Biến tần là gì? Công dụng, cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần là gì? Đây là những điều mà nhiều người quan tâm khi bắt đầu khám phá về biến tần. Bài viết dưới đây sẽ cung cấp câu trả lời toàn diện cho những thắc mắc này, giúp bạn hiểu rõ hơn về biến tần và ứng dụng của nó trong công nghiệp ngày nay. Cùng khám phá nào!

Biến tần là gì?

Biến tần (tên tiếng Anh: Inverter) là một thiết bị dùng để chuyển đổi năng lượng điện từ dòng điện 1 chiều (DC) hay dòng điện xoay chiều (AC) ở cấu hình tần số và pha này thành dòng điện xoay chiều có cấu hình tần số và pha khác phù hợp với yêu cầu của động cơ/ hệ thống. Điều này giúp tiết kiệm năng lượng. Đồng thời, cải thiện hiệu suất, giảm tiếng ồn và tăng tuổi thọ của thiết bị.

Công dụng của biến tần

Biến tần có nhiều công dụng hữu ích và dưới đây là một số công dụng của biến tần:

• Biến tần giúp điều chỉnh tốc độ quay của motor điện trong các hệ thống công nghiệp như máy móc, máy sản xuất và các thiết bị tự động hóa. Từ đó, giúp cải thiện hiệu suất, tuổi thọ và tiết kiệm năng lượng điện tiêu thụ.
• Biến tần giúp điều chỉnh tần số và điện áp của dòng điện từ tấm pin năng lượng mặt trời thành điện áp phù hợp để sử dụng cho các thiết bị điện gia đình và để tích hợp lên lưới điện quốc gia.
• Bảo vệ các thiết bị khỏi các vấn đề quá tải, ngắn mạch, hay điện áp không ổn định.
• Biến tần được tích hợp vào các thiết bị điện tại bệnh viện, trường học để giảm tiếng ổn của các thiết bị điện. Từ đó, nâng cao trải nghiệm của người dùng.
• Biến tần dễ dàng thay đổi tốc độ chạy của các thiết bị điện, giúp tải không cần phải chạy hết công suất. Giúp tiết kiệm điện đến 20-30%.

Cấu tạo của biến tần

Cấu tạo cơ bản của một biến tần gồm có các bộ phần sau: Mạch đầu vào, mạch biến tần chính, mạch đầu ra, mạch phụ, mạch điều khiển, mạch bảo vệ như hình minh họa bên dưới:

Mạch đầu vào: Cung cấp nguồn điện áp đầu vào DC

Mạch biến tần chính: Hoàn thành chương trình biến đổi điện áp thông qua hoạt động của thiết bị chuyển mạch bán dẫn.

Mạch đầu ra: Có nhiệm vụ bù và hiệu chỉnh tần số, pha, điện áp và biên độ dòng điện của nguồn điện xoay chiều đầu ra từ mạch biến tần chính, để đạt đến một mức điện áp phù hợp.

Mạch điều khiển: Cung cấp tín hiệu xung cho mạch biến tần chính để điều khiển đóng/ mở các thiết bị bán dẫn.

Mạch phụ: Chuyển đổi điện áp DC của mạch đầu vào thành điện áp phù hợp với hoạt động của mạch điều khiển và các mạch khác.

Mạch bảo vệ: Bảo vệ quá dòng, quá áp, quá tần số. Và nhiều tính năng khác để ngăn chặn các sự cố không mong muốn.

Nguyên lý hoạt động của biến tần trong hệ thống điện năng lượng mặt trời

Tấm pin năng lượng mặt trời thu thập quang điện từ ánh sáng mặt trời và chuyển đổi nó thành điện áp DC. Nhưng mức điệp áp phụ thuộc vào điều kiện ánh sáng mặt trời và nhiệt độ không ổn định. Do đó, hệ thống điện mặt trời cần sử dụng biến tần để chuyển đổi nguồn điện này.

Đầu tiên: Năng lượng từ tấm pin mặt trời được đưa vào biến tần qua mạch đầu vào. Nguồn điện này được chỉnh lưu và biến đổi thành nguồn 1 chiều bằng phẳng bởi bộ chỉnh lưu diode và tụ điện.

Tiếp theo: Điện áp 1 chiều trong tụ điện sẽ được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng bằng phương pháp điều chế độ rung xung PWM.

Bộ chuyển đổi điện áp trong biến tần điều chỉnh dòng điện áp bên trên để đảm bảo năng lượng ổn định và có thể điều chỉnh. Tránh gặp phải các sự cố như: quá tải, quá áp, mất pha… và có thể ngắt điện để bảo vệ hệ thống nếu phát hiện các lỗi gây hư hại.

Cuối cùng, mạch đầu ra AC của biến tần tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số và điện án ổn định để tích hợp vào lưới điện chung hoặc sử dụng dụng trong hệ thống nội bộ một cách an toàn và hiệu quả. Điều này giúp tối ưu hóa việc sử dụng năng lượng mặt trời. Và tăng cường hiệu suất, tuổi thọ của hệ thống.

Những điều cần biết về biến tần 1 pha và 3 pha

Biến tần thường có 2 loại chính là biến tần 1 pha, biến tần 3 pha. Chúng được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Dưới đây là một số điều cần biết về 2 loại biến tần này.

Biến tần 1 pha là gì?

Biến tần 1 pha là thiết bị chuyển đổi nguồn điện áp đầu vào một pha, thường là 220-240V, chúng được sử dụng cho các ứng dụng nhỏ và gia đình như: máy bơm, quạy, máy lạnh và các hệ thống điện năng lượng mặt trời gia dụng.

Cấu trúc: Biến tần 1 pha có cấu trúc đơn giản hơn so với biến tần 3 pha. Nó được thiết kế với mạch đầu vào và đầu ra một pha để xử lý điện áp một pha. Và thường có kích thước nhỏ gọn hơn.

Do tính đơn giản và được sử dụng chủ yếu cho nguồn điện áp 1 pha, nên bộ biến tần 1 phần có giá thành thấp hơn so với biến tần 3 pha.

Biến tần 3 pha là gì?

Biến tần 3 pha là thiết bị hoạt động với nguồn điện áp đầu vào ba pha, thường là 380-480V, chúng được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp như nhà máy sản xuất, máy khoan, cổng điều khiển tự động và các hệ thống pin năng lượng mặt trời lớn…

Cấu trúc: Biến tần 3 pha có cấu trúc phúc hợp hơn so với biến tần 1 pha. Nó được thiết kế với mạch đầu vào và đầu ra 3 pha để xử lý điện áp 3 pha. Và có kích thước lớn hơn.

Giá thành của biến tần 3 pha cũng cao hơn biến tần 1 pha.

Biến tần công suất nhỏ

Biến tần công suất nhỏ hay còn gọi là biến tần nhỏ dùng để chuyển đổi tần số và biến đổi điện áp phục vụ cho các hệ thống nhỏ như gia đình, các ứng dụng nhỏ trong công nghiệp. Chúng có những đặc điểm, lợi ích sau:

• Được sử dụng trong các thiết bị gia đình như: máy lạnh, máy bơm nước…
• Điều chỉnh tốc độ quay của các thiệt bị điện để tiết kiệm điện năng
• Kích thước nhỏ gọn, dễ lắp đặt.
• Dễ vận hành, phù hợp cho người không chuyên.
• Giá thành thấp

Biến tần công suất lớn

Biến tần công suất lớn dùng để điều chỉnh tốc độ quay. Kiểm soát động cơ điện với công suất đầu ra cao. Chúng thường sử dụng trong các hệ thống công nghiệp, thương mại có yêu cầu công suất lớn. Và hoạt động ổn định như: nhà máy sản xuất công nghiệp, hệ thống ĐNLMT lớn.

• Công suất đầu ra cao
• Khả năng điều chỉnh tối ưu tốc độ quay của động cơ. Giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.
• Kiểm soát điện áp chính xác.
• Ứng dụng đa dạng
• Tương thích với các hệ thống tự động hóa
• Điều khiển linh hoạt
• Hiệu suất cao

Địa chỉ mua biến tần uy tín

Với hơn 10 năm hoạt động trong lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, là đại lý phân phối của hãng Afore – Nhà sản xuất Afore hàng đầu trên toàn cầu, Điện năng lượng mặt trời Sài Gòn Xanh tự hào là một trong những địa chỉ cung cấp biến tần chất lượng hiện nay. Chúng tôi chuyên cung cấp sản phẩm và giải pháp điện năng lượng mặt trời dẫn đầu thị trường Việt Nam trong lĩnh vực điện mặt trời.

Quý khách chỉ cần liên hệ với chúng tôi thông qua thông tin liên hệ bên dưới, đội ngũ kỹ sư của chúng tôi sẽ tư vấn trực tiếp và cung cấp các giải pháp phù hợp, thỏa mãn nhu cầu của quý khách trong thời gian nhanh nhất.

Tổng kết

Thông qua bài viết “Biến tần là gì? Những điều cần biết về biến tần hiện nay” Solar SGX hy vọng giúp bạn đọc hiểu thêm về biến tần để có thể lựa chọn được thiết bị phù hợp với nhu cầu của bản thân/ doanh nghiệp.

Điện năng lượng mặt trời Sài Gòn Xanh – Nâng tầm cuộc sống!

• TƯ VẤN – KHẢO SÁT – THI CÔNG
• 0976 123450 (phím 1), 096 5594559
• Website: solarsgx.vn
• Fanpage:Điện năng lượng mặt trời Sài Gòn Xanh
• Địa chỉ: 21 Sến Quỳ, Ninh Sơn, Thành phố Tây Ninh, Tây Ninh