Nhà cung cấp bộ phản hồi năng lượng xin nhắc bạn rằng chức năng chính của bộ biến tần là điều khiển thiết bị điều khiển của động cơ AC bằng cách thay đổi tần số nguồn điện làm việc của động cơ. Bạn có biết các loại bộ biến tần không? Sự khác biệt giữa bộ biến tần vector cụ thể và bộ biến tần đa năng là gì?
Có hai điểm khác biệt chính giữa bộ biến tần vector chuyên dụng và bộ biến tần thông thường. Điểm khác biệt đầu tiên là độ chính xác điều khiển cao, và điểm khác biệt thứ hai là mô-men xoắn đầu ra cao ở tốc độ thấp.
Bộ chuyển đổi tần số vector cụ thể:
Nguyên lý hoạt động của bộ biến tần vector cụ thể là trước tiên chỉnh lưu nó, sau đó đảo ngược nó để có được tần số và điện áp mong muốn.
Công nghệ điều khiển vectơ sử dụng phép biến đổi tọa độ để biến đổi tương đương hệ thống ba pha thành hệ thống hai pha MT, phân tách vectơ dòng điện stato của động cơ AC thành hai thành phần DC (tức là thành phần từ thông và thành phần mô-men xoắn), do đó đạt được mục tiêu điều khiển riêng biệt từ thông và mô-men xoắn của động cơ AC và do đó đạt được hiệu quả điều khiển tốt tương tự như hệ thống điều khiển tốc độ DC.
Kiểm soát vectơ, còn được gọi là 'kiểm soát tốc độ', có một số điểm khác biệt so với nghĩa đen của nó.
Chế độ điều khiển V/F: Giống như khi lái xe, độ mở bướm ga ở chân bạn vẫn không đổi, trong khi tốc độ xe chắc chắn đang thay đổi! Vì đường xe di chuyển không bằng phẳng, lực cản trên đường cũng thay đổi. Khi lên dốc, tốc độ sẽ chậm lại, và khi xuống dốc, tốc độ sẽ tăng lên, đúng không? Đối với bộ biến tần, giá trị cài đặt tần số của bạn tương đương với độ mở bướm ga ở chân bạn khi lái xe, và độ mở bướm ga được cố định trong quá trình điều khiển V/F.
Phương pháp điều khiển vectơ: Có thể điều khiển xe duy trì tốc độ không đổi ở mức tối đa có thể khi điều kiện đường xá, lực cản, lên dốc, xuống dốc và các điều kiện khác thay đổi, giúp cải thiện độ chính xác điều khiển tốc độ.
Bộ biến tần đa năng:
Biến tần đa năng là loại biến tần có thể áp dụng cho mọi tải. Tuy nhiên, nếu có biến tần chuyên dụng, vẫn nên sử dụng biến tần chuyên dụng. Biến tần chuyên dụng được tối ưu hóa theo đặc tính của tải, với các đặc điểm như cài đặt thông số đơn giản, điều chỉnh tốc độ tốt hơn và tiết kiệm năng lượng.
Việc lựa chọn biến tần chính xác là rất quan trọng đối với hoạt động bình thường của hệ thống điều khiển. Khi lựa chọn biến tần, cần phải hiểu rõ đặc tính tải mà biến tần điều khiển. Trong thực tế, người ta thường chia máy móc sản xuất thành ba loại: tải mô-men xoắn không đổi, tải công suất không đổi và tải quạt/bơm.
Tải mô-men xoắn không đổi:
Mô-men xoắn tải TL không phụ thuộc vào tốc độ n, và TL luôn không đổi hoặc gần như không đổi ở bất kỳ tốc độ nào. Ví dụ, tải trọng ma sát như băng tải, máy trộn, máy đùn, cũng như tải trọng tiềm năng như cần cẩu và tời, đều thuộc loại tải trọng mô-men xoắn không đổi.
Khi bộ biến tần điều khiển tải có mô-men xoắn không đổi, mô-men xoắn ở tốc độ thấp phải đủ lớn và có khả năng chịu quá tải. Nếu cần vận hành ổn định ở tốc độ thấp, cần xem xét khả năng tản nhiệt của động cơ không đồng bộ tiêu chuẩn để tránh nhiệt độ động cơ tăng quá mức.
Tải công suất không đổi:
Mô-men xoắn cần thiết cho trục chính của máy công cụ, nhà máy cán, máy giấy và dây chuyền sản xuất màng nhựa như máy cuộn và máy tháo cuộn thường tỷ lệ nghịch với tốc độ quay, được gọi là tải công suất không đổi. Đặc tính công suất không đổi của tải nên được giới hạn trong một phạm vi thay đổi tốc độ nhất định. Khi tốc độ rất thấp, do giới hạn của độ bền cơ học, TL không thể tăng vô hạn và chuyển thành đặc tính mô-men xoắn không đổi ở tốc độ thấp. Vùng công suất không đổi và mô-men xoắn không đổi của tải có tác động đáng kể đến việc lựa chọn sơ đồ truyền động. Khi động cơ ở chế độ điều chỉnh tốc độ từ thông không đổi, mô-men xoắn đầu ra tối đa cho phép vẫn không đổi, thuộc về điều chỉnh tốc độ mô-men xoắn không đổi; Trong điều chỉnh tốc độ từ yếu, mô-men xoắn đầu ra tối đa cho phép tỷ lệ nghịch với tốc độ, thuộc về điều chỉnh tốc độ công suất không đổi. Nếu phạm vi điều chỉnh tốc độ mô-men xoắn không đổi và công suất không đổi của động cơ điện phù hợp với phạm vi mô-men xoắn không đổi và công suất không đổi của tải, tức là trong trường hợp "phù hợp", công suất của động cơ điện và công suất của bộ biến tần đều được giảm thiểu.
Tải quạt và bơm:
Trong nhiều loại quạt, bơm nước và bơm dầu, lực cản do không khí hoặc chất lỏng tạo ra trong một phạm vi tốc độ nhất định khi cánh quạt quay gần như tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc hai của tốc độ n. Khi tốc độ quay giảm, tốc độ quay giảm xuống lũy thừa bậc 2. Công suất cần thiết cho tải này tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc ba của tốc độ. Khi lưu lượng và thể tích không khí cần thiết giảm, việc sử dụng bộ biến tần để điều chỉnh lưu lượng và thể tích không khí thông qua việc điều chỉnh tốc độ có thể tiết kiệm điện đáng kể. Do công suất cần thiết tăng nhanh theo tốc độ ở tốc độ cao, tỷ lệ thuận với lũy thừa bậc ba của tốc độ, nên nhìn chung không nên vận hành các tải như quạt và bơm vượt quá tần số công suất.