Biến tần và bộ khởi động mềm được sử dụng rộng rãi trong điều khiển động cơ công nghiệp và điều khiển máy bơm. Biến tần và khởi động mềm đều là thiết bị bán dẫn. Biến tần và Khởi động mềm mặc dù hoạt động trên nguyên tắc, nguyên lí tương tự nhưng lại khác nhau. Bài viết này sẽ giúp bạn hiểu sự khác biệt giữa Khởi động mềm và biến tần.
Nội dung chính bài viết
Tại sao sử dụng biến tần và khởi động mềm?
Khi được khởi động bằng bộ khởi động trực tiếp, một động cơ sẽ tiêu hao dòng khởi động nặng (gấp sáu đến mười lần dòng điện đầy tải của nó). Dòng điện thường xuyên có thể làm giảm tuổi thọ của động cơ. Ngoài ra không thể kiểm soát mô-men xoắn khởi động. Để kiểm soát dòng khởi động biến tần và bộ khởi động mềm được sử dụng.
Biến tần
Bộ biến tần là thiết bị bán dẫn chủ yếu được sử dụng để điều khiển và bảo vệ tốc độ mô-men xoắn của động cơ. Nó có thể khởi động và dừng động cơ một cách trơn tru. Đặc tính mô-men xoắn tốc độ của động cơ có thể được kiểm soát trong suốt quá trình hoạt động của nó dựa trên ứng dụng bằng cách sử dụng VFD. Tốc độ của động cơ có thể được điều khiển từ 0 đến tốc độ định mức của nó (đôi khi cao hơn tốc độ định mức) bằng cách thay đổi tần số đầu vào động cơ.
Nguyên lý hoạt động của biến tần
VFDs điều khiển động cơ bằng cách thay đổi tần số và điện áp của nguồn cung cấp đầu vào. Chúng ta đều biết rằng tốc độ của động cơ tỷ lệ thuận với điện áp cung cấp của nó. Trong VFD đầu tiên, nguồn cung cấp đầu vào được chuyển đổi thành DC và sau đó nó lại được đảo ngược trở lại AC của điện áp mong muốn. Tốc độ của động cơ được thay đổi từ tốc độ 0 đến tốc độ tối đa bằng cách thay đổi mượt mà tần số cung cấp từ 0Hz đến tần số định mức của động cơ. VFD có thể khởi động trơn tru, dừng êm và kiểm soát hoàn toàn tốc độ và mô-men xoắn của động cơ.
Lợi ích của biến tần:
- Tiết kiệm điện là ưu điểm chính của bất kỳ VFD nào.
- Kiểm soát hoàn toàn tốc độ động cơ có thể đạt được bằng cách sử dụng VFD.
- VFD có thể được lập trình để thay đổi tốc độ của động cơ mà nó điều khiển, dựa trên các yếu tố như lưu lượng, áp suất, v.v.
- Hoạt động góc phần tư thứ ba có thể thực hiện được bằng cách sử dụng VFD.
- Kiểm soát mô-men xoắn động và kiểm soát tốc độ hoàn hảo.
- Phù hợp nhất cho thang máy, thang cuốn, máy nghiền, máy trộn, vv nơi tốc độ cần được duy trì mặc dù có sự thay đổi về tải trọng.
- Bảo vệ quá tải nâng cao.
Khởi động mềm:
Khởi động mềm cũng là thiết bị bán dẫn dùng để khởi động hoặc dừng động cơ. Như tên cho thấy nó cung cấp một khởi đầu suôn sẻ và dừng lại trơn tru. Thông thường, bộ khởi động mềm được bỏ qua bởi mạch quá tải công tắc tơ khi động cơ dần đạt tốc độ tối đa và hoạt động trở lại khi động cơ dừng. Khởi động và dừng mềm đạt được bằng cách tạm thời hạ điện áp đầu cuối động cơ.
Nguyên lý hoạt động của bộ khởi động mềm
Một bộ khởi động mềm bao gồm ba cặp thiết bị bán dẫn được kết nối ngược lại như thyristor để điều chỉnh điện áp đầu cuối. Các thyristor này được chuyển đổi theo cách khác để giảm điện áp đầu cuối và dòng khởi động. Điện áp đầu cuối của động cơ có thể được điều khiển bằng cách thay đổi góc bắn của các thyristor.
Lợi ích của khởi động mềm
- Làm giảm hiệu quả dòng khởi động trong quá trình khởi động động cơ.
- Không có sóng hài nào được tạo ra.
- Chi phí thấp so với biến tần.
- Phù hợp nhất cho băng tải, máy bơm và các ứng dụng truyền động bằng dây đai khác.
- Sự khác biệt giữa bộ khởi động mềm và bộ điều khiển tần số thay đổi
Sự khác biệt giữa Soft Starter và VFD
| KHỞI ĐỘNG MỀM | BIẾN TẦN |
| Khởi động mềm được sử dụng để khởi động và dừng động cơ một cách trơn tru. | Biến tần thay đổi được sử dụng để khởi động, dừng và điều khiển động cơ trong suốt quá trình hoạt động của nó |
| Hầu hết các lần khởi động mềm đều bị bỏ qua ngay khi động cơ đạt tốc độ tối đa. | Bộ truyền động tần số thay đổi để điều khiển động cơ trong suốt quá trình hoạt động của nó |
| Không có sóng hài | Sóng hài được tiêm vào nguồn điện lưới. Do đó nên sử dụng các bộ lọc bổ sung. |
Khi nào thì dùng biến tần khi nào thì dùng khởi động mềm
Khởi động mềm:
- Trong các ứng dụng mà việc kiểm soát tốc độ là không cần thiết.
- Trong các ứng dụng mô-men xoắn thấp và trung bình.
- Giảm hao mòn trong quá trình khởi động và dừng.
- Trong các ứng dụng mà chi phí ban đầu thấp.
Biến tần:
- VFD được sử dụng trong các ứng dụng mà việc kiểm soát hoàn toàn tốc độ là điều cần thiết.
- Trong các ứng dụng mô-men xoắn cao.
- Trường hợp chi phí và kích thước ban đầu không phải là vấn đề.
Tuy nhiên hiện nay ở các công suất dưới 22kW thì giá khởi động mềm và biến tần như nhau. Vậy nên với động cơ dưới 22kW thì dùng biến tần.
Xem thêm: Biến tần Inovance – Biến tần chất lượng số 1 Đông Nam Á.
