Biến tần là thiết bị công nghệ tiên tiến, có chức năng chuyển đổi dòng điện xoay chiều từ tần số này sang tần số khác một cách linh hoạt. Sản phẩm này không chỉ giúp tiết kiệm điện năng mà còn bảo vệ động cơ và dây chuyền sản xuất, nâng cao hiệu suất sản xuất, cũng như cho phép điều khiển máy móc hoạt động với tốc độ tối ưu. Trong bài viết này, Lalicotech sẽ cung cấp kiến thức chi tiết về biến tần là gì? Cấu tạo và chức năng của biến tần? Các loại biến tần thông dụng hiện nay.

Biến tần là gì?

• Biến tần, hay còn gọi là biến tần AC, là một thiết bị quan trọng trong lĩnh vực điều khiển điện năng, cho phép thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều cung cấp cho động cơ. Nhờ vào khả năng này, biến tần có thể điều chỉnh tốc độ hoạt động của động cơ một cách linh hoạt và chính xác. Cụ thể, biến tần có thể thay đổi tần số từ 0Hz đến 400Hz và một số loại cao cấp còn đạt đến 590Hz hoặc hơn.
• Chức năng chính của biến tần là điều khiển điện năng cung cấp cho cuộn dây bên trong động cơ, giúp tạo ra từ trường xoay để quay động cơ mà không cần sử dụng các hộp số cơ khí. Sử dụng công nghệ linh kiện bán dẫn, biến tần thực hiện đóng ngắt dòng điện một cách tuần tự, từ đó cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ từ chậm đến nhanh tùy theo yêu cầu ứng dụng cụ thể. Điều này không chỉ mang lại hiệu suất hoạt động cao mà còn giảm thiểu tổn thất năng lượng.
• Biến tần được ứng dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp, phục vụ cho việc điều chỉnh tốc độ động cơ, đảo chiều quay, giảm dòng khởi động, giảm rung động và tiết kiệm năng lượng. Việc sử dụng biến tần không chỉ nâng cao hiệu quả vận hành mà còn góp phần cải thiện độ bền của thiết bị, tạo ra một hệ thống tự động hóa thông minh và hiện đại hơn trong quá trình sản xuất.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần như thế nào sẽ được Lalicotech giải đáp ngay dưới đây:

Cấu tạo của biến tần

Biến tần là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển công nghiệp, với cấu trúc đa dạng phù hợp với các yêu cầu kỹ thuật và mục tiêu sử dụng cụ thể. Các thành phần chính của biến tần được thiết kế nhằm đảm bảo hiệu suất ổn định và độ bền trong môi trường làm việc khắc nghiệt. Cấu trúc của một biến tần thường bao gồm:

1. Mạch nguồn: Cung cấp điện năng cần thiết cho toàn bộ hoạt động của biến tần, đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì nguồn điện ổn định.
2. Mạch điều khiển: Là bộ não của biến tần, thực hiện các chức năng lập trình, điều khiển và bảo vệ, đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn.
3. Mạch chuyển đổi tần số: Đây là phần cốt lõi của biến tần, có nhiệm vụ biến đổi tần số dòng điện đầu vào 50Hz thành dòng điện đầu ra có tần số điều chỉnh linh hoạt từ 0 đến 400Hz. Mạch này bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ lọc, và bộ nghịch lưu IGBT.
4. Mạch bảo vệ: Bao gồm các thiết bị chịu trách nhiệm bảo vệ quá tải, quá dòng và các sự cố điện khác, giúp bảo vệ ổn định hoạt động của hệ thống.
5. Màn hình và bàn phím: Dùng để người vận hành thực hiện các thao tác giám sát, cài đặt và điều khiển.

Nguyên lý hoạt động của biến tần

• Bộ biến tần là một thiết bị quan trọng trong hệ thống điện, hoạt động theo nguyên lý cơ bản là chuyển đổi nguồn điện. Quá trình bắt đầu khi nguồn điện xoay chiều (AC) một pha hoặc ba pha được chỉnh lưu thành điện một chiều (DC) nhờ vào bộ chỉnh lưu bằng diode và tụ điện, đảm bảo hệ số công suất (cos phi) luôn đạt tối thiểu là 0.96, không phụ thuộc vào tải.
• Sau khi được chỉnh lưu, điện một chiều sẽ được biến đổi thành điện xoay chiều ba pha đối xứng thông qua quá trình nghịch lưu, thực hiện bởi các transistor lưỡng cực cách ly (IGBT) với kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ vào sự tiến bộ của công nghệ vi xử lý và linh kiện bán dẫn, tần số chuyển mạch có thể lên đến tần số siêu âm, giúp giảm tiếng ồn động cơ và tổn thất trên lõi sắt.
• Điện áp xoay chiều ba pha đầu ra được điều chỉnh linh hoạt về biên độ và tần số tùy thuộc vào bộ điều khiển. Theo lý thuyết, quy luật giữa điện áp và tần số thay đổi theo chế độ điều khiển; với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp – tần số là cố định. Tuy nhiên, đối với tải bơm và quạt, mối quan hệ này là hàm bậc 4, với điện áp là hàm bậc 4 của tần số, tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ.
• Hiệu suất của bộ biến tần rất cao nhờ vào công nghệ linh kiện bán dẫn hiện đại, giúp năng lượng tiêu thụ gần như xấp xỉ năng lượng yêu cầu. Ngày nay, các bộ biến tần thường được tích hợp nhiều chế độ điều khiển khác nhau, bao gồm cả PID và hỗ trợ nhiều chuẩn truyền thông, thuận lợi cho quản lý và giám sát trong hệ thống SCADA.

Chức năng của biến tần

• Biến tần là thiết bị quan trọng trong việc điều khiển động cơ, cho phép điều chỉnh tốc độ thông qua việc thay đổi tần số đầu vào. Việc này không chỉ nâng cao độ chính xác mà còn mang lại sự linh hoạt trong hoạt động của máy móc và dây chuyền sản xuất.
• Ngoài khả năng điều chỉnh tốc độ, biến tần còn cho phép đảo chiều quay của động cơ. Tính năng này có thể được cài đặt tự động khi máy đạt đến giới hạn hành trình hoặc khi cần điều chỉnh nhanh chóng trong trường hợp khẩn cấp.
• Một trong những ưu điểm nổi bật của biến tần là khả năng bảo vệ động cơ. Thiết bị này được trang bị hệ thống giám sát điện tử, có khả năng cảnh báo và ngăn ngừa tình trạng quá tải, quá áp, hoặc mất pha, giúp tạo ra một môi trường vận hành an toàn cho thiết bị.
• Biến tần còn giúp giảm dòng khởi động so với các phương pháp truyền thống như khởi động trực tiếp hay sao-tam giác, từ đó hạn chế hiện tượng sụt áp và tăng cường độ ổn định cho quá trình khởi động.
• Với khả năng tích hợp module truyền thông, biến tần giúp dễ dàng điều khiển và giám sát từ xa. Quá trình khởi động mượt mà từ tốc độ thấp giúp bảo vệ động cơ khỏi những tổn thương do khởi động đột ngột, đồng thời nâng cao tuổi thọ cho thiết bị.
• Đặc biệt, việc ứng dụng biến tần còn mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng đáng kể, giảm chi phí lắp đặt tụ bù và giảm thiểu thất thoát năng lượng. Qua đó, nó không chỉ góp phần nâng cao hiệu suất làm việc mà còn giảm độ ồn, độ rung, cải thiện môi trường làm việc cho nhân viên.

Phân loại các loại biến tần theo điện áp

Biến tần là thiết bị quan trọng trong việc điều khiển và điều chỉnh tốc độ của động cơ điện, và chúng được phân loại chủ yếu theo loại điện áp mà chúng xử lý. Các biến tần hiện nay chủ yếu hoạt động dựa trên điện áp AC hay DC, với từng loại có những ứng dụng riêng biệt.

Biến Tần AC

Biến tần AC là loại thiết bị phổ biến nhất, với hơn 85% biến tần hiện có hoạt động trên nền tảng điện áp xoay chiều. Biến tần AC có thể được chia thành hai loại chính: biến tần 1 pha và biến tần 3 pha. Biến tần 1 pha thường được sử dụng trong các ứng dụng nhỏ hơn, với điện áp đầu vào là 220V và đầu ra có thể là 3 pha 220V. Trong khi đó, biến tần 3 pha chủ yếu sử dụng điện áp đầu vào là 380V, phù hợp với nhiều nhà máy và cơ sở sản xuất lớn để điều khiển các động cơ công suất cao.

Biến Tần DC

Biến tần DC, trái ngược với biến tần AC, chủ yếu được thiết kế để điều khiển động cơ điện một chiều. Thiết bị này hoạt động bằng cách tách riêng phần cảm ứng và mạch rẽ nhánh, tạo ra sóng sin mới từ các tín hiệu sóng vuông ở các điện áp khác nhau. Biến tần DC thường cần sử dụng một tụ điện lớn để hỗ trợ hoạt động của nó, cho phép điều chỉnh hiệu quả hơn.

Biến Tần Điều Khiển Tốc Độ

Một trong những ứng dụng chính của biến tần là điều khiển tốc độ động cơ. Bằng cách thay đổi tần số dòng điện, biến tần có thể điều chỉnh tốc độ của động cơ theo nhu cầu. Việc này không chỉ giúp bảo vệ động cơ khỏi các tình huống khởi động mạnh mà còn giảm tải cho hệ thống điện và giảm thiểu sốc cơ khí, từ đó nâng cao độ bền và hiệu suất hoạt động.

Biến Tần Hòa Lưới

Loại biến tần này, thường được biết đến với tên gọi biến tần năng lượng mặt trời, có vai trò rất quan trọng trong hệ thống điện năng lượng mặt trời. Khi tấm pin năng lượng mặt trời thu thập năng lượng và tạo ra dòng điện một chiều, biến tần hòa lưới chuyển đổi dòng điện đó thành dòng điện xoay chiều 220V để hòa vào lưới điện. Quá trình này diễn ra hoàn toàn tự động, cho phép hệ thống ngừng hoạt động khi không có ánh sáng và hoạt động trở lại khi có.

Biến Tần Thang Máy và Biến Tần Hạ Thế

Biến tần thang máy được ứng dụng để điều khiển tốc độ giúp thang máy dừng ở các vị trí mong muốn một cách mượt mà. Trong khi đó, biến tần hạ thế có đầu vào 110V, 220V và 380V, phục vụ cho các ứng dụng trong môi trường điện áp thấp hơn.

Biến Tần Trung Thế

Khác biệt với các loại biến tần trên, biến tần trung thế có điện áp đầu vào cao, thường từ 3 kV đến 11 kV. Tuy nhiên, tại Việt Nam, loại biến tần này ít được sử dụng, chủ yếu trong các ứng dụng công nghiệp lớn.

Thương hiệu biến tần phổ biến tại Việt Nam

Biến Tần INVT

Biến tần INVT nổi bật với các dòng sản phẩm đa năng, chuyên dụng, trung thế và phòng nổ, phục vụ đa dạng nhu cầu công nghiệp. Dải điện áp của INVT trải từ 220V đến 10kV, với công suất từ 0.4kW đến 10,000kW. Sản phẩm của INVT có khả năng điều khiển động cơ đồng bộ, động cơ không đồng bộ và servo, được tích hợp nhiều tính năng thông minh, hiệu suất cao và tiết kiệm năng lượng. Với những ưu điểm này, biến tần INVT đã khẳng định được vị thế vững chãi trên thị trường, là một lựa chọn hàng đầu cho các ứng dụng công nghiệp hiện đại.

INVT, một trong những tập đoàn công nghệ hàng đầu thế giới, chuyên sản xuất biến tần và thiết bị tự động hóa, năng lượng điện, đã xây dựng nên mạng lưới nghiên cứu và phát triển mạnh mẽ với 12 trung tâm và hơn 1300 phát minh, cùng với 220 bản quyền phần mềm trong lĩnh vực biến tần – tự động hóa và năng lượng tái tạo. Sự đổi mới liên tục này góp phần nâng cao chất lượng sản phẩm và dịch vụ của INVT.

Biến Tần Siemens

Siemens, thương hiệu nổi tiếng của Đức, là nhà cung cấp hàng đầu về giải pháp truyền tải điện hiệu quả. Với bề dày kinh nghiệm và sự sáng tạo trong lĩnh vực tự động hóa, truyền động và phần mềm, Siemens đã chinh phục được thị trường công nghiệp toàn cầu, bao gồm cả Việt Nam, nơi mà Siemens Việt Nam được thành lập từ năm 1993.

Hiện nay, Siemens có ba trụ sở chính tại Hà Nội, Đà Nẵng và TP. Hồ Chí Minh, cùng một nhà máy sản xuất tại tỉnh Bình Dương. Các dòng biến tần SINAMICS của Siemens được thiết kế với tính năng linh hoạt, từ những ứng dụng cơ bản đến những tác vụ phức tạp. Thiết kế phần cứng được tối ưu hóa cho hiệu suất cao và độ tin cậy bền bỉ, giúp đáp ứng mọi yêu cầu khắt khe trong ngành công nghiệp.

Biến Tần Schneider Electric

Schneider Electric, tập đoàn toàn cầu có nguồn gốc từ Pháp, dẫn đầu trong lĩnh vực số hóa quản lý năng lượng và tự động hóa. Với mục tiêu phát triển bền vững và hiệu quả, Schneider Electric có mặt ở hơn 100 quốc gia, cung cấp dải sản phẩm từ những thiết bị đơn giản cho đến các hệ thống phức tạp cho tòa nhà cao tầng, trung tâm dữ liệu và hạ tầng công nghiệp.

Biến tần của Schneider Electric được thiết kế để mang lại giải pháp quản lý năng lượng hiệu quả, an toàn và tin cậy. Sự tích hợp công nghệ tiên tiến và quy trình hàng đầu thế giới đã giúp biến tần Schneider Electric chiếm được lòng tin của người dùng từ khi ra mắt. Các sản phẩm của họ không chỉ đáp ứng nhu cầu sử dụng mà còn không ngừng cải tiến để cung cấp những giải pháp năng lượng tối ưu cho mọi khách hàng.

Biến tần Delta

Delta là một thương hiệu biến tần khá phổ biến tại các nhà máy, công xưởng trong hệ thống điện hay tự động hóa máy móc.
Đây là sản phẩm không thể thiếu trong một số ngành ngành công nghiệp, nhà xưởng, hệ thống điện vận hành máy móc. Ứng dụng lớn nhất chính là điều khiển tốc độ của động cơ sử dụng dòng điện 3 pha.
Các dòng biến tấn Delta phổ biến: biến tần Delta VFD-L, biến tần Delta VFD-S, biến tần Delta VFD-EL, biến tần Delta VFD-M, biến tần Delta VFD-E, biến tần Delta VFD-CP2000, biến tần Delta VFD-C2000,…

Ứng dụng của biến tần trong máy quay ly tâm

Trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp hiện nay, việc điều chỉnh tốc độ quay của con quay là rất quan trọng để đảm bảo chất lượng sản phẩm. Điều này đặc biệt áp dụng cho việc kiểm soát quá trình trộn bột và bê tông. Biến tần, với khả năng điều chỉnh linh hoạt, không chỉ giới hạn trong ngành này mà còn mở rộng hàng nghìn ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Ứng dụng hiệu quả của biến tần giúp tối ưu hóa quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm cuối cùng.

Đơn vị cung cấp biến tần uy tín

Tại Lalicotech, chúng tôi tự hào mang đến cho khách hàng dịch vụ chuyên nghiệp và tận tâm nhất trong lĩnh vực biến tần. Với cam kết cung cấp những sản phẩm chất lượng hàng đầu, Lalicotech hướng đến việc đáp ứng nhu cầu đa dạng của từng doanh nghiệp, từ đó tối ưu hóa hiệu quả sản xuất và tiết kiệm năng lượng.

Biến tần, sản phẩm chủ đạo của chúng tôi, không chỉ giúp điều khiển tốc độ động cơ một cách linh hoạt mà còn nâng cao hiệu suất làm việc. Đội ngũ kỹ thuật viên dày dạn kinh nghiệm của chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ khách hàng từ khâu lắp đặt, cài đặt đến việc giải đáp tất cả các thắc mắc liên quan đến sản phẩm. Chúng tôi cam kết mang đến chế độ bảo hành chu đáo và dịch vụ hậu mãi tận tình, giúp bạn yên tâm khi sử dụng sản phẩm.

Nếu bạn đang tìm hiểu về biến tần và những ứng dụng của nó trong ngành công nghiệp, hãy liên hệ ngay với Lalicotech. Chúng tôi sẵn sàng cung cấp thông tin chi tiết, cũng như báo giá tủ điện công nghiệp phù hợp với yêu cầu của bạn. Với Lalicotech, bạn không chỉ được trải nghiệm sản phẩm tốt nhất mà còn nhận được sự hỗ trợ toàn diện, giúp doanh nghiệp của bạn phát triển bền vững.

Thông tin 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