Cuộn kháng là một linh kiện quan trọng trong hệ thống biến tần, giúp đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu về tác dụng của cuộn kháng và cách tính toán cuộn kháng phù hợp cho hệ thống biến tần của bạn.
Cuộn kháng đầu ra biến tần là gì?
Cuộn kháng đầu ra biến tần là một linh kiện điện tử được lắp tại đầu ra của biến tần để giảm sóng hài bậc cao và cải thiện chất lượng điện. Hiện nay, có hai loại cuộn kháng phổ biến cho biến tần: cuộn kháng đầu ra DC và cuộn kháng đầu vào AC. Cuộn kháng DC được lắp trên bus đầu ra DC của biến tần, kết hợp song song với một tụ điện. Sử dụng cuộn kháng DC với AC giúp loại bỏ sóng hài hiệu quả hơn. Cuộn kháng đóng vai trò quan trọng trong việc duy trì hoạt động ổn định và bảo vệ an toàn cho biến tần và các thiết bị điện khác trong hệ thống.
Tác dụng của cuộn kháng cho biến tần
Lọc sóng hài
Biến tần sử dụng phương pháp điều khiển PWM (Pulse Width Modulation) để điều chỉnh tốc độ động cơ, tạo ra dòng điện một chiều dạng xung. Tuy nhiên, dòng điện xung này có chứa nhiều thành phần sóng hài tần số cao, gây nhiễu cho hệ thống điện và làm giảm tuổi thọ của các thiết bị.
Để giảm thiểu hiện tượng này, cuộn kháng được sử dụng nhằm giảm sóng hài, làm cho dạng sóng đầu ra của biến tần trở nên mượt mà hơn, từ đó đảm bảo chất lượng và sự ổn định cho hệ thống.
Sóng hài là năng lượng điện phát sinh từ điện xoay chiều (AC) với tần số là bội số của tần số điện xoay chiều. Tìm hiểu thêm về sóng hài và tầm quan trọng của việc lọc sóng hài tại đây!
Bảo vệ tụ điện biến tần
Trong hệ thống biến tần, tụ điện lưu trữ năng lượng cho động cơ. Tuy nhiên, sóng hài tần số cao trong dòng điện xung có thể gây hiện tượng số điện cho tụ, dẫn đến hư hỏng và giảm tuổi thọ của tụ.
Do đó, cuộn kháng được sử dụng để hạn chế hiện tượng số điện, bảo vệ tụ điện và kéo dài tuổi thọ của tụ, đảm bảo hoạt động ổn định và hiệu quả cho hệ thống.
Giảm thiểu điện áp quá mức cho biến tần
Khi động cơ hoạt động ở tốc độ cao, điện áp đầu ra của biến tần có thể vượt quá mức cho phép. Gây nguy hiểm cho động cơ và các thiết bị khác trong hệ thống.
Cuộn kháng giúp hạn chế điện áp đầu ra của biến tần, không cho phép điện áp vượt quá ngưỡng an toàn. Bảo vệ động cơ và thiết bị khỏi hiện tượng quá điện áp, đảm bảo an toàn và ổn định cho toàn bộ hệ thống.
Tăng hiệu suất hoạt động của biến tần và động cơ
Sử dụng cuộn kháng để lọc sóng hài và bảo vệ tụ điện không chỉ giúp tăng tuổi thọ các thiết bị mà còn nâng cao hiệu suất hoạt động của cả biến tần và động cơ. Cuộn kháng còn giúp giảm tiếng ồn và rung động của động cơ, tạo điều kiện vận hành êm ái và ổn định hơn.
Với những tác dụng này, cuộn kháng trở thành linh kiện thiết yếu trong hệ thống biến tần, nâng cao chất lượng, hiệu quả và tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống.
Cách tính toán cuộn kháng phù hợp cho biến tần
Lựa chọn cuộn kháng phù hợp cho biến tần là yếu tố quan trọng để đảm bảo hệ thống hoạt động hiệu quả và an toàn. HDE Tech sẽ chia sẻ với các bạn các bước tính toán cuộn kháng phù hợp trong bài viết sau.
Bước 1: Xác định thông số biến tần
Biến tần có 4 thông số chính cần xác định:
| STT | Thông số biến tần | Đơn vị |
|---|---|---|
| 1 | Công suất biến tần (P) | kW |
| 2 | Điện áp bus DC (Vdc) | V |
| 3 | Dòng điện bus DC (Idc) | A |
| 4 | Tần số chuyển đổi (fs) | Hz |
Bước 2: Xác định tỷ lệ phần trăm sóng hài
Tỷ lệ phần trăm sóng hài (THD – Total Harmonic Distortion) là chỉ số quan trọng. Để phản ánh mức độ biến dạng của dạng sóng đầu ra. THD cho biết tỷ lệ của tổng sóng hài so với thành phần sóng cơ bản trong dạng sóng.
Để xác định THD, bạn có thể tham khảo tài liệu hướng dẫn sử dụng. Biến tần hoặc đo lường trực tiếp. Trong điều kiện hoạt động bình thường, THD thường dao động từ 2% đến 5%. Giá trị THD càng thấp, dạng sóng đầu ra càng ít biến dạng. Đảm bảo chất lượng điện năng cho động cơ và thiết bị.
Bước 3: Tính toán kháng cảm (XL)
Sau khi xác định tỷ lệ sóng hài, bạn có thể tính toán cảm kháng theo công thức:
Với đơn vị tính là Ohm (Ω).
Bước 4: Lựa chọn cuộn kháng phù hợp
Sau khi tính toán, bạn có thể chọn cuộn kháng phù hợp. Tuy nhiên, khi lựa chọn cuộn kháng cho hệ thống biến tần, cần lưu ý các yếu tố sau:
-
Công suất cuộn kháng (S). Phải lớn hơn hoặc bằng công suất của biến tần (P) để cuộn kháng có thể xử lý được công suất.
-
Cảm kháng cuộn kháng (XLr). Nên chọn giá trị XLr gần bằng với giá trị XL đã tính toán ở bước 3 để hiệu quả lọc sóng hài tối ưu.
-
Dòng điện định mức cuộn kháng (Ir). Phải lớn hơn hoặc bằng dòng điện bus DC (Idc) của biến tần để tránh hiện tượng quá tải.
-
Kích thước cuộn kháng. Cần chọn kích thước phù hợp với không gian lắp đặt để đảm bảo an toàn và thuận tiện trong quá trình vận hành, bảo trì.
Tuân thủ các yêu cầu trên giúp cuộn kháng hoạt động hiệu quả, lọc sóng hài, bảo vệ hệ thống. Đảm bảo sự ổn định, an toàn cho biến tần và động cơ.
HDE là một trong những đơn vị hàng đầu tại Việt Nam cung cấp biến tần. Hiện tại, HDE là đại lý phân phối chính thức các sản phẩm và giải pháp Inovance tại thị trường Việt Nam. Khi mua biến tần 3 pha Inovance tại HDE, khách hàng luôn có sự lựa chọn kèm theo cuộn kháng.
Ví dụ với Biến tần Inovance MD290:
-
Cuộn kháng đầu ra AC bên ngoài được tích hợp sẵn, áp dụng cho công suất từ 200kW đến 450kW.
-
Cuộn kháng DC bên trong được tích hợp cho các công suất từ 18.5kW đến 500kW.
-
Các model biến tần Inovance MD290 thường có các tùy chọn cuộn kháng đầu vào và đầu ra.
Kết luận
Cuộn kháng đóng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ và nâng cao hiệu suất của biến tần. Chúng giúp loại bỏ sóng hài, giảm nhiễu điện từ, ngăn ngừa quá tải và ngắn mạch. Việc lựa chọn đúng loại cuộn kháng. Tính toán chính xác giá trị cuộn cảm dựa trên công suất. Dòng điện và tần số của biến tần là rất quan trọng. Nếu sau khi đọc bài viết này bạn vẫn chưa thể chọn được cuộn kháng phù hợp. Hãy nhờ sự tư vấn và hỗ trợ từ các chuyên gia. Với hơn 15 năm kinh nghiệm, HDE luôn sẵn sàng hỗ trợ khách hàng 24/7. Đừng ngần ngại, liên hệ ngay với HDE qua hotline 0978.093.697 hoặc Zalo OA để được tư vấn nhanh chóng!
