Khởi động mềm và Biến tần: Lựa chọn nào phù hợp cho động cơ của bạn?

Trong quá trình vận hành các thiết bị công nghiệp, động cơ thường yêu cầu một lượng năng lượng rất lớn để khởi động và nhanh chóng đạt được tốc độ tối đa. Việc khởi động động cơ một cách nhẹ nhàng không chỉ giúp giảm thiểu tác động đến các thiết bị cơ khí mà còn bảo vệ hệ thống điện, tránh hiện tượng sụt áp và kéo dài tuổi thọ của động cơ. Để đạt được mục tiêu này, khởi động mềm và biến tần là hai giải pháp phổ biến đều có thể sử dụng. Tuy nhiên, khi nào thì nên sử dụng biến tần, khi nào sử dụng khởi động mềm? Hãy cùng Hoàng Gia Automation tìm hiểu ngay trong bài viết này nhé.

• 6 Mẹo lắp đặt biến tần INVT cho hệ thống công nghiệp đạt hiệu suất cao
• Biến tần INVT cho cẩu trục chữ A – Giải pháp nâng hạ tối ưu cho nhà máy thép tại Hải Phòng

Khởi động mềm là gì? Nguyên lý hoạt động của nó như thế nào?

Khởi động mềm (Soft starter) là một thiết bị sử dụng để hỗ trợ quá trình khởi động động cơ điện xoay chiều (AC), nó giúp giảm dòng điện khởi động đột ngột và bảo vệ động cơ khỏi những hư hại có thể xảy ra. Bằng cách tăng dần điện áp cấp vào động cơ từ mức thấp đến mức điện áp định mức, khởi động mềm giúp giảm tải cho hệ thống điện và động cơ, đồng thời ngăn chặn sự cố sụt áp. Ngoài ra, khởi động mềm thường được sử dụng khi khởi động các động cơ cso công suất vừa và lớn.

Nguyên lý hoạt động của khởi động mềm

Khởi động mềm gồm có 3 cặp thyristor (SCR) đấy song song ngược để điều khiển dòng điện. Khi thiết bị ở trạng thái ngắt điện, các thyristor sẽ không cho phép dòng điện chạy qua. Khi khởi động, góc mở của thyristor sẽ tăng dần, cho phép dòng điện vào động cơ từ từ, giúp động cơ khởi động nhẹ nhàng và tăng tốc dần dần. Sau khi động cơ đạt tốc độ tối đa, hệ thống sẽ tự động chuyển qua trạng thái bỏ qua thyristor, cho phép động cơ hoạt động trực tiếp với nguồn điện lưới.

Khởi động mềm thường được sử dụng trong các ứng dụng như:

• Yêu cầu động cơ tăng tốc và tăng momen xoắn từ từ khi khởi động hoặc dừng động cơ
• Hạn chế dòng khởi động cao cho các động cơ lớn để tránh các vấn đề về sụt áp lưới điện hoặc hư hỏng động cơ
• Kiểm soát tốc độ khởi động để tránh mômen xoắn hoặc lực căng đột ngột gây hư hỏng cho các hệ thống cơ khí như băng tải, hệ thống dẫn động bằng dây đai, bánh răng, khớp nối
• Ứng dụng động cơ bơm để tránh tăng áp đột ngột khi bắt đầu bơm, gây búa nước làm vỡ đường ống.

Lợi ích khi sử dụng bộ khởi động mềm cho động cơ

• Hỗ trợ quá trình khởi động, giảm sụt áp điện lưới
• Bảo vệ động cơ khi có sự cố quá dòng, quá áp, mất pha, lỗi pha đầu vào và đầu ra, non tải, bảo vệ ngắn mạch cho tải, bảo vệ quá tải
• Tăng tuổi thọ động cơ và các chi tiết thiết bị cơ khí

Biến tần là gì? Lợi ích khi sử dụng biến tần

Biến tần là thiết bị giúp thay đổi tần số của dòng điện cấp cho động cơ, cho phép điều khiển tốc độ động cơ một cách linh hoạt và liên tục, không chỉ trong quá trình khởi động mà còn trong suốt quá trình hoạt động. Việc điều chỉnh tần số và biên độ của dòng điện giúp động cơ có thể thay đổi tốc độ một cách chính xác, đồng thời giảm thiểu các dao động và mô-men xoắn mạnh.

Nguyên lý hoạt động của biến tần:

Biến tần là một thiết bị giúp thay đổi tần số của dòng điện cung cấp cho cuộn dây trong động cơ, từ đó điều chỉnh tốc độ động cơ một cách linh hoạt. Không chỉ dùng để khởi động động cơ, biến tần còn giúp kiểm soát tốc độ trong suốt quá trình hoạt động của thiết bị.

Nguyên lý hoạt động của biến tần rất đơn giản: Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều một pha hoặc ba pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn một chiều ổn định nhờ vào bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ quá trình này, hệ số công suất cosphi của biến tần luôn duy trì ở mức ổn định, không phụ thuộc vào tải, và tối thiểu là 0.96. Sau đó, nguồn điện một chiều được chuyển đổi trở lại thành điện xoay chiều ba pha đối xứng nhờ vào hệ IGBT sử dụng phương pháp điều chỉnh độ rộng xung (PWM).

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, từ đó thay đổi tốc độ động cơ theo yêu cầu trong suốt quá trình hoạt động.

Lợi ích của khi sử dụng biến tần:

• Giúp động cơ khởi động một cách êm ái, giảm thiểu ma sát và mài mòn cơ khí.
• Dễ dàng điều chỉnh tốc độ động cơ, đáp ứng các yêu cầu công nghệ của thiết bị và hệ thống khác nhau.
• Cung cấp đầy đủ các chức năng bảo vệ động cơ như quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha, góp phần tăng tuổi thọ động cơ.
• Tiết kiệm năng lượng hiệu quả và bảo vệ các thiết bị trong hệ thống.
• Tích hợp nhiều chức năng điều khiển khác nhau, giúp cải tiến công nghệ và nâng cao năng suất sản xuất.

Khi nào nên sử dụng khởi động mềm và khi nào nên sử dụng biến tần?

Để lựa chọn phương pháp khởi động phù hợp, bạn ncần cân nhắc các yếu tố như yêu cầu của ứng dụng, đặc điểm của động cơ, và chi phí đầu tư. Dưới đây là một bảng so sánh giữa khởi động mềm và biến tần:

Lựa chọn phù hợp cho ứng dụng của bạn:

• Khởi động mềm phù hợp với các ứng dụng yêu cầu khởi động nhẹ nhàng, không cần điều chỉnh tốc độ động cơ trong suốt quá trình hoạt động. Đây là lựa chọn lý tưởng cho các động cơ có công suất lớn nhưng yêu cầu khởi động ít lần và không có thay đổi tốc độ trong quá trình làm việc.
• Biến tần lại là sự lựa chọn tối ưu khi cần điều khiển tốc độ động cơ một cách linh hoạt và liên tục. Biến tần cũng giúp tiết kiệm năng lượng và có khả năng bảo vệ động cơ toàn diện hơn.

Biến tần và khởi động mềm đều có thể giúp khởi động động cơ một cách êm ái và tiết kiệm năng lượng, sự lựa chọn giữa hai thiết bị này cần phải phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể của ứng dụng, mức độ khắt khe của công nghệ và ngân sách đầu tư. Trong những trường hợp chỉ yêu cầu khởi động và dừng nhẹ nhàng, khởi động mềm có thể là giải pháp hợp lý. Tuy nhiên, nếu yêu cầu điều khiển tốc độ động cơ và hiệu quả tiết kiệm năng lượng trong suốt quá trình vận hành, biến tần sẽ là lựa chọn tối ưu.

Mua biến tần giá tốt, hàng chính hãng liên hệ ngay Hoàng Gia Automation

Công ty TNHH Công nghệ tự động hóa Hoàng Gia (Hoàng Gia Automation) tự hào là một trong những nhà cung cấp sản phẩm, giải pháp và dịch vụ dẫn đầu thị trường Việt Nam trong lĩnh vực biến tần – tự động hóa, điện năng lượng mặt trời, máy bơm nhiệt

• Hơn 19+ năm kinh nghiệm phát triển giải pháp lĩnh vực tự động hóa với hơn 500.000 sản phẩm được bán ra và 8000+ khách hàng trên toàn quốc.
• Trên 50 nhân sự tài năng, kỹ sư giàu kinh nghiệm
• Kho hàng biến tần lớn có sẵn đến 3000kW với hệ thống mạng lưới dịch vụ kỹ thuật toàn quốc 24/7 giúp giao hàng nhanh chóng, hỗ trợ kịp thời và tiết kiệm chi phí cho khách hàng.
• Quy trình xử lý linh hoạt “Thay thế trước, thủ tục sau”
• Hoàng Gia Automation là nhà phân phối sản phẩm của tập đoàn INVT tại Việt Nam
• Tối ưu hóa quy trình, giải pháp, dịch vụ nhờ am hiểu sâu và làm chủ công nghệ.
• Hoàng Gia Automation cung cấp cho khách hàng chương trình đào tạo về kỹ thuật, hiểu biết về công nghệ và tư vấn nâng cấp cải tiến máy móc.

Hotline: 0913.385.368

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