Nguyên lý hoạt động của biến tần là gì? Giúp tiết kiệm điện ra sao

Nguyên lý hoạt động của biến tần là gì? Giúp tiết kiệm điện ra sao

So với trước đây việc sử dụng thiết bị biến tần cho hệ thống điện được xem là xa xỉ thì hiện nay với việc phát triển của công nghệ điều này đã không còn quá xa lạ. Đây là một thiết bị cực kì hữu ích trong quá trình vận hành và hỗ trợ các thiết bị điện khác. Vậy nguyên lý hoạt động của biến tần là gì? Giúp tiết kiệm điện ra sao chúng ta hãy cùng khám phá nhé!

Biến tần là gì?

Để trả lời cho câu hỏi này thì chúng tôi xin đưa ra những ý như sau: Biến tần là một thiết bị tự động hóa nó giúp điều khiển vô cấp tốc độ động cơ không tiếp điểm hiện đại nhất trên thế giới với nhiều tiện ích nổi bật.

Nguyên lý hoạt động của biến tần

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM).

– Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tùy theo bộ điều khiển. – Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tùy theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp – tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.

– Ngoài ra, thiết bị biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Ngày nay biến tần có tích hợp cả bộ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.

Khả năng tiết kiệm điện của biến tần

– Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất chế tạo theo công nghệ hiện đại. Chính vì vậy, năng lượng tiêu thụ cũng xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống.

– Qua tính toán với các dữ liệu thực tế, với các chi phí thực tế thì với một động cơ sơ cấp khoảng 100 kW, thời gian thu hồi vốn đầu tư cho một bộ biến tần là khoảng từ 3 tháng đến 6 tháng. Hiện nay ở Việt nam đã có một số xí nghiệp sử dụng máy biến tần này và đã có kết quả rõ rệt.

– Với giải pháp tiết kiệm năng lượng bên cạnh việc nâng cao tính năng điều khiển hệ thống, các bộ biến tần hiện nay đang được coi là một ứng dụng chuẩn cho các hệ truyền động cho bơm và quạt.

– Nhờ tính năng kỹ thuật cao với công nghệ điều khiển hiện đại nhất (điều khiển tối ưu về năng lượng) các bộ biến tần đang và sẽ làm hài lòng nhiều nhà đầu tư trong nước, trong khu vực và trên thế giới.

Có thể nói biến tần ngày nay đã trở thành một thiết bị không thể thiếu nhất là trong các hệ thống điện phục vụ cho công việc sản xuất, kinh doanh. Nhờ biến tần mà bạn có thể giảm được đáng kể chi phí tiền điện mỗi tháng đấy.

Chia sẻ bài viết