Biến tần 3 pha được áp dụng rộng rãi trong nhiều ngành công nghiệp và cơ khí. Tuy nhiên, không phải ai cũng hiểu rõ về nguyên tắc hoạt động và ứng dụng của loại biến tần này. Để giải đáp những thắc mắc này, Hãy cùng HG Automation tìm hiểu chi tiết các thông tin qua bài viết dưới đây.

Biến tần ba pha là gì?

Biến tần 3 pha là một thiết bị được thiết kế để hoạt động với nguồn điện 3 pha, với điện áp đầu vào có thể là 220V hoặc 380V. Chức năng chính của biến tần 3 pha là điều chỉnh tần số dòng điện được áp dụng vào cuộn dây bên trong động cơ, cho phép người dùng linh hoạt điều chỉnh tốc độ của động cơ mà không cần sử dụng hộp số cơ khí.

Biến tần 3 pha có thể 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: Đặc điểm cấu tạo và lợi ích của biến tần Danfoss

Cấu tạo của biến tần ba pha

Mỗi thành phần trong biến tần 3 pha đều có một chức năng cụ thể để đảm bảo hiệu suất hoạt động của thiết bị. Cấu trúc chi tiết của biến tần gồm:

• Mạch chỉnh lưu: Giúp chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều (DC). Thường sử dụng các linh kiện bán dẫn, như Diot, để thực hiện quá trình chuyển đổi này.

• Tụ điện nắn phẳng: Có nhiệm vụ làm mịn dòng điện một chiều, giúp giảm biến động của điện áp DC. Thường được áp dụng trước khi dòng điện được đưa vào mạch chỉnh lưu.

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

• Mạch điều khiển: Đảm nhiệm vai trò quan trọng trong việc kiểm soát và điều khiển hoạt động của biến tần 3 pha. Mạch điều khiển không chỉ giúp duy trì tốc độ động cơ ổn định, mạch điều khiển còn cung cấp khả năng cài đặt chương trình chạy linh hoạt cho biến tần.

Cấu tạo của biến tần 3 pha bao gồm những gì?

>>> Xem thêm: Các yếu tố cần thiết và một số lưu ý lựa chọn biến tần 

Nguyên lý hoạt động cơ bản của biến tần 3 pha

Trong 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 bằng cách dùng bộ chỉnh lưu cầu Diode và tụ điện. Quá trình này giúp duy trì hệ số công suất cos (phi) của biến tần 3 pha không bị ảnh hưởng bởi tải và giá trị của nó ít nhất là 0.96.

Sau đó điện áp một chiều được biến đổi thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng thông qua sử dụng hệ IGBT ( Hay còn gọi là Transistor lưỡng cực có cổng cách ly) và phương pháp PWM (điều chế độ rộng xung). Công nghệ bán dẫn mạnh mẽ cùng với công nghệ vi xử lý đã đóng góp vào nguyên tắc hoạt động của biến tần 3 pha cho phép tần số chuyển mạch xung đạt được 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 biên độ và tần số linh hoạt dựa trên bộ điều khiển. Theo lý thuyết, tỉ lệ giữa điện áp và tần số tuân theo một quy luật cụ thể, tùy thuộc vào chế độ điều khiển.

Mặc dù tỉ lệ điện áp-tần số không thay đổi với tải có momen không đổi, nhưng đối với tải bơm và quạt, quy luật này trở thành hàm bậc 4. Đồng thời tạo ra đặc tính momen là hàm bậc hai của tốc độ, phù hợp với yêu cầu của quạt hoặc tải bơm, vì mô men chính là hàm bậc hai của điện áp.

Nguyên lý hoạt động cơ bản của biến tần 3 pha

>>> Tham khảo ngay: Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của biến tần

Lưu ý khi cài đặt biến tần ba pha

Cách đấu nối biến tần 3 pha được thực hiện như sau:

• Xác định nguồn và cách nối dây cho loại biến tần này. Thông thường, các chân L1, L2, L3 (hoặc R, S, T) là nguồn cấp cho biến tần 3 pha với điện áp 380V hoặc 220V, trong khi U, V, W là các dây được kết nối đến động cơ 3 pha. Trong trường hợp động cơ có 6 dây, chúng ta sẽ kết nối chúng theo hình tam giác trước khi nối vào máy biến tần 3 pha.
• Việc điều khiển máy biến tần có thể được thực hiện thông qua truyền thông, bằng cách sử dụng các mạng như RS 485, 422, Modbus RTU, ASCII. Hoặc, bạn có thể áp dụng các tiêu 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, phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể. Bạn còn có thể điều chỉnh tần số của biến tần bằng cách sử dụng biến trở chiết áp (3 chân, dạng xoay volume).

Hướng dẫn cách nối biến tần 3 pha và một số lưu ý

>>> Tham khảo ngay: Cấu tạo và ưu, nhược điểm của biến tần một pha là gì? 

Ngoài ra khi cài đặt biến tần 3 pha bạn cần lưu ý:

• Nhiệt độ xung quanh nên nằm trong khoảng từ -10 độ C đến 40 độ C.
• Tránh lắp đặt ở những nơi tiếp xúc trực tiếp với ánh nắng mặt trời và có nhiều bụi bẩn.
• Hạn chế lắp đặt ở những vị trí có môi trường dễ gây ăn mòn hoặc cháy nổ.
• Độ ẩm xung quanh phải được giữ dưới 95%RH

Giá 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 khởi đầu từ khoảng 3 đến 4 triệu đồng trở lên. Nếu có nhu cầu cần sử dụng biến tần 3 pha hãy liên hệ ngay HG Automation, chúng tôi luôn sẵn sàng hỗ trợ bạn nhanh nhất có thể.

Bài viết liên quan: 

• Lỗi quá nhiệt thường gặp trong biến tần