Hãy sử dụng năng lượng theo hướng bền vững

Hiện nay hầu hết tất cả các tổ chức từ chính phủ tới phi chính phủ, từ doanh nghiệp tới cá nhân đều hướng tới hoạt động Sử dụng và tiết kiệm năng lượng theo hướng bền vững. Theo dự báo của các tổ chức quốc tế và nhiều chuyên gia, đến năm 2050, nhu cầu về năng lượng ở nước ta sẽ tăng lên 15 lần và chất thải cacbon phát ra do tiêu dùng năng lượng sẽ tăng 26 lần so với năm 2000. Bởi vậy, nếu không kịp thời có những chính sách phát triển năng lượng bền vững, thì Việt Nam sẽ đứng trước nguy cơ thiếu hụt năng lượng và chuyển thành nước nhập khẩu năng lượng trong tương lai.

Nguy cơ thiếu hụt năng lượng

Theo số liệu thống kê năm 2012 của Bộ Xây dựng, cả nước hiện có khoảng 756 đô thị các loại; con số này được dự báo sẽ tăng lên 1,5 lần trong giai đoạn 2015 - 2020. Đến năm 2025, dân cư đô thị được dự báo sẽ đạt xấp xỉ 52 triệu người, chiếm khoảng 50% tổng dân số cả nước. Điều này đồng nghĩa với việc nhu cầu xây dựng hạ tầng đô thị, đặc biệt là nhà ở tăng cao; kéo theo đó là nhu cầu sử dụng năng lượng ngày càng lớn hơn. Cùng với đó, ô nhiễm môi trường cũng ngày càng trầm trọng hơn.

Với việc phát triển thiếu quy hoạch như hiện nay, tới năm 2025, Việt Nam được dự báo sẽ thiếu hụt tới 70% tổng năng lượng tiêu dùng cần thiết, kéo theo đó là nhu cầu nhập khẩu tăng cao và giá cả năng lượng sẽ biến động rất phức tạp.

Cần Thơ đã tiết kiệm năng lượng như thế nào?

Nền kinh tế xã hội của Cần Thơ cũng đã hòa cùng với tốc độ phát triển của đô thị, nhiều tòa nhà cao tầng đang mọc lên ngày càng nhiều, kéo nhu cầu tiêu thụ năng lượng tăng. Vì vậy, sử dụng năng lượng hiệu quả trong các tòa nhà không chỉ tiết kiệm lượng điện năng lớn, giảm thiểu chi phí mà còn góp phần bảo vệ môi trường.

Trong một tòa nhà, hệ thống điều hòa không khí, hệ thống chiếu sáng, hệ thống thiết bị văn phòng, hệ thống thang máy và các thiết bị phụ trợ khác như bơm nước, thông gió… tiêu tốn năng lượng khá lớn. Trên thực tế, hầu hết các tòa nhà hiện chưa có sự quan tâm đúng mức về hiệu quả sử dụng năng lượng. Hiện tượng thất thoát, lãng phí năng lượng trong các tòa nhà rất lớn, ngay từ khâu thiết kế, lựa chọn vật liệu cho đến vận hành đều gây lãng phí năng lượng. Để nâng cao hiệu quả hoạt động của các tòa nhà cao tầng, vấn đề sử dụng năng lượng hiệu quả đang được đặt ra cấp thiết. Theo nhận định của ngành chuyên môn, thực hiện giải pháp tiết kiệm năng lượng tối ưu trong các tòa nhà cao tầng cần có giải pháp đồng bộ, không chỉ dựa vào các yếu tố kỹ thuật mà phải dựa vào các yếu tố tự nhiên trong thiết kế xây dựng như: khoảng không gian xanh để lấy ánh sáng và không khí từ thiên nhiên…

Những năm gần đây, Bộ Công thương đã tổ chức cuộc thi "Tòa nhà hiệu quả năng lượng" dành cho tất cả các tòa nhà, từ nhà công sở, trung tâm thương mại, trường học, bệnh viện... trên phạm vi cả nước. Đây là một trong những động thái tích cực góp phần giảm thiểu nguồn năng lượng tiêu hao cho đối tượng tòa nhà. Qua đó, tuyên truyền, giới thiệu những phương pháp sử dụng năng lượng tối ưu trong các tòa nhà. Tại TP Cần Thơ, Trung tâm Học liệu Trường Đại học Cần Thơ (2009) và khách sạn Victoria (2010) là 2 tòa nhà đạt giải "Tòa nhà hiệu quả năng lượng". Trung tâm Học liệu Trường Đại học Cần Thơ được thiết kế với nhiều yếu tố ưu việt trong tòa nhà như: tạo giếng trời lấy ánh sáng tự nhiên, có hồ nước giúp giảm bức xạ nhiệt…

Giải pháp tiết kiệm năng lượng kiểu mới

Tiết kiệm chi phí và tiết kiệm năng lượng là kim chỉ nam của bất kỳ công ty nào trong sản xuất và kinh doanh. Vì thế các nhà khoa học và tổ chức vì môi trường luôn tìm kiếm các giải pháp tiết kiệm năng lượng. Mô hình dịch vụ giúp tiết kiệm năng lượng cao mang tên ESCO đang được nhiều người dân, doanh nghiệp quan tâm vì hiệu quả, tiện lợi.

Tiết kiệm năng lượng (TKNL) bị hao phí nhờ vào việc đầu tư nâng cấp, trang bị hệ thống thiết bị mới với mức đầu tư chỉ bằng 20% - 30% giá trị của hệ thống hoặc thậm chí hoàn toàn miễn phí là giải pháp xanh có thể giúp tiết kiệm hơn 70% điện năng. Tất cả là nhờ ESCO (Energy service company - doanh nghiệp thương mại chuyên thực hiện gói dịch vụ năng lượng), một mô hình dịch vụ TKNL hiệu quả, mới mẻ đang manh nha phát triển tại Việt Nam.

Bạn có tin chỉ cần giải pháp nhỏ nhưng tiệt kiệm điện hiệu quả

Việc hạn chế tiêu thụ điện trong giờ cao điểm có thể giúp tiết kiệm đến 50% chi phí điện. Tuy nhiên, cần cân nhắc hiệu quả kinh tế của giải pháp này vì có thể làm phát sinh các chi phí khác như: Lương ngoài giờ, tiến độ sản xuất không đảm bảo…

Thay động cơ non tải, đặt tụ bù

Theo ông Phạm Huy Phong - Phó giám đốc Trung tâm Tiết kiệm Năng lượng thành phố Hồ Chí Minh, với những giải pháp như: Nâng cao hệ số công suất, thay thế động cơ non tải bằng động cơ có công suất nhỏ hơn cùng giải pháp quản lý phụ tải để hạn chế tiêu thụ điện trong giờ cao điểm sẽ giúp các doanh nghiệp tiết kiệm được các chi phí về điện.

Ông Phong cho biết, giá điện được bán theo hệ số công suất. Nếu hệ số công suất thấp thì doanh nghiệp sẽ phải trả tiền điện vô công. Hai giải pháp cơ bản để nâng cao hệ số công suất là thay thế động cơ non tải bằng động cơ có công suất nhỏ hơn và đặt tụ bù. Việc thay thế động cơ có thể là giải pháp tốn kém, vì vậy ngay từ khâu mua sắm thiết bị, doanh nghiệp cần lựa chọn động cơ phù hợp với nhu cầu.

Công nghệ tự động đã áp dụng biến tần

Hiện nay, trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh có khoảng 50 nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ cần ứng dụng máy biến tần tiết kiệm điện. Trong đó có 5 nhà máy sử dụng năng lượng trọng điểm (Nhà máy Gạch KATALAN, Viglacera, Nhà máy Gạch kiềm tính Từ Sơn, Công ty CP gạch Cầu Ngà, Nhà máy Sứ thủy tinh cách điện).

Bình quân sử dụng điện trong lĩnh vực này khoảng 100 triệu kWh/năm. Trong ngành sản xuất vật liệu xây dựng, gốm lại có mức tiêu hao năng lượng tương đối lớn. Tiêu hao năng lượng nhiều nhất trong sản xuất vật liệu xây dựng là khấu chế biến nguyên liệu đầu vào như: thái, nhào, trộn, khuấy…Tương tự, khâu đùn ép sản phẩm là công đoạn vận hành động cơ không tải- có tải không đều nên hao phí điện năng cũng khá nhiều. Vì vậy, vấn đề đặt ra là cần sử dụng các biện pháp công nghệ tác động vào quá trình hoạt động của các khâu sản xuất này để tiết kiệm năng lượng điện, giảm chi phí sản xuất.

Giải pháp tăng hiệu suất động cơ nhưng vẫn tiết kiệm điện

Khi sử dụng may bien tan với động cơ đồng bộ đã góp phần nâng cao hiệu suất làm việc của máy. Quá trình khởi động và dừng động hợp lý giúp cho tuổi thọ động cơ dài hơn, đồng thời an toàn, tiện lợi và việc bảo dưỡng động cơ ít hơn nên giảm số nhân công phục vụ, vận hành máy.

Tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quá trình khởi động và vận hành những máy có tải theo tốc độ. Ngoài ra máy có thể kết nối với máy tính ở trung tâm điều kiển, như vậy nhân viên vận hành có thể theo dõi được hoạt động của toàn bộ hệ thống và các thông số vận hành (áp suất, lưu lượng, vòng quay…), trạng thái làm việc cũng như cho phép điều chỉnh, chuẩn đoán, xử lý sự cố có thể xảy ra.

Áp dụng giải pháp công nghệ sử dụng bộ lắp máy biến tần điều khiển tự động vào các khâu của quá trình sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ là sự lựa chọn tối ưu nhất để nâng cao hiệu suất làm việc và hiệu quả sản xuất. Tiết kiệm điện tiêu thụ bình quân cho mỗi động cơ khoảng 20-30% mà vẫn duy trì quá trình hoạt động sản xuất hoàn hảo. Vì vậy, theo tính toán nếu tất cả 50 nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng trên địa bàn tỉnh Bắc Ninh đều áp dụng và sử dụng bộ máy biến tần vào các khâu sản xuất sẽ tiết kiệm khoảng 14 triệu kWh/năm.

Vinasoy tiết kiệm điện như thế nào?

Nhờ cải tạo, thay thế các máy móc, thiết bị tiêu tốn nhiều năng lượng bằng các loại máy, thiết bị tiết kiệm năng lượng, cũng như áp dụng nhiều giải pháp tiết kiệm điện nên sản lượng điện tiết kiệm trung bình của Nhà máy Sữa đậu nành Vinasoy đã đạt hơn 500 ngàn kWh/năm.

Mạnh dạn đầu tư

Theo ông Nguyễn Đình Mẫn – Phó Trưởng phòng kỹ thuật Nhà máy Sữa đậu nành Vianasoy, sau khi phối hợp với Trung tâm Tiết kiệm năng lượng TP.HCM, đã tiến hành kiểm toán năng lượng toàn bộ Nhà máy năm 2010, nhằm xác định các điểm bất hợp lý trong dây chuyền sản xuất, để có những giải pháp cải tiến, đầu tư thay thế dần các thiết bị tiêu hao năng lượng bằng các thiết bị tiết kiệm năng lượng.

 

Mục tiêu tiết kiệm điện của Cty giấy Bãi Bằng

Nhà máy Giấy Bãi Bằng (Tổng công ty Giấy Việt Nam) là một tổ hợp công nghiệp khép kín sản xuất bột, giấy, điện hơi, nước, hóa chất, công suất thiết kế ban đầu là 48.000 tấn bột và 55.000 tấn giấy/năm nên cần ứng dụng may bien tan vào tiết kiệm điện.

Với mục tiêu sản xuất theo hướng xanh, bền vững, nhiều năm qua, Nhà máy Giấy Bãi Bằng luôn chủ động hoàn thiện cải tạo nâng cấp, đầu tư chiều sâu công nghệ nhằm sử dụng một cách hợp lý, hiệu quả nhất nguồn nguyên liệu trong nước, năng lượng, hóa chất và nước sạch.

Mục tiêu tiết kiệm điện của Cty giấy Bãi Bằng

Nhà máy Giấy Bãi Bằng (Tổng công ty Giấy Việt Nam) là một tổ hợp công nghiệp khép kín sản xuất bột, giấy, điện hơi, nước, hóa chất, công suất thiết kế ban đầu là 48.000 tấn bột và 55.000 tấn giấy/năm nên cần ứng dụng may bien tan vào tiết kiệm điện.

Với mục tiêu sản xuất theo hướng xanh, bền vững, nhiều năm qua, Nhà máy Giấy Bãi Bằng luôn chủ động hoàn thiện cải tạo nâng cấp, đầu tư chiều sâu công nghệ nhằm sử dụng một cách hợp lý, hiệu quả nhất nguồn nguyên liệu trong nước, năng lượng, hóa chất và nước sạch.

Các doanh nghiệp cần tiết kiệm điện để phát triển bền vững

Tiết kiệm năng lượng với ứng dụng máy biến tần không chỉ đơn giản là những con số tiết kiệm được mà nhìn từ góc độ phát triển bền vững, tiết kiệm năng lượng giúp doanh nghiệp phát triển đồng bộ từ giảm chi phí, tăng lợi nhuận, tăng chất lượng sản phẩm, nâng cao năng lực quản lý, tăng tính cạnh tranh, giảm ô nhiễm môi trường…

Ngành sản xuất vật liệu xây dựng sử dụng biến tần tiết kiệm điện

Ai trong chúng ta và các doanh nghiệp đều biết rằng sử dụng năng lượng tiết kiệm và hiệu quả để tiết giảm chi phí sản xuất và tiêu dùng trong bối cảnh suy thoái kinh tế đang là một vấn đề quan tâm. Nhất là trong lĩnh vực sản xuất công nghiệp nói chung và ngành sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ nói riêng được các nhà sản xuất hết sức chú trọng khi họ áp dụng biến tần dùng cho băng tải.

Theo nhật báo đia phương của tỉnh Bắc Ninh thì hiện nay trên địa bàn tỉnh có khoảng 50 nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ. Trong đó có 5 nhà máy sử dụng năng lượng trọng điểm (nhà máy gạch KATALAN, Viglacera, nhà máy gạch kiềm tính Từ Sơn, Công ty CP gạch Cầu Ngà, nhà máy sứ thủy tinh cách điện). Bình quân sử dụng điện trong lĩnh vực này khoảng 100 triệu kWh/năm. Trong ngành sản xuất vật liệu xây dựng, gốm lại có mức tiêu hao năng lượng tương đối lớn. Tiêu hao năng lượng nhiều nhất trong sản xuất vật liệu xây dựng là khấu chế biến nguyên liệu đầu vào (thái, nhào, trộn, khuấy…). Khâu đùn ép sử dụng biến tần cho máy ép nhựa cho sản phẩm là công đoạn vận hành động cơ không tải- có tải không đều nên hao phí điện năng cũng khá nhiều. Vì vậy, vấn đề đặt ra là cần sử dụng các biện pháp công nghệ tác động vào quá trình hoạt động của các khâu sản xuất này để tiết kiệm năng lượng điện, giảm chi phí sản xuất.

Qua nghiên cứu công nghệ sản xuất của các nhà máy sản xuất vật liệu xây dựng, gốm trên địa bàn có sử dụng động cơ điện, Liên hiệp các Hội Khoa học và Kỹ thuật tỉnh đã khuyến cáo các doanh nghiệp nên lựa chọn giải pháp công nghệ “ứng dụng biến tần điều khiển tự động” tác động vào các khâu sản xuất có mức tiêu hao năng lượng lớn nhằm nâng cao hiệu suất làm việc của động cơ điện, tiết kiệm điện năng. Biến tần điều khiển tự động sẽ điều khiển động cơ không đồng bộ với tốc độ khác nhau, bảo đảm đủ năng lượng cho từng giai đoạn hoạt động ở từng thời điểm vận hành cụ thể. Đồng thời còn có tác dụng điều khiển quá trình khởi động và dừng chính xác động cơ trên hệ thống băng tải theo mức tải phù hợp với từng thời điểm khác nhau.

Nguyên lý làm việc để tiết kiệm điện của máy biến tần

Nguyên lý hoạt động máy biến tần

Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ máy 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 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 máy biến tần 3 pha (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng hoặc ngược lại từ 3 sang 1 pha dùng máy biến tần 1 pha. 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.

Điều chỉnh lưu lượng bằng biến tần

- Tại mỗi điểm làm việc, công suất tiếp nhận bởi lưu chất có thể tính bằng tích của áp suất và lưu lượng và biểu diễn bởi diện tích hình chữ nhật gạch chéo trên hình 2. So sánh diện tích này ở hai phương thức điều khiển với cùng một lưu lượng làm việc dễ dàng nhận thấy công suất bơm cần phải phát động trong trường hợp sử dụng biến tần là ít hơn đáng kể khi lưu lượng nhỏ hơn giá trị định mức của hệ thống. Áp suất khi đó được giảm theo lưu lượng nhờ vậy tránh tiêu phí năng lượng do tổn thất áp suất như trong trường hợp điều khiển bằng van.

- Hệ thống quạt và máy nén khí ly tâm có các đường đặc tính áp suất - lưu lượng có dạng tương tự như hệ thống bơm. Các hệ thống này cũng tuân thủ những nguyên tắc điều khiển lưu lượng và cơ chế tiết kiệm điện năng như đã xét ở phần trên. Hình 2 là ví dụ về việc áp dụng biến tần (VFD - Variable Frequency Drive) cho bơm và quạt trong hệ thống điều hòa thông gió (HVAC) cho cao ốc nhằm giải quyết bài toán tiết kiệm điện năng.

- Ngoài ra máy biến tần còn giúp giảm dòng khởi động mà mômen khởi động lớn.

Ngồn : ECC Cần Thơ

Máy biến tần và khả năng tiết kiệm điện

- Lĩnh vực có thể sử dụng máy biến tần để tiết kiệm điện năng là các hệ thống có mômen tải thay đổi theo tốc độ mà bơm và quạt ly tâm là những ứng dụng điển hình. Quan hệ giữa tải và vận tốc tuân theo luật đồng dạng: lưu lượng tỉ lệ bậc nhất, áp suất tỉ lệ bình phương, công suất tỉ lệ lập phương với vận tốc. Dưới đây, để làm rõ cơ chế tiết kiệm điện năng chúng ta sẽ khảo sát trường hợp bơm ly tâm.
- Trạng thái làm việc của hệ thống bơm có thể biểu diễn trên đồ thị lưu lượng - áp suất như hình 1: chế độ làm việc xác lập là giao điểm của đường cong đặc tính bơm và đặc tính hệ thống thủy lực. Ở bên trái điểm này làm, áp suất tạo ra bởi bơm lớn hơn áp suất cần thiết, lưu chất tăng vận tốc và lưu lượng tăng. Ở bên phải điểm làm việc, áp suất bơm tạo ra nhỏ hơn áp suất cần thiết lưu lượng giảm. Tại điểm làm việc, áp suất bơm cân bằng với áp suất hệ thống yêu cầu, lưu chất đạt đến vận tốc ổn định.
- Trong các hệ thống điều khiển lưu lượng bằng van, đặc tính của hệ thống thủy lực thay đổi theo vị trí của van. Điểm vận hành sẽ dịch chuyển trên đường đặc tính bơm tùy theo lưu lượng yêu cầu.
- Ngược lại, khi sử dụng may bien tan gia re để điều tiết lưu lượng, đặc tính bơm sẽ thay đổi và điểm làm việc sẽ dịch chuyển dọc theo đường đặc tính của hệ thống thủy lực.

Khởi động mềm để tiết kiệm năng lượng

- Về mặt công nghệ, có thể dễ dàng tích hợp vào khởi động mềm chức năng dịch lui pha của sóng điện áp để tiết kiệm điện năng khi động cơ làm việc ở chế độ nhẹ tải. Tuy nhiên, trên thực tế động cơ có thể tiêu tốn nhiều điện năng hơn khi sử dụng chức năng này.
- Chức năng tiết kiệm điện năng của khởi động mềm, nếu có, thực chất là nhằm vào việc cải thiện hiệu suất động cơ. Thực tế chế độ làm việc ảnh hưởng đến phân nửa tổn hao của động cơ, nửa kia là tổn hao cơ (ma sát và thông gió). Như vậy, với động cơ có hiệu suất 95%, điện năng tiết kiệm được tối đa là 2.5%.
- Theo kết quả thực nghiệm, để đạt được mức tiết kiệm trên, động cơ phải giảm xuống dưới 50% tải trong ít nhất 25% khoảng thời gian của chu trình làm việc. Những thiết bị cần thiết phải tiết kiệm điện năng như quạt và bơm lại hiếm khi làm việc dưới 80% tải. Trong những ứng dụng này, việc tiết kiệm điện năng thực sự chỉ đạt được bằng cách giảm tốc độ động cơ.
- Đối với những ứng dụng khác mà việc tiết kiệm điện năng có thể cần tính đến như máy nén khí và băng tải, chu trình vận hành thường có xu hướng buộc động cơ đột ngột quay lại trạng thái đầy tải. Việc áp toàn mômen tải lên trục động cơ lập tức như vậy có thể làm cho động cơ đang ở trạng thái non kích từ (để tiết kiệm điện năng) hút dòng lớn trong quá trình phục hồi mômen điện từ. Do đó, một phần hoặc tất cả điện năng được tiết kiệm trong lúc non tải sẽ tiêu hao trong quá trình quá độ này.

Khởi động mềm với máy biến tần là gì?

Máy biến tần kết hợp động cơ không đồng bộ có thể thay thế giải pháp truyền thống sử dụng van điều khiển và cho phép tiết kiệm điện năng nhờ khả năng thay đổi tốc độ. Việc loại bỏ van tiết lưu sẽ đơn giản hóa đáng kể hệ thống đường ống và giảm thiểu việc tổn hao áp suất.

- Với một trạm bơm tưới tiêu dù công suất lớn, để khởi động bơm vào chiều tối và dừng lúc bình minh thì chỉ cần khởi động mềm là đủ. Ngược lại, việc điều khiển các vòi phun của một đài nước dù nhỏ vẫn phải cần có biến tần để đạt được các hiệu ứng mỹ thuật động.

- Khởi động mềm tăng dần vận tốc động cơ đến tốc độ làm việc nhưng không thể giúp động cơ vận hành ở các vận tốc khác. Thiết bị điện tử công suất này thay thế các điều khiển sao - tam giác truyền thống và rất thích hợp cho các ứng dụng bơm/ quạt li tâm để hạn chế dòng khởi động. Đây là giải pháp kinh tế nhất để khởi động/ dừng động cơ công suất lớn nhờ:

• Giảm tác hại do quá trình quá độ động học của lưu chất như triệt sự va đập nước khi khởi động/ dừng bơm.
• Bảo vệ tránh chạy không tải, mất hoặc ngược pha, quá tải động cơ, kẹt cơ khí.
• Giảm ảnh hưởng đến nguồn cung cấp (dòng đỉnh và sụt áp khi khởi động)
• Khả năng giao tiếp với mạng điều khiển.

Máy biến tần thông minh nối mạng điều khiển từ xa

Nối mạng và truy cập từ xa

Khi thiết bị chẩn đoán, giám sát từ xa và kết nối mạng từ xa ngày càng phổ biến thì các giải pháp liên lạc cho máy biến tần trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Thế hệ biến tần mới cung cấp các giải pháp liên lạc tích hợp sẵn rất tiên tiến giúp người sử dụnglắp ráp các ứng dụng có mức độ tích hợp cao kết nối biến tần với quá trình sản xuất thông qua các mạng mở. Như vậy tiết kiệm được không gian panel so với giải pháp sử dụng card liên lạc tách biệt gắn bên ngoài biến tần.

Cùng với môđun liên lạc bên trong cho phép kết nối trực tiếp với các mạng sàn máy chuẩn, thế hệ biến tần ngày nay còn có thể tích hợp thông suốt với mọi quá trình sản xuất. Bên cạnh đó còn có các bộ chuyển đổi RS232 hỗ trợ biến tần, cung cấp khả năng liên lạc trực tiếp tới PC. Với dải hỗ trợ rộng như vậy, người sử dụng có thể cài đặt, chẩn đoán, giám sát và phân tích hoạt động của toàn bộ quá trình. Khi nhiều biến tần kết nối trên cùng một mạng, người sử dụng có thể giám sát cũng như cấu hình toàn bộ biến tần từ một điểm.

Lưu ý khi mua sử dụng máy biến tần?

+ Tùy theo ứng dụng mà bạn lựa chọn bộ biến tần cho phù hợp, theo cách đó bạn sẽ chỉ phải trả một chi phí thấp mà lại đảm bảo độ tin cậy làm việc.

+ Bên trong bộ biến tần là các linh kiện điện tử bán dẫn nên rất nhậy cảm với điều kiện môi trường, mà Việt Nam có khí hậu nóng ẩm nên khi lựa chọn bạn phải chắc chắn rằng bộ biến tần của mình đã được nhiệt đới hoá, phù hợp với môi trường khí hậu Việt Nam.

+ Bạn phải đảm bảo điều kiện môi trường lắp đặt như nhiệt độ, độ ẩm, vị trí.

Các may bien tan không thể làm việc ở ngoài trời, chúng cần được lắp đặt trong tủ có không gian rộng, thông gió tốt (tủ phải có quạt thông gió), vị trí đặt tủ là nơi khô ráo trong phòng có nhiệt độ nhỏ hơn 500oC, không có chất ăn mòn, khí gas, bụi bẩn, độ cao nhỏ hơn 1000m so với mặt nước biển.

+ Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng, nếu không hiểu hoặc không chắc chắn thì không tự ý mắc nối hoặc thay đổi các tham số thiết đặt.

+ Nhờ các chuyên gia kỹ thuật của hãng cung cấp biến tần cho bạn hướng dẫn lắp đặt, cài đặt để có được chế độ vận hành tối ưu cho ứng dụng của bạn.

+ Khi biến tần báo lỗi hãy tra cứu mã lỗi trong tài liệu và tìm hiểu nguyên nhân gây lỗi, chỉ khi nào khắc phục được lỗi mới khởi động lại.

+ Mỗi bộ biến tần đều có một cuốn tài liệu tra cứu nhanh, bạn nên ghi chép chi tiết các thông số đã thay đổi và các lỗi mà bạn quan sát được vào cuốn tài liệu này, đây là các thông tin rất quan trọng cho các chuyên gia khi khắc phục sự cố cho bạn.

Lợi ích khi sử dụng máy biến tần INVT

Điểm đặc biệt nhất của hệ truyền động biến tần - động cơ là bạn có thể điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ. Tức là thông qua việc điều chỉnh tần số và có thể điều chỉnh tốc độ động cơ thay đổi theo ý muốn trong một dải rộng.

Sử dụng máy biến tần giá rẻ, cũng có nghĩa là bạn mặc nhiên được hưởng rất nhiều các tính năng thông minh, linh hoạt như là tự động nhận dạng động cơ; tính năng điều khiển thông qua mạng; có thể thiết lập được 16 cấp tốc độ; khống chế dòng khởi động động cơ giúp quá trình khởi động êm ái (mềm) nâng cao độ bền kết cấu cơ khí; giảm thiểu chi phí lắp đặt, bảo trì; tiết kiệm không gian lắp đặt; các chế độ tiết kiệm năng lượng,…

Bạn sẽ không còn những nỗi lo về việc không làm chủ, khống chế được năng lượng quá trình truyền động bởi vì từ nay bạn có thể kiểm soát được nó thông qua các chế độ bảo vệ quá tải, quá nhiệt, quá dòng, quá áp, thấp áp, lỗi mất pha, lệch pha,… của biến tần.

Đặc biệt, với những may bien tan gia re có chế độ điều khiển “Sensorless Vector SLV” hoặc “Vector Control With Encoder Feedback”, bạn sẽ được hưởng nhiều tính năng cao cấp hơn hẳn, chúng sẽ cho bạn một dải điều chỉnh tốc độ rất rộng và mômen khởi động lớn, bằng 200% định mức hoặc lớn hơn; sự biến động vòng quay tại tốc độ thấp được giảm triệt để, giúp nâng cao sự ổn định và độ chính xác của quá trình làm việc; mômen làm việc lớn, đạt 150% mômen định mức ngay cả ở vùng tốc độ 0.

Sử dụng máy biến tần khởi động động cơ có lợ gì?

Theo trung tâm nghiện cứu tiết kiệm năng lượng của Cần Thơ việc tiết kiệm năng lượng ngày càng cấp bách, mỗi cá nhân cũng như mỗi doanh nghiệp cần biết áp dụng khoa học công nghệ ứng dụng vào sản xuất. Trong số nhưng công nghệ chúng ta phải nói tới máy biến tần. Sử dụng bộ may bien tan có rất nhiều lợi ích khi áp dụng để khởi động động cơ.

Khi thiết bị chẩn đoán, giám sát từ xa và kết nối mạng từ xa ngày càng phổ biến thì các giải pháp liên lạc cho biến tần trở nên quan trọng hơn bao giờ hết. Thế hệ biến tần mới cung cấp các giải pháp liên lạc tích hợp sẵn rất tiên tiến giúp người sử dụnglắp ráp các ứng dụng có mức độ tích hợp cao kết nối biến tần với quá trình sản xuất thông qua các mạng mở. Như vậy tiết kiệm được không gian panel so với giải pháp sử dụng card liên lạc tách biệt gắn bên ngoài biến tần. Cùng với môđun liên lạc bên trong cho phép kết nối trực tiếp với các mạng sàn máy chuẩn, thế hệ biến tần ngày nay còn có thể tích hợp thông suốt với mọi quá trình sản xuất...

Biến tần ý nghĩ tới đầu tiên là một thiết bị tự động hóa, thiết bị này giống như một quyển từ điển đa năng nó điều khiển vô cấp tốc độ động cơ không tiếp điểm hiện đại nhất trên thế giới, mang trong mình những tiện ích vượt trội mà bất cứ người sử dụng nào cũng cảm thấy hài lòng. Đó là bộ biến tần bán dẫn, một phương tiện kết nối cả thế giới truyền động, đã và đang làm thay đổi cả một kiểu tư duy trong điều khiển truyền động điện và quản lý điện năng.

Theo PGS,TS. Lê Tòng - chuyên gia đầu ngành trong lĩnh vực truyền động Việt Nam đánh giá thì bộ biến tần có tỷ lệ tăng trưởng rất nhanh ở Việt Nam trong những năm gần đây, hứa hẹn một thị trường đầy tiềm năng.

Trích nguồn www.ecccantho.gov.vn

Công nghệ máy biến tần cho máy nén khí trục vít Kobelco

Hiện nay ứng dụng công nghệ biến tần trong sản xuất công nghiệp đã rất phổ biến. Trong đó chúng ta có thể nói tới các máy móc công nghiệp như máy nén khí, khi sử dụng máy biến tần cho máy nén khí mang lại hiệu quả tiết kiệm năng lượng rất cao, đây là điều mà rất nhiều doanh nghiệp rất mong đợi. Không chi là doanh nghiệp, với cương vị và tầm nhìn vĩ mô của các nhà hoạch định chính sách chiến lược xanh vì mơi trường thì đây là kết quả của quá trình thức đẩy phát triển công nghệ vì một thế giớ xanh sạch đẹp.

Với điều khiển motor bằng biến tần giúp cho máy nén khí Kobelco dòng biến tần( VS) đạt hiệu suất cao và tiết kiệm điện năng tối đa. Máy nén khí biến tần Kobelco là sự kết hợp giữa kỹ thuật Motor hiện đại nhất và công nghệ biến tần siêu bền giúp cho máy chạy bền bỉ và đạt hiệu năng cao nhất.

LƯU LƯỢNG CAO NHẤT SO VỚI CÁC DÒNG MÁY CÙNG CÔNG SUẤT:

Máy nén khí Kobelco chạy biến tần sử dụng công nghệ trục vít mới nhất do hãng Kobe steel phát minh( đã được giải thưởng công nghệ của Nhật) với cặp trục vít lớn hơn, tối ưu hóa về cấu trục và chất liệu giúp cho máy đạt được lưu lượng khí đầu ra cao nhất thế giới hiện nay.

Motor power	KW	22	37	55	75
Lưu lượng	m3/min	4.2	7.6	11.2	15.7
% tăng	%	–	4%	10%	5%

Bộ biến cho máy nén khí sẽ giúp tiết kiệm năng lượng điện

Nguồn nhiên liệu sản xuất năng lượng tiêu thụ cho các máy móc thiết bị từ gia dụng tới công nghiệp ngày càng cạn kiệt, ngoài ra với sự biến đổi khí hậu toàn cầu đã yêu cấu các máy móc thiết bị điện tử và máy móc công nghiệp phải tiết kiệm điện. Trong ngày công nghiệp có hệ thống máy nén khí tiêu tốn khá nhiều năng lượng, để tiết kiệm điện cho máy nén khí người ta thường tích hợp sự dụng máy biến tần cho máy nén khí, với công nghệ biến tần cho máy nén khí tiết kiệm điện rất hiệu quả, mang lại lợi ích kinh tế cho doanh nghiệp và là xanh môi trường.

Ngày xưa biến tần đa số được sử dụng chính cho các loại máy bơm và quạt có công suất trung bình. Còn ngày nay, công nghệ biến tần đã được áp dụng cho các máy móc công nghiệp sử dụng động cơ điện khác điển hình như máy nén khí và nó đang gặt hái được những lợi ích to lớn.

Biến tần có tác dụng điều khiển và kiểm soát tốc độ động cơ trong máy nén khí bằng cách thay đổi tần số của dòng điện vì vậy sẽ tiết kiệm năng lượng hơn so với phương pháp điều khiển khác mà tốc độ động cơ luôn cố định.

Máy biến tần là gì? Nguyên lý hoạt động, Úng dụng của máy biến tần

Định nghĩa máy biến tần là gì?

Gần đây, rất nhiều sản phẩm từ điều hòa, tủ lạnh, quạt máy... đã ứng dụng công nghệ biến tần (inverter) nhằm tiết kiệm điện, tuy nhiên nguyên lý hoạt động của công nghệ inverter thế nào thì không phải ai cũng biết.

Để tìm hiểu kỹ về công nghệ may bien tan (inverter), Tiến sĩ Trần Văn Thịnh, Viện Điện - ĐH Bách khoa Hà Nội cho biết: Biến tần (Inverter) là thiết bị dùng để điều khiển tốc độ động cơ. Trên thế giới hiện nay, biến tần được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp. Ngoài ý nghĩa về mặt điều khiển, nó còn có nhiều chức năng khác như khởi động mềm, phanh, đảo chiều, điều khiển thông minh…Trong đa số trường hợp, việc sử dụng biến tần còn mang lại hiệu quả kinh tế, giúp tiết kiệm điện.

Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất biến tần, có nhiều loại khác nhau: Loại 1 pha, 3 pha và có nhiều dải công suất khác nhau

Nguyên lý hoạt động của máy biến tần

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha 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.

Khi máy biến tần mới khởi động chạy 1 lát dừng lại là bị lỗi gì?

Đối với các mấy biến tần đã có thời hạn sử dụng "quá date" thường gặp một số lỗi ngoài ý muốn, thường làm chậm quá trính làm việc của nhân viên, gián đoạn quy trình sản xuất làm việc của công ty. Dưới đây chúng tôi tổng hợp lại lỗi điển hình Máy biến tần mới chạy một lát bị lỗi nguyên nhân là gì? được trích nguồn từ Blog: suabientanritech.blogspot.com.

Trước hết kiểm tra xem đèn trạng thái “RUN” có còn sáng không? Nếu tắt thì có thể xảy ra những nguyên nhân sau:

- Tín hiệu lệnh chạy của biến tần bị ngắt (dây điều khiển bị đứt hoặc bị lỏng dây ở terminal điều khiển)

- Biến tần báo lỗi, nếu có lỗi thì biến tần sẽ dừng, hiển thị lỗi và đèn “TRIP” sẽ sáng lên.

Khắc phục:

- Kiểm tra dây điều khiển lệnh chạy của biến tần, siết lại terminal điều khiển

- Tham khảo bảng mã lỗi để khắc phục

- Liên hệ nhà cung cấp để được hỗ trợ tốt nhất

Nếu đèn “RUN” vẫn còn sáng thì có thể do:

- Tốc độ chạy của biến tần bị giảm về 0

- Motor bị kẹt cơ khí hoặc bị hư hỏng

- Board điều khiển bị lỗi

Chia sẻ kinh nghiệm biến tần cho máy CNC hay gặp lỗi gì?

Nội dung bài Biến tần cho máy CNC hay gặp lỗi gì? Trích nguồn từ suabientanritech.blogspot.com: Đối với mỗi máy biến tần cho máy CNC đều có lỗi khác nhau với mỗi nguyên nhận khác nhau, ví thế cần có cách khắc phục khác nhau.

Máy tiện CNC Fanuc Oi-T/ Oi – MATE/18i báo lỗi:1017 HYDRAULIC FAIL?

Nguyên nhân do áp lực dầu thủy lực không đủ. Cách xử lý theo thứ tự các bước sau: - Kiểm tra mực dầu thủy lực: châm thêm dầu thủy lực đúng theo yêu cầu nhà sản xuất, thử máy hoạt động chưa? - Nếu máy không hoạt động được, tiếp theo đo kiểm tra CB105-B7 On/Off có đóng hay chưa? - Kiểm tra công tắc bơm dầu thủy lực chắc bị hư hay không thay công tắc này.

Máy phay Vcenter -125, (Fanuc OM control) báo lỗi:1002 Hydraulic Pump OL

Nguyên nhân: Quá tải môtơ thủy lực: quá tải công tắc từ K104 Cácc bước xử lý: - Kiểm tra mực dầu thủy lực trong thùng dầu phù hợp chưa? - Kiểm tra nguồn điện cung cấp cho máy có phù hợp hay không? - Kiểm tra rò rỉ điện ở môtơ bơm dầu thủy lực - Kiểm tra dòng điện cài đặt qua công tắc K104 có đúng 3.3 Amps, sau khi thực hiện các công việc theo trình tự trên nhấn Reset thì kết thúc.

Tăng chất lượng nguồn + bộ biến tầng tăng khả năng tiết kiệm năng lượng

Hiệu suất làm việc của động cơ điện còn phụ thuộc vào chất lượng nguồn điện cung cấp cho nó. Nên để sử dụng điện năng cho động cơ một cách tiết kiệm, cũng cần quan tâm nâng cao chất lượng nguồn cung cấp, chú ý đến các yếu tố sau:

- Duy trì điện áp ổn định cho động cơ, giữ ở mức dao động tối đa là 5%. Nếu điện áp dưới 95%Uđm thì hiệu suất động cơ sẽ giảm 2%-4%. Khi làm việc với điện áp cao hơn định mức thì hiệu suất động cơ cũng suy giảm và ảnh hưởng đến tuổi thọ.

- Duy trì hệ số cosj cao (~ 0,92) cho lưới điện bằng cách giảm thiếu hụt công suất phản kháng (hạn chế động cơ không đồng bộ chạy non tải, thay thế động cơ không đồng bộ bằng động cơ đồng bộ) hoặc bù công suất phản kháng. Bù công suất phản kháng còn có tác dụng điều chỉnh và ổn định điện áp cho lưới điện.

- Giảm thiểu sự mất cân bằng pha vì sẽ gây tăng tổn thất và giảm hiệu suất động cơ.

- Nhận dạng và loại trừ các nguy cơ sự cố trên lưới điện như: mất pha, đứt dây trung tính, hở mạch nối đất…

Điều chỉnh tốc độ động cơ phù hợp để tiết kiệm điện

Trong các thiết bị như quạt gió, máy nén khí, bơm ly tâm… kiểu truyền thống, lưu lượng (tải) được điều chỉnh bằng các van tiết lưu theo yêu cầu công việc, nhưng công suất điện cung cấp vẫn không thay đổi, nên sẽ gây lãng phí điện năng. Khi thay đổi được tần số f, ta sẽ điều chỉnh được tốc độ quay n của động cơ (vì n=60f/p, p là số cặp cực), nên điều chỉnh được lưu lượng Q (vì Q~n). Vì công suất của động cơ tỷ lệ với lập phương tốc độ quay (P~n3), nên khi cần giảm lưu lượng thì công suất tiêu thụ của động cơ sẽ giảm theo hàm bậc ba, chẳng hạn lưu lượng giảm 10%-20%-30%-40% Qđm thì công suất tiêu thụ sẽ giảm tương ứng 22%-44%-61%-73% Pđm (hình 4) – Đây quả là con số tiết kiệm thật ấn tượng!

Nguyên lý cơ bản của bộ biến tần khá đơn giản: Đầu tiên, nguồn điện AC được chỉnh lưu và lọc thành nguồn DC bằng các bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ. Sau đó, điện áp DC được biến đổi nghịch lưu thành điện áp AC, thông qua hệ transistor lưỡng cực có cổng cách ly (IGBT) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) như hình 5. Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn, 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. Như vậy, khi sử dụng biến tần, ta có thể điều tiết được lưu lượng thông qua việc điều chỉnh tốc độ động cơ mà không cần dùng đến các van tiết lưu nữa, nhờ đó điện năng cung cấp cho động cơ được tiết giảm hơn.

Tăng khả năng tiết kiệm năng lượng cho động bằng cách dùng đúng công suất định mức

Cho dù động cơ của bạn đã được tích hợp sử dụng may bien tan thì việc sử dụng động cơ non tải hoặc quá tải đều làm tiêu hao nhiều năng lượng hơn so với việc bạn sử dụng đúng công suất định mức.

Hạn chế động cơ làm việc non tải hoặc quá tải để tiết kiệm năng lượng

Thực tế, động cơ của máy công cụ rất ít khi hoạt động với công suất định mức, mà thường là non tải. Các động cơ 1HP-5HP chạy dưới 45% tải thì hiệu suất bắt đầu giảm, sẽ làm tăng tổn thất, giảm hiệu suất và cosj (hình 2).

Nếu động cơ thường xuyên làm việc với tải dưới 45% định mức thì nên thay bằng loại có công suất nhỏ hơn. Trường hợp động cơ luôn làm việc dưới 40% công suất định mức mà không muốn thay thế, thì có thể giảm điện áp cung cấp cho động cơ bằng cách đổi tổ đấu dây stato từ D sang Y, sẽ giảm được công suất phản kháng 3 lần (Q~U2), nhưng lúc này phải kiểm tra lại điều kiện mở máy vì mômen cũng sẽ giảm 3 lần (M~U2).

Trong một số trường hợp tải của thiết bị như băng tải, gầu tải, máy nghiền, máy nén khí thay đổi liên tục, lúc non tải lúc đầy tải, thì có thể sử dụng thiết bị điều chỉnh công suất (PowerBoss) mà không cần phải thay thế động cơ. Nguyên lý làm việc của PowerBoss là cấp vừa đủ điện năng cần thiết thông qua thay đổi điện áp cấp cho động cơ. PowerBoss ứng dụng giải pháp khởi động mềm, các thyristor được bật ở điểm mà điện áp nguồn gần với zêro trong từng bán chu kỳ, nhờ đó sẽ giảm dòng điện cấp cho động cơ, nên giảm các tổn hao đồng và sắt bên trong động cơ.

Bộ biến tần kết động cơ hiệu suất sẽ giúp tiêt kiệm điện hiệu quả hơn

Với sự biến đổi khí hậu toàn cầu, cũng đó là hiệu ứng nhà kính ngày càng gay gắt thì việc tiết kiệm năng lương ngày càng trở nên cấp bách, từ đó đã ra đời may bien tan. Với bộ biến tần sẽ giúp hầu hết các động cơ sử dụng điện tăng hiệu suất và tiết kiệm điện hiệu quả.

Theo nghiên cứu của Cơ quan Năng lượng Quốc tế (IEA), năng lượng tiêu thụ của các động cơ điện chiếm 45% điện năng tiêu thụ toàn cầu, đứng đầu về mức tiêu thụ điện trong các loại phụ tải (với thiết bị chiếu sáng, tỷ lệ này là 19%, xếp thứ hai).

Một nghiên cứu khác của Tập đoàn ABB cho thấy, chi phí điện năng tiêu thụ hằng năm của một động cơ trong ngành công nghiệp tương đương bảy lần giá trị đầu tư ban đầu. Nếu giải quyết được vấn đề động cơ vận hành không hiệu quả (non tải hoặc vận hành khi không cần thiết), có thể tiết kiệm 30% tổng điện năng tiêu thụ của động cơ.

Hiệu suất của động cơ phụ thuộc vào giải pháp thiết kế và điều kiện vận hành. Động cơ hiệu suất cao (hình 1) được thiết kế chuyên dụng để giảm tổn thất nhiệt trong các cuộn dây stato, roto, lõi thép… nhờ vậy có thể tăng hiệu suất lên thêm 3%-8% so với động cơ tiêu chuẩn. Giá của động cơ hiệu suất cao đắt hơn so với động cơ tiêu chuẩn, nhưng phần chênh lệch này sẽ được hoàn vốn rất nhanh nhờ giảm chi phí vận hành.

Tuy nhiên, việc thay thế các động cơ đang dùng mà chưa hết thời gian sử dụng bằng các động cơ hiệu suất cao không phải lúc nào cũng khả thi về mặt tài chính. Nên chỉ cần thay thế những động cơ cũ bằng động cơ hiệu suất cao trong những trường hợp sau: (i) Động cơ có công suất nhỏ hơn 40HP (sức ngựa) đã sử dụng hơn 15 năm thường hiệu suất thấp, cần thay thế bằng động cơ hiệu suất cao; (ii) Với các động cơ bị hỏng cần quấn lại mà chi phí quấn lại vượt quá 50% giá của một động cơ hiệu suất cao mới, thì nên mua động cơ mới.

Cần lưu ý, các điều kiện vận hành như tốc độ quay, mức tải cũng ảnh hưởng đến hiệu suất động cơ. Quan hệ giữa mức tải và hiệu suất động cơ như hình 2, theo đó hiệu suất tốt nhất tương ứng với tải khoảng 75% định mức. Cho nên người sử dụng cần lưu ý đến việc chọn lựa công suất động cơ và phân bố tải cho chúng.

Máy điều hòa không có biến tần tiết kiệm điện như thế nào?

Theo như chia sẻ của website PVN tietkiemnangluong.vn thì sử dụng điều hòa công nghệ biến tần (Inverter) được biết tới như một giải pháp hàng đầu để tiết kiệm điện năng. Tuy nhiên, với những gia đình đã “trót” lắp đặt điều hòa thông thường, liệu có thể tiết kiệm điện hiệu quả?

“Ngay cả với điều hòa không sử dụng công nghệ Inverter (may bien tan), các hộ gia đình vẫn hoàn toàn có thể tiết kiệm điện” – đó là khẳng định của ông Hoàng Quân, chuyên viên Trung tâm Tiết kiệm năng lượng Hà Nội.

Theo ông Hoàng Quân, bí quyết tiết kiệm điện nằm ngay ở cách sử dụng điều hòa. Cụ thể:

Công suất điều hòa cần phù hợp với diện tích phòng

• Đây là yếu tố rất quan trọng để sử dụng điều hòa tiết kiệm năng lượng và hiệu quả. Ví dụ, phòng từ 9-15 m2 nên sử dụng điều hòa khoảng 9000 BTU, phòng diện tích 15- 20 m2 nên chọn điều hòa 12000 BTU...

Lắp đặt đúng kỹ thuật

• Khoảng cách từ dàn nóng đến dàn lạnh không quá 15 m.
• Giàn nóng đặt ở vị trí thoáng mát, ánh nắng không chiếu trực tiếp vào giàn nóng, không bị cản gió, tốt nhất nên lắp ở hướng Bắc hoặc Nam.
• Dàn lạnh phải treo đủ cao (trên 2,5m) để gió lạnh có thể lan tỏa đều trong phòng

Giải pháp máy biến tần cho máy nén khí để điều khiển tiết kiệm điện

Hiện nay hầu hết các máy móc công nghiệp đang áp dụng công nghệ biến tần để tiết kiệm năng lương. Đối với máy nèn khí cũng vậy, Máy biến tần cho máy nén khí có nhiêu phương pháp điều khiển, ở đây chúng tôi chia sẻ 1 trong nhiều phương pháp điều khiển máy nén khí với máy biến tần Rhymebus.

1. Phương pháp PID điều khiển máy nén khi với máy biến tần

Phương pháp này ta sẽ sử dụng một cảm biến áp suất đưa về làm tín hiệu phản hồi cho Bộ điều khiển PID và do đặc tuyến làm mát mà ta bắt buộc phải cài đặt tần số giới hạn dưới Fmin để tốc độ Động cơ không về Zero ( Nếu tốc độ động cơ xuống quá thấp sẽ ảnh hưởng đến bộ phận giải nhiệt). PP này được cho là khá hiệu quả trong rất nhiều trường hợp. NHưng đôi khi nó lại mang theo những tiềm tàng mà ta cần phải lưu tâm. Trong rất nhiều các máy nén khí, khi tôi sd pp này động cơ và may bien tan thường bị nóng, bộ phận làm mát không đủ khả năng giải nhiệt khiến Sensor nhiệt báo Over Heat liên tục.

Kiểm tra lại thì thấy Tải thay đổi thường xuyên, chu kỳ Load/ Unload quá nhỏ khiến may bien tan gia re và động cơ luôn hoạt động trong tình trạng Nhấp/ Nhả. Dùng máy đo tần số thì thấy xuất hiện rất nhiều răng cưa và gần như Tần số hoạt động không ổn định tại một điểm mà dao động liên tục xung quanh ngưỡng đó.

2. Phương pháp chạy đa cấp tốc độ

Trong phương pháp này, chúng ta điều khiển biến tần chạy đa cấp tốc độ. Khi load, biến tần chạy tốc độ cao, khi unload biến tần chạy tốc độ thấp hơn.

Chọn các giá trị
Công suất động cơ: 55 kW Giá điện: 1500 VNĐ/1kWh Số ngày làm việc/năm 280 ngày Giả sử giá biến tần + tủ điện: 60,000,000 VNĐ, nhân công lắp đặt: 2,000,000 VNĐ
Nhập thời gian Load trung bình trong một ngày làm việc: vào ô …..at 50Hz là tần số chạy đầy tải Fbase
Nhập thời gian Unload trung bình trong một ngày làm việc: vào ô….at 25Hz là tần số chạy không tải Fmin
Nhập xong Click: CACULATE sẽ cho ra Kết quả tính toán tiết kiệm điện năng và thời gian Hoàn vốn khi đầu tư thiết bị.

Quý khách hàng quan tâm về giải pháp lắp đặt biến tần tiết kiệm điện năng cho máy nén khí hãy liên hệ ngay với chúng tôi.

Dùng bộ máy biến tần như thế nào để tiết kiệm năng lượng hiệu quả

Bộ biến tần ngày càng được sử dụng rộng rãi trong đời sống và đặc biệt trong sản xuất công nghiệp như trong điều khiển cần trục, thang máy, quạt gió công nghiệp... nhằm tiết kiệm điện, tăng hiệu suất động cơ, nâng cao tuổi thọ máy móc. Vậy sử dụng thế nào để đảm bảo tuổi thọ và an toàn nhất?

Những lợi ích khi sử dụng bộ biến tần:

- Hiệu suất làm việc của máy cao.

- Quá trình khởi động và dừng động cơ êm dịu, giúp cho tuổi thọ của động cơ và các bộ phận cơ khí ổn định và kéo dài hơn.

- An toàn, tiện lợi và việc bảo dưỡng cũng ít hơn, từ đó giảm bớt số nhân công phục vụ và vận hành thiết bị công nghiệp.

- Tiết kiệm điện năng trong quá trình khởi động cũng như vận hành.

- Thời gian hoàn vốn nhanh cho động cơ chạy dưới công suất thiết kế.

Bạn nên lưu ý khi sử dụng bộ biến tần:

- Nhiệt độ tại phòng điều khiển nơi đặt biến tần nên duy trì ở mức 22ºC

- Phòng đặt tủ biến tần phải khô ráo, không có chất ăn mòn hay bụi bẩn.

- Tủ đựng biến tần phải có khả năng thông gió tốt hoặc có quạt thông gió.

- Không tự ý mắc nối hay thay đổi các tham số mà các kỹ sư của hãng đã thiết lập.

- Không chạm tay vào máy khi máy đang vận hành do tấm tản nhiệt của biến tần khi động cơ hoạt động có thể lên đến 800ºC.

- Không chạm tay vào các linh kiện trên bo mạch của biến tần.

- Không để các chất kim loại rơi vào các bo mạch.

- Ngắt nguồn điện trước khi tiến hành bảo trì.

- Khi ngắt nguồn, điện vẫn còn tích trữ trong tụ điện DC với điện áp cao, cần chờ 15 phút để tụ điện xả hết điện năng tích trữ, đưa tụ về ngưỡng an toàn trước khi sử dụng trở lại.

- Nối tiếp đất cho biến tần tránh hiện tượng rò điện

- Định kỳ bảo dưỡng tối đa là 2 năm/lần.

- Việc lắp đặt, bảo trì may bien tan gia re tương đối phức tạp, nên sử dụng đội ngũ chuyên gia, kỹ sư có chuyên ngành và kinh nghiệm.

Ứng dụng máy biến tần rong sản xuất sẽ tiết kiệm năng lượng

Hiện nay trong sản xuất ở Việt Nam, nhiều doanh nghiệp đã lựa chọn những sản phẩm công nghệ biến tần (inverter) với tính năng cải thiện khả năng điều khiển của hệ thống máy và đem lại hiệu quả tiết kiệm điện rất lớn.

Trước tiên tìm hiểu công nghệ biến tần là gì?

Theo các nhà khoa học, công nghệ Inverter xuất hiện cách đây khoảng 20 năm, nhưng đến nay mới được các nhà sản xuất lưu ý. Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được.

Nguyên lý cơ bản làm việc của bộ 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 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. Tính năng "thông minh" này giúp thiết bị có thể giảm tiêu thụ điện từ 20 - 40%.

Ứng dụng máy biến tần trong sản xuất công nghiệp

Hiện nay, biến tần được ứng dụng ngày càng phổ biến để điều khiển tốc độ cho tất cả các máy móc trong các ngành công nghiệp ở nước ta như máy nghiền, máy cán, kéo, máy tráng màng, máy tạo sợi, máy nhựa, cao su, sơn, hóa chất, dệt, nhuộm, đóng gói, chế biến gỗ, băng chuyền, cần trục, nâng hạ tiết kiệm năng lượng cho máy nén khí, bơm và quạt...

Với nguyên lý hoạt động thông minh của công nghệ inverter, công suất điện tiêu thụ tỷ lệ với bậc ba của tốc độ, vì thế giải pháp ứng dụng biến tần là sự lựa chọn duy nhất cho khả năng tiết kiệm điện cao.

Công ty thép Việt Nhật đã sử dụng công nghệ biến tần trong sản xuất

Vì sao ứng dụng bộ máy biến tần giúp tiết kiệm điện?

Trước tiên chúng ta đã biết rằng 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.

Gần đây, rất nhiều sản phẩm từ điều hòa, tủ lạnh, quạt máy... đã ứng dụng công nghệ biến tần (inverter) nhằm tiết kiệm điện, tuy nhiên nguyên lý hoạt động của công nghệ inverter thế nào thì không phải ai cũng biết.

Để tìm hiểu kỹ về công nghệ biến tần (inverter), Tiến sĩ Trần Văn Thịnh, Viện Điện - ĐH Bách khoa Hà Nội cho biết: Biến tần (Inverter) là thiết bị dùng để điều khiển tốc độ động cơ. Trên thế giới hiện nay, biến tần được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp. Ngoài ý nghĩa về mặt điều khiển, nó còn có nhiều chức năng khác như khởi động mềm, phanh, đảo chiều, điều khiển thông minh…Trong đa số trường hợp, việc sử dụng biến tần còn mang lại hiệu quả kinh tế, giúp tiết kiệm điện.

Hiện nay có rất nhiều hãng sản xuất biến tần, có nhiều loại khác nhau: Loại 1 pha, 3 pha và có nhiều dải công suất khác nhau

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 máy biến tần giá rẻ 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.

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 giúp tiết kiệm khoảng 44% điện năng.

Các ứng dụng công nghệ biến tần hiện nay

- Điều hòa, máy bơm, tủ lạnh, lò vi sóng, quạt, thang máy,...

- Động cơ luôn chạy non tải mà không thể thay động cơ được thì phải lắp thêm biến tần.

- Trong các ngành công nghiệp (ngành giấy, xi măng, hóa chất, dệt may,...)

Nguyên lý làm việc máy điều hòa dùng CÔNG NGHỆ INVERTER (biến tần)

Điều hòa inverter là điều hòa sử dụng công nghệ biến tần giúp thay đổi tốc độ chạy của máy nén lúc khởi động tăng dần từ Min tới Max giúp máy hoạt động êm hơn và chóng đạt nhiệt độ thiết lập trên điều khiển hơn. Từ đó, máy điều hòa được nghỉ nhiều hơn, tiết kiệm điện hơn.

Khi nhiệt độ phòng nóng hoặc lạnh hơn nhiệt độ thiết lập trên điều khiển, Máy nén của giàn nóng ngoài trời sẽ hoạt động từ từ với vòng tua thấp với dòng dòng điện tiêu thụ nhỏ, bổ xung nhiệt bị thất thoát trong phòng đạt tới nhiệt độ thiết lập trên điều khiển. Vì máy nén giàn nóng ngoài trời hoạt động với công suất thấp và liên tục bổ xung nhiệt thoát trong phòng do đó lượng điện năng tiêu thụ cũng giảm, nhiệt độ đặt trong phòng ổn định hơn và độ bền máy nén cũng tăng cao.

Đây là điểm khác biệt lớn nhất giữa điều hòa inverter và điều hòa thông thường. Bởi điều hòa thông thường khi hoạt động là hoạt động với 100% công suất, còn điều hòa inverter có thể hoạt động với công suất nhỏ hơn nhiều. Nhờ tính năng bổ xung nhiệt liên tục này, khi ta sử dụng điều hòa inverter sẽ thấy nhiệt độ phòng ổn định, không bị tình trạng phòng quá nóng hoặc quá lạnh. Máy lạnh mà sử dụng thêm may bien tan gia re sẽ làm tăng tuổi thọ của máy điều hòa INVERTER.

Nguyên LÝ hoạt động máy biến tần LÀ GÌ

Nguyên tắc hoạt động máy biến tần?

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha 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 Điốt 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 đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Biến tần có tích hợp cả bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống quản lý và giám sát điện năng SCADA.

Diode bán dẫn là gì, nguyên tắc hoạt động, tác dụng, tính chất, ứng dụng

Theo wikipedia: Điốt bán dẫn hay Điốt là một loại linh kiện bán dẫn chỉ cho phép dòng điện đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại.

Có nhiều loại điốt bán dẫn, như điốt chỉnh lưu thông thường, điốt Zener, LED. Chúng đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N.

Điốt là linh kiện bán dẫn đầu tiên. Khả năng chỉnh lưu của tinh thể được nhà vật lý người Đức Ferdinand Braun phát hiện năm 1874. Điốt bán dẫn đầu tiên được phát triển vào khoảng năm 1906 được làm từ các tinh thể khoáng vật như galena. Ngày nay hầu hết các đi ốt được làm từ silic, nhưng các chất bán dẫn khác như selen hoặc germani thỉnh thoảng cũng được sử dụng.

Điốt bán dẫn, loại sử dụng phổ biến nhất hiện nay, là các mẫu vật liệu bán dẫn kết tinh với cấu trúc p-n được nối với hai chân ra là anode và cathode.

Hoạt động

Khối bán dẫn loại P chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với khối bán dẫn N (chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển động khuếch tán sang khối N. Cùng lúc khối P lại nhận thêm các điện tử (điện tích âm) từ khối N chuyển sang. Kết quả là khối P tích điện âm (thiếu hụt lỗ trống và dư thừa điện tử) trong khi khối N tích điện dương (thiếu hụt điện tử và dư thừa lỗ trống).
Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó - may bien tan).

Sự tích điện âm bên khối P và dương bên khối N hình thành một điện áp gọi là điện áp tiếp xúc (UTX). Điện trường sinh ra bởi điện áp có hướng từ khối n đến khối p nên cản trở chuyển động khuếch tán và như vậy sau một thời gian kể từ lúc ghép 2 khối bán dẫn với nhau thì quá trình chuyển động khuếch tán chấm dứt và tồn tại điện áp tiếp xúc. Lúc này ta nói tiếp xúc P-N ở trạng thái cân bằng. Điện áp tiếp xúc ở trạng thái cân bằng khoảng 0.6V đối với điốt làm bằng bán dẫn Si và khoảng 0.3V đối với điốt làm bằng bán dẫn Ge.

Hai bên mặt tiếp giáp là vùng các điện tử và lỗ trống dễ gặp nhau nhất nên quá trình tái hợp thường xảy ra ở vùng này hình thành các nguyên tử trung hòa. Vì vậy vùng biên giới ở hai bên mặt tiếp giáp rất hiếm các hạt dẫn điện tự do nên được gọi là vùng nghèo. Vùng này không dẫn điện tốt, trừ phi điện áp tiếp xúc được cân bằng bởi điện áp bên ngoài. Đây là cốt lõi hoạt động của điốt.

Nếu đặt điện áp bên ngoài ngược với điện áp tiếp xúc, sự khuếch tán của các điện tử và lỗ trống không bị ngăn trở bởi điện áp tiếp xúc nữa và vùng tiếp giáp dẫn điện tốt. Nếu đặt điện áp bên ngoài cùng chiều với điện áp tiếp xúc, sự khuếch tán của các điện tử và lỗ trống càng bị ngăn lại và vùng nghèo càng trở nên nghèo hạt dẫn điện tự do. Nói cách khác điốt chỉ cho phép dòng điện qua nó khi đặt điện áp theo một hướng nhất định.

Bạn có biết có bộ chỉnh lưu tăng đôi điện áp?

Một mạch chỉnh lưu nửa sóng đơn giản có thể lắp ráp theo 2 kiểu với cực tính của 2 điốt đối kháng nhau một kiểu nói cho ra điện áp dương, và một kiểu nối cho ra điện áp âm. Nếu kết hợp cả 2 kiểu này cùng với hai bộ lọc san bằng độc lập, có thể đạt được điện áp ra xấp xỉ bằng 2 lần điện áp đỉnh của mạch xoay chiều. Điều này cũng có thể có được bằng cách nối biến áp có điểm giữa cho phép mỗi mạch điện là một mạch cấp nguồn riêng.

Một biến thể khác của mạch này là dùng các tụ điện nối tiếp nhau để làm mạch san bằng dòng ngõ ra của cầu chỉnh lưu. Sau đó đặt một khóa chuyển mạch từ điểm giữa của hai tụ điện đến một trong các đầu AC ngõ vào. Khi khóa này mở, mạch hoạt động như một mạch chỉnh lưu cầu bình thường. Nhưng khi đóng khóa, nó sẽ hoạt động như một mạch nhân đôi điện áp. Nói cách khác, có thể tạo ra điện áp một chiều khoảng 320V một cách dễ dàng từ bất kỳ nguồn nào để cấp cho các mạch ổn áp kiểu đóng cắt.

Với mục đích chia sẻ thông tin mang tính chất phi lợi nhuận nên vì thế Cty biến tần Đại Quang luôn sưu tầm và chia sẻ thông tin tới khách hàng. Nội dung này được trích lọc từ chuyên trang bách khoa toàn thư wikipedia.org.

Ứng dụng thực tiễn của mạch chỉnh lưu

Ứng dụng cơ bản nhất của mạch chỉnh lưu là trích xuất thành phần điện một chiều hữu dụng từ nguồn xoay chiều. Thực ra hầu hết các ứng dụng điện tử sử dụng nguồn điện một chiều, nhưng nguồn cung cấp lại là dòng điện xoay chiều. Vì thế các mạch chỉnh lưu được sử dụng bên trong mạch cấp nguồn của hầu hết các thiết bị điện tử.

Mạch biến đổi điện một chiều từ điện áp này sang điện áp khác sẽ phức tạp hơn. Một trong những phương pháp đổi từ điện một chiều ở điện áp này sang điện một chiều ở điện áp khác là: đầu tiên chuyển từ một chiều thành xoay chiều, (dùng một mạch nghịch lưu)sau đó đưa qua may bien tan để thay đổi điện áp, và cuối cùng là chỉnh lưu lại thành điện một chiều.

Các mạch chỉnh lưu cũng được ứng dụng trong mạch tách sóng các tín hiệu vô tuyến điều biến biên độ. Tín hiệu có thể cần hoặc không cần khuếch đại trước khi tách sóng. Nếu tín hiệu nhỏ quá, phải sử dụng các điốt có điện áp rơi rất thấp. Trong trường hợp này các tụ và điện trở tải phải lựa chọn cẩn thận cho phù hợp. Trị số tụ điện thấp quá sẽ làm cho sóng cao tần lọt sang đầu ra. Chọn cao quá, nó có thể nạp đầy và giữ nguyên điện áp đã được nạp.

Điện áp ra của một mạch chỉnh lưu toàn sóng với các thyristor được điều khiển.

Các mạch chỉnh lưu cũng được sử dụng để cấp điện có cực tính cho máy hàn điện. Các mạch như thế này đôi khi thay thế các điốt trong cầu chỉnh lưu bằng các Thyristor. Các mạch này sẽ có điện áp ra phụ thuộc vào góc kích mồi.

Thông tin sưu tầm bời Máy biến tần Đại Quang từ chuyên trang wikipedia.org.

San bằng điện áp ra của mạch chỉnh lưu

Cả hai mạch chỉnh lưu nửa sóng và toàn sóng đều có nhược điểm là nó thay đổi theo dạng của sóng đầu vào, mà không cung cấp điện áp không đổi. Để tạo ra một dạng điện áp một chiều đều đặn từ ngõ ra của bộ chỉnh lưu, cần phải có một mạch "san bằng", còn gọi là mạch lọc. Mạch lọc đơn giản nhất dùng một tụ tích điện, hay tụ lọc hoặc tụ san bằng đặt vào đầu ra của mạch chỉnh lưu. Mạch này vẫn còn lưu lại một ít thành phần điện áp xoay chiều (gợn sóng) vì điện áp không hoàn toàn bằng phẳng.

Kích thước của tụ điện thể hiện tính kinh tế. Đối với một tải cho sẵn, tụ điện càng lớn càng làm giảm độ gợn sóng, nhưng lại làm tăng giá thành, và làm tăng dòng điện đỉnh trên thứ cấp của cuộn dây thứ cấp máy biến tần và mạch cấp nguồn cho nó. Trong những trường hợp đặc biệt, nhiều bộ chỉnh lưu nối vào điểm phân phối nguồn, sẽ gây khó khăn cho sự bảo đảm dạng hình sin của điện áp.

Với một hệ số gợn sóng cho trước, độ lớn của tụ lọc sẽ tỷ lệ với dòng điện tải, tỷ lệ nghịch với tần số chỉnh lưu, và số lượng các đỉnh của dạng sóng trong mỗi chu kỳ. Dòng điện tải và tần số nguồn cấp thường ngoài tầm kiểm soát của người thiết kế mạch chỉnh lưu nhưng số lượng đỉnh trong mỗi chu kỳ lại có thể điều khiển được bằng cách chọn sơ đồ chỉnh lưu thích hợp.

Mạch chỉnh lưu nửa sóng, chỉnh lưu toàn sóng

Mạch chỉnh lưu nửa sóng

Một mạch chỉnh lưu nửa sóng chỉ một trong nửa chu kỳ dương hoặc âm có thể dễ dàng đi ngang qua điốt, trong khi nửa kia sẽ bị khóa, tùy thuộc vào chiều lắp đặt của điốt. Vì chỉ có một nửa chu kỳ được chỉnh lưu, nên mạch chỉnh lưu nửa sóng có hiệu suất truyền công suất rất thấp. Mạch chỉnh lưu nửa sóng có thể lắp bằng chỉ một đi ốt bán dẫn trong các mạch nguồn một pha.

Chỉnh lưu toàn sóng

Mạch chỉnh lưu toàn sóng biến đổi cả hai thành phần cực tính của dạng sóng đầu vào thành một chiều. Do đó nó có hiệu suất cao hơn. Tuy nhiên trong mạch điện không có điểm giữa của biến áp người ta sẽ cần đến 4 điốt thay vì một như trong mạch chỉnh lưu nửa sóng. Điều này có nghĩa là đầu cực của điện áp ra sẽ cần đến 2 điốt để chỉnh lưu, thí dụ như 1 cho trường hợp điểm X dương, và 1 cho trường hợp điểm X âm. Đầu ra còn lại cũng cần chính xác như thế, kết quả là phải cần đến 4 điốt. Các điốt dùng cho kiểu nối này gọi là cầu chỉnh lưu.

Bạn có biết Mạch chỉnh lưu dòng điện là gì?

Theo như chia sẻ của wikipedia mà Máy biến tần Đại Quang sưu tầm thì: Một mạch chỉnh lưu là một mạch điện bao gồm các linh kiện điện - điện tử, dùng để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Mạch chỉnh lưu có thể được sử dụng trong các bộ nguồn cung cấp dòng điện một chiều, hoặc trong các mạch tách sóng tín hiệu vô tuyến điện trong các thiết bị vô tuyến. Phần tử tích cực trong mạch chỉnh lưu có thể là các điốt bán dẫn, các đèn chỉnh lưu thủy ngân hoặc các linh kiện khác.

Khi chỉ dùng một điốt đơn lẻ để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, bằng cách khóa không cho phần dương hoặc phần âm của dạng sóng đi qua mạch điện, thì mạch chỉnh lưu được gọi là chỉnh lưu nửa chu kỳ hay chỉnh lưu nửa sóng. Trong các bộ nguồn một chiều người ta hay sử dụng các mạch chỉnh lưu nhiều điốt (2 hoặc 4 điốt) với các cách sắp xếp khác nhau để có thể biến đổi từ xoay chiều thành một chiều bằng phẳng hơn trường hợp sử dụng một điốt riêng lẻ. Trước khi các điốt bán dẫn phát triển, người ta còn dùng các mạch chỉnh lưu sử dụng đèn điện từ chân không, đèn chỉnh lưu thủy ngân, các dãy bán dẫn đa tinh thể seleni.

Các máy thu thanh vô tuyến đầu tiên, người ta gọi là các máy tinh thể, dùng một sợi "râu mèo" hoặc một kim nhọn tiếp xúc nhẹ vào một điểm trên một khối tinh thể galena (sunphát chì) để tạo ra một điốt tiếp điểm, hoặc một bộ tách sóng tinh thể. Trong hệ thống sấy đốt khí, các bộ phát hiện lửa có thể dùng. Hai điện cực trong một vỏ bọc kín có thể sản sinh ra dòng điện và có thể chỉnh lưu được một dòng điện xoay chiều, nhưng chỉ khi chúng nhìn thấy ngọn lửa.

Hệ thống viễn thông thời hiện đại ngày nay của chúng ta

Đối với hệ thống điện thoại có dây truyền thống, người sử dụng ở bên chủ gọi quay số (gửi số bằng xung) hoặc bấm số (gửi số bằng tone) của bên bị gọi. Bên chủ gọi sẽ được kết nối với bên bị gọi thông qua một số tổng đài. Tiếng nói được thu bằng một micrô nhỏ nằm trong ống nghe, chuyển thành tín hiệu điện và truyền tới tổng đài gần nhất. Tín hiệu này sẽ được chuyển thành tín hiệu số để truyền đến tổng đài kế tiếp. Ở đầu người nghe, tín hiệu điện sẽ được chuyển thành tín hiệu âm thanh và phát ra ở ống nghe.
Hầu hết điện thoại cố định là điện thoại tương tự. Các cuộc gọi ở cự li ngắn (cùng một tổng đài) có thể chỉ sử dụng tín hiệu tương tự. Đối với cuộc gọi đường dài, tín hiệu được biến thành tín hiệu số để truyền đi xa. Tín hiệu số có thể được truyền đi chung với dữ liệu Internet, giá rẻ hơn, và có thể phục hồi lại khi truyền qua một khoảng cách xa trong khi đó tín hiệu tương tự thì không tránh khỏi bị nhiễu làm sai lệch.
Điện thoại di động ra đời đã tác động nhiều lên mạng viễn thông. Ở một số nước, số lượng thuê bao điện thoại di động còn nhiều hơn điện thoại cố định.
Mạng viễn thông biến tần đã trải qua nhiều tiến bộ vượt bậc khi xuất hiện những công nghệ mới. Vào thập niên 90, thông tin quang được chấp nhận và sử dụng rộng rãi. Ưu điểm của nó là tốc độ truyền dẫn được tăng lên rất cao. Để có được điều này là do vài nguyên nhân. Thứ nhất, sợi quang nhỏ hơn rất nhiều so với các loại cáp trước đó. Thứ hai, không có hiện tượng xuyên âm nên hàng trăm sợi quang có thể được gộp chung lại thành một sợi cáp. Thứ ba, những công nghệ ghép kênh đã tăng tốc độ truyền dẫn trên sợi quang theo cấp số nhân.
Tín hiệu thoại sau khi được số hóa sẽ trở thành những mẫu có dung lượng một byte. Các mẫu của mỗi cuộc điện thoại sẽ được xếp cạnh và xen kẽ nhau theo một trật tự
may bien tan gia re nhất định để truyền đi xa. Kỹ thuật này gọi là phân kênh theo thời gian

Đôi nét về ngành viễn thông và tần số

Viễn thông là việc truyền dẫn thông tin giao tiếp qua một khoảng cách đáng kể để về địa lý.
Vào thời xưa, viễn thông gồm việc dùng các tín hiệu hình ảnh, chẳng hạn như đèn hiệu, tín hiệu khói, điện báo semaphore, tín hiệu cờ, quang báo, hoặc tin nhắn âm thanh như tiếng trống, tiếng tù và, tiếng còi.
Thời hiện đại, viên thông là việc dùng các thiết bị điện như máy điện báo, điện thoại, máy telex, cũng như dùng thông tin liên lạc vi ba, vô tuyến, sợi quang và kết hợp với vệ tinh thông tin và Internet.
Cuộc cách mạng trong ngành viễn thông không dây bắt đầu vào thập niên 1900 với những phát triển tiên phong trong lĩnh vực vô tuyến và thông tin liên lạc không dây nhờ Nikola Tesla và Guglielmo Marconi. Marconi đã giành giải Nobel Vật lý năm 1909 cho những nỗ lực của ông. Các nhà phát minh và phát triển tiên phong đáng chú ý khác trong lĩnh vực điện và điện tử gồm Charles Wheatstone và Samuel Morse (điện báo), Alexander Graham Bell (điện thoại), Edwin Armstrong điều chế tần số radio may bien tan gia re, và Lee de Forest (vô tuyến), cũng như John Logie Baird và Philo Farnsworth (truyền hình).
Dung lượng hiệu dụng của thế giới để trao đổi thông tin qua mạng viễn thông hai chiều đã tăng từ 281 petabyte thông tin (đã nén tối ưu) năm 1986 lên 471 petabyte vào năm 1993, và tới 2,2 exabyte (đã nén tối ưu) vào năm 2000, cho đến năm 2007 thì lên tới 65 exabyte (đã nén tối ưu). Lượng thông tin này tương đương với 2 trang báo cho mỗi người trong một ngày vào năm 1986 và toàn bộ 6 tờ báo cho mỗi người một ngày vào năm 2007. Với sự tăng trưởng này, viễn thông đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong nền kinh tế thế giới và doanh thu của ngành công nghiệp viễn thông toàn thế giới ước tính đạt 3,85 nghìn tỷ USD vào năm 2008. Doanh thu dịch vụ của ngành công nghiệp viễn thông toàn cầu ước tính đạt 1,7 nghìn tỷ USD năm 2008 và dự kiến đạt 2,7 nghìn tỷ USD vào năm 2013.

Quá trình phát triển ngành viễn thông thế giới

Viễn thông là một thuật ngữ liên quan tới việc truyền tin và tín hiệu. Ngay từ ngày xa xưa, những người tiền sử đã biết dùng khói để báo hiệu, những người thổ dân ở những hòn đảo xa xôi dùng các cột khói để liên lạc, báo hiệu và truyền tin. Mai An Tiêm dùng dưa hấu để truyền tin về đất liền,... có thể nói thuật ngữ viễn thông đã có từ xa xưa.

Tuy nhiên có thể nói, khái niệm viễn thông được chính thức sử dụng khi cha đẻ của máy điện báo Samuel Finley Breese Morse sau bao ngày đêm nghiên cứu vất vả, ông đã sáng chế chiếc máy điện báo đầu tiên. Bức điện báo đầu tiên dùng mã Morse được truyền đi trên trái đất từ Nhà Quốc Hội Mỹ tới Baltimore cách đó 64 km đã đánh dấu kỷ nguyên mới của viễn thông. Trong bức thông điệp đầu tiên này Morse đã viết "Thượng Đế sáng tạo nên những kỳ tích".

Nói đến lịch sử của Viễn thông, không thể không nhắc đến Alexander Graham Bell, ông là người đầu tiên sáng chế ra điện thoại. Để tưởng nhớ ông, ngày 7 tháng 8 năm 1922 mọi máy điện thoại trên nước Mỹ đều ngừng hoạt động để tưởng nhớ và bày tỏ lòng biết ơn nhà khoa học xuất sắc A.G Bell (1847 - 1922).

Modem là gì? Có phải sóng vô tuyến

Modem (viết tắt từ modulator and demodulator) là một thiết bị điều chế sóng tín hiệu tương tự nhau để mã hóa dữ liệu số, và giải điều chế tín hiệu mang để giải mã tín hiệu số. Một ví dụ quen thuộc nhất của modem băng tần tiếng nói là chuyển tín hiệu số 1 và 0 của máy tính thành âm thanh mà nó có thể truyền qua dây điện thoại của Plain Old Telephone Systems (POTS), và khi nhận được ở đầu kia, nó sẽ chuyển âm thanh đó trở về tín hiệu 1 và 0. Modem thường được phân loại bằng lượng dữ liệu truyền nhận trong một khoảng thời gian, thường được tính bằng đơn vị bit trên giây, hoặc "bps".

Người dùng Internet thường dùng các loại modem nhanh hơn, chủ yếu là modem cáp đồng trục và modem ADSL. Trong viễn thông, "radio modem" truyền tuần tự dữ liệu với tốc độ rất cao qua kết nối sóng viba. Một vài loại modem sóng viba truyền nhận với tốc độ hơn một trăm triệu bps. Modem cáp quang truyền dữ liệu qua cáp quang. Hầu hết các kết nối dữ liệu liên lục địa hiện tại dùng cáp quang để truyền dữ liệu qua các đường cáp dưới đáy biển. Các modem cáp quang có tốc độ truyền dữ liệu đạt hàng tỉ (1x109) bps.

Các dạng điều biên độ sóng của sóng vô tuyến

Từ lúc bắt đầu được phát triển cho điện thoại, điều biên đã được sử dụng để thêm thông tin âm thanh vào dòng điện một chiều công suất thấp chảy từ một điện thoại phát đến điện thoại thu. Với giải thích đơn giản là, tại đầu cuối phía phát, micro điện thoại được sử dụng để biến đổi cường độ của dòng điện được truyền, theo tần số và âm sắc của âm thanh nhận được. Sau đó, tại đầu cuối phía thu của đường dây điện thoại, dòng điện tác động vào một nam châm điện, được tăng và giảm để phù hợp cường độ của dòng điện. Lần lượt, các nam châm điện tạo ra rung động trong màng rung của máy thu, vì thế tái tạo gần chính xác máy biến tần số và âm sắc của các âm thanh gốc nghe thấy ở phía phát.

Trái ngược với điện thoại, trong thông tin vô tuyến cái được điều chế là một tín hiệu vô truyến sóng liên tục (sóng mang) được tạo ra bởi một máy phát vô tuyến. Trong dạng cơ bản của nó, điều chế biến độ tao ra một tín hiệu với công suất tập trung ở tần số sóng mang và ở hai dải biên liền kề. Quá trình này được gọi là tạo phách. Điều chế biên độ mà kết quả là hai dải biên và một sóng mang thường được gọi là điều chế biên độ biên kép (DSB-AM). Điều biên kiểu này không có hiệu quả do năng lượng tập trung ít nhất 2 phần 3 ở tần số sóng mang nhưng lại không mang thông tin hữu ích, còn hai biên mang thông tin hữu ích thì chỉ có năng lượng thấp, mặc dù chỉ cần một trong hai dải biên là có thể truyền tin do hai dải biên chứa thông tin giống hệt nhau.

Để tăng hiệu quả máy phát, sóng mang có thể được loại bỏ (hay triệt bỏ một phần) khỏi tín hiệu AM. Kiểu điều biên này tạo ra tín hiệu giảm sóng mang hay tín hiệu biên kép triệt sóng mang (DSBSC). Giải pháp điều chế biên độ triệt sóng mang có hiệu quả về năng lượng gấp 3 lần so với DSB-AM thông thường. Nếu sóng mang chỉ bị triệt một phần, một tín hiệu biên kép triệt một phần sóng mang (DSBRC) được tạo ra. Các tín hiệu DSBSC và DSBRC cần sóng mang của chúng phải được khôi phục (ví dụ bằng một bộ dao động phách) để giải điều chế sử dụng các kỹ thuật thông thường.

Kỹ thuật điều chế biên độ sóng vô tuyến viễn thông

Điều chế biên độ hay còn gọi là điều biên là một kỹ thuật được sử dụng trong điện tử viễn thông, phổ biến nhất là dùng để truyền thông tin qua một sóng mang vô tuyến. Kỹ thuật này là thay đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo biên độ của tín hiệu thông tin cần gửi đi, hay nói cách khác là điều chế sóng mang bằng biên độ theo tín hiệu mang tin. Ví dụ, thay đổi cường độ tín hiệu có thể được dùng để phản ánh các âm thanh được tái tạo lại bởi một người nói, hoặc để xác định độ chói của các điểm ảnh truyền hình. (Trái ngược với điều biên là điều tần hay biến tần, cũng thường được sử dụng để truyền âm thanh, trong đó tần số truyền được thay đổi; và điều pha thường được sử dụng trong điều khiển từ xa, trong đó pha của tín hiệu sóng mang được thay đổi)

Vào giữa những năm 1870, một dạng điều biên—ban đầu được gọi là "những dòng gợn"—là phương pháp đầu tiên thành công tạo âm thanh chất lượng tốt qua các đường dây điện thoại. Bắt đầu với các thuyết minh âm thanh của Reginald Fessenden vào năm 1906, nó cũng là phương pháp đầu tiên được sử dụng cho đài phát thanh, và ngày nay vẫn được sử dụng cho nhiều hình thức viễn thông—"AM" thường được dùng để chỉ dải sóng quảng bá là dải sóng trung

Lịch sử kỹ thuật vô tuyến và điều chế tần số

Edwin Howard Armstrong (1890–1954) là kỹ sư điện Mỹ đã phát minh ra vô tuyến điều chế tần số băng rộng. Ông được cấp bằng sáng chế mạch vào năm 1914, máy thu đổi tầng phát minh năm 1918 và máy tái sinh tín hiệu phát minh năm 1922. Ông trình bày bài báo của mình:"Một phương pháp Giảm Nhiễu trong Tín hiệu Vô tuyến bằng một Hệ thống Điều chế Tần số", đây là bài báo đầu tiên trình bày vô tuyến FM, trước phân viện New York của Viện kỹ sư vô tuyến vào ngày 6/11/1935. Bài báo được xuất bản năm 1936.
Như tên gọi của nó, FM băng rộng (WFM) cần một băng thông tín hiệu rộng hơn so với điều biên cùng một tín hiệu điều chế tương đương, nhưng điều này cũng làm cho tín hiệu kháng tạp âm và nhiễu tốt hơn. Điều tần cũng chống lại hiện tượng fading biên độ tín hiệu đơn giản. Do đóm FM được chọn là tiêu chuẩn điều chế cho máy biến tần với tần số cao, truyền dẫn vô tuyến trung thực cao: do đó thuật ngữ "Vô tuyến FM" (trong nhiều năm qua BBC lại gọi nó là "Vô tuyến VHF", vì quảng bá FM thương mại sử dụng một phần của băng VHF - băng tần quảng bá FM)
Máy thu FM sử dụng một bộ tách sóng đặc biệt cho các tín hiệu FM và đưa ra một hiện tượng gọi là hiệu ứng bắt, bộ cộng hưởng có thể thu tốt hai đài đang được phát song trên cùng một tần số. Tuy nhiên, trôi tần hay thiếu độ chọn lọc có thể làm một đài hoặc tín hiệu bị vượt quá bởi đài hoặc tín hiệu khác trên một kênh lân cận. Trôi tần thường xảy ra trên các máy bay rất cũ và không đắt tiền, trong khi độ chọn lọc không thích hợp có thể làm ảnh hưởng tới bất kỳ bộ cộng hưởng nào.

Điều chế tần số và úng dụng vào sản xuất băng từ thời xưa

FM cũng được sử dụng ở trung tần trong các hệ thống VCR tương tự, bao gồm cả VHS, để ghi lại cả độ chói (đen và trắng) của tín hiệu video. Thông thường, các thành phần chrome được ghi lại như một tín hiệu AM thông thường, bằng cách sử dụng tín hiệu FM tần số cao hơn như thiên áp.

FM là phương pháp chỉ khả thi cho việc ghi lại thành phần độ chói (đen và trắng) của video vào băng từ và truy xuất video từ băng từ mà không bị méo cực, như các tín hiệu video có các thành phần dải tần rất lớn - từ vài Hz tới vài MHz, quá rộng cho các bộ cân bằng làm việc do tạp âm dưới −60 dB.

FM cũng giữ băng ở mức bão hòa, và do đó đóng vai trò như một hình thức giảm tạp âm, và một bộ giới hạn đơn giản có thể ẩn các biến trong phát lại đầu ra, và tác dụng của bắt FM loại bỏ sự sao chuyển và pre-echo. Một tone hoa tiêu liên tục nếu thêm vào tín hiệu – như được thực hiện trên V2000 và rất nhiều định dạng băng cao khác – có thể điều khiển được jitter cơ khí và hỗ trợ hiệu chỉnh gốc thời gian.

Giải tần số trong điều chế tần số

Điều chế

Các tín hiệu FM có thể được tao ra bằng cách sử dụng điều chế tần số trực tiếp hoặc gián tiếp.

• Điều chế FM trực tiếp có thể thực hiện bằng cách đưa trực tiếp bản tin vào một VCO.
• Điều chế FM gián tiếp, tín hiệu bản tin được kết hợp để tạo ra một tín hiệu điều chế pha. Nó được sử dụng để đưa vào một bộ dao động thạch anh và ở đầu ra của bộ tạo dao động đi qua bộ nhân tần sẽ tạo ra được một tín hiệu FM.

Giải điều chế

Hiện này có nhiều mạch tách sóng FM. Một phương pháp phổ biến để khôi phục tín hiệu bản tin là dùng một bộ tách sóng Foster-Seeley. Một vòng khóa pha có thể được sử dụng như một bộ giải điều chế FM.

Tách sóng dốc giải điều chế một tín hiệu FM bằng cách sử dụng một mạch cộng hưởng, mạch này có tần số cộng hưởng của nó bù đắp một phần nhỏ với tần số sóng mang. Vì tần số tăng và giảm, mạch cộng hưởng tạo một biên độ thay đổi của phản ứng, chuyển đổi FM thành AM. Máy thu AM có thể tách một số tín hiệu FM bằng cách này, dù nó không phải là một phương pháp hiệu quả nhất cho giải điều chế phát thanh FM.

 

Điều chế tần số FM

Để điều chế tần số cần tuân theo chỉ số nào?

Như chúng ta đã biết rằng với các chỉ số điều chế, con số này chỉ ra biến điều chế thay đổi như thế nào xung quanh mức không điều chế của nó. Nó liên quan tới các biến tần số của tín hiệu sóng mang:
ở đây là thành phần tần số cao nhất có mặt trong tín hiệu điều chế xm(t), là độ lệch tần số đỉnh, tức là độc lệch tối đa của tần số tức thời so với tần số sóng mang. Nếu , điều chế tần số được gọi là FM băng hẹp, băng thông của nó xấp xỉ .
Nếu , thì điều chế tần số được gọi là FM băng rộng và băng thông của nó xấp xỉ . Do FM băng rộng sử dụng thêm băng thông, nó có thể cải thiện tỉ số tín trên tạp một cách đáng kể. Ví dụ, tăng gấp đôi giá trị của trong khi vẫn giữ nguyên giá trị , kết quả là tỉ số tín trên tạp được cải thiện gấp 8 lần. So sánh với trải phổ chirp sử dụng độ lệch tần số rất lớn để đạt được độ lợi xử lý tương đương với các chế độ trải phổ truyền thống hơn đã biết.

 

Biểu đồ điều chế tần số

Lý thuyết tín hiệu băng gốc hình sin

Giả sử tín hiệu dữ liệu băng gốc (bản tin) cần được truyền là và sóng mang cao tần hình sin , ở đây fc là tần số sóng mang cao tần và Ac là biên độ sóng mang cao tần. Bộ điều chế kết hợp sóng mang với tín hiệu băng gốc để có được tín hiệu truyền là:
Trong phương trình này, là tần số tức thời của bộ tạo dao động và là độ lệch tần số đặc trưng của may bien tan cho độ lệch cực đại so với fc trên một hướng, giả sử xm(t) có giới hạn trong khoảng (-1, +1).
Mặc dù có vẻ như điều này giới hạn tần số sử dụng trong khoảng fc ± fΔ, nó bỏ qua sự khác biệt giữa tần số tức thời và phổ tần số. Phổ tần số của một tín hiệu FM thực tế có phần mở rộng ra đến vô cùng, chúng trở nên rất nhỏ khi vượt qua một điểm.