Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể đạt đến dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ. Bài viết này sẽ tìm hiểu những ứng dụng thông dụng của biến tần trong công nghiệp.
Công nghệ biến tần là gì?
Máy biến tần là thiết bị nhằm biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành tần số khác và có thể điều chỉnh được.
Nguyên lý cơ làm việc của máy biến tần khá đơn giản. Trước tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được lọc và chỉnh lưu thành nguồn điện 1 chiều phẳng. Giai đoạn này thực hiện bởi tụ điện và bộ chỉnh lưu cầu diode. Chính vì vậy, hệ số công suất cosphi có giá trị không phụ thuộc vào tải cũng như có giá trị ít nhất bằng 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi thành điện xoay chiều 3 pha đối xứng nhờ sự đóng cắt hợp lý các thiết bị công suất. Nguồn ra là nguồn xoay chiều hình sin 1 pha hoặc 3 pha.
Nhờ sự phát triển của công nghệ vi xử lý cũng như công nghệ bán dẫn lực, tần số chuyển mạch xung có thể lên đến dải tần số siêu âm nhằm làm giảm tiếng ồn của động cơ, giảm các tổn thất trên lõi sắt động cơ. Nhờ tính năng này mà các thiết bị có thể giảm tiêu thụ điện năng từ 20 đến 40%.
Nguyên lý cơ làm việc của máy biến tần khá đơn giản. Trước tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được lọc và chỉnh lưu thành nguồn điện 1 chiều phẳng. Giai đoạn này thực hiện bởi tụ điện và bộ chỉnh lưu cầu diode. Chính vì vậy, hệ số công suất cosphi có giá trị không phụ thuộc vào tải cũng như có giá trị ít nhất bằng 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi thành điện xoay chiều 3 pha đối xứng nhờ sự đóng cắt hợp lý các thiết bị công suất. Nguồn ra là nguồn xoay chiều hình sin 1 pha hoặc 3 pha.
Nhờ sự phát triển của công nghệ vi xử lý cũng như công nghệ bán dẫn lực, tần số chuyển mạch xung có thể lên đến dải tần số siêu âm nhằm làm giảm tiếng ồn của động cơ, giảm các tổn thất trên lõi sắt động cơ. Nhờ tính năng này mà các thiết bị có thể giảm tiêu thụ điện năng từ 20 đến 40%.
Một số ứng dụng của biến tần trong công nghiệp:
Dùng biến tần để điều khiển lực căng cho ứng dụng nâng, hạ trong ngành cấu trục, cầu trục, cần trục...
Biến tần dùng trong ứng dụng điều khiển vị trí:
Đặc biệt ứng dụng biến tần trong giải pháp tiết kiệm năng lượng trong các hệ thống bơm điều áp, trong ngành công nghiệp lạnh, ngành nén khí, công nghệ sản xuất bia, rượu, sữa, ngành giấy, nhựa…
Thay thế cho việc sử dụng các cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy công tác:
Sử dụng biến tần kết hợp với động cơ không đồng bộ 3 pha sẽ giúp điều chỉnh vô cấp thiết bị công tác, tiết kiệm được một lượng điện năng lớn, cải thiện hệ số công suất của motor, có khả năng tăng tốc động cơ lên rất cao , tích hợp nhiều chế độ điều khiển, có chức năng hãm, bảo vệ motor với việc phát hiện lỗi như: quá áp, thấp áp, mất pha, quá tải, quá dòng, chạm đất…từ đó nâng cao khả năng truyền thông, tự động hóa.
Cải thiện khả năng điều khiển của các hộp số:
Sử dụng biến tần điều khiển động cơ để mở rộng tốc độ máy giúp điều khiển đơn giản nhưng vẫn đáp ứng mọi đòi hỏi công nghệ về tốc độ với chi phí thấp.
Từ các ứng dụng phổ biến nêu trên máy biến tần ngày càng được quan tâm trong các doanh nghiệp và các công ty về lĩnh vực phân phối công nghiệp như trong điều khiển phải trực, thang máy, quạt công nghiệp... nhằm tiết kiệm điện, hiệu suất động cơ cao, tuổi thọ máy móc tốt hơn.
Nhờ tính năng vượt trội của biến tần trong công nghiệp đã đem lại hiệu quả cao về mặt kinh tế, tiết kiệm được nhiều chi phí cho các doanh nghiệp, đặc biệt là đối với những doanh nghiệp có nhu cầu sử dụng điện năng lớn: chế tạo thép, xi-măng. Vì vậy, máy biến tần trong công nghiệp là một trong những giải pháp tốt nhất giúp doanh nghiệp vượt qua khó khăn trong thời kỳ lạm phát hiện nay.
Trên đây là một số ứng dụng của công nghệ biến tần tiên tiến trong công nghiệp,công nghệ biến tần với những ưu thế vượt trội vẫn luôn phát triển và ứng dụng vào nhiều lĩnh vực,thay thế cho những công nghệ cũ lạc hậu,hao phí năng lượng.
Nên sử dụng biến tần hay khởi động mềm?
Hiện nay thì biến tần và khởi động mềm đều có tác dụng làm động cơ khởi động một cách nhẹ nhàng giúp tăng tuổi thọ động cơ và không gây ảnh hưởng đến lưới điện. dưới đây sẽ trình bày ưu nhược điểm của mỗi loại để dựa vào đó bạn đưa ra được phương án phù hợp nhất.
1. Sử dụng biến tần
Ưu điểm:
- Biến tần có hệ thống điều chỉnh tốc độ với kết cấu đơn giản, làm việc được trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.
- Biến tần cho phép mở rộng dải điều chỉnh, nâng cao tính chất động học của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều.
- Biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ dễ dàng.
- Có khả năng bảo vệ động cơ: quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha…
- Biến tần được sử dụng linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau như bơm, quạt,…
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cao.
- Người lắp đặt, vận hành phải trang bị kiến thức khi sử dụng biến tần.
- Biến tần có hệ thống điều chỉnh tốc độ với kết cấu đơn giản, làm việc được trong nhiều điều kiện môi trường khác nhau.
- Biến tần cho phép mở rộng dải điều chỉnh, nâng cao tính chất động học của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều.
- Biến tần điều chỉnh tốc độ động cơ dễ dàng.
- Có khả năng bảo vệ động cơ: quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha…
- Biến tần được sử dụng linh hoạt cho nhiều ứng dụng khác nhau như bơm, quạt,…
Nhược điểm:
- Chi phí đầu tư thiết bị ban đầu cao.
- Người lắp đặt, vận hành phải trang bị kiến thức khi sử dụng biến tần.
2. Khởi động mềm
Ưu điểm:
- Khởi động mềm khởi động và dừng động cơ nhẹ nhàng, có điều khiển.
- Có các chức năng bảo vệ động cơ chạy quá tải, ngược pha, mất pha..
- Giá thành đầu tư thấp hơn so với biến tần.
Nhược điểm:
- Khởi động mềm không điều chỉnh được tốc độ hoạt động.
Từ việc so sánh ưu nhược điểm của mỗi loại thấy rằng: nếu ứng dụng cần yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ chính xác thì sử dụng biến tần là giải pháp tối ưu. Với ứng dụng tiết kiệm chi phí và máy khởi động êm lúc ban đầu thì sử dụng khởi động mềm là giải pháp không tồi.
- Khởi động mềm khởi động và dừng động cơ nhẹ nhàng, có điều khiển.
- Có các chức năng bảo vệ động cơ chạy quá tải, ngược pha, mất pha..
- Giá thành đầu tư thấp hơn so với biến tần.
Nhược điểm:
- Khởi động mềm không điều chỉnh được tốc độ hoạt động.
Từ việc so sánh ưu nhược điểm của mỗi loại thấy rằng: nếu ứng dụng cần yêu cầu cao về điều chỉnh tốc độ chính xác thì sử dụng biến tần là giải pháp tối ưu. Với ứng dụng tiết kiệm chi phí và máy khởi động êm lúc ban đầu thì sử dụng khởi động mềm là giải pháp không tồi.
0 nhận xét: