Biến tần là gì? Ứng dụng của biến tần trong sản xuất

1.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 ?

Biến tần là thiết bị dùng để thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều

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.

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

Phân loại biến tần:

- Biến tần AC: được sử dụng rộng rãi nhất và thiết kế dùng để điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều AC

- Biến tần DC: giúp kiểm soát rẽ nhánh của động cơ điện 1 chiều

Ngoài ra, người ta còn phân loại biến tần theo công suất đáp ứng cho tải.

2.Tác dụng của máy biến tần

Biến tần có 5 tác dụng chính sau: Bảo vệ động cơ, Giảm hao mòn cơ khí, Tiết kiệm điện, Nâng cao năng suất, Đáp ứng yêu cầu công nghệ.

2.1.Bảo vệ động cơ

Biến tần có thể thay đổi tốc độ động cơ dễ dàng, bởi vậy dòng khởi động của động cơ sẽ không vượt quá 1,5 lần so với dòng khởi động truyền thống bằng sao-tam giác, 4~6 lần dòng định mức.

Biến tần có thể thay đổi tốc độ động cơ dễ dàng

Biến tần thường có hệ thống điện tử bảo vệ quá dòng, bảo vệ cao áp và thấp áp, tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.

2.2.Giảm hao mòn cơ khí

Biến tần giúp quá trình khởi động từ tốc độ thấp giúp cho động cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột, tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ.

2.3.Tiết kiệm điện

Nhờ dễ dàng thay đổi tốc độ cho nên biến tần có thể tiết kiệm điện năng cho các tải thường không cần phải chạy hết công suất.

Tiết kiệm điện 20-30 phần trăm so với hệ thống khởi động truyền thống.

Biến tần tiết kiệm điện 

2.4.Nâng cao năng suất và cải thiện chất lượng sản phẩm

Biến tần có thể giúp động cơ chạy nhanh hơn, thông thường là 54-60Hz, bình thường là 1500v/p với 50Hz, khi có biến tần thì 1800v/p với 60Hz, giúp tăng sản lượng đầu ra cho máy, tăng tốc độ cho các quạt thông gió.

2.5.Cải tiến công nghệ

Nhờ nguyên lý làm việc chuyển đổi nghịch lưu qua diode và tụ điện nên hệ số cosphi đạt ít nhất là 0.96. Công suất phản kháng từ động cơ rất thấp, gần như được bỏ qua, do đó giảm được dòng đáng kể trong quá trình hoạt động, giảm chi phí trong lắp đặt tủ tụ bù, giảm thiểu hao hụt đường dây.

Biến tần có thể giúp động cơ chạy nhanh hơn

3.Lợi ích của máy biến tần

3.1.Lợi ích chung

– Biến tần có thể thay đổi tốc độ động cơ dễ dàng, bởi vậy dòng khởi động của động cơ sẽ không vượt quá 1.5 lần so với dòng khởi động truyền thống bằng sao-tam giác, (4~6) lần dòng định mức.

– Nhờ dễ dàng thay đổi tốc độ cho nên có thể tiết kiệm điện năng cho các tải thường không cần phải chạy hết công suất.

– Hỗ trợ và có khả năng giúp động cơ chạy nhanh hơn. Thông thường là 54-60Hz, bình thường là 1500v/p với 50Hz. Khi có biến tần thì 1800v/p với 60Hz, giúp tăng sản lượng đầu ra cho máy, tăng tốc độ cho các quạt thông gió.

Lợi ích chung của biến tần 

– Biến tần thường có hệ thống điện tử bảo vệ quá dòng, bảo vệ cao áp và thấp áp, tạo ra một hệ thống an toàn khi vận hành.

– Quá trình khởi động từ tốc độ thấp giúp cho động cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột, tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ.

– Nhờ nguyên lý làm việc chuyển đổi nghịch lưu qua diode và tụ điện nên hệ số cosphi đạt ít nhất là 0.96. Công suất phản kháng từ động cơ rất thấp, gần như được bỏ qua, do đó giảm được dòng đáng kể trong quá trình hoạt động, giảm chi phí trong lắp đặt tủ tụ bù, giảm thiểu hao hụt đường giây.

– Tiết kiệm điện 20-30 phần trăm so với hệ thống khởi động truyền thống.

3.2.Lợi ích trong các ngành sản xuất

Bảo vệ động cơ khỏi mài mòn cơ khí.

Khi khởi động động cơ trực tiếp từ lưới điện, vấn đề shock và hao mòn cơ khí là không thể kiểm soát. Biến tần giúp khởi động êm động cơ, dù cho quá trình khởi động – ngắt động cơ diễn ra liên tục, hạn chế tối đa hao mòn cơ khí.

Biến tần Bảo vệ động cơ khỏi mài mòn cơ khí

Tiết kiệm điện, bảo vệ các thiết bị điện trong cùng hệ thống.

Khi khởi động trực tiếp, dòng khởi động lớn gấp nhiều lần so với dòng định mức, làm cho lượng điện tiêu thụ tăng vọt. Biến tần không chỉ giúp khởi động êm, mà còn làm cho dòng khởi động thấp hơn dòng định mức, tiết kiệm lượng điện ở thời điểm này. Đồng thời, không gây sụt áp (thậm chí gây hư hỏng) cho các thiết bị điện khác trong cùng hệ thống. Ngoài ra đối với tải bơm, quạt, máy nén khí…hoặc những ứng dụng khác cần điều khiển lưu lượng/áp suất, biến tần sẽ giúp ngừng động cơ ở chế độ không tải, từ đó tiết kiệm tối đa lượng điện năng tiêu thụ.

Tăng năng suất sản xuất.

Đối với nhiều ứng dụng, như ngành dệt, nhuộm, nhựa…việc sử dụng biến tần sẽ làm năng suất tăng lên so với khi sử dụng nguồn trực tiếp, giúp loại bỏ được một số phụ kiện cồng kềnh, kém hiệu quả như puli, motor rùa (motor phụ)…

Biến tần tăng năng suất sản xuất 

Đáp ứng yêu cầu công nghệ.

Đối với các ứng dụng cần đồng bộ tốc độ, như ngành giấy, dệt, bao bì nhựa, in, thép,…hoặc ứng dụng cần điều khiển lưu lượng hoặc áp suất, như ngành nước, khí nén…hoặc ứng dụng như cẩu trục, thang máy…Việc sử dụng  biến tần là điều tất yếu, đáp ứng được yêu cầu về công nghệ, cải thiện năng suất.

Hy vọng bài viết đã cung cấp cho bạn những thông tin hữu ích trong việc lựa chọn và sử dụng máy biến tần chất lượng và phù hợp trong cuộc sống và đặc biệt là trong ngành sản xuất.