Biến tần và những ưu điểm của biến tần

[thohaithoxuan]

Cấu trúc và ưu điểm của biến tần
Động cơ không đồng bộ là loại máy điện được sử dụng phổ biến trong kỹ thuật truyền động điện do có các ưu điểm là: đơn giản về kết cấu, gọn nhẹ, dễ chế tạo, dễ sử dụng, đặc biệt động cơ rô-to lồng sóc có kết cấu đơn giản, ở phần quay không có yêu cầu về cách điện và có thể làm việc ở cả môi trường có hoạt tính cao hoặc trong nước.
Trước đây việc điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều không đồng bộ thường gặp khó khăn khi điều khiển ở vùng tốc độ thấp. Ngày nay, động cơ không đồng bộ được điều chỉnh bằng các bộ biến tần bán dẫn đã và đang được hoàn thiện và có khả năng cạnh tranh lớn với điều khiển một chiều, nhất là ở vùng công suất truyền động lớn hoặc tốc độ thấp.

Cấu trúc của bộ biến tần bán dẫn
Bộ biến tần là thiết bị biến đổi nguồn điện từ tần số cố định (thường 50Hz) sang nguồn điện có tần số thay đổi cung cấp cho động cơ xoay chiều.



Điện áp xoay chiều tần số cố định (50Hz) được chỉnh lưu thành nguồn một chiều nhờ bộ chỉnh lưu (CL) ( có thể là không điều khiển hoặc bộ chỉnh lưu điều khiển), sau đó qua bộ lọc và bộ nghịch lưu (NL) sẽ biến đổi thành nguồn điện áp xoay chiều ba pha có tần số biến đổi cung cấp cho động cơ. Bộ biến tần phải thoả mãn các yêu cầu sau:
- Có khả năng điều chỉnh tần số theo giá trị tốc độ đặt mong muốn.
- Có khả năng điều chỉnh điện áp theo tần số để duy trì từ thông khe hở không đổi trong vùng điều chỉnh momen không đổi.
- Có khả năng cung cấp dòng điện định mức ở mọi tần số.

Ưu điểm của Biến Tần
- Cho phép mở rộng dải điều chỉnh và nâng cao tính chất động học của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều.
- Hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ bằng biến tần có kết cấu đơn giản, làm việc được trong nhiều môi trường khác nhau.
- Khả năng điều chỉnh tốc độ động cơ dễ dàng.
- Có khả năng đáp ứng cho nhiều ứng dụng khác nhau.
- Các thiết bị cần thay đổi tốc độ nhiều động cơ cùng một lúc (dệt, băng tải ...).
- Các thiết bị đơn lẻ yêu cầu tốc độ làm việc cao (máy li tâm, máy mài...).

--------------------------------------------------------------------------------
Xem bài viết cùng chuyên mục:

• Tài liệu hướng dẫn sử dụng Biến tần của các Hãng.
• Thảo luận về điều khiển động cơ servo và step
• Biến tần điều khiển cầu trục
• mạch on/off bằng 1 nut nhấn
• cách cài đặt biến tần
• Sự ứng dụng của Biến tần.
• Giải thích sơ đồ đấu dây biến tần
• thảo luận về biến tần 4Q
• Biến Tần là gì?
• Kết nối 1 biến tần điều khiển nhiều motor
• Biến tần điều khiển động cơ servo.
• Vì sao hệ số công suất cospi " Âm "
• Cách đấu dây khi sử dụng biến tần
• sơ đồ chân rơ le
• Nhờ hướng dẫn đấu dây biến tần

[johny]

Dùng động cơ xoay chiều + Biến tần khó thay thế được với động cơ 1 chiều + Bộ đk 1 chiều lắm, Vì khi sử dụng động cơ 1 chiều tương ứng với moment rất lớn, cái này động cơ xoay chiều không đáp ứng được, Và kích thước động cơ 1 chiều thì nhỏ gọn động cơ xoay chiều (hình như vậy).

[vanlathe]

Dùng động cơ xoay chiều + Biến tần khó thay thế được với động cơ 1 chiều + Bộ đk 1 chiều lắm, Vì khi sử dụng động cơ 1 chiều tương ứng với moment rất lớn, cái này động cơ xoay chiều không đáp ứng được, Và kích thước động cơ 1 chiều thì nhỏ gọn động cơ xoay chiều (hình như vậy).

bạn nói kích thước động cơ 1 chiều nhỏ hơn động cơ xoay chiều là sai rồi đó mà ngược lại. Trong các biến tần hiện nay thường có thêm chức năng khởi động high Moment, nên cũng đã dần thay thế hẳn động cơ một chiều trong các lô truyền động rồi.

[vinhphong229]

Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1pha 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 tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ 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, 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.

TIẾT KIỆM ĐIỆN
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.

CÁC LOẠI TẢI NÊN SỬ DỤNG BIẾN TẦN ĐỂ TIẾT KIỆM ĐIỆN
1. Phụ tải có mô mem thay đổi (điều hòa trung tâm, bơm cấp nước, bơm quạt mát,... ).
2. Động cơ luôn chạy non tải mà không thể thay động cơ được thì phải lắp thêm biến tần.



PS:lượm được trên mạng

[Uyên Thảo]

Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1pha 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 tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ 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, 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.

TIẾT KIỆM ĐIỆN
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.

CÁC LOẠI TẢI NÊN SỬ DỤNG BIẾN TẦN ĐỂ TIẾT KIỆM ĐIỆN
1. Phụ tải có mô mem thay đổi (điều hòa trung tâm, bơm cấp nước, bơm quạt mát,... ).
2. Động cơ luôn chạy non tải mà không thể thay động cơ được thì phải lắp thêm biến tần.

bác để thêm cái link nữa : http://my.opera.com/NhanViet/blog/show.dml/1578949
thì hay hơn đó .

[nhophuongnam]

Dùng động cơ xoay chiều + Biến tần khó thay thế được với động cơ 1 chiều + Bộ đk 1 chiều lắm, Vì khi sử dụng động cơ 1 chiều tương ứng với moment rất lớn, cái này động cơ xoay chiều không đáp ứng được, Và kích thước động cơ 1 chiều thì nhỏ gọn động cơ xoay chiều (hình như vậy).

ở dãi công suất nhỏ thì có thể nhưng nếu công suất trên 200kw thì động cơ xoay chiều và biến tần là giải pháp khả thi nhất.