Cột sản phẩm Fuji Electric

Bộ biến tần hoạt động như thế nào?

• #Ổ đĩa AC (Điện áp thấp)

Bộ biến tần hoạt động như thế nào?

Biến tần điều khiển cái gì và như thế nào? Một giải thích ngắn gọn để nắm được cấu trúc cơ bản.

Bắt đầu từ mạch biến tần và mạch biến tần để có sự hiểu biết đúng đắn về thiết bị biến tần

Chúng tôi sẽ bắt đầu phần giới thiệu bằng cách giải thích chi tiết về cơ chế của thiết bị biến tần. Vai trò của thiết bị biến tần là kiểm soát điện áp và tần số của nguồn điện và thay đổi liền mạch tốc độ quay của động cơ được sử dụng trong các thiết bị gia dụng và máy móc công nghiệp.

Điều đầu tiên cần ghi nhớ khi muốn làm phong phú thêm hiểu biết của bạn về cấu trúc bên trong của thiết bị biến tần là mạch chuyển đổi chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) đến từ nguồn điện thành dòng điện một chiều (DC) và mạch biến tần chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) đã chuyển đổi trở lại thành dòng điện xoay chiều (AC). Chúng hoạt động như một bộ. Sơ đồ bên dưới cho thấy vai trò của cả hai và cách chúng hoạt động.

Đầu tiên, mạch chuyển đổi được sử dụng ở phần trước liên tục chuyển đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. Quá trình này được gọi là chỉnh lưu. Hướng và biên độ của sóng thay đổi theo chu kỳ theo thời gian vì dòng điện xoay chiều là sóng sin. Do đó, một diode, là một thiết bị bán dẫn, được sử dụng để truyền điện theo hướng thuận để chuyển đổi thành dòng điện một chiều, nhưng không theo hướng ngược lại.

Khi dòng điện một chiều đi qua diode, chỉ có hướng thuận là điện đi qua và đỉnh dương xuất hiện. Tuy nhiên, nửa chu kỳ còn lại sẽ bị lãng phí vì nó không đi qua đỉnh theo hướng âm. Lý do tại sao cấu trúc của diode có hình dạng giống như một cây cầu là để nó có thể đi qua đỉnh âm theo hướng thuận. Điều này được gọi là chỉnh lưu toàn sóng do thực tế là nó biến đổi cả đỉnh sóng thuận và sóng âm.

Tuy nhiên, chỉnh lưu toàn sóng tự nó không thể tạo ra dạng sóng mượt mà vì các dấu vết của dòng điện xoay chiều và dao động điện áp gợn sóng vẫn còn. Do đó, để làm sạch chúng, tụ điện được sạc và xả nhiều lần, nhẹ nhàng làm mượt và thay đổi dạng sóng gần với dạng sóng của dòng điện một chiều.

Mạch biến tần sau đó đưa ra dòng điện xoay chiều với điện áp và tần số thay đổi. Cơ chế chuyển đổi DC/AC chuyển mạch các bóng bán dẫn công suất như "IGBT (Insulated Gate Bipolar Transistor)" và thay đổi các khoảng thời gian BẬT/TẮT để tạo ra các sóng xung có độ rộng khác nhau. Sau đó, nó kết hợp chúng thành một sóng sin giả. Điều này được gọi là "Điều chế độ rộng xung (PWM)".

Máy tính tự động điều khiển độ rộng xung. Một số máy tính một chip chuyên dụng điều khiển động cơ bao gồm một sản phẩm có chức năng PWM được cài đặt sẵn. Điều này giúp tạo ra các sóng sin giả ở nhiều tần số khác nhau và điều khiển tốc độ quay của động cơ chỉ bằng cách chỉ định các thông số mong muốn.

Phân loại các trường hợp sử dụng thiết bị và mạch biến tần theo điện áp và tần số

Mạch biến tần và thiết bị được sử dụng trong nhiều sản phẩm điện như máy điều hòa không khí gia dụng, tủ lạnh, bếp IH (sưởi ấm cảm ứng), đèn huỳnh quang, nguồn điện máy tính (bao gồm cả UPS), quạt công nghiệp, máy bơm, thang máy và cần cẩu. Chúng được sử dụng rộng rãi và đã trở thành một phần không thể thiếu trong cuộc sống của chúng ta.

Như đã đề cập ở phần đầu, mạch và thiết bị biến tần được sử dụng trong máy điều hòa không khí gia dụng, tủ lạnh, máy bơm công nghiệp, thang máy, v.v. để điều chỉnh tốc độ quay của động cơ. Trong trường hợp này, biến tần được sử dụng để thay đổi cả điện áp và tần số, điều này được gọi là "VVVF (Biến đổi điện áp tần số biến thiên)".

Không có động cơ tích hợp trong bếp IH hoặc đèn huỳnh quang, nhưng việc thay đổi tần số bằng mạch biến tần cho phép bạn điều chỉnh nhiệt độ và độ sáng một cách tinh tế. Ví dụ, bếp IH sử dụng tần số cao trong cuộn dây làm nóng nồi, sử dụng mạch biến tần. Đèn huỳnh quang cũng sử dụng dòng điện xoay chiều ở tần số cao để tăng tốc độ chiếu sáng nhằm duy trì độ sáng và ngăn chặn hiện tượng nhấp nháy với mức tiêu thụ điện năng thấp. Lúc này, mạch biến tần chỉ thay đổi tần số, vì vậy nó được gọi là "CVVF (Tần số biến đổi điện áp không đổi)".

Cuối cùng nhưng không kém phần quan trọng, mạch biến tần cũng hoạt động trong các bộ nguồn máy tính. Có vẻ như vô nghĩa vì nó được sử dụng để tạo ra điện áp hoặc tần số AC không đổi từ điện áp hoặc tần số AC (hoặc DC) không đổi. Tuy nhiên, nó có thể được sử dụng như một nguồn điện ổn định khi tần số của nguồn điện thương mại AC dao động hoặc xảy ra mất điện. Vì nó duy trì điện áp và tần số không đổi nên nó được gọi là "CVCF (Điện áp không đổi Tần số không đổi)".

Sản phẩm liên quan

Khuyến khích

Đầu trang