Máy biến tần tên tiếng anh là inverter, là một loại thiết bị dùng để điều khiển tốc độ động cơ, điều chỉnh được tần số, tố độ điện chạy của dụng cụ điện. Ngoài ra chức năng của
máy biến tần còn có khởi đông mềm, phanh, đảo chiều, điều khiển thông minh…
Gần đây, ngày càng nhiều sản phẩm như điều hòa, tủ lạnh, quạt máy… đã ứng dụng công nghệ máy biến tần nhằm mục đích tiết kiệm điện. Thế nhưng, nguyên lý hoạt động của công nghệ máy biến tần thế nào thì ít ai biết được hay quan tâm.
Máy biến tần là gì?
Để tìm hiểu kỹ về
công nghệ máy biến tần , chúng tôi có hỏi han Tiến sĩ Trần Văn Thịnh, ông đương nhiệm Viện Điện – thuộc ĐH Bách khoa Hà Nội giải thích rằng: Máy biến tần là thiết bị thường được dùng để điều chỉnh cho tốc độ hoạt động của động cơ. Trên thực tế, máy biến tần được áp dụng phổ biến nhất là trong công nghiệp. Ngoài lợi ích về mặt điều khiển, nó còn được trang bị nhiều tính năng khác như khởi động mềm, hãm phanh hoạt động, đảo chiều dòng điện, điều khiển thông minh…Thông qua nhiều trường hợp, việc sử dụng máy biến tần còn mang lại những lợi ích kinh tế, đặc biệt hơn cả là giúp tiết kiệm điện.
Công nghệ máy biến tần ngày nay
Nguyên lý hoạt động của máy biến tần
Đầu tiên, chúng ta quan tâm đến nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha, chúng được biết đến nhờ có khả năng chỉnh lưu và lọc thành cho nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này hoạt động nhờ vào bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, các hệ số công suất cosphi cho hệ máy biến tần đều có giá trị nhưng chúng không phụ thuộc vào tải và phải đạt giá trị ít nhất bắt buộc là 0.96.
Điện áp một chiều này được biến đổi theo chiều nghịch lưu để từ đó sinh ra điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Giai đoạn này thường được thực hiện bởi 1 hệ thống có tên viết tắt là IGBT (hay còn hiểu là transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng một phương pháp điều chế độ rộng xung viết tắt là PWM.
Nhờ tiến bộ và đột phá của công nghệ vi xử lý thông minh và hệ thống bán dẫn lực hiện nay, và tần số chuyển mạch xung có thể đạt tới dải tần số siêu âm nhằm tránh gây ra tiếng ồn cho động cơ, hoạt động êm tru và hơn nữa là giảm tổn thất trên thanh lõi sắt của động cơ.
Sự tiện lợi khi sử dụng máy biến tần
Máy biến tần là một thiết bị tự động hóa, thiết bị có khả năng điều khiển vô cấp tốc độ động cơ không tiếp điểm hiện đại, mang trong mình những tiện ích vượt trội mà bất cứ người nào cũng sẽ cảm thấy hài lòng khi sử dụng.
Điểm đặc biệt nhất của công nghệ máy biến tần là người sử dụng có thể điều chỉnh vô cấp tốc độ động cơ. Tức là thông qua việc điều chỉnh tần số bạn có thể điều chỉnh tốc độ động cơ thay đổi tùy theo ý muốn.
Sử dụng biến tần, cũng có nghĩa là bạn các tính năng thông minh, linh hoạt của máy như là tự động nhận dạng động cơ; tính năng giúp điều khiển thông qua mạng internet; có thể cài đặt được 16 cấp tốc độ; khống chế dòng khởi động động cơ giúp quá trình khởi động được êm ái hơn, nâng cao độ bền của máy móc cơ khí; giảm thiểu chi phí, không gian lắp đặt, bảo trì; tiết kiệm năng lượng,…
Bạn sẽ khống chế được năng lượng quá trình truyền động vì từ nay bạn có thể kiểm soát được các tình trạng quá tải, quá nhiệt, quá dòng, quá áp, thấp áp, lỗi mất pha, lệch pha,… của biến tần.
Máy biến tần ngày càng sử dụng rộng rãi
Năng lượng là một vấn đề được quan tâm nhất hiện nay. Đa số mọi hoạt động trong sản xuất đều sử dụng năng lượng, nên năng lượng là một vấn đề luôn được chú ý và quan tâm ở mọi quốc gia. Đặc biệt là các nước đang phát triển. Năng lượng là một yếu tố thúc đẩy và đảm bảo cho sự lớn mạnh của một quốc gia và ở Việt Nam chúng ta hiện nay tình trạng thiếu năng lượng vẫn đang xảy ra và trở nên phổ biến.
Máy biến tần tiết kiệm điện
Với nguyên lý hoạt động thông minh của máy biến tần, công suất điện tiêu thụ sẽ giảm đi rất nhiều, vì thế việc
ứng dụng máy biến tần là sự lựa chọn tốt nhất để tiết kiệm điện.
Ngoài công dụng để tiết kiệm điện và chi phí ra thì máy biến tần còn giúp tăng hiệu suất làm việc và tuổi thọ của máy móc, tăng tuổi; tiết kiệm được chi phí nhân lực chi cho nhân công phục vụ và vận hành máy. Bên cạnh đó, hệ thống máy biến tần có thể kết nối với hệ thống máy tính ở trung tâm. Tại trung tâm điều khiển nhân viên vận hành có thể thấy được hoạt động của hệ thống và các thông số để vận hành các dây chuyền máy móc (áp suất, lưu lượng, vòng quay ...), trạng thái làm việc cũng như cho phép chuẩn đoán, điều chỉnh và xử lý các sự cố có thể xảy ra.