Cách thức hoạt động và cấu tạo của mạch biến tần

Mạch biến tần được sử dụng để tạo ra tần số cài đặt linh hoạt từ một tần số cố định được cấp ra từ lưới điện. Vậy cách thức hoạt động và cấu tạo của mạch biến tần như thế nào?

cách hoạt động của biến tần

Cách thức hoạt động của mạch biến tần

Cách thức hoạt động cơ bản của mạch biến tần chủ yếu qua 2 công đoạn:

+ Công đoạn 1: Đầu tiên, bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện giúp cho nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng.

+ Công đoạn 2: Biến đổi điện áp một chiều thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Tiếp theo, thông qua trình tự kích hoạt thích hợp bộ biến đổi IGBT, biến tần sẽ tạo ra một điện áp xoay chiều 3 pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung.

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển.

Cấu tạo của mạch biến tần

bien-tan-1-pha

Cấu tạo của một mạch biến tần gồm các bộ phận cơ bản đó là: mạch chỉnh lưu, mạch một chiều trung gian, mạch nghịch lưu và phần điều khiển.

Mạch chỉnh lưu

Mạch chỉnh lưu là phần đầu tiên trong quá trình biến điện áp đầu vào thành đầu ra mong muốn cho động cơ thông qua cầu đi-ốt sóng toàn phần.

Bộ chỉnh lưu cầu đi-ốt được sử dụng trong biến tần trương tự như trong nguồn, tuy nhiên cũng có thể cấu hình đi-ốt bổ sung để cho phép chuyển đổi từ điện xoay chiều ba pha thành điện một chiều.

Mạch một chiều trung gian

Mạch một chiều trung gian là một giàn tụ điện lưu trữ điện áp 1 chiều đã chỉnh lưu. Điện áp đã lưu trữ sẽ được sử dụng trong giai đoạn tiếp theo khi IGBT tạo ra điện năng cho động cơ.

Bộ điện kháng xoay chiều

Bộ điện kháng dòng xoay chiều là cuộn cảm hoặc cuộn dây của mạch biến tần. Bộ điện kháng dòng giúp giảm nhiễu trên dòng xoay chiều và giảm mức đỉnh của dòng điện lưới, cho phép tụ điện chạy mát hơn và do đó sử dụng được lâu hơn.

Bộ điện kháng Một chiều

Bộ điện kháng một chiều giới hạn tốc độ thay đổi dòng tức thời trên tuyến dẫn một chiều, cho phép bộ truyền động phát hiện các sự cố tiềm ẩn trước khi xảy ra hỏng hóc và ngắt bộ truyền động ra. Ngoài ra, nó còn giúp bảo vệ tụ điện thông qua việc làm giảm hiện tượng nhiễu.

Điện trở hãm

Điện trở hãm được sử dụng để đốt cháy hết lượng điện thừa được tạo ra bởi hiện tượng tăng tốc dòng điện 1 chiều bằng cách biến lượng điện thừa thành nhiệt.

Nếu không có điện trở hãm, mỗi lần hiện tượng tăng tốc này xảy ra, bộ truyền động có thể ngắt do lỗi quá áp trên tuyến dẫn 1 chiều.