Tủ biến tần là gì? Các loại tủ biến tần phổ biến nhất 2023

tubientan

Tủ biến tần là gì? Có bao nhiêu loại tủ điện biến tần? Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của tủ điều khiển biến tần là gì? Bạn đang tìm hiểu về tủ điện biến tần và cần giải đáp thắc mắc trên cùng CHEAPEA tìm hiểu nhé!

Tủ biến tần là gì?

Tủ biến tần là tủ điện chứa biến tần dùng để điều khiển hoạt động của máy móc sản xuất một cách tự động hóa. Bên trong tủ điện có thể thêm các thiết bị / bảng điện như công tắc, đèn, nút bấm, đầu nối, máy biến áp, rơ le, công tơ, khởi động từ, khối thử, đầu nối dây. Tủ biến tần được sử dụng nhiều nhất trong các nhà máy, khu công nghiệp, nhà xưởng… nơi có hệ thống máy móc đầy đủ và chuyên nghiệp.

Tủ điện biến tần thường có thiết kế hình chữ nhật hoặc hình vuông tùy vào kích thước của biến tần và các thiết bị bên trong dựa trên chức năng, vị trí và mục đích sử dụng.

tu-dien-su-dung-bien-tan-1

Nguyên lý hoạt động và sơ đồ tủ điện biến tần

Một biến tần gồm có 3 bộ phận chính là: bộ phận nghịch lưu, chỉnh lưu và CPU điều khiển. Tủ điện biến tần hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi tần số điện áp đầu vào.

Công thức là: tốc độ động cơ xoay chiều = 120f/P x (1-s)

Trong đó:

  • f là tần số điện áp đầu vào
  • s là số trượt
  • P là số cực

Nguyên lý hoạt động tủ điện biến tần

tu-bien-tan-3.jpg

Nguyên lý hoạt động của tủ điện biến tần rất đơn giản như sau:

Chỉnh lưu nguồn điện xoay chiều (một hoặc ba pha) thành một chiều. Tiếp theo là điều chỉnh độ rộng xung (PWM) bằng hệ IGBT để biến đổi nghịch lưu điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều đối xứng

Tùy vào từng bộ điều khiển thì biên độ và tần số của điện áp xoay chiều 3 pha của đầu ra thay đổi giá trị. Các biến tần đều sử dụng linh kiện bán dẫn có công suất cao nên biến tần cho hiệu suất chuyển đổi nguồn rất lớn.

Sơ đồ hoạt động tủ biến tần

tu-bien-tan.jpg-1

Tủ điện biến tần có sơ đồ nguyên lý làm việc như sau:

  • Sơ đồ mạch điện trong biến tần
  • Sơ đồ dạng sóng điện áp và đầu ra của biến tần

Lợi ích của việc sử dụng tủ điều khiển biến tần

Biến tần là một thiết bị điện thay đổi tần số của dòng điện và điện áp cung cấp cho động cơ điện. Bằng cách thay đổi tần số của dòng điện, điện áp cung cấp cho động cơ và tốc độ của động cơ được thay đổi, do đó giảm tiêu thụ điện năng. Dưới đây là 10 lý do tại sao phải lắp tủ điện inverter.

– Biến tần giúp mọi động cơ vận hành êm ái hơn
– Tần số động cơ được điều chỉnh từ 0hz đến 50hz bằng biến tần, động cơ có thể được khởi động từ từ mà không bị rung
– Lắp biến tần giúp ổn định điện áp cung cấp cho động cơ khi điện áp nhà máy thay đổi trong quá trình quá áp và quá áp.
– Tối ưu hóa chi phí và giảm hóa đơn tiền điện.
– Nâng cao độ bền máy, tuổi thọ động cơ
– Bảo vệ an toàn, chống cháy nổ xe máy
– Giúp động cơ chạy bền hơn, đặc biệt bạc đạn của động cơ không bị mài mòn.
– Giảm dòng khởi động động cơ để không gây sụt áp đột ngột

Tủ điện biến tần có tác dụng gì

Tủ điện biến tần giúp hệ thống tiết kiệm điện hơn, đặc biệt hữu ích khi kết hợp với các cảm biến đầu vào. Bạn có thể cài đặt một cảm biến áp suất để điều chỉnh máy bơm dựa trên áp suất, và một cảm biến tốc độ để điều khiển tốc độ theo yêu cầu.

  • Tủ điện biến tần điều khiển tốc độ động cơ lên xuống theo nhu cầu sử dụng và yêu cầu tự động hóa.
  • Khởi động mềm để tránh sụt áp, sau đó chạy với tốc độ thay đổi cố định
  • Sử dụng biến tần trong hệ thống khí nén, hệ thống bơm tăng áp để tiết kiệm năng lượng
  • Sử dụng bộ biến tần để chuyển đổi công suất 50Hz thành công suất 60Hz

Tủ biến tần có ứng dụng gì

Ngày nay, tủ điện biến tần được sử dụng rộng rãi trong cả công nghiệp và gia dụng. Dưới đây là một số ứng dụng cho tủ điện.

Tủ biến tần thường thấy trong sinh hoạt

Thông thường, người ta dùng tủ điện biến tần để điều khiển máy bơm sinh hoạt, máy bơm chữa cháy, đài phun nước, máy bơm tăng áp, quạt hút cầu thang, quạt thông gió tầng hầm…

tu-dien-bien-tan-dieu-khien-nhiet-do-trai-ga.jpg

Tủ điện biến tần điều khiển động cơ có thể được tìm thấy trong các tòa nhà, nhà xưởng, văn phòng, khu công nghiệp .. Tủ điện điều khiển máy bơm, máy nghiền, quạt,….

Tủ điện biến tần trong công nghiệp

Trong công nghiệp, tủ điện biến tần điều khiển động cơ và các thiết bị cơ khí nhằm quản lý và bảo vệ máy móc hoạt động ổn định nhất.

Ưu điểm của tủ điện công nghiệp bao gồm:

  • Năng lượng cao
  • Bền chặt
  • Kiểm soát động cơ tốt nhất

Tủ điện biến tần điều khiển có thể được sử dụng trong các không gian khác nhau, chẳng hạn như nhà máy, nhà máy bơm hoặc các khu công nghiệp lớn.

Các loại tủ điều khiển biến tần phổ biến

Tủ biến tần có vai trò quan trọng trong điều khiển động cơ, đặc biệt là thiết bị động cơ không đồng bộ xoay chiều 3 pha công suất lớn . Nhờ có thiết bị mà tốc độ của động cơ có thể tăng hoặc giảm, được ứng dụng nhiều trong hệ thống tủ điện công nghiệp.

Tủ điều khiển biến tần có nhiều loại. Căn cứ vào mục đích sử dụng thiết bị được phân thành các loại như sau:

Tủ điều khiển bơm luân phiên biến tần

tu-bien-tan-5.jpg

Là thiết bị lắp đặt trong hệ thống cung cấp nước duy trì ổn định của áp suất, áp lực và thay đổi lưu lượng dòng chảy trong đường ống. Trong trường hợp hệ thống bơm nước không dùng biến tần thì sẽ phải lắp van điều  tiết. Tuy nhiên, lượng điện năng tiêu thụ rất lớn.

Do đó tủ điều khiển bơm luân phiên biến tần phát huy hiệu quả tiết kiệm điện năng và thay đổi tốc độ động cơ tự do.

Trong một tủ điều khiển bơm luân phiên biến tần gồm có:

  • Thiết bị cung cấp nguồn, bảo vệ
  • Thiết bị điều khiển
  • Thiết bị hiển thị

Tủ bơm dùng biến tần thường có chức năng gì?

  • Chạy luân phiên theo thời gian hoặc theo lượt
  • Gọi bơm hỗ trợ khi một bơm có sự cố
  • Điều khiển chính xác áp suất mong muốn theo PID hoặc theo ngưỡng áp suất cao, áp suất thấp
  • Phối hợp nhiều bơm chạy contactor và một bơm chạy biến tần để điều khiển áp suất theo PID
  • Gọi bơm hoặc đưa bơm về chế độ nghỉ khi áp suất duy trì trong một khoảng thời gian dài.

Những lưu ý khi thiết kế tủ bơm dùng biến tần

  • Lưu ý tần số tối thiểu để có thể mở van một chiều. Nếu tần số chạy nhỏ nhất không đủ mở van một chiều có thể dẫn đến nước ở đầu bơm sẽ bị nóng làm teo ống nhựa dẫn đến rủ nước
  • Lưu ý về cài đặt thời gian và tần số nghỉ: Cài đặt sao cho bơm có thời gian nghỉ phù hợp và không bị gọi lặp lại quá nhiều lần
  • Hệ thống phải trang bị tích áp nếu đường ống ngắn, nếu không hệ thống sẽ ngắt bơm, gọi bơm liên tục khi không có tải
  • Gắn cảm biến ở vị trí phù hợp để tránh tăng áp đột ngột khi bơm mới bắt đầu dẫn đến tác động relay áp suất bảo vệ
  • Chọn cảm biến áp suất có dãy hoạt động phù hợp (bơm cấp nước nên chọn 0-7bar)

Máy nén khí biến tần

Đúng như tên gọi, máy nén khí biến tần có tác dụng thay đổi lưu lượng khí nén nhờ nguyên lý thay đổi tốc độ quay của động cơ. Thiết bị được lắp đặt bằng 1 trong 2 chế độ On/OFF hoặc PID.

Máy nén khí biến tần gồm có 2 loại:

  • Máy nén khí Piston
  • Máy nén khi trục vít

Máy nén khí biến tần có ưu điểm:

  • Cắt giảm 30% lượng điện năng tiêu thụ
  • Áp suất độc lập ổn định, giảm sự cố và tăng độ bền của thiết bị
  • Hoạt động êm

Bên cạnh ưu điểm, thiết bị cũng có một số hạn chế nhất định đó là:

  • Chi phí giá thành đầu tư cao
  • Sửa chữa khó, cần có kỹ thuật chuyên môn cao

Đặc điểm công nghệ điều khiển máy khí nén cổ điển

  • Động cơ trục chính hoạt động ở tốc độ định mức và ngừng khi không khí đã được nén đến ngưỡng cao của áp suất đặt.
  • Áp suất đặt thường cao hơn cần thiết, áp suất thấp khởi chạy thường bằng áp suất cần, chênh lệch áp suất thấp và cao thường khá lớn, gây lãng phí năng lượng
  • Một số máy nén khí được thiết kế hệ thống by-pass, nó trả khí đã nén ở đầu ra quay lại đầu vào gây lãng phí năng lượng.

Ưu điểm khi dùng biến tần chế độ ON/OFF cho tủ điều khiển máy khí nén

  • Khi lắp biến tần điều khiển máy nén khí, động cơ chính dừng hoặc chạy tốc độ thấp khi đủ áp suất, chạy tốc độ cao khi thiếu áp suất.
  • Chênh lệch giữa áp thấp và áp cao có thể thu hẹp mà vẫn đảm bảo áp suất do có thể chạy hơn tốc độ định mức.
  • Khởi động êm, tránh sụt áp nhà máy.
  • Lắp đặt, cài đặt và vận hành dễ dàng

Ưu điểm khi dùng biến tần chế độ PID cho tủ điều khiển máy khí nén

  • Biến tần được tích hợp bộ điều khiển PID sẽ so sánh áp suất đặt và áp suất hồi tiếp từ cảm biến áp suất để giảm tốc khi gần đủ áp, tăng tốc khi thiếu áp và chạy chậm hoặc dừng hẳn khi đủ áp..
  • Khởi động êm, tránh sụt áp nhà máy
  • Tiết kiệm được rất lớn lượng điện năng tiêu thụ
  • Đảm bảo có đủ và ổn định lưu lượng cung cấp khí ở bất kỳ thời điểm nào.Lắp đặt, cài đặt và vận hành dễ dàng (cân chỉnh khó hơn ON/OFF)

Tủ điều khiển biến tần cho băng tải

Băng tải trong ngành sản xuất công nghiệp nặng và nhẹ hoạt động kém hiệu quả khi không có tủ điều khiển. Vì vậy doanh nghiệp rất quan tâm tới việc lắp đặt tủ điện biến tần cho băng tải.

Thiết bị có tác dụng:

  • Thay đổi tốc độ tăng hoặc giảm của băng tải tùy theo yêu cầu không làm ảnh hưởng tới chất lượng sản phẩm
  • Băng tải hoạt động ổn định, không gây ra sự cố sụt điện
  • Bảo vệ các thiết bị động cơ và băng tải, tăng tuổi thọ, giảm chi phí sửa chữa và vận hành
  • Thuận tiện khi cần sửa chữa băng tải bởi tủ điều khiển biến tần di chuyển băng tải tới khu vực vị trí cần sửa

Tủ điều khiển thông gió dùng biến tần

tủ biến tần ứng dụng trong thông gió

Tủ điều khiển thông gió dùng biến tần lắp đặt trong đường hầm, tầng hầm để xe hay khu vực chăn nuôi công nghiệp, nhà máy…. Thiết bị cung cấp không khí tươi, giảm khí thải và tăng độ thông thoáng.

Tủ điện biến tần cho hệ thống thông gió thường sử dụng loại cảm biến: cảm biến oxy, cảm biến NOx, Cox và cảm biến áp suất. Ngoài ra, tùy vào khu vực lắp đặt và mục đích thiết bị còn có thể dùng thêm cảm biến độ ẩm, nhiệt độ và cảm biến tốc độ gió.

Tủ điều khiển lò dầu dùng biến tần

tu_bien_tan_lo_dau

Các chức năng chính của tủ điện lò dầu dùng biến tần

  • Chế độ tự động điều khiển khởi động, dừng thiết bị theo đúng quy trình công nghệ
  • Giải thuật điều khiển PID, đáp ứng chuẩn theo các giới hạn đã cài đặt
  • Mô hình hóa quá trình sinh nhiệt, đưa ra cảnh báo nếu quá trình cháy có đáp ứng quá sai lệch (trấu bị dập không cháy được)
  • Quá trình vận hành bằng tay uyển chuyển, tín hiệu hiển thị nhiều, dễ bảo trì bảo dưỡng.

Tủ điều khiển áp suất cầu thang dùng biến tần

bientan_cauthang

Yêu cầu của tủ điều khiển áp suất cầu thang dùng biến tần là tăng đủ áp suất trong trường hợp hỏa hoạn để ngăn ngừa khói và khí độc xâm nhập vào buồng thang. Hệ thống có thể sử dụng cảm biến áp suất và cảm biến chênh lệch áp suất. Sử dụng biến tần điều khiển áp suất cầu thang còn có ưu điểm tiết kiệm điện năng so với sử dụng van điều tiết không khí tuy nhiên ưu điểm này không cần thiết chú trọng khi xảy ra trường hợp hỏa hoạn.

Tủ điều khiển nâng hạ dùng biến tần

bientan_nangha

Sử dụng biến tần trong hệ thống nâng hạ phát huy được ưu điểm là giúp quá trình khởi động êm, tăng tốc nhẹ nhàng, giảm va đập, giảm tiếng ồn, tiết kiệm điện.

Hệ thống thường sử dụng hai biến tần nhỏ cho hệ thống di chuyển trục x, y và một biến tần lớn cho trục chính cho nâng hạ.

Tủ điều khiển quạt trang trại chăn nuôi dùng biến tần

bientan_chan_nuoi

bien_tan_trangtrai

Cảm biến trong trại chăn nuôi (trại Gà, trại Heo) chủ yếu là cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm và cảm biến tốc độ gió.

Thiết bị chấp hành trong chuồng nuôi chủ yếu là quạt, bơm nước và điện trở sưởi.

Tùy theo loại vật nuôi, giai đoạn phát triển của vật nuôi mà giải thuật điều khiển khác nhau.

Tủ điều khiển cân định lượng dùng biến tần

bientan_can

Lưu ý trong thiết kế và lắp đặt tủ điện đấu nối dây dẫn

  • Dây dẫn giữa các thiết bị điện cần được đấu nối một cách khoa học và gọn gàng.
  • Các đầu cần được tô màu (đỏ, xanh, đen, vàng …) và được đánh số để dễ kiểm soát và bảo dưỡng sau này.
  • Đường tín hiệu và đường mạch nguồn nên đi vào các ống riêng biệt và càng xa nhau càng tốt.
  • Đối với các đường tín hiệu có độ nhạy cao như dây dẫn bộ mã hóa và đường truyền thông tin, cần có lớp che chắn chống nhiễu.
  • Bạn nên kết nối mạch nguồn trước, sau đó kết nối dây điều khiển. Hai loại dây phải vuông góc với nhau và cần đạt tiêu chuẩn.

Lựa chọn biến tần cho tủ điện như thế nào

Bạn cần chọn biến tần phù hợp cho ứng dụng của bạn. Các hãng biến tần đều có 2 dòng biến tần, 1 dòng cho tải nhẹ (máy bơm, quạt) và 1 dòng cho tải nặng (động cơ băng tải, cầu trục …). Lời khuyên cho bạn là nên chọn một công ty có lịch sử lâu đời về sản xuất máy biến tần. Hãng sản xuất có tên tuổi sẽ tạo ra những sản phẩm chất lượng cao, hoạt động ổn định.

tu-bien-tan-2

Nên lựa chọn biến tần hãng nào tốt

Đây là câu hỏi đặt ra của rất nhiều người không am hiểu kỹ thuật. Làm sao để lựa chọn được biến tốt khi thị trường có quá nhiều hãng biến tần, các nhân viên kinh doanh thì đa phần lại không xuất thân từ dân kỹ thuật, mục tiêu của họ là bán được hàng. Đương nhiên họ phải bảo vệ hãng biến tần mà họ phân phối.

Lựa chọn biến tần phù hợp với ứng dụng của bạn. Hãng biến tần nào cũng có 2 dòng biến tần, 1 cho tải nhẹ (bơm, quạt), 1 cho tải nặng (động cơ băng tải, cẩu trục…). Vậy trước khi lựa chọn hãng nào, các bạn lưu ý đến yếu tố này

Lựa chọn cấp độ bảo vệ (IP) của biến tần. Biến tần của các hãng đều có các chỉ số IP bảo vệ chống bụi, chống nước. Tùy thuộc vào môi trường nơi bạn đặt biến tần để lựa chọn chỉ số này. Với những biến tần đặt gần biển phải có các chỉ số IP cao, đạt tiêu chuẩn hàng hải

Lựa chọn hãng biến tần có bề dày lịch sử sản xuất. Hãng sản xuất biến tần nổi tiếng và uy tín sẽ tạo ra các sản phẩm chất lượng cao, hoạt động ổn định

Top 5 hãng biến tần nổi tiếng, chất lượng tốt

Với nhiều năm kinh nghiệm và lắp đặt các dòng biến tần lớn lên tới 500kW, sử dụng đa dạng các dòng biến tần chúng tôi nhận thấy các hãng biến tần sau rất ổn định sau nhiều nhau hoạt động như:

  • Biến tần ABB
  • Biến tần Danffoss
  • Biến tần Siemens
  • Biến tần Hitachi
  • Biến tần Mitsubishi

Ngoài các biến tần đến từ các hãng nổi tiếng kể trên, chúng tôi nhận thấy dòng biến tần INVT do Trung Quốc sản xuất là dòng biến tần giá rẻ nhưng có chất lượng rất tốt. Chúng tôi đang tiếp tục theo dõi và trải nghiệm dòng biến tần này.


Mọi chi tiết quý khách hàng hãy liên hệ với CHEAPEA hoặc xem thêm các dòng sản phẩm của chúng tôi:

>> Camera Năng lượng mặt trời

>> Bơm năng lượng mặt trời

LogoCÔNG TY TNHH TM&DV CHEAPEA
Địa chỉ: 564 Liên Phường, TP Thủ Đức, TP.HCM
Điện thoại: 0949 17 2016
Fax: 0949 17 2016
Email: info@cheapea.vn
Website: https://cheapea.vn

Theo dõi Cheapea tại:

5/5 - (1 bình chọn)
bom-nang-luong-mat-troi-cheapea

CHEAPEA
Giải pháp bơm năng lượng mặt trời

Đã từng thực hiện tư vấn, thi công hàng ngàn dự án Bơm NLMT lớn nhỏ khắp cả nước. Cheapea tự tin mang tới cho quý khách hàng những giải pháp bơm tưới, bơm sinh hoạt tốt nhất, tiết kiệm nhất.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.