Biến tần là gì?
Biến tần là một loại thiết bị điện tử được thiết kế để chuyển đổi dòng điện xoay chiều với một tần số và pha nhất định thành dòng điện xoay chiều với tần số và pha có thể thay đổi. Cụ thể hơn, thiết bị này có khả năng điều chỉnh tần số của dòng điện xoay chiều, cho phép người dùng thay đổi từ một tần số cố định sang một tần số khác theo ý muốn.
Biến tần Control Techniques là sản phẩm mang thương hiệu Control Techniques, được thành lập vào năm 1973 tại Newtown, Wales, là một nhà sản xuất biến tần hàng đầu của Anh Quốc, thuộc tập đoàn Emerson từ năm 1995 và sau đó là Nidec Corporation từ năm 2017. Công ty này chuyên cung cấp các giải pháp biến tần cao cấp cho nhiều ngành công nghiệp như HVAC, máy móc OEM và hệ thống bơm. Sản phẩm chủ lực của họ bao gồm các dòng biến tần như Unidrive M, Commander SK, và các giải pháp điều khiển động cơ. Hiện nay, Control Techniques có mặt tại hơn 40 quốc gia với hơn 110.000 nhân viên toàn cầu.
Biến tần có công dụng gì?
Bảo vệ động cơ: Biến tần giúp điều chỉnh tốc độ động cơ một cách linh hoạt, làm giảm đáng kể dòng khởi động so với phương pháp khởi động sao-tam giác truyền thống, giảm xuống chỉ còn 1,5 lần so với dòng định mức. Điều này giúp giảm tải cho động cơ và hệ thống bảo vệ điện tử kèm theo cũng giúp bảo vệ động cơ khỏi các vấn đề về quá dòng và điện áp bất thường.
Giảm hao mòn cơ khí: Khi sử dụng biến tần, quá trình khởi động động cơ diễn ra nhẹ nhàng từ tốc độ thấp, giảm thiểu sự ảnh hưởng đến các bộ phận cơ khí như ổ trục, từ đó kéo dài tuổi thọ của động cơ.
Tiết kiệm điện: Biến tần cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ phù hợp với nhu cầu sử dụng thực tế, giúp tiết kiệm điện từ 20-30% so với hệ thống khởi động truyền thống.
Nâng cao năng suất và chất lượng sản phẩm: Với khả năng tăng tốc độ động cơ lên 1800 vòng/phút khi sử dụng tần số 60Hz, biến tần giúp tăng cường hiệu suất hoạt động của máy móc và thiết bị, qua đó nâng cao sản lượng và chất lượng sản phẩm.
Cải tiến công nghệ: Biến tần sử dụng nguyên lý chuyển đổi qua diode và tụ điện, giúp đạt được hệ số công suất tối thiểu là 0.96, giảm thiểu sự mất mát năng lượng trong quá trình vận hành, từ đó cũng giảm thiểu chi phí lắp đặt và bảo trì các thiết bị hỗ trợ như tủ tụ bù.
Nguồn cung cấp và điều khiển biến tần Control Techniques
Yêu cầu nguồn điện
- Đối với điện áp 100V: từ 100V đến 120V ± 10%
- Đối với điện áp 200V: từ 200V đến 240V ± 10%
- Đối với điện áp 400V: từ 380V đến 480V ± 10%
- Chênh lệch pha tối đa: ± 2% chuỗi pha, chênh lệch giữa các pha không quá 3%
- Phạm vi công suất: Từ 0.18kW đến 4kW (0.25 đến 5 mã lực)
- Tần số nguồn điện: Từ 45 đến 66 Hz
- Phạm vi tần số/tốc độ đầu ra: Từ 0 đến 300 Hz
- Tần số chuyển mạch: 4kHz hoặc 12kHz
- Khả năng chịu tải nặng: 150% trong 60 giây (chế độ bình thường), 150% trong 8 giây (chế độ cao)
- Chế độ hoạt động: Tuyến tính V đến F, V bình phương đến F, Bồi thường điện trở
Giao tiếp và giao diện biến tần
- Giao tiếp: RJ45 cho Modbus RTU, NFC cho giao diện ứng dụng, LED cố định
- Bàn phím: Bàn phím từ xa (có sẵn như một phụ kiện), HMI (có sẵn như một phụ kiện)
- Công cụ phần mềm người dùng (miễn phí tải xuống), Marshal (Ứng dụng di động), Connect (Công cụ cài đặt trên máy tính)
Đầu vào và đầu ra
- Analog: 2 x đầu vào Analog
- Cài đặt có thể: 0-10V, 0-20mA, 4-20mA (Không cảnh báo), 4-20mA (Cảnh báo), 4-20mA (Lỗi), Digital
- Đầu ra: 1 x đầu ra Analog
- Cài đặt có thể: 0-10V, 0-20mA, 4-20mA
- Digital: 4 x đầu vào Digital (1 đầu vào tần số)
- Đầu ra Digital/Pulse: 1 x đầu ra Digital/Pulse (có thể sử dụng làm đầu ra tần số hoặc đầu ra PWM để đại diện cho giá trị Analog)
- Logic đầu vào Digital: Logic dương hoặc âm tùy thuộc (PNP hoặc cảm biến NPN)
- Rơ le: 1 x rơ le (1 đầu vào đơn, 2 đầu ra kép)
- Độ phân giải: Tần số đầu ra: 0.1 Hz, Đầu vào Analog: 11 bit, Đầu ra Analog: 11 bit, Hiện tại: Độ phân giải của phản hồi hiện tại là 10 bit
Lắp đặt và môi trường biến tần Control Techniques
- Đánh giá IP: IP20
- Nhiệt độ bảo quản: -40°C đến +60°C (-40°F đến +140°F)
- Nhiệt độ vận hành không giảm tải: -10°C đến +40°C (14°F đến 104°F)
- Nhiệt độ vận hành với giảm tải: -10°C đến 60°C (14°F đến 140°F). Giảm tải tự nhiên (hệ số giảm 1.25%/°C/0.33 HP), tích hợp quạt làm mát trên các ổ đĩa cao hơn)
- Chế độ dừng: Dừng tự do, Dừng bằng phanh DC, Phanh tiêm DC, Phanh tiêm DC với phát hiện tần số 0 Hz, Phanh chậm động, Dừng khoảng cách
- Độ cao: <3000 m (1000 m đến 3000 m giảm tải 1% mỗi 100 m)
- Độ ẩm: 95% không ngưng tụ ở 40°C/104°F (ĐEN50178)
- Ô nhiễm: Chỉ các loại 2 - Không dẫn điện
Điểm nổi bật của Commander S
- Dễ lắp đặt: Thiết kế cong mượt của Commander S tối ưu hóa cách bố trí linh kiện cho kích thước nhỏ gọn và dễ tiếp cận các cổng đấu nối. Cách gắn/dỡ trên thanh ray DIN dễ dàng giúp việc lắp đặt cực kỳ đơn giản.
- Dễ sử dụng: Sử dụng ứng dụng Marshal mới (Android/iOS), ổ đĩa có thể cấu hình trong vòng 60 giây.
- Đáng tin cậy: Độ bền là cốt lõi của thiết kế Commander S, đảm bảo hiệu suất suốt vòng đời của nó.
- Hiệu quả về chi phí: Được trang bị các tính năng độc đáo để tiết kiệm thời gian, năng lượng và chi phí.
- Bảo hành 5 năm
- Công suất từ 0.18 kW đến 4 kW (0.25 đến 5 mã lực)
- Điện áp: 1 pha 100 đến 200V, 3 pha 200 đến 400V
- Chế độ vận hành: Tuyến tính V đến F, V bình phương đến F, Bồi thường điện trở
Lắp đặt và Môi trường:
Kiểm tra độ rung: Đã được thực hiện theo tiêu chuẩn IEC 60068-2-6.
Phương thức lắp đặt: Lắp đặt trên bề mặt hoặc sử dụng phương pháp nhấn/kéo để gắn trên thanh ray DIN.
Khoảng cách lắp đặt yêu cầu: Không gian cần thiết là 0 mm ở hai bên, 45 mm phía trên và dưới; đối với mô hình khung 1 ổ đĩa có công suất ≤0.25 kW / 0.33 HP, khoảng cách là 100 mm cả phía trên và dưới.
Hạng mục chịu áp cao: Thuộc hạng III theo tiêu chuẩn IEC/EN/KN/UL 61800-5-1.
Độ ăn mòn: Phân loại theo EN 60721-3-3 ISO9223 là Class C3.
Chứng nhận và tiêu chuẩn của biến tần Control Techniques
Chứng nhận sản phẩm: Đã đạt các chứng nhận CE, UKCA, cUL, C-Tick, EAC, KC.
Tiêu chuẩn an toàn: Tuân thủ IEC/EN/KN/UL 61800-5-1, CSA C22.2 No.274, GB12668.501-2013.
Tiêu chuẩn EMC: Sản phẩm tuân thủ IEC/EN/KN 61800-3, GB12668.3-2012; đặc biệt là các yêu cầu EMC và phương pháp kiểm tra cụ thể cho hệ thống ổ đĩa điện tự điều chỉnh tốc độ.
Tuân thủ EMC và Phát xạ:
Môi trường: Tuân thủ miễn nhiễm cho môi trường công nghiệp (thứ hai).
Hạng phát xạ: C1 & C2 với bộ lọc EMC ngoại vi, C3 không bộ lọc, C1 chỉ bộ lọc nội bộ cho các biến thể 1P 200 V.
Tiêu chuẩn miễn nhiễm và phát xạ: EN61000-6-1 và EN61000-6-2 cho miễn nhiễm, EN 61000-6-4 cho phát xạ.
Chiều dài cáp động cơ và tuân thủ phát xạ: C2 với bộ lọc ngoại vi cho đến 50 m; C1 với bộ lọc nội bộ cho đến 20 m; C1 cho các ổ đĩa có bộ lọc nội bộ đặc biệt cho đến 5 m.