Tiết kiệm điện năng! | Toàn Diện - Kỹ thuật điện, tự động, khí nén và đo lường công nghiệp

Tiết kiệm điện năng! 06.03.2009

Biến tần được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau nhưng biến tần đạt được hiệu quả cao nhất trong ứng dụng điều khiển vô cấp tốc độ động cơ để đáp ứng các yêu cầu về công nghệ. Tùy vào việc ứng dụng biến tần trong những lĩnh vực điều khiển khác nhau mà hiệu quả của nó mang lại cho người ứng dụng thể hiện ở các mặt khác nhau như: tiết kiệm năng lượng, khởi động mềm…

Nguyên lý làm việc của bộ biến tần khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều một pha hay ba pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn một chiều. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện (tụ DC link). Nhờ vậy, hệ số công suất của hệ biến tần có giá trị không phụ thuộc vào tải. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xuay chiều ba pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chỉnh độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn công suất hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Hệ thống điện áp xoay chiều ba pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tùy theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, sự biến đổi tần số và điện áp phải tuân theo một luật nhất định tùy chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc 2 của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/ quạt do bản thân mômen cũng lại là hàm bậc 2 của điện áp. Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Nhờ vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu bởi hệ thống. Ñáp ứng với nhu cầu ngày càng cao và sự phát triển của nền công nghiệp trên thị trường có rất nhiều Biến tần của các hãng khác nhau tạo nên sự phong phú đa dạng.

Siemens là một trong những nhà sản xuất hàng đầu thế giới về các thiết bị dùng trong công nghiệp và Biến tần của Siemens là một trong những sản phẩm được sử dụng rộng rãi trong nhà máy…Biến Tần Siemens rất đa dạng về chủng lọai, công suất, đáp ứng được tấc cả các ứng dụng từ cơ bản đến tính năng cao cấp, từ những dòng công suất nhỏ cho đến những dòng công suất rất lớn…

NỘT VÀI LOẠI BIẾN TẦN
Hiện nay Siemens có 1 số dòng sản phẩm khá quen thuộc với thị trường như: G110; MM420, MM430, MM440.

Với dòng sản phẩm biến tần MM430 với dãy công suất rất lớn được thiết kế chuyên dùng cho Bơm, Quạt với những tính năng PID, điều khiển phân tầng .Đạt được hiệu quả rất cao trong ứng dụng đặc biệt là tiết kiệm năng lượng, giảm đáng kể chi phí cho nhà máy.

Song song bên cạnh dòng MICROMASTER (MM420, MM430, MM440) Siemens cũng phát triển Dòng Biến tần SINAMICS(G110, G120, G130, G150)

Hiện tại dòng biến tần Sinamic G110 khá thân thuộc với mọi người, được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong dân dụng.

Hiện tại Siemens đã giới thiệu dòng sản phẩm mới Biến tần Sinamic G120 đáp ứng tối đa nhu cầu của khách hàng. Sinamic G120 được thiết kế dạng modul hóa đáp ứng tấc cả các ứng dụng phức tạp, cho người sử dụng thêm nhiều lựa chọn hơn, giảm chi phí và phù hợp nhất với nhu cầu sử dụng cũng như những tính năng mà mình mong muốn.

ỨNG DỤNG, CHỨC NĂNG CỦA BIẾN TẦN

Chức năng điều khiển phân tầng:nhờ vào bộ điều khiển PID biến tần điều khiển cùng lúc đến 04 động cơ (1 động cơ chạy theo tần số điện áp của biến tần, 3 động cơ còn lại chạy theo tần số điện áp lưới), nhờ vào tính năng này ta có thể dễ dàng nâng cấp tải hệ thống và luân phiên chọn động cơ chạy với biến tần nhằm nâng cao tuổi thọ cho động cơ, ngòai ra giúp cho việc bảo trì dễ dàng hơn mà vẫn đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục.

Chức năng chống chạy không tải : Người sử dụng có thể cài đặt 1 số thông số (P2189 ; P2190 ; P2187 ; P2188 ; P2185 ; P2186) theo dõi dải moment động cơ nhờ đó phát hiện quá tải hay thấp tải, những hư hỏng cơ khí như : đứt dây truyền động, bơm không có nước... Để kịp thời báo lỗi và dừng hệ thống, bảo vệ tối đa cho hệ thống của nhà máy. Ngoài những tính năng cơ bản trên biến tần Siemens cũng khá mạnh trong truyền thông Profibuss hay USS

        Khi chúng ta sử dụng biến tần vào 1 hệ thống ngoài những tính năng cơ bản trên Biến tần còn mang lại những hiệu quả như :
          1. Bộ biến tần làm việc theo nguyên tắc thay đổi tần số (cùng với thay đổi điện áp) nên luôn đảm bảo mômen khởi động đủ vượt tải ngay cả khi ở tốc độ rất thấp. Trong khi đó, dòng điện đưa vào động cơ không tăng, do phối hợp giữa điện áp và tần số để giữ cho từ thông đủ sinh mô men. Dòng khởi động lớn nhất của hệ truyền động biến tần chỉ bằng dòng định mức. Chính vì vậy không làm sụt áp lưới khi khởi động, đảm bảo các ứng dụng khác không bị ảnh hưởng.
          2. Do quá trình khởi động được mềm hoá nên các chi tiết cơ khí của hệ truyền động như băng tải, các khớp nối, các vòng bi, ổ đỡ trong hệ thống sẽ ít bị mòn hay gẫy vỡ. Các chi tiết vòng đệm, các đồng hồ áp lực hay lưu lượng, ... đặt trên đường ống dẫn sẽ được đảm bảo tuổi thọ cao. Vì vậy, chi phí cho bảo trì bảo dưỡng hệ thống giảm đáng kể.
          3. Hệ số công suất cos(φ) luôn được giữ ở 0.96. Điều này đảm bảo cho lưới điện có hiệu suất sử dụng cao và giảm chi phí cho hệ thống bù công suất phản kháng.
          4. Đảm bảo chế độ điều khiển liên tục, phù hợp tuyệt đối với đòi hỏi của công nghệ về lưu lượng và áp suất. Điều này làm tăng chất lượng của quá trình.
          5. Tạo khả năng tự động hoá hệ thống, nhờ bộ PID tích hợp sẵn bên trong dùng cho điều khiển vòng kín; cổng giao tiếp với hệ thống tự động hoá RS485 có sẵn trên bộ biến tần tạo khả năng ghép nối và điều khiển hệ truyền động từ xa dễ dàng.

Trần Quốc Triệu
Công ty TNHH Kỹ thuật Điện-Tự Động Toàn Diện

BOX :
Liên hệ :
Công ty TNHH Kỹ Thuật Điện Tự Động TOÀN DIỆN
81 Cộng Hòa, Phường 4, Quận Tân Bình, TP.HCM
ĐT : 62966784/ 85/ 86- Fax : 62966781
Website :www.toandien-tae.com
E-mail : info@toandien-tae.com

NHÀ PHẦN PHỐI ỦY QUYỀN CỦA SIEMENS, AEG POWER CONTRONLLER VÀ PFANNENBERG