Biến tần là gì ? Phân loại và ứng dụng của biến tần

Biến tần là gì ? Phân loại và ứng dụng của biến tần

Mời các bạn cùng tham khảo bài viết sau về định nghĩa biến tần là gì ? Phân loại và một số ứng dụng của biến tần.

Định nghĩa biến tần là gì ?

Khái niệm biến tần có nghĩa là một thiết bị có khả năng biến tần tần số, tuy nhiên ở Việt Nam khái niệm này đa số dùng để ám chỉ loại biến tần chuyển đổi điện áp và tần số ở điện áp AC. Thuật ngữ chuyên dùng trên thế giới dùng để chỉ biến tần thường là inverter, ac drive hay VFD. Trong bài viết này chủ yếu định nghĩa về biến tần chuyên dùng cho một số loại động cơ 3 pha.

Về cấu tạo chính của biến tần gồm 3 khối chính. Khối nguồn vào thường là diode chỉnh lưu dùng để chuyển điện AC( 1 pha 110v 220v hoặc 3 pha 220v-380v) thành điện áp DC. Khối thứ hai là khối mạch vi xử lý có chức năng điều khiển các IC kích điện DC thành điện áp ngõ ra tương đương như sóng sin điện áp 3 pha. Khối thứ 3 là công suất ngõ ra thường dùng IGBT công suất để xuất điện áp ra thiết bị tiêu thụ.

Sơ đồ nguyên lý của biến tần
Sơ đồ nguyên lý của biến tần

Dựa vào cấu tạo nêu trên mà khi xét tới chất lượng của một thương hiệu biến tần người ta thường quan tâm tới xuất sứ linh kiện mã hãng sử dụng là gì ? Đối với IGBT thì hàng chất thường là của Mitsubishi, Toshiba Infineon, đối với diode thì thường nổi tiếng với các sản phẩm của Sanrex. Tuy nhiên để đánh giá độ bền chính xác của một loại biến tần thì các bạn cũng nên tìm hiểu thêm về lịch sử hình thành của hãng, mức kinh phí đầu tư và R&D cũng như những tính năng, công nghiệp nào được hãng tích hợp vào bên trong biến tần.

Hiện nay trên thị trường có cũng nhiều dòng biến tần loại đặc biệt như nguồn vào là DC hoặc ngõ ra DC. Chính vì vậy mà các bạn cần phân biệt rõ khái niệm về từng loại biến tần để có phương án mua sắm hay sử dụng một cách chính xác hơn.

Khi sử dụng biến tần thì một số trường hợp các bạn cần quan tâm thêm một số phụ kiện đi kèm như là ac dc reactor, bộ xả hãm phanh, điện trở xả. Một số loại biến tần còn yêu cầu card encoder dùng để đọc cảm biến tốc độ vòng quay, hay card truyền thông để giao tiếp với plc, hay bộ điều khiển.

Lưu ý là thiết bị biến tần theo như định nghĩa nêu trên chỉ dùng để điều khiển động cơ 3 pha, khi sử dụng với các thiết bị điện tử khác có thể gây hư hỏng và cháy nổ. Chức năng của biến tần chính là thay đổi tần số và điện áp ngõ vào để điều khiển tốc động của motor 3 pha.

Phân loại các dòng biến tần có mặt trên thị trường

Đầu tiên biến tần phân loại thành dòng biến tần trung thế và hạ thế. Biến tần phổ biến ở dòng hạ thế có điện áp vào ra thường là 110v, 220v và 380v. Biến tần trung thế có điện áp ngõ ra thường rất lớn và số đơn vị dùng ở Việt Nam chỉ đếm trên đầu ngón tay.

Phân loại biến tần theo xuất sứ. Biến tần phân theo xuất sứ thường chia làm một số nhóm Nhật Bản như Yaskawa, Mitsubishi, Omron, Toshiba, Panasonic, Đài Loan như: Delta, QMA, Cutes, Hàn Quốc như LS Hyundai. Châu Âu như ABB, Siemens, Trung Quốc như Invt, Veichi, V&T.

Một số dòng biến tần phổ biến hiện nay trên thị trường
Một số dòng biến tần phổ biến hiện nay trên thị trường

Phân loại theo dạng tải là biến tần tải nặng dùng cho cầu trục, nâng hạ, máy nghiền, ly tâm, biến tần tải nhẹ hoặc tải thường dùng cho bơm quạt. Theo thông thường thì biến tần tải nặng có thể sử dụng tốt cho dạng tải thường, tuy nhiên trong trường hợp ngược lại thì biến tần tải nhẹ không thể sử dụng cho loại biến tần tải nặng, vì vậy khi chọn tải cho biến tần các bạn cần lưu ý.

Ngoài ra biến tần còn phân theo một số chức năng như: chỉ có chạy v/f, điều khiển được vector vòng kín, vòng hở, biến tần chạy được torque kín, torque hở, chạy được điều khiển PID. Tùy mỗi ứng dụng cụ thể mà chúng ta phải chọn lựa dòng biến tần cho thích hợp.

Ứng dụng thực tế của biến tần

Một trong những ứng dụng  của biến tần là dùng để điều khiển tốc độ của động cơ 3 pha, Trong một số máy móc, dây chuyền thì thay vì sử dụng giải pháp cơ khí để thay đổi tốc độ như hộp giảm tốc có thay đổi được tỷ lệ truyền thì biến tần sẽ giải quyết được thay đổi tốc độ ở dạng vô cấp. Lưu ý là khi lắp biến tần để thay đổi tốc độ motor tuy nhiên sẽ có thể làm giảm momen định mức đầu ra của động cơ 3 pha. Trong trường hợp này do bản thân của mô tơ 3 pha sẽ bị giảm torque khi chạy ở dưới tốc độ định mức chứ không phải do biến tần.

Dựa vào đặc tính thay đổi tốc độ của motor thì người ta còn ứng dụng biến tần để giảm tiêu thụ điện năng của động cơ ở một số dạng tải như máy nén khí, máy ép-đùn nhựa, hệ thống quạt gió. Lượng điện năng tiết kiệm điện của từng ứng dụng phục thuộc rất nhiều vào thông số động cơ cũng như chế độ hoạt động của motor.

Biến tần còn có một ứng dụng khác được sử dụng rất nhiều trong trường hợp nhà xưởng chỉ có điện 1 pha nhưng lại máy móc lại có động cơ 3 pha. Trong trường hợp này người ta sẽ sử dụng biến tần vào 1 pha 220v ra 3 pha 220v để cho động cơ 3 pha hoạt động.

Vviệc gắn biến tần cho động cơ 3 pha còn giúp cho động cơ khởi động mềm hơn giúp bảo vệ hệ thống điện cũng như giảm sốc cơ khí cho động cơ. Biến tần còn giúp bảo vệ quá tải, quá áp, quá dòng trong quá trình hoạt động của motor.

Những ứng dụng phổ biến thường lắp biến tần trong thực tế như là băng tải, lò hơi, máy giặt công nghiệp, cầu trục nâng hạ, thang máy, máy đóng gói, máy móc ngành bao bì.

Khi muốn mua biến tần phải chuẩn bị những thông tin gì ?

Để có thể mua được đúng loại biến tần mà quý khách hàng đang cần các bạn nên chuẩn bị trước một số thông tin như sau:

  • Điện áp cấp nguồn cho biến tần là gì ? thường thì biến tần sẽ sử dụng một số nguồn cấp như sau: 1 pha AC 110v, 1 pha AC 220v, 3 pha AC 220v, 3 pha AC 380-400v. Ngoài ra còn có một số loại biến tần sử dụng nguồn cấp DC mà loại này thường rất ít gặp trên thực tế, chỉ dùng cho một số loại đặc biệt.
  • Tiếp theo các bạn chuẩn bị thông tin về công suất  và điện áp của motor bạn sử dụng là bao nhiêu ? Lưu ý các bạn cần phân biệt rõ nguồn cấp cho biến tần và điện áp của motor vì hiện nay trên thị trường có một số loại nguồn cấp vào biến tần và nguồn ra motor có mức điện áp khác nhau.
  • Các bạn cũng nên cung cấp thêm thông tin về sản phẩm bao gồm mã hàng cũ là gì ? nguyên nhân hư hỏng thiết bị cũ ? motor này chạy cho ứng dụng gì để thuận tiện cho nhà cung cấp biến tần tư vấn đúng và đủ loại biến tần thích hợp cho bạn.
  • Đối với loại biến tần lắp ở không gian quá nhỏ hẹp thì các bạn cũng nên quan tâm đến thông số kích thước để tránh trường hợp mua biến tần về không gắn được.

Cách xem thông số namplate nhãn của biến tần

Khi muốn kiểm tra thông số của biến tần thường thì chúng ta phải dựa vào nhãn hoặc nameplate của biến tần, một số thông tin các bạn sẽ đọc được trên nhãn bao gồm:

  • Thông tin quan trọng nhất thường là mã hàng, trong mã hàng thường mô tả đầy đủ đặc điểm của sản phẩm.
  • Nguồn cấp cho biến tần là bao nhiêu ?
  • Ngõ ra tối đa biến tần là bao nhiêu volt, hz, ampe ?
  • Tên thương hiệu của hãng sản xuất và xuất sứ.
  • Ngoài ra còn một số khác liên quan tới số seri version và một số tiêu chuẩn của sản phẩm.

Ví dụ về nhãn nameplate của một biến tần:

Ví dụ thông tin nameplate nhãn của biến tần
Ví dụ thông tin nameplate nhãn của biến tần
  • Model chính là mã hàng: CIMR-AC2A0021FAA
  • MAX APPLI.MOTOR: công suất tôi đa của động cơ dùng cho biến tần này.
  • INPUT: điện áp ngõ vào và ampe tối đa.
  • OUTPUT: Điện áp, tần số, ampe tối đa của ngõ ra.
  • MASS: cân nặng của sản phẩm.
  • IP20, RoHS: là tiêu chuẩn bảo vệ của sản phẩm.

Nếu mong muốn tìm hiểu kỹ hơn về biến tần, mời các bạn đăng ký: khóa học về biến tần

Mời các bạn tham khảo thêm sản phẩm: mua bán biến tần cũ giá rẻ

SẢN PHẨM NHIỀU LƯỢT XEM