Biến tần là một thiết bị quan trọng trong nhiều lĩnh vực bao gồm các nhà máy sản xuất, xí nghiệp, cầu cảng,... Vậy biến tần là gì? Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của nó như thế nào?

Mời bạn tìm hiểu qua bài viết ngắn dưới đây!

Biến tần là gì?

Biến tần, hay còn gọi là inverter, là thiết bị điện tử có chức năng biến đổi dòng điện một chiều (DC) hoặc dòng điện xoay chiều (AC) ở tần số và dạng sóng này thành dòng điện xoay chiều (AC) có tần số và dạng sóng khác.

Điện áp đầu vào, đầu ra, tần số, và việc điều chỉnh công suất toàn phần phụ thuộc vào từng loại biến tần hoặc mạch điện cụ thể.

Lưu ý quan trọng: Máy biến tần không sinh ra công suất, công suất được cấp từ nguồn điện 1 pha hay 3 pha. Và trong hầu hết trường hợp, điện áp ngõ vào của biến tần là dòng không đổi DC (nguồn chỉnh lưu từ điện lưới bằng cách sử dụng các linh kiện bán dẫn; ắc quy; năng lượng tái tạo; ...). Chỉ có một số ít loại biến tần có thể biến đổi trực tiếp điện AC sang AC (điển hình nhất là biến tần ma trận tái sinh Yaskawa U1000).

Cấu tạo biến tần

Biến tần được cấu tạo từ các bộ phận chính sau:

• Mạch nguồn: Chịu trách nhiệm cung cấp nguồn điện 1 pha hoặc 3 pha cho toàn bộ biến tần.

• Mạch điều khiển: Là trung tâm quản lý của biến tần, nơi thực hiện các chức năng điều khiển, lập trình và bảo vệ.

• Mạch chỉnh lưu: Giúp chuyển đổi điện áp xoay chiều 3 pha lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Bằng cách sử dụng các cầu diode và tụ điện hoặc MOSFET để cho phép dòng điện đi qua một chiều và chặn ở chiều ngược lại.

• Mạch lọc DC: Hay còn gọi là mạch lọc xung, là mạch có chức năng loại bỏ nhiễu tần số cao và nhiễu tần số thấp của dòng DC sau khi được chỉnh lưu từ AC. Bằng cách sử dụng tụ điện, cuộn cảm và điện trở để cho điện áp DC trở nên phẳng mịn hơn.

• Mạch nghịch lưu: Có chức năng biến đổi điện áp DC thành AC, điều khiển tốc độ động cơ và cung cấp nguồn điện AC cho các thiết bị điện khác trong hệ thống điện.

• Màn hình - bàn phím: Hiển thị thông tin hoạt động của biến tần và cho phép người dùng điều chỉnh các thông số.

Lưu ý:

• Cấu tạo chi tiết của biến tần có thể thay đổi tùy theo từng nhà sản xuất và từng model biến tần.

• Sơ đồ khối trên chỉ là sơ đồ cơ bản, có thể có thêm các khối chức năng khác tùy theo nhu cầu sử dụng.

Nguyên lý hoạt động của biến tần

Nguyên lý hoạt động của biến tần rất đơn giản, bạn có thể dễ dàng hình dung qua bản vẽ sau:

Biến tần sử dụng các linh kiện bán dẫn như MOSFET, IGBT để đóng ngắt tuần tự dòng điện nguồn một chiều (DC) hoặc dòng điện xoay chiều (AC) với các tần số khác nhau, từ đó tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số mong muốn ở đầu ra. Bao gồm 4 giai đoạn:

• Chuyển đổi AC sang DC: Biến tần sử dụng bộ chỉnh lưu để chuyển đổi dòng xoay chiều (AC) từ nguồn điện lưới thành dòng điện một chiều (DC).

• Lọc nhiễu: Dòng điện DC được lọc nhiễu bằng tụ điện để loại bỏ các thành phần AC còn sót lại.

• Chuyển đổi DC sang AC: Dòng DC được nghịch lưu thành dòng xoay chiều (AC) có tần số và dạng sóng mong muốn. Công đoạn này được thực hiện qua hệ IGBT (Transistor lưỡng cực có cổng cách ly), bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM). Nhờ vào tiến bộ của công nghệ vi xử lý hiện nay và cả công nghệ bán dẫn lực, tần số chuyển mạch xung có thể lên đến dải tần số sóng siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và tiết kiệm hiệu quả.

• Điều chỉnh tần số và dạng sóng: Tần số và dạng sóng của dòng điện AC đầu ra được điều chỉnh bằng cách thay đổi cách thức đóng ngắt các linh kiện bán dẫn trong bộ nghịch lưu.

Nam Phương Việt hiện là doanh nghiệp cung cấp và phân phối biến tần chính hãng, cao cấp tại Việt Nam. Với hơn 14 năm kinh nghiệm hoạt động trong ngành, cũng đội ngũ kỹ sư dày dặn kinh nghiệm. Chúng tôi tin chắc sẽ mang đến sự hài lòng đến bạn và doanh nghiệp của bạn.

Liên hệ với chúng tôi ngay nếu bạn cũng đang cần tìm mua biến tần giá tốt và phù hợp.