Khởi động mềm và biến tần khác nhau thế nào? Tìm hiểu về các đặc điểm nổi bật của hai dòng sản phẩm này để lựa chọn thiết bị khởi động phù hợp với hệ thống điện.
Bài viết liên quan
Khởi động mềm và biến tần đều có vai trò quan trọng trong việc giảm dòng điện khởi động và hạn chế mô-men xoắn, từ đó bảo vệ thiết bị cơ khí và tránh tình trạng sụt áp trong hệ thống điện. Đồng thời, các thiết bị này còn giúp giảm lãng phí điện năng trong quá trình khởi động và vận hành động cơ, qua đó kéo dài tuổi thọ của thiết bị. Tùy thuộc vào nhu cầu và đặc điểm hệ thống điện, người dùng có thể lựa chọn sử dụng sản phẩm khởi động mềm hay biến tần.
Khởi động mềm là gì?
Định nghĩa
Khởi động mềm là thiết bị khởi động, sử dụng bộ chuyển đổi điện áp xoay chiều để kiểm soát điện áp stator của động cơ thông qua điều khiển góc kích của SCR, từ đó kích hoạt các công tắc bán dẫn riêng lẻ để dần tăng điện áp trong khoảng từ 2 đến 5 giây.
Nguyên tắc cơ bản của khởi động mềm: bằng cách điều chỉnh tốc độ tăng điện áp, khởi động mềm đảm bảo gia tốc mượt mà, nhẹ nhàng, giảm mô-men xoắn cho động cơ từ một pha đến ba pha.
Khởi động mềm gồm các linh kiện điện tử như thyristors và rectifiers, được kiểm soát bằng silicon để giảm luồng điện đến động cơ.
- Thyristors: Bán dẫn kiểm soát dòng điện một chiều và xoay chiều, dùng trong điều khiển công suất.
- Rectifiers: Chuyển đổi dòng xoay chiều thành dòng một chiều, dùng trong nguồn cấp điện và bộ sạc pin.
Nguyên lý hoạt động của khởi động mềm
Trạng thái ngắt điện:
- Thyristor ngăn không cho dòng điện chạy qua.
Trạng thái mở:
- Thyristor dần mở góc kích, cho phép dòng điện từ từ chạy qua.
- Động cơ bắt đầu khởi động và tăng tốc dần.
- Điện áp được điều khiển bằng cách điều chỉnh góc mở của thyristor.
Khi Thyristor mở hoàn toàn:
- Điện áp đạt đến giá trị định mức.
- Động cơ đạt tốc độ tối đa cho phép.
Khi động cơ đạt tốc độ định mức:
- Contactor bypass trong khởi động mềm đóng lại.
- Hệ thống tự động bypass qua điện lưới, không qua bộ thyristor.
Khởi động mềm 3 pha NJR2-D CHINT
Một trong số dòng khởi động mềm điển hình của CHINT có thể kể đến khởi động mềm 3 pha NJR2-D, được sản xuất dựa trên công nghệ điều khiển CPU kép tiên tiến giúp nâng cao hiệu quả và tính an toàn khi khởi động và điều khiển động cơ. Khởi động mềm NJR2-D được ứng dụng rộng rãi trong nhà máy công nghiệp, máy bơm công nghiệp, hệ thống HVAC, sản xuất thực phẩm và các giải pháp năng lượng.
Các đặc điểm kỹ thuật của khởi động mềm 3 pha NJR2-D:
- Điện áp hoạt động: 380-480V AC (3 pha).
- Dòng điện định mức: Tùy chọn từ 6A đến 500A.
- Công suất động cơ tối đa: Có thể điều chỉnh theo dòng điện định mức.
- Thời gian khởi động: Có thể điều chỉnh từ 0 đến 30 giây.
- Đạt chuẩn: GB 14048.6 IEC 60947-4-2
Biến tần là gì?
Định nghĩa
Biến tần (Variable Frequency Drive – VFD) là thiết bị khởi động điện tử dùng để điều chỉnh tốc độ và mô-men xoắn của động cơ xoay chiều (AC) bằng cách thay đổi tần số và điện áp của nguồn cấp.
Nguyên tắc cơ bản của biến tần: Nguồn điện 1 hoặc 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều, sau đó nguồn 1 chiều lại được biến đổi thành dòng xoay chiều 3 pha qua IGBT. Tại đó, dòng điện xoay chiều 3 pha sẽ được thay đổi biên độ và tần số.
Các bộ phận chính của biến tần bao gồm:
- Bộ chỉnh lưu (Rectifier): Chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ nguồn thành dòng điện một chiều (DC).
- Bộ lọc (Filter): Làm mịn dòng điện một chiều để loại bỏ các dao động và nhiễu.
- Bộ biến đổi (Inverter): Chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) trở lại thành dòng điện xoay chiều (AC) với tần số và điện áp có thể thay đổi.
Nguyên lý hoạt động của biến tần
Chỉnh lưu nguồn điện xoay chiều:
- Nguồn điện xoay chiều (AC) 1 pha hoặc 3 pha được đưa vào bộ chỉnh lưu.
- Bộ chỉnh lưu sử dụng cầu diode để chuyển đổi điện AC thành điện một chiều (DC).
Lọc điện áp DC:
- Điện áp DC từ bộ chỉnh lưu được đưa qua tụ điện để lọc, tạo ra nguồn DC bằng phẳng.
- Quá trình này giúp cải thiện hệ số công suất cosphi của biến tần CHINT, đạt ít nhất 0.96.
Nghịch lưu điện áp DC thành AC:
- Điện áp DC bằng phẳng được chuyển đổi thành điện áp xoay chiều (AC) 3 pha đối xứng.
- Quá trình nghịch lưu được thực hiện qua các transistor lưỡng cực có cổng cách ly (IGBT).
Điều chỉnh độ rộng xung (PWM):
- Biến tần sử dụng phương pháp điều chỉnh độ rộng xung (PWM) để kiểm soát biên độ và tần số của điện áp AC 3 pha đầu ra.
- PWM điều chỉnh thời gian bật/tắt của các IGBT để tạo ra điện áp và tần số mong muốn.
Điều khiển tốc độ động cơ:
- Hệ thống điều khiển của biến tần điều chỉnh biên độ và tần số của điện áp AC đầu ra.
- Từ đó, tốc độ và mô-men xoắn của động cơ được điều chỉnh theo yêu cầu.
Biến tần 3 pha NVF2G CHINT
Biến tần NVF2G của CHINT là một lựa chọn tin cậy trong các dòng biến tần chuyên dụng trong công nghiệp với yêu cầu cao về hiệu suất và khả năng tiết kiệm năng lượng. NVF2G có dải công suất rộng từ 0.75KW đến 315KW, đáp ứng nhu cầu của nhiều lĩnh vực khác nhau như sản xuất giấy, dệt, cấp nước, thực phẩm, xi măng, công nghiệp hóa chất, in, nhuộm, luyện kim, mỏ và máy móc trong ngành nhựa….
Các đặc điểm kỹ thuật của NVF2G CHINT:
- Điện áp hoạt động: 380-480V AC (3 pha).
- Dòng điện định mức: Tùy chọn từ 0.75 kW đến 315 kW hoặc hơn, tùy theo model.
- Phạm vi điều chỉnh tốc độ: Thường từ 0 đến 100 Hz.
- Tốc độ điều chỉnh: Chính xác và linh hoạt, giúp điều chỉnh tốc độ động cơ theo yêu cầu.
- Chế độ điều khiển: Có thể điều khiển theo chế độ V/F (điện áp/ tần số) hoặc điều khiển vector.
So sánh giữa khởi động mềm và biến tần
| Khía cạnh | Khởi động mềm | Biến tần |
| Nguyên lý hoạt động | Sử dụng công nghệ SCR/thyristor để tăng dần điện áp cung cấp cho động cơ trong quá trình khởi động. Kiểm soát dòng điện khởi động và các đợt tăng mô-men xoắn bằng cách kích hoạt từng SCR. | Sử dụng bộ biến tần để chuyển đổi nguồn DC thành nguồn AC ba pha. Một mô-đun biến tần với khả năng tần số thay đổi được sử dụng để điều chỉnh độ rộng xung và tần số/điện áp của nguồn điện đầu ra gửi tới động cơ. |
| Chức năng | Thực hiện khởi động mềm bằng cách giới hạn dòng điện và mô-men xoắn của động cơ chỉ trong giai đoạn khởi động. Không kiểm soát tốc độ sau khi khởi động. | Điều chỉnh tốc độ động cơ trong suốt quá trình vận hành bằng cách điều chỉnh tần số và điện áp đầu ra. Cung cấp khả năng điều khiển động lực học về tốc độ, mô-men xoắn và công suất. |
| Giá thành | Chi phí ban đầu thấp hơn. | Đầu tư ban đầu cao hơn. |
| Kích thước | Kích thước nhỏ gọn hơn vì chỉ cần các thành phần khởi động cơ bản. Có thể gắn trên tường hoặc thanh Din-rail. | Khung máy lớn hơn cần thiết để chứa các thành phần phức tạp hơn, bao gồm bộ chỉnh lưu, bộ lọc và biến tần. Cần một vỏ bọc lớn hơn gắn trên sàn/tường. |
| Ứng dụng | Lý tưởng cho tải có mô-men xoắn cố định như băng tải và máy đùn yêu cầu tăng tốc nhẹ nhàng. Phù hợp với các ứng dụng có tốc độ cố định sau khi khởi động. | Phù hợp với tải có mô-men xoắn thay đổi như quạt và bơm cần điều chỉnh tốc độ linh hoạt để phù hợp với các thông số quy trình. Được áp dụng khi điều khiển tốc độ thay đổi là cần thiết. |
Khởi động mềm và biến tần đều có chức năng khởi động động cơ điện nhưng phục vụ các mục đích khác nhau. Biến tần cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ trong khi khởi động mềm chủ yếu bảo vệ động cơ khỏi dòng điện đột ngột và sụt áp trong quá trình khởi động. Nếu cần điều khiển tốc độ và linh hoạt, nên chọn biến tần. Ngược lại, nếu chỉ cần khởi động mềm và bảo vệ động cơ, khởi động mềm là lựa chọn phù hợp. Hãy cân nhắc nhu cầu cụ thể của hệ thống và tham khảo kỹ thông tin trước khi quyết định.
Truy cập website để tìm hiểu thêm về khởi động mềm, biến tần CHINT và đa dạng các thiết bị hạ thế chất lượng và tin cậy cho doanh nghiệp!
---------------------------------
CHINT VIETNAM - Văn phòng đại diện chính thức của Tập Đoàn CHINT tại Việt Nam.
Hotline: 033.258.7777
Wesbite: chintglobal.vn
Email: [email protected]
Địa chỉ: Tòa nhà Sonatus - Số 15 Lê Thánh Tôn, phường Bến Nghé, Quận 1, TP. HCM
