Biến Tần Là Gì? Cấu Tạo Và Nguyên Lý Chi Tiết - Cơ Điện Delta

Bạn đang tìm hiểu biến tần là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần như thế nào? Cùng tìm câu trả lời qua bài viết này của Cơ Điện Delta nhé!

Biến tần là gì? Biến tần tiếng anh là gì?

Biến tần (hay tiếng anh là inverter) là thiết bị điện tử hoặc mạch điện có khả năng thực hiện biến đổi năng lượng điện từ dòng điện một chiều/ dòng điện xoay chiều thành dòng điện xoay chiều có tần số và điện áp có thể điều chỉnh được. 

Cấu tạo chi tiết của biến tần

Khái niệm biến tần là gì khá trừu tượng, vì vậy nếu muốn hiểu rõ, bạn nên nắm vững cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó. 

Về mặt cấu tạo, bên trong biến tần gồm các bộ phận có chức năng nhận điện áp đầu vào có tần số cố định rồi biến đổi thành điện áp có tần số thay đổi để điều khiển tốc độ động cơ. Bộ phận chính của biến tần là: 

1. Bộ chỉnh lưu
2. Bộ lọc 
3. Bộ nghịch lưu IGBT
4. Mạch điều khiển

Ngoài ra còn có một số bộ phận phụ khác như:

• Bộ điện kháng xoay chiều,
• Bộ điện kháng một chiều, Điện trở hãm (hay điện trở xả),
• Bàn phím, màn hình hiển thị, module truyền thông,… 

Sơ đồ mạch điện chứa biến tần

Nguyên lý hoạt động của biến tần

Nguyên lý hoạt động của biến tần được mô tả như sau: 

– Đầu tiên, bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện có chức năng chỉnh lưu nguồn điện 1 pha hay 3 pha & lọc thành nguồn một chiều bằng phẳng. Điện đầu vào có thể là 1 hay 3 pha nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định. 

– Điện áp 1 chiều sẽ được nghịch lưu thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Điện áp một chiều được tạo ra sẽ được lưu trữ trong giàn tụ điện, thông qua quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ biến đổi IGBT sẽ tạo ra một tụ điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM. 

Chú thích: IGBT là viết tắt của tranzito lưỡng cực có cổng cách điện hoạt động như một công tắc bật và tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu ra của biến tần. 

Ứng dụng của biến tần trong công nghiệp 

Trong cuộc sống hàng ngày, bạn sẽ bắt gặp cụm từ biến tần rất nhiều lần, đặc biệt là lĩnh vực điện, & trong công nghiệp. Vậy biến tần dùng để làm gì? Ứng dụng của biến tần trong công nghiệp như thế nào? 

Với những tính năng vượt trội như giúp thay đổi tốc độ động cơ linh hoạt, tiết kiệm năng lượng hiệu quả,… Máy biến tần được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp: 

Hệ thống cấp nước cho nhà cao tầng:

Theo cách truyền thống, cấp nước cho các tòa nhà cao tầng là bơm nước lên mái và đẩy xuống từng tầng, và điều áp cho các tầng bằng các thiết bị điều hòa – giảm áp. Cách này khá tốn kém chi phí và hiệu quả không cao, đặc biệt là đối với các tòa nhà có nhiều tầng. Do đó, việc áp dụng máy biến tần sẽ khắc phục được những hạn chế kể trên, giúp cho việc cấp nước cho các tòa nhà cao tầng trở nên đơn giản, tiết kiệm hơn. 

Hệ thống khí nén: 

Chế độ điều khiển cung cấp khí nén thường theo phương thức đóng và cắt, cụ thể là kiểm soát không khí đầu vào qua van cửa vào. Khi áp suất đã đạt đến giới hạn trên, van cửa vào đóng lại và máy nén sẽ ở trạng thái hoạt động không tải. Còn khi áp suất đạt đến giới hạn dưới, van cửa vào sẽ mở và máy ở trạng thái có tải. Vì công suất định mức của motor được chọn theo nhu cầu tối đa, thiết kế dư tải, dòng khởi động lớn & hoạt động liên tục khi không làm việc gây tiêu tốn điện năng đáng kể nên việc ứng dụng biến tần là cần thiết để tiết kiệm điện năng. 

Quạt hút/đẩy

Các thiết bị công nghiệp như hút bụi, thổi lò, thông giá,… thường ứng dụng biến tần với khả năng điều khiển áp lực, khởi động mềm, với lưu lượng theo yêu cầu cần thiết nhằm tối ưu hóa hoạt động cơ, tiết kiệm năng lượng điện. 

Hệ thống nâng hạ

Biến tần ứng dụng dành cho thiết bị nâng hạ có hệ thống hãm tái sinh, tra năng lượng về lưới, an toàn & tiết kiệm do có khả năng điều khiển định vị, mô men xoắn và hãm bằng cách sử dụng động cơ xoay chiều. 

Các loại biến tần được sử dụng nhiều nhất hiện nay:

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều đơn vị sản xuất & cung ứng biến tần với chất lượng, giá thành khác  nhau. Dù biến tần thuộc hãng  nào, bạn cũng cần tìm hiểu trước về chất lượng, độ bền, khả năng hoạt động của biến tần để mua đúng loại sản phẩm. Sau đây, Cơ Điện Delta giới thiệu một số loại biến tần được sử dụng phổ biến hiện nay để bạn tham khảo: 

Thương hiệu biến tần Châu Âu

Các loại biến thần thương hiệu châu Âu đều đáp ứng được các tiêu chuẩn nghiêm ngặt trong an toàn điện. Ngoài ra, chúng còn có các đặc điểm chung khác như:

• Hoạt động bền bỉ theo thời gian,
• Được sản xuất theo dây chuyền công nghệ hiện đại chuẩn châu Âu,
• Nhiều mẫu mã để người tiêu dùng lựa chọn.

Chính vì thế chúng được sử dụng phổ biến không chỉ ở các quốc gia châu Âu mà còn nhiều nước khác trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Một số thương hiệu biến tần châu Âu nổi tiếng: 

• Biến tần ABB xuất xứ Thụy Sỹ
• Biến tần Siemens thuộc tập đoàn công nghệ điện và điện tử toàn cầu Siemens của Đức. 
• Biến tần Schneider xuất xứ Pháp. 
• Biến tần Danfoss xuất xứ Đan Mạch. 

Thương hiệu biến tần Nhật Bản 

Nếu kể về thiết bị điện – điện tử nói chung, các loại biến tần thương hiệu Nhật Bản luôn được nhắc đến. Lý do là vì chất lượng vượt trội về mặt công nghệ, hiệu suất, tính năng và thiết kế. Chúng có sự ổn định và an toàn dùng trong điện công nghiệp và dân dụng. 

Một số thương hiệu biến tần Nhật Bản nổi tiếng đó là Mitsubishi, Panasonic, Hitachi, Toshiba,…

Các loại biến tần Hàn Quốc & Đài Loan

Trong số các loại biến tần có nguồn gốc từ các nước châu Á, thì biến tần từ hai quốc gia Hàn Quốc & Đài Loan cũng được chú ý bởi chất lượng tốt, mẫu mã đa dạng và giá thành tương đối thấp so với các loại biến tần khác trên thị trường. Đây cũng là một trong các lựa chọn đáng tin nếu có ý định sử dụng biến tần. Một số loại biến tần thương hiệu Đài Loan như Delta, Shihlin,…

Biến tần của các hãng Trung Quốc 

Trước đây, biến tần Trung Quốc ít khi được đánh giá cao vì nhiều lý do.Ví dụ như trà trộn hàng kém chất lượng, hoạt động không ổn định,… Tuy nhiên, cùng với thời gian, nhiều sản phẩm biến tần Trung Quốc đã không ngừng cải tiến về chất lượng, mẫu mã và khẳng định được uy tín trên thị trường. Một số dòng biến tần thương hiệu Trung Quốc phổ biến tại Việt Nam như INVT, Inovance, Sinee, Gtake,… 

Trên đây là toàn bộ bài giới thiệu về biến tần là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần chi tiết. Hy vọng thông tin trên có ích cho bạn trong việc tìm hiểu, lựa chọn loại biến tần phù hợp. 

Ngoài ra, nếu có nhu cầu mua vỏ tủ điện công nghiệp & dân dụng chất lượng với giá  thành hợp lý có thể liên hệ với Cơ Điện Delta. Chúng tôi nhận gia công các loại vỏ tủ điện đáp ứng các tiêu chuẩn an toàn điện phù hợp với mọi yêu cầu của khách hàng. 

CÔNG TY TNHH CƠ ĐIỆN DELTA HÀ NỘI

Trụ sở: Huyền Kỳ, Tổ dân phố số 7, P. Phú Lãm, Q. Hà Đông, TP. Hà Nội 

Điện thoại: 0986.122.398

Email: kd.codiendelta@mgail.com

Website: www.votudiencongnghiep.com

Ngọc Hòa hiện đang là biên tập viên tại Cơ Điện Delta, mình có 5 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực tư vấn các giải pháp về tủ điện, tủ chữa cháy, thang máng cáp điện. Các kiến thức được chia sẻ trên blog Cơ Điện Delta đều được mình tổng hợp và đúc rút từ những kinh nghiệm thực tế tư vấn cho doanh nghiệp. Hy vọng những thông tin này có thể giúp ích được cho bạn đọc.