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.