Ngày nay, biến tần đã trở thành thiết bị không thể thiếu trong các ngành công nghiệp và đời sống của chúng ta. Vậy bạn đã biết biến tần là gì hay chưa? Và chúng có công dụng thế nào?

Biến tần được hiểu đơn giản là một thiết bị giúp biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác và có thể điều chỉnh được.

Hiện nay, biến tần xuất hiện ngày càng phổ biến và có vai trò không thể thiếu trong các ngành công nghiệp sản xuất cũng như đời sống của chúng ta. Vì khi sử dụng biến tần sẽ đem đến nhiều lợi ích, có thể kể đến như sau:

• Làm thay đổi tốc độ động cơ và đảo chiều quay động cơ một cách dễ dàng.
• Làm giảm dòng khởi động hơn so với cách khởi động trực tiếp hay khởi động sao - tam giác nên không gây ra tình trạng sụt áp hay khó khởi động.
• Trong quá trình khởi động thông qua biến tần sẽ giúp động cơ mang tải lớn không phải khởi động đột ngột. Nhờ đó mà tránh được hư hỏng phần cơ khí, ổ trục và làm tăng tuổi thọ của động cơ.
• Giúp tiết kiệm năng lượng hơn so với việc chạy động cơ trực tiếp
• Khi sử dụng biến tần thường sẽ kèm theo hệ thống điện tử bảo vệ khi quá dòng, quá áp và thấp áp. Như vậy sẽ an toàn hơn khi vận hành.
• Nhờ có nguyên lý làm việc chuyển đổi nghịch lưu qua điốt và tụ điện sẽ làm công suất phản kháng từ động cơ thấp hơn. Từ đó sẽ làm giảm được dòng điện đáng kể trong quá trình hoạt động. Đồng thời còn giúp giảm chi phí trong lắp đặt tụ bù và giảm hao hụt điện năng trên đường dây.
• Biến tần còn được tích hợp trong các mô-đun truyền thống giúp cho việc điều khiển và giám sát từ trung tâm dễ dàng hơn.

Hiện nay trên thị trường có rất nhiều loại biến tần với những tên gọi, kiểu dáng, chất lượng, hãng sản xuất hay đặc điểm khác nhau. Tuy nhiên, để có thể dễ dàng chọn lựa biến tần thì chúng ta có thể phân thành những loại cơ bản như sau:

• Biến tần AC: Đây là loại biến tần 1 pha hoặc 3 pha sử dụng điện áp AC để vận hành. Có thể nói, đây là loại biến tần được sử dụng rộng rãi và phổ biến nhất hiện nay. Cụ thể, có gần 90% motor vận hành dùng biến tần, nhất là trong ngành công nghiệp.
• Biến tần DC: Biến tần DC là loại biến tần được dùng để biến đổi điện áp một chiều đầu vào cho động cơ điện DC. So với loại biến tần AC thì biến tần DC ít phổ biến hơn cả vì nó chỉ thích hợp dùng cho những hệ thống ứng dụng nhẹ nhàng và đơn giản.
• Biến tần làm thay đổi nguồn điện đầu vào: Đây là loại biến tần vô cùng đa dạng với các dòng khác nhau.
• Biến tần 1 pha thành 3 pha: Đây là loại biến tần dùng để biến đổi dòng điện 1 pha thành 3 pha. Chúng được sử dụng ở hầu hết các thiết bị công nghiệp dùng nguồn điện 220v, 380v 3 pha và có chất lượng đầu ra ổn định.
• Biến tần 3 pha: Biến tần 3 pha là biến tần sử dụng nguồn điện đầu vào 3 pha 220v hoặc 3 pha 380v.
• Biến tần chỉnh độ rộng xung: Trong tất cả các loại biến tần thì biến tần chỉnh độ rộng xung (PWM) được xem là loại biến tần phức tạp nhất. Loại biến tần này giúp motor hoạt động trơn tru và mang lại hiệu quả tốt hơn so với motor trực tiếp. Hoạt động của biến tần chỉnh độ rộng xung dựa trên các bóng bán dẫn. Motor điện sẽ được cung cấp xung điện nhờ có bán dẫn chuyển đổi dòng điện một chiều ở tần số khác. Từ đó tạo ra dòng điện phù hợp với motor sau khi tất cả xung điện phản ứng với điện kháng của động cơ.
• Biến tần Vector làm biến đổi độ rộng xung: Đây là một loại biến tần mới nên ít khi được gặp trong sản xuất. Loại biến tần này có các bộ vi xử lý thông qua một vòng điều khiển kín mà chúng có thể kết nối với động cơ điện. Nhờ đó sẽ giúp kiểm soát chặt chẽ hơn các hoạt động của động cơ.

Chỉ với một mô-đun và các phụ kiện cơ bản, dòng biến tần mới APM có thể đáp ứng hoàn toàn dãy công suất rộng từ 110kW đến 800kW với cấp điện áp là 380/480VAC, cho đến 1200kW với cấp điện áp là 690VAC.

Cấu hình biến tần Altivar Process Modular từ 1 đến 5 mô-đun.

Dòng biến tần mới Altivar Process Modular (APM) thuộc nhóm biến tần Altivar Process và bắt đầu được thương mại hóa tại thị trường Việt Nam kể từ tháng 3 năm 2019. Biến tần APM được thiết kế dựa trên mục tiêu cải tiến khả năng vận hành sản xuất và giảm chi phí vận hành hệ thống, sẽ hoàn toàn đáp ứng dãy công suất từ 110kW đến 1200kW và điện áp từ 380 đến 690 VAC.

Các phụ kiện được tích hợp trong biến tần APM gồm có: Bộ lọc ngõ ra (motor filter) cho phép chiều dài cáp động cơ lên đến 300m, Bộ lọc nhiễu sóng cao tần (C3 EMC filter), Bộ lọc sóng hài ngõ vào (Line choke) đáp ứng tiêu chuẩn sóng hài IEC61000-3-12. Cùng với đó là các chức năng điều khiển tiên tiến bậc nhất hiện nay, đáp ứng hầu hết các ứng dụng thuộc các ngành công nghiệp như: Khai Khoáng, Dầu khí, Nước và Xử lý nước thải, Mỏ và Chế biến kim loại, Chế biến thực phẩm và Đồ uống.

Cùng một mô-đun so với các loại biến tần thông thường, nhưng biến tần APM lại có kích thước và trọng lượng nhỏ hơn rất nhiều. Bằng cách ghép nối song song các mô-đun với nhau cho phép khách hàng có thể cấu hình nhiều công suất khác nhau từ 110kW đến 1200kW giúp cho việc lắp đặt trở nên dễ dàng hơn. Đồng thới, với thiết kế kiểu ngăn kéo giúp cho việc thay thế mô-đun công suất nhanh chóng và có thể thay thế quạt giải nhiệt mà không cần phải tháo rời biến tần ra khỏi tủ điện công nghiệp.

Ngoài ra, các nhà làm tủ còn thực hiện lắp ráp biến tần APM vào tủ điện công nghiệp. Nhờ vậy mà giúp chủ động thay đổi thiết kế tủ điều khiển tùy theo yêu cầu kỹ thuật của khách hàng, chẳng hạn như: màu sắc tủ, cấp bảo vệ vỏ tủ, phần điều khiển tự động hóa và bảo vệ,... Đặt biệt còn giúp rút ngắn thời gian sản xuất và thời gian giao hàng cho các khách hàng.

Vì trên thị trường hiện nay có rất nhiều loại biến tần khác nhau. Vì thế khi lựa chọn biến tần các bạn nên lưu ý những điều sau:

• Chọn loại biến tần phù hợp với loại động cơ và công suất động cơ. Hãy tìm hiểu xem loại động cơ mình cần lắp biến tần là động cơ gì, đã đồng bộ hay không đồng bộ, 1 pha hay 3 pha, có điện áp bao nhiêu,... để có thể chọn được loại biến tần phù hợp nhất. Còn đối với công suất biến tần phải chọn loại có công sức tương đương hoặc lớn hơn công suất của động cơ.
• Chọn loại biến tần theo yêu cầu ứng dụng: Sẽ tùy thuộc vào yêu cầu sử dụng mà có thể chọn loại biến tần sao cho phù hợp nhất. Nếu không có yêu cầu gì đặc biệt thì loại biến tần đa năng là sự lựa chọn tối ưu nhất.
• Chọn loại biến tần theo tải thực tế: Trước khi chọn biến tần, bạn hãy xác định loại tải máy móc của bạn là loại nào: tải nặng, tải trung bình hay là tải nhẹ, chế độ vận hành ngắn hay dài hạn, liên tục hay không liên tục,... để có thể chọn được loại biến tần phù hợp nhất.
• Nên chọn loại biến tần phù hợp với hệ thống có sẵn, như vậy sẽ thuận tiện hơn rất nhiều cho người lập trình điều khiển. Ngoài ra, bạn cũng có thể chọn nhà cung cấp có khả năng hỗ trợ lập trình cho các ứng dụng.
• Ngoài ra, bạn có thể chọn biến tần theo đúng thông số kỹ thuật của biến tần cũ trong trường hợp thay thế hãng khác. Hoặc có thể chọn theo thông số kỹ thuật thiết kế yêu cầu.