Các bài viết cũ
Sử dụng biến tần INVT cho máy ép viên từ mùn cưa
1/ Giới thiệu về viên nén mùn cưa:
Viên nén mùn cưa (wood pellets) còn được gọi là viên gỗ nén, viên củi ép, là một loại nhiên liệu sinh khối làm bằng mùn cưa được ép với vận tốc cao làm cho nó nén thành dạng viên nhỏ.
Viên nén có kích thước Φ 6~8 mm, dài 30~40 mm, sử dụng trong hệ thống lò đốt, lò sưởi, lò hơi… Dùng làm vật liệu lót chuồng trại… Là loại nhiên liệu tái tạo, thân thiện môi trường, chi phí thấp, có khả năng thay thế cho dầu, gas, than đá… trong tương lai.
2/ Viên nén mùn cưa được tạo ra như thế nào?
Để tạo ra được viên nén mùn cưa ngoài hệ thống bao gồm máy băm, máy nghiền gỗ, máy sấy… thì quan trọng nhất là hệ thống máy ép viên. Các kiểu máy ép viên này sử dụng 2 hoặc 3 trục lô quay vòng tạo lực ép, ép bột mùn cưa vào các bộ khuôn bên trong để tạo hình viên. Chất lượng viên nén mùn cưa phụ thuộc rất lớn vào mùn cưa, chất kết dính, khuôn và lực ép do động cơ chính tạo ra.
3/ Khuyết điểm của phương pháp điều khiển máy ép viên truyền thống:
– Việc khởi động trực tiếp rất dễ gây sụt áp trên các thiết bị khác, hao mòn cơ khí máy, ảnh hưởng rất lớn tới tuổi thọ của động cơ.
– Động cơ chính luôn hoạt động ở tốc độ tối đa (thường là 960 vòng/phút) sẽ dễ gây hư hỏng, mài mòn các ổ bi, khớp nối và các chi tiết cơ khí khác.
– Khi yêu cầu cần điều chỉnh tốc độ quay của động cơ chính nhằm tạo ra viên nén mùn cưa tốt hơn, giảm tiếng ồn, bảo vệ cơ khí thì với phương pháp điều khiển này chỉ có cách là thay hộp giảm tốc. Điều này gây khó khăn về mặt cơ khí và rất tốn kém.
Tuy nhiên với giải pháp sử dụng dòng bien tan INVT, tất cả các khuyết điểm của phương pháp điều khiển truyền thống đã được khắc phục hoàn toàn
Với các ưu điểm tuyệt vời của dòng biến tần INVT, việc điều khiển hệ thống máy ép viên trở nên dễ dàng hơn bao giờ hết.
Dòng biến tần INVT mang lại những ưu điểm vượt trội và rất phù hợp với hệ thống máy ép viên:
● Điều khiển vô cấp tốc độ, giúp chất lượng viên nén đạt được tốt nhất theo yêu cầu đặt hàng, đặc biệt khi giảm tốc độ động cơ chính thì lượng điện tiết kiệm được là rất lớn.
● Hoạt động tốt ở những nơi có nguồn điện không ổn định.
● Dòng biến tần tiết kiệm năng lượng INVT sẽ tự động ngắt đi phần Moment dư, giúp tăng hiệu quả tiết kiệm điện.
● Đặc biệt là cải thiện hệ số công suất, gần như là không có mất mát
● Giảm tiếng ồn và cải thiện môi trường làm việc.
● Chức năng bảo vệ Motor khi xảy ra lỗi như: quá tải, quá dòng, qua áp, mất pha ngõ vào, mất pha ngõ ra…
Giải pháp dùng biến tần cho hệ thống quạt Công nghiệp
Dòng biến tần tiết kiệm năng lượng INVT có thể làm giảm thiểu năng lượng tiêu thụ của quạt. Với phương pháp điều khiển vô cấp tốc độ, công suất tiêu thụ của quạt sẽ quan hệ chặt chẽ tới việc sử dụng thiết bị.
η hệ số hiệu suất.
Mối quan hệ giữa chúng với tốc độ quay N như sau:
+ H1/H2= (N1/N2)2
+ P1/P2= (N1/N2)3
- Đường cong 1 trong biểu đồ trên thể hiện đường cong thuộc tính áp suất (H) và lưu lượng gió (Q) của quạt gió ở tốc độ cố định.
- Đường cong thứ 2 biểu thị đặc tính cản khí của hệ thống ống dẫn (Van trong trạng thái mở 100%). Giả thiết rằng quạt gió được thiết kế để làm việc hiệu quả nhất tại điểm A, và lưu lượng gió ra Q1 là 100%.
- Tại thời điểm này, công suất trên trục là P1 = Q1*H1, tỉ lệ thuận với diện tích A-H10-Q1. Nếu lưu lượng gió cần giảm từ Q1 xuống Q2 (ví dụ 70%) để đáp ứng yêu cầu kĩ thuật sản xuất bằng cách điều chỉnh Van, đặc tính cản của hệ thống ống dẫn sẽ bị tăng lên.
- Vào lúc này, thuộc tính cản của hệ thống ống dẫn thay đổi theo đường cong 3, và như vậy hệ thống sẽ hoạt động tại điểm B thay vì điểm A như ban đầu. Trong trường hợp này, chúng ta có thể thấy trên đồ thị là áp suất tăng, và công suất P2 trên trục là tỉ lệ thuận với diện tích B-H20-Q2, có giảm nhẹ.
2. Giải pháp sử dụng biến tần tiết kiệm năng lượng INVT cho hệ thống quạt
Nguyên lý tiết kiệm năng lượng của bien tan INVT
- Dựa trên nguyên tắc tỉ lệ của quạt, nếu sử dụng dòng biến tần INVT để điều chỉnh tốc độ, chúng ta có thể vẽ đường thuộc tính quan hệ giữa áp suất H và lưu lượng gió Q cho quạt tại tốc độ N2, như đường cong 4. Tương tự, lưu lượng Q2, áp suất H3 giảm đột ngột và lúc này công suất P2 (bằng diện tích C-H30-Q2) cũng giảm rất nhiều. Hiệu quả tiết kiệm điện là rất rõ ràng.
- Dựa trên nguyên tắc thủy lực, lưu lượng gió Q là tỉ lệ thuận với tốc độ quay, áp suất H lại tỉ lệ thuận với bình phường tốc độ quay, và công suất trên trục P thì tỉ lệ thuận với lập phương tốc độ quay. Khi lưu lượng khí giảm và tốc độ quay của quạt gió giảm theo, công suất tiêu thụ trên trục sẽ được giảm đáng kể.
Như vậy, trong máy móc có trang bị quạt gió và bơm, việc sử dụng dòng biến tần tiết kiệm năng lượng INVT để điều chỉnh lưu lượng và áp suất là cách hiệu quả nhất để tiết kiệm năng lượng.
- Ví dụ về một hệ thống quạt trong công nghiệp có mô hình như sau:
- Với hệ thống này khi lưu lượng gió giảm xuống 80% và tốc độ quay giảm xuống 80% thì công suất tiêu thụ trên trục giảm xuống tới 51% công suất định mức. Khi lưu lượng gió giảm xuống 50%, công suất tiêu thụ trên trục giảm xuống 13% công suất định mức. Công suất tiết kiệm không ảnh hưởng nhiều đến điều kiện làm việc thực tế, nhưng năng lượng tiết kiệm được là rất lớn.
Ứng dụng dòng biến tần tiết kiệm năng lượng INVT cho hệ thống Quạt lò hơi
- Khi sử dụng dòng biến tần tiết kiệm năng lượng INVT, người dùng có thể điều khiển quạt hay bơm tại bất kỳ tốc độ nào dưới tốc độ lớn nhất cho phép. Vì vậy có thể điều chỉnh lưu lượng gió hay áp suất mà không cần sử dụng van điều tiết lưu lượng gió hay van điều áp.
3. Ưu điểm khi ứng dụng dòng biến tần tiết kiệm năng lượng INVT điều khiển quạt công nghiệp:
- Khởi động êm, điều khiển tốc độ là dải liên tục, tránh được tác động của dòng khởi động.
- Hoạt động tốt ở những nơi có nguồn điện không ổn định
- Dòng biến tần tiết kiệm năng lượng INVT sẽ tự động ngắt đi phần Moment dư, giúp tăng hiệu quả tiết kiệm điện.
- Đặc biệt là cải thiện hệ số công suất, gần như là không có mất mát
- Giảm tiếng ồn và cải thiện môi trường làm việc.
- Chức năng bảo vệ Motor khi xảy ra lỗi như: quá tải, quá dòng, qua áp, mất pha ngõ vào, mất pha ngõ ra…
Giải pháp sử dụng biến tần trong ngành hóa chất
1. Vấn đề khách hàng.
2. Giải pháp và thiết bị lựa chọn.
Nắm bắt được công nghệ và hướng tới mục tiêu tiết kiệm năng lượng, tăng hiệu quả sử dụng điện, DAT đã đưa ra giải pháp sử dụng biến tần điều khiên động cơ bơm quạt gió để điều chỉnh lưu lượng theo nhu cầu thực tế trong hệ thống lò hơi phục vụ cho ngành hóa chất. Và kết quả thu được đã làm hài lòng nhu cầu của khách hàng.
Biến tần điều khiển tốc độ động cơ nhờ đó có thể chỉnh được lưu lượng gió phù hợp với nhu cầu sử dụng của nhà máy qua đó có thể tiết kiệm được điện năng.
Tốc độ đưa nguyên liệu vào ổn định điều chỉnh được và phù hợp với nhu cầu
Dựa theo lý thuyết về thủy lực, mối quan hệ giữa công suất trục động cơ (P), lưu lượng khí (Q) và áp suất (H) được định nghĩa theo công thức sau:
● Trong đó, K là một hằng số;
● η hệ số hiệu suất.
● Mối quan hệ giữa chúng với tốc độ quay N như sau:
H1/H2= (N1/N2)2
P1/P2= (N1/N2)3
Như vậy, trong máy móc có trang bị quạt gió và bơm, việc sử dụng biến tần để điều chỉnh lưu lượng và tốc độ dòng chảy là cách hiệu quả nhất để tiết kiệm năng lượng.
Với ứng dụng kỹ thuật điều khiển thông minh, bộ điều khiển tiết kiệm năng lượng – Chúng tôi sử dụng các tín hiệu cảm biến áp suất và giải thuật điều khiển PID để giữ cho áp suất đạt giá trị mong muốn, vì vậy tiết kiệm được năng lượng tiêu thụ không cần thiết và do đó tiết kiệm điện năng một cách hiệu quả.
Sơ đồ nguyên lý.
● Tích hợp bộ lập trình Simple PLC
● Sử dụng biến tần CHF100A có khả năng nhận tín hiệu trực tiếp từ cảm biến áp suất hơi trên đường ống và cài đặt áp suất đặt ngay trên màn hình biến tần mà không cần thông qua bộ chuyển đổi trung gian.
● Tích hợp chức năng chuyên dụng cho bơm/ quạt.
● Thiết kế 2 cấp công suất (G/P tải nặng / bơm và quạt) ứng dụng linh hoạt với các loại tải, đặc biệt giảm chi phí đầu tư cho các ứng dụng bơm và quạt li tâm.
● Tích hợp các chức năng tối ưu hóa tiết kiệm năng lượng điện.
● Chức năng Reset lỗi tự động và duy trì hoạt động khi bị mất điện thoáng qua, dải điện áp hoạt động rộng đáp ứng tốt với những nơi điện lưới chập chờn và điện áp thấp.
● Tích hợp chức năng tối ưu hóa tiết kiệm năng lượng.
● Có khả năng làm việc trong môi trường khắc nghiệt như: Nóng, Ẩm, Khói, Bụi bẩn, Hóa chất… với Board mạch được phủ một lớp bảo vệ chống ăn mòn và được cách ly hoàn toàn với phần phát sinh nhiệt. Có khả năng làm việc ở nhiệt độ môi trường trên 400 C.
● Tích hợp sẵn bộ hãm thắng (Braking Unit) cho dải công suất dưới 7.5KW, bàn phím hiển thị cùng lúc 3 tham số, giúp người vận hành linh hoạt trong quá trình vận hành.
● Khả năng quá tải: 60s với 150% dòng định mức, 10s với 180% dòng định mức.
● Chức năng bảo vệ lỗi hoàn chỉnh: Bảo vệ khi xảy ra các sự cố như là quá dòng, áp cao, dưới áp, quá nhiệt, mất pha, lệch pha, đứt dây ngõ ra, quá tải v.v…bảo vệ động cơ, chống va đập cơ khí, kéo dài tuổi thọ, giảm chi phí bảo hành, bảo trì.
NGÀNH BAO BÌ NHỰA VỚI CÔNG NGHỆ BIẾN TẦN YASKAWA
Yaskawa Electric trong hơn 100 năm phát triển đã trở thành tập đoàn hàng đầu thế giới trong sản xuất và cung cấp các sản phẩm trong lĩnh vực truyền động điện, Robot công nghiệp trên thế giới với trụ sở chính tại Kitakyushu, Nhật Bản. Các sản phẩm Yaskawa luôn mang lại tính công nghệ cao, chuyên sâu, chuyên biệt cho từng ứng dụng và đặc biệt là sự kết hợp về tính năng của các dòng sản phẩm giúp mang lại giải pháp trọn gói, đồng bộ hóa cho từng ngành công nghiệp. Để thấy rõ hơn điều này chúng ta cùng xem xét khả năng ứng dụng của sản phẩm Yaskawa trong ngành bao bì nhựa, ngành mà sản phẩm Yaskawa luôn chiếm ưu thế và cảm tình tuyệt đối của các nhà chế tạo và sản nhà máy sản xuất. Cùng xem qua sơ đồ công nghệ của ngành bao bì Nhựa để thấy được điều này:
Với sơ đồ công nghệ trên cùng khảo sát sơ bộ ứng dụng của Yaskawa theo từng khâu:
Ảnh chụp một dây truyền in trong nhà máy sản xuất bao bì ở Thanh Hóa
1/ In ống đống
Với các dàn máy in ống đồng nhiều màu (8,9,11,..) biến tần Yaskawa được sử dụng trong việc điều khiển bộ phận như trục in(gravue roll) của trạm in , quạt sấy, thu cuộn, xả cuộn,….. Các dòng sản phẩm được sử dụng là : A1000, V1000, G7. Tính năng cụ thể cho hệ thống như sau:
* A1000: điều khiển cho trục in(gravue roll) của trạm in, hệ thống thu cuộn và xả cuộn.
– Với khả năng điều khiển lực căng chính xác (torque control) không cần bộ điều khiển lực căng hoặc kết hợp bộ điều khiển lực căng để mang đến độ chính xác tuyệt đối cho màng in.
Khả năng điều khiển đồng bộ, đồng tốc trên dây chuyền hàng loạt trục trục in khác nhau với tốc độ cao lên đến 1500m/phút.
– Truyền thông Modbus mang lại độ chính xác và tốc độ và chống nhiễu.
V1000: điều khiển cho hệ thống quạt sấy. Với tính năng điều khiển PID control chính xác luôn đảm bảo nhiệt độ và tiết kiệm điện năng.
– G7: tính năng tương tự như A1000, cùng với chất lượng ngõ ra gấn giống như điện lưới giúp tang tuổi thọ động cơ và giảm thiểu tối đa sóng hài ảnh hưởng đến máy móc, đây là tính năng mà không một biến tần nào có được.
* Với việc sử dụng sản phẩm biến tần Yaskawa sẽ giúp tránh được các lỗi của máy in như:
– Lỗi sản phẩm khi in ở tốc độc cao( vài trăm m/phút)
– Hạn chế chiều dài ra của cuộn bán thành phẩm bị sai do lực căng không phù hợp.
– Đảm bảo nhiệt độ hệ thống sấy luôn ổn định và tiết kiệm điện, không gây anh hưởng đến sản phẩm in.
2/ Thổi màng
Máy thổi màng thường có những yêu cầu điều khiển riêng của mình nên biến tần sử dụng phải có được yêu cầu đặc riêng của nó, Các khâu được điều khiển bằng biến tần Yaskawa như bộ phận đùn, Quạt thổi làm mát, hệ thống thu cuộn.
– Bộ phận đùn: Với đặt tính tải nặng và không ổn định theo thời gian nên sử dụng biến tần A1000 với khả năng quá tải lớn (150% trong 60s, 200%trong 10s) và moment khởi động lớn (200% tại 0hz) đồng thời với độ chính xác về tốc độ gần như tuyệt đối (0.02 với chế độ điều khiển Vector vòng kín) đảm bảo lưu lượng nhựa luôn chính xác nâng cao chất lượng màng giảm sản phẩm lỗi.
– Quạt thổi làm mát: Sử dụng biến tần V1000 với tính năng điều khiển PID hoặc Analog control nhằm đảm bảo lưu lượng gió theo đúng tiêu chuẩn của sản phẩm kết hợp với bộ phận thu cuộn đem lại độ đồng đều và chất lượng của màng giảm thiểu sàn phẩm lỗi.
– Bộ phận thu cuộn: Sử dụng biến tần A1000 với tính năng ổn định lực căng theo kết hơp biến tần ở bộ phận đùn và quạt truyền thông Modbus nhằm nâng cao tốc độ điều khiển và đồng bộ hệ thống giúp màng kéo ra dung yêu cầu kỹ thuật, đồng đều và hạn chế tối đa lỗi.
3/ Ghép màng
Với công nghệ bao bì hiện đại co nhiều phương pháp ghép màng khác nhau tuy theo loại sản phẩm và yêu cầu của khách hàng, Tuy nhiên trên thực tế các bộ phận chủ yếu được sử dụng biến tần để điều khiển chính xác và hiệu quả là máy đùn, lô ghép màng, quạt sấy, hệ thống thu xả cuộn, Áp dụng củ thể cho từng thiết bị như sau:
– Máy đùn: Thường sử dụng biến tần V1000 (heavy duty) với đặc tính tải nặng và không ổn định, đồng thời giá thành khá cạnh tranh. Tính năng V1000 (Heavy Duty) cụ thể là quá tải lớn (150% trong 60s, 200%trong 10s) và moment khởi động lớn (200% tại 3hz).
– Quạt sấy: Ở đây biến tần V1000 vẫn được sử dụng nhằm đảm bảo nhiệt độ sấy đúng đặc tính kỹ thuật của sản phẩm.
Hệ thống thu xả cuộn: Với ưu thế về khả năng điều khiển torque control và độ chính xác thì dương như biến tần A1000 là lựa chọn hoàn hảo nhất cho các ứng dụng thu xà cuộn.
* Sử dụng các sản phẩm Yaskawa sẽ hạn chế các lỗi khi ghép như:
– Thiếu độ bám dính
– Độ trong kém
– Màng tách lớp
– Màng gấp rãnh
4/ Chia cuộn, làm túi
Với các máy chia cuộn và làm túi thì thì các dòng sản phẩm Yaskawa được sử dụng như biến tần biến tần A1000 cho hệ thống chia cuộn, biến tần V1000 cho hệ thống dao cắt, Servo Sigma V cho bộ phận làm túi. Với biến tần A1000, V1000 chúng ta đã thấy được khả năng của nó trong quá trình thu xà cuộn ổn định lực căng, điều khiển tốc độ chính xác vượt trội hơn so với những dòng biến tần khác thì với Servo Yaskawa(Sigma V, Sigma VII) càng thể hiện sự khác biệt của mình so với phần còn lại cụ thể servo Sigma VII có một số đặc tính như:
– Độ phân giải tần số 3.2kHz
– Tối ưu hóa các ứng dụng truyền động
– Cải thiện độ rung động
– Kích thước nhỏ gọn
– Động phân giải encoder cao đến 24 bits (tương đương 16.777.216 xung/vòng)
– Moment xoắn: 350% (đối với công suất nhỏ)
Với những khả năng kể trên thì dường như Yaskawa là lựa chọn hàng đầu cho ngành bao bì nhựa, và trên thực tế đã được minh chứng bằng việc sử dụng hàng loạt trên các dây chuyền bao bì in hiện nay.
Ngoài ra chúng tôi còn có giải pháp biến tần trung quốc giả rẻ, chất lượng tốt hàng đầu trung quốc như:
Biến tần INVT Biến tần CHF100A
Biến tần INVT nâng cao điều khiển lò nung và giảm năng lượng tiêu thụ
Điều khiển lò nung được thực hiện tốt nhất bằng cách điều khiển riêng biệt từng motor của là nung sử dụng biến tần INVT.
Mô tả ứng dụng
Lò nung là thành phần quyết định trong quá trình sản xuất xi măng. Đó là nơi các quá trình hóa học xảy ra để chuyển hỗn hợp nguyên liệu thành clinker. Lò nung cũng tiêu thụ năng lượng lớn nhất (nhiên liệu và điện năng) trong nhà máy xi măng.
Lò nung quay liên tục và không bao giờ ngừng. Mômen khởi động rất lớn, điều chỉnh tốc độ chính xác và điều khiển mômen động là những yêu cầu chủ yếu.
Điều khiển chính xác cần chắc chắn rằng lò nung được sử dụng đúng công suất của nó trong khi tối ưu hóa lượng nhiên liệu tiêu thụ, đảm bảo chi phí thấp và phù hợp các tiêu chuẩn về môi trường.
Trong các hệ thống hiện đại, phương pháp phổ biến nhất để quay là nung là dùng biến tần AC. Nó cho phép điều khiển toàn bộ để có thể đáp ứng nhiều yêu cầu như sự thay đổi thể tích sản xuất, và sự không đồng nhất về chất lượng của hỗn hợp nguyên liệu.
Bien tan invt mang đến hoặc động liên tục và bền
Điều khiển lò nung được thực hiện tốt nhất bằng cách điều khiển riêng biệt mỗi motor dùng biến tần INVT. Khi có hai motor, cả hai đều được nối với cùng một lò nung. Do đó, tốc độ quay của các motor phải giống nhau và tải trọng phải chia đều cho cả hai motor.
Các Biến tần CHF100A được nối với nhau theo bố cục master-follower, biến tần chính được hệ thống tự động cung cấp vận tốc chuẩn. Sau đó nó gởi vận tốc chuẩn và một mômen chuẩn đến biến tần phụ. Cách sắp xếp này đảm bảo tốc độ của hai motor giống nhau và tải trọng được chia đều cho cả hai.
Khi một hỏng hóc xảy ra ở một trong hai motor hoặc một trong hai biến tần INVT, lò nung có thể được quay bằng một motor/ biến tần INVT còn lại. Trong trường hợp này, bố cục master – follower không được đáp ứng. Đồng thời lúc này, hệ thống tự động chỉ điều khiển một motor/ biến tần AC.
Biến tần GD200 sử dụng Điều khiển Mômen Trực tiếp( DTC). Với điều khiển vận tốc và mômen độc lập, đảm bảo hoạt động liên tục và bền vững, bất kể vận tốc hay tải trọng của lò nung. Điều này cung cấp điều khiển vận tốc cũng như mômen động được chính xác, có thể tạo ra mômen khởi động cao.
Biến tần INVT cũng có thể khởi động mềm lò nung, làm giảm đến mức tối thiểu áp suất đặt lên lò, đường ống và các thiết bị cơ khí khác. Do đó, hệ thống cung cấp có kích thước phù hợp với dòng khởi động thấp, nên giảm chi phí cho bộ chuyển mạch, máy biến áp, và đường dây.
Lợi ích
Biến tấn INVT cung cấp nhiều lợi ích, như:
Giảm thiếu lượng tiêu thụ nhiên liệu và điện năng, tối đa hóa khả năng sản xuất thông qua việc điều khiển tối ưu vận tốc của lò nung và tiến trình sản xuất.
Không phải bảo dưỡng do làm giảm mài mòn cơ khí cho lò nung và các thiết bị khác.
Máy luôn trong trạng thái sẵng sàng hoặc động và gia công suất qua mômen lớn trong suốt quá trình khởi động và vận hành nếu cần thiết.
Phân phối đồng đều tải trọng trên hai motor của lò nung nên làm giảm việc bảo trì, bảo dưỡng.
Dễ dàng điều khiển hoạt động của toàn bộ lò nung thông qua hệ thống tự động
Thay đổi tốc độ quay của lò nung( vi dụ: nếu cần vận tốc cao hơn), ví dụ nếu điều kiện sản xuất thay đổi.
Biến tần DTC của INVT đóng vai trò quan trọng trong hoạt động hiệu quả của lò nung.
Biến tần và tầm quan trọng của biến tần trong công nghiệp
Biến tần và tầm quan trọng của biến tần trong công nghiệp
Với sự phát triển như vũ bão về chủng loại và số lượng của các bộ biến tần, ngày càng có nhiều thiết bị điện – điện tử sử dụng các bộ biến tần, trong đó một bộ phận đáng kể sử dụng biến tần phải kể đến chính là bộ biến tần điều khiển tốc độ động cơ điện.
Trong thực tế có rất nhiều hoạt động trong công nghiệp có liên quan đến tốc độ động cơ điện. Đôi lúc có thể xem sự ổn định của tốc độ động cơ mang yếu tố sống còn của chất lượng sản phẩm, sự ổn định của hệ thống… Ví dụ: máy ép nhựa làm đế giầy, cán thép, hệ thống tự động pha trộn nguyên liệu, máy ly tâm định hình khi đúc… Vì thế, việc điều khiển và ổn định tốc độ động cơ được xem như vấn đề chính yếu của các hệ thống điều khiển trong công nghiệp.
Điều chỉnh tốc độ động cơ là dùng các biện pháp nhân tạo để thay đổi các thông số nguồn như điện áp hay các thông số mạch như điện trở phụ, thay đổi từ thông …
Từ đó tạo ra các đặc tính cơ mới để có những tốc độ làm việc mới phù hợp với yêu cầu của phụ tải cơ. Có hai phương pháp để điều chỉnh tốc độ động cơ:
- Biến đổi các thông số của bộ phận cơ khí tức là biến đổi tỷ số truyền chuyển tiếp từ trục động cơ đến cơ cấu máy sản xuất.
- Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện. Phương pháp này làm giảm tính phức tạp của cơ cấu và cải thiện được đặc tính điều chỉnh, đặc biệt linh hoạt khi ứng dụng các hệ thống điều khiển bằng điện tử.
Vì vậy, bộ biến tần được sử dụng để điều khiển tốc độ động cơ theo phương pháp này.
Khảo sát cho thấy:
Chiếm 30% thị trường biến tần là các bộ điều khiển moment.
Trong các bộ điều khiển moment động cơ chiếm 55% là các ứng dụng quạt gió, trong đó phần lớn là các hệ thống HAVC (điều hòa không khí trung tâm),chiếm 45% là các ứng dụng bơm, chủ yếu là trong công nghiệp nặng.
Nâng cấp cải tạo các hệ thống bơm và quạt từ hệ điều khiển tốc độ không đổi lên hệ tốc độ có thể điều chỉnh được trong công nghiệp với lợi nhuận to lớn thu về từ việc tiết giảm nhiên liệu điện năng tiêu thụ.
Tính hữu dụng của bien tan trong các ứng dụng bơm và quạt
- Điều chỉnh lưu lượng tương ứng với điều chỉnh tốc độ Bơm và Quạt.
- Điều chỉnh áp suất tương ứng với điều chỉnh góc mở của van.
- Giảm tiếng ồn công nghiệp.
- Năng lượng sử dụng tỉ lệ thuận với lũy thừa bậc ba của tốc độ động cơ.
- Giúp tiết kiệm điện năng tối đa.
Như tên gọi, bộ biến tần sử dụng trong hệ truyền động, chức năng chính là thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ để thay đổi tốc độ động cơ nhưng nếu chỉ thay đổi tần số nguồn cung cấp thì có thể thực hiện việc biến đổi này theo nhiều phương thức khác, không dùng mạch điện tử.
Trước kia, khi công nghệ chế tạo linh kiện bán dẫn chưa phát triển, người ta chủ yếu sử dụng các nghịch lưu dùng máy biến áp. Ưu điểm chính của các thiết bị dạng này là sóng dạng điện áp ngõ ra rất tốt (ít hài) và công suất lớn (so với biến tần hai bậc dùng linh kiện bán dẫn) nhưng còn nhiều hạn chế như:
- Giá thành cao do phải dùng máy biến áp công suất lớn.
- Tổn thất trên biến áp chiếm đến 50% tổng tổn thất trên hệ thống nghịch lưu.
- Chiếm diện tích lắp đặt lớn, dẫn đến khó khăn trong việc lắp đặt, duy tu, bảo trì cũng như thay mới.
- Điều khiển khó khăn, khoảng điều khiển không rộng và dễ bị quá điện áp ngõ ra do có hiện tượng bão hoà từ của lõi thép máy biến áp.
Ngoài ra, các hệ truyền động còn nhiều thông số khác cần được thay đổi, giám sát như: điện áp, dòng điện, khởi động êm (Ramp start hay Soft start), tính chất tải … mà chỉ có bộ bien tan sử dụng các thiết bị bán dẫn là thích hợp nhất trong trường hợp này.
Sử dụng biến tần là bài toán tối ưu nhất cho điều khiển và tiết kiệm chi phí.
Nhìn lại thị trường máy biến tần của thế giới trong hơn 2 năm qua
Lượng cầu giảm ở châu Âu đã khiến sản lượng máy biến tần từ thái dương năng sụt giảm lần đầu tiên kể từ năm 2011 nhưng do nhu cầu cao ở châu Mỹ và châu Á nên vẫn còn kỳ vọng khá lạc quan về một sự hồi phục.
Theo một báo cáo mới có tên “Thị trường thế giới cho máy biến tần PV – Ấn bản 2013” của IHS, ”Sản lượng máy biến điện PV trong quý II của năm 2013 đạt 8,3 GW, giảm xuống còn 5% từ mức 8,7% của cùng kỳ năm ngoái.Sản lượng quang điện biến tần (PV) năng lượng mặt trời trên thị trường toàn cầu đã giảm 5% so với cùng kỳ năm ngoái trong quý II – lần đầu tiên có mức giảm như vậy kể từ quý III năm 2011 – khi nhu cầu ở các nước lớn châu Âu giảm xuống.
Máy biến tần là thiết bị cần thiết trong quá trình PV, chuyển đổi dòng điện DC từ các tấm năng lượng mặt trời sang dòng điện AC.
Nguyên nhân chính cho sự giảm sản lượng máy biến tần là sự chững lại mạnh mẽ của thị trường châu Âu. Sản lượng ở khu vực châu Âu, Trung Đông và châu Phi (EMEA) trong nửa đầu năm 2013 đã giảm hơn 40% so với cùng kỳ năm ngoái. Khu vực EMEA chỉ đạt 6 GW trong nửa đầu năm 2013, giảm 10 GW so với cùng kỳ năm ngoái.
“Tốc độ giảm sản lượng máy biến tần tại các nước lớn châu Âu như Đức và Ý đã nhanh hơn dự kiến với việc nhu cầu tại một vài trong số những thị trường này đã giảm hơn 70% trong năm nay”, Cormac Gilligan, chuyên viên phân tích thị trường PV cao cấp tại IHS cho biết. “Một số nhà cung cấp máy biến tần đã rất tin tưởng vào những thị trường trước nay vẫn được xem là lớn này. Vì thế, các nhà cung cấp này đang tìm kiếm những thị trường mới và đang mở rộng sự hiện diện của mình trên toàn thế giới ở những nước tăng trưởng mạnh, bao gồm Hoa Kỳ, Trung Quốc, Nhật Bản và Ấn Độ.”
INVT làm nóng thị trường máy biến TẦN Trung Quốc
Bất chấp sự sụt giảm hàng năm, sản lượng vẫn đều đặn tăng lên, quý II tăng 24% so với quý I. Nguyên nhân chính cho sự tăng trưởng lớn trong sản lượng giữa các quý là Trung Quốc, nơi sản lượng máy biến tần đã tăng 174% trong quý II của năm 2013, đạt mức xấp xỉ 2 GW. Sự bùng nổ này được thúc đẩy với một nỗ lực nhằm hoàn thành các dự án mà chương trình Golden Sun của Trung Quốc hỗ trợ.
“Mặc dù sản lượng máy biến tần của Trung Quốc đã tăng gần gấp 3 trong quý II năm 2013, thị trường máy biến tần của nước này vẫn do các nhà cung cấp trong nước thống trị”, Ông Gilligan cho biết thêm. “Bất chấp việc đây là một thị trường lớn, Trung Quốc vẫn là một thị trường đầy thách thức cho các nhà cung cấp phương Tây muốn thâm nhập. Giá trung bình của máy biến tần đã giảm 14% trong quý II của năm 2013, ở mức 0,07 USD một watt, điều này có nghĩa là các nhà cung cấp đó thực sự cần có một đại diện tại đây để có được mức giá cạnh tranh trên thị trường này.”
Doanh thu máy biến TẦN giảm sút
Giá trung bình của máy biến điện trên toàn cầu đang tiếp tục giảm xuống, quý II của năm 2013 sụt giảm 10% so với quý I. Sự sụt giảm này là kết quả của việc chuyển hướng máy biến tần sang các thị trường có chi phí thấp hơn ở châu Á và việc giá đang tiếp tục giảm ở những thị trường năng lượng mặt trời đã có. Doanh thu trong quý II của năm 2013 đã giảm 18% so với cùng kỳ năm ngoái xuống còn 1,6 tỉ USD.
Doanh thu của máy biến tần tại châu Âu đã giảm xuống hơn 50% trong quý II năm 2013, trong đó các thị trường như Đức và Ý sụt giảm hơn 60%.
Các nhà cung cấp châu Âu đang cố gắng duy trì tốc độ
Doanh thu tại châu Âu giảm xuống đã ảnh hưởng mạnh đến thị phần của các nhà sản xuất máy biến tần trong khu vực tại lục địa này, những người mà trước nay chỉ phụ thuộc vào một số thị trường châu Âu. Kết quả là, trong quý II năm 2013, chỉ có 3 nhà cung cấp máy biến tần được xếp hạng trong số 10 nhà cung cấp đứng đầu về thị phần. Con số này chỉ bằng một nửa so với năm ngoái.
“Những chậm trễ trong việc xin cấp giấy chứng nhận máy biến tần cho các thị trường PV đơn lẻ, doanh thu giảm và khó khăn trong thâm nhập các thị trường mới đã đặt ra những thách thức lớn cho các nhà cung cấp bảo thủ từ châu Âu,” Gillian chú thích. “Vấn đề doanh thu giảm đang bị làm trầm trọng thêm bởi những nhà cung cấp mới gia nhập thị trường, ví du như những nhà cung cấp Trung Quốc tại châu Âu, và bởi những mức giá cạnh tranh trong một thị trường nội địa vốn đã rất đông đúc.”
Hồi phục trong nửa cuối của năm
IHS dự đoán sản lượng máy biến tần sẽ tăng trong nửa cuối năm 2013 để tổng sản lượng cả năm đạt mức 34,5 GW.
Tuy nhiên, đa số nhu cầu máy biến tần được dự báo sẽ đến từ thị trường châu Mỹ và châu Á, việc này sẽ tiếp tục tạo áp lực lên các nhà cung cấp máy biến tần vốn chưa có tầm ảnh hưởng tại những thị trường này. Nhờ sự chuyển đổi thị trường này, các nhà cung cấp máy biến tần – đặc biệt là các doanh nghiệp Trung Quốc và Nhật Bản như Sungrow, Omron, Tabuchi và TMEIC – hi vọng sẽ tăng trưởng mạnh trong năm 2013, điều mà không có lợi cho một số nhà cung cấp Châu Âu
Biến tần nâng cao hiệu suất băng tải
Việc sử dụng Biến tần invt CHF100A của hãng invt với chế dộ điều khiển: điều khiển V/F, điều khiển véc tơ không cảm biến tốc độ (Sensorless vector – SVC), điều khiển Torque. Biến tần CHF100A còn đem lại một lợi ích khác đó là cho phép các động cơ chia tải. Các động cơ có thể chia tải sẽ không phải hoạt động với tải nặng nề do vậy động cơ ít bị quá nhiệt, bị hỏng và quá trình tải vật liệu sẽ ít bị gián đoạn hơn.
Sử dụng biến tần trong băng tải đảm bảo vận hành tin cậy, giảm chi phí bảo dưỡng và tiết kiệm năng lượng tiêu thụ.
Như chúng ta đã biết, Băng tải được sử dụng rộng rãi trong nhiều khâu của quá trình khai thác mỏ, thường dùng trong những điều kiện đòi hỏi khắt khe, với các sự cố thường gặp là băng tải có thể bị giãn, bị trượt hoặc bị đứt gãy. Băng tải hoạt động liên tục sẽ bị hao mòn, trở nên kém tin cậy và có thể bị sự cố. Với những ngành công nghiệp yêu cầu cao về sự liên tục trong hoạt động sản xuất thì sự cố trên băng tải sẽ gây thiệt hại không nhỏ.
Biến tần giúp bảo vệ băng tải và thiết bị cơ khí bằng cách kiểm soát chính xác vận tốc và momen động cơ, kéo dài thời gian hoạt động của băng tải và giảm thiểu chi phí vận hành và bảo dưỡng. Đồng thời, nếu một mối nối của băng tải cần sửa chữa, biến tần sẽ điều khiển di chuyển băng tải vào vị trí chính xác để tiện sửa chữa.
Điều khiển để hoạt động của băng tải ổn định hơn
Hệ truyền động băng tải có momen khởi động rất lớn. Momen khởi động lớn dẫn đến dễ làm hỏng các thiết bị cơ khí và quá tải nguồn cấp điện. Đặc biệt trên những băng tải dài, tải khởi động lại càng cao bởi có nhiều vật liệu trên băng tải hơn. Khi đó quá trình khởi động đòi hỏi momen khởi động và dòng điện khởi động cao hơn. Bộ khởi động mềm có thể được sử dụng để giảm dòng điện khởi động, nhưng cũng làm giảm momen khởi động. Nếu momen khới động không đủ lớn để thắng quán tính của băng tải thì băng tải sẽ không khởi động được.
Biến tần có thể tạo momen khởi động cao nhưng vẫn đảm bảo dòng điện khởi động trong giới hạn cho phép của lưới, dòng điện khởi động không bị tăng quá cao và điện áp lưới cũng không bị sụt trong quá trình khởi động. Ngoài ra, biến tần invt còn có thể điều chỉnh hệ số công suất luôn ở một giá trị ổn định do đó góp phần giữ ổn định lưới điện. Với lưới điện ổn định hơn, tất cả thiết bị điện trong nhà máy vận hành tin cậy hơn, nâng cao năng suất và giảm hỏng hóc. Băng tải khởi động trơn với momen được điều khiển phù hợp cũng làm giảm bớt sự cố căng và trượt của băng tải.
Bên cạnh việc giảm thiểu sự cố vận hành của băng tải, biến tần mang lại vận hành hiệu quả bằng cách điều khiển trơn và chính xác tốc độ động cơ băng tải, cho phép điều chỉnh tốc độ băng tải phù hợp với yêu cầu quy trình sản xuất. Biến tần cũng có thể được kết nối với hệ thống tự động của nhà máy, để giám sát lượng tải, vận tốc từ đó tính toán tổng lượng hàng tải.
Nếu các điều kiện cơ khí cho phép thì biến tần có thể giúp tăng tốc độ động cơ theo yêu cầu. Với các ứng dụng khác đòi hỏi biến tần điều khiển động cơ chạy dưới tốc độ định mức thì sẽ nảy sinh vấn đề về làm mát động cơ nếu sử dụng loại động cơ tự làm mát. Với các ứng dụng như vậy thì sử dụng động cơ làm mát cưỡng bức là tốt hơn cả.
Tiết kiệm năng lượng
Năng lượng được tiết kiệm khi chạy động cơ ở tốc độ thấp theo yêu cầu của tải và tiết kiệm nhờ bỏ thiết bị bù công suất phản kháng.
Hơn nữa trong trường hợp băng tải có nhiều đoạn chạy dốc xuống, cơ năng của băng tải có thể chuyển hóa thành năng lượng điện để trả về lưới với biến tần hãm tái sinh. Sử dụng biến tần, băng tải có khả năng chạy trơn tru trên toàn quãng đường tải hàng, không bị ảnh hưởng bởi hình dáng, độ cong của quãng đường. Năng lượng cơ khi băng tải chạy trên các đoạn dốc xuống có thể trả về lưới với biến tần hãm tái sinh. Ngoài ra năng lượng cơ này cũng có thể được tận dụng với hệ thống biến tần kép multidrives, khi đó một biến tần điều kiển nhiều động cơ cùng một lúc. Biến tần multidrives sử dụng chung đường DC bus. Khi đó năng lượng cơ phát ra từ động cơ đang ở chế độ máy phát (chạy băng tải đoạn xuống dốc) sẽ được sử dụng để chạy động cơ khác đang chạy ở chế độ động cơ.
Việc sử dụng biến tần CHF100A của hãng invt với chế dộ điều khiển: điều khiển V/F, điều khiển véc tơ không cảm biến tốc độ (Sensorless vector – SVC), điều khiển Torque. Biến tần CHF100A còn đem lại một lợi ích khác đó là cho phép các động cơ chia tải. Các động cơ có thể chia tải sẽ không phải hoạt động với tải nặng nề do vậy động cơ ít bị quá nhiệt, bị hỏng và quá trình tải vật liệu sẽ ít bị gián đoạn hơn.
biến tần CHF100A với chức năng tự động ổn định điện áp ngõ ra khi điện áp nguồn cấp dao động bất thường cũng phát hiện ra khi nào tải trên băng chuyền tăng lên đột ngột, momen yêu cầu tăng đột ngột. Nhờ đó phát nhanh những thay đổi này biến tần có thể phản ứng ngay lập tức. Một biến tần với hệ thống điều khiển khác có thể sẽ dừng trong các tình huống này.
Ngoài ra, bien tan invt CHF100A còn có chức năng bảo vệ: Bảo vệ khi xảy ra các sự cố như là quá dòng, quá áp, dưới áp, quá nhiệt, chạm pha, mất pha, lệch pha, đứt dây ngõ ra, quá tải v.v… và vẫn hoạt động tốt khi điện áp nguồn vào thấp bằng ba pha 320Vac.
Biến tần cho băng tải dài
Midland Quarry Pruducts tại Leicester, Anh Quốc, có một trong những băng tải khai thác đá dài nhất với tốc độ vận hành biến đổi tại Old Cliffe Hill. Băng tải dài hơn 1.5 km và vận chuyển đá hoa cương từ mỏ đá, qua 713m đường hầm dưới lòng đất, trước khi vận chuyển lên nhà máy xử lý thứ cấp.
Trước khi được vận chuyển, đá được nghiền bởi máy nghiền xoay tròn chạy bằng động cơ 450kW, 3.3kV. Hệ thống băng tải bao gốm 6 đoạn băng tải riêng lẻ, mỗi băng tải rộng 1600mm và chiều dài khác nhau. Phần xử lý sơ cấp đá hoa cương khai thác (nghiền +băng tải) hoạt động với công suất 2500 tấn/giờ và là phần chính của toàn quá trình xử lý. Vận tốc của băng tải đá được điều khiển bởi biến tần. Một băng tải đầu tiên dùng 2 biến tần 200kW; 3 băng tải dùng 1 biến tần 200kW; và băng tải cuối cùng dùng biến tần 132kW.
Hai biến tần được dùng trong băng tải, bảo đảm rằng 1 biến tần nắm quyền điều khiển và biến tần còn lại hoạt động theo. Điều này hạn chế các động cơ hoạt động không đồng bộ với nhau dẫn đến hỏng băng tải.
Băng tải với biến tần dừng khi đưa đá hoa cương lên băng tải, sau đó biết tần khởi động động cơ nhẹ nhàng, đưa băng tải dần dần trở lại vận tốc hoạt động. Nếu không có biến tần, động cơ có thể bị quá tải và bị cháy hỏng.
Sử dụng biến tần giúp kiểm soát chính xác tốc độ và vị trí băng tải để vận chuyển các tảng đá vào đúng kho đá.
Đơn giản hoá thiết kế
Biến tần giúp đơn giản hoá thiết kế hệ thống băng tải, giảm được chi phí đầu tư và bảo dưỡng. Với vận tốc động cơ được điều chỉnh theo ứng dụng, ta có thể sử dụng hộp truyền động loại đơn giản hơn trong hệ thống băng tải. Trong một số trường hợp, có thể bỏ hoàn toàn hộp truyền động, tăng hiệu suất hệ thống băng tải. Động cơ không đồng bộ được sử dụng với ưu điểm kết cấu bền, chi phí bảo dưỡng thấp.
Quá trình truyền động được điều khiển trơn tru hơn giảm được quá tải trong các khớp nối truyền động và hộp truyền động, tăng tuổi thọ của các cơ cấu này.
Biến tần cũng có thể giúp quá trình bảo dưỡng băng tải dễ dàng hơn vì cho phéo đảo chiều quay của động cơ. Biến tần cho phéo đảo chiều và dừng băng tải tại vị trí cần thiết để tiện sửa chữa. Nếu băng tải bị kẹt, biến tần có thể phát hiện ra được và dừng băng tải lại.
Bằng việc nâng cao tính ổn định, giảm bớt chi phí bảo dưỡng, điều khiển chính xác hơn, tiết kiệm năng lượng hơn, biến tần rõ ràng đã mang lại nhiều lợi ích cho băng tải nói riêng và các thiết bị ngành khai thác mỏ nói chung.
Biến tần invt Goodrive300 – Giải pháp cho máy phay tốc độ cao
Các ưu điểm khi sử dụng biến tần: Độc lập ống dẫn được thiết kế dày và chống thấm, độ phun độc đáo, thích nghi cao với các loại bụi, dầu mỡ, độ ẩm, và các môi trường khắc nghiệt khác – Tối ưu hóa thuật toán điều khiển vector vòng hở để đạt được hiệu quả kiểm soát tuyệt vời, mô-men xoắn thấp, hiệu suất phản ứng nhanh năng động, hiệu suất tốc độ ổn định.
– Phanh yêu cầu hiệu suất cao: quá trình xay xát các thiết bị có độ chính xác yêu cầu hiệu quả cao.
– Tốc độ yêu cầu phải ổn định và hiệu suất cao: quá trình, tăng tốc đột ngột hoặc giảm tốc đột ngột, tốc độ gợn nhỏ hơn;
– Đòi hỏi khả năng thích ứng môi trường nghiêm trọng: Vật lý Ứng dụng môi trường dầu, sắt cắt giảm ô nhiễm.
Lắp biến tần Biến tần invt Sensorless vector hiệu suất cao – Goodrive300
Hệ thống được điều khiển bởi GD300, điện trở hãm bên ngoài, động cơ trục chính cho các biến tần động cơ, bắt đầu bằng cách sử dụng thiết bị đầu và cuối
Các ưu điểm khi sử dụng bien tan invt:
– Ngoài ra, C3 bộ lọc hiệu quả lọc ra những giai điệu cao phía đầu vào điện. Cũng làm giảm hệ thống can thiệp kiểm soát CNC để đảm bảo hoạt động đáng tin cậy của toàn bộ hệ thống điều khiển điện tử.
- Thiết kế thân thiện và dễ dàng cho người sử dung.
- Hệ thống kiểm soát công nghệ độc đáo, mô-men xoắn động cơ tần số thấp (baseband 33.3Hz) tỷ lệ có thể được chạy trong 0-200Hz.
Biến tần invt – Giải pháp tối ưu trong ngành in
Biến tần invt – Giải pháp tối ưu trong ngành in Ngày nay nhu cầu in ấn quảng bá thương hiệu ngày càng nhiều và các xưởng in ấn nói chung, in bao bì nói riêng ngày càng phát triển. Các doanh nghiệp rất đau đầu khi lựa chọn cho mình một đối tác in ấn phù hợp. Vì sợ màu sắc in ấn ko đúng, màu in không đều, bị chàm…
Biến tần invt – Giải pháp tối ưu trong ngành in
Các xưởng in thì lại lo vấn đề nguồn điện năng tiêu thụ lớn, các đối thủ kinh doanh ngày càng nhiều, nếu giá cả không cạnh tranh thì rất khó để có nguồn khách hàng ổn định.
Biến tần invt – Giải pháp tiết kiệm hiệu quả dành cho ngành in ấn.
Trong ngành in ấn bao bì, việc ổn định và đồng bộ về tốc độ là rất quan trọng, Nếu máy in đảm bảo được vấn đề này thì sản phẩm in ấn sẽ đạt đươc chất lương tốt hơn, màu in đều và đẹp.
Biến tần CHF100A – Biến tần đa năng sẽ giúp máy hoạt động ổn định hơn , điều chỉnh tốt độ nhanh chậm theo nhu cầu của thợ in. Giải pháp tối ưu cho ngành in ấn
Ngoài ra, biến tần CHF100A giúp tiết kiệm năng lượng hiệu quả, giảm chi phí đầu tư, gia tăng lợi nhuận, đồng thời bảo vệ motor và làm giảm tiếng ồn khi hoạt động.
Biến tần giá rẻ, INVT, Yaskawa, KDE, ABB, Fuji 