Nghiên Cứu Khả Năng Tiết Kiệm Điện Nhờ Biến Tần

Khi chúng ta sử dụng biến tần vào một hệ thống ngoài những tính năng cơ bản trên, biến tần còn mang lại những hiệu quả như:• Bộ biến tần làm việc theo nguyên tắc thay đổi tần số cùng với

LỜI NÓI ĐẦU

Cùng với sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế toàn cầu, việc sử dụng năng lượng là nhu cầu tất yếu, kéo theo nó là sự cạn kiệt nguồn tài nguyên không tái tạo được như nước, than đá… Do đó, tiết kiệm năng lượng là vấn đề cần được quan tâm nhiều của thế giới loài người Vấn đề này đã được nhiều nước, nhiều tổ chức trên thế giới đề cập đến trong nhiều năm qua thông qua các buổi các hội thảo

và đã đưa ra không ít các giải pháp đem lại hiệu quả cao.

Ngày nay, chính vì sự phát triển nhanh chóng của nền kinh tế, ở Việt Nam nhiều cơ sở sản xuất, khu công nghiệp ngày càng mọc lên Ở đó, thiết bị được sử dụng chủ yếu là các động cơ không đồng bộ (ĐC KĐB) Điển hình là các cơ sở sản xuất có công suất tiêu thụ điện lớn như các trạm bơm nước phục vụ sản xuất nông nghiệp, xí nghiệp sản xuất và chế biến nông hải sản, hoa quả Vì vậy, bài toán về tiết kiệm năng lượng luôn được đặt ra trong tất cả các hệ thống sản xuất và luôn là

ưu tiên hàng đầu Trong khi đó phần lớn năng lượng tiêu thụ là để cấp cho các động cơ công suất lớn, do vậy vấn đề tiết kiệm năng lượng cho động cơ là rất quan trọng.

Với tốc độ phát triển nhanh của ngành điện tử và tự động hóa, biến tần và khởi động mềm ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực Chúng được sử dụng trong các quá trình công nghiệp không những để cải thiện khả năng điều khiển nhằm nâng cao chất lượng, tăng năng suất mà còn tiết kiệm điện năng Tuy nhiên, thực tế triển khai dự án tại nước ta cho thấy trong nhiều trường hợp, có thể tiết kiệm điện năng bằng các thiết bị này chưa được hiểu và đánh giá đúng dẫn đến thiết kế lắp đặt sai mục đích và hiệu quả kinh tế trong vận hành bị hạn chế Các sách giáo khoa về truyền động điện rất ít đề cập đến vấn đề này trong khi tài liệu của nhà sản xuất thường chỉ cung cấp thông số, tính năng thiết bị.

Qua đề tài Nghiên Cứu Khả Năng Tiết Kiệm Điện Nhờ Biến Tần này, dưới

sự hướng dẫn của thầy Lê Văn Doanh, em đã cố gắn phân tích rõ hơn bản chất vật

lí của vấn đề tiết kiệm điện năng nhờ biến tần thông qua khảo sát các ứng dụng điển hình về tiết kiệm điện năng là bơm và quạt

Nội dung đề tài gồm 3 phần:

Phần I: Giới thiệu về ĐC KĐB Gồm có 2 chương:

Chương I: Cấu tạo, nguyên lý làm việc của ĐC KĐB

Chương II: Mở máy ĐC KĐB

Phần II: Điều khiển ĐC KĐB bằng biến tần và nghiên cứu khả năng tiết

kiệm điện nhờ biến tần Gồm 2 chương:

Chương III: Khảo sát bộ biến tần điều khiển ĐC KĐB

Chương IV: nghiên cứu khả năng tiết kiệm điện nhờ biến tần.Phần thực hành: Cài đặt biến tần Altivar để điều khiển ĐC KĐB xoay

chiều 3 pha

PHẦN I GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

Khái niệm động cơ không đồng bộ ( ĐC KĐB): Tất cả máy điện xoay chiều có tốc độ Roto n ≠ n1 gọi là máy điện KĐB Trong đó: n1=

để giảm dòng fuco, giảm tổn hao

- Lá thép Stato kết hợp với lõi thép Roto tạo thành mạch từ để dẫn từ và tạo

ra từ trường lớn

*Dây quấn Stato:

- Thường dây quấn Stato làm bằng dây đồng có lớp cách điện bên ngoài, tiết diện hình tròn (d), hay hình chữ nhật (axb) tạo thành bối dây Mỗi bối dây có thể có nhiều vòng dây và hai cạnh bối dây đặt trong rãnh lõi thép Stato, các bối dây được ghép nối với nhau tạo thành dây quấn 1 pha

- Vậy dây quấn Stato là dây quấn

3 pha: gồm 3 bối dây như nhau và đặt

Hình 1.2 Động cơ roto lồng sóc.

2 Roto- phần động:

*Lõi thép Roto: Gồm nhiều lá thép kỹ thuật điện dập theo hình tròn và mặt

ngoài có rãnh để đặt dây quấn Roto ghép cách điện với nhau

*Dây quấn Roto: có nhiều loại, nhưng ở đây ta chỉ xét 2 loại chính:

- Roto lồng sóc: gồm các thanh dẫn bằng đồng hoặc bằng nhôm đặt ở rãnh

lõi thép Roto, hai đầu được nối với nhau bởi 2 vòng ngắn mạch cùng bằng đồng hoặc cùng bằng nhôm, thường là bằng nhôm Hiện nay loại Roto lồng sóc được dùng trong động cơ KĐB phổ biến nhất

- Roto dây quấn: Dây quấn là dây quấn 3 pha thường nối sao (Y), 3 đầu kia nối với

trở fụ (Rf ) Để nối điện giữa phần quay (dây quấn) và phần đứng yên (Rf ), 3 đầu dây quấn nối với 3 vành trượt bằng đồng, tỳ trên 3 vành trượt là 3 hệ thống chổi than đứng yên nối với Rf .

II PHÂN LOẠI:

1 Động cơ roto lồng sóc:

Ưu điểm:

•Cấu tạo đơn giản, giá rẻ

•Không cần bảo dưỡng

•Vận hành dễ dàng

•Độ tin cậy cao

•Momen khởi động lớn

Đăc tính:

•Dòng khởi động lớn gấp (6 ÷ 8) lần dòng định mức

•Momen khởi đông từ (0,8 ÷ 2) lần mômen định mức.

Hình 1.3 Đặc tính khởi động của động cơ roto lồng sóc.

Đặc tính mômen – tốc độ:

Hình 1.4 Đặc tính mômen – tốc độ.

•Mk = ( 0,8 ÷ 2) Mđm

•Mmax = (2 ÷ 2,5) M

Đặc tính dòng khởi động:

Hình 1.5 Đặc tính dòng khởi động.

Dòng khởi động (Ik) = (6 ÷ 8) Iđm gây ra:

•Gây sụt điện áp nguồn, ảnh hưởng đến các hộ tiêu thụ khác

•Gây sốc làm hao mòn các cơ cấu cơ khí

Đấu dây:

Hình 1.6 Sơ đồ đấu dây.

Chương II MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

I MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ:

Khi đóng điện trực tiếp vào stato ĐC KĐB để mở máy thì thoạt đầu do rôto chưa quay, độ trượt s =1 nếu sức điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng lớn:

Ιmm = (5÷8)Ιđm

Dòng điện này có giá trị đặc biệt lớn ở các động cơ công suất trung bình và lớn, gây ra nhiệt đốt nóng động cơ và gây xung lực có hại cho động cơ Tuy dòng lớn nhưng mômen mở máy thì nhỏ:

• Phương pháp mở máy và thiết bị cần đơn giản, rẻ tiền, chắc chắn

• Tổn hao công suất trong quá trình mở máy càng nhỏ càng tốt.Những yêu cầu trên thường mâu thuẫn với nhau, như khi đòi hỏi dòng mở máy nhỏ thì làm cho momen giảm theo hoặc cần thiết bị đắt tiền Vì vậy căn cứ vào điều kiện cụ thể mà chọn phương pháp mở máy thích hợp

Đối với các động cơ công suất nhỏ hoặc công suất nhỏ so với công suất nguồn cấp thì có thể mở máy trực tiếp Nếu không mở máy trực tiếp thì có thể thực hiện một trong các phương pháp mở máy sau đây:

- Mở máy bằng điện trở phụ nối tiếp với mạch roto (chỉ sử dụng cho động cơ KĐB roto dây quấn)

- Mở máy trực tiếp động cơ điện roto lồng sóc (dùng cho động cơ vừa và nhỏ)

- Mở máy bằng cách giảm điện áp stato:

 Mở máy bằng điện kháng nối tiếp vào mạch stato

 Mở máy bằng máy biến áp tự ngẫu, hạ điện áp mở máy

 Mở máy nhờ đổi nối sao-tam giác

 Mở máy bằng cách dùng bộ biến đổi (u và f)

Ngoài ra ta có thể dùng thiết bị khởi động mềm động cơ.

II CÁC PHƯƠNG PHÁP MỞ MÁY ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ:

1 Mở máy bằng điện trở phụ nối tiếp với mạch roto:

Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ của động cơ khi thay đổi điện trở phụ:

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý a) và đặc tính cơ b) của động cơ khi mở máy bằng điện

trở phụ nối tiếp với mạch roto.

Khi mở máy chọn M1≤ 0,85Mth, M2 ≥ (1,1÷1,3)Mc

2 Mở máy trực tiếp động cơ điện roto lồng sóc:

Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ của động cơ:

Hình 2.3 Đặc tính cơ khi mở máy trực tiếp động cơ điện roto lồng sóc.

Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý khi mở máy trực tiếp động cơ điện roto lồng sóc.

+ Với động cơ công suất nhỏ

+ Yêu cầu mômen khởi động lớn( tải đầy)

• Cách này không điều chỉnh được tham số khởi động

3 Mở máy bằng cách giảm điện áp stato:

a Mở máy bằng điện kháng nối tiếp vào mạch stato:

U

=

dc ck

l Z k

U

ck

m k I

trong đó : Im là dòng điện động cơ

Theo phương pháp này dòng mở máy giảm đi k lần

+Mômen mở máy bằng cuộn kháng giảm đi k2lần : Mmck= 2

k

M m

(vì M tỷ lệ với U2

dc)

• Ưu điểm: + Thiết bị đơn giản

+ Dùng cho động cơ chỉ cần 3 đầu ra.

• Nhược điểm:

Mômen mở máy giảm nhiều (giảm đi k2lần)

b Mở máy bằng biến áp tự ngẫu hạ điện áp mở máy:

• Đặc điểm: + Dòng khởi động : Ikđ = (1,7÷4) Iđm

+ Mômen khởi động : Mkđ = (0,5÷0,85)Mđm + Điều chỉnh được điện áp khởi động

Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý và đặc tính cơ của động cơ khi mở máy bằng biến áp tự

ngẫu hạ điện áp mở máy.

• Ưu điểm: + Hạn chế dòng xung

+ Dùng cho động cơ 3 đầu ra

• Nhược điểm: + Số lần khởi động hạn chế

+ Cồng kềnh đắt tiền

• Ứng dụng: Thích hợp cho tải có mômen quán tính lớn

c Mở máy nhờ đổi nối sao-tam giác:

• Đặc điểm: + Dòng khởi động : Ikđ = (2÷3) Iđm

+ Mômen khởi động : Mkđ = (0,3÷0,6)Mđm

Hình 2.5 Đặc tính cơ của động cơ khi mở

máy nhờ đổi nối sao-tam giác.

+ Tương đối đơn giãn

+ Hạn chế sốc cơ khí

• Nhược điểm: + Có xung dòng điện tại thời điểm chuyển đổi sao – tam giác

+ Mômen khởi động thấp

+ Cần động cơ 6 đầu ra

• Ứng dụng: + Khởi động không tải hoặc tải nhỏ

+ Động cơ 6 đầu ra

Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý của động cơ khi mở máy nhờ đổi nối sao-tam giác.

 Khi khởi động nối sao (Y): (KM1 + KM2) đóng, đồng thời KM3 mở

Thời gian khởi động : tkd

=(8÷20) giây

 Khi làm việc nối tam giác (∆): (KM1 + KM2) mở, KM3 đóng

Khởi động bằng sao –tam giác “ mềm ”:

Hình 2.6 Sơ đồ nối dây.

Hình 2.7 Mạch điều khiển và đặc tính khởi động của động cơ.

d Khởi động bằng cách dùng bộ biến đổi (u và f):

Phương pháp này dùng nhiều, được phổ biến rất rộng rãi

• Đặc điểm: Vừa thay đổi được điện áp u vừa thay đổi được tần sồ f

• Ưu điểm:

+ Có thể duy trì từ thông Φ không đổi nên Momen mở máy ít

+ Dùng cho động cơ 3 đầu ra

+ Ứng dụng trong công nghệ cao, yêu cầu kỹ thuật khắc khe để điều chỉnh tốc

độ – một giải pháp cho nhiều tốc độ

4 Khởi động mềm:

• Chức năng: Có thể khởi động và dừng mềm các động cơ không đồng bộ và vận hành hệ truyền động tối ưu nhất cho động cơ, tải

cơ và nguồn cung cấp

điểm:

+ Hạn chế tổn hao năng lượng và sự phát nóng của động cơ

+ Thời gian khởi động / hãm mềm

từ 1÷5 giây hoặc từ 1÷20 giây

+ Có tích hợp công tắc tơ nối tắt sau khi khởi động xong

+ Giao tiếp đơn giản bằng 2 đèn LED

+ Lắp sẵn và có thể sử dụng ngay

• Ứng dụng:

+ Ứng dụng rộng rãi trong dãy công suất từ (0,75÷75)kW

+ Ứng dụng trong băng truyền

+ Ứng dụng trong hệ thống quạt, máy nén khí

Hình 2.8 Bộ khởi động

mềm ATS48.

Sơ đồ làm việc:

Các sơ đồ nối dây:

Hình 2.9 Sơ đồ nguyên lý của khởi động mềm.

Hình 2.10 Đặc tính làm việc của khởi động mềm.

Hình 2.11 Sơ đồ làm việc của khởi động mềm.

Hình 2.12 Sơ đồ nối dây của khởi động mềm.

Hình 2.12 Sơ đồ nối dây của khởi động mềm.

- -PHẦN II ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG BIẾN TẦN VÀ KHẢ NĂNG TIẾT KIỆM ĐIỆN CỦA

Hình 3.2 Sơ đồ khối của biến tần.

Biến tần

U1 ,f1∼ U2 ,f2∼

Biến tần là các bộ biến đổi nguồn điện áp với các thông số điện áp và tần

số không đổi thành nguồn điện áp và tần số thay đổi được

II PHÂN LOẠI:

Về nguyên lý, biến tần chia ra làm hai loại: Biến tần gián tiếp và biến tần trực tiếp

1 Bộ biến tần gián tiếp ( bộ biến tần độc lập – autonom inverter):

Trong bộ biến tần này, dòng điện xoay chiều đầu vào tần số f1 được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều (tần số f = 0), lọc rồi lại được nghịch lưu thành dòng điện xoay chiều tần số f2 Hình 3.1.a)

2 Bộ biến tần trực tiếp( bộ biến tần phụ thuộc – cycloconverter):

Bộ biến tần trực tiếp là bộ biến tần biến đổi thẳng dòng điện xoay chiều tần số

f1 thành tần số f2 không qua khâu chỉnh lưu thành điện áp một chiều (Hình 3.1.b)

Do vậy, phụ tải có thể trao đổi năng lượng với lưới một cách liên tục, hiệu suất bộ biến tần cao

III SƠ ĐỒ KHỐI BỘ BIẾN TẦN VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC:

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 Ví dụ sơ đồ bộ biến tần nguồn áp dùng tranzitor (hình 3.3).

Hình 3.3 Sơ đồ bộ biến tần gián tiếp 3 pha nguồn áp.

IV MỘT VÀI LOẠI BIẾN TẦN ĐANG ĐƯỢC SỬ DỤNG:

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

3.Hãng Yaskawa:

Như Yaskawa F7, Yaskawa G7, Yaskawa V1000,…

Ngoài ra, còn có các dòng biến tần của các hãng khác như: Emerson, Danfoss, Hitachi, Mitsubishi, ABB, biến tần Delta, biến tần trung áp Toshiba,…

V CHỨC NĂNG, ỨNG DỤNG CỦA BIẾN TẦN:

1 Chức năng:

Chức năng điều khiển phân tầng: nhờ vào bộ điều khiển PID biến tần có thể

điều khiển cùng lúc đến 4 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 momen 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 một hệ thống ngoài những tính năng cơ bản trên, biến tần còn mang lại những hiệu quả như:

• 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 mômen 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

• 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

• 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

• 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

• 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

2 Ứng dụng:

Dùng biến tần để điều khiển động cơ KĐB và nhiều ứng dụng khác

Chương IV NGHIÊN CỨU KHẢ NĂNG TIẾT KIỆM ĐIỆN

NHỜ BIẾN TẦN

Tiết kiệm điện luôn được coi là một giải pháp đem lại hiệu quả cao, nhất là trong hoàn cảnh nguồn cung còn thiếu Các nghiên cứu đã chỉ ra rằng 1kWh điện tiết kiệm khác với 1kWh sản xuất ở chỗ nó không gây ô nhiễm môi trường, giảm tổn hao do truyền tải và phân phối điện Việc tiết kiệm mỗi kWh điện trong các giờ cao điểm sẽ làm lợi cho đất nước từ 600USD đến 1.000USD do không phải đầu tư xây dựng những nhà máy điện mới Chẳng hạn như năm 2007 tiết kiệm được 1% điện năng thì tương đương với việc đầu tư một nhà máy điện công suất 90 MW Nếu cứ tính bình quân 1 MW điện phải đầu tư 1 triệu USD thì số điện năng tiết kiệm tương đương 1.500 tỷ đồng Như vậy có thể nói việc tiết kiệm điện càng nhiều thì hiệu quả càng lớn.

Hiện nay trong sản xuất công nghiệp cũng như các ngành dịch vụ như kinh doanh khách sạn hay toà nhà văn phòng, các thiết bị điện quay chiếm một tỷ lệ rất lớn trong số các thiết bị tiêu thụ điện

Theo những khảo sát của hiệp hội Copper (International Copper Association) và những nghiên cứu

gần đây về tình hình tiêu thụ

năng lượng trong những khu vực

kinh tế này thì có đến trên 50%

năng lượng được tiêu thụ bởi các

động cơ điện Ví dụ theo thống kê

điện năng tiên thụ trong các quá

trình và các toà nhà hiện đại thì đã

có 72% điện năng được tiêu thụ là

dùng để chạy các động cơ Trong

đó 63% là được áp dụng cho các

quá trình của lưu chất (hình4.1)

Chính vì thế đã có rất nhiều

hoạt động cũng như giải pháp

nhằm nâng cao nhất hiệu suất sử dụng thiết bị, giảm thiểu nhất các chi phí điện năng và nâng cao nhất lợi ích kinh tế

Tiết kiệm năng lượng trong xu thế hiện nay chính là một giải pháp tích

Quá trình nén 30%

Quá trình khác 37%

Quá trình quạt, thông hơi 13%

Quá trình bơm 20%

Hình 4.1 Biểu đồ thống kê điện năng tiên thụ trong các quá trình và các toà nhà

hiện đại.

cực nhất nhằm giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm Từ đó nâng cao được tính cạnh tranh của sản phẩm trên thị trường Hơn thế nữa, giảm năng lượng tiêu thụ cũng chính là giảm sự tiêu tốn tài nguyên thiên nhiên, giảm lượng chất thải vào thiên nhiên và góp phần tích cực vào việc bảo vệ môi trường.

Từ những điều nói trên, ta thấy rằng vấn đề tiết kiệm điện năng hiện nay đặc biệt là trong các hệ thống dùng động cơ không đồng bộ ba pha mà chủ yếu là bơm và quạt

II ĐẶC TÍNH CỦA CÁC HỆ TRUYỀN ĐỘNG BƠM VÀ QUẠT:

Để phân tích cho vấn đề tiết kiệm điện năng khi dùng biến tần một cách rõ nhất, dễ thấy nhất, sau đây ta đi vào xét đặc tính của hệ truyền động bơm, quạt khi dùng van điều chỉnh lưu lượng dòng chảy

Theo lý thuyết về thủy lực, công suất trên trục động cơ P, lưu lượng dòng chảy

Q, áp suất chất lòng H có quan hệ theo phương trình dưới đây:

K.H.Q

P =

ηTrong đó K là hằng số, η là hiệu suất

Quan hệ của các thông số trên với

tốc độ động cơ như sau:

là quạt được thiết kế để hoạt động hiệu quả nhất tại điểm A, khi đó lưu lượng đầu

ra Q là 100% Công suất trên trục động cơ sẽ là P1 = Q1.H1, tương ứng với diện tích của hình vuông A-H1-O-Q1

Hình 4.3 Điều khiển nhờ van đầu

vào.

Khi lưu lượng đầu ra giảm, giả sử giảm xuống còn 70% xuống Q2 theo yêu cầu của công nghệ, sức cản của đường ống bị tăng lên do điều chỉnh van Khi đó đặc tính cản của đường ống chuyển sang đường cong số 3 và hệ thống chuyển sang hoạt động tại điểm B thay vì điểm A ban đầu Lúc này ta thấy áp suất tăng lên và công suất trên trục động cơ được tính bằng diện tích của B-H2-O-Q2 Như vậy công suất giảm rất ít so với ban đầu Để tiết kiệm hơn nửa công suất tiêu thụ so với phương pháp trên nhưng vẫn đảm bảo đầu ra theo yêu cầu, thì biến tần là thiết bị có khả năng và đạt hiệu quả nhất

III BIẾN TẦN – GIẢI PHÁP TIẾT KIỆM ĐIỆN NĂNG:

1 Tại sao biến tần có khả năng tiết kiệm điện năng

Trong các hệ truyền động cho bơm và quạt kiểu cũ người ta thường dùng các van để điều chỉnh các thông số đầu ra của bơm theo yêu cầu công nghệ.Tuỳ thuộc từng loại bơm và quạt lớn hay nhỏ cũng như vị trí lắp đặt hay nhu cầu điều chỉnh người ta có thể dùng một trong các loại sau:

a Van điều tiết lắp ở đầu vào: (hình 4.3)

Các hệ truyền động có công suất vừa và lớn cho Quạt gió thường dùng phương pháp này Mục tiêu

là giảm bớt tiết diện đường ống vào

để giảm bớt lưu lượng đầu ra Việc điều chỉnh có thể dùng mô-tơ để thực hiện từ xa tuy nhiên giá thành thường đắt nên hiện tại đa số các hệ đều đang được điều khiển bằng tay Với phương pháp này lưu lượng ra được khống chế tuỳ theo độ mở van vào nên nói chung đạt được yêu cầu về công nghệ Hầu hết các hệ thống kiểu này chưa được tính đến khả năng làm việc trong môi trường tự động hoá toàn diện Hơn nữa xét về chỉ tiêu năng lượng của toàn hệ thì phương pháp này vẫn đem lại nhiều tổn thất mặc dù khi giảm lưu lượng, điện năng tiêu thụ vẫn còn nhiều Đặc tính năng lượng và lưu lượng được thể hiện trên hình 4.4

Với các hệ thống này khi lưu lượng ra giảm, năng lượng tiêu thụ cũng giảm nhất là trong khoảng từ 80% đến 100% Nếu điều chỉnh sâu hơn thì năng

Hình 4.4 Đặc tính Năng lượng và Lưu lượng của điều

chỉnh van đầu vào.

Hình 4.6 Đặc tính Năng lượng và Lưu lượng cho

lượng cũng không giảm nhiều nữa

yêu cầu công nghệ Tuy

nhiên cũng như trên, nếu

trên, đây vẫn chưa phải

Hình 4.5 Điều khiển van đầu ra.

Hình 4.7 Điều khiển van Bypass.

bị cho cảm biến áp suất và các hệ actuator để điều khiển van, nên chúng đã có khả năng làm việc trong hệ tự động hoá toàn phần Tuy nhiên năng lượng vẫn chưa được tiết kiệm Hình 4.8 minh hoạ điều này

Hình4.8 Đặc tính Năng lượng và Lưu lượng cho điều khiển van Bypass.

d Động cơ 2 cấp tốc độ: (hình 4.9)

Các hệ dùng động cơ hai tốc độ rất

phổ biến cho các ứng dụng quạt ví dụ

như các fancoil trong hệ thống điều hoà

Thực tế, những ứng dụng này không đòi

hỏi lưu lượng ra phải rất chính xác và

cũng không đòi hỏi điều chỉnh đầu ra

trong một dải rộng

Hệ thống này đảm bảo năng lượng cũng được tiết kiệm rất nhiều, lại đơn giản tin cậy Tuy nhiên, giá thành cho động cơ cũng đắt hơn và hệ thống không linh động vì chỉ chạy được ở hai cấp tốc độ cố định.

Đặc tính năng

lượng và lưu lượng

cho trường hợp này

biểu diễn trên hình

2 Biến tần tiết kiệm điện năng như thế nào

Như ta đa biết nguyên lý làm việc của biến tần đã nêu ở mục III, thì ta thấy chức năng của biến tần như sau:

• Biến đổi điện áp xoay chiều ba pha của nguồn điện vào thành điện áp một chiều nhờ bộ chỉnh lưu cầu ba pha;

• Sau đó nhờ bộ nghịch lưu (INVERTER) sẽ đổi ngược lại thành điện áp xoay chiều ba pha biến đổi theo phương pháp điều chế độ rộng của xung;

• Kết quả là đầu ra của biến tần dòng điện có dạng hình sin, còn điện áp có dạng xung vuông nối tiếp nhau và tần số sẽ được điều chỉnh tùy ý để được tốc độ

theo công nghệ đã chọn

Vì cấu tạo của biến tần chủ yếu là các mạch chỉnh lưu và nghịch lưu mà thiết

bị được dùng chủ yếu là các linh kiện điện tử nên hệ số công suất cosφ thường ít

Hình 4.10 Đặc tính Năng lượng và Lưu lượng

cho động cơ hai cấp tốc độ.

Hơn nữa, như ta đã biết, với động cơ sơ cấp là các động cơ xoay chiều ba pha, việc điều chỉnh lưu lượng của các thiết bị này là khó khăn Vì lưu lượng của các môi chất thông qua thiết bị là phụ thuộc vào tốc độ qua của động cơ sơ cấp Với cấu tạo của các động cơ xoay chiều ba pha truyền thống thì tốc độ quay của động

cơ coi như không đổi với hệ thống lưới điện xoay chiều có tần ssố công nghiệp f=50Hz thông qua quan hệ:

n.p

f = 60trong đó p là số đôi cực của động cơ, và n là tốc độ quay

Với quan hệ này, tốc độ quay của động cơ chỉ còn phụ thuộc vào tần số của lưới điện Vì vậy để thực hiện thay đổi được lưu lượng, điều tốt nhất là thay đổi tốc

độ động cơ sơ cấp, có nghĩa là cần thay đổi tần số của lưới điện Thêm nữa, như ta

đã biêt, đối với các hệ truyền động loại bơm và quạt, mômen tải phụ thuộc vào tốc

độ quay của trục theo hàm bình phương Lưu lượng ra của hệ tỉ lệ thuận với tốc độ quay:

ở đầu ra hoặc đầu vào của quạt, thường có một lá chắn động, gồm các cánh hình cánh quạt, có trục quay theo các bán kính Có một động cơ nhỏ điều khiển độ quay của các lá chắn này, để tạo ra các khe hở rộng hay hẹp tuỳ theo yêu cầu cho gió,

khói lọt qua Việc điều chỉnh

lưu lượng khói gió kiểu đối

phó này tuy có đem lại hiệu

quả về điều chỉnh lưu lượng

khói gió nhưng không kinh tế

vì động cơ vẫn làm việc gần

như không thay đổi, lượng

điện tiêu thụ không giảm được

bao nhiêu Hình vẽ đường đặc

tính nêu ở hình bên sẽ cho thấy

điều đó

Hiển nhiên là trong các

phương pháp trên đây, năng lượng tiêu thụ của toàn hệ thống lớn hơn nhiều so với năng lượng yêu cầu khi lưu lượng yêu cầu giảm đi so với thiết kế Mặc dù khi giảm lưu lượng ra, năng lượng tiêu thụ cũng giảm đi nhưng tổn hao trên các thiết bị khống chế như các lá chắn vẫn còn lớn Các phương pháp điều chỉnh lá chắn khác nhau cho thấy tổn hao trên các lá chắn cũng khác nhau rất nhiều Việc làm mất đi những tổn hao trên các lá chắn này gợi ra một tiềm năng tiết kiệm rất lớn

Đúng như thế, khi sử dụng biến tần, nhờ đầu ra điện áp có xung vuông và dòng điện hình sin nên vấn đề thay đổi tần số là dễ dàng Giả sử rằng khi lưu lượng của bơm ở đầu ra đáp ứng yêu cầu vận hành nhỏ hơn so với thiết kế Nếu dùng van điều chỉnh thì lưu lượng đầu ra được hạn chế trong khi công suất tiêu thụ giảm rất

ít Nếu dùng biến tần, vì lưu lượng tỉ lệ thuận với tốc độ, mà tốc độ lại tỉ lệ thuận với tần số Như vậy khi lưu lượng giảm thì tần số phải giảm theo bậc 1, trong khi

đó công suất tiêu thụ sẽ giảm theo bậc 3 (vì P ≈ n3 ≈ f 3) Ví dụ như trường hợp yêu cầu 80% lưu lượng định mức, nó đã chiếm tới 96% công suất tiêu thụ danh định, trong khi biến tần chỉ cần 52%, tức là hệ biến tần có thể tiết kiệm được 44% điện năng Mặc dù khi giảm lưu lượng ra, năng lượng tiêu thụ cũng giảm đi, nhưng tổn hao trên các thiết bị khống chế như các van vẫn còn lớn Do đó khi dùng biến tần sẽ tiết kiệm điện năng được rất nhiều so với dùng van

3 Tính toán hiệu quả tiết kiệm điện năng

Việc định lượng hiệu quả tiết kiệm điện năng rất quan trọng vì nó là cơ sở để

Hình 4.11 Đặc tuyến công suất-lưu lượng của quạt.

chính xác thường phức tạp vì hiệu quả tiết kiệm điện năng phụ thuộc vào nhiều yếu tố: đặc tính của hệ truyền động, chế độ vận hành, yêu cầu của quy trình công nghệ Dưới đây chúng ta sẽ phân tích các phương pháp thực hành cho bài toán tiết kiệm điện năng thường gặp như đã phân tích ở trên là hệ thống bơm và quạt ly tâm.

a Phương pháp đánh giá sơ bộ:

Thông thường, khi không có đầy đủ thông số thiết bị và hệ thống, các tính toán khả thi sử dụng luật đồng dạng (lưu lượng tỉ lệ thuận với tốc độ, công suất tỉ lệ với lập phương tốc độ) để tính điện năng tiêu thụ:

Điện năng tiêu thụ của động cơ ở 100% tốc độ:

kW x giờ = (a)Điện năng tiêu thụ của động cơ với biến tần:

kW x ( % tốc độ)3 x giờ =" _" (b)Điện năng tiết kiệm được:

(c) = (a) - (b)Đối với chu trình làm việc có tải thay đổi cần lặp lại công thức (b) cho mỗi giá trị tốc độ và lấy tổng điện năng tiêu thụ ở tất cả các tốc độ làm việc

Ví dụ như xét một bơm ly tâm công suất 30kW làm việc 10 giờ/ngày, 250 ngày/năm (2500 giờ/năm) theo chu trình: 25% thời gian (625 giờ) với 100% lưu lượng, 50% thời gian (1250 giờ) với 90% lưu lượng, 25% thời gian (625 giờ) với 80% lưu lượng Điện năng tiêu thụ khi không sử dụng biến tần:

30kW x 2500h = 75000kWhĐiện năng tiêu thụ khi sử dụng biến tần:

30kW x 1 x 625h = 18750kWh

30kW x (0.8)3 x 625h = 4050kWh

Như vậy điện năng tiêu thụ trong trường hợp sử dụng biến tần tiết kiệm được 44% so với trường hợp không sử dụng biến tần (42MWh so với 75MWh) Tuy nhiên, cách tính đơn giản này thường cho kết quả lạc quan hơn nhiều so với thực tế.

Ở chế độ tốc độ định mức (đầy tải), hiệu suất hệ thống biến tần/động cơ thường thấp hơn 3 - 5% so với khi chỉ có động cơ chủ yếu do tổn thất ở biến tần, ở chế độ giảm vận tốc, hiệu suất của động cơ cũng giảm đi Do vậy, một số nhà sản xuất đưa ra bảng tra điện năng tiêu thụ với hiệu quả tiết kiệm khiêm tốn hơn, ví dụ:

do đó công suất tiêu thụ của động cơ sẽ thay đổi khi lưu lượng thay đổi Trong phần sau (hình 4.12, 4.13) chúng ta sẽ thấy, ngay cả trường hợp không sử dụng biến tần, công suất cơ cần thiết sẽ giảm đáng kể khi giảm lưu lượng bằng van tiết lưu đặt ở đầu vào Ngoài ra, xuất phát từ yêu cầu của thiết bị điều khiển và đường ống phân phối, một số hệ thống còn đòi hỏi duy trì một áp lực tối thiểu khi giảm lưu lượng Như vậy, để tính chính xác hơn, cần phải biết được sự phụ thuộc của công suất cơ cần thiết theo lưu lượng trong trường hợp có và không có biến tần

b Phương pháp sử dụng đặc tuyến điển hình:

Sử dụng các đồ thị biểu diễn quan hệ CÔNG SUẨT - LƯU LƯỢNG của các

hệ thống bơm và quạt ly tâm điển hình, chúng ta có thể tính nhanh chóng và tương đối chính xác hiệu quả tiết kiệm điện năng

Đối với hệ thống quạt điều khiển bằng các phương thức khác nhau, công suất

cơ cần thiết được tra từ đặc tuyến công suất - lưu lượng như trên hình 4.12

Lưu lượng của quạt có thể

thay đổi bằng van chặn đặt ở ống

gió vào hoặc ống gió ra nhằm điều

khiển lượng không khí đi qua quạt

Trong trường hợp sử dụng

biến tần, lưu lượng không khí

được thay đổi bằng cách điều

chỉnh tốc độ quạt

Đối với hệ thống bơm điều

khiển bằng đường tuần hoàn, van

tiết lưu ở đầu vào hoặc biến tần có

thể sử dụng đặc tuyến công suất -

lưu lượng ở hình 4.13

Đối với hệ thống kết hợp biến

tần và van tiết lưu đặt ở đường ống

cấp nước vào, tốc độ bơm được

thay đổi theo tín hiệu áp suất, van

tiết lưu được điều chỉnh làm tăng

hay giảm tiết diện hiệu quả dẫn

đến thay đổi áp lực nước Do đó,

biến tần cũng thay đổi tốc độ bơm

Ngoài ra, cần phải tính đến sự

thay đổi của hiệu suất động cơ

theo tốc độ quay Để xác định hiệu

suất của động cơ tại một tốc độ

Như vậy, công suất thực

tiêu thụ bởi động cơ của bơm

hay quạt trong trường hợp

I: dòng tiêu thụ bởi 100% tải

η: hiệu suất định mức của động cơ

f1(W): hàm công suất theo lưu lượng của bơm và quạt (các đường cong ứng với điều khiển bằng van trên đồ thị hình 4.12, 4.13)

Hiển nhiên, công suất phản kháng tiêu thụ là:

Q = P.tgWTrong trường hợp sử dụng biến tần, công suất tiêu thụ được tính theo công thức:

f3(W): hàm hiệu suất động cơ theo tốc độ (hình 4.15);

v: hiệu suất của biến tần (có thể mặc định 0.97)

Công suất phản kháng tiêu thụ bởi hệ biến tần - động cơ xấp xỉ bằng không

Sử dụng các công thức trên để tính lại ví dụ trong phần a) cho quạt, ta có kết quả là dùng biến tần có thể tiết kiệm được từ 16% điện năng so với sử dụng van tiết lưu ở đầu vào và đến 40% điện năng so với sử dụng van tiết lưu ở đầu ra

Đối với bơm công suất tương tự, dùng biến tần có thể tiết kiệm được từ 14% (trong trường hợp kết hợp với van, cột áp cao) cho đến 40% điện năng (so với trường hợp điều tiết lưu lượng bằng đường ống hồi - bypass)

Trong các trường hợp nêu trên, kết quả tính toán tiết kiệm điện năng khi sử dụng các đường đặc tính công suất - lưu lượng luôn thấp hơn cách tính toán đánh giá sơ bộ theo luật đồng dạng η

Với các đường cong điển hình và các công thức nêu trên, chúng ta có thể dễ dàng lập trình để tạo công cụ đánh giá khá chính xác hiệu quả tiết kiệm điện năng.Nếu có dữ liệu về chi phí đầu tư và giá tiền điện, từ điện năng tiết kiệm dễ dàng tính được thời gian hoàn vốn khi sử dụng biến tần.

4 Một vài ứng dụng thực tế của biến tần để tiết kiệm điện năng

Ví dụ minh họa cho sự tiết kiệm điện năng có thể áp dụng ở các xí nghiệp lớn

đó là điều tiết lưu lượng bơm và quạt Bơm và quạt có chung một đặc thù tải là công suất điện tiêu thụ tỷ lệ với lập phương lưu lượng hay tốc độ Có nghĩa là sẽ tiêu hao vô ích một lượng điện năng rất lớn nếu động cơ chạy ở chế độ danh định như hiện nay với lưu lượng yêu cầu thực tế giảm Và cũng có nghĩa là sẽ tiết kiệm được rất lớn điện năng khi dùng bộ biến tần điều khiển công suất tiêu thụ của động

cơ bám theo lưu lượng thực tế

Tại Công ty xi măng Bút Sơn từ năm 2003 sử dụng quạt 1268 có công suất động cơ 2400kW, 6000V và Damper để điều tiết lưu lượng gió từ 100% đến 30%

Và nếu quạt này làm việc 8000 giờ trong 1 năm; 100%, 70%, 50% lưu lượng với 20%, 50%, 30% thời gian tương ứng trong 1 năm với giá điện bình quân là 1000đ/kW, thì theo tính toán nếu điều khiển lưu lượng bằng van tiết lưu như hiện nay thì tiền điện phải trả trong 1 năm là hơn 16 tỉ đồng (16.247.000.000đ) Nếu điều khiển lưu lượng bằng biến tần trung áp Toshiba thì tiền điện phải trả trong 1 năm là hơn tám tỉ đồng (8.267.000.000đ) Như vậy số tiền tiết kiệm điện do dùng biến tần điều khiển lưu lượng so với dùng van tiết lưu trong một năm là gần tám tỉ đồng (7.980.000.000đ) hay gần bằng số tiền đầu tư cho biến tần

Công ty TNHH Yên Phú, huyện Yên Bình (Yên Bái) là DN chuyên sản xuất bao bì PP, túi PE và vỏ bao xi-măng với công suất 15 triệu bao/năm Là DN thuộc chuyên ngành Nhựa, các công đoạn như: tạo hạt, sản xuất sợi, dệt, tráng màng thường tiêu tốn khá nhiều điện Nhất là trong quá trình sản xuất, các động cơ thường sử dụng điện không ổn định, dẫn tới máy luôn vận hành ở mức tải lớn nhất,

kể cả khi không tải hoặc non tải Vì vậy lượng điện tốn rất nhiều, vừa lãng phí điện, vừa gây hại máy móc Khắc phục tình trạng này, Công ty đã thực hiện lắp biến tần tiết kiệm điện của Công ty cổ phần Thương mại và Tự động hoá ADI

Nguyên tắc làm việc của bộ biến tần là luôn thay đổi tần số theo sự thay đổi điện áp nên động cơ có thể khởi động tốt ngay cả khi tốc độ thấp Qua tính toán, mô-men khởi động ổn định, dòng điện đưa vào động cơ không đốt, dòng điện khởi

động lớn nhất của bộ truyền động biến tần lúc này chỉ bằng dòng điện định mức nên không làm sụt áp lưới, không ảnh hưởng tới các thiết bị phụ tải khác Ưu điểm vượt trội của bộ biến tần được xây dựng trên cơ sở thông qua cảm biến nhiệt độ để

áp đặt chế độ vận hành tối ưu cho động cơ, điều khiền động cơ làm việc ở các chế

độ khác nhau, giúp cho động cơ giảm đáng kể công suất tiêu thụ nhưng vẫn điều chỉnh tốc độ phù hợp với yêu cầu tải thực tế, tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng điện Nguyên tắc làm việc của bộ biến tần là luôn thay đổi tần số theo sự thay đổi điện áp nên động cơ có thể khởi động tốt ngay cả khi tốc độ thấp Nhờ mô-men khởi động ổn định, dòng điện đưa vào động cơ không đổi nên không làm sụt áp lưới, không ảnh hưởng tới các thiết bị phụ tải khác

Từ khi ứng dụng giải pháp tiết kiệm điện bằng biến tần vào chu trình sản xuất bao bì nhựa, Cty đã đạt được hiệu quả tiết kiệm điện rất cao Cụ thể, Cty đã đầu tư

120 triệu đồng để lắp biến tần, chỉ số điện năng của Cty đã giảm khoảng 20% - 25% Theo tính toán, chỉ sau 12 tháng, số tiền tiết kiệm từ điện sẽ giúp Cty hoàn vốn số tiền lắp biến tần Ngoài lợi ích kinh tế, giải pháp lắp biến tần còn mang lại nhiều lợi ích khác về kỹ thuật như: giải quyết được vấn đề cân bằng áp suất trong

hệ thống thiết bị, đảm bảo được độ tin cậy của thiết bị, thiết bị ít xảy ra sự cố, làm việc ổn định; rất thuận tiện cho việc quản lý vận hành thiết bị nhờ có cổng giao tiếp đưa tín hiệu về để theo dõi Hơn nữa ứng dụng giải pháp này còn cho phép giảm chi phí bảo trì, bảo vệ thiết bị khi nguồn cấp điện có vấn đề trục trặc, giảm rung động cho tòa nhà khi hệ thống mất cân bằng áp suất Đặc biệt, do quá trình khởi động được mềm hóa nên các chi tiết cơ khí của hệ truyền động như băng tải, các khớp nối, các vòng bi, ổ đỡ trong hệ thống ít bị mòn, mỏi hay gãy vỡ Các chi tiết giăng đệm, đồng hồ áp lực hay lưu lượng đặt trên đường ống dẫn được đảm bảo tuổi thọ cao Trước kia, mỗi tháng Cty phải trả 60 triệu đồng tiền điện thì đến nay Cty chỉ còn phải trả 38 triệu đồng, tiết kiệm gần 38%

- -PHẦN THỰC HÀNH: CÀI ĐẶT BIẾN TẦN ALTIVAR

ĐỂ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ XOAY

CHIỀU BA PHA

I GIỚI THIỆU VỀ BIẾN TẦN ALTIVAR:

Dòng biến tần ALTIVAR là sản phẩm của hãng Schneider Electric với dãy điều khiển tốc độ biến đổi: Altivar 11, Altivar 21, Altivar 31, Altivar 61 & Altivar 71; Altivar 38, Altivar 48, Altivar 58/58F & Altivar 68/68F, … đã đem lại nhiều lợi ích cho người sử dụng như chi phí lắp đặt và chức năng tiên tiến hỗ trợ thiết bị HVAC, phù hợp với mục tiêu điều khiển bơm và quạt trong các ứng dụng HVAC Dòng sản phẩm này cung cấp một dải toàn diện các yêu cầu điều khiển động cơ, từ máy móc đơn giản đến ứng dụng phức tạp Sau đây sẽ giới thiệu một vài biến tần của dòng ALTIVAR

1 Altivar 11:

Biến tần Altivar 11 sẽ làm ta từ bỏ phương pháp điều khiển tốc độ bằng cơ

hoặc cơ điện Với phương pháp điều khiển Vec-tơ từ thông và nhiều chức năng bảo

vệ khác Altivar 11 sẽ đảm bảo về hiệu suất cao và tính hoạt động liên tục cho hệ

thống điều khiển Đặc biệt thích hợp cho các yêu cầu trong ứng dụng dân dụng vì

có tích hợp các chức năng đặc biệt (như tương hợp điện tử )

Cho các ứng dụng trong dãy công suất từ 0.18 đến 2.2kW

•Băng chuyền, cửa gara, cửa thang máy, thanh chắn điều khiển tự động ở các bãi đỗ xe

•Máy xay, Máy cưa, Máy khoan, các thiết bị tập luyện, màn hình cuộn, máy trộn

Các đặc tính tổng quát:

•Điều khiển tốc độ bằng phương pháp định hướng véc-tơ từ thông

•Bảo vệ cho biến tần và động cơ

•ổn định thậm trí trong môi trường -10 đến +50 0C

•Đấu dây và kết nối bằng cách bắt vít giúp thay thế dễ dàng các hệ truyền động cơ điện hữu hiệu

•Có khích thước gọn, liền khối, có thể đặt cạnh nhau

•Có thể gắnn trên thanh DIN ray

•Có 2 loại: loại có tích hợp sẵn bộ lọc nhiễu điện tằ lớp B hoặc loại có thể chọn lắp thêm vào bộ lọc nhiễu Có dòng rò rất nhỏ và tương thích với CB chống dòng rò với ngưỡng tác động 30mA để đảm bảo an toàn chống chạm điện đối với người

•Có thể lựa chọn loại không có tản nhiệt

Altivar được thiết kế cho các ứng dụng:

- Thanh chắn điều khiển tự động ở bãi đỗ xe:

Tính năng động cao: việc sử dụng thuật toán điều khiển Véc-tơ cao cấp giúp tối thiểu hoá thời gian của quá trình vận hành

- Cửa gara, cửa thang máy

+ Các chu kỳ "Đóng/Mở" thực hiện theo yêu cầu nhờ khả năng gán đặt các chức năng khác nhau cho cùng một ngõ vào Logic (Logic input) của biến tần:

- Quy dịnh các sườn tăng tốc, giảm tốc khác nhau

- Thao tác mở được ưu tiên khi thao tác đóng bị cản trở

+ Vận hành êm ái nhờ sử dụng tần số đóng cắt khoá bán dẫn cao

- Máy trộn, máy cưa

Có ưu thế rất cao khi điều khiển các hệ truyền động cho các ứng dụng này: không có tác động cắt ngay cả trường hợp bị xung Mo-men (quá tải ngán hạn)

Dãy điện áp cung cấp:

•1 pha, 100 120V/ 200 240V

•3 pha, 200 230V

•50/60 Hz

2 Altivar 21:

Được thiết kế mở cho các giao thức truyền thông phổ biến trong các công

trình cao ốc, Altivar 21 có kích thước nhỏ gọn, là giải pháp kinh tế thoả mãn mọi

yêu cầu của người sử dùng

Cho các ứng dụng trong dãy công suất từ 0.75 đến 75 kW

Là loại biến tần được thiết kế chuyên dụng cho các ứng dụng HVAC trong các toà nhà:

- Các hệ thống bơm

- Quạt

- Hệ thống thông gió

Các đặc tính tổng quát: