Tìm hiểu sự khác biệt giữa biến tần và khởi động mềm

Biến tần và khởi động mềm đều là thiết bị cho phép khởi động động cơ trong hệ thống điện, tuy nhiên chúng lại có cách vận hành và tính ứng dụng khác nhau. Cùng tìm hiểu sự khác biệt giữa hai thiết bị này qua bài viết dưới đây, giúp bạn có thêm thông tin trước khi lựa chọn giải pháp phù hợp.

Tìm hiểu về biến tần

Biến tần là thiết bị điện tử có khả năng biến đổi dòng điện 1 chiều hoặc xoay chiều thành dòng điện xoay chiều có tần số và điện áp điều chỉnh được. Thông qua việc thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ, biến tần có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến hộp số cơ khí. Xét về bản chất, biến tần là thiết bị hiệu chỉnh công suất.

Tủ Biến Tần

Nguyên lý hoạt động của biến tần

• Giai đoạn 1: Biến tần nhận nguồn đầu vào từ nguồn cung cấp điện (có thể là 1 pha hoặc 3 pha nhưng sẽ ở mức điện áp và tần số cố định, ví dụ 3 pha 220V tần số 50Hz). Nguồn điện sau đó được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này do bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện đảm nhận.
• Giai đoạn 2: Điện áp 1 chiều sẽ được nghịch lưu thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ biến đổi IGBT (tranzito lưỡng cực có cổng cách điện) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM.

Nguyên lý hoạt động của biến tần

Lợi ích của bộ biến tần

• Điều khiển tốc độ động cơ bằng cách điều chỉnh tần số đầu vào, tăng độ chính xác và tính linh hoạt của tốc độ máy móc và dây chuyền sản xuất.
• Đảo chiều quay động cơ khi máy chạy hết hành trình hoặc khi gặp sự cố.
• Bảo vệ động cơ khi gặp các sự cố quá tải, quá áp, sụt áp, mất pha,…
• Giảm thiểu dòng khởi động so với phương pháp khởi động trực tiếp, khởi động sao-tam giác, hạn chế tình trạng sụt áp hoặc khó khởi động.
• Hỗ trợ điều khiển và giám sát động cơ từ xa nhờ các module truyền thông được tích hợp trong biến tần.
• Hạn chế tình trạng khởi động đột ngột của các động cơ mang tải lớn, tránh hư hỏng phần cơ khí, ổ trục, tăng tuổi thọ động cơ, giảm chi phí bảo trì.
• Tiết kiệm năng lượng tới 40% so với phương pháp chạy động cơ trực tiếp.
• Giảm thiểu công suất phản kháng từ động cơ, giảm chi phí lắp đặt tụ bù, giảm thiểu hao hụt điện năng trên đường dây.
• Giảm độ ồn và độ rung của động cơ, cải thiện môi trường làm việc và sức khỏe của người lao động.

➤ Xem thêm: Các loại biến tần

Tìm hiểu về khởi động mềm

Khởi động mềm là thiết bị khởi động, sử dụng để hỗ trợ quá trình khởi động của động cơ điện AC, giúp bảo vệ động cơ khỏi bị hư hại do dòng điện lớn đột ngột khi khởi động và tránh sụt áp lưới điện bằng cách tăng dần điện áp cấp vào động cơ trong khoảng từ 2 đến 5 giây.

Tủ điện khởi động mềm

Bằng cách điều chỉnh tốc độ tăng điện áp, khởi động mềm đảm bảo gia tốc mượt mà, giảm mô-men xoắn cho động cơ từ 1 pha đến 3 pha.

Khởi động mềm có cấu tạo 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 bộ khởi động mềm

Khởi động mềm gồm 3 cặp thyristor (SCR) đấu song song ngược.

• Ở trạng thái ngắt điện, SCR ngăn không cho dòng điện chạy qua.
• Ở trạng thái mở: Thyristor dần mở góc kính, cho phép dòng điện chạy qua. Động cơ bắt đầu khởi động và tăng tốc dần. Điện áp được điều khiển bằng cách điều chỉnh góc mở của van.
• Khi thyristor mở hoàn toàn: Động cơ đạt tốc độ tối đa cho phép khi điện áp đạt giá trị định mức.
• Khi động cơ đạt tốc độ định mức: contactor bypass được đóng lại, hệ thống tự động bypass qua điện lưới, không qua bộ thyristo.

Nguyên lý hoạt động của khởi động mềm

Lợi ích của khởi động mềm

• Hỗ trợ quá trình khởi động, giảm sụt áp điện lưới.
• Bảo vệ động cơ khi có sự cố quá dòng, quá áp, mất pha, lỗi pha đầu vào và đầu ra, non tải, bảo vệ ngắn mạch cho tải, bảo vệ quá tải.
• Tăng tuổi thọ động cơ và các chi tiết thiết bị cơ khí.

Những điểm khác nhau giữa biến tần và khởi động mềm

Cùng có chức năng khởi động động cơ, tuy nhiên về bản chất khởi động mềm chỉ có tác dụng làm "mềm" quá trình khởi động hoặc dừng động cơ, trong khi đó biến tần cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ trong suốt quá trình hoạt động, đồng thời hỗ trợ đảo chiều động cơ và nhiều tính năng khác.

Qua bài viết trên, hi vọng bạn có thêm những thông tin hữu ích và lựa chọn thiết bị phù hợp theo yêu cầu của hệ thống điện. Nếu bạn cần tư vấn về biến tần và khởi động mềm, vui lòng liên hệ với chúng tôi để được hỗ trợ.