Biến tần là gì ? Nguyên lý hoạt động ? Tại sao biến tần lại được sử dụng nhiều như vậy ?

Khi tìm kiếm trên Google cụm từ: Bien tan la gi? Sẽ nhận được hơn  686.000 kết quả trả về để trả lời cho câu hỏi này, vậy Biến tần là gì? Hoàng Gia sẽ trả lời các bạn đầy đủ về định nghĩa Biến tần là gì và Nguyên lý hoạt động biến tần như sau

Trong hoạt động sản xuất nhà máy và ngành tự động hóa, chắc chắn bạn đã nghe nhiều về cụm từ “bien tan“. Tại sao biến tần ngày càng phổ biến và được sử dụng nhiều như vậy, nguyên lý hoạt động của biến tần cũng như những lợi ích của biến tần mang lại ra sao, hãy cùng kỹ sư Tự động hóa Hoàng Gia tìm hiểu nhé.

Biến tần là gì?

Biến tần là thiết bị dùng để thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều, từ tần số này thành tần số khác có thể điều chỉnh được.

Vậy câu hỏi đặt ra là : tại sao phải thay đổi tần số hay tần số thay đổi để làm gì ?

Thông qua việc thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều, biến tần là thiết bị dùng để thay đổi và điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều. Như vậy, người dùng chỉ cần thực hiện thao tác đơn giản là điều chỉnh tần số thì đã có thể tự do và liên tục thay đổi tốc độ quay của động cơ một cách linh hoạt và hiệu quả.

Biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và thông qua đó biến tần có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí. Biến tần thường sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự các cuộn dây của động cơ để làm sinh ra từ trường xoay làm quay rô-to (rotor).

Ví dụ : Biến tần thay đổi tần số của dòng điện 3 pha 380V từ 1Hz đến 50Hz, hay tới 60Hz, thậm chí lên tới 400Hz và có thể điều chỉnh được. Theo đó tần số của lưới nguồn sẽ thay đổi thành tần số biến thiên. Chính vì vậy nhờ có biến tần mà ta có thể làm cho động cơ chạy nhanh hơn bình thường so với chạy tần số 50Hz.

Nguyên lý hoạt động của biến tần

Biến tần là gì? Nguyên lý hoạt động của biến tần
Sơ đồ Tổng quát hoạt động của biến tần

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha đi qua biến tần được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96.

Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Sơ đồ Nguyên lý hoạt động của biến tần
Sơ đồ Nguyên lý hoạt động của biến tần
Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp – tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.
Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống.

Tại sao biến tần lại được sử dụng nhiều như vậy ?

Để giải thích câu hỏi trên, chúng ta sẽ đi tìm hiểu tác dụng và lợi ích của việc sử dụng biến tần ra sao :

  • Bảo vệ động cơ
  • Giảm hao mòn cơ khí
  • Tiết kiệm điện
  • Nâng cao năng suất, chất lượng sản phẩm
  • Cải tiến công nghệ

Chi tiết ưu điểm của biến tần, mời các bạn xem thêm tại : Biến tần có tác dụng gì ? Lợi ích mà biến tần mang lại trong sản xuất ?

Giới thiệu về công ty Tự động hóa Hoàng Gia
Gioi-Thieu-Cong-Ty-Hoang-Gia-Automation

 

Hotline: 0919.343.368

Hãy Yêu cầu Báo giá sản phẩm ngay – Click vào đây để được Báo Giá Nhanh

Có thể bạn quan tâm
Hướng dẫn cách cài đặt biến tần đa năng GD200A của INVT
4 Nguyên tắc lựa chọn biến tần theo tải thực tế tốt nhất
Biến tần INVT GD20 là dòng biến tần dùng cho các ứng dụng phổ biến với công suất từ 0,75 kW đến 110 kW. Biến tần – Tiếng Anh là gì
Biến tần có tác dụng gì ? Lợi ích mà biến tần mang lại trong sản xuất ?
Bình luận trên Facebook