Bộ biến tần Inverters

Bộ biến tần điều khiển tần số nguồn điện cung cấp cho động cơ AC để điều khiển tốc độ quay của động cơ.
Nếu không có bộ biến tần, động cơ AC sẽ hoạt động ở tốc độ tối đa ngay khi nguồn điện được BẬT. 

Phụ lục nội dung

Biến tần là gì?

Bộ biến tần điều khiển tần số nguồn điện cung cấp cho động cơ AC để điều khiển tốc độ quay của động cơ.
Nếu không có bộ biến tần , động cơ AC sẽ hoạt động ở tốc độ tối đa ngay khi nguồn điện được BẬT. Bạn sẽ không thể điều khiển tốc độ, khiến các ứng dụng cho động cơ bị hạn chế. Việc sử dụng bộ biến tần để điều chỉnh tốc độ và gia tốc của động cơ AC làm tăng phạm vi ứng dụng của động cơ so với động cơ hoạt động ở tốc độ không đổi. Tốc độ của động cơ thường được đo bằng số vòng quay mỗi phút (vòng/phút). Tỷ lệ gia tốc được đưa ra dưới dạng sự thay đổi tốc độ trong một khoảng thời gian cụ thể.

Bộ biến tần

Đặc trưng

Tự do thiết lập và thay đổi tần số và điện áp nguồn AC

Biến tần sử dụng tính năng này để kiểm soát tốc độ và mô-men xoắn của động cơ một cách tự do.

Kiểu điều khiển này, trong đó tần số và điện áp được thiết lập tự do, được gọi là điều chế độ rộng xung, hay PWM. Bộ biến tần đầu tiên chuyển đổi nguồn điện xoay chiều đầu vào thành nguồn điện một chiều và một lần nữa tạo ra nguồn điện xoay chiều từ nguồn điện một chiều đã chuyển đổi bằng cách sử dụng điều khiển PWM. Bộ biến tần đưa ra điện áp xung và các xung được làm mịn bởi cuộn dây động cơ để dòng điện dạng sóng sin chảy đến động cơ để điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ.

Điện áp đầu ra từ bộ biến tần ở dạng xung.
Các xung được làm mịn bởi cuộn dây động cơ và dòng điện dạng sóng sin chạy qua. Do đó, đầu ra từ bộ biến tần đa năng không thể sử dụng cho các thiết bị khác ngoài động cơ.

Nguyên tắc

Chế độ điều khiển

Kiểm soát V/f

Điều khiển V/f là phương pháp điều khiển động cơ bằng cách cung cấp dòng điện cụ thể cho cuộn dây để tạo ra mô-men xoắn cụ thể.
Do đó, điện áp và tần số có mối quan hệ tỷ lệ thuận. Đây được gọi là đặc tính V/f.

Kiểm soát Vector

Điều khiển vectơ được sử dụng để hiệu chỉnh dạng sóng đầu ra theo điện áp và dòng điện đầu ra từ biến tần đến động cơ cảm ứng. Tốc độ động cơ và mô-men xoắn đầu ra được ước tính từ điện áp và dòng điện đầu ra để điều khiển chúng.
Mặc dù động cơ cảm ứng có đặc tính không ổn định, việc sử dụng điều khiển  vectơ tạo ra các đặc tính ổn định trong đó tốc độ thực tế có thể tuân theo tần số tham chiếu giống như động cơ servo.
Về cơ bản có hai loại điều khiển vectơ sau .

Điều khiển vector không cảm ứng

Không cảm biến có nghĩa là không có phản hồi từ bộ mã hóa.
Mặc dù không có tín hiệu phản hồi từ cảm biến, dòng điện và điện áp đầu ra từ biến tần đến động cơ được sử dụng để hiệu chỉnh dạng sóng đầu ra. Điều này cho phép kiểm soát tốc độ tốt hơn.

Kiểm soát Vector với phản hồi Encoder

Ngược lại với điều khiển vectơ không cảm ứng, điều khiển được thực hiện bằng cách sử dụng phản hồi từ bộ mã hóa.
Bộ mã hóa cũng được gọi là máy phát xung và loại điều khiển này cũng được gọi là điều khiển vector với PG.

Với phương pháp này, bộ biến tần theo dõi điện áp đầu ra , dòng điện đầu ra và phản hồi của bộ mã hóa từ động cơ. Phản hồi của bộ mã hóa được sử dụng để điều chỉnh dạng sóng đầu ra nhằm thực hiện kiểm soát tốc độ chính xác.

Chức năng cơ bản chính

Động cơ áp dụng

Biến tần Omron có thể điều khiển động cơ cảm ứng. Omron cũng cung cấp biến tần có thể điều khiển động cơ đồng bộ.

Vì động cơ cảm ứng có thể được sử dụng để đạt được khả năng kiểm soát tốc độ đơn giản với chi phí tương đối thấp nên chúng được sử dụng trong nhiều ứng dụng. Chúng có thể được vận hành chỉ bằng cách kết nối nguồn điện xoay chiều, do đó việc lắp đặt cực kỳ dễ dàng. Nói chung, một quạt làm mát được gắn vào mặt sau để giúp tản nhiệt do động cơ tạo ra.

Tăng Mô-men-xoắn (Bù mô-men xoắn)

Trong phạm vi tần số thấp, sụt áp có tác động lớn, làm giảm mô-men xoắn của động cơ. Để bù đắp cho điều này, cần điều chỉnh để tạo ra điện áp cao ở tần số yêu cầu. Chức năng này được gọi là tăng mô-men xoắn hoặc bù mô-men xoắn. ​​Có hai tùy chọn tăng mô-men xoắn: điều khiển mô-men xoắn thủ công và Mô-men xoắn tự động

Phát hiện quá tải biến tần

Có hai loại quá tải với biến tần: quá tải biến tần và quá tải động cơ . Phát hiện quá tải được thực hiện để bảo vệ cả biến tần và động cơ khỏi bị cháy.

Chức năng phát hiện và phanh quá áp của biến tần

Khi động cơ giảm tốc hoặc khi tải giảm, động cơ đóng vai trò như một máy phát điện để đưa năng lượng trở lại bộ biến tần . Hiện tượng này được gọi là tái tạo.
Nếu năng lượng tái tạo quá lớn để lưu trữ trong bộ biến tần , nó sẽ gây ra quá điện áp.
Xử lý tái tạo sử dụng các mạch phanh được tích hợp trong bộ biến tần để chuyển đổi năng lượng tái tạo thành nhiệt thông qua các điện trở, ngăn ngừa quá điện áp.

NGUỒN:IA.OMRON.COM