So sánh đặc điểm và ứng dụng của biến tần và bộ khởi động mềm

Posted by at 16 Tháng tám, at 16 : 02 PM in

So sánh đặc điểm và ứng dụng của biến tần và bộ khởi động mềm

So sánh đặc điểm và ứng dụng của biến tần và bộ khởi động mềm

- việc lựa chọn thiêt bị để khởi đọng cho động cơ thường dựa trên các tiêu chi là hiệu quả, an toàn và tiết kiệm. thông thường thì biến tần và bộ khởi động mềm là lựa chọn hàng đầu, và vì đâu chúng lại được sử dụng rộng rãi như vậy. và so sánh giữa hai thiết bị này.

Khởi động mềm, biến tần và vấn đề tiết kiệm năng lượng Với tốc độ phát triển nhanh của ngành điện tử và tự động hóa, biến tần và khởi động mềm ngày càng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực. Chúng được sử dụng trong các quá trình công nghiệp để cải thiện khả năng điều khiển nhằm nâng cao chất lượng, tăng năng suất và tiết kiệm điện năng. Tuy nhiên, thực tế triển khai dự án tại nước ta cho thấy, trong nhiều trường hợp, có thể tiết kiệm điện năng bằng các thiết bị này chưa được hiểu và đánh giá đúng dẫn đến thiết kế lắp đặt sai mục đích và hiệu quả kinh tế trong vận hành bị hạn chế.

bien-tan-schneider

bien-tan-schneider

 

– Các sách giáo khoa về truyền động điện rất ít đề cập đến vấn đề này trong khi tài liệu của nhà sản xuất thường chỉ cung cấp thông số, tính năng thiết bị. Bài viết này muốn phân tích rõ hơn bản chất vật lí của vấn đề tiết kiệm điện năng nhờ các thiết bị nói trên và trình bày phương pháp đánh giá hiệu quả thông qua khảo sát các ứng dụng điển hình về tiết kiệm điện năng là bơm và quạt. Khởi động mềm hay biến tần?

- Với một trạm bơm tưới tiêu dù công suất lớn, để khởi động bơm vào chiều tối và dừng lúc bình minh thì chỉ cần khởi động mềm là đủ. Ngược lại, việc điều khiển các vòi phun của một đài nước dù nhỏ vẫn phải cần có biến tần để đạt được các hiệu ứng mỹ thuật động. Khởi động mềm tăng dần vận tốc động cơ đến tốc độ làm việc nhưng không thể giúp động cơ vận hành ở các vận tốc khác. Thiết bị điện tử công suất này thay thế các điều khiển sao – tam giác truyền thống và rất thích hợp cho các ứng dụng bơm/ quạt li tâm để hạn chế dòng khởi động. Đây là giải pháp kinh tế nhất để khởi động/ dừng động cơ công suất lớn nhờ: Giảm tác hại do quá trình quá độ động học của lưu chất như triệt sự va đập nước khi khởi động/ dừng bơm. Bảo vệ tránh chạy không tải, mất hoặc ngược pha, quá tải động cơ, kẹt cơ khí. Giảm ảnh hưởng đến nguồn cung cấp (dòng đỉnh và sụt áp khi khởi động) Khả năng giao tiếp với mạng điều khiển. Biến tần thay đổi tần số điện áp cấp nguồn cho động cơ nhằm điều chỉnh tốc độ phù hợp với các yêu cầu của hệ truyền động. Giá trị “tốc độ tham chiếu” lấy từ bộ điều khiển quá trình (lưu lượng hay áp suất). Đây là bộ điều khiển loại PI và có thể tách rời hay tích hợp sẵn trong biến tần. Các tốc độ tham chiếu và chức năng “tăng tốc/ giảm tốc” đôi khi còn được sử dụng để vận hành theo các tín hiệu điều khiển logic. Ngoài các ưu điểm như khởi động mềm, biến tần còn có những tính năng ưu việt khác: Điều chỉnh lưu lượng và áp suất ở mức yêu cầu Hiệu suất cao hơn trong chế độ làm việc liên tục Tự động hóa hoàn toàn Tiết kiệm điện năng đáng kế Biến tần kết hợp động cơ không đồng bộ có thể thay thế giải pháp truyền thống sử dụng van điều khiển và cho phép tiết kiệm điện năng nhờ khả năng thay đổi tốc độ. Việc loại bỏ van tiết lưu sẽ đơn giản hóa đáng kể hệ thống đường ống và giảm thiểu việc tổn hao áp suất.

khoi-dong-mem-schneider

khoi-dong-mem-schneider

Khởi động mềm

– Như vậy, cả biến tần và khởi động mềm đều có thể thực hiện việc khởi động/ dừng động cơ tốt như nhau. Sự khác biệt cơ bản trong ứng dụng là biến tần có khả năng thay đổi tốc độ làm việc của động cơ nhưng khởi động mềm thì không thể. Khởi động mềm và tiết kiệm điện năng Về mặt công nghệ, có thể dễ dàng tích hợp vào khởi động mềm chức năng dịch lui pha của sóng điện áp để tiết kiệm điện năng khi động cơ làm việc ở chế độ nhẹ tải.

– Tuy nhiên, trên thực tế động cơ có thể tiêu tốn nhiều điện năng hơn khi sử dụng chức năng này. Chức năng tiết kiệm điện năng của khởi động mềm, nếu có, thực chất là nhằm vào việc cải thiện hiệu suất động cơ. Thực tế chế độ làm việc ảnh hưởng đến phân nửa tổn hao của động cơ, nửa kia là tổn hao cơ (ma sát và thông gió). Như vậy, với động cơ có hiệu suất 95%, điện năng tiết kiệm được tối đa là 2.5%. Theo kết quả thực nghiệm, để đạt được mức tiết kiệm trên, động cơ phải giảm xuống dưới 50% tải trong ít nhất 25% khoảng thời gian của chu trình làm việc. Những thiết bị cần thiết phải tiết kiệm điện năng như quạt và bơm lại hiếm khi làm việc dưới 80% tải.

– Trong những ứng dụng này, việc tiết kiệm điện năng thực sự chỉ đạt được bằng cách giảm tốc độ động cơ. Đối với những ứng dụng khác mà việc tiết kiệm điện năng có thể cần tính đến như máy nén khí và băng tải, chu trình vận hành thường có xu hướng buộc động cơ đột ngột quay lại trạng thái đầy tải. Việc áp toàn mômen tải lên trục động cơ lập tức như vậy có thể làm cho động cơ đang ở trạng thái non kích từ (để tiết kiệm điện năng) hút dòng lớn trong quá trình phục hồi mômen điện từ. Do đó, một phần hoặc tất cả điện năng được tiết kiệm trong lúc non tải sẽ tiêu hao trong quá trình quá độ này. Ngoài ra, để chức năng tiết kiệm điện năng hoạt động, chúng ta không thể sử dụng công tắc tơ nối tắt phần điện tử công suất trong khởi động mềm và do đó chịu thêm tổn hao và ảnh hưởng của hòa tần bậc cao. Thông thường khởi động mềm tiêu tán 3 watt cho mỗi ampe của dòng động cơ và cần phải trừ đi tổn hao này từ phần điện năng tiết kiệm được khi tính hiệu quả thực. Như vậy, mặc dù nhiều nhà sản xuất giới thiệu chức năng tiết kiệm điện năng của khởi động mềm, thực tế rất khó đánh giá và hiệu quả kinh tế khi đưa vào vận hành vẫn cần xem xét lại.

- Biến tần và tiết kiệm điện năng Lĩnh vực có thể sử dụng biến tần để tiết kiệm điện năng là các hệ thống có mômen tải thay đổi theo tốc độ mà bơm và quạt ly tâm là những ứng dụng điển hình. Quan hệ giữa tải và vận tốc tuân theo luật đồng dạng: lưu lượng tỉ lệ bậc nhất, áp suất tỉ lệ bình phương, công suất tỉ lệ lập phương với vận tốc. Dưới đây, để làm rõ cơ chế tiết kiệm điện năng chúng ta sẽ khảo sát trường hợp bơm ly tâm.

Biến tần Mitsubsihi

4 Bình luận

  1. Thế Tháng chạp 15, 2016
    Trả lời

    Tôi có cái máy nghiền sử dụng động cơ 7.5HP, khi khởi động nó gầm rất lớn, tôi muốn sử dụng chức năng khởi động nhẹ nhàng, vậy có thể dùng biến tần hay dùng khởi động mềm thì ok?

    Mong nhận được tư vấn
    Xin cảm ơn

    • admin Tháng chạp 16, 2016
      Trả lời

      Chào anh Thế.
      Không biết động cơ của anh hiện tại đang sử dụng chế độ khởi động sao/tam giác hay trực tiếp?
      Anh sử dụng khởi động mền hay biến tần để mở máy mềm mại đều được, tuy nhiên nếu anh không cần chức năng gì thêm anh có thể chọn khởi động mềm cho tiết kiệm tài chính hơn

      Thân mến!

  2. Trí Tháng chạp 24, 2016
    Trả lời

    Cho tôi hỏi,
    Khi nào nên sử dụng biến tần, khi nào sử dụng khởi động mềm? Nguyên lý của Biến tần và khởi động mềm có giống nhau không?

    • admin Tháng chạp 26, 2016
      Trả lời

      Nguyên lý của biến tần và khởi động mềm về cơ bản tương đối giống nhau là dùng để điều chỉnh tần số đầu ra, nhưng biến tần cao cấp hơn do nó được tích hợp nhiều tính năng khác


Gửi phản hồi