Tổng hợp kiến thức cơ bản về biến tần
13/10/20212.063 lượt xem

1. Biến tần là gì
2. Cấu tạo
3. Nguyên lý hoạt động
4. Ứng dụng
5. Những lỗi phổ biến mà biến tần thường gặp phải
6. Thông số cơ bản trong cài đặt biến tần và lưu ý khi sử dụng
 
1. Inverter là gì?


1.1 Khái niệm

Biến tần là một bộ điều khiển động cơ điện bằng cách thay đổi tần số và điện áp cung cấp cho động cơ điện.
Tốc độ quay của động cơ phụ thuộc vào tần số của của biến tần. Tần số càng nhanh thì tốc độ quay của động cơ càng nhanh. Trong trường hợp một ứng dụng không đòi hỏi động cơ điện chạy ở tốc độ cao, biến tần được sử dụng để tăng tốc tần số và điện áp để đáp ứng yêu cầu tải của động cơ điện. Khi yêu cầu về tốc độ động cơ của máy biến đổi, biến tần chỉ đơn giản có thể tăng lên hoặc giảm xuống tốc độ động cơ để đáp ứng yêu cầu về tốc độ
 

Biến tần cung cấp dòng điện xoay chiều từ các nguồn điện DC, rất hữu ích trong việc cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện và điện tử. Các thiết bị cần DC nhưng phải lấy từ nguồn điện AC cần thêm một thiết bị gọi là bộ chỉnh lưu, thường được tạo từ các linh kiện điện tử gọi là điốt để chuyển đổi từ AC sang DC

1.2 Công nghệ Inverter là gì?


Công nghệ Inverter là công nghệ kiểm soát nhiệt độ theo sự thay đổi tự nhiên của nhiệt độ phòng, khi đạt được nhiệt độ mong muốn, công nghệ inverter sẽ tự điều chỉnh đầu ra của chính nó để đảm bảo duy trì nhiệt độ, giúp hoạt động hiệu quả hơn.
Có thể hiểu một cách đơn giản là, khi thiết bị cần nhiều năng lượng, công nghệ Inverter sẽ cung cấp nhiều năng lượng hơn; Khi cần ít năng lượng, nó sẽ cung cấp ít năng lượng hơn. Inverter luôn bận, nhưng tiêu thụ ít năng lượng hơn hoặc nhiều năng lượng hơn tùy thuộc vào nhiệt độ không khí và mức được đặt trong bộ điều chỉnh nhiệt. Tốc độ và sức mạnh của máy nén được điều chỉnh phù hợp. 

1.3 Lợi ích của Công nghệ Inverter


- Đáp ứng nhu cầu thay đổi nhiệt nhanh hơn
Biến tấn thay đổi nhiệt độ nhanh hơn so với thiết bị không biến tần.Vì nó  liên tục điều chỉnh nhiệt độ.

- Giải pháp năng lượng hiệu quả
Công nghệ biến tần là một giải pháp cấp A khi nói đến hiệu quả năng lượng. Trong một mô hình biến tần, việc làm mát và sưởi ấm được tự động hóa một cách hiệu quả.Trong khi các công nghệ trước đây tiêu thụ rất nhiều điện.
- Giảm đáng kể chi phí vận hành (tiết kiệm tới 50% so với các hệ thống không biến tần)
Nhờ công nghệ Inverter, thiết bị của bạn sẽ không hoạt động hết công suất mọi lúc. Do đó, giúp bạn tiết kiệm chi phí cho các đơn vị điện bổ sung.
- Mức độ tiếng ồn thấp
Không giống như các công nghệ khác, chúng không tự động bật/tắt mỗi khi đạt đến nhiệt độ nhất định. Chúng luôn hoạt động với công suất thấp để duy trì và điều chỉnh nhiệt độ liên tục. Do đó, nó hoạt động rất êm mà không gây ra nhiều tiếng ồn.
- Bền, tuổi thọ cao
Inverter sử dụng ít năng lượng hơn, đồng nghĩa với việc chúng ít bị hao mòn. Do đó, nó có tuổi thọ cao hơn so với các thiết bị khác.
- Thân thiện với môi trường
- Giảm nguy cơ nhiễu điện từ với các thiết bị khác

2. Cấu tạo của biến tần

-Bộ chỉnh lưu
-Tuyến dẫn Một chiều
-IGBT
-Bộ điện kháng Xoay chiều
-Bộ điện kháng Một chiều
-Điện trở Hãm


3.Nguyên lý hoạt động của biến tần

- 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.
- 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.
 



4.Ứng dụng của biến tần

Biến tần ứng dụng rộng rãi trong sản xuất, nhằm tiết kiệm chi phí khi phát huy được ưu điểm của biến tần như giảm giá thành bảo dưỡng, tăng tuổi thọ của thiết bị sản xuất, từ đó nâng cao lợi nhuận sản xuất.
Điều khiển động cơ: Biến tần có khả năng kiểm soát thời gian gia tốc / giảm tốc của động cơ, hoặc bảo vệ quá tải, quá áp, thấp áp, quá nhiệt, quá dòng, thấp dòng giúp động cơ kéo dài tuổi thọ, hoạt động trơn tru.
Ngoài ra, còn được ứng dụng trong một số lĩnh vực phổ biến như: thang máy, máy cán kéo, máy ép phun, máy cuốn/nhả, hệ thống của động cơ HVAC, máy khuấy trộn, quay ly tâm.
 


5. Những lỗi phổ biến mà biến tần thường gặp phải

Khi quản lý hoạt động sản xuất bạn cần nắm bắt được quy trình vận hành để khi xảy ra sự cố sẽ nhanh chóng tìm ra nguyên nhân và có biện pháp khắc phục. Dưới đây là một số lỗi phổ biến của biến tần và gợi ý cách giải quyết cho các kỹ thuật viên
 

5.1 Biến tần đang chạy rồi lại dừng.

Thông thường xảy ra hiện tượng này sẽ có 2 trường hợp:

– Nếu trạng thái “RUN” bị tắt
Nguyên nhân có thể do:
+ Tín hiệu lệnh chạy ở biến tần đã bị ngắt (dây điều khiển bị lỏng dây terminal điều khiển hoặc bị đứt)
+ Kiểm tra biến tần, nó báo lỗi và bị dừng, hiển thị lỗi, đèn “TRIP” sáng lên.
Cách giải quyết:
+ Kiểm tra lại dây điều khiển lệnh chạy của biến tần, hoặc nếu thấy lỏng dây terminal điều khiển thì siết lại cho chặt.
+ Kiểm tra mã lỗi trong hướng dẫn sử dụng để tham khảo cách sửa chữa biến tần.
+ Liên hệ với nhà cung cấp hoặc đơn vị sửa chữa biến tần để được hỗ trợ.

– Nếu trạng thái “RUN” sáng đèn có thể do:
+ Tốc độ chạy biến tần đã bị giảm về 0.
+ Kiểm tra motor, có thể bị kẹt cơ khí hoặc đã hỏng.
+ Board điều khiển đã bị lỗi.

5.2 Biến tần không tăng tốc được khi quá tải

Nguyên nhân: Khi hoạt động quá tải hoặc cơ khí bị kẹt khiến dòng điện của ngõ ra bị tăng cao, khi ấy máy biến tần sẽ giảm tần số ngõ ra một cách tự động.
Cách khắc phục: Kiểm tra đầu nối động cơ motor và đặc tuyến V/F có đúng hay không (đây cũng có thể là nguyên nhân khiến dòng điện tăng cao và làm biến tần không tăng tốc được).

5.3 Đèn biến tần không hiển thị khi đã cấp nguồn

Nguyên nhân: Điện áp để cung cấp cho biến tần không phù hợp hoặc cầu chỉnh lưu bị hỏng. Ngoài ra có thể do điện trở sạc tụ, do nguồn switching bị hỏng.
Cách khắc phục:
+ Đo giá trị điện áp nguồn cấp bằng đồng hồ, nếu thấy nó không phù hợp với điện áp định mức của biến tần thì cần xử lý ngay và cấp nguồn phù hợp.
+ Nếu thấy đèn “CHARGE” không sáng đèn thì kiểm tra cầu chỉnh lưu hay điện trở sạc tụ, còn nếu thấy đèn “CHARGE” sáng đèn thì có thể nguồn cấp switching có vấn đề. Khi thấy lỗi này bạn nên liên hệ nhà cung cấp hoặc đơn vị sửa chữa biến tần để được hỗ trợ.

5.4 Gắn biến tần motor chạy nóng

Có thể do 1 trong 3 nguyên nhân dưới đây:
+ Thông số của motor cài đặt chưa đúng.
+ Đấu sai dây ở motor.
+ Chạy motor với tần số thấp (dưới 30Hz).
Cách xử lý sự cố:
+ Kiểm tra lại thông số motor ở nhãn và cài đặt lại cho đúng.
+ Kiểm tra việc đấu dây motor và điện áp biến tần cung cấp cho motor đã đúng hay chưa.
+ Tăng tần số chạy motor hoặc tăng tỉ số truyền cơ khí.

Hiện nay, biến tần được ứng dụng phổ biến trong đa dạng các ngành nghề, lĩnh vực. Riêng đối với công nghiệp, việc lắp đặt cũng như sử dụng cần quan tâm nhiều hơn. Bài viết sau đây sẽ chỉ ra các thông số cơ bản phải lưu ý khi cài đặt và sử dụng biến tần.
 
6. Thông số cơ bản trong cài đặt biến tần và lưu ý khi sử dụng

6.1 Thông số cơ bản trong cài đặt biến tần

 
Cài thông số chọn cách RUN/STOP
 Trên bàn phím hay thông qua chân điều khiển bên ngoài ( 24V + S1)
Tài liệu biến tần thường là tiếng anh nên tìm thông số có cụm từ thường là (Main run source selection), (Operation Method) hoặc ( Drive Mode - Run/Stop Method) tùy mỗi loại biến tần có cách ghi khác nhau.
Trong đó có các lựa chọn như sau:
0: Keypad: Run/Stop trên bàn phím
1: External Run/Stop control: Run/Stop bên ngoài.


Thời gian tăng tốc ( Acceleration time 1) và thời gian giảm tốc (Deceleration time 1).

Sơ đồ thể hiện thời gian tăng giảm tốc

Thời gian tăng tốc là thời gian khi ta nhấn RUN thì motor sẽ chạy từ 0Hz ~ 50Hz nói chung là lúc chạy tốc độ tối đa. Thường mặc định là 10 giây, tùy ứng dụng sẽ có thời gian khác nhau. Thời gian giảm tốc là thời gian khi nhấn STOP đến khi động cơ ngừng hẳn. Trong biến tần có thông số cài đặt bỏ qua chế độ Deceleration, đó là Fee Run, là lúc nhắn STOP sẽ cho motor ngừng tự do.

Chọn lựa cách thức thay đổi tần số.
Thông số này thay đổi tùy mô tả mỗi hãng là (Main frequency source selection), (Frequency setting Method), (Frequency Command).
Bao gồm các lựa chọn sau: 
0: Keypad: Thay đổi tần số bằng nút lên và xuống trên bàn phím.
1: Potentiometer on keypad: Thay đổi tần số bằng núm vặn.
2: External AVI analog signal Input: Thay đổi tần số bằng tín hiệu biến trở hoặc 0-10VDC.
3: External ACI analog signal Input: Thay đổi tần số bằng tín hiệu 4-20mA.
4: Communication setting frequency: Thay đổi tần số bằng RS485.
5: PID output frequency: Thay đổi tần số bằng tín hiệu hồi tiếp PID.


Cài giới hạn tần số.

 


Bảng thông số cài đặt tần số
 

 Cụm từ thường là (Frequency upper limit), (Maximum Frequency). Đây là thông số cho phép động cơ chạy nhanh nhất với đơn vị là Hz, giả sử khi số này cài là 40Hz thì động cơ chạy tối đa là 40Hz, n=60x40/2= 1200 vòng/phút. Có thể cài bao nhiêu cũng được trong phạm vi thông dụng là (1-60Hz) đối với động cơ thường.

6.2 Lưu ý khi sử dụng biến tần trong công nghiệp

– Lựa chọn biến tần có chức năng và công suất phù hợp với thiết bị cần sử dụng để tiết kiệm chi phí và nâng cao hiệu quả. Ngoài ra cần quan tâm tới thông số của máy biến tần phải thích ứng với khí hậu nóng ẩm của Việt Nam bởi các linh kiện điện tử bán dẫn rất nhạy cảm với điều kiện môi trường.

– Khi biến tần báo lỗi hãy lập tức tắt nguồn và tra cứu mã lỗi trong tài liệu hướng dẫn sử dụng đi kèm để tìm hiểu nguyên nhân gây lỗi. Chỉ khi nào khắc phục được lỗi mới khởi động lại. Lưu ý mặc dù động cơ đã dừng, nhưng điện tích vẫn tích lũy trên mạch điện vẫn có thể gây nguy hiểm cho người vận hành

– 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.

– Nếu biến tần không được sử dụng từ 3 tháng trở lên thì nhiệt độ bảo quản không được cao hơn 30°C. Khuyến cáo không nên cho biến tần ngừng vận hành hoặc lưu kho nhiều hơn 1 năm vì có thể gây ra điện phân của tụ điện. 

– Lắp đặt ở môi trường đảm bảo các điều kiện như nhiệt độ, độ ẩm, vị trí. Các bộ biến tần 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 50 độ C, không có chất ăn mòn, khí gas, bụi bẩn.

– Đọc kỹ hướng dẫn sử dụng, không tự ý mắc nối hoặc thay đổi các tham số thiết lập ban đầu. Chỉ những người có chuyên môn về kỹ thuật mới được phép lắp đặt, đấu dây và bảo trì thiết bị.

– Thuê các chuyên gia kỹ thuật tư vấn hướng dẫn lắp đặt để có chế độ vận hành tối ưu cho ứng dụng.



Ngoài ra, nếu có nhu cầu tư vấn cụ thể, vui lòng liên hệ ngay với #JYWVINA để được nhận báo giá 
và tư vấn về sản phẩm kỹ hơn: 
Hotline : 0246 682 0511
Email : electric@jywvina.com
Website : https://jywvina.com 
Add : Tầng 4, Tòa nhà N01-T4, Khu Đoàn Ngoại Giao, P. XuânTảo, Q. Bắc Từ Liêm, TP. Hà Nội


 


Tin tức cùng danh mục
Inverter là gì? Inverter là gì?
Ngày nay, chúng ta nghe rất nhiều đến các thiết bị sử dụng công nghệ Inverter. Vậy, Inverter là gì? Tại sao công nghệ Inverter lại được ứng dụng rộng rãi đến như vậy?
16/03/2021 724 lượt xem
Giới thiệu dòng sản phẩm biến tần FR-A của Mitsubishi Giới thiệu dòng sản phẩm biến tần FR-A của Mitsubishi
Giới thiệu dòng sản phẩm biến tần FR-A của Mitsubishi
16/03/2021 1.286 lượt xem