Tổng Quan về Biến Tần

Biến tần là một thiết bị điện tử được sử dụng để điều khiển tốc độ của động cơ bằng cách thay đổi tần số và điện áp nguồn cấp cho động cơ, cho phép điều khiển tốc độ quay động cơ một cách chính xác và linh hoạt. Biến tần được ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp để vận hành nhiều loại thiết bị như băng tải, máy bơm, quạt thông gió… giúp tiết kiệm điện, tăng tuổi thọ thiết bị và mang lại nhiều lợi ích khác.

Khái niệm biến tần là gì ?

• Biến tần là thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều có điện áp, tần số cố đnh thành dòng điện xoay chiều có điện áp, tần số có thể điều chỉnh.
• Biến tần cho phép điều khiển tốc độ quay của động cơ không đồng bộ 3 pha bằng cách thay đổi tần số và điện áp cung cấp cho động cơ.
• Biến tần thường được dùng để điều khiển tốc độ quay của động cơ điện, cho phép tăng giảm dần tốc độ động cơ một cách linh hoạt, chính xác.

Như vậy, biến tần là thiết bị điện tử cho phép điều chỉnh các thông số điện áp, tần số cung cấp cho động cơ điện 3 pha nhằm điều khiển tốc độ quay của động cơ một cách linh hoạt, chính xác.

Ứng dụng của biến tần

Biến tần được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp để điều khiển tốc độ các thiết bị, máy móc như:

Trong ngành công nghiệp

• Điều khiển tốc độ băng tải, máy kéo, máy nâng hạ, thang máy.  ⇒ Fuji Mega , ACS880
• Điều khiển tốc độ máy bơm, quạt, máy nén khí. ⇒  Fuji Ace, Fuji eHVAC,  ACS150, ACS355, ACS580
• Điều khiển tốc độ máy cán, xay, nghiền, sàng. ⇒ Fuji Mega, ACS580 , ACS880
• Điều khiển tốc độ máy đùn, máy kéo sợi. ⇒ Fuji Mega, Fuji Mini, ACS580
• Điều khiển tốc độ máy in, máy đóng gói. ⇒ Fuji Mini, ACS150

Trong giao thông vận tải

• Điều khiển tốc độ đầu máy điện, tàu điện.
• Điều khiển tốc độ băng tải chuyển hàng tại cảng, sân bay.

Trong hệ thống thông gió, điều hòa

• Điều khiển tốc độ quạt thông gió, quạt hút mùi trong nhà bếp công nghiệp.  ⇒  Fuji Ace, Fuji eHVAC,  ACS150, ACS355, ACS580
• Điều khiển tốc độ quạt trong hệ thống điều hòa trung tâm.

Trong hệ thống cấp thoát nước

• Điều khiển tốc độ máy bm nước trong hệ thống cấp thoát nước. ⇒  Fuji eHVAC
• Điều khiển tốc độ máy bơm tưới tiêu.

Như vậy, biến tần có ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, giúp điều khiển tốc độ của nhiều loại máy móc, thiết bị một cách linh hoạt, hiệu quả.

Cấu tạo biến tần

Biến tần gồm các khối chức năng chính sau:

Khối Rectifier

• Chức năng: Chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều.
• Nguyên lý hoạt động:ử dụng cầu diode để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều.

Bộ lọc nhiễu L-C

• Chức năng: Làm giảm tạp âm, dao động điện áp sau khối chỉnh lưu.
• Nguyên lý hoạt động: Tụ điện và cuộn cảm tạo mạch LC lọc nhiễu.

Bộ chỉnh lưu DC

• Chức năng: Ổn định điện áp một chiều sau khi lọc nhiễu.
• Nguyên lý hoạt động: Sử dụng bộ điều chnh xung (PWM) để điều chỉnh điện áp ra ổn định.

Bộ chển đổi DC/AC

• Chức năng: Tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số và điện áp có thể điều chỉnh.
• Nguyên lý hoạt động: Dùng IGBT (Transistor) công suất chuyển đổi dòng một chiều thành xoay chiều có tần số thay đổi.

Bo mạch điều khiển

• Chức năng: Điều khiển hoạt động của biến tần thông qua các thông số cài đặt.
• Nguyên lý hoạt động: Vi điều khiển xử lý tín hiệu và điều khiển các khối chức năng khác của biến tần.

Như vậy, biến tần gồm các khối chức năng chính như chỉnh lưu, lọc nhiễu, chỉnh lưu DC, biến đổi DC/AC và mạch điều khiển, hoạt động phối hợp để biến đổi và điều chỉnh điện áp, tần số cung cấp cho động cơ.

Nguyên lý hoạt động

Nguyên lý hoạt động của biến tần được mô tả như sa:

• Dòng điện xoay chiều đầu vào được chỉnh lưu và lọc nhiễu bởi khối Rectifier và bộ lọc L-C.
• Sau đó điện áp một chiều DC được ổn đnh bởi bộ chỉnh lưu DC.
• Bộ chuyển đổi DC/AC sẽ chuyển đổi điện áp DC thành điện áp xoay chiều có tần số và biên độ có thể điều chỉnh.
• Vi điều khiển trong bo mạch điều khiển sẽ điều chỉnh tần số và biên độ điện áp đầu ra dựa trên tín hiệu đặt và phản hồi từ động cơ.
• Cuối cùng, điện áp xoay chiều có tần số và điện áp thay đổi được cung cấp cho động cơ điện 3 pha, cho phép điều khiển tốc độ động cơ.

Như vậy, biến tần hoạt động dựa trên nguyên lý chuyển đổi và điều chỉnh các thông số điện áp, tần số của dòng điện cung cấp cho động cơ để điều khiển tốc độ động cơ một cách linh hoạt.

Ưu điểm và nhược điểm

Ưu điểm

• Điều khiển tốc độ động cơ một cách linh hoạt, chính xác.
• Tiết kiệm điện năng tiêu thụ của động cơ.
• Giảm dòng khởi động của động cơ.
• Cải thiện hệ số công suất, tăng tuổi thọ của động cơ và thiết bị.
• Giảm rung và tiếng ồn của động cơ và thiết bị.
• Có nhiều chức năng bảo vệ động cơ và biến tần.
• Có chức năng khởi động, dừng nhẹ nhàng.

Nhược điểm

• Giá thành cao hơn điều khiển bằng biến trở.
• Cần bảo trì định kỳ.
• Phát sinh nhiễu điện từ gây ảnh hưởng thiết bị điện tử khác.
• Không dùng cho môi trường có khí dễ cháy nổ.

Nhìn chung, ưu điểm của biến tần vượt trội hơn nhược điểm, nên biến tần ngày càng được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp.

Phân loại biến tần

Biến tần được phân loại dựa trên các tiêu chí sau:

Theo công suất

• Biến tần nhỏ: Dưới 7,5 kW.
• Biến tần vừa: Từ 7,5 – 110 kW.
• Biến tần lớn: Trên 110 kW.

Theo phương thức điều khiển

• Biến tần vòng kín (Closed loop): Có phản hồi từộng cơ về biến tần.
• Biến tần vòng hở (Open loop): Không có phản hồi từ động cơ.

Theo dải điện áp nguồn

• Biến tần vào 1 pha 220v ra 3 pha 220v
• Biến tần vào 3 pha 220v ra 3 pha 220v
• Biến tần vào 3 pha 380v ra 3 pha 380v

Cách lựa chọn biến tần

Để lựa chọn biến tần phù hợp, cần xem xét các yếu tố sau:

• Công suất và dòng điện của động cơ: Lựa chọn biến tần có công suất và dòng điện đầu ra phù hợp.
• Phạm vi tần số xuất: Phù hợp với tần số làm việc của động cơ.
• Điều kiện môi trường lắp đặt: Nhiệt độ, độ ẩm, bụi bẩn, rung lắc,…
• Chức năng bảo vệ: Có các chức năng bảo vệ cần thiết như quá tải, quá áp, chống chập mạch,…
• Tính năng điều khiển: Có các tính năng điều khiển cần thiết như điều khiển vector, điều khiển moment,…
• Khả năng tích hợp: Có thể dễ dàng tích hợp với các thiết bị điều khiển khác.
• Dịch vụ hỗ trợ: Có dịch vụ hỗ trợ, bảo hành và bảo trì tốt.
• Chi phí: Giá thành hợp lý, phù hợp với ngân sách.

Ngoài ra cần tham khảo các hãng sản xuất uy tín, chất lượng để lựa chọn biến tần phù hợp nhất.

Khả năng mở rộng của biến tần

Một số khả năng mở rộng hay nâng cấp thêm cho biến tần bao gồm:

• Bộ lọc nhiễu: Giảm nhiễu điện từ xuất ra từ biến tần.
• Thiết bị phản hồi: Cảm biến tốc độ, mô men để điều khiển chính xác hơn.
• Module điều khiển phân tán: Điều khiển biến tần từ xa.
• Bộ chỉnh lưu không ngừng: Giảm ngắt quãng nguồn do mất điện.
• Bộ giám sát và báo động: Cảnh báo lỗi và sự cố biến tần.
• Giao tiếp mạng: Điều khiển và giám sát biến tần qua mạng.
• Bộ lưu trữ dữ liệu: Ghi lại các số liệu vận hành của biến tần.
• Bộ điều khiển chuyển đổi tần số: Điều chỉnh tần số ra linh hoạt hơn.

Việc nâng cấp thêm các module cho biến tần sẽ giúp tăng tính năng, khả năng điều khiển và tính linh hoạt của biến tần.

Bảo trì và sửa chữa biến tần

Để đảm bảo biến tần hoạt động ổn định, cần thực hiện bảo trì định kỳ như:

• Vệ sinh tổng quát: Lau chùi thân máy, cửa gió, loại bỏ bụi bẩn.
• Kiểm tra kết nối: Kiểm tra các đầu nối, tiếp xúc của dây dẫn và các module.
• Kiểm tra các bộ phận: Cầu dao, tụ điện, cảm biến, quạt làm mát.
• Kiểm tra hệ thống làm mát: Quạt, tản nhiệt, lọc gió.
• Cập nhật phần mềm: Cập nhật firmware mới nhất cho biến tần.
• Kiểm tra hoạt động: Chạy thử không tải, có tải và các chế độ hoạt động.

Khi biến tần gặp sự cố, cần tìm nguyên nhân và khắc phục:

• Đo điện áp, dòng điện vào/ra biến tần để tìm nguyên nhân.
• Kiểm tra các thông báo lỗi và cảnh báo của biến tần.
• Kiểm tra các module bị nghi ngờ hỏng hóc.
• Thay thế các linh kiện, module bị lỗi.
• Cập nhật lại firmware nếu cần thiết.
• Sau sửa chữa cần chạy thử và kiểm tra lại hoạt động.

Biến tần cần được bảo trì định kỳ và sửa chữa kịp thời khi có sự cố để đảm bảo hoạt động ổn định.

Các điểm lưu ý khi sử dụng biến tần

Một số lưu ý khi lắp đặt và vận hành biến tần:

• Chọn công suất biến tần phù hợp với động cơ. Không nên chọn quá nhỏ hoặc quá lớn.
• Lắp đặt biến tần ở nơi thoáng mát, tránh bụi bẩn và rung lắc mạnh.
• Đảm bảo nguồn điện ổn định, không dao động quá 5%.
• Nối đất tốt cho biến tần và động cơ.
• Không để dây điều khiển tín hiệu gần dây điện lực tránh nhiễu.
• Cài đặt các thông số phù hợp với động cơ như dòng định mức, tần số,…
• Không thay đổi thông số khi biến tần đang chạy động cơ.
• Thường xuyên bảo trì, kiểm tra tình trạng biến tần.

Việc đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật và lưu ý trên sẽ giúp biến tần hoạt động hiệu quả và đáng tin cậy.

Các hãng biến tần phổ biến tại Việt Nam

Một số thương hiệu biến tần phổ biến tại thị trường Việt Nam:

• ABB: Thụy Sĩ, chất lượng tốt, giá cao.
• Fuji: Nhật Bản, đa dạng sản phẩm, chất lượng ổn định.
• Mitsubishi: Nhật Bản, tính năng mạnh, đáng tin cậy.
• Delta: Đài Loan, giá thành cạnh tranh, chất lượng tốt.
• LS: Hàn Quốc, giá rẻ, phù hợp với thị trường Việt.
• Schneider: Pháp, đa dạng sản phẩm, dịch vụ tốt.
• Omron: Nhật Bản, chất lượng cao, tính năng mạnh.
• Hitachi: Nhật Bản, sản phẩm tin cậy, giá cao cấp.
• Allen Bradley: Mỹ, được ưa chuộng trong ngành tự động hóa.

Nhìn chung các hãng Nhật Bản và Châu Âu có uy tín và chất lượng tốt. Cần cân nhắc tính năng, giá thành và dịch vụ hỗ trợ khi lựa chọn.

Mua biến tần ABB và biến tần FUJI chính hãng ở đâu ?

Công ty Đông Dương – ATE là đại lý phân phối chính thức của nhiều hãng biến tần uy tín như ABB, Fuji, LS. Chúng tôi cung cấp các sản phẩm:

• Biến tần ABB: Model  ACS150, ACS355, ACS580, ACS880,… chính hãng, chất lượng cao.
• Biến tần Fuji: Model Fuji Mini,Fuji Ace, Fuji Mega ,Fuji eHVAC , chính hãng Nhật Bản, giá cạnh tranh.
• Biến tần LS: Model : M100, G100, H100, S100  giá phải chăng, chất lượng ổn định.
• Khởi động mềm ABB: Model PSTX , PSE… chính hãng Thụy Sĩ.
• Các phụ kiện đi kèm biến tần: cáp, thẻ mở rộng, bộ lọc,…

Chúng tôi cam kết cung cấp biến tần và phụ kiện chính hãng, chất lượng cao, giá tốt nhất. Hỗ trợ kỹ thuật lựa chọn, thiết kế và lắp đặt biến tần.

Liên hệ ngay để được tư vấn và báo giá nhanh nhất:

• Địa chỉ: B34 Lô 6 KĐT Định Công, Q.Hoàng Mai, TP.Hà Nội
• Điện thoại: Ms. Hương: 0961 169 886
• Email: pkd.atedongduong@gmail.com
• Page Facebook: https://www.facebook.com/DongduongATEbientan/