Biến tần là thiết bị điều khiển công suất sử dụng công nghệ biến đổi tần số và công nghệ vi điện tử để điều khiển động cơ xoay chiều bằng cách thay đổi tần số của nguồn điện làm việc của động cơ. Bộ biến tần chủ yếu bao gồm bộ chỉnh lưu (AC sang DC), bộ lọc, bộ biến tần (DC sang AC), bộ hãm, bộ truyền động, bộ phát hiện, bộ xử lý vi mô, v.v.
*Nguyên tắc tiết kiệm năng lượng của biến tần công nghiệp:
1. Tiết kiệm năng lượng bằng cách điều chỉnh tốc độ
Để đảm bảo độ tin cậy của thiết bị sản xuất, các xí nghiệp công nghiệp có một biên độ truyền động nhất định so với tải trọng thiết kế.
Do đó, nhiều động cơ không chạy đầy tải, và mô-men xoắn dư thừa làm tăng tiêu thụ công suất hoạt động và gây lãng phí năng lượng điện.
Đối với tình huống này, chức năng điều khiển tốc độ của biến tần có thể làm giảm tốc độ chạy của động cơ, để động cơ có thể duy trì điện áp không đổi trong khi giảm tiêu thụ điện năng.
2. Tiết kiệm năng lượng thông qua điều chỉnh năng động hiệu quả
Chức năng đầu ra đo lường và điều khiển của bản thân biến tần liên tục theo dõi sự thay đổi của tải và nhanh chóng thực hiện các điều chỉnh để thích ứng với sự thay đổi của tải, để đầu ra động cơ luôn duy trì hiệu suất cao.
3. Tiết kiệm năng lượng thông qua chức năng V/F
Trong điều kiện đảm bảo mô-men xoắn đầu ra của động cơ, bản thân bộ chuyển đổi tần số có thể tự động điều chỉnh đường cong V/F, giảm mô-men xoắn đầu ra của động cơ và giảm dòng điện đầu vào, do đó đạt được mục đích tiết kiệm năng lượng.
4. Tiết kiệm năng lượng thông qua chức năng khởi động mềm
Như chúng ta đã biết, khi động cơ được khởi động ở điện áp đầy đủ, theo yêu cầu về mô-men khởi động của động cơ, dòng điện kéo từ lưới vào khoảng 7 lần dòng điện định mức của động cơ.
Nếu dòng khởi động lớn không chỉ gây lãng phí điện năng mà còn tạo ra sự dao động lớn hơn cho điện áp lưới. Việc lưới điện biến động liên tục cũng sẽ làm tăng tổn thất đường dây và tổn thất biến đổi.
Thông qua chức năng khởi động mềm của biến tần, dòng khởi động của động cơ có thể tăng dần từ 0 đến dòng định mức của động cơ, làm giảm hiệu quả tác động của dòng khởi động lên lưới, không chỉ giảm
lãng phí công suất dòng điện lớn mà còn làm giảm tác động đáng kể của quán tính khởi động lên thiết bị Tác động làm giảm tổn thất tuổi thọ thiết bị.
5. Tiết kiệm năng lượng bằng cách cải thiện hệ số công suất
Phần lớn động cơ không đồng bộ 3 pha là tải cảm, do động cơ hấp thụ một lượng lớn công suất phản kháng trong quá trình hoạt động nên hệ số công suất thấp.
Sau khi sử dụng bộ biến tần, đặc tính của nó trở thành: AC-DC-AC. Sau quá trình chỉnh lưu và lọc biến tần, đặc tính trở kháng của biến tần vào lưới là điện trở, giúp cải thiện hệ số công suất và giảm tổn thất công suất phản kháng.
Tóm lại, biến tần có một số tác dụng tiết kiệm năng lượng nhất định trong nhiều trường hợp, và thậm chí hiệu quả này còn cực kỳ quan trọng trong một số trường hợp. Do đó, với tư cách là một sự đổi mới công nghệ xuất sắc, bộ biến tần về cơ bản xứng đáng được quảng bá mạnh mẽ.
*Sự hiểu lầm về tiết kiệm năng lượng và tiết kiệm điện của bộ biến tần:
Do sự tiến bộ mạnh mẽ của công nghệ chuyển đổi tần số và sự thúc đẩy mạnh mẽ của các nhà cung cấp bộ biến tần, một số doanh nghiệp công nghiệp đã đánh đồng việc sử dụng bộ biến tần với tiết kiệm năng lượng.
Tuy nhiên, trong thực tế sử dụng, do các tình huống khác nhau, nhiều công ty đã dần phát hiện ra trong thực tế không phải nơi nào sử dụng biến tần cũng tiết kiệm được năng lượng và điện năng.
Vậy nguyên nhân nào dẫn đến tình trạng này và mọi người có những hiểu lầm gì về biến tần?
1. Biến tần có thể tiết kiệm điện khi sử dụng trên tất cả các loại động cơ
Bộ điều tốc biến tần có thể tiết kiệm điện hay không được xác định bởi các đặc tính điều tốc của tải.
Đối với tải ly tâm, quạt và máy bơm nước, tải là tải mô-men bậc hai để đáp ứng công suất đầu ra của động cơ P∝Tn, P∝n3, nghĩa là công suất đầu ra trên trục động cơ tỷ lệ với lập phương của tốc độ.
Có thể thấy, đối với tải mô-men bậc hai, tác dụng tiết kiệm điện của bộ biến tần là nổi bật nhất.
Đối với tải mô-men xoắn không đổi, chẳng hạn như máy thổi khí Roots, mô-men xoắn không liên quan gì đến tốc độ. Nói chung, một cửa thoát khí được thiết lập để được điều khiển bởi một van.
Khi lượng không khí vượt quá nhu cầu, lượng không khí thừa sẽ được thải ra ngoài để đạt được sự điều chỉnh.
Trong trường hợp này, điều chỉnh tốc độ có thể được sử dụng và cũng có thể đạt được hiệu quả tiết kiệm điện.
Ngoài ra, đối với tải điện liên tục, công suất không liên quan gì đến tốc độ. Trong những trường hợp này, không cần sử dụng biến tần.
2. Là một mạch điện tử, bản thân biến tần cũng tiêu thụ điện
Có thể biết từ cấu tạo của bộ biến tần, bản thân bộ biến tần đã có mạch điện tử nên nó tiêu tốn điện năng trong quá trình hoạt động.
Mặc dù nó tiêu thụ ít điện năng hơn so với động cơ công suất lớn, nhưng việc tiêu thụ điện năng của nó là một thực tế khách quan.
*Tóm lược:
Tóm lại, một thực tế là biến tần có chức năng tiết kiệm điện khi chạy ở tần số công nghiệp, nhưng điều kiện tiên quyết của nó là:
1. Công suất và tải cao cho quạt và máy bơm;
2. Bản thân thiết bị có chức năng tiết kiệm điện (hỗ trợ phần mềm);
3. Hoạt động liên tục lâu dài. Đây là ba điều kiện để biến tần thể hiện tác dụng tiết kiệm điện.
Tiết kiệm năng lượng và giảm tiêu thụ là mục tiêu và mục đích vĩnh cửu của công ty biến tần JACT. Vì vậy, biến tần phải được sử dụng hợp lý để thực sự hiện thực hóa chiến lược tiết kiệm, giảm tiêu thụ năng lượng và phát triển bền vững.