Ngày nay, biến tần đã trở thành một công cụ không thể thiếu trong việc tiết kiệm điện, tăng cường hiệu suất động cơ, kéo dài tuổi thọ máy móc. Ngoài những ứng dụng này, bo mạch biến tần còn có nhiều ứng dụng khác quan trọng trong cuộc sống hàng ngày. Dưới đây là hướng dẫn chi tiết về cách lựa chọn, nguyên lý hoạt động cũng như một số loại biến tần phổ biến hiện nay mà NPV muốn chia sẻ thông tới bạn đọc.
Những khái niệm cơ bản về bo mạch biến tần
Biến tần hay còn gọi là bộ biến đổi tần số (VFD), một công cụ quan trọng trong điều khiển tốc độ quay của động cơ xoay chiều AC. VFD thực hiện điều này bằng cách điều chỉnh tần số của nguồn cấp điện cho động cơ, giúp thay đổi tốc độ quay một cách linh hoạt.
Khái niệm này còn được gọi là bộ điều khiển tốc độ động cơ (VSD) hoặc bộ biến đổi điện áp tần số (VVVFD). Biến tần sử dụng linh kiện bán dẫn để điều khiển dòng điện lẫn từ trường, từ đó thay đổi tốc độ quay của động cơ mà không cần sử dụng các bộ phận cơ khí như hộp số.
Cấu trúc và nguyên lý hoạt động của bo mạch biến tần
Bo mạch biến tần thường bao gồm các phần có khả năng nhận điện áp đầu vào cùng với tần số cố định. Các thành phần cụ thể như: Bộ lọc, mạch điều khiển, bộ nghịch lưu IGBT, bộ chỉnh lưu. Ngoài ra, biến tần tích hợp thêm thành phần khác: Bộ điện kháng 1 chiều, bộ phím điều khiển, bộ điện kháng xoay chiều, màn hình hiển thị, điện trở hãm và các module truyền thông.
Nguyên tắc hoạt động của biến tần đầu tiên là 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. , điện áp 1 chiều sẽ được lưu trữ trong tụ điện. Sau đó, thông qua quá trình kích hoạt tự động, bộ biến đổi IGBT hoạt động tương tự công tắc nhanh, tạo ra dạng sóng đầu ra của biến tần. Bằng cách điều chế độ rộng xung PWM, điện áp xoay chiều 3 pha được hình thành, thực hiện quá trình biến tần.
Cách lựa chọn biến tần cho motor
Motor biến tần là loại motor 3 pha có khả năng thay đổi tốc độ dựa trên tần số.
Được biểu thị bằng ký hiệu như YVP, YVF, Y3VP, Y2VP.
Lựa chọn bộ máy biến tần cần dựa vào các yếu tố sau:
- Thông số động cơ: Động cơ 3 pha thường có thông số như 127/220V, 220/ 380V, 380/ 660V. Thường phổ biến nhất là động cơ 3 pha 220/ 380V.
- Loại tải: Dựa trên đặc tính mô men của từng ứng dụng, biến tần được chia thành tải nhẹ, tải trung bình, tải nặng. Tải nặng phù hợp cho tải thấp hơn cùng công suất, nhưng đôi khi lãng phí về giá thành. Tương tự, biến tần loại tải nhẹ hơn không phù hợp cho tải nặng hơn, tuy vậy bạn cũng có thể chọn biến tần loại tải nhẹ công suất cao hơn sử dụng cho tải nặng.
- Chế độ vận hành: Loại biến tần điều khiển động cơ tăng tốc, giảm tốc, chạy hay dừng, đảo chiều quay liên tục,… cần biến tần chịu được độ quá tải cao. Chế độ dài hạn yêu cầu tốc độ ổn định sau khởi động, thích hợp cho ứng dụng quạt, máy bơm.
- Dòng biến tần chuyên dụng: Nhiều hãng tạo biến tần chuyên dụng chỉ dành cho một loại ứng dụng như máy làm nhang, biến tần thang máy.
- Chọn hãng sản xuất: Trong thị trường có nhiều hãng sản xuất biến tần, chất lượng khác nhau. Chọn hãng uy tín để đảm bảo sản phẩm chất lượng nhất.
Một số biến tần phổ biến nhất hiện nay
Hiện nay, trên thị trường có một số biến tần Yaskawa phổ biến được ứng dụng rộng rãi:
- Biến tần Yaskawa V1000: Được thiết kế nhỏ gọn, thường sử dụng cho ứng dụng vừa và nhỏ. Nó cung cấp khả năng điều chỉnh tốc độ quay động cơ, tăng hiệu suất, tiết kiệm năng lượng.
- Biến tần Yaskawa A1000: Sử dụng cho ứng dụng đa dạng, phức tạp. Sản phẩm cung cấp nhiều tính năng bảo vệ, điều khiển thông minh.
- Biến tần Yaskawa U1000: Là biến tần hiệu suất cao dựa trên công nghệ chuyển đổi ma trận. Nó tiết kiệm năng lượng, giảm tải cho các thành phần lưới điện. Kích thước nhỏ gọn, U1000 phù hợp ứng dụng tái tạo năng lượng.
- Biến tần Yaskawa J1000: Lựa chọn phổ biến cho ứng dụng vừa, nhỏ. Có khả năng điều khiển tốc độ, tính năng bảo vệ, thiết kế thân thiện môi trường, hỗ trợ tối ưu hóa hiệu suất.
- Biến tần Yaskawa GA800: Sự kết hợp giữa hiệu suất cùng linh hoạt. Bộ máy cung cấp tích hợp tính năng bảo vệ và quản lý, phù hợp cho nhiều ứng dụng công nghiệp.
Hướng dẫn sử dụng biến tần
Áp dụng các phương pháp điều khiển bo mạch biến tần, cần chú ý những điểm sau:
- Lựa chọn nơi lắp biến tần khô ráo, tránh bụi bẩn và chất ăn mòn.
- Tủ đặt biến tần cần có quạt thông gió, nhiệt độ không quá 22°C.
- Không thay đổi thông số kỹ thuật do nhà sản xuất đã cài đặt.
- Không đụng vào biến tần khi hoạt động.
- Tránh chạm vào linh kiện trên bo mạch.
- Đảm bảo không có vật kim loại vào bên trong bo mạch.
- Kết nối tiếp đất để tránh rò điện.
- Bảo dưỡng biến tần định kỳ, không quá 2 năm/lần.
- Chắc chắn nguồn điện đã được tắt trước khi bảo trì.
- Không tự ý lắp đặt, sửa chữa vì cấu trúc phức tạp, cần có chuyên gia thực hiện.
Nội dung bài viết trên NPV đã cung cấp chi tiết về bo mạch biến tần một cách cụ thể. Hy vọng những thông tin này sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về cách thức lựa chọn và áp dụng sản phẩm biến tần một cách hiệu quả.
