Nguyên lý làm việc của bộ như sau: Đầu tiên, điện áp xoay chiều 1 pha hoặc 3 pha được đưa tới mạch chỉnh lưu biến đổi thành điện áp 1 chiều không bằng phẳng. Sau đó đưa tới mạch lọc nguồn sử dụng tụ lọc nguồn lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số công suất Cosphi của hệ biến tần đều, có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị từ 0.96 trở lên. Điện áp một chiều này sau đó được đưa đến mạch biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 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 chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm chuyển đổi dạng sóng của điện áp ra cấp cho máy nén có dạng hình sin chuẩn, giảm tiếng ồn cho động cơ máy nén. 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 bmạch điện điều khiển cục nóng của điều hòa. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo 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, quy 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 hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải 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. Ngoài ra,biến tần ngày nay đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau.
Trang 1http://tbe.vn/chiasekienthuc/5329cautaobentrongcuamotbientan.html 1/6
Trang Chủ Giới Thiệu Hướng Dẫn Tuyển Dụng Khách Hàng Chia Sẻ Kiến Thức Liên Hệ
Danh mục tin tức
Kiến Thức Kinh Tế
Chia Sẻ Kiến Thức
Kiến Thức Tổng Hợp
Cấu tạo bên trong của một biến tần
CÁC THÀNH PHẦN CƠ BẢN BÊN TRONG BIẾN TẦN.
Tiếp theo bài viết "Biến tần là gì?" , bài này sẽ đem đến cho bạn những kiến thức cơ bản về các thành phần (bộ phận) cơ bản bên trong một biến tần
Gắn bên trong Biến tần là các bộ phận có chức năng nhận điện áp đầu vào cố định (với tần số cố định) và biến điện áp/tần số đó thành điện áp/tần số biến thiên ba pha để điều khiển tốc độ động cơ
Cách thức hoạt động của Biến tần
Cách thức hoạt động cơ bản của bộ biến tần cũng khá đơn giản. Chủ yếu qua 2 công đoạn sau:
Công đoạn 1: Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 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 ba pha, nhưng nó sẽ ở mức điện áp và tần số cố định
Công đoạn 2: Điện áp một 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 trữ trong giàn tụ điện. Điện áp một chiều này ở mức rất cao. Tiếp theo, thông qua trình tự kích hoạt thích hợp bộ biến đổi IGBT (IGBT là từ 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) của Biến tần sẽ tạo ra một điện áp Xoay chiều ba pha bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực 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 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển (khi cần tăng hoặc giảm tốc độ của động cơ)
Tài khoản Mua hàng Giỏ hàng Ưa thích (0) Sơ đồ Xin chào! Bạn có thể Đăng nhập hoặc Đăng ký
Tìm kiếm 1234
Fax: 086 294 0518 Hotline : 0973.726.513 (Ms Nhung) 0901.363.788 (Mr Thương)
0909.536.696 (Mr Bảo)
Trang 2Các bộ phận cơ bản của biến tần Thông qua quá trình hoạt động của biến tần, ta có thể rút ra cấu tạo biến tần gồm mạch chỉnh lưu, mạch một chiều trung gian (DC link), mạch nghịch lưu và phần điều khiển (hình vẽ)
Từ đó, ta có thể cụ thể hóa thành 6 bộ phận chính như sau:
1/ Bộ chỉnh lưu
Trang 3http://tbe.vn/chiasekienthuc/5329cautaobentrongcuamotbientan.html 3/6
Phần đầu tiên trong quá trình biến điện áp đầu vào thành đầu ra mong muốn cho động cơ là quá trình chỉnh lưu. Điều này đạt được bằng cách sử dụng bộ chỉnh lưu cầu điốt sóng toàn phần
Bộ chỉnh lưu cầu điốt tương tự với các bộ chỉnh lưu thường thấy trong bộ nguồn, trong đó dòng điện xoay chiều một pha được chuyển đổi thành một chiều. Tuy nhiên, cầu điốt được sử dụng trong Biến tần cũng có thể cấu hình điốt bổ sung để cho phép chuyển đổi từ điện xoay chiều ba pha thành điện một chiều
Các điốt chỉ cho phép luồng điện theo một hướng, vì vậy cầu điốt hướng dòng electron của điện năng từ Dòng Xoay chiều (AC) thành Dòng Một chiều (DC)
2/ Tuyến dẫn Một chiều
Tuyến dẫn Một chiều là một giàn tụ điện lưu trữ điện áp Một chiều đã chỉnh lưu. Một tụ điện có thể trữ một điện tích lớn, nhưng sắp xếp chúng theo cấu hình Tuyến dẫn Một chiều sẽ làm tăng điện dung
Điện áp đã lưu trữ sẽ được sử dụng trong giai đoạn tiếp theo khi IGBT tạo ra điện năng cho động cơ
3/ IGBT
Thiết bị IGBT được công nhận cho hiệu suất cao và chuyển mạch nhanh. Trong biến tần, IGBT được bật và tắt theo trình tự để tạo xung với các độ rộng khác nhau từ điện áp Tuyến dẫn Một chiều được trữ trong tụ điện
Bằng cách sử dụng Điều biến Độ rộng Xung hoặc PWM, IGBT có thể được bật và tắt theo trình tự giống với sóng dạng sin được áp dụng trên sóng mang
Trong hình bên dưới, sóng hình tam giác nhiều chấm biểu thị sóng mang và đường tròn biểu thị một phần sóng dạng sin
Nếu IGBT được bật và tắt tại mỗi điểm giao giữa sóng dạng sin và sóng mang, độ rộng xung có thể thay đổi
PWM có thể được sử dụng để tạo đầu ra cho động cơ giống hệt với sóng dạng sin. Tín hiệu này được sử dụng để điều khiển tốc độ và mômen xoắn của động cơ
Bên dưới là một video miêu tả cách thức IGBT kiểm soát PWM
Trang 4Bộ điện kháng dòng Xoay chiều là cuộn cảm hoặc cuộn dây. Cuộn cảm lưu trữ năng lượng trong từ trường được tạo
ra trong cuộn dây và chống thay đổi dòng điện
Bộ điện kháng dòng giúp giảm méo sóng hài, tức là nhiễu trên dòng xoay chiều. Ngoài ra, bộ điện kháng dòng Xoay chiều sẽ giảm mức đỉnh của dòng điện lưới hay nói cách khách là giảm dòng chồng trên Tuyến dẫn Một chiều. Giảm dòng chồng trên Tuyến dẫn Một chiều sẽ cho phép tụ điện chạy mát hơn và do đó sử dụng được lâu hơn
Bộ điện kháng dòng Xoay chiều có thể hoạt động như một bộ hoãn xung để bảo vệ mạch chỉnh lưu đầu vào khỏi nhiễu
và xung gây ra do bật và tắt các tải điện cảm khác bằng bộ ngắt mạch hoặc khởi động từ
Có vài nhược điểm khi sử dụng bộ điện kháng, như chi phí tăng thêm, cần nhiều không gian panen hơn và đôi khi là giảm hiệu suất
Trong các trường hợp hiếm gặp, bộ điện kháng dòng có thể được sử dụng ở phía đầu ra của Biến tần để bù cho động
cơ có điện cảm thấp, nhưng điều này thường không cần thiết do hiệu suất hoạt động tốt của công nghệ IGBT
5/ Bộ điện kháng Một chiều
Bộ điện kháng Một chiều giới hạn tốc độ thay đổi dòng tức thời trên tuyến dẫn Một chiều. Việc giảm tốc độ thay đổi này sẽ cho phép bộ truyền động phát hiện các sự cố tiềm ẩn trước khi xảy ra hỏng hóc và ngắt bộ truyền động ra
Bộ điện kháng Một chiều thường được lắp đặt giữa bộ chỉnh lưu và tụ điện trên các bộ Biến tần 7,5 kW trở lên. Bộ điện kháng Một chiều có thể nhỏ và rẻ hơn Bộ điện kháng Xoay chiều
Bộ điện kháng Một chiều giúp hiện tượng méo sóng hài và dòng chồng không làm hỏng tụ điện, tuy nhiên bộ điện kháng này không cung cấp bất kỳ bảo vệ chống hoãn xung nào cho bộ chỉnh lưu
6/ Điện trở Hãm Tải có lực quán tính cao và tải thẳng đứng có thể làm tăng tốc động cơ khi động cơ cố chạy chậm hoặc dừng. Hiện tượng tăng tốc động cơ này có thể khiến động cơ hoạt động như một máy phát điện
Khi động cơ tạo ra điện áp, điện áp này sẽ quay trở lại tuyến dẫn Một chiều
Lượng điện thừa này cần phải được xử lý bằng cách nào đó. Điện trở được sử dụng để nhanh chóng “đốt cháy hết” lượng điện thừa này được tạo ra bởi hiện tượng này bằng cách biến lượng điện thừa thành nhiệt
Nếu không có điện trở, mỗi lần hiện tượng tăng tốc này xảy ra, bộ truyền động có thể ngắt do Lỗi Quá áp trên Tuyến
Trang 5http://tbe.vn/chiasekienthuc/5329cautaobentrongcuamotbientan.html 5/6
phong | 12/08/2014
hy vọng sẽ có nhiều bài viết sâu về các linh kiện bên trong , mong là sẽ chia sẻ cho mình mail.:
phamhongphong1508@gmail.com đào xuân kiên |
12/04/2014 Cảm ơn tác giả.Tác giả có thể có nhưng bài chuyên sâu về linh kiện điện tử trong biến tần để giúp đọc giả hiểu hơn về thiết bị cho tương lai này nhé. Xin chia sẻ qua email: daoxuankien84@gmail.com
Bình | 12/04/2014 Bài viết rất hay, rất bổ ích huy |
11/26/2014 Rat hay. Hy vong se con nhieu bai hay hon nua trong viec phan tich sua chua bien tan. Thanks dang |
04/15/2014 Rất hay mình có thể nghiên cứu nhiều hơn
Hiển thị từ 1 đến 5 trong tổng số 5 (1 trang)
Viết đánh giá
Họ và tên:
Đánh giá của bạn:
Lưu ý: Không hỗ trợ HTML!
Bình chọn: Dở Hay Nhập mã bảo vệ:
(Nguồn: Sưu tầm, có bổ sung)
Bài viết liên quan