Biến tần 3 pha đã trở thành một công cụ thiết yếu trong lĩnh vực kỹ thuật điện, đặc biệt là khi điều khiển động cơ. Công nghệ này cho phép điều chỉnh tốc độ, mô-men xoắn và hiệu suất của động cơ một cách linh hoạt, giúp tăng cường hiệu quả hoạt động trong các dây chuyền sản xuất và ứng dụng công nghiệp. Tuy nhiên, không phải ai cũng nắm vững nguyên lý hoạt động và các ứng dụng cụ thể của biến tần. Hãy cùng tìm biến tần 3 pha là gì? Tất tần tật thông tin cần biết qua bài viết dưới đây.

Biến tần 3 pha là gì?

Biến tần 3 pha là thiết bị chuyên dụng cho nguồn điện 3 pha, phổ biến với điện áp 220V hoặc 380V. Chức năng chính của nó là điều chỉnh tần số dòng điện cung cấp cho cuộn dây bên trong động cơ, từ đó cho phép kiểm soát linh hoạt tốc độ động cơ mà không cần phải sử dụng hộp số cơ khí.

Biến tần 3 pha được ưa chuộng hơn biến tần 1 pha nhờ khả năng điều khiển nhiều loại động cơ điện khác nhau. Các loại động cơ mà nó có thể điều khiển bao gồm động cơ không đồng bộ 3 pha, động cơ đồng bộ, động cơ có tần số thay đổi, động cơ servo không đồng bộ (ASM), động cơ spindle và động cơ truyền động trực tiếp.

Ưu điểm nổi bật của biến tần 3 pha là khả năng nâng cao hiệu suất hoạt động của động cơ, giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và tăng tính linh hoạt trong các ứng dụng công nghiệp. Nhờ đó, thiết bị này ngày càng trở thành giải pháp tối ưu và phổ biến trong tự động hóa sản xuất.

Cấu tạo biến tần 3 pha

Trong cấu trúc của biến tần 3 pha, có nhiều thành phần quan trọng đóng góp vào việc điều khiển hiệu quả động cơ điện. Dưới đây là mô tả chi tiết về các linh kiện chính trong biến tần 3 pha, tập trung vào vai trò của chúng đối với hoạt động của động cơ.

Mạch chỉnh lưu
Đây là bộ phận cốt lõi, đảm nhận chức năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC). Các thành phần bán dẫn, như diode, thường được sử dụng để hoàn thành quá trình chuyển đổi này. Việc chuyển đổi thành công là điều kiện tiên quyết để cung cấp nguồn năng lượng ổn định cho hệ thống.

Tụ điện nắn phẳng
Sau khi dòng điện được chỉnh lưu, tụ điện nắn phẳng xuất hiện với nhiệm vụ làm mịn dòng điện DC, giúp giảm thiểu các biến động về điện áp. Ổn định hóa điện áp là yếu tố quan trọng cho sự hoạt động liên tục của động cơ, đảm bảo rằng nguồn năng lượng được cung cấp đều đặn mà không bị gián đoạn.

Mạch nghịch lưu
Mạch nghịch lưu sử dụng công nghệ điều chế độ rộng xung (PWM) để chuyển đổi điện áp DC trở lại thành điện áp AC. Nhờ vào công nghệ này, các linh kiện bán dẫn được vận hành linh hoạt, cho phép điều chỉnh tần số và biên độ của dòng điện AC. Việc kiểm soát chính xác các tham số này là rất quan trọng trong việc điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của động cơ, giúp nâng cao hiệu suất và khả năng hoạt động của máy móc.

Mạch điều khiển
Mạch điều khiển có vai trò trung tâm trong việc giám sát và điều chỉnh hoạt động của biến tần 3 pha. Nó không chỉ bảo đảm rằng động cơ luôn duy trì tốc độ ổn định, mà còn cho phép lập trình linh hoạt các chế độ hoạt động khác nhau. Sự chủ động này trong việc điều khiển động cơ là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất làm việc, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ cho thiết bị.

Nguyên lý hoạt động của biến tần 3 pha

Nguồn điện xoay chiều ba pha được chuyển đổi thành nguồn điện một chiều thông qua quá trình chỉnh lưu và lọc, sử dụng bộ chỉnh lưu cầu Diode và tụ điện. Quá trình này không chỉ đơn thuần cung cấp điện một chiều mà còn duy trì hệ số công suất (cos φ) của hệ biến tần ba pha, có khả năng đạt tối thiểu là 0.96, bất kể tải là gì.

Sau khi có nguồn điện một chiều, nó tiếp tục được biến đổi trở lại thành điện áp xoay chiều ba pha đối xứng nhờ các transistor lưỡng cực cách ly (IGBT) thông qua phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nguyên lý hoạt động của biến tần ba pha ngày càng tiên tiến nhờ sự phát triển của công nghệ bán dẫn và vi xử lý. Điều này cho phép tần số chuyển mạch đạt đến dải tần số siêu âm, không chỉ giảm tiếng ồn phát ra từ động cơ mà còn giảm thiểu tổn thất trên lõi sắt của nó.

Hệ thống điện xoay chiều ba pha đầu ra có khả năng điều chỉnh linh hoạt cả về biên độ và tần số nhờ vào bộ điều khiển thông minh. Theo lý thuyết, tỉ lệ giữa điện áp và tần số sẽ tuân theo một quy luật riêng, phụ thuộc vào chế độ điều khiển mà người sử dụng lựa chọn. Mặc dù tỉ số điện áp-tần số giữ nguyên với các tải có momen không đổi, nhưng với các tải như bơm và quạt, quy luật này thay đổi thành một hàm bậc bốn.

Sự biến đổi này là cần thiết để tạo ra đặc tính mô men tuyến tính, biểu hiện qua một hàm bậc hai của tốc độ. Điều này hoàn toàn phù hợp với yêu cầu hoạt động của quạt và tải bơm, vì đặc tính mô men cũng trở thành hàm bậc hai của điện áp. Nhờ có các giải pháp này, động cơ hoạt động hiệu quả hơn, đồng thời tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường. Việc ứng dụng công nghệ hiện đại vào điều khiển và quản lý tải không chỉ tăng cường hiệu suất mà còn nâng cao độ bền và tuổi thọ của động cơ trong các hệ thống công nghiệp.

Cách sử dụng biến tần 3 pha

Phương pháp 1: Tùy chọn tốc độ cơ bản
Để kiểm soát động cơ 3 pha, bạn có thể sử dụng máy biến tần với các tốc độ (tần số) đã được thiết lập sẵn. Máy biến tần sẽ tự động điều chỉnh hoạt động theo tần số đã định, tương ứng với tín hiệu đầu vào mà nó nhận được, đảm bảo hiệu suất tối ưu cho động cơ.

Phương pháp 2: Điều khiển qua giao thức truyền thông
Máy biến tần còn có khả năng điều khiển thông qua các giao thức truyền thông như RS 485, RS 422, Modbus RTU, và ASCII. Ngoài ra, có thể áp dụng các tiêu chuẩn truyền thông phức tạp khác để tối ưu hóa quá trình điều khiển. Các thiết bị điều khiển, như HMI (Giao diện người-máy), PLC (Bộ điều khiển logic lập trình), và các thẻ điều khiển, sẽ được sử dụng dựa trên yêu cầu cụ thể của hệ thống để giám sát và điều chỉnh động cơ hiệu quả.

Phương pháp 3: Điều chỉnh tần số bằng biến trở
Một phương pháp khác để điều chỉnh tốc độ của động cơ là sử dụng biến trở chiết áp (loại 3 chân, dạng xoay) để điều chỉnh tần số đầu ra của máy biến tần. Điều này cho phép người vận hành tùy chỉnh tốc độ một cách linh hoạt và nhanh chóng theo nhu cầu thực tế của quy trình sản xuất.

Giá biến tần 3 pha là bao nhiêu?

Giá của biến tần 3 pha thường chịu ảnh hưởng bởi nguồn điện đầu vào, có thể là 3 pha 220V hoặc 3 pha 380V. Đối với động cơ công nghiệp, giá biến tần 3 pha thường dao động từ 3 triệu đến 4 triệu đồng trở lên, tùy thuộc vào tính năng và công suất. Các yếu tố như chất lượng, thương hiệu và tính năng bổ sung cũng góp phần quyết định chi phí của thiết bị này.

Mọi thông tin xin liên hệ:

CÔNG TY TNHH KỸ THUẬT LALICO

Địa chỉ: 453/2 Đường Tân Hòa, Phường Đông Hòa, TP. Dĩ An, Tỉnh Bình Dương

Hotline: 0985.241.142

Email: Sales.lalico@gmail.com