưu trữ điện áp một chiều đã chỉnh lưu. Một tụ điện có thể trữ một điện tích lớn, nhưng sắp xếp chúng theo cấu hình tuyến dẫn một chiều sẽ làm tăng điện dung. Điện áp đã lưu trữ sẽ được sử dụng trong giai đoạn tiếp theo khi IGBT tạo ra điện năng cho động cơ
• IGBT: Thiết bị IGBT được công nhận cho hiệu suất cao và chuyển mạch nhanh. Trong biến tần, IGBT được bật và tắt theo trình tự để tạo xung với các độ rộng khác nhau từ điện áp tuyến dẫn một chiều được trữ trong tụ điện
• Bộ kháng điện xoay chiều: Bộ điện kháng dòng xoay chiều là cuộn cảm hoặc cuộn dây. Cuộn cảm lưu trữ năng lượng trong từ trường được tạo ra trong cuộn dây và chống thay đổi dòng điện.
• Bộ điện kháng một chiều: Bộ điện kháng một chiều giới hạn tốc độ thay đổi dòng tức thời trên tuyến dẫn một chiều. Việc giảm tốc độ thay đổi này sẽ cho phép bộ truyền động phát hiện các sự cố tiềm ẩn trước khi xảy ra hỏng hóc và ngắt bộ truyền động ra
• Điện trở hãm: Lượng điện thừa tạo ra cần phải được xử lý bằng cách nào đó. Điện trở được sử dụng để nhanh chóng “đốt cháy hết” lượng điện thừa này được tạo ra bởi hiện tượng này bằng cách biến lượng điện thừa thành nhiệt.
• Biến tần có nhiều loại, nếu chia theo nguồn điện đầu vào ta có 2 loại cơ bản là: Biến tần cho động cơ 1 pha và biến tần cho động cơ 3 pha. Trong đó, biến tần cho động cơ 3 pha được sử dụng rộng rãi hơn.

3. Ứng dụng biến tần trong đời sống

Với nhiều lợi ích và ưu điểm vượt trội nên biến tần được sử dụng rất phổ biến trong sản xuất công nghiệp và dân dụng. Một số ứng dụng phổ biến của biến tần:

• Bơm nước, quạt, máy nén khí, băng tải, thiết bị nâng hạ, máy cán kéo, máy ép phun, thang máy, hệ thống HVAC, máy trộn, máy quay ly tâm, cải thiện khả năng điều khiển của các hộp số, thay thế cho việc sử dụng cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy công tác,…
• Biến tần được sử dụng phổ biến để điều khiển tốc độ cho tất cả máy móc trong các ngành, đặc biệt là trong công nghiệp sản xuất và công trường: băng chuyền, máy cắt gỗ, máy nghiền, ….