Biến Tần Là Gì ? Nguyên Lý Hoạt Động Của Biến Tần

Biến tần là gì ? Cấu tạo của biến tần như thế nào ? Nguyên lý hoạt động của biến tần ra sao ? Cách sử dụng cài đặt cho biến tần như thế nào là hợp lý ? Biến tần 1 pha 3 pha là như thế nào ? Tất cả các câu hỏi này tôi sẽ lần lượt trả lời cho các bạn trong bài viết này nhé. 

1. Biến tần là gì ?

Trước tiên chúng ta cùng nhau tìm hiểu khái niệm nhé. Đứng với khía cạnh là một người không phải dân kỹ thuật điện thì chúng ta có thể hiểu Biến ở đây là thay đổi. Còn Tần là tần số. Khi ghép chung lại thì có thể hiểu biến tần là thiết bị dùng để thay đổi tần số.

Tuy nhiên, nếu muốn hiểu chính xác hơn thì chúng ta phải đứng ở khía cạnh kỹ thuật để phát biểu. Vì kỹ thuật đòi hỏi phải chính xác. Sau bao nhiêu năm kinh nghiệm làm việc của tôi, cùng với những kiến thức được học từ trên ghế nhà trường thì tôi có thể tự tin chia sẻ đến các bạn một phát biểu được xem là chính xác nhất như sau: biến tần là thiết bị có thể làm thay đổi tần số của điện áp điện lưới để thay đổi tốc độ động cơ. Như các bạn đã biết thì tần số điện lưới ở Việt Nam chúng ta là 50Hz. 

2. Nguyên lý hoạt động của biến tần

Hiện nay, hầu hết các thiết bị đã hiện đại hơn rất nhiều. Các PLC cũng ngày càng được cải tiến. Do đó, sau khi ra trường đi làm các bạn có thể vào thao tác được ngay đối với biến tần, plc. Tuy nhiên, trước khi sử dụng chúng ta nên tìm hiểu lại nguyên lý làm việc của nó để đảm bảo chúng ta vận hành chính xác.

Như đã trình bày ở phần khái niệm. Biến tần dùng để điều khiển tốc độ của động cơ dựa vào việc thay đổi tần số điện lưới ? Vậy tại sao việc này lại có thể xảy ra ? Chúng ta cùng xem lại công thức tính tốc độ động cơ: n=(60f)÷p

Trong đó: f là tần số (Hz)

                p là số cặp cực motor (p=2)

Như vậy, chúng ta thấy rằng tốc độ động cơ sẽ tỷ lệ thuận với tần số. Do đó chúng ta có thể điều chỉnh tần số để thay đổi tốc độ động cơ một cách dễ dàng.

Nguyên lý hoạt động của biến tần hết sức đơn giản. Đầu tiên sẽ thực hiện quá trình chuyển từ nguồn điện xoay chiều thành một chiều ở ngõ vào. Sau đó, nguồn điện một chiều này được cho qua một tụ lọc điện áp để loại bỏ pha âm và cho ra điện áp một chiều phẳng. Cuối cùng, điện áp một chiều sẽ được nghịch lưu thành điện áp xoay chiều bằng phương pháp độ rộng xung. Quá trình thay đổi tần số sẽ được thực hiện ở bước sau cùng này.

Như hình trên, chúng ta có thể thấy sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM để thay đổi tần số điện áp mong muốn. 

3. Cách cài đặt và sử dụng biến tần như thế nào ?

A. Cài thông số chọn cách RUN/STOP

Trên bàn phím hay thông qua chân điều khiển bên ngoài (24V + S1).

Trong đó có các lựa chọn như sau:

0: Keypad : Run/Stop trên bàn phím.
1: External Run/Stop control: Run/Stop bên ngoài.
2: Communication: Run/Stop qua cổng RS485.

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

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.

C. Chọn lựa cách thức thay đổi tần số cho biến tần

Thông số này thường mô tả tùy 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 biến tần 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 bien tan bằng 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.

D. Cài giới hạn tần số cho biến tần

Cụm từ thường là (Frequency upper limit), (Maximum Frequency), 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=60×40/2 = 1200 Vòng/Phút. có thể cài bao nhiêu cũng được trong phạm vi thông dụng là (1-60Hz) đối với động cơ thường.

Nói chung chỉ với bốn thông số này là bạn có thể sử dụng được biến tần rồi, còn có rất nhiều thông số để cài đặt, khi đã biết đến đây các thông số khác trong quá trình sử dụng vận hành với các ứng dụng thực tế, từ từ sẽ hiểu thêm về các thông số còn lại.

Biến tần nói chung là thiết bị điều khiển quan trọng. Nên chúng ta cần nắm được kiến thức cơ bản về nguyên lý lắp đặt, cài đặt ban đầu cho biến tần là được. Trong quá trình thao tác thực tế chúng ta cần đọc thêm tài liệu của hãng để hiểu rõ hơn. Vì bản thân mỗi thiết bị sẽ có thiết kế khác nhau. Để biết thêm chi tiết các bạn có thể liên hệ với mình theo thông tin bên dưới nhé:

Xem thêm »»»»»»»Cách đấu nối cảm biến 4-20mA với PLC

Hotline: 0868 31 39 86 (Mr. Dương)

Website: thietbigiare.net