Hiện nay có khá nhiều kiểu thiết bị hỗ trợ tải truyền điện để bạn có thể lựa chọn bộ máy biến tần phù hợp. Một trong những thiết bị hỗ trợ một cách tốt nhất để đem lại một sự ổn định và khả năng tiết kiệm điện. Với công nghệ cấu tạo dựa trên nguyên lý chuyển đổi dòng điện thì các loại biến tần trực tiếp và gián tiếp sẽ hỗ trợ tốt cho thiết bị đầu vào và đầu ra khi muốn tải và nạp điện. Cùng Hoàng Vina tham khảo bài viết bên dưới:

1. Phân loại biến tần

Biến tần được phân loại dựa trên nguyên lý hoạt động chuyển đổi công suất điện vào. Các tần số lưới được chyển thành công suất điện ra để sao cho tần số phù hợp theo yêu cầu cấp cho tải thiết bị.

#1. Biến tần gián tiếp

Điện lưới xoay chiều được chuyển thành điện một chiều qua phần chỉnh lưu trên thanh cái một chiều. Sau đó điện một chiều này lại được chuyển thành điện xoay chiều cấp cho tải qua nghịch lưu.

#2. Biến tần trực tiếp

Điện lưới xoay chiều được trực tiếp biến đổi thành điện; dòng điện xoay chiều sẽ có tần số khác để cấp cho tải (không cần qua khâu trung gian là điện một chiều).

2. Biến tần gián tiếp và trực tiếp khác nhau ở điểm gì?

#1. Bộ biến tần gián tiếp

Những biến tần nào gọi là biến tần gián tiếp chúng có những gì và hoạt động của chúng như thế nào?.

Biến tần nguồn áp (VSI)

Với biến tần nguồn áp điều chế độ rộng xung (VS-PWM-I):

• Điện áp trên thanh cái một chiều là không đổi, điện áp xoay chiều đầu ra được thay đổi. Bằng cách thay đổi thời gian đóng/ cắt các khóa chuyển mạch ở bộ nghịch lưu.

Biến tần nguồn áp điều chế biên độ (CS-PWM-I):

• Thời gian đóng cắt của các khóa chuyển mạch của bộ nghịch lưu là không đổi; việc điện áp xoay chiều đầu ra được thay đổi. Bằng cách thay đổi điện áp trên thanh cái một chiều; thông qua việc thay đổi thời gian đóng cắt của các khóa chuyển mạch trong phần chỉnh lưu.

Biến tần nguồn dòng (CSI)

• Với nguồn dòng (CSI) thì các khóa bán dẫn trong phần nghịch lưu được nối với một dòng nguồn. Việc nguồn dòng này thực hiện qua mạch vòng điều khiển dòng và các cuộn cảm mắc nối tiếp với thanh cais điện áp một chiều. Dòng cao cho dòng điện tải là không đổi nên điện áp đầu ra của biến tần; nó sẽ không phụ thuộc vào biến tần mà nó phụ thuộc vào việc tải.

#2. Biến tần trực tiếp

Đặc điểm của biến tần trực tiếp gồm hai loại sau mà bạn có thể dựa vào đó để biết thiết bị mình đang làm là gì:

Biến tần Cyclo

• Với Cyclo thì các bộ chuyển mạch 2 chiều được làm từ thyristor điều khiển đóng mở theo góc pha. Và chúng hoán đổi giữa các pha của nguồn để có thể tạo ra điện áp xoay chiều có các tần số thấp cấp cho mỗi pha của thiết bị tải.

Biến tần ma trận

• Điều đặc biệt các chuyển mạch 2 chiều tần số đóng cắt cao bằng IGBT có thể tạo nên ma trận. Việc chuyển giữa pha vào nguồn vào 3 pha ra cấp cho việc tải. Tần số và điện áp ra cấp cho việc tải trong điều khiển qua trạng trái đóng cắt của các khóa chuyển mạch trong ma trận chuyển mạch.

3. Ứng dụng phổ biến của bộ biến tần

#1. Biến tần cho bơm nước

Việc sử dụng các biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng tùy chọn, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng.

#2. Thiết bị quạt hút/ đẩy

Các thiết bị quạt hút đầy sử dụng phổ biến trong công nghiệp: Máy hút bụi, quạt lò, thông gió… Để điều khiển lượng gió cần thiết người ta thường sử dụng hệ thống điều khiển động cơ nhiều cấp; hỗ trợ các van khống chế…

Việc sử dụng biến tần điều để khiển động cơ sẽ cho phép điều khiển áp lực; và điều chỉnh lưu lượng theo yêu cầu cần thiết, khởi động mềm, việc tối ưu hóa hoạt động của động cơ tốt hơn, giúp giảm tiết kiệm điện năng lượng.

#3. Máy nén khí

Chế độ điều khiển việc cung cấp khí thông thường hoạt động công việc đóng/cắt thiết bị. Chế độ này kiểm soát không khí đầu vào qua van cửa vào một cách tốt hơn. Khi áp suất đạt đến giới hạn trên, van cửa vào đóng và máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động không tải. Khi áp suất đạt mức giới hạn dưới, van cửa vào mở và máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động có tải.

• Công suất định mức của motor sẽ được chọn theo nhu cầu lớn nhất và thông thường được thiết kế dư tải; dòng khởi động lớn, motor hoạt động là liên tục khi không tải làm tiêu tốn một lượng lớn điện năng.
• Chế độ điều khiển tốc độ quay motor bằng biến tần: lượng cung cấp khí chỉ cần đáp ứng đủ lượng khí tiêu dùng. Hệ thống cung cấp khí có thể đạt được hiệu quả cao nhất và tiết kiệm điện.

#4. Băng tải

• Đối với hệ truyền chuyển động băng tải có momen khởi động rất lớn. Việc biến tần có thể tạo momen khởi động cao nhưng vẫn đảm bảo được dòng điện khởi động trong mức giới hạn cho phép của lưới điện hoạt động. Khả năng khởi động và dừng nhẹ nhàng được thực hiện bằng cách điều khiển thời lượng cần thiết để tăng/giảm tốc.
• Việc gắn biến tần cho phép điều chỉnh tốc độ băng tải sao cho phù hợp với yêu cầu quy trình sản xuất. Năng lượng sẽ được tiết kiệm khi khỏi chạy động cơ ở một mức tốc độ phù hợp; với yêu cầu tải hệ số công suất của động cơ ở mức cao.
• Với mỗi hệ thống bằng tải điều có đoạn chạy theo quán tính; và cơ năng của băng tải có thể chuyển hóa thành năng lượng điện để tra về lưới với biến tần hãm và có thể tái sinh.

#5. Thiết bị nâng hạ

• Trong hệ thống nâng hạ trong XD và CN thường có những vấn đề thiết bị về hỗ trợ về công nghệ. Mà trong quá trình thiết kế truyền thống sẽ chưa đáp ứng tốt trong quá trình hoạt động: Khó kiểm soát được tốc độ trong qua trình chạy, chỉ chạy ở một tốc độ cố định và thấp. Vấn đề tăng/ giảm tốc dễ dẫn đến hiện tượng sốc cơ khí, việc dừng không chính xác khi tải thay đổi, sẽ thiếu an toàn trong quá trình hoạt động…
• Lắp biến tần có điều khiển định vị, các mô-men xoắn và hãm; giúp các ứng dụng như cần trục và pa-lăng khả thi bằng cách sử dụng động cơ xoay chiều. Với biến tần giành cho thiết bị nâng hạ sẽ thiết bị tích hợp các hệ thống hãm tái sinh, tra năng lượng về lưới, an toàn và tiết kiệm.