Lợi ích của biến tần và khả năng tiết kiệm điện của nó

Đối với những người thiên về kỹ thuật đều biết rằng biến tần là thiết bị mang lại nhiều lợi ích trong sản xuất và kinh doanh, đặc biệt là khả năng tăng hiệu suất làm việc và tiết kiệm điện. Vậy nguyên lý hoạt động của biến tần là gì và khả năng tiết kiệm điện của nó ra sao, cùng tìm hiểu thông qua bài viết này nhé.

loi-ich-cua-bien-tan
Khả năng tiết kiệm điện của biến tần

Nguyên lý hoạt động của biến tần

Bước đầu nguồn điện xuay chiều 1 pha hoặc 3 pha được chỉnh lưu rồi lọc thành nguồn điện 1 chiều bằng phẳng, thông qua bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ đo mà hệ số công suất cosphi của biến tần có giá trị không phụ thuộc vào tải, có giá trị ít nhất là 0,96. Sau đó điện áp một chiều biến đổi thành điện áp xoay chiều có 3 pha đối xứng, nó được thực hiện thông qua hệ IGBT và bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM).

Ở đầu ra của biến tần có hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha, có khả năng thay đổi giá trị biên độ cùng tần số vô cấp tùy thuộc vào bộ điều khiển. Dựa vào lý thuyết thì giữa tần số với điện áp có quy luật nhất định tùy vào chế độ điều khiển. Tỉ số điện áp và tần số không đổi khi tải có mô men không đổi. Riêng đối với tải bơm, quạt thì quy luật này sẽ là hàm bậc 4, tức là điện áp sẽ làm hàm bậc 4 của tần số. Nó sẽ tạo ra đặc tính mô men (hàm bậc hai của tốc độ) – phù hợp với yêu cầu của tải bơm hoặc quạt do bản thân mô men (hàm bậc hai của điện áp).

Có nhiều loại biến tần tích hợp nhiều kiểu điều khiển khác nhau để phù hợp vơi nhiều loại phụ tải (tích hợp cả bộ PID, thích hợp với nhiều chuẩn truyền thống), phù hợp với việc điều khiển cũng như giám sát trong hệ thống SCADA.

Ngoài ra biến tần còn có khả năng giảm tiếng ồn của động cơ đồng thòi giảm tổn thất trên lõi sắt của động cơ.

Khả năng tiết kiệm điện của biến tần như thế nào?

  • Biến tần có khả năng tăng hiệu suất chuyển đổi nguồn bởi nó sử dụng bộ linh kiện bán dẫn công suất cao, được chế tạo theo công nghệ hiện đại. Biến tần giúp năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng với năng lượng yêu cầu trong hệ thống.
  • Dưới tương quan dữ liệu thực tế và chi phí thực tế thì trung bình một động cơ sơ cấp 100kW sẽ thu hồi vốn đầu tư một bộ biến tần mất khoảng 3-6 tháng. Hiện một số doanh nghiệp, nhà máy ở Việt Nam có sử dụng bộ biến tần và mang lại hiệu quả rõ rệt.
  • Biến tần có khả năng tiết kiệm năng lượng và nâng cao tính năng điều khiển hệ thống.
  • Biến tần có tính năng kỹ thuật cao và công nghệ điều khiển hiện đại bậc nhất bởi có khả năng tối ưu về năng lượng sử dụng.

Hiện nay một số loại tải nên sử dụng biến tần nếu muốn tiết kiệm điện như:

  • Phụ tải có phần mô mem thay đổi như bơm cấp nước, điều hòa trung tâm, bơm quạt mát,…
  • Động cơ chạy non tải mà không thay động cơ được thì lắp biến tần là sự lựa chọn thông minh.

Không những có khả năng tiết kiệm điện mà biến tần có khả năng làm tăng hiệu suất kinh doanh nên việc sử dụng biến tần trong sản xuất luôn là sự lựa chọn hàng đầu của một số doanh nghiệp. Bởi vậy nhiều đơn vị khi gặp sự cố về biến tần luôn tìm cách sửa chữa biến tần ngay để tránh bị ngừng trệ sản xuất.