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.