Muốn trải nghiệm hết các tính năng thông minh, linh hoạt của biến tần thì trước tiên bạn phải có hiểu biết cơ bản về phương thức điều khiển của biến tần. Bài viết sau đây sẽ chia sẻ một số kiến thức chung về các chế độ điều khiển của biến tần, giúp bạn hiểu các khái niệm và ứng dụng thực tế.
Mục lục
Tìm hiểu về biến tần
Biến tần là gì?
Biến tần là một thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều có tần số này thành dòng điện xoay chiều có tần số điều chỉnh khác.
Nói cách khác, biến tần là một thiết bị thay đổi tần số của dòng điện cấp cho các cuộn dây bên trong của động cơ, qua đó tốc độ của động cơ có thể được điều khiển liên tục mà không cần sử dụng hộp số cơ khí. Biến tần sử dụng các phần tử bán dẫn để chuyển đổi tuần tự dòng điện cấp cho các cuộn dây của động cơ, từ đó tạo ra từ trường quay làm quay động cơ.
Biến tần có nhiều loại như: Biến tần AC, Biến tần DC; Biến tần 1 pha 220V, Biến tần 3 pha 220V, Biến tần 3 pha 380V, Biến tần 3 pha 660V, biến tần trung thế Inverter… Ngoài ra còn có các loại biến tần (Inverter) khác, các dòng biến tần chuyên dụng: biến tần chuyên dùng cho bơm nước, quạt; biến tần chuyên dùng cho nâng hạ; biến tần chuyên dùng cho thang máy; biến tần chuyên dụng cho hệ thống HVAC;…
Tại sao phải sử dụng biến tần?
Có 3 cách thay đổi tốc độ động cơ:
- Thay đổi số cực động cơ P
- Thay đổi hệ số trượt s
- Thay đổi tần số f của điện áp đầu vào
Trong đó, hai phương pháp đầu khó thực hiện và hiệu quả không cao. Phương pháp thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số là phương pháp hiệu quả nhất. Biến tần là thiết bị dùng để thay đổi tần số nguồn điện cấp cho động cơ, từ đó làm thay đổi tốc độ của động cơ.
Biến tần có thể thay đổi tần số từ 0Hz đến 400Hz (một số kiểu biến tần điều chỉnh thành 590Hz hoặc cao hơn). Vì vậy có thể làm cho động cơ chạy nhanh hơn bình thường so với chạy ở tần số 50Hz. Đối với động cơ thông thường, việc lắp bộ biến tần cho phép điều chỉnh tần số trong khoảng 0Hz – 60Hz.
Các chế chế độ điều khiển của biến tần
Chế độ điều khiển V/F
V/F là phương thức điều khiển cơ bản, phổ biến ở tất cả các loại biến tần. Dựa trên nguyên tắc momen trên trục của động cơ không đồng bộ phụ thuộc vào tỉ số tần số và điện áp nguồn, mục đích của phương pháp trên là điều khiển tỉ số V/F = hằng số.
Ở chế độ này biến tần điều khiển tần số trong khoảng 0Hz – Fmax và điện áp tương ứng trong khoảng 0V – Vmax. Trên thực tế, tỷ lệ tần số trên điện áp được chia thành ba dải tốc độ:
- Bắt đầu từ 0hz đến F (hz): Điện áp đầu vào thấp dẫn đến dòng điện khởi động nhỏ và mô-men xoắn động cơ không đủ để khởi động, do đó việc bù điện áp sẽ dẫn đến việc đếm tỷ lệ V/F không tuyến tính.
- Từ F khởi động (hz) đến F định mức (hz): Tỷ số V/F là tuyến tính và mô-men xoắn động cơ ổn định.
- F vận hành (hz) > F định mức (hz): Điện áp được giới hạn ở điện áp định mức để tránh phá vỡ lớp cách điện giữa các cuộn dây. Kết quả là, mô-men xoắn động cơ giảm.
Với động cơ không đồng bộ, tốc độ ở trục động cơ luôn có hệ số trượt s. Khi động cơ chạy không tải, hệ số trượt s rất nhỏ và tốc độ động cơ gần bằng tốc độ của từ trường quay. Khi động cơ có tải, hệ số trượt lớn và chế độ V/F thiếu chính xác nên bù trượt được sử dụng để cải thiện các yếu tố trên.
Chế độ điều khiển véc tơ
Điều khiển véc tơ vòng hở (open loop vector control) và điều khiển véc tơ vòng kín (close loop vector control) có độ chính xác cao hơn chế độ V/F.
Chế độ điều khiển vector vòng hở
Chế độ điều khiển vector vòng hở là chế độ điều khiển dựa trên dòng điện phản hồi của động cơ. Biến tần sẽ mô phỏng một vectơ từ trường quay và điều khiển các thông số tần số và điện áp, để kiểm soát chính xác tốc độ động cơ.
Chế độ điều khiển vector vòng kín
Chế độ điều khiển véc tơ vòng kín là chế độ điều khiển dựa trên cơ sở xác lập véc tơ từ trường quay bên trong của động cơ. Tốc độ trường được xác định bởi bộ mã hóa từ tốc độ thực tế trên trục động cơ. Bộ biến tần điều khiển các thông số như tần số, điện áp, tần số sóng mang theo tín hiệu bộ mã hóa phản hồi để điều khiển chính xác tốc độ động cơ.
Chế độ điều khiển Torque
Cài đặt công thức
Công thức tính momen xoắn do động cơ sinh ra là: M = P/ω
Trong đó
- M: Mô-men xoắn của động cơ (N.m)
- P: Công suất động cơ (kW)
- ω: Tốc độ động cơ (rad/s)
Bộ biến tần điều khiển động cơ chạy Mô-men xoắn, tức là mô-men xoắn của động cơ được điều khiển chính xác theo yêu cầu. Đối với điều này, biến tần cần tính toán lực kéo tải và thời gian tăng/giảm tốc để công suất P không đổi. Do đó, khi lực mô-men xoắn tỷ lệ nghịch với tốc độ, điều đó có nghĩa là tải nặng chạy ở tốc độ thấp và tải nhẹ chạy ở tốc độ cao.
Chế độ điều khiển mô-men xoắn vòng hở
Biến tần tự động tính toán và nội suy giá trị mô-men xoắn ở đầu trục động cơ theo dòng điện và điện áp được cung cấp bởi động cơ. Bộ biến tần điều chỉnh mô-men xoắn theo yêu cầu của động cơ theo giá trị cài đặt mô-men xoắn ban đầu. Do tính chất nội suy momen nên độ chính xác không cao. Chế độ này chỉ phù hợp với những ứng dụng không yêu cầu độ chính xác cao.
Chế độ điều khiển mô-men xoắn vòng kín
Bộ biến tần dựa vào dòng điện phản hồi, điện áp của động cơ và tốc độ dựa trên tín hiệu bộ mã hóa để điều chỉnh chính xác mô-men xoắn của động cơ. Chế độ này phù hợp với các ứng dụng đòi hỏi độ chính xác cao.
Ứng dụng của biến tần trong sản xuất và đời sống
Nếu bạn chưa biết biến tần để làm gì, hãy cùng bài viết khám phá tất tần tật những ứng dụng biến tần quan trọng trong sản xuất và đời sống dưới đây.
Ứng dụng để điều khiển quạt và máy bơm nước
Bộ biến tần là một trong những thiết bị tiết kiệm năng lượng trong hầu hết các loại quạt và máy bơm. Đặc biệt trong máy bơm nước sơ cấp, máy bơm nước thứ cấp, máy bơm cấp nước nhà cao tầng, quạt hút, quạt đẩy… việc sử dụng bộ điều khiển chuyển đổi tần số có chức năng ngắt, hiệu quả tiết kiệm năng lượng rất rõ rệt. Đặc biệt là ở những khu vực tốc độ thấp.
Ứng dụng biến tần cho phép khắc phục hoàn toàn mọi hạn chế của việc điều chỉnh lượng gió, tốc độ, lưu lượng như trước đây bằng cánh quạt hoặc van rời.
Ứng dụng trên máy nén khí
Những lợi ích thiết thực mà việc ứng dụng biến tần trên máy nén khí mang lại là:
- Lượng không khí cung cấp vừa đủ với lượng không khí tiêu thụ
- Đảm bảo hiệu quả tối ưu của hệ thống cấp khí
- Giải pháp tiết kiệm năng lượng đáng kể.
Ứng dụng điều khiển vận chuyển cho băng tải
Bộ biến tần là thiết bị không thể thiếu để đảm bảo cho hệ thống truyền tải, dây chuyền sản xuất hoạt động ổn định, liên tục và hiệu quả.
- Nó đảm bảo một thiết bị đơn giản và sạch sẽ hơn
- Đảm bảo tính linh hoạt, tự động hóa để tăng hiệu quả
- Dễ dàng thiết lập cài đặt tốc độ mà không cần sử dụng hệ thống cơ học
- Ngăn ngừa mất tải do khởi động chậm hoặc dừng chậm.
- Dùng để điều khiển vị trí đến một phạm vi nhất định
- Cho phép điều khiển chính xác quá trình khởi động và dừng băng tải
- Trong quá trình sử dụng đồng thời nhiều động cơ sẽ có sự đồng bộ tốc độ và chia tải giữa các động cơ.
Ứng dụng biến tần cho thiết bị nâng hạ
Nói đến ứng dụng của biến tần thì không thể bỏ qua ứng dụng trên thiết bị nâng hạ. Trên thực tế, trong quá trình vận hành các hệ thống, thiết bị nâng hạ trong lĩnh vực xây dựng và công nghiệp thường xảy ra rất nhiều sự cố như:
- Khó kiểm soát tốc độ chạy
- Đảm bảo chỉ chạy ở tốc độ cố định và thấp
- Sốc cơ học khi tăng tốc hoặc giảm tốc
- Dừng sai khi thay đổi tải
- Thiếu an toàn lao động
Dùng biến tần sẽ giúp khắc phục và giảm thiểu những sự cố này.
Ứng dụng biến tần trên thiết bị nâng hạ có các chức năng sau:
- Điều khiển định vị, momen xoắn và làm cho các ứng dụng như cầu trục, cầu trục trở nên khả thi hơn bằng cách sử dụng biến tần với động cơ AC.
- Giảm thiểu tiêu hao năng lượng do dòng khởi động cao, hạn chế sụt áp lưới khi khởi động, khởi động mềm, đảm bảo chất lượng lưới điện ổn định.
- Tăng độ an toàn khi sử dụng thiết bị nâng hạ.
Ứng dụng biến tần trong chế biến thực phẩm
Ngày nay, việc ứng dụng biến tần trong các nhà máy chế biến thực phẩm ngày càng rộng rãi và phổ biến. Ứng dụng của nó là tinh chỉnh tốc độ nạp của cuộn phẳng trong máy làm mì. Đồng thời, độ dày của mì có thể được điều chỉnh tự do theo kích thước mong muốn, giúp đơn giản hóa và tự động hóa việc điều khiển máy.
Ứng dụng biến tần trong máy công cụ
Bộ biến tần thường được sử dụng làm trục chính của máy công cụ, chẳng hạn như máy cuộn/trả, máy cán, máy ép phun, máy trộn, máy ly tâm… Nhờ bộ chuyển đổi AC này, độ chính xác của quá trình gia công phôi được cải thiện.
Cheapea – Địa chỉ cung cấp biến tần uy tín hàng đầu hiện nay
Nếu bạn đang tìm kiếm nhà tư vấn, phân phối và thi công giải pháp công nghệ bằng năng lượng mặt trời số 1 Việt Nam, hãy đến với Cheapea nhé!
Công ty TNHH Thương mại Dịch vụ Cheapea được thành lập từ năm 2016 với sứ mệnh mang đến cho xã hội những giải pháp công nghệ dựa trên năng lượng tái tạo như năng lượng mặt trời, năng lượng gió,.., giúp môi trường ngày càng xanh và sạch hơn thông qua các hoạt động này. các giải pháp. Với chất lượng sản phẩm và dịch vụ của mình, Cheapea đã và đang là đối tác của đông đảo khách hàng từ cá nhân cho đến doanh nghiệp trên cả nước.
Với mục tiêu hỗ trợ tối đa cho đại lý và khách hàng, Cheapa luôn sẵn sàng phục vụ offline với hơn 20 đại lý trên cả nước và online 24/7.
Liên hệ với Cheapea để được tư vấn và hỗ trợ về các biến tần nhé!
Thông tin liên hệ:
- Địa chỉ: 564 Liên Phường, TP Thủ Đức, TPHCM
- Điện thoại: 0949 17 2016
- Email: info@cheapea.vn
- Website: https://cheapea.vn
- Fanpage: https://www.facebook.com/CheapeaGoGreen
Trên đây là bài viết chia sẻ các chế độ điều khiển của biến tần để bạn đọc tham khảo. Hi vọng bài viết đã cung cấp những thông tin hữu ích đến bạn và giúp bạn hiểu hơn về biến tần.
