Khái niệm cơ bản về biến tần
Bài viết tìm hiểu Khái niệm cơ bản về biến tần
Khái niệm
Biến tần là thiết bị điều khiển động cơ điện, thay đổi tần số của nguồn điện.
Biến tần dùng để điều khiển động cơ điện xoay chiều 3 pha.
Chúng ta điều khiển tốc độ của động cơ bằng cách thay đổi tần số.
Biến tần có 2 loại : biến tần trực tiếp và biến tần gián tiếp
Nguyên lý hoạt động của biến tần
Nguyên lý cơ bản làm việc và khái niệm cơ bản về biến tần cũng khá đơn giản.
Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều.
Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện.
Nhờ vậy, hệ số 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 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 ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số.
Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có 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.
– Hiệu suất biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất tốt.
Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống.
– Khái niệm cơ bản về biến tần ngày nay phù hợp hầu hết các loại phụ tải.
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.
