Tủ điện biến tần là gì? Công dụng và Ứng dụng trong đời sống

Ngày nay, Tủ điện biến tần được sử dụng phổ biến trong nhiều dây chuyền sản xuất, để quy trình và thao tác điều khiển được tự động hóa, tối ưu tốt hơn, bắt kịp sự phát triển của thời đại công nghệ – kỹ thuật số. Vậy tủ điện biến tần là gì? Có tác dụng gì? Tính ứng dụng và cách lắp đặt ra sao?… Tất cả thông tin này sẽ được trình bày rất chi tiết trong bài viết dưới đây.

Tủ điện biến tần là gì? Có tác dụng gì?

Khái niệm

Tủ điện biến tần là một loại tủ điện được thiết kế chuyên dụng để sử dụng biến tần điều khiển hoạt động của máy móc, dây chuyền sản xuất kết nối với tủ, như điều chỉnh lưu lượng, cột áp, tần số, tốc độ động cơ,… theo như đã cài đặt. Hiện nay, tủ điện biến tần được sử dụng rất phổ biến với mọi mô hình, dây chuyền sản xuất của cơ sở, nhà máy, khu công nghiệp, nhà xưởng,… sản xuất tư nhân và công nghiệp.

Mỗi một tủ điện biến tần thường có chứa đầy đủ thiết bị, bảng điện bao gồm: công tắc, đèn báo, các phím bấm, đầu nối, máy biến áp, rơ le, công tơ, khởi động từ, khối thử, đầu nối dây, với hình dáng bên ngoài hình chữ nhật hoặc hình vuông, có thức thước tương ứng với những thiết bị, chức năng bên trong.

Tác dụng của Tủ điện biến tần?

• Tủ điện biến tần giúp tự động hóa việc điều khiển động cơ theo nhu cầu sử dụng 
• Giúp mọi động cơ và máy móc hoạt động êm ái, trơn tru hơn, vì động cơ khởi động từ từ bởi biến tần giảm dòng điện từ 0hz đến 50hz, không bị giật cục do tần số động cơ bị thay đổi đột ngột
• Tránh tình trạng sụt áp của hệ thống điện cơ sở sản xuất, và ổn định tốc độ động cơ, ổn định điện áp cấp cho động cơ hiệu quả
• Tủ điện biến tần giúp tiết kiệm điện hơn cho dây chuyền sản xuất
• Dễ kết hợp với các cảm biến đầu vào trong dây chuyền sản xuất, có tính tương thích cao với mọi mô hình sản xuất. 
• Bảo vệ động cơ tốt hơn, phòng ngừa tốt tình trạng cháy nổ động cơ
• Lắp đặt tủ điện biến tần có thể cải thiện chỉ số cos phi của dây chuyền sản xuất
• Động cơ hoạt động bền bỉ, tăng tuổi thọ

Nguyên lý làm việc

Một tủ điện biến tần gồm 3 bộ phận chính: bộ phận nghịch lưu, chỉnh lưu và CPU điều khiển. Nó hoạt động dựa trên nguyên lý chính là thay đổi tần số điện áp đầu vào.

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha cấp vào sẽ được tủ điện chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Khi đó, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần là ít nhất 0.96, giá trị không còn phụ thuộc vào tải. 

Sau đó, hệ IGBT[1] (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) sẽ điều chế độ rộng xung (PWM) để điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng.

Sau đó, điện áp xoay chiều 3 pha này sẽ được thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp theo các tham số đã được cài đặt trong bộ điều khiển để dòng điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra thay đổi giá trị tương ứng với động cơ, máy móc, thiết bị trong cơ sở, nhà xưởng sản xuất.

Ngoài ra, tủ điện biến tần ngày nay còn được tích hợp nhiều kiểu điều khiển để phù hợp và tiện lợi hơn với từng loại phụ tải khác nhau, thậm chí có tích hợp cả bộ PID và nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, để thao tác điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA thêm tự động hóa, hiện đại, dễ dàng hơn.

Sử dụng tủ điện biến tần có lợi ích gì?

Tủ điện biến tần thực chất là một thiết bị tủ điện có thể thay đổi tần số và điện áp cung cấp đầu vào cho động cơ điện, từ đó đem lại nhiều lợi ích sau cho động cơ và dây chuyền sản xuất:

• Biến tần giúp mọi động cơ vận hành êm ái, ổn định hơn
• Vì có thể điều chỉnh tần số động cơ từ 0hz – 50hz, động cơ khi khởi động sẽ ít rung hơn, vì vận tốc được tăng từ từ 
• Giảm dòng khởi động động cơ, tránh bị sụt áp đột ngột
• Lắp tủ điện biến tần giúp điện áp cung cấp cho động cơ ổn định hơn, nên dù đó là khu vực có điện áp thường xuyên thay đổi thì động cơ vẫn hoạt động ổn định
• Hạn chế được các tình huống hỏng hóc động cơ do tần số và điện áp không phù hợp, tăng độ bền máy, tăng tuổi thọ động cơ
• Tiết kiệm chi phí sửa chữa, bảo dưỡng máy móc, tiết kiệm được nhiều tiền điện 

Khi nào nên dùng tủ điện biến tần?

Nên trang bị tủ điện biến tần cho động cơ, máy móc, dây chuyền sản xuất trong các trường hợp như sau:

• Động cơ cần hoạt động tăng – giảm tốc độ thường xuyên, liên tục theo nhu cầu sử dụng và yêu cầu công việc
• Với các dây chuyền, cơ sở, công xưởng sản xuất tại các khu vực thường xuyên bị sụt áp, điện áp thay đổi bất thường, không ổn định
• Dùng với các hệ thống động cơ cần khởi động mềm, cần thay đổi điện áp và tần số định mức dòng điện đầu vào
• Ở những nơi nguồn điện công suất không đủ lớn để khởi động máy móc trực tiếp
• …

Ứng dụng của Tủ điện biến tần

• Các dây chuyền, công xưởng sản xuất nhỏ đến lớn nên lắp đặt để tiết kiệm năng lượng, tối ưu hóa nhiều chi phí
• Nên lắp đặt cho động cơ trong hệ thống cấp nước có điều áp, hệ thống khí nén, hệ thống lạnh, hệ thống điều tốc băng tải, và các hệ thống điều khiển theo thuật toán PID
• Nên lắp đặt cho các cơ sở cần điều khiển để suy trì một tốc độ cố định, như: hệ thống quạt khí cho hồ nuôi tôm, nuôi cá, thủy hải sản,… hệ thống quạt gió, tiếp thức ăn – nước uống trong mô hình tự động chăn nuôi gia súc – gia cầm,… máy bơm sinh hoạt, máy bơm chữa cháy, đài phun nước, máy bơm tăng áp, quạt hút cầu thang, quạt thông gió tầng hầm,… cho chung cư, tòa nhà,…
• Nên lắp đặt cho các cơ sở sản xuất, phân xưởng,… đang hướng tới mô hình tự động hóa quy trình điều khiển
• Nên lắp đặt để điều khiển và bảo vệ động cơ công nghiệp cho các động cơ công suất từ nhỏ đến lớn như: phân xưởng, dây chuyền sản xuất, hệ thống bơm sinh hoạt, bơm cứu hỏa, bơm tăng áp, chiler, hệ thống chiếu sáng,…

Cách lựa chọn biến tần cho tủ điện

Để lựa chọn được biến tần phù hợp với tủ điện, có thể dựa theo các nguyên tắc sau:

• Chọn biến tần phù hợp với loại động cơ và công suất động cơ: động cơ loại gì, đồng bộ hay không đồng bộ, 1 pha hay 3 pha, thuộc dòng DC hay AC, điện áp cấp bao nhiêu?… để chọn biến tần phù hợp. Công suất biến tần cùng cần phải tương đương hoặc lớn hơn công suất động cơ.
• Chọn biến tần theo yêu cầu ứng dụng: xác định rõ ứng dụng vào đâu? Tốc độ động cơ bao nhiêu? Có yêu cầu tính năng đặc biệt nào không? …
• Chọn biến tần theo tải thực tế của động cơ, máy móc
• Chọn loại biến tần phù hợp với hệ thống sẵn có, hoặc lựa chọn để thuận tiện thao tác điều khiển, quản lý
• Chọn biến tần theo đúng thông số kỹ thuật của biến tần cũ 
• Chọn theo thương hiệu, quốc gia sản xuất và phân khúc giá cả phù hợp điều kiện tài chính

Các loại tủ biến tần phổ biến hiện nay

Hiện nay có các loại tủ điện biến tần thông dụng nhất như sau:

Tủ bơm cấp nước dùng biến tần

Chức năng: Bơm nước liên tục, hoặc luân phiên theo thời gian, theo lượt như cài đặt, có gọi bơm hỗ trợ khi có máy bơm xảy ra sự cố, có thể điều khiển được áp suất như mong muốn,…

Tủ máy nén khí dùng biến tần

Chức năng: Động cơ trục chính hoạt động ở tốc độ định mức và chỉ ngừng khi không khí đã được nén đến ngưỡng được cài đặt.

Tủ điều khiển băng tải có lắp biến tần

Chức năng: giúp điều khiển băng tải để tăng – giảm tốc phù hợp, không làm đổ vỡ hàng hóa, nguyên liệu,… trên băng tải, có thể kèm theo tính năng cần định lượng trên bang tải

Tủ điều khiển lò dầu lắp biến tần

Chức năng: Tự động điều khiển khởi động, dừng thiết bị theo đúng quy trình công nghệ, tự động hóa sinh nhiệt trong mô hình sản xuất, có chế độ cảnh báo nếu phát hiện sinh nhiệt bất thường, dấu hiệu cháy xém nguyên liệu,…

Tủ điều khiển áp suất cầu thang

Chức năng: Sẽ sử dụng cảm biến áp suất và cảm biến chênh lệch áp suất, để nhận biết và tăng đủ áp suất trong trường hợp hỏa hoạn để ngăn ngừa khói và khí độc xâm nhập vào buồng thang thoát hiểm cho các mô hình tòa nhà, tòa văn phòng,…. Và tiết kiệm điện năng so với phương án sử dụng van điều tiết không khí như trước.

Tủ điều khiển thông gió tầng hầm

Chức năng: Cảm biến đảm bảo tầng hầm luôn thông thoáng, kiểm soát tốt nồng độ Oxy, cảm biến áp suất, cảm biến nồng độ NOx và COx (đặc biệt là CO),… có cảnh bảo khi nhận thấy lưu lượng thông gió hay chri số nồng độ nào đó bất thường, 

Tủ điều khiển nâng hạ

Chức năng: Giúp hệ thống nâng hạ hàng hóa, nguyên vật liệu,… khởi động êm ái, tăng tốc nhẹ nhàng, giảm va đập, giảm tiếng ồn, tiết kiệm điện, vận hành bền bỉ hơn.

Tủ điều khiển quạt trang trại chăn nuôi

Chức năng: có hệ thống cảm biến nhiệt độ, cảm biến độ ẩm và cảm biến tốc độ gió, …cùng thiết bị tự động quạt, bơm nước, điện trở sưởi, thức ăn,…

Tùy theo loại vật nuôi, giai đoạn phát triển của vật nuôi mà các tham số có thể thay đổi.

Tủ điều khiển cân định lượng

Chức năng: dùng để điều khiển, định lượng băng tải, vít tải, máy trộn nguyên liệu trong hệ thống sản xuất thực phẩm, dược phẩm,…

Báo giá tủ điện biến tần Hà Nội

Bình Dương AEC là đơn vị với kinh nghiệm hơn 15 năm hình thành và phát triển, chuyên tư vấn các giải pháp tự động hóa ngành nghề sản xuất, cung cấp đa dạng sản phẩm tủ điện biến tần đến từ thương hiệu khác nhau. 

• Bình Dương AEC là đơn vị dẫn đầu về lĩnh vực điện tự động hóa tại Việt Nam
• Nhà phân phối độc quyền của nhiều thương hiệu nổi tiếng như: Biến tần GTAKE, Màn hình HMI Flexem, Servo OLU tại Việt Nam
• Hệ thống quản lý doanh nghiệp đầy đủ và hiệu quả
• Đội ngũ cán bộ công – nhân viên, chuyên viên dày dặn kinh nghiệm, luôn Uy tín – Nhiệt tình – Chuyên nghiệp

Liên hệ ngay HOTLINE 0931.101.388 hay đến tận nơi Địa chỉ văn phòng: 87-89 Khuất Duy Tiến, Thanh Xuân, Hà Nội để được báo giá chi tiết và tư vấn, hỗ trợ lắp đặt sản phẩm tủ điện biến tần cho quy mô, cơ sở sản xuất của bạn.

Lời kết

Bạn có nhu cầu lắp đặt Tủ điện biến tần cho cơ sở sản xuất, chăn nuôi, dự án, công trình,… hãy liên hệ với Bình Dương AEC qua số HOTLINE 0931.101.388 để được tư vấn, hỗ trợ, báo giá cụ thể. Chúng tôi cam kết sẽ mang tới sản phẩm chất lượng, sử dụng bền vững, lâu năm, đáp ứng được mọi nhu cầu sử dụng của quý khách hàng.