Biến tần và khởi động mềm: Lựa chọn thích hợp cho động cơ của bạn

Bạn có biết rằng động cơ thường cần một lượng năng lượng lớn để khởi động và đạt được tốc độ tối đa một cách nhanh chóng? Trong trường hợp này, khởi động mềm và biến tần có thể được sử dụng để giảm dòng điện vào và hạn chế mô-men xoắn, từ đó bảo vệ các thiết bị cơ khí và ngăn ngừa suy giảm áp của hệ thống, từ đó kéo dài tuổi thọ của động cơ. Vậy khi nào nên sử dụng biến tần và khi nào nên sử dụng khởi động mềm?

Khởi động mềm: Bảo vệ động cơ của bạn

Khởi động mềm là một thiết bị được sử dụng để hỗ trợ quá trình khởi động của động cơ điện AC. Nó giúp bảo vệ động cơ khỏi những tác động có hại của dòng điện đột ngột khi khởi động và ngăn ngừa suy giảm áp của hệ thống lưới điện bằng cách tăng dần điện áp cấp vào động cơ từ một mức điện áp định trước cho tới điện áp định mức (để dừng mềm, quá trình ngược lại được thực hiện). Khởi động mềm hoạt động dựa trên nguyên lý điều chỉnh góc mở của van điện tử. Khi van mở hoàn toàn, điện áp đạt đến giá trị điện áp định mức và lúc đó động cơ sẽ đạt được tốc độ tối đa cho phép. Điều này giúp giảm mô-men xoắn và lực căng đột ngột, bảo vệ các hệ thống cơ như băng tải, hệ thống dẫn động bằng dây đai, bánh răng và khớp nối khỏi hư hỏng.

Bạn đang xem: Biến tần và khởi động mềm: Lựa chọn thích hợp cho động cơ của bạn

Khởi động mềm thường được sử dụng trong các ứng dụng sau:

• Khi động cơ cần tăng tốc và tăng mô-men xoắn từ từ khi khởi động hoặc dừng động cơ.
• Khi hạn chế dòng khởi động cao để tránh vấn đề về suy giảm áp lưới điện hoặc hỏng hóc động cơ.
• Khi kiểm soát tốc độ khởi động để tránh mô-men xoắn hoặc lực căng đột ngột gây hư hỏng cho các hệ thống cơ như băng tải, hệ thống dẫn động bằng dây đai, bánh răng và khớp nối.
• Khi ứng dụng động cơ bơm để tránh tăng áp đột ngột khi bắt đầu bơm, gây rò rỉ đường ống.

Biết thêm về những lợi ích của khởi động mềm:

• Hỗ trợ quá trình khởi động và giảm suy giảm áp lưới điện.
• Bảo vệ động cơ khỏi quá dòng, quá áp, mất pha, lỗi pha đầu vào và đầu ra, không tải, bảo vệ ngắn mạch cho tải, bảo vệ quá tải.
• Tăng tuổi thọ động cơ và các chi tiết thiết bị cơ khí.

Biến tần: Kiểm soát tốc độ và tiết kiệm năng lượng

Biến tần là một thiết bị cho phép thay đổi tần số và dòng điện được đặt lên cuộn dây bên trong động cơ, từ đó điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp không chỉ khi khởi động động cơ mà trong suốt quá trình hoạt động của thiết bị. Nguyên lý hoạt động của biến tần khá đơn giản. Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hoặc 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Sau đó, điện áp một chiều này được biến đổi thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chỉnh chế độ rộng xung (PWM). 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, từ đó thay đổi tốc độ động cơ theo yêu cầu trong suốt quá trình hoạt động.

Biết thêm về lợi ích khi sử dụng biến tần:

• Giúp động cơ khởi động êm, giảm ma sát cơ khí.
• Thay đổi tốc độ của động cơ dễ dàng để đáp ứng các yêu cầu công nghệ của thiết bị và hệ thống khác nhau.
• Đầy đủ các chức năng bảo vệ động cơ như quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha… giúp tăng tuổi thọ động cơ.
• Tiết kiệm năng lượng hiệu quả và bảo vệ các thiết bị trong hệ thống.
• Tích hợp nhiều chức năng điều khiển khác nhau giúp cải tiến công nghệ và tăng năng suất sản xuất.

Vậy khi nào nên sử dụng biến tần và khi nào nên sử dụng khởi động mềm?

Để lựa chọn thiết bị khởi động phù hợp cho ứng dụng của bạn, hãy xác định rõ nhu cầu, mục đích sử dụng và cân nhắc mức đầu tư để đạt được hiệu quả tối ưu. Biến tần có kích thước lớn hơn và tốn chi phí đầu tư hơn so với khởi động mềm, đặc biệt là trong các ứng dụng công suất lớn. Do đó, nếu ứng dụng của bạn chỉ yêu cầu giới hạn dòng điện trong quá trình khởi động, lưới điện ổn định, không yêu cầu thay đổi tốc độ động cơ và điều kiện làm việc không có yêu cầu khắt khe khác, khởi động mềm có thể là một giải pháp hiệu quả. Tuy nhiên, mặc dù chi phí đầu tư ban đầu của biến tần có thể đắt hơn, nhưng trong nhiều trường hợp, nó có thể giúp tiết kiệm năng lượng lên đến 50%, từ đó tiết kiệm chi phí vận hành trong suốt vòng đời của thiết bị.

Tóm lại, việc lựa chọn giữa một bộ khởi động mềm và biến tần thường phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể, yêu cầu hệ thống và chi phí (cả chi phí đầu tư ban đầu và chi phí vòng đời của hệ thống). Việc lựa chọn thiết bị không phù hợp có thể gây lãng phí và gây hư hại cho động cơ và các hệ thống thiết bị khác trong nhà máy. Do đó, người sử dụng nên cân nhắc tất cả các yếu tố trước khi quyết định, hoặc có thể liên hệ ngay với các chuyên gia của Izumi.Edu.VN để được tư vấn các giải pháp hiệu quả nhất.

Nguồn: https://izumi.edu.vn/
Danh mục: Tài liệu điện