Biến tần

Các chủ đầu tư và người quản lý hệ thống luôn luôn tìm cách giảm năng lượng tiêu thụ và giảm chi phí. Hệ thống HVAC trong khách sạn luôn là phần tiêu tốn nhiều điện năng nhất. Vì vậy, nếu hệ thống này vận hành với hiệu suất cao sẽ tiết kiệm được nhiều năng lượng cho toàn khách sạn.

Thông thường, chi phí tiền điện cho hệ thống điều hòa không khí chiếm khoảng 50% chi phí tiền điện trong một tòa nhà. Còn lại các phần khác là chiếu sáng, thang máy và các thiết bị điện tử gia dụng…

Biểu đồ tiêu thụ năng lượng của tòa nhà.

Biến tần giúp tiết kiệm năng lượng cho hệ thống tòa nhà

Điều quan trọng nhất để phát hiện các nguồn năng lượng có thể được tiết kiệm khi sử dụng biến tần trong hệ thống HVAC là phải hiểu rõ chu kỳ vận hành của hệ thống cũng như vận hành của bộ phận làm mát/ sưởi ấm so với nhu cầu thực tế. Hầu hết các hệ thống HVAC được thiết kế trong các tòa nhà là để giữ cho tòa nhà vẫn được làm mát ngay cả trong những ngày nóng nhất và giữ cho tòa nhà vẫn ấm ngay cả trong những ngày lạnh nhất. Vì thế, hệ thống HVAC chỉ cần làm việc đầy tải trong vài ngày nóng nhất hoặc lạnh nhất trong năm.

Hệ thống HVAC trong tòa nhà

Những ngày khác trong năm, hệ thống HVAC thường vận hành với công suất thấp hơn công suất thiết kế. Đây là điều kiện phù hợp để sử dụng biến tần (VSD) để tối ưu hóa vận hành của bộ phần sưởi/ làm mát theo đúng yêu cầu thực tế. Biến tần sẽ giảm tốc độ của mô-tơ khi hệ thống không yêu cầu chạy đầy tải, qua đó làm giảm điện năng tiêu thụ trên mô-tơ. Nếu một tòa nhà được thiết kế với hệ thống điều hòa không khí luôn luôn chạy đầy tải, sau đó sử dụng các cánh chắn gió (dampers) để điều tiết nhu cầu làm mát bằng cơ khí sẽ không tiết kiệm được năng lượng.

Vậy có bao nhiêu năng lượng tiết kiệm được ?

Thông thường, một quạt hay bơm ly tâm khi làm việc ở vận tốc bằng 80% tốc độ định mức chỉ tiêu thụ 50% mức năng lượng định mức. Biểu đồ dưới đây mô tả mối quan hệ giữa lưu lượng và công suất tiêu thụ của một bơm ly tâm:

Biểu đồ mô tả mối quan hệ giữa lưu lượng và công suất tiêu thụ của một bơm ly tâm

 Các thiết bị trong hệ thống HVAC có thể sử dụng biến tần để tiết kiệm năng lượng:

  • Quạt AHU
  • Quạt hút
  • Bơm nước chiller
  • Bơm nước nóng
  • Bơm nước tháp giải nhiệt
  • Quạt tháp giải nhiệt

Mô tả Biến tần sử dụng trong tòa nhà

Xét ví dụ sau đây:

Một quạt 37kW làm việc 10 giờ trong 250 ngày. Chi phí tiền điện cho quạt nếu vận hành ở tốc độ đầy tải: 37kW x 25000h x 0.08$/kWh = 7400$

Giả sử quạt không cần phải chạy đầy tải trong suốt thời giam làm việc:

  • 25% thời gian chạy ở 100% tốc độ định mức
  • 50% thời gian chạy ở 80%  tốc độ định mức
  • 25% thời gian chạy ở 60% tốc độ định mức

Tổng chi phí năng lượng cho quạt khi điều khiển bằng biến tần như sau:

37kW x (1.00)3 x 625 x 0.08$/kWh = 1850$

37kW x (0.80)3 x 1250 x 0.08$/kWh = 1900$

37kW x (0.60)3 x 625 x 0.08$/kWh = 400$

Tổng cộng = 4150$

Chi phí năng lượng có thể tiết kiệm được:  7400$ – 4150$ = 3250$

Biến tần giúp mang lại giá trị về kinh tế

Thời gian hoàn vốn khi đầu tư biến tần trung bình khoảng 18-24 tháng, có khi ít hơn 12 tháng. Thời gian hoàn vốn dài hay ngắn tùy thuộc vào độ lớn của hệ thống và tỷ lệ thời gian chạy đầy tải trên tổng thời gian vận hành. Tuổi thọ của các thiết bị trong hệ thống HVAC trong các tòa nhà thông thường từ 15-20 năm, vì vậy khoản chi phí cho trang bị biến tần có thể thu hồi trong khoảng từ một đến hai năm sẽ làm giảm đáng kể chi phí đầu tư cho vận hành về sau.

Dòng biến tần chuyên dùng cho ứng dụng HVAC của Fuji Electric

Biến tần Frenic-eHVAC Fuji Electric

Là dòng biến tần dành riêng cho ứng dụng HVAC , được cải tiến nâng cấp từ dòng Frenic HVAC

với các tính năng nổi bật:

  • Tiết kiệm năng lượng hơn
  • Tích hợp sẵn bộ lọc nhiễu EMC tùy chọn C2/C3 phụ hợp cho nhiều môi trường hoạt động
  • Được trang bị bộ lập trình customized logic lên đến 200 bước.
  • Bàn phím (keypad) đa chức năng hỗ trợ lên đến 19 ngôn ngữ, thânthiệm với người dùng trên toàn thế giới.
  • Tiêu chuẩn IP20, IP00
  • Hỗ trợ nhiều công truyền thông
  • Chuẩn hỗ trợ: RS485, Modbus RTU, BACnet MS/TP
  • Tùy chọn hỗ trợ: Profibus DP, DeviceNet, Lonworks, CC-Link

Biến tần Fuji là một trong những dòng biến tần công nghiệp được sử dụng rộng rãi tại thị trường Việt Nam và nhiều quốc gia trên thế giới. Sản phẩm thuộc tập đoàn Fuji Electric – thương hiệu đến từ Nhật Bản, nổi tiếng với các thiết bị điện công nghiệp có độ ổn định cao, đáp ứng tốt các yêu cầu kỹ thuật khắt khe trong sản xuất.

Bên cạnh biến tần, Fuji Electric còn cung cấp nhiều thiết bị điện công nghiệp khác như PLC, HMI, máy cắt, contactor, rơ le nhiệt, UPS, máy biến áp… Trong đó, biến tần Fuji được đánh giá cao nhờ độ bền, khả năng điều khiển chính xác và dải công suất rộng, phù hợp từ ứng dụng đơn giản đến tải nặng.


Đặc điểm nổi bật của biến tần Fuji Electric

1. Thân thiện với môi trường

Biến tần Fuji đáp ứng các tiêu chuẩn hạn chế chất độc hại RoHS của châu Âu, đảm bảo an toàn cho người sử dụng và thân thiện với môi trường trong quá trình vận hành lâu dài.


2. Hiệu suất điều khiển cao, tiết kiệm năng lượng

Các dòng biến tần Fuji được thiết kế để:

  • Điều khiển tốc độ động cơ chính xác

  • Giảm tổn hao điện năng

  • Tối ưu hiệu suất cho cả tải nhẹ và tải nặng

Nhờ đó, biến tần Fuji thường được sử dụng trong các hệ thống bơm, quạt, băng tải, máy nén, máy cuốn, nơi yêu cầu tiết kiệm điện và vận hành ổn định.


3. Độ bền cao, dễ bảo trì

Biến tần Fuji có tuổi thọ thiết kế lên đến 10 năm trong điều kiện sử dụng tiêu chuẩn. Cấu trúc bên trong rõ ràng, dễ tiếp cận giúp:

  • Thuận tiện cho việc bảo trì

  • Dễ thay thế linh kiện khi cần

  • Giảm thời gian dừng máy


4. Dễ cài đặt và vận hành

Biến tần Fuji cho phép:

  • Cài đặt trực tiếp thông số trên bàn phím

  • Kết nối và cài đặt thông qua máy tính

  • Dễ tích hợp vào hệ thống điều khiển hiện hữu

Điều này giúp kỹ sư và thợ điện rút ngắn thời gian cấu hình, đặc biệt trong các dự án lắp đặt số lượng lớn.


Các dòng biến tần Fuji thông dụng hiện nay

FRENIC-Mini Series

FRENIC-Mini là dòng biến tần công suất nhỏ, thiết kế gọn, dễ sử dụng.

Ứng dụng phổ biến:

  • Quạt

  • Bơm

  • Máy công cụ

  • Băng tải

  • Máy đóng gói, máy chế biến

Dải công suất: từ 0.1 kW đến 15 kW
Phù hợp cho các hệ thống điều khiển đơn giản, không yêu cầu tải nặng.


FRENIC-Ace Series

FRENIC-Ace là dòng biến tần đa năng, đáp ứng cả tải nhẹ và tải nặng.

Ứng dụng:

  • Máy nén

  • Máy cuốn

  • Máy khuấy

  • Bơm, quạt

  • Dây chuyền sản xuất

Dải công suất: từ 0.1 kW đến 315 kW
Đây là một trong những dòng biến tần Fuji được sử dụng nhiều nhất trong công nghiệp.


FRENIC-Mega Series

FRENIC-Mega là dòng biến tần chuyên cho tải nặng, thiết kế để làm việc trong điều kiện khắc nghiệt.

Ứng dụng điển hình:

  • Cần cẩu

  • Máy cuốn tải lớn

  • Máy nén công suất cao

Dải công suất: từ 0.4 kW đến 710 kW
Thường dùng trong nhà máy, cảng, khu công nghiệp nặng.


Các dòng biến tần Fuji chuyên dụng khác

Ngoài các series phổ biến trên, Fuji Electric còn cung cấp nhiều dòng biến tần chuyên biệt cho từng ứng dụng:

  • FVR-Micro – biến tần Fuji Micro

  • FRENIC-Multi – biến tần đa năng

  • FRENIC-Lift – chuyên cho thang máy

  • FRENIC-HVAC – chuyên cho hệ HVAC

  • FRENIC-AQUA – chuyên cho bơm nước

  • FRENIC-VG – biến tần vector hiệu suất cao

  • FRENIC-ECO – biến tần tiết kiệm năng lượng

Việc lựa chọn đúng dòng biến tần giúp hệ thống hoạt động ổn định, tiết kiệm chi phí và dễ bảo trì.


Nên chọn dòng biến tần Fuji nào?

Việc lựa chọn biến tần Fuji cần dựa trên:

  • Công suất và đặc tính tải

  • Môi trường làm việc

  • Yêu cầu điều khiển (đơn giản hay phức tạp)

  • Thời gian vận hành liên tục

Không nên chọn biến tần chỉ dựa vào công suất động cơ, mà cần xem xét đặc tính tải thực tế để đảm bảo độ bền và hiệu quả lâu dài.


Liên hệ tư vấn & báo giá biến tần Fuji

Nếu bạn cần tư vấn lựa chọn biến tần Fuji Electric phù hợp cho hệ thống điện hoặc dây chuyền sản xuất:

Ms Nhung – 0907 764 966
Website: https://dienhathe.com


FAQ – Câu hỏi thường gặp

1. Biến tần Fuji có phù hợp cho tải nặng không?
Có, các dòng như FRENIC-Ace và FRENIC-Mega được thiết kế cho tải nặng.

2. Biến tần Fuji có bền không?
Được đánh giá cao về độ ổn định và tuổi thọ trong công nghiệp.

3. Có thể dùng FRENIC-Mini cho bơm và quạt không?
Có, đây là ứng dụng rất phổ biến của dòng Mini.

4. Fuji Electric có dòng biến tần chuyên cho HVAC không?
Có, dòng FRENIC-HVAC được thiết kế riêng cho hệ HVAC.

5. Có hỗ trợ tư vấn chọn biến tần theo ứng dụng không?
Có thể liên hệ trực tiếp để được tư vấn theo nhu cầu thực tế.

Cách chọn điện trở xả cho Biến tần Hitachi

1. Giới thiệu về điện trở xả cho biến tần Hitachi:

Hiện nay, hầu như tất cả các nhà máy, công ty nói riêng cũng như lĩnh vực tự động hóa nói chung đều có sử dụng biến tần. Ở đâu có động cơ thì ở đó khả năng có biến tần rất cao. Biến tần là thiết bị điều khiển không thể thiếu trong các ứng dụng phổ biến như: bơm-quạt, cẩu trục-tời, máy giặt công nghiệp, băng tải, thang tải hàng-thang máy, dệt, đùn…

Một thiết bị kèm theo với biến tần cũng góp phần không nhỏ giúp cho hệ thống điều khiển được ổn định hơn, trơn tru hơn chính là điện trở xả. Vậy tại sao ta phải sử dụng điện trở xả? Và phải gắn điện trở xả thế nào mới phù hợp với biến tần Hitachi?

Sau đây, Công ty TNHH Thương Mại Kỹ Thuật ASTER xin giới thiệu thêm đến Quý Khách hàng về cách chọn điện trở xả cho biến tần Hitachi.

Mọi chi tiết thắc mắc-nhu cầu về biến tần Hitachi xin Quý khách hàng liên hệ trực tiếp với chúng tôi qua số điện thoại Hotline: 0909 41 61 43 (Mr. Minh).

 

Điện trở xả (điện trở thắng) cho biến tần Hitachi.

 

2. Vì sao phải gắn thêm điện trở xả:

 

Sơ đồ nguyên lý hoạt động chung của Biến tần Hitachi.

Đầu tiên, điện áp ngõ vào AC sẽ đi qua bộ chỉnh lưu sẽ thành nguồn điện DC 1 chiều tại Bus DC (vị trí gắn thêm điện trở xả) sau đó được nghịch lưu qua khối công suất IGBT để trở thành nguồn điện AC cung cấp cho động cơ.

Khi điện áp 1 chiều trên bus DC cao quá mức cho phép thì biến tần sẽ báo lỗi quá áp (Over voltage).

* Nguyên nhân bị báo lỗi quá áp (over voltage):

– Thời gian giảm tốc (Deceleration time) cài đặt cho biến tần quá ngắn. Do một số đặc tính của tải nên biến tần không hãm được động cơ theo thời gian đã cài đặt, điện áp trên DC Bus vượt mức cho phép.

 – Tải ngõ ra của biến tần ở trạng thái tải hãm tái sinh (trong cơ cấu nâng hạ). Trường hợp tải đang có quán tính cao, khi dừng quá nhanh (động cơ lúc này tạm thời trở thành một máy phát điện) thì điện áp trên DC Bus sẽ lên cao do điện áp động cơ trả về, nếu điện áp DC này không được giải phóng ra kịp thì biến tần sẽ báo lỗi quá áp.

Chính vì vậy nên ta cần gắn thêm điện trở xả cho biến tần để điện áp DC được giải phóng kịp thời, tránh biến tần bị báo lỗi quá áp (Over voltage).

3. Cách chọn điện trở xả cho biến tần Hitachi:

Nếu thông số điện trở (Ohm) của điện trở xả quá cao sẽ dẫn đến điện áp trên DC Bus đổ vào chậm thì biến tần có thể sẽ vẫn báo lỗi quá áp (Over voltage).

Nếu thông số điện trở (Ohm) của điện trở xả quá thấp thì điện áp trên Bus DC xả qua nhanh và nhiều hơn nên có thể gây hỏng điện trở xả hoặc do Ohm nhỏ nên tốc độ xả liên tục và cường độ xả lớn sẽ làm hỏng thiết bị trong biến tần: Braking Unit (R=U/I).

Về phần Công suất (W) của điện trở xả thì tùy vào ứng dụng mà chúng ta chọn đúng công suất như hãng biến tần Hitachi quy định hoặc công suất lớn hơn 2 đến 3 lần so với tài liệu hướng dẫn mà hãng biến tần cung cấp.

Do vậy nên chúng ta phải chọn thông số Điện trở (Ohm) của điện trở xả cho biến tần chính xác với khuyến cáo của hãng biến tần Hitachi-Nhật Bản để biến tần cũng như hệ thống hoạt động ở trạng thái ổn định nhất.

Đối với mỗi hãng thì thông số điện trở xả sẽ khác nhau vài thiết kế khác nhau

Bảng thông số điện trở xả cho dòng biến tần SJ700D của hãng Hitachi-Japan.

Một số dòng biến tần Hitachi có tích hợp sẵn Braking Unit để điều khiển điện trở xả: dòng biến tầnSJ700D với công suất của biến tần lên đến 22kW (30Hp) và dòng NJ600B với công suất lên đến 30kW (40Hp). Riêng dòng WJ200 và WJ200N đều có tích hợp sẵn Braking Unit.

 Những dòng biến tần như biến tần Hitachi SJ700D có công suất lớn hơn 22kW (30Hp), NJ600Blớn hơn 30kW (40Hp) khi muốn gắn điện trở xả thì phải sử dụng thêm bộ thắng động năng DBU (Dynamic Braking Unit).

4. Các ứng dụng cần sử dụng điện trở xả

 – Tải có quán tính lớn: cẩu trục, tời, thang máy, máy vắt li tâm, máy dệt mang bánh đà…

 – Tải cần Mô-men khởi động lớn và tăng tốc nhanh: máy khuấy-trộn, máy nghiền…

 – Tải có Mô-men thay đổi liên tục: máy sàng, truyền động cam…

 – Một số tải cần dừng gấp…

Hiện nay, hầu như tất cả các nhà máy, công ty nói riêng cũng như lĩnh vực tự động hóa nói chung đều có sử dụng biến tần. Ở đâu có động cơ thì ở đó khả năng có biến tần rất cao. Biến tần là thiết bị điều khiển không thể thiếu trong các ứng dụng phổ biến như: bơm-quạt, cẩu trục-tời, máy giặt công nghiệp, băng tải, thang tải hàng-thang máy, dệt, đùn…

Biến tần hiện nay là dòng sản phẩm thông dụng trong hầu hết các ngành công nghiệp có sử dụng động cơ.

Đối với mỗi loại biến tần đều có những đặc tính và thông số kỹ thuật khác nhau. Tuy nhiên để chọn biến tần như thế nào để phù hợp với từng loại tải của động cơ không hề dễ chút nào. Nếu bạn để ý một chút thì có lẽ sẽ đơn giản hơn nhiều đấy.

Dưới đây Điện Hạ Thế sẽ tổng hợp một số cách lựa chọn biến tần cơ bản nhất áp dụng cho từng loại tải. Hiện nay trên thị trường các dòng biến tần thường được sử dụng nhiều nhất với giá thành kinh tế phải nói đến biến tần biến tần Fuji Electric (Nhật Bản), biến tần Mitsubishi (Nhật Bản), Fedicoteck (Thái Lan), INVT (Trung Quốc), Schneider (Châu Âu),… 

Tùy theo ứng dụng mà bạn lựa chọn biến tần cho phù hợp, theo cách đó bạn sẽ chỉ phải trả một chi phí thấp mà lại đảm bảo độ tin cậy làm việc.

Cách chọn biến tần chung nhất cho tất cả các loại biến tần:

1. Thông số tải (động cơ): Trước tiên phải xem kỹ những thông số trên động cơ:

–    Công suất bao nhiêu?

–    Cấp điện áp(V)?

–    Dòng khởi động(A)?

–    Loại tải? (bơm, quạt, ngang, nâng hạ,…)

Bạn nên chọn công suất biến tần bằng công suất động cơ, kèm theo kiểm tra dòng điện định mức của biến tần phải đáp ứng đủ dòng tải của động cơ nữa nhé.

2. Cấp điện áp tải: Cấp điện áp thường dùng trong công nghiệp tại Việt Nam thường là 220V/1P, 380V/3P. Nhưng một số động cơ của Nhật thường dùng 220V/3P , cho dù điện áp vào 1P hay 3P thì điện áp đầu ra của biến tần cũng đều là 3P.

3. Ứng dụng: Ngoài 2 thông số vừa nêu trên thì còn phải tùy thuộc vào ứng dụng để xác định chính xác loại biến tần cần dùng. Thông thường có 3 loại tải như sau:

Tải nhẹ: loại này thường điền khiển đơn giản, công suất nhỏ nên dùng các dòng cơ bản cho tiết kiệm chi phí như bơm, quạt…

Tải trung bình (tải ngang): ứng dụng cho băng tải, máy đóng gói… khi chọn cần chú ý thêm moment tải,

Tải nặng: ứng dụng cho thang máy, cẩu trục, máy đùn….

Lưu ý: Một số ứng dụng có thời gian tăng giảm tốc ngắn, bạn sẽ phải sử dụng thêm điện trở xả nữa nhé!

Chức năng điện trở xả sử dụng cho biến tần

Khi dùng biến tần điều khiển động cơ, có 1 số trường hợp sử dụng điện trở xả.Vậy khi nào cần dùng điện trở xả cho biến tần? Mục đích của nó là gì? Và giá trị là bao nhiêu cho phù hợp?  Sau đây mời các bạn cùng mình tìm hiểu nhé.

1. Mục đích lắp điện trở xả cho biến tần:

Điện trở xả (resistor) Được sử dụng trong các ứng dụng tải có quán tính lớn và yêu cầu dừng nhanh hoặc các ứng dụng mà tốc độ thực tế của motor vượt cao hơn tốc độ được điều khiển bằng biến tần (Ví dụ như cần cẩu, băng tải, thang nâng hàng…).

Lúc này động cơ sẽ hoạt động ở chế độ tương đương với một máy phát. Năng lượng từ động cơ trả về biến tần sẽ làm tăng điện áp trên DC bus. Độ chênh lệch giữa tốc độ thực của motor và tốc độ biến tần càng lớn thì năng lượng trả về càng cao. Điện áp trên DC bus tăng quá cao và đột ngột trong thời gian ngắn có thể làm hỏng biến tần. Nếu có điện trở xả, năng lương dư thừa này sẽ được xả ra và tiêu tán trên điện trở xả duới dạng nhiệt.

 

Hình ảnh lắp đặt điện trở xả

2. Lắp đặt và cài đặt chân chức năng điện trở xả trong biến tần Fuji Engineering:

Bằng việc thiết kế gọn nhẹ và hàm cài đặt đơn giản, giúp cho quá trình đấu nối dễ dàng.

Việc cài đặt trở nên đơn giản chỉ với 3 hàm như sau:

F5-02: Chức năng ngõ ra Relay ( Phát hiện tần số đầu ra )

F8-19: Phát hiện giá trị tần số( hZ)

F8-20: Phát hiện tần số trễ( hZ )

Hình ảnh thực tế biến tần Fuji Engineering lắp cho tủ điều khiển cẩu trục có gắn thêm điện trở xả

3. Lựa chọn giá trị của điện trở xả:

Việc lựa chọn điện trở xả phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Công suất của động cơ, tải của động cơ, hãng biến tần …. Mỗi hãng biến tần đều có thông số chọn điện trở xả khác nhau. Vì vậy, khi lựa chọn điện trở xả thì cần xem xét các yếu tố trên và theo sự chỉ dẫn của nhà sản xuất biến tần.

Bảng thông số chọn điện trở xả cho biến tần Fuji Engineering FED-C series

Là thiết bị dùng để thay đổi và điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều 3 pha. Biến tần đang sở hữu những tính năng và tiện ích vượt trội mà người dùng khó có thể tìm thấy ở những sản phẩm khác. Trong đó, phải kể đến 5 lợi ích nổi bật dưới đây đã giúp thiết bị này ngày càng được sử dụng rộng rãi trong ngành tự động hóa.

1. Biến tần giúp điều chỉnh tốc độ động cơ thay đổi theo ý muốn

Biến tần là thiết bị dùng để thay đổi và điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều 3 pha; thông qua việc thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều 3 pha. Như vậy, người dùng chỉ cần thực hiện thao tác đơn giản là điều chỉnh tần số thì đã có thể tự do và liên tục thay đổi tốc độ quay của động cơ một cách linh hoạt và hiệu quả. Chính khả năng tự điều chỉnh tần số đã giúp thiết bị này luôn được các doanh nghiệp trong lĩnh vực tự động hóa ưu tiên lựa chọn hàng đầu khi có nhu cầu sử dụng.

2. Biến tần giúp giảm công suất tiêu thụ điện

Với cấu tạo khoa học và nguyên lý hoạt động thông minh. Biến tần được xem là giải pháp giảm tổn thất điện năng trong ngành tự động hóa hiện nay. Cụ thể, thiết bị này sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ hiện đại nên hiệu suất chuyển đổi nguồn của bộ biến tần rất cao. Theo đó, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống. Đặc biệt trong những trường hợp công nghệ sản xuất đòi hỏi phải điều chỉnh lưu lượng, áp suất ở động cơ máy bơm hay quạt gió theo mức tải phù hợp với từng thời điểm khác nhau thì việc thay đổi động cơ dẫn động là thích hợp nhất, đặc biệt tiết kiệm điện năng.

3. Tận hưởng các tính năng thông minh, linh hoạt khi sử dụng biến tần

Thêm một lợi ích của biến tần luôn được lòng người sử dụng chính là họ được tận hưởng các tính năng thông minh, linh hoạt như tự động nhận dạng động cơ, có thể lập được 16 cấp độ, tính năng điều khiển thông qua mạng, quá trình khởi động và dừng động cơ rất êm nên kéo dài tuổi thọ của động cơ. Ngoài ra, nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lưc hiện nay nên tần số chuyển mạch xung có thể lên đến dải tần số cao nhằm giảm tải tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lối sắt động cơ.

Fuji Engineering –  Dòng biến tần mới đang được thị trường đón nhận.

4. Biến tần giúp kiểm soát được các hoạt động của hệ thống và thông số vận hành máy móc

Đối với biến tần, hệ thống máy có thể kết nối với máy tính ở trung tâm. Như vậy, từ trung tâm điều khiển nhân viên vận hành có thể thấy được hoạt động của hệ thống và các thông số vận hành (vòng quay, áp suất…), trạng thái làm việc cũng như cho phép chẩn đoán, điều chỉnh và xử lý các sự cố ngoài ý muốn như lỗi lệch pha, mất pha…

5. Biến tần giúp tăng hiệu suất làm việc, giảm tải hư hỏng máy móc

Với hệ thống điều khiển tiên tiến và hiện đại, biến tần luôn đem lại cảm giác an toàn, tiện lợi, đồng thời hiệu suất làm việc cao nhưng lại ít bảo dưỡng hơn. Lợi ích vượt trội này giúp người dùng tiết kiệm chi phí cũng như nguồn nhân lực để vận hành máy móc. Với những lợi ích khó tìm thấy ở những sản phẩm khác, biến tần đang ngày càng mang lại nhiều lợi ích thiết thực cho các doanh nghiệp.

 

Thị trường ngày nay khá phong phú và đa dạng mẫu mã các dòng Biến tần. Việc chọn cho mình một địa chỉ tin cậy luôn là nỗi băn khoăn của nhiều khách hàng.

Tổng quan về biến tần Fuji trong ứng dụng công nghiệp

Biến tần Fuji là dòng thiết bị điều khiển động cơ được sử dụng khá phổ biến trong các hệ thống công nghiệp tại Việt Nam. Sản phẩm đến từ Fuji Electric, một trong những hãng có lịch sử phát triển lâu đời trong lĩnh vực điện – tự động hóa, đặc biệt là công nghệ bán dẫn công suất và IGBT.

Trong thực tế thi công, biến tần Fuji thường được lựa chọn cho các ứng dụng bơm, quạt, băng tải và máy móc sản xuất nhờ khả năng vận hành ổn định, tham số cài đặt rõ ràng và độ bền cao. Dòng Frenic-ACE là một trong những model được sử dụng nhiều do phù hợp cho cả hệ thống đơn giản lẫn các bài toán điều khiển cơ bản.


Yêu cầu điều khiển thường gặp khi cài đặt biến tần Fuji

Trước khi tiến hành cài đặt, cần xác định rõ yêu cầu vận hành của hệ thống. Trong nhiều công trình, các yêu cầu cơ bản thường bao gồm:

  • Cho phép động cơ chạy thuận (FWD) và chạy nghịch (REV)

  • Điều chỉnh tốc độ động cơ theo nhiều cấp tần số khác nhau

  • Vận hành ổn định trong thời gian dài

  • Dễ thao tác khi bảo trì hoặc thay đổi chế độ chạy

Việc xác định đúng yêu cầu ngay từ đầu giúp quá trình cài đặt biến tần Fuji diễn ra nhanh chóng và hạn chế phải chỉnh sửa tham số nhiều lần.

để nắm ch8a1c quy trình cài đặt và vận hành, chúng ta nên tham khảo trước Catalog Fuji, đề tar1nh nhữ lỗi không cần thiết


Chuẩn bị trước khi cài đặt biến tần Fuji

Trước khi cấp nguồn và cài đặt, cần kiểm tra các yếu tố sau:

  • Điện áp nguồn cấp phù hợp với biến tần và động cơ

  • Công suất biến tần phù hợp với công suất động cơ

  • Đấu nối động cơ đúng thứ tự pha

  • Kiểm tra hệ thống tiếp địa

Trong các hệ thống do đơn vị phân phối thiết bị điện triển khai trọn gói, bước kiểm tra này thường được thực hiện song song với quá trình lắp đặt tủ điện nhằm tránh sai sót khi vận hành.


Các bước cài đặt biến tần Fuji cơ bản

Bước 1: Cấp nguồn và kiểm tra ban đầu

Sau khi đấu nối hoàn tất, tiến hành cấp nguồn cho biến tần. Quan sát màn hình hiển thị để đảm bảo không có lỗi bất thường. Nếu biến tần báo lỗi ngay khi cấp nguồn, cần kiểm tra lại nguồn điện và đấu dây.


Bước 2: Cài đặt chế độ chạy thuận – nghịch

Trong các ứng dụng cần đảo chiều động cơ, cần thiết lập chức năng chạy thuận (FWD) và chạy nghịch (REV). Thông thường, biến tần Fuji cho phép lựa chọn điều khiển thuận nghịch bằng:

  • Phím trên bàn phím

  • Tín hiệu từ terminal ngoài

Khi sử dụng tín hiệu ngoài, cần đảm bảo đấu nối đúng chân điều khiển theo sơ đồ của nhà sản xuất.


Bước 3: Cài đặt tần số và các cấp tốc độ

Với các hệ thống cần nhiều mức tốc độ, biến tần Fuji cho phép cài đặt nhiều cấp tần số thông qua các ngõ vào số. Mỗi ngõ vào có thể được gán một giá trị tần số cố định.

Cách làm này thường được áp dụng cho:

  • Băng tải nhiều tốc độ

  • Quạt thông gió nhiều cấp

  • Hệ thống sản xuất theo từng công đoạn

Việc chia rõ các cấp tốc độ giúp người vận hành dễ thao tác và giảm rủi ro chỉnh sai thông số.


Bước 4: Cài đặt thông số động cơ

Đây là bước quan trọng để biến tần nhận diện đúng đặc tính động cơ. Các thông số cần nhập gồm:

  • Công suất động cơ

  • Dòng định mức

  • Điện áp định mức

  • Tần số định mức

Cài đặt đúng thông số giúp động cơ chạy êm, không bị quá dòng và nâng cao tuổi thọ thiết bị.


Bước 5: Chạy thử và kiểm tra

Sau khi hoàn tất cài đặt, tiến hành chạy thử không tải trước, sau đó mới đưa vào tải thực tế. Trong quá trình chạy thử cần theo dõi:

  • Dòng điện động cơ

  • Nhiệt độ biến tần

  • Độ ổn định khi tăng giảm tốc

Nếu phát hiện rung, ồn hoặc báo lỗi, cần dừng hệ thống và kiểm tra lại tham số.


Một số lưu ý thực tế khi cài đặt biến tần Fuji

Từ kinh nghiệm thi công thực tế, có một số lưu ý thường gặp:

  • Không nên đặt thời gian tăng giảm tốc quá ngắn với tải nặng

  • Cần bố trí không gian tản nhiệt phù hợp cho biến tần

  • Tránh đặt biến tần gần nguồn nhiễu mạnh

  • Luôn sao lưu lại tham số sau khi cài đặt xong

Những lưu ý này giúp hệ thống vận hành ổn định và giảm sự cố trong quá trình sử dụng lâu dài.


Biến tần Fuji trong hệ thống cung ứng thiết bị điện

Trong các dự án công nghiệp, biến tần Fuji thường được lựa chọn cùng với các thiết bị đóng cắt và điều khiển khác để tạo thành một hệ thống đồng bộ. Các đơn vị phân phối thiết bị điện có kinh nghiệm sẽ hỗ trợ lựa chọn đúng model biến tần theo công suất, môi trường làm việc và yêu cầu điều khiển.

Hiện nay, Điện Hạ Thế có cung cấp các dòng Biến Tần Fuji phục vụ cho nhiều ứng dụng khác nhau, từ hệ thống bơm quạt đến dây chuyền sản xuất. Việc có sẵn nguồn thiết bị giúp quá trình triển khai và thay thế trong công trình thuận tiện hơn.

Quý khách có thể tham khảm Bảng Giá Fuji để dự toán trước


Kết luận

Cài đặt biến tần Fuji không quá phức tạp nếu nắm rõ yêu cầu vận hành và thực hiện đúng từng bước. Việc chuẩn bị kỹ trước khi cài đặt, nhập đúng thông số động cơ và chạy thử cẩn thận sẽ giúp hệ thống hoạt động ổn định, an toàn và hiệu quả. Với các hệ thống công nghiệp sử dụng biến tần thường xuyên, đầu tư thời gian cài đặt ngay từ đầu là yếu tố rất quan trọng.


FAQ – Câu hỏi thường gặp

1. Có thể cài đặt chạy thuận nghịch trực tiếp trên biến tần Fuji không?
Có. Biến tần Fuji hỗ trợ chạy thuận nghịch bằng phím hoặc tín hiệu ngoài.

2. Biến tần Fuji có phù hợp cho bơm quạt không?
Phù hợp, đặc biệt với các ứng dụng điều chỉnh tốc độ và tiết kiệm năng lượng.

3. Khi cài đặt sai thông số động cơ có ảnh hưởng gì không?
Có thể gây quá dòng, nóng động cơ hoặc báo lỗi khi vận hành.

4. Có cần sao lưu tham số sau khi cài đặt không?
Nên sao lưu để dễ phục hồi khi cần bảo trì hoặc thay thế thiết bị.

5. Biến tần Fuji thường được dùng trong hệ thống nào?
Thường dùng trong bơm, quạt, băng tải và các dây chuyền sản xuất công nghiệp.

Vấn đề tiết kiệm năng lượng đang trở thành vấn đề cấp bách. Đi liền với sự phát triển kinh tế, nhu cầu về tiêu thụ điện năng ngày càng cao ở các nhà máy, xí nghiệp hầu như các thiết bị sử dụng động cơ đều có biến tần. Biến tần được sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau trong ứng dụng điều khiển phù hợp với nhu cầu cụ thể về sản xuất.

Tiết kiệm năng lượng trong xu thế hiện nay chính là một giải pháp tích cực nhất nhằm giảm chi phí sản xuất, giảm giá thành sản phẩm. Từ đó nâng cao được tính canh tranh của sản phẩm trên thị trường.  Hơn thể nữa, các thiết bị có sử dụng biến tần với mục đích tiết kiệm năng lượng điện và hiện đang hoạt động rất hiệu quả và thành công trong nhiều dự án.

 

Trước khi đến với câu hỏi tại sao biến tần lại tiết kiệm điện chúng ta tìm hiểu bài viết biến tần là gì và nguyên lý hoạt động của biến tần

Tại sao sử dụng biến tần tiết kiệm điện

Mục đích chính của biến tần được dùng để điều khiển tốc độ của động cơ, nếu điều chính tần số của biến tần sẽ làm thay đổi tốc độ của motor.

Bình thường động cơ sử dụng điện lưới  3 pha thì động cơ sẽ hoạt động ở tần số 50Hz và tạo ra công suất tối đa ở đầu ra của motor.

 

Biến tần Fedicoteck

Tuy nhiên một số trường hợp công suất đầu không được sử dụng hết và hao phí, nên khi chúng ta lắp biến tần vào sẽ điều chỉnh tần số ở ngõ ra một mức thích hợp để đủ công suất đầu ra cần dùng. Phần trăm công suất không dùng tới sẽ được điều chỉnh bằng biến tần cũng chính là phần điện năng tiêu thụ mà khi lắp biến tần vào chúng ta sẽ tiết kiệm được.

Biến tần tiết kiệm điện như thế nào

Trong sản xuất công nghiệp biến tần được ứng dụng ngày càng phổ biến để điều khiển tốc độ cho các máy móc như: máy nghiền, máy tạo sợi, máy dệt, máy nén khí, băng tải, cẩu trục….. Với nguyên lý hoạt động thông  minh, công suất tiêu thụ tỷ lệ với bậc ba của tốc độ, vì thế giải phát ứng dụng biến tần là sự lựa chọn duy nhất cho khả năng tiết kiệm điện cao.

 

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo công nghệ  hiện đại. Chính vì vậy, năng lượng tiêu thụ xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống.

Với các giải pháp tiết kiệm năng lượng , các bộ biến tần hiện nay đang được coi là một ứng dụng chuẩn cho các hệ truyền động cho bơm và quạt. Nhờ tính năng kỹ thuật cao với công nghệ điều khiển hiện đại (nổi bật nhất là điều khiển tối ưu về năng lượng biến tần luôn làm hài lòng nhiều khách hàng trong khu vực và thế giới trong tình hình lạm phát như hiện nay. Đó cũng là một trong những giải pháp tối ưu nhất giúp doanh nghiệp không chỉ tiết kiệm chi phí mà còn nâng cao  hiệu suất làm việc.

Với nhiều tính năng vượt trội, biến tần khi kết hợp với động cơ sẽ đem lại nhiều lợi ích cho người sử dụng.

Khởi động mềm và biến tần đều cho phép khởi động động cơ điện một cách nhẹ nhàng và “mềm” từ đó làm tăng tuổi thọ động cơ và các cơ cấu cơ khí, giảm tổn thất điện năng và không ảnh hưởng chất lượng của lưới điện – điều mà các phương pháp khởi động truyền thống như khởi động trực tiếp hay khởi động sao/tam giác không thể có được. Tuy nhiên, tùy theo yêu cầu thực tế mà ta lựa chọn phương pháp khởi động động cơ dùng biến tần hoặc khởi động mềm.

So sánh ưu điểm và nhược điểm của khởi động mềm và biến tần

Biến tần

 

Các dòng Biến tần hiện có trên thị trường

Ưu điêm

Nhược điểm

 Cho phép mở rộng dải điều chỉnh và nâng cáo tính chất động học của hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ xoay chiều

 Đòi hỏi người lắp đặt và vận hành thiết bị phải có kiến thức nhất định

 Hệ thống điều chỉnh tốc độ động cơ bằng Biến tần có kết cấu đơn giản, làm việc được trong nhiều môi trường khác nhau

 Chi phí đầu tư ban đầu cao

 Khả năng điều chính tốc độ động cơ dễ dàng

 

 Có khả năng đáp ứng cho nhiều ứng dụng khác nhau

 

 Các thiết bị cần thay đổi tốc độ nhiều động cơ cùng một lúc (dêt, băng tải,…)

 

 Đầy đủ các chức năng bảo vệ động cơ: Quá dòng, quá áp, mất pha, đảo pha,…

 

 Có thể kết nối mạng với hệ thống điều khiển trung tâm

 

Xem thêm ứng dụng của biến tần cho ngành dệt, máy khuấy,….

Tìm hiểu thêm về biến tần là gì?

Khởi động mềm

Khởi động mềm Schneider

Ưu điêm

Nhược điểm

Khởi động và dừng động cơ nhẹ nhàng, có điều khiển

Không điều chỉnh được tốc độ hoạt động

 Có các chức năng bảo vệ động cơ quá tải, ngược pha, mất pha

 

 Giá thành thấp (Thấp hơn so với Biến tần)

 

Tuy nhiên, việc lựa chọn biến tần hay khởi động mềm còn tùy thuộc vào yêu cầu thực tế

Ví dụ: Với một trạm bơm nước dù công suất lớn, để cho phép động cơ làm việc tại một thời điểm nhất định và dừng lại tại thời điểm nhất định một cách nhẹ nhàng (tránh hiện tượng búa nước trong đường ống) thì chỉ cần khởi động mềm là đủ. Ngược lại, việc cần điều khiển động cơ với các chế độ hoạt động khác nhau như cần tốc độ lúc nhanh, lúc chậm (làm việc ở các tốc độ khác nhau) tạo áp suất khác nhau trong đường ống thì nhất thiết cần sử dụng biến tần.

Tóm lại, khởi động mềm chỉ cho phép tăng dần vận tốc động cơ đến tốc độ làm việc nhưng không thể giúp động cơ vận hành ở các vận tốc khác. Việc lựa chọn biến tần hay khởi động mềm ảnh hưởng lớn đến giá thành đầu tư ban đầu của công trình do đó đòi hỏi người thiết kế cần khảo sát, đánh giá kỹ yêu cầu trước khi quyết định lựa chọn.

Công nghệ biến tần hiện nay đã được áp dụng khá phổ biến trong các thiết bị tiêu thụ điện với mục tiêu là giúp tiết kiệm điện hợp lý. Tuy giá mua thiết bị có hỗ trợ công nghệ này thường cao hơn các loại thông thường nhưng người tiêu dùng sẽ có lợi hơn nhiều trong quá trình sử dụng.

Công nghệ biến tần là gì?

Biến tần (Inverter) là thiết bị dùng để điều khiển tốc độ động cơ. Trên thế giới hiện nay, biến tần được áp dụng rộng rãi trong công nghiệp. Ngoài ý nghĩa về mặt điều khiển, nó còn có nhiều chức năng khác như khởi động mềm, phanh, đảo chiều, điều khiển thông minh…Trong đa số trường hợp, việc sử dụng biến tần còn mang lại hiệu quả kinh tế, giúp tiết kiệm điện.

Với các thiết bị thông thường thì mỗi khi đủ độ lạnh chúng sẽ tự động bật – tắt tùy theo nhiệt độ hiệu chỉnh của người dùng. Vì vậy, mỗi khi có sự thay đổi về nhiệt độ thì máy nén phải khởi động lại để tăng nhiệt độ lên.

Với các thiết bị điện sử dụng Inverter thì máy nén có nhiều cấp hoạt động và cho phép điều chỉnh vòng quay của máy nén mỗi khi có bất kỳ sự thay đổi bên ngoài nào và từ đó sẽ tiết kiệm được điện năng khá nhiều.

Nguyên lý hoạt động công nghệ biến tần

Đầu tiên, nguồn điện xoay chiều 1 pha hay 3 pha được chỉnh lưu và lọc thành nguồn 1 chiều bằng phẳng. Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện. Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của hệ biến tần đều có giá trị không phụ thuộc vào tải và có giá trị ít nhất 0.96. Điện áp một chiều này được biến đổi (nghịch lưu) thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng. Công đoạn này hiện nay được thực hiện thông qua hệ IGBT (transistor lưỡng cực có cổng cách ly) bằng phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM).

Nhờ tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất trên lõi sắt động cơ.

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo bộ điều khiển. Theo lý thuyết, giữa tần số và điện áp có một quy luật nhất định tuỳ theo chế độ điều khiển. Đối với tải có mô men không đổi, tỉ số điện áp – tần số là không đổi. Tuy vậy với tải bơm và quạt, quy luật này lại là hàm bậc 4. Điện áp là hàm bậc 4 của tần số. Điều này tạo ra đặc tính mô men là hàm bậc hai của tốc độ phù hợp với yêu cầu của tải bơm/quạt do bản thân mô men cũng lại là hàm bậc hai của điện áp.

Ngoài ra, biến tần đã tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau phù hợp hầu hết các loại phụ tải khác nhau. Công nghệ tiết kiệm điện có tích hợp cả bộ điều khiển vi tích phân tỉ lệ PID và thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống quản lý và giám sát điện năng SCADA.

Tại sao các thiết bị điện hỗ trợ công nghệ biến tần lại tiết kiệm điện

Hiệu suất chuyển đổi nguồn của các bộ biến tần rất cao vì sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất chế tạo theo công nghệ hiện đại. Chính vì vậy, năng lượng tiêu thụ cũng xấp xỉ bằng năng lượng yêu cầu của hệ thống.

Qua tính toán với các dữ liệu thực tế, với các chi phí thực tế thì với một động cơ sơ cấp khoảng 100 kW, thời gian thu hồi vốn đầu tư cho một bộ biến tần là khoảng từ 3 tháng đến 6 tháng. Hiện nay ở Việt nam đã có một số xí nghiệp sử dụng máy biến tần này và đã có kết quả rõ rệt.

Nhờ tính năng kỹ thuật cao với công nghệ điều khiển hiện đại nhất (điều khiển tối ưu về năng lượng) các bộ biến tần giúp tiết kiệm khoảng 44% điện năng.

Trên thị trường hiện nay có xuất hiện loại mô tơ bơm nước công suất nhỏ, có gắn bộ biến tần, tiện dụng trong gia đình, cơ sở sản xuất. Công suất bộ biến tần loại nhỏ và vừa: 18,5 – 315 kW, 220 V; 19,5 – 315 kW, 380 V, khả năng chịu quá tải: 120% – 1 phút, 180% – 0,5 giây, chuẩn C-Tick, CE, UL… Đặc điểm nổi bật là tiết kiệm năng lượng, lắp đặt và cài đặt đơn giản. Hiện có loại biến tần với đầy đủ các chức năng sử dụng cho bơm và quạt: tự động tiết kiệm năng lượng bằng cách giới hạn dòng điện động cơ; dò mất pha, tự động khởi động mềm mại động cơ khi bị sự cố mất pha tạm thời, cài đặt hoạt động đến 15 cấp tốc độ… Ngoài ra, các biến tần này còn có khả năng tự động dò quá tải và giảm tần số ra để ngăn ngừa xảy ra quá tải, tự động phát hiện dòng điện rò, chạm đất…

Tuy điểm yếu của các thiết bị điện có áp dụng công nghệ biến tần là giá thành khá đắt nhưng so với những lợi ích mà nó mang lại trong quá trình sử dụng thì thật sự đáng để đánh đổi. Bạn nghĩ sao về công nghệ tiết kiệm điện này, có nên sử dụng nó trong chính ngôi nhà của bạn hay không.

Theme Settings