Cấu tạo và các bộ phận cơ bản của biến tần

Tại bài trước, chúng ta đã tìm hiểu về khái niệm Biến tần là gì? Nguyên lý hoạt động của biến tần?. Tại bài này, Beeteco xin được giới thiệu khái quát về cấu tạo và các bộ phận cơ bản bên trong một biến tần, lấy ví dụ từ dòng biến tần Fuji Electric – đang rất phổ biến trên thị trường.

Cấu tạo biến tần bao gồm: khối chỉnh lưu đầu vào, khối nghịch lưu và phần điều khiển.

Bộ chỉnh lưu (Diode)

Ảnh thực tế Diode bên trong biến tần Fuji Electric

Bộ chỉnh lưu cầu diode tương tự với các bộ chỉnh lưu thường thấy trong bộ nguồn, trong đó điện áp xoay chiều được chuyển đổi thành một chiều. Điện áp sau khi chỉnh lưu qua giàn tụ lọc để có điện áp phẳng, ổn định(DC bus) để cung cấp nguồn cho IGBT.

Bộ nghịch lưu (IGBT)

Ảnh thực tế IGBT trong biến tần Fuji Electric

Thiết bị IGBT chuyển mạch nhanh và cho hiệu suất cao. Trong biến tần, IGBT được điều khiển kích mở theo trình tự để tạo xung với các độ rộng khác nhau từ điện áp DC Bus được trữ trong tụ điện. Bằng cách sử dụng phương pháp Điều chế Độ rộng Xung PWM, IGBT có thể được kích mở theo trình tự để đầu ra giống với sóng dạng sin được áp dụng trên sóng mang.

PWM có thể được sử dụng để tạo đầu ra cho động cơ giống hệt với sóng dạng sin. Tín hiệu này được sử dụng để điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ.

Phần điều khiển

Sơ đồ phần điều khiển trong biến tần.

Phần điều khiển sẽ kết nối với mạch ngoại vi nhận tín hiệu đưa vào IC chính để điều khiển biến tần theo cấu hình và cài đặt của người sử dụng

Phần điều khiển bao gồm:

IC chính để xử lý thông tin và điều khiển hoạt động của biến tần.

Ngõ vào analog: nhận tín hiệu điện áp 4-20mA hay điện áp 0-10V

Ngõ vào số: để kích cho biến tần chạy

Ngõ ra analog: kết nối với thiết bị ngoại vi khác để giám sát hoạt động của biến tần.

Ngõ ra số: xuất tín hiệu chạy, cảnh báo…