Biến tần

Biến tần (Inverter, AC Drives, VFD – Variable Frequency Drive) chính là thiết bị điện tử công suất với khả năng thay đổi tần số của dòng điện. Dòng thiết bị này, được dùng để chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng xoay chiều (AC) có điện áp và tần số điều chỉnh dễ dàng. Hiện nay, với dòng thiết bị này đang được DLMECO phân phối tại thị trường Việt Nam với đa dạng các dòng khác nhau.

Giới thiệu tổng quan về biến tần là gì?

Biến tần được gọi là VFD (Variable Frequency Drive), inverter, bộ điều khiển tốc độ động cơ. Đây chính là thiết bị điện tử được dùng để điều khiển với tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều nhờ vào khả năng thay đổi tần số cùng điện áp cấp vào động cơ.

Biến tần được dùng các linh kiện bán dẫn giúp đóng ngắt tuần tự dòng điện đặt trực tiếp vào cuộn dây tại động cơ làm sinh ra từ trường xoay để làm quay động cơ. Tất cả các biến tần đều có thể điều chỉnh tốc độ động cơ từ chậm đến nhanh, tùy vào từng ứng dụng riêng biệt, giúp cho động cơ hoạt động hiệu quả.

Thực tế, có rất nhiều dòng biến tần như: biến tần AC, biến tần DC, biến tần 1 pha, biến tần 3 pha,…. Trong đó, tất cả các loại dòng biến tần, từ các hãng sản xuất đều được áp dụng phổ biến trong các lĩnh vực khác nhau: quạt điện, bơm nước, nâng hạ,…. Với hệ thống năng lượng mặt trời, biến tần luôn có nhiệm vụ là thiết bị dùng để điều chỉnh điện áp và tần số tại các thiết bị lưu trữ năng lượng được hòa mào mạng lưới điện, nhằm giúp tối ưu hóa hiệu suất hệ thống.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động biến tần ra sao?

Thực tế, với mỗi loại biến tần đều được thiết kế riêng biệt cùng nguyên lý hoạt động khác nhau. Tùy vào từng loại yêu cầu riêng của hệ thống sử dụng để lựa chọn sản phẩm phù hợp tốt nhất. Nhưng nhìn chung, về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần đều có những điểm cơ bản dưới đây.

Cấu tạo chung của thiết bị biến tần

Các thành phần trong biến tần đều được thiết kế giúp hoạt động ổn định và bền bỉ ở môi trường công nghiệp. Cụ thể với các thành phần chính được mang đến một hệ thống hoạt động an toàn và chất lượng như sau:

• Mạch chỉnh lưu (Rectifier Circuit): Thường dùng cầu Diode hoặc thyristor, để chuyển đổi nguồn điện xoay chiều (AC) đầu vào loại 1 pha hay 3 pha thành nguồn điện xoay chiều (DC).
• Mạch lọc DC (DC Link / Filter Circuit): Với các tụ điện lớn và cuộn kháng, dùng làm phẳng điện áp DC khi đã chỉnh lưu, giúp loại bỏ gợn sóng và ổn định điện áp tại thanh cái DC.
• Mạch nghịch lưu (Inverter Circuit): Dùng linh kiện bán dẫn IGBT để cắt tạo ra động sóng điện áp và tần số. Có nhiệm vụ chuyển đổi nguồn điện một chiều (DC) đã lọc thành nguồn điện xoay chiều (DC) có điện áp cùng tần số biến thiện, thích hợp với yêu cầu của động cơ.
• Mạch điều khiển (Control Circuit / Control Board): Đây là bộ não chính trong biến tần, với nhiệm vụ kiểm soát hoạt động của các khối khác nhau. Dùng để nhận tín hiệu từ ngoài và tạo ra các xung điều khiển giúp điều chỉnh tốc độ, mô-men xoắn, điện áp cùng tần số đầu ra của mạch nghịch lưu.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của biến tần

Cũng đã cơ bản hiểu rõ về cấu tạo cơ bản của biến tần với các thành phần quan trọng ở trên. Hiện tại, với dòng thiết bị này đang được hoạt động với các nguyên lý cụ thể như sau:

• Chỉnh lưu: Sử dụng diode hoặc thyristor để biến dòng điện AC đầu vào thành dòng điện DC. Biến tần chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ điện lưới (220v hay 380V, 50/60Hz) thành nguồn điện một chiều (AC).
• Lọc và san phẳng: Điện áp DC sẽ đi qua tụ điện lớn giúp tích trữ năng lượng và ổn định điện áp. Đối với việc làm phẳng điện áp DC khi đã chỉnh lưu giúp loại bỏ gợn sóng và tạo ra nguồn điện DC ổn định.
• Nghịch lưu: Với nguyên lý này rất quan trọng, bộ nghịch lưu sẽ đóng mở liên tục dựa vào điều khiển của bo mạch điều khiển. Nhằm chuyển đổi nguồn điện một chiều (DC) được lọc thành nguồn điện xoay chiều (AC) có điện áp và tần số theo mong muốn.

Ưu điểm, nhược điểm, ứng dụng của biến tần

Cũng đã cơ bản hiểu được cấu tạo cũng như nguyên lý hoạt động của biến tần ở phần trên. Đối với thiết bị này đều mang trong mình các ưu, nhược điểm và ứng dụng riêng biệt. Cụ thể về các thông tin này được tổng hợp lại dưới đây.

Các ưu điểm biến tần mang lại nhiều giá trị nổi bật

Trước hết, cùng điểm qua những ưu điểm vượt trội của thiết bị biến tần mang đến một hệ thống hoạt động ổn định và an toàn. Dưới đây là những điểm được chuyên gia DLMECO tổng hợp lại cho người dùng cùng nắm rõ như sau:

• Điều khiển tốc độ động cơ: Giúp điều khiển động cơ nhờ vào cách điều chỉnh tần số đầu vào, giúp tăng độ chính xác, linh hoạt trong điều khiển tốc độ của dây chuyền sản xuất cùng máy móc.
• Đảo chiều quay động cơ: Bạn đều có thể cài đặt sẵn mỗi khi máy chạy hết hành chỉnh, khi gặp phải sự cố phải đào chiều hay điều khiển trực tiếp.
• Bảo vệ động cơ: Biến tần có thiết bị điện tử giúp giám sát và đưa ra cảnh bảo hay dừng cấp điện đến động cơ mỗi khi gặp sự cố như: sụt áp, quá tải, mất phá,… nhằm tạo ra hệ thống an toàn khi vận hành.
• Khởi động mềm: Giảm thiểu tình trạng sốc cơ khí và sốc điện mỗi khi khởi động động cơ, giúp kéo dài tuổi thọ của động cơ, bộ phận cơ khí và bảo vệ hệ thống điện.
• Cải thiện hệ số công suất: Biến tần giúp cải thiện hệ số công suất trên hệ thống, giúp giảm công suất phản kháng và tối ưu về hiệu suất dùng điện năng.
• Bảo vệ động cơ và hệ thống: Được tích hợp tính năng bảo vệ quá tải, mất pha, quá dòng, luôn giúp động cơ hoạt động ổn định và an toàn nhất.
• Tự động hóa và giám sát: Dễ dàng tích hợp vào hệ thống tự động hóa nhờ các giao thức truyền thống, giúp điều khiển và giám sát từ xa.

Nhược điểm tồn tại trong biến tần

Bên cạnh các ưu điểm nổi bật của biến tần mang đến cho người dùng nhiều giá trị vượt trội ở trên. Đối với dòng thiết bị này còn ẩn chứa nhiều nhược điểm khó tránh khỏi dưới đây:

• Chi phí đầu tư cao: So với hình thức khởi động truyền thống thì chi phí ban đầu mua biến tần luôn cao hơn rất nhiều.
• Phát sinh sóng hài: Quá trình chuyển đổi công suất của biến tần luôn tạo ra sóng hài trong lưới điện, làm ảnh hưởng về thiết bị điện tử nhảy cảm khác. Nên có thêm bộ lọc bổ sung để giảm thiểu tình trạng này.
• Bảo trì và fair đặt phức tạp: Đối với việc lắp đặt, đấu nối và lập trình biến tần luôn đòi hỏi kỹ thuật có chuyên môn cao. Việc bảo trì luôn phức tạp hơn với loại hình truyền thống.
• Phát sinh ra tiếng ồn: Biến tần đều có thể tạo ra tiếng ồn trong khi hoạt động, dù các dòng biến tần hiện đại đã cải thiện đáng kể nhất.

Các ứng dụng phổ biến của biến tần

Hiện nay, biến tần luôn được ứng dụng khá phổ biến tại các ngành công nghiệp. Với nhiệm vụ chính để điều khiển tốc độ máy móc, đảm bảo an toàn hiệu quả cao.

• Hệ thống quạt và bơm: Dùng để điều chỉnh lưu lượng, áp suất theo nhu cầu sử dụng, giúp tiết kiệm năng lượng trong hệ thống cấp nước, xử lý nước thải, hệ thống điều hòa không khí.
• Băng tải và hệ thống vận chuyển: Được sử dụng để điều chỉnh tốc độ di chuyển băng tải, tối ưu hóa về quy trình sản xuất và đóng gói.
• Thiết bị nâng hạ: Dùng tại các hệ thống cầu trục – cổng trục, Palang và thang máy, giúp điều khiển chính xác vị trí, mô-men xoắn cùng quá trình hãm tái sinh năng lượng.
• Máy nén khí: Điều chỉnh về công suất máy nén theo nhu cầu khi sử dụng nén thực tế, giúp nâng cao hiệu suất năng lượng.
• Công nghiệp nhựa, dệt may, giấy: Được ứng dụng của máy cán kéo, máy cuốn nhả, máy ép phun giúp đồng bộ về tốc độ của trục và đảm bảo chất lượng sản phẩm.
• Máy công cụ: Dùng để cải thiện về độ chính xác cũng như hiệu suất tại các máy gia công cơ khí được cung cấp trên thị trường.

DLMECO phân phối các hãng biến tần phổ biến trên thị trường

Hiện nay, trên thị trường có rất nhiều hàng sản xuất biến tần với các thương hiệu khác nhau. Nhưng thực tế, không phải đơn vị nào cũng đảm bảo sản phẩm mang lại chất lượng tốt nhất. Với dòng thiết bị này đang được DLMECO hợp tác và phân phối tại thị trường Việt Nam với nhiều thương hiệu khác nhau dưới đây.

Biến tần Fuji Electric – Nhật Bản

Đây là thương hiệu khá nổi tiếng từ Nhật Bản, với lịch sử lâu đời và là đơn vị tiên phong trong ngành sản xuất biến tần, sử dụng công nghệ IGBT. Mọi sản phẩm đều được đánh giá rất cao về chất lượng, hoạt động ổn định, tiết kiệm năng lượng và tính năng ưu việt. Biến tần Fuji Electric có mặt tại thị trường Việt Nam từ năm 1980 và nay khá phổ biến trong ngành công nghiệp.

Biến tần Yaskawa – Nhật Bản

Biến tần Yaskawa mang thương hiệu khá nổi tiếng của tập đoàn Yaskawa Electric tại Nhật Bản. Chung cung cấp các giải pháp về điều khiển truyền động điện cùng robot công nghiệp. Với thiết kế chất lượng cao, độ tin cậy, đa dạng mẫu mã về ứng dụng từ đơn giản đến phức tạp trong các ngành công nghiệp như: thang máy, cầu trục – cổng trục, quạt điện, bơm nước, băng tải, máy móc đóng gói và sản xuất.

Biến tần Gtake – Trung Quốc

Biến tần Gtake mang thương hiệu GTAKE đến từ Trung Quốc, được dùng phổ biến trong ngành công nghiệp tự động hóa. Dòng thiết bị này luôn có tác dụng trong việc điều chỉnh tốc độ, mô-men xoắn và hướng quay của động cơ điện xoay chiều. Nhằm tiết kiệm về năng lượng và nâng cao hiệu suất hoạt động máy móc.

Biến tần Chint – Trung Quốc

Biến tần Chint là thiết bị từ do tập đoàn CHINT, dùng để điều khiển tốc độ cùng mô-men xoắn của động cơ AC với thay đổi về tần số và điện áp. Nhằm tiết kiệm năng lượng, bảo vệ động cơ cùng tối ưu hóa hiệu suất hoạt động. Dòng thiết bị này luôn được ứng dụng khá phổ biến trong các ngành công nghiệp như: dệt, xử lý nước, chế tạo máy, băng tải, HVAC,…

Biến tần Schneider Electric – Pháp

Biến tần Schneider Electric với chức năng điều chỉnh tần số và điện áp của dòng điện, giúp thay đổi tốc độ, mô-men xoắn và hướng quay của động cơ điện. Dòng thiết bị này luôn giúp tiết kiệm năng lượng, bảo vệ động cơ, giảm tiếng ồn cùng kéo dài tuổi thọ cho hệ thống. Mọi sản phẩm biến tần của Schneider Electric được sử dụng khá phổ biến trong các ngành công nghiệp.

Lợi ích mua biến tần của DLMECO

Đã cơ bản tổng hợp các biến tần được DLMECO phân phối trên thị trường cùng các nhà sản xuất lớn trên thị trường hiện nay. Với dòng thiết bị này được DLMECO phân phối phổ biến trên thị trường, bởi những giá trị nổi bật mang lại như sau:

• DLMECO là đơn vị chuyên thiết kế, chế tạo các thiết bị cầu trục – cổng trục, mọi sản phẩm biến tần luôn được tối ưu hóa về ứng dụng, đảm bảo sự thích hợp và hiệu quả cao.
• Mọi sản phẩm của DLMECO cung cấp đều được thiết kế đảm bảo an toàn cao về quá trình vận hành, giảm thiểu rủi ro cho người lao động.
• DLMECO không chỉ cung cấp biến tần còn cung cấp trọn gọi mọi thiết bị cùng phụ kiện cầu trục, đảm bảo mọi tính đồng bộ và hiệu quả của hệ thống.
• Sản phẩm biến tần của DLMECO cung cấp luôn đảm bảo êm ái, đặc biệt với tải trọng lớn, tránh bị sốc cơ khí và giảm tình trạng hao mòn.
• DLMECO luôn hỗ trợ doanh nghiệp việc lắp đặt và hướng dẫn vận hành chi tiết, đảm bảo khách hàng sử dụng hiệu quả.
• DLMECO cung cấp phụ tùng chính hãng và dịch vụ bảo hành trọn gói, giúp sản phẩm hoạt động bền bỉ và hiệu quả.

Lời kết

Như vậy, bạn đã hiểu rõ về thiết bị biến tần như thế nào ở trên? Đây là một trong những thiết bị rất quan trọng trong hệ thống mang lại một động cơ hoạt động ổn định và an toàn. Với mỗi sản phẩm đều được ứng dụng trong từng lĩnh vực khác nhau mang lại sản phẩm thiết bị chất lượng. Để được hỗ trợ tốt hơn nữa, hãy liên hệ ngay đến DLMECO để được trợ giúp tốt nhất.