ỨNG DỤNG CỦA BIẾN TẦN

Biến tần được ứng dụng ngày càng phổ biến để điều khiển tốc độ cho tất cả các máy móc trong các ngành, đặc biệt trong công nghiệp và xây dựng: Máy nghiền, máy cán, kéo, máy tráng màng, máy tạo sợi, máy nhựa, cao su, sơn, hóa chất, dệt, nhuộm, đóng gói, chế biến gỗ, băng chuyền, cần trục, tháp giải nhiệt, thiết bị nâng hạ, máy nén khí, bơm và quạt... Sau đây là một số ưng dụng phổ biến.

1. Ứng dụng biến tần cho bơm, quạt

Hình 1: Ứng dụng biến tần cho bơm, quạt

1.1 Biến tần cho bơm cấp 2 (Điều khiển lưu lượng)

- Trong hệ thống truyền thống, áp lực và lưu lượng bơm được điều khiển bởi: Động cơ nhiều tốc độ, van ra/vào hoặc hệ thống hồi lưu. Tất cả các phương pháp này đều hao phí năng lượng nhiều, gây sốc cơ khí, giảm tuổi thọ hệ thống và tăng tổn thất đường ống.  

- Biến tần được sử dụng để điều tốc độ của bơm, có thể chạy ở lưu lượng/áp suất tùy chọn, qua đó giúp tăng hiệu suất, tiết kiệm năng lượng. Hệ thống vận hành êm, trơn, giảm chi phí bảo trì, sữa chữa, giảm tổn thất đường ống, tăng tuổi thọ hệ thống.

1.2 Cấp nước cho nhà cao tầng

- Giải pháp truyền thống là bơm nước lên tháp nước trên mái để phân phối cho toàn nhà, điều chỉnh áp lực từng tầng bằng các thiết bị điều hòa và giảm áp. Nhược điểm của hệ thống này là: Tăng kết cấu tòa nhà, tiêu hao năng lượng lớn, tổn hao nhiều bởi các thiết bị giảm áp, yêu cầu cao với hệ thống ống...

- Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ để cung cấp theo đúng yêu cầu của phụ tải sẽ t iết kiệm điện rất lớn và giảm các chi phí  đầu tư do việc không phải xây dựng tháp nước.   

1.3 Biến tần cho bơm cấp 1 (Không điều khiển lưu lượng)

- Bơm cấp 1 thường điều khiển theo phương pháp đóng cắt đơn giản. Thông thường công suất bơm được chọn rất lớn so với nhu cầu của hệ thống. Trong rất nhiều trường hợp bơm thường chạy non tải, áp lực và thất thoát đường ống tăng, gây sốc khi vận hành …Để khắc phục ít nhiều các nhược điểm này người ta thường mở van xả hoặc gọt cánh bơm… các phương pháp này chỉ nhằm khắc phục việc quá áp đường ống mà không khắc phục được các nhược điểm khác.

- Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng tùy chọn, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng.  

1.4 Quạt hút/đẩy

- Các quạt hút đầy sử dụng phổ biến trong công nghiệp: Hút bụi, quạt lò, thông gió ….Để điều khiển lượng gió cần thiết người ta thường sử dụng hệ thống điều khiển động cơ nhiều cấp, các van khống chế … Nhược điểm tương tự như hệ thống bơm.

-Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng theo yêu cầu cần thiết, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng.  

2. Ứng dụng biến tần cho máy nén khí

Hình 2: Ứng dụng biến tần cho máy nén khí

- Chế độ điều khiển cung cấp khí thông thường theo phương thức đóng/cắt. Chế độ này kiểm soát không khí đầu vào qua van cửa vào. Khi áp suất đạt đến giới hạn trên, van cửa vào đóng và máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động không tải, khi áp suất đạt dưới hạn dưới, van cửa vào mở và máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động có tải. Công suất định mức của motor được chọn theo nhu cầu max và thông thường được thiết kế dư tải, dòng khởi động lớn, motor hoạt động là liên tục khi không tải làm tiêu tốn một lượng lớn điện năng. 

 - Chế độ điều khiển tốc độ quay motor bằng biến tần: lượng cung cấp khí chỉ cần đáp ứng đủ lượng khí tiêu dùng, hệ thống cung cấp khí có thể đạt được hiệu quả cao nhất và tiết kiệm điện.  

3. Ứng dụng biến tần cho bưng tải

Băng tải được sử dụng rộng rãi trong nhiều khâu của quá trình khai thác mỏ, thường dùng trong những điều kiện đòi hỏi khắt khe, với các sự cố thường gặp là băng tải có thể bị giãn, bị trượt hoặc bị đứt gãy. Băng tải hoạt động liên tục sẽ bị hao mòn, trở nên kém tin cậy và có thể bị sự cố. Với những ngành công nghiệp yêu cầu cao về sự liên tục trong hoạt động sản xuất thì sự cố trên băng tải sẽ gây thiệt hại không nhỏ.

Biến tần giúp bảo vệ băng tải và thiết bị cơ khí bằng cách kiểm soát chính xác vận tốc và momen động cơ, kéo dài thời gian hoạt động của băng tải và giảm thiểu chi phí vận hành và bảo dưỡng. Đồng thời, nếu một mối nối của băng tải cần sửa chữa, biến tần sẽ điều khiển di chuyển băng tải vào vị trí chính xác để tiện sửa chữa.

4. Ứng dụng biến tần cho thiết bị nâng hạ

Hình 3: Ứng dụng biến tần cho thiết bị nâng hạ

Đối với cơ cấu nâng hạ thì biến tần cần phải có hai đặc điểm chính như sau: một là phải chọn loại biến tần có moment khởi động lớn bởi vì ở tần số thấp đối với những loại biến tần thường moment rất thấp nếu dùng cho cầu trục có thể gây hiện tượng trượt hay rớt tải, hai là biến tần phải được trang bị hệ thống xả hoặc hồi được tiếp về lưới, khi cơ cấu nâng hạ đưa tải lên cao, sau đó hạ xuống thấp lúc này động cơ đóng vai trò như máy phát làm tăng điện áp một chiều của biến tần nếu không có bộ xả hoặc bộ trả điện áp về lưới thì chắc chắn biến tần sẽ báo lỗi không hoạt động được.

Ngoài ra đối với biến tần chuyên dụng cho cầu trục các bạn cần lưu ý đối với một số loại motor có dùng encoder thì biến tần cần có loại card chuyên dụng để đọc được encoder.

5. Ứng dụng biến tần cho máy cán kéo

- Trong sản xuất thép các máy cán thông thường sử dung động cơ xoay chiều, máy cán thuận nghịch dùng 

động cơ một chiều, việc điều khiển chính xác tốc độ động cơ theo yêu cầu công nghệ là đòi hỏi cần thiết. Máy kéo dây truyền thống thường không điều chỉnh tốc độ theo lực căng, dẫn tới sản phẩm có thể không đảm bảo chất lương khi lực kéo thay đổi.

-Sử dụng biến tần điều khiển động cơ các máy cán kéo sẽ đáp ứng đầy đủ và chính xác yêu cầu truyền động  của công nghệ sản xuất. Biến tần AC cho các động cơ AC và các converter DC cho động DC 

6. Ứng dụng biến tần cho máy cán kéo

Hình 4: Ứng dụng biến tần cho máy cán kéo

- Đối với các máy ép phun truyền thống sử dụng các bơm thủy lực cố định công suất thường tính ở điều kiện tải max, van điều chỉnh được sử dụng để thay đổi lưu lượng và áp suất tiêu thụ, một tỉ lệ lớn năng lượng bị tiêu hao qua van dưới dạng áp suất chênh lệch bởi dòng tràn. Vì vậy năng lương tiêu hao vô công rất lớn. 

- Nếu hệ thống điều khiển với biến tần có thể tự động điều chỉnh tốc độ của động cơ bơm dầu theo yêu cầu tải thực tế (áp suất và lưu lượng) phù hợp với từng giai đoạn  thì năng lượng tiêu thụ sẽ đạt mức thấp nhất.   

7. Ứng dụng biến tần cho máy cuốn/ nhả

- Yêu cầu lớn nhất với các loai máy này là phải ổn định sức căng, đảm bảo việc cuốn/nhả đều đặn.

Đặc biệt yêu cầu chính xác với các vật liệu cuốn /nhả dạng sợi, màng, tấm… ( Kéo dây, đánh cuộn, in, tráng…)

- Việc sử dung biến tần đảm bảo việc đồng tốc 2 động cơ cuộn - nhả, ổn định sức căng giữa 2 đầu. Chủ động điều chỉnh tốc độ khi cần sử dụng các chế độ cuốn nhả khi có thay đổi kích thước vật liệu, yêu cầu sức căng.

8. Ứng dụng biến tần cho hệ thống HVAC

Hình 5: Ứng dụng biến tần cho hệ thống HVAC

- Hệ thống điều nhiệt và thông gió nhìn chung bao gôm các động cơ cho bơm tuần hoàn, máy nén, quạt. Các động cơ này đều yêu cầu điều khiển lưu lượng, các giải pháp điều khiển truyền thống như điều khiển các loại bơm , quạt đã nêu ở phần trên.

- Việc sử dụng biến tần điều khiển động cơ cho phép điều khiển áp lực, lưu lượng theo yêu cầu cần thiết, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện năng lượng... thỏa mãn yêu cầu điều nhiệt và thông gió.

9. Ứng dụng biến tần cho máy khuấy trộn, quay ly tâm:

- Động cơ xoay chiều được điều khiển bằng Biến tần để trộn vật liệu ở tốc độ thích hợp trong thời gian mong muốn, để đảm bảo sản phẩm cuối là hỗn hợp vật liệu hoặc nguyên liệu hợp lý.

-Biến tần rất thích hợp để điều khiển tốc độ của rô-to ly tâm tùy theo yêu cầu ứng dụng, tối ưu hóa chế độ hoạt động của động cơ, tiết kiệm điện.

 Nếu bạn muốn tìm hiểu về Tự động hóa trong nhà máy, hãy liên hệ với chúng tôi qua mail: khaihung.ltd2015@gmail.com Với phương châm làm việc chuyên nghiệp, tận tâm Bảo An Automation luôn cam kết mang tới cho khách hàng sản phẩm với chất lượng tốt nhất với giá thành hợp lý và đảm bảo giao hàng đúng tiến độ.