Biến tần trung thế là một phần quan trọng trong hệ thống điện công nghiệp. Đóng vai trò quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất vận hành và giảm thiểu chi phí năng lượng cho các thiết bị sử dụng điện. Để hiểu rõ hơn về biến tần trung thế. Trong bài viết này, chúng ta cùng HDE Tech sẽ tìm hiểu về đặc điểm, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của thiết bị này, từ đó thấy rõ được sự quan trọng của nó trong các ứng dụng công nghiệp.
1. Biến Tần Trung Thế Là Gì?
Biến tần trung thế (hay còn gọi là biến tần trung áp) là thiết bị điện tử được sử dụng để điều khiển tốc độ của các động cơ điện xoay chiều (AC) có công suất lớn. Thường sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, nhà máy sản xuất hoặc các hệ thống năng lượng tái tạo. Biến tần trung thế có thể thay đổi tần số và điện áp cấp cho động cơ. Từ đó điều chỉnh tốc độ và momen xoắn của động cơ.
Khác với các biến tần hạ thế (thường sử dụng cho các động cơ có công suất nhỏ đến trung bình). Biến tần trung thế chủ yếu được ứng dụng cho các động cơ có công suất lớn, từ vài trăm kilowatt đến hàng megawatt. Sử dụng trong các ngành công nghiệp như thép, xi măng, khai khoáng, hóa chất, cấp nước, và xử lý nước thải.
2. Đặc Điểm Của Biến Tần Trung Thế
Biến tần trung thế có nhiều đặc điểm vượt trội giúp tối ưu hóa hiệu suất vận hành trong các hệ thống công nghiệp lớn. Dưới đây là một số đặc điểm chính:
2.1. Điều Khiển Tốc Độ Chính Xác Cao
Biến tần trung thế cho phép điều khiển tốc độ động cơ với độ chính xác cao, điều này rất quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu độ ổn định và độ chính xác cao như bơm, quạt, máy nghiền, máy ép, v.v. Khả năng điều chỉnh tốc độ này giúp giảm thiểu hao tổn năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất sản xuất.
2.2. Điều Khiển Momen Xoắn
Bên cạnh việc điều khiển tốc độ, còn có khả năng điều khiển momen xoắn của động cơ, giúp đảm bảo rằng động cơ vận hành hiệu quả và đáp ứng yêu cầu tải.
2.3. Tiết Kiệm Năng Lượng
Một trong những ưu điểm nổi bật của biến tần trung thế là khả năng tiết kiệm năng lượng. Việc điều chỉnh tốc độ động cơ giúp giảm thiểu lượng năng lượng tiêu thụ khi không cần thiết phải duy trì tốc độ cao liên tục.
2.4. Ứng Dụng Đa Dạng
Biến tần trung thế có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, từ hệ thống cấp nước, xử lý nước thải, cho đến các nhà máy sản xuất công nghiệp, giúp các hệ thống này vận hành ổn định và hiệu quả.
2.5. Khả Năng Tích Hợp
Biến tần trung thế có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống tự động hóa và các thiết bị điều khiển từ xa, giúp các nhà máy, hệ thống công nghiệp giảm thiểu chi phí vận hành và tối ưu hóa các quy trình sản xuất.
3. Cấu Tạo Của Biến Tần Trung Thế
Biến tần trung thế có cấu tạo phức tạp và bao gồm nhiều thành phần quan trọng để đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả. Cấu tạo của biến tần trung thế bao gồm 4 phần chính: tủ điều khiển, tủ biến áp, tủ power cell và hệ thống làm mát. Mặc dù mỗi thương hiệu có thể thiết kế biến tần trung thế với những đặc điểm khác nhau, nhưng về cơ bản, tất cả các biến tần trung thế đều cần phải có những thành phần cơ bản sau:
1. Tủ Điều Khiển
Tủ điều khiển là bộ phận quan trọng trong biến tần trung thế, đảm nhận chức năng tính toán và gửi tín hiệu điều khiển đến các power cell để thực hiện quá trình điều chỉnh điện áp và tần số. Tủ điều khiển bao gồm:
-
PLC (Programmable Logic Controller): Đây là bộ điều khiển logic có khả năng lập trình. Giúp điều khiển hoạt động của toàn bộ hệ thống biến tần. PLC có thể thực hiện các tính toán và ra lệnh cho các phần còn lại của hệ thống hoạt động theo yêu cầu.
-
Mô-đun truyền thông: Mô-đun này giúp giao tiếp với các hệ thống điều khiển từ xa. Cung cấp thông tin về trạng thái của biến tần và nhận lệnh điều khiển từ các hệ thống bên ngoài như SCADA hoặc HMI.
-
Màn hình hiển thị: Đây là nơi hiển thị các thông số quan trọng như tần số, dòng điện, điện áp và các thông số khác. Giúp người vận hành theo dõi và điều chỉnh trạng thái của biến tần một cách dễ dàng.
-
Bàn phím điều khiển: Bàn phím này cho phép người dùng điều chỉnh các tham số vận hành của biến tần, như tần số, điện áp và các thông số khác để tối ưu hóa hoạt động của hệ thống.
2. Tủ Biến Áp
Tủ biến áp có chức năng hạ áp điện áp từ nguồn điện đầu vào xuống mức phù hợp để cấp cho các power cell. Việc sử dụng tủ biến áp là rất quan trọng vì các power cell cần một nguồn điện áp ổn định để hoạt động hiệu quả. Tủ biến áp được thiết kế tùy thuộc vào công suất và điện áp của biến tần. Tùy vào yêu cầu về công suất và điện áp, tủ biến áp có thể có từ 3 đến 8 power cell hoặc hơn.
3. Tủ Power Cell
Power cell là phần quan trọng trong biến tần trung thế, có chức năng điều khiển điện áp và tần số cấp cho động cơ, giúp điều chỉnh tốc độ và momen xoắn. Mỗi power cell được điều khiển bởi các tín hiệu quang để đảm bảo sự đồng bộ giữa các tế bào.
Số lượng power cell cần thiết cho một biến tần sẽ phụ thuộc vào công suất và điện áp của hệ thống. Khi công suất và điện áp tăng lên, số lượng power cell cũng sẽ tăng để đảm bảo rằng hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả. Các power cell hoạt động cùng nhau, nhận tín hiệu từ tủ điều khiển và thực hiện quá trình chuyển đổi điện áp từ một chiều (DC) sang xoay chiều (AC).
4. Hệ Thống Làm Mát
Hệ thống làm mát là một phần không thể thiếu trong biến tần trung thế, giúp tản nhiệt cho các power cell và các linh kiện điện tử khác trong hệ thống. Khi biến tần hoạt động, các linh kiện điện tử như power cell sẽ phát sinh nhiệt. Nếu không có hệ thống làm mát, các linh kiện này có thể bị quá nhiệt và gây hư hỏng cho biến tần.
Hệ thống làm mát có thể sử dụng các phương pháp làm mát khác nhau, bao gồm:
-
Làm mát bằng nước: Một số sử dụng hệ thống làm mát bằng nước để làm mát các linh kiện điện tử. Nước sẽ được dẫn qua các bộ tản nhiệt để hấp thụ nhiệt và đưa nó ra ngoài môi trường.
-
Làm mát bằng quạt: Hệ thống quạt là phương pháp phổ biến và đơn giản nhất, quạt sẽ thổi không khí qua các linh kiện để giảm nhiệt độ của các bộ phận này.
-
Làm mát bằng khí nén: Trong một số trường hợp, khí nén có thể được sử dụng để làm mát các bộ phận của biến tần, giúp tăng cường hiệu quả làm mát và giảm nguy cơ quá nhiệt.
4. Nguyên Lý Hoạt Động Của Biến Tần Trung Thế
Biến tần trung thế hoạt động theo nguyên lý chuyển đổi và điều khiển điện áp, tốc độ và momen xoắn của động cơ thông qua các mạch điện tử. Dưới đây là mô tả chi tiết về nguyên lý hoạt động của biến tần trung thế:
4.1. Chuyển Đổi Điện Áp
Quá trình đầu tiên trong hoạt động của biến tần là chuyển đổi điện áp xoay chiều (AC) từ nguồn cấp vào điện áp một chiều (DC). Quá trình này được thực hiện thông qua bộ chỉnh lưu. Sau khi chỉnh lưu, điện áp một chiều sẽ được lưu trữ trong mạch DC Link, nơi nó sẽ được lọc để đảm bảo độ ổn định.
4.2. Biến Tần (Inverter)
Bước tiếp theo là sử dụng bộ biến tần để chuyển đổi điện áp một chiều (DC) thành điện áp xoay chiều (AC) với tần số và điện áp có thể điều chỉnh được. Việc thay đổi tần số và điện áp này giúp thay đổi tốc độ và momen xoắn của động cơ.
4.3. Điều Khiển Tốc Độ và Momen Xoắn
Mạch điều khiển của biến tần trung thế có nhiệm vụ giám sát và điều chỉnh các thông số như tần số, điện áp, momen xoắn của động cơ để đạt được hiệu suất tối ưu. Các thông số này được điều chỉnh dựa trên yêu cầu cụ thể của ứng dụng, ví dụ như yêu cầu tốc độ quay của động cơ hoặc mức độ tải.
4.4. Điều Khiển Dựa Trên Phản Hồi
Biến tần trung thế cũng có thể sử dụng hệ thống điều khiển phản hồi (feedback control) để đảm bảo động cơ hoạt động ổn định, điều này rất quan trọng trong các hệ thống yêu cầu điều khiển chính xác và liên tục.
5. Lợi Ích Khi Sử Dụng Biến Tần Trung Thế
Biến tần trung thế mang lại nhiều lợi ích cho các hệ thống công nghiệp, đặc biệt là trong việc tối ưu hóa năng lượng và cải thiện hiệu suất hệ thống. Dưới đây là một số lợi ích chính của biến tần trung thế:
5.1. Tiết Kiệm Năng Lượng
Biến tần giúp giảm thiểu năng lượng tiêu thụ bằng cách điều chỉnh tốc độ động cơ theo nhu cầu thực tế của hệ thống. Điều này không chỉ giảm chi phí vận hành mà còn góp phần bảo vệ môi trường.
5.2. Tăng Tuổi Thọ Động Cơ
Việc điều chỉnh tốc độ và momen xoắn của động cơ giúp giảm thiểu sự hao mòn và tăng tuổi thọ cho động cơ. Điều này giúp giảm chi phí bảo trì và thay thế thiết bị.
5.3. Điều Khiển Chính Xác
Biến tần trung thế cho phép điều khiển tốc độ và momen xoắn động cơ với độ chính xác cao. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu hoạt động ổn định, như trong các ngành công nghiệp sản xuất, xử lý nước thải, hoặc cấp nước.
5.4. Giảm Chi Phí Vận Hành
Bằng cách điều chỉnh và tối ưu hóa tốc độ động cơ, biến tần trung thế giúp giảm chi phí năng lượng và chi phí vận hành cho các hệ thống công nghiệp lớn.
5.5. Tăng Hiệu Quả Sản Xuất
Biến tần trung thế giúp tăng hiệu quả sản xuất thông qua việc điều chỉnh chính xác tốc độ và momen xoắn của động cơ. Điều này giúp hệ thống hoạt động ổn định, giảm thiểu sai sót và nâng cao chất lượng sản phẩm.
6. Ứng Dụng Của Biến Tần Trung Thế
Biến tần trung thế được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực và ngành công nghiệp khác nhau, đặc biệt là những hệ thống yêu cầu động cơ có công suất lớn và vận hành ổn định. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến của biến tần trung thế:
6.1. Ngành Sản Xuất
Trong ngành sản xuất, biến tần trung thế giúp điều khiển chính xác tốc độ và momen xoắn của các động cơ lớn trong các hệ thống băng chuyền, máy ép, máy cắt, và các dây chuyền sản xuất tự động.
6.2. Cấp Nước và Xử Lý Nước Thải
Biến tần trung thế được sử dụng trong các hệ thống cấp nước và xử lý nước thải để điều chỉnh tốc độ của các bơm và quạt, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.
6.3. Khai Thác Khoáng Sản
Trong ngành khai khoáng, biến tần trung thế giúp điều khiển tốc độ của các máy nghiền, băng chuyền và các thiết bị khai thác khác, giúp đảm bảo hoạt động hiệu quả và tiết kiệm năng lượng.
6.4. Ngành Thép và Xi Măng
Biến tần trung thế cũng được ứng dụng trong các nhà máy thép và xi măng, giúp điều khiển tốc độ của các động cơ trong các máy nghiền, máy ép và các thiết bị sản xuất khác.
7. Các loại biến tần trung thế phổ biến hiện nay
7.1 Biến tần trung thế Inovance HD9XS
Biến tần trung thế Inovance HD9XS là dòng sản phẩm cao cấp của Inovance, thương hiệu biến tần hàng đầu tại Trung Quốc. Đây là giải pháp điều khiển động cơ công nghiệp hiệu quả và tối ưu. Với thiết kế ưu việt và nhiều tính năng hiện đại, biến tần HD9XS đáp ứng đầy đủ yêu cầu của các ngành công nghiệp.
Các tính năng nổi bật của biến tần Inovance HD9XS:
-
Tiết kiệm điện năng lên đến 98%, giảm chi phí vận hành.
-
Tính năng By-pass Power Cell (Tùy chọn) giúp hệ thống MVVSD hoạt động liên tục.
-
Bảng điều khiển hệ thống gồm ARM, DSP và FPGA.
-
Mỗi pha có 3 ~ 9 đơn vị, tạo sóng PWM 4N + 1 bước, kết nối sao ba pha.
-
Đầu ra trực tiếp từ 3 ~ 11kV.
-
Hệ thống làm mát có thể tích không khí lớn, biên độ đủ và độ ổn định cao.
-
Đảm bảo tản nhiệt và cải thiện độ ổn định sản phẩm.
-
Máy biến áp lệch pha phía đầu vào tạo bộ chỉnh lưu đa xung.
-
Giúp cải thiện dạng sóng và hệ số công suất của phía lưới.
-
Giảm ô nhiễm sóng hài từ thiết bị đối với lưới điện.
-
Dòng Inovance Inotouch HMI thân thiện, dễ dàng mở rộng hệ thống.
-
Dải công suất rộng, đáp ứng mọi nhu cầu của doanh nghiệp.
Liên hệ ngay Hotline: 0978.093.697 để được tư vấn về Biến tần trung thế Inovance HD9XS. HDE tự hào là đại lý chính thức của Inovance tại Việt Nam
7.2 Biến tần trung thế INVT GD5000
GD5000 là dòng biến tần trung thế mới từ thương hiệu INVT nổi tiếng. Được thiết kế cho các ứng dụng động cơ công suất lớn. Dưới đây là những lợi ích nổi bật của sản phẩm:
-
Hiệu suất mạnh mẽ với dải công suất rộng, đáp ứng mọi nhu cầu ứng dụng.
-
Khả năng chịu tải cao, đảm bảo an toàn trong quá trình sản xuất.
-
Công nghệ Power Unit nối tiếp với điều khiển vector cảm biến SVPWM, mang lại độ chính xác cao.
-
Tiết kiệm năng lượng, bảo vệ động cơ và thiết bị hiệu quả.
-
Đa dạng chế độ điều khiển, bao gồm PID, SVC, lực căng, momen, v.v.
Biến tần GD5000 là lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng công nghiệp yêu cầu hiệu suất cao và độ bền vượt trội.
7.3 Biến tần trung thế ABB ACS580MV
Mẫu ABB ACS580MV là dòng biến tần trung thế đến từ ABB. Một tập đoàn hàng đầu về công nghệ điện và tự động hóa. Với thiết kế tiên tiến và tính năng đa dạng. Biến tần ACS580MV được ứng dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp nặng. Dưới đây là những đặc điểm nổi bật của biến tần ABB ACS580MV:
-
Tiết kiệm năng lượng lên đến 97%. Giúp tối ưu chi phí vận hành.
-
Thiết kế chắc chắn. Linh kiện chất lượng cao và hoạt động bền bỉ, đảm bảo hiệu suất ổn định.
-
Điều khiển tốc độ và momen chính xác. Tích hợp các chức năng bảo vệ động cơ, nâng cao độ bền và hiệu quả sử dụng.
-
Hỗ trợ kết nối với hệ thống SCADA. Giúp giám sát và điều khiển hệ thống từ xa, thuận tiện cho việc quản lý và bảo trì.
Biến tần ABB ACS580MV là sự lựa chọn lý tưởng cho các hệ thống động cơ công suất lớn, giúp nâng cao hiệu suất vận hành và tiết kiệm chi phí.
8. Kết Luận
HDE Tech đã cung cấp những thông tin chi tiết về biến tần trung thế. Một thiết bị quan trọng trong các hệ thống công nghiệp. Việc lựa chọn biến tần chất lượng, an toàn nhưng vẫn đảm bảo giá thành hợp lý là một quyết định quan trọng.
Nếu bạn đang tìm kiếm tủ biến tần trung thế, đừng ngần ngại liên hệ với HDE Tech. Chúng tôi sẽ hỗ trợ bạn so sánh các dòng sản phẩm và đưa ra lựa chọn tối ưu nhất. HDE Tech tự hào là đơn vị cung cấp giải pháp công nghệ hàng đầu tại Việt Nam. Cam kết chất lượng sản phẩm với nguồn gốc xuất xứ rõ ràng và giá cả cạnh tranh.
Liên hệ ngay với HDE Tech qua hotline 0978.093.697 hoặc Zalo OA để nhận được sự tư vấn chi tiết nhất!
-
Hotline: 0978.093.697
——
Liên hệ tư vấn các thiết bị miễn phí theo Hotline: 0978.093.697
Website cùng hệ thống : https://inovancevietnam.vn/
Facebook: Công Ty CP Điện Hải Dương – HDE
Youtube: HDE Tech
Tiktok: HDE Tech
