Cách chọn biến tần cho motor tại Khái Hưng Group

Ngày nay, máy biến tần đang là một thiết bị vô cùng phổ biến trong các hệ thống điện, cơ cấu tự động hóa. Nói chung, các loại biến tần ngày càng phát huy được tính năng, công dụng vượt trội của chúng trong đời sống. Nhưng để am hiểu sâu sắc và toàn diện về biến tần thì chúng ta cần phải nghiên cứu thêm. Vậy, biến tần là gì, biến tần có cấu tạo ra sao và nguyên lý hoạt động của chúng như thế nào?

Khái niệm máy biến tần là gì?

Cách chọn biến tần cho motor tại Khái Hưng Group

Biến tần – inverter hay còn có tên gọi khác là bộ biến đổi tần số Variable Frequency Drive, VFD. Đây là 1 thiết bị điều chỉnh tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều bằng phương pháp thay đổi tần số nguồn điện cấp vào cho động cơ. Cũng chính vì thế mà biến tần còn có 1 tên gọi là bộ điều chỉnh tốc độ của động cơ Variable Speed Drive, viết tắt là VSD.

Ngoài ra, điện áp cấp vào cho động cơ của biến tần cũng liên tục thay đổi theo tần số, cho nên người ta còn gọi biến tần là bộ biến đổi điện áp cho tần số Variable Voltage Voltage Frequency Drive, viết tắt là VVVFD.
Cấu tạo biến tần

Bên trong biến tần có rất nhiều bộ phận có chức năng có khả năng nhận điện áp đầu với có tần số cố định để có thể biến đổi thành điện áp có tần số f thay đổi, từ đó điều khiển tốc độ cho động cơ. Các bộ phận chủ yếu của biến tần bao gồm có: bộ nghịch lưu IGBT, bộ chỉnh lưu, bộ lọc và mạch điều khiển.

Ngoài ra, biến tần còn được tích hợp thêm 1 số bộ phận khác, chẳng hạn như: bộ điện kháng xoay chiều, điện trở hãm, màn hình hiển thị, bàn phím, bộ điện kháng 1 chiều, module truyền thông,…
Nguyên lý hoạt động của biến tần

Nguyên lý máy biến tần được thực hiện như sau:

Đầu tiên, nguồn điện 1 pha hoặc điện 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều sao cho bằng phẳng. Công đoạn này được tiến hành bằng bộ chỉnh lưu cầu diode cùng với tụ điện. Điện đầu vào lúc này có thể là 1 pha hoặc là 3 pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định, chẳng hạn như 380V 50Hz.

Điện áp 1 chiều nói trên sẽ được biến đổi (nghịch lưu) để trở thành điện áp xoay chiều có 3 pha đối xứng. Mới đầu, điện áp 1 chiều sẽ được tạo ra và lưu trữ trong giàn của tụ điện. Tiếp theo, thông qua 1 quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ biến đổi IGBT sẽ tạo ra 1 điện áp xoay chiều 3 pha bằng cách điều chế độ rộng của xung PWM.
Cách chọn biến tần cho motor

a) Cách chọn biến tần dựa vào thông số động cơ:

Động cơ 3 pha 127/ 220V được đấu nối theo hình sao để sử dụng nguồn 3 pha 220V thì chúng ta có thể sử dụng 2 loại biến tần. Nếu có nguồn cấp vào 3 pha 220V thì hãy chọn biến tần vào 3 pha 220V và ra 3 pha 220V. Nếu chỉ có nguồn điện 1 pha thì nên chọn biến tần vào 1 pha 220V và ra 3 pha 220V.

Động cơ 3 pha 220/ 380V được đấu hình tam giác để sử dụng nguồn 3 pha 220V thì cũng có thể dùng 2 loại biến tần như đã nói trên.

Động cơ 3 pha 220/ 380V được đấu nối hình sao để sử dụng nguồn điện 3 pha 380V có thể dùng biến tần vào 3 pha vào 380V và ra 3 pha 380V.

Động cơ 3 pha 380/ 660V được đấu tam giác để sử dụng nguồn điện 3 pha 380V thì dùng biến tần vào 3 pha 380V và ra 3 pha 380V.

b) Cách chọn biến tần căn cứ vào loại tải

Máy biến tần tải nhẹ: Với các ứng dụng như bơm, quạt thì chúng ta chọn dòng máy biến tần tải nhẹ.

Máy biến tần tải trung bình: Dùng cho các loại máy ly tâm, máy công cụ, băng tải, bơm áp lực,… .

Máy biến tần tải nặng: Dùng cho các loại máy nén, cẩu trục, nâng hạ, máy ép,…

c) Chọn biến tần dựa vào đặc điểm vận hành

Chế độ vận hành ngắn hạn: Chọn các biến tần để điều khiển động cơ tăng tốc, giảm tốc, đảo chiều quay liên tục, chạy, dừng,… đòi hỏi các biến tần có khả năng chịu được quá tải cao. Các bạn có thể lắp thêm điện trở xả để có thể bảo vệ được biến tần khỏi bị cháy.

Chế độ vận hành dài hạn: Dành cho những động cơ thường đạt tốc độ ổn định trong thời gian tương đối dài sau khi đã khởi động, chẳng hạn như quạt, bơm, băng tải,…

d) Cách chọn biến tần dựa vào các dòng biến tần chuyên dụng

Nhiều thương hiệu chế tạo các dòng biến tần chuyên dụng thường chỉ dùng cho 1 loại ứng dụng, chẳng hạn như quạt, máy làm nhang hay thang máy. Loại biến tần này có đặc điểm dễ thấy là được tối ưu cả về tính năng và giá thành so với việc chọn sử dụng các biến tần đa năng.

e) Chọn biến tần dựa vào hãng sản xuất

Hầu hết các hãng biến tần đều đáp ứng được các yêu cầu sử dụng trong thực tế và sản xuất công nghiệp, nhưng chỉ khác nhau ở yếu tố chất lượng do công nghệ sản xuất cũng như nguồn gốc xuất xứ, thương hiệu sẽ khiến cho giá thành của chúng cũng chênh lệch đáng kể.
Khi sử dụng biến tần cần lưu ý những gì?

Nên đặt biến tần ở những nơi khô ráo, không có bụi bẩn, nắng gió, mưa hay chất ăn mòn.

Tủ đặt biến tần cần phải có quạt thông gió, nhiệt động phòng không được để quá 22 độ C.

Không tự ý thay đổi các thông số kỹ thuật của biến tần mà các kỹ sư của hãng sản xuất đã thiết lập ngay từ ban đầu.

Không chạm tay vào máy biến tần khi máy đang vận hành.

Không chạm tay vào bất kỳ linh kiện nào ở trên bo mạch của biến tần.

Không để các chất bằng kim loại rơi vào trong các bo mạch.

Nối tiếp đất cho các loại biến tần nhằm tránh hiện tượng rò rỉ điện.

Định kỳ bảo dưỡng tối đa cho biến tần là 2 năm/ lần.

Đảm bảo ngắt nguồn điện cho biến tần trước khi tiến hành bảo trì.

Khách hàng sử dụng tuyệt đối không được tự ý lắp đặt, bảo trì biến tần bởi cấu tạo của máy biến tần khá phức tạp, muốn sửa chữa hay lắp đặt cần phải có kỹ sư, chuyên gia có kiến thức chuyên môn thực hiện.