Biến tần 3 pha là gì? Tất tần tật thông tin cần biết

Đối với người làm kỹ thuật điện, việc sử dụng biến tần 3 pha không còn là điều quá xa lạ. Nó đã trở thành một công nghệ phổ biến được áp dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và cơ khí. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về nguyên lý hoạt động và ứng dụng của nó. Để giải đáp những thắc mắc này, chúng ta hãy cùng tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây.

Biến tần 3 pha là gì?

Biến tần 3 pha là một thiết bị được thiết kế để hoạt động với nguồn điện đầu vào 3 pha, có thể là 220V hoặc 380V. Chức năng chính của biến tần 3 pha là điều chỉnh tần số của dòng điện được áp dụng lên cuộn dây bên trong động cơ. Qua đó, nó giúp điều khiển tốc độ của động cơ một cách linh hoạt mà không yêu cầu sử dụng hộp số cơ khí.
Biến tần 3 pha là một giải pháp đa dạng và phổ biến hơn so với biến tần 1 pha. Nó có khả năng điều khiển nhiều loại động cơ điện, bao gồm động cơ không đồng bộ 3 pha, động cơ đồng bộ, động cơ có tần số thay đổi, động cơ servo không đồng bộ (ASM), động cơ spindle, động cơ truyền động trực tiếp, và nhiều loại khác.

Xem thêm :

• Biến tần 1 pha: Khái niệm cấu tạo và nguyên lý hoạt động

Cấu tạo biến tần 3 pha

Bên trong biến tần 3 pha, có sự hiện diện của các bộ phận quan trọng, mỗi bộ phận đều đảm nhận một chức năng cụ thể để đảm bảo hoạt động hiệu quả của máy. Cấu trúc chi tiết của biến tần 3 pha bao gồm:

Mạch chỉnh lưu

Đây là bộ phận quan trọng giúp chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC). Bộ phận này thường sử dụng các thành phần bán dẫn, thường được biết đến là Diot, để thực hiện chuyển đổi này.

Tụ điện nắn phẳng

Bộ phận này đảm nhận vai trò trong việc làm mịn dòng điện một chiều, giúp làm giảm biến động của điện áp DC. Điều này thường được thực hiện trước khi dòng điện được đưa vào mạch chỉnh lưu.

Mạch nghịch lưu

Sử dụng công nghệ Pulse Width Modulation (PWM), mạch nghịch lưu chuyển đổi điện áp DC thành điện áp AC. Công nghệ PWM này sử dụng việc bật/tắt linh hoạt các thành phần bán dẫn, còn được gọi là công nghệ băm xung, giúp tạo ra dòng điện xoay chiều với tần số và biên độ có thể kiểm soát.

Mạch điều khiển

Bộ phận này đảm nhận vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và điều khiển hoạt động của biến tần 3 pha. Nó không chỉ giúp máy duy trì tốc độ động cơ ổn định mà còn cung cấp khả năng cài đặt chương trình chạy linh hoạt cho biến tần.

Nguyên lý hoạt động của biến tần 3 pha

Nguồn điện xoay chiều 3 pha trải qua quá trình chỉnh lưu và lọc để chuyển đổi thành nguồn điện một chiều thông qua bộ chỉnh lưu cầu Diode và tụ điện. Quá trình này giúp duy trì hệ số công suất cos (phi) của hệ biến tần 3 pha không phụ thuộc vào tải, và giá trị của nó ít nhất là 0.96.
Điện áp một chiều sau đó được biến đổi thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) sử dụng phương pháp PWM (điều chế độ rộng xung). Nguyên lý hoạt động này của biến tần 3 pha đang tiến bộ nhờ vào công nghệ bán dẫn lực và công nghệ vi xử lý. Điều này cho phép tần số chuyển mạch xung có thể đạt đến dải tần số siêu âm, giảm tiếng ồn của động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt của động cơ.
Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha đầu ra có khả năng điều chỉnh giá trị biên độ và tần số một cách linh hoạt dựa vào bộ điều khiển. Theo lý thuyết, tỉ số giữa điện áp và tần số tuân theo một quy luật cụ thể tùy thuộc vào chế độ điều khiển.
Tuy tỉ số điện áp – tần số là không đổi với tải có momen không đổi, nhưng với tải bơm và quạt, quy luật này trở thành hàm bậc 4. Điều này góp phần tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ, điều này phù hợp với yêu cầu của quạt hoặc tải bơm, vì chính mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.

Cách sử dụng biến tần 3 pha

Cách số 1

Bạn có thể chạy máy biến tần 3 pha ở các cấp tốc độ (tần số) đã được cài đặt trước trong máy. Biến tần sẽ tự động chạy ở tần số này, phản ánh giá trị đầu vào được cấp cho nó.

Cách số 2

Biến tần có thể được điều khiển thông qua truyền thông, sử dụng các mạng như RS 485, 422, Modbus RTU, ASCII. Hoặc, bạn có thể sử dụng các chuẩn truyền thông phức tạp khác. Các thiết bị điều khiển máy biến tần công nghiệp thường bao gồm HMI, PLC, các card điều khiển, tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể.

Cách số 3

Bạn cũng có thể điều chỉnh tần số của biến tần bằng cách sử dụng biến trở chiết áp (3 chân, dạng xoay volume).

Giá biến tần 3 pha là bao nhiêu?

Giá của biến tần 3 pha sẽ phụ thuộc vào nguồn điện đầu vào, có thể là 3 pha 220V hoặc 3 pha 380V. Thông thường, giá của biến tần 3 pha có thể bắt đầu từ khoảng 3 đến 4 triệu đồng trở lên.