Phân biệt máy biến tần và khởi động mềm

Để phân biệt máy biến tần và khởi động mềm, chúng ta cần nắm rõ về đặc điểm chung và ứng dụng của máy biến tần và khởi động mềm trong thực tiễn. Cả hai đều là những thiết bị điện công nghiệp. Có thể hiểu nôm na rằng: máy biến tần và khởi động mềm đều được dùng để điều khiển động cơ (chủ yếu là tốc độ) một cách mềm mại và tiết kiệm năng lượng, tuy nhiên trong khi biến tần cho phép điều khiển được tốc độ động cơ trong suốt quá trình hoạt động, đảo chiều quay động cơ và nhiều tính năng điều khiển linh hoạt khác thì khởi động mềm chỉ sử dụng để làm “mềm” quá trình khởi động hoặc dừng máy.

chon-khoi-dong-mem-hay-bien-tan
Máy biến tần và khởi động mềm

Có thể bạn cần:

Cung cấp, thi công, đấu nối bảng – tủ điện tại Quảng Ngãi

Cung cấp thiết bị điện công nghiệp tại Quảng Ngãi

Sửa chữa điện nước công nghiệp tại Quảng Ngãi

Khái niệm, đặc điểm và nguyên lý hoạt động của biến tần và khởi động mềm

Cả biến tần và khởi động mềm đều cho phép khởi động động cơ điện một cách nhẹ nhàng và “mềm” từ đó làm tăng tuổi thọ động cơ và các cơ cấu cơ khí, giảm tổn thất điện năng và không ảnh hưởng chất lượng của lưới điện điều mà các phương pháp khởi động truyền thống như khởi động trực tiếp hay khởi động sao/tam giác không thể có được. Tuy nhiên, tùy thược vào yêu cầu thực tế mà ta nên lựa chọn phương pháp khởi động động cơ với biến tần hoặc khởi động mềm khác nhau. Để hiểu rõ hơn về vấn đề này, chúng ta sẽ đi tìm hiểu kỹ hơn về khái niệm và đặc điểm của từng loại:

Biến tần

Biến tần là gì?

Là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác mà chúng ta có thể điều chỉnh được.

bien-tan-LS-thiet-bi-dien-quang-ngai
Máy biến tần hãng LS (nguồn internet)

Nói cách khác:

Biến tần là thiết bị làm thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và thông qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí. Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn để đóng ngắt tuần tự dòng điện đặt vào các cuộn dây của động cơ để làm sinh ra từ trường xoay làm quay động cơ.

Phân loại biến tần

Có nhiều loại biến tần như: Biến tần AC, biến tần DC; biến tần 1 pha 220V, biến tần 3 pha 220V, biến tần 3 pha 380V,… Bên cạnh các dòng biến tần đa năng, còn có các dòng biến tần chuyên dụng như: biến tần chuyên dùng cho bơm, quạt; biến tần chuyên dùng cho nâng hạ, cẩu trục; biến tần chuyên dùng cho hệ thống điều hòa; biến tần chuyên dùng cho thang máy,…

Đặc điểm của biến tần

Nguyên lý hoạt động của biến tần khá đơn giản. Trước tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hoặc 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất là 0.96. Sau đó, điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chỉnh chế độ rộng xung (PWM).

cau-tao-bien-tan
Cấu tạo biến tần

Nguyên lý hoạt động của biến tần

  • Đối với biến tần nguyên lý hoạt động khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện 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. Điện đầu vào có thể là một pha hoặc 3 pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định.
  • Điện áp 1 chiều ở trên sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Mới đầu, điện áp một chiều được tạo ra sẽ được lưu trữ trong giàn tụ điện. Tiếp theo, thông qua quá trình tự kích hoạt thích hợp, bộ biến đổi IGBT (viết tắt của tranzito lưỡng cực có cổng cách điện hoạt động giống như một công tắc bật và tắt cực nhanh để tạo dạng sóng đầu ra của biến tần) sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM.
nguyen-ly-hoat-dong-bien-tan
Nguyên lý hoạt động biến tần (nguồn internet)

Khởi động mềm

khoi-dong-mem-thiet-bi-tai-quang-ngai
Khởi động mềm (nguồn internet)

Khởi động mềm là gì?

Về khái niệm, khởi động mềm và biến tần khác nhau hoàn toàn. Khởi động mềm còn được gọi là bộ điều khiển động cơ thông minh. Bộ khởi động mềm động cơ là một thiết bị được sử dụng với động cơ điện xoay chiều để tạm thời giảm tải và mô-men xoắn trong hệ truyền động và tăng dòng điện của động cơ trong quá trình khởi động. Điều này làm giảm ứng suất cơ học trên động cơ và trục, cũng như ứng suất điện động trên cáp điện và mạng phân phối điện kèm theo, kéo dài tuổi thọ của hệ thống.

Nguyên lý hoạt động của khởi động mềm

  • Cấu tạo của khởi động mềm gồm 3 cặp thyristor (SCR) đấu song song ngược. Ở trạng thái ngắt điện, thyristor ngăn không cho dòng điện chạy qua, khi ở trạng thái mở, thyristo mở dần góc kích (góc mở của các van bán dẫn) cho phép dòng điện chạy qua từ từ, động cơ bắt đầu khởi động và tăng tốc dần.
  • Điện áp được điều khiển bằng cách điều khiển góc mở của van. Khi van mở hoàn toàn, điện áp đạt đến giá trị điện áp định mức và lúc đó động cơ sẽ đạt đến tốc độ tối đa cho phép.
  • Vì mô-men động cơ tỉ lệ với bình phương điện áp, dòng điện tỉ lệ với điện áp, mô-men gia tốc và dòng điện khởi động được hạn chế thông qua điều chỉnh trị số hiệu dụng của điện áp.
  • Khi động cơ đạt đến tốc độ định mức, contactor bypass trong khởi động mềm được đóng lại, hệ thống tự động bypass qua điện lưới mà không qua bộ thyristo.
nguyen-ly-hoat-dong-khoi-dong-mem
Nguyên lý hoạt động của khởi động mềm 

Ứng dụng biến tần và khởi động từ

Biến tần và khởi động mềm đều có vai trò hết sức quan trọng trong đời sống thực tiễn của chúng ta. Cả hai loại thiết bị này đều được ứng dụng rộng rãi trong thực tiễn đời sống của con người.

Ứng dụng của biến tần vào thực tiễn

Với ưu điểm vượt trội nên biến tần được sử dụng rất phổ biến trong công nghiệp và dân dụng, đặc biệt là trong công nghiệp. Dưới đây là một số ứng dụng phổ biến không thể thiếu biến tần:

  • Bơm nước,..
  • Quạt hút/đẩy,..
  • Máy nén khí,…
  • Băng tải,…
  • Thiết bị nâng hạ,..
  • Máy cán kéo, máy ép phun, máy cuốn/nhả, thang máy,..
  • Hệ thống HVAC,..
  • Máy trộn, máy quay ly tâm,..
  • Cải thiện khả năng điều khiển của các hộp số,..
  • Thay thế cho việc sử dụng cơ cấu điều khiển vô cấp truyền thống trong máy công tác,…
ung-dung-cua-bien-tan
Ứng dụng của biến tần vào thực tiễn (nguồn internet)

Ứng dụng của khởi động mềm vào thực tiễn

Khởi động mềm được sử dụng rất phổ biến trong một số lĩnh vực như động cơ điện cho việc chuyên chở vật liệu, động cơ bơm, động cơ vận hàng non tải lâu dài, động cơ có bộ chuyển đổi, độn cơ có quán tính lớn như băng chuyền, thang máy, máy ép, máy dệt, máy khuấy…

Ngoài ra, với phương pháp bảo vệ nhiệt cho động cơ, bảo vệ máy móc quá tải, non tải với ngưỡng bảo vệ và khoảng thời gian được điều chỉnh, bảo vệ các rotor của động cơ khi đảo chiều quay của các động cơ.

Khởi động mềm là giải pháp tối ưu nhờ nhiều chức năng như khởi động mềm và dừng mềm, dừng đột ngột, phanh dòng trực tiếp, tiết kiệm năng lượng khi non tải. Có chức năng bảo vệ động cơ như bảo vệ quá tải, mất pha ..

ung-dung-tu-khoi-dong-mem
Ứng dụng khởi động mềm vào thực tiễn (nguồn internet)

Một số ứng dụng cụ thể của khởi động mềm:

  • Quạt ly tâm
  • Bơm ly tâm
  • Máy nén
  • Động cơ điện cho chuyên chở vật liệu
  • Động cơ bơm
  • Động cơ vận hành non tải lâu dài
  • Động cơ có bộ chuyển đổi (ví dụ hộp số, băng tải ..
  • Động cơ có quán tính lớn (quạt, máy nén, bơm, băng truyền, thang máy, máy nghiền, máy ep, máy khuấy, máy dệt …

Phân biệt biến tần và khởi động mềm

Hãy xem sự so sánh giữa biến tần và khởi động mềm sau đây để có sự đánh giá và lựa chọn khách quan hơn khi lựa chọn biến tần hay khởi động mềm vào mục đích sử dụng thực tiễn:

Biến tần

  • Có thể thay đổi tốc độ động cơ linh hoạt, đảo chiều động cơ không chỉ khi khởi động, dừng động cơ mà suốt quá trình hoạt động của thiết bị
  • Điều chỉnh thời gian tăng giảm tốc  linh hoạt hơn, dải điều chỉnh rộng giúp việc khởi động động cơ cực kỳ êm ái
  • Có thể khởi động bao nhiêu lần tùy ý trong ngày và trong vòng đời thiết bị mà không ảnh hưởng đến động cơ và hệ thống cơ khí
  • Thay đổi tốc độ động cơ bằng các thay đổi tần số nên không ảnh hưởng đến mô-men khởi động
  • Một biến tần có thể sử dụng để điều chỉnh tốc độ và “dừng mềm” cho nhiều động cơ
  • Nhiều chức năng bảo vệ động cơ và hệ thống cơ khí hơn
  • Kích thước lớn hơn và chiếm nhiều không gian hơn
  •  Giá thành cao hơn

Khởi động mềm

  • Chỉ có tác dụng tăng tốc hoặc giảm tốc trong quá trình khởi động và dừng động cơ để làm khởi động hoặc dừng “mềm”, không thể đảo chiều động cơ.
  • Khoảng điều chỉnh thời gian tăng giảm tốc hẹp, khởi động nặng nề hơn, đặc biệt với động cơ lớn việc khởi động khá khó khăn.
  • Thay đổi tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp nên khiến mô-men khởi động yếu, cần lưu ý đến yếu tố tải khi lựa chọn khởi động mềm.
  • Tùy công suất động cơ và tùy nhà máy có thể bị giới hạn số lần khởi động.
  • Ít chức năng bảo vệ động cơ, chỉ có các chức năng bảo vệ cơ bản
  • Một khởi động mềm chỉ sử dụng cho một động cơ duy nhất.
  • Nhỏ gọn hơn nếu so sánh với biến tần cùng công suất.
  • Giá thành thấp hơn

Tóm lại, việc lựa chọn biến tần hay khởi động mềm thì còn tùy thuộc vào nhiều yếu tố. Trong đó, ứng dụng cụ thể, chi phí và cả yêu cầu hệ thống . Lựa chọn sai thiết bị có thể gây lãng phí và gây hư hại cho động cơ và cả hệ thống thiết bị khác trong nhà máy. Do đó người sử dụng nên cân nhắc tất cả các yếu tố trước khi quyết định, hoặc có thể liên hệ với Điện Công Nghiệp Hùng Thịnh để được tư vấn và giải đáp các giải pháp hiệu quả nhất.

CÔNG TY TNHH MTV ĐIỆN CÔNG NGHIỆP HÙNG THỊNH

Địa chỉ: Số 368B Phan Đình Phùng, phường Chánh Lộ, TP. Quảng Ngãi, tỉnh Quảng Ngãi

Điện thoại: 0255 393 3868

Hotline:

  • Kỹ thuật viên: 0911 386 479 Mr.Hùng
  • Nhân viên kinh doanh: 0981 829 943 Ms.Thương

Website:thietbidienquangngai.com

Email     : [email protected]

Fanpage: Thiết Bị Điện Công Nghiệp Hùng Thịnh

Bài viết cùng chuyên mục

Vôn kế HUA 85C1 DC 30V

Vôn kế HUA 85C1 30V DC Thông số kỹ thuật: Phạm vi đo: DC 0 – 30V Điều kiện dịch vụ:-20℃ …

Giải pháp tránh giá điện bậc thang

Chuyển nguồn tự động ATS 2P 100A + Timer tháng NKG-5 Từ mùng 1 -15 hàng tháng sử dụng nguồn …

lắp đặt hệ thống thông gió nhà xưởng quảng ngãi

Lắp đặt hệ thống thông gió, điều hòa nhà xưởng tại Quảng Ngãi

Tại các nhà xưởng, nhà máy, xí nghiệp, sự hoạt động của hàng loạt thiết bị, máy móc công suất …

thanh cái đồng quảng ngãi

Cung cấp thanh cái đồng tại Quảng Ngãi

Thanh cái đồng là một trong các thiết bị quan trọng trong lắp đặt thiết bị điện, đặt biệt là …

thang máng cáp quảng ngãi

Cung cấp thang máng cáp tại Quảng Ngãi

Thang máng cáp là một trong các thiết bị được sử dụng phổ biến trong lắp đường dây điện, cáp …

vật tư phụ công nghiệp quảng ngãi

Cung cấp vật tư phụ công nghiệp Quảng Ngãi

Đại lý vật tư phụ công nghiệp Quảng Ngãi – Hùng Thịnh, chuyên cung cấp thiết bị, phụ kiện vật …

0911 386 479