Biến Tần Gián Tiếp Là Gì? Nguyên Lý Hoạt Động Và Ưu Điểm

Trong truyền tải điện, biến tần đóng vai trò cực kỳ quan trọng, hỗ trợ sự ổn định của mạch điện và nâng cao khả năng tiết kiệm điện. Trong biến tần cũng chia ra nhiều loại, trong đó phải kể đến biến tần gián tiếp. Vậy biến tần gián tiếp là gì? Hãy cùng LIGRU tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây.

Biến tần gián tiếp là gì?

Biến tần gián tiếp là một loại thiết bị điện tử được sử dụng để điều chỉnh tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều (AC) bằng cách điều chỉnh tần số nguồn cung cấp điện đầu vào. Biến tần gián tiếp sử dụng một mạch điều khiển để điều chỉnh tần số và điện áp nguồn đầu vào để điều chỉnh tốc độ quay của động cơ.

Hiểu nôm na điện lưới chúng ta sử dụng hiện nay là dòng điện xoay chiều, khi chuyển thành dòng một chiều sẽ đi qua phần chỉnh lưu nằm trên một thanh, khi đó thì dòng điện 1 chiều sẽ chuyển thành xoay chiều thông qua nghịch lưu cấp cho tải.

Biến tần gián tiếp cho phép người dùng tăng hoặc giảm tốc độ quay của động cơ mà không cần thay đổi các bộ phận cơ khí của nó. Nó cũng giúp tiết kiệm năng lượng và giảm độ ồn của động cơ, đồng thời cải thiện hiệu suất và tuổi thọ của hệ thống vận hành.

Biến tần gián tiếp được chia thành hai loại cơ bản như sau:

Biến tần nguồn áp (VSI)

Biến tần nguồn áp (VSI – Voltage Source Inverter) là một loại biến tần điện tử được sử dụng để biến đổi nguồn cung cấp điện xoay chiều (AC) thành một nguồn cung cấp điện xoay chiều có tần số và điện áp khác nhau. VSI hoạt động bằng cách điều khiển điện áp và tần số đầu vào để tạo ra một điện áp và tần số đầu ra cụ thể để điều khiển các thiết bị điện tử khác.

VSI bao gồm ba pha điện áp cơ bản và các thyristor hoặc transistor được điều khiển bởi một bộ điều khiển. Khi thyristor hoặc transistor mở, nguồn cung cấp điện sẽ được kết nối với tải, tạo ra một mức điện áp đầu ra. Mức điện áp này có thể được điều khiển bằng cách điều chỉnh thời gian mở của thyristor hoặc transistor, qua đó tạo ra một tín hiệu điện áp đầu ra có tần số và điện áp khác nhau.

Biến tần nguồn dòng (CSI)

Biến tần nguồn dòng (CSI – Current Source Inverter) là một loại biến tần điện tử chuyển đổi và cung cấp điện xoay chiều (AC) thành một nguồn cung cấp điện xoay chiều có tần số khác nhau để sử dụng cho các mục đích khác nhau.

CSI được sử dụng để điều khiển tốc độ của động cơ điện xoay chiều, điều khiển tần số đầu ra và điều khiển các thiết bị điện tử khác. CSI cũng được sử dụng trong các ứng dụng điện tử như hệ thống điều khiển năng lượng mặt trời, hệ thống dẫn động điện và các hệ thống đóng góp điện cho lưới điện.

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của biến tần gián tiếp

Biến tần gián tiếp được sử dụng phổ biến trong nhiều hệ thống cấu trúc điện. Cấu tạo của biến tần gián tiếp bao gồm các thành phần chính sau:

• Chỉnh lưu: Chỉnh lưu là trung tâm điều khiển của biến tần gián tiếp. Nó nhận tín hiệu từ bộ điều khiển và điều chỉnh tần số và điện áp đầu vào để điều khiển tốc độ quay của động cơ.
• Các thyristor: Các thyristor (hoặc transistor) được sử dụng để điều khiển đầu ra của biến tần. Các thyristor được kích hoạt để kết nối nguồn cung cấp điện với động cơ, tạo ra một điện áp và tần số đầu ra cụ thể.
• Nghịch lưu: Chức năng biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều để làm việc với phụ tải độc lập. Nó gồm có: Nghịch lưu nguồn áp, nghịch lưu nguồn dòng, nghịch lưu cộng hưởng.
• Tản nhiệt: Tản nhiệt được sử dụng để tản nhiệt cho các thành phần chính của hệ thống biến tần, giúp giảm nhiệt độ hoạt động và tăng tuổi thọ của hệ thống.

Ưu điểm khi sử dụng biến tần gián tiếp

Sử dụng biến tần gián tiếp có nhiều ưu điểm cho hệ thống cấu trúc điện. Các ưu điểm của biến tần gián tiếp bao gồm:

• Biến tần gián tiếp cho phép điều chỉnh dòng điện một cách linh hoạt và chính xác, giúp đáp ứng các yêu cầu của hệ thống vận hành.
• Biến tần gián tiếp giúp tiết kiệm năng lượng bằng cách giảm lượng điện năng tiêu thụ khi động cơ hoạt động ở tốc độ thấp hơn so với tốc độ định mức.
• Loại biến tần này giúp giảm độ ồn và rung động của động cơ khi hoạt động ở tốc độ thấp hơn so với tốc độ định mức.
• Sử dụng biến tần gián tiếp giúp giảm lực ma sát và giảm mức độ mài mòn của các bộ phận cơ khí của hệ thống, giúp tăng tuổi thọ của hệ thống.
• Biến tần gián tiếp có khả năng điều khiển chính xác dòng điện, giúp cải thiện độ chính xác và độ ổn định của hệ thống điều khiển.
• Biến tần gián tiếp có khả năng hoạt động và đáp ứng nhiều yêu cầu vận hành khác nhau.
• Biến tần gián tiếp có thể tích hợp với các hệ thống điều khiển khác để tạo ra một hệ thống điều khiển hoàn chỉnh và hiệu quả.

Ứng dụng trong thực tế của biến tần gián tiếp

Các ứng dụng của biến tần gián tiếp rất đa dạng, từ các hệ thống điều hòa không khí, cơ khí, thủy lực, công nghệ, tự động hóa đến các hệ thống truyền động trong công nghiệp. Một số ứng dụng của biến tần gián tiếp nổi bật nhất là:

• Biến tần gián tiếp được sử dụng để điều khiển tốc độ quay của động cơ điện xoay chiều, giúp cải thiện hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.
• Biến tần gián tiếp được sử dụng trong các hệ thống năng lượng mặt trời để biến đổi nguồn cung cấp điện một chiều từ tấm pin mặt trời thành một nguồn cung cấp điện xoay chiều có tần số và điện áp phù hợp với hệ thống điện lưới.
• Biến tần gián tiếp được sử dụng để điều khiển tốc độ của động cơ tàu thủy, giúp tàu điều khiển chính xác và tiết kiệm năng lượng.
• Biến tần gián tiếp được sử dụng trong các hệ thống điều khiển máy móc công nghiệp để điều khiển tốc độ quay của động cơ và tăng hiệu suất hoạt động.
• Sử dụng trong hệ thống điều hòa không khí để điều khiển tốc độ quạt gió và giảm tiêu thụ năng lượng.
• Biến tần gián tiếp được sử dụng trong hệ thống thang máy để điều khiển tốc độ và giúp thang máy hoạt động một cách mượt mà và hiệu quả.
• Sử dụng trong các hệ thống đóng góp điện cho lưới điện, giúp tăng hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

Các thông tin trên đã cung cấp cho bạn về biến tần gián tiếp. Đây là một bộ phận thường thấy trong hệ thống điện, giúp cho việc vận hành máy móc ổn định, tiết kiệm năng lượng hơn rất nhiều.