Ứng dụng biến tần trong công nghiệp ngày càng được phổ biến hơn hết, nhằm mục đích tối ưu hiệu suất về tốc độ của các động cơ, máy móc, thiết bị, từ đó giúp nâng cao hiệu suất hoạt động sản xuất kinh doanh hơn. Ngoài ra, biến tần còn giúp cho tuổi thọ của máy móc cao hơn và khả năng tiết kiệm điện năng tốt hơn.
Các ứng dụng biến tần trong công nghiệp
1.Ứng dụng biến tần trong công nghiệp bơm
1.1.Ứng dụng cho bơm cấp 1
Loại bơm cấp 1 thường được điều khiển theo phương pháp đóng cắt đơn giản. Nhưng thông thường thì công suất bơm được chọn rất là lớn so với nhu cầu của hệ thống.
Trong rất nhiều trường hợp khác nhau, bơm thường chạy non tải làm tăng áp lực và thất thoát ra đường ống.
Không những thế, bên cạnh đó thì còn gây ra tình trạng sốc trong quá trình vận hành. Để có thể khắc phục những nhược điểm này thì người ta thường mở van xả hoặc là gọt cánh bơm.
Tuy nhiên thì các phương pháp này thường chỉ nhằm khắc phục được việc quá áp đường ống mà không khắc phục được những nhược điểm khác.
Sử dụng biến tần điều khiển động cơ sẽ cho phép điều khiển áp lực tùy chọn lưu lượng, khởi động mềm, tối ưu hoạt động của động cơ và ngoài ra còn tiết kiệm điện năng cho hệ thống.
1.2.Ứng dụng cho bơm cấp 2
Trọng hệ thống truyền thống thì áp lực và lưu lượng bơm được điều khiển bởi động cơ có nhiều tốc độ van ra và van vào hoặc hệ thống hồi lưu.
Hầu hết tất cả những phương pháp này đều làm hao phí nhiều năng lượng và gây sốc cơ khí, không những thế còn làm giảm tuổi thọ trong hệ thống và tăng tổn thất cho đường ống.
Sử dụng biến tần sẽ giúp điều khiển tốc độ của bơm và có thể chạy ở lưu lượng, áp suất tùy chọn. Từ đó sẽ giúp cho tăng được hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.
Đồng thời bên cạnh đó biến tần sẽ giúp cho hệ thống vận hành được trơn tru hơn, giảm đi chi phí khi bảo trì hay sửa chữa, giảm tổn thất đường ống và tăng tuổi thọ cho hệ thống bơm nước.
1.3.Ứng dụng biến tần trong công nghiệp cấp nước nhà cao tầng
Trước đây, khi chưa có biến tần thì nếu như muốn cấp nước cho các tòa nhà cao tầng người ta phải bơm nước lên tháp nước ở trên mái để có thể phân phối cho toàn bộ tòa nha.
Đồng thời thì cần phải điều chỉnh áp lực của từng tầng thiết bị điều hòa và giảm áp.
Nếu như hệ thống không sử dụng biến tần thì sẽ gặp những nhược điểm như sau: tiêu hao năng lượng hơn, làm giảm kết cấu hạ tầng của tòa nhà, tốn một khoản chi phí lớn cho các thiết bị giảm áp, cần có yêu cầu cao đối với hệ thống ống.
Nếu như hệ thống được trang bị biến tần thì sẽ giúp cho việc tiết kiệm năng lượng điện tốt hơn, giảm được các chi phí đầu tư, không cần phải xây dựng tháp nước.
2.Ứng dụng cho quạt hút/ quạt đẩy
Quạt hút, quạt đẩy thường được sử dụng phổ biến trong những lĩnh vực như hút bụi, quạt lò, thông gió,…được sử dụng để làm công việc điều khiển gió.
Thường thì người ta sử dụng hệ thống điều khiến động cơ có nhiều cấp, các van khống chế. Nếu sử dụng biến tần điều khiển động cơ sẽ cho phép việc điều khiển áp lực, khởi động mềm, tối ưu hóa hoạt động của động cơ, ngoài ra còn giúp tiết kiệm được điện năng cho hệ thống.
3.Ứng dụng biến tần trong công nghiệp cho máy nén khí
Chế độ điều khiển cung cấp khí thông thường thì hoạt động theo phương thức đóng và cắt. Chế độ này sẽ kiểm soát không khí đầu vào thông qua van cửa vào.
Khi mà áp suất đạt đến giới hạn trên thì van cửa sẽ vào đóng: lúc này máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động không tải.
Ngược lại, nếu khi áp suất đạt hạn dưới thì van cửa vào sẽ mở: lúc này máy nén sẽ đi vào trạng thái hoạt động có tải.
Công suất định mức của motor thì thường được chọn theo nhu cầu tối đa. Thông thường công suất này được thiết kế dư tải, dòng khởi động lớn, motor hoạt động liên tục khi không tải sẽ làm tiêu một lượng điện năng lớn.
Với chế độ điều khiển tốc độ quay của motor bằng biến tần thì hoạt động như sau: lượng cung cấp khí chỉ cần đáp ứng đủ lượng khí tiêu dùng.
Do vậy, hệ thống sẽ cung cấp khí sẽ có thể đạt được hiệu quả cao nhất và tiết kiệm điện năng hơn.
4.Ứng dụng cho băng tải
Thông thường băng tải được sử dụng rộng rãi trong nhiều khâu của quá trình khai thác mỏ thường được sử dụng trong những điều kiện đòi hỏi rất khắt khe.
Việc mà băng tải hoạt động liên tục như vậy sẽ gây ra tình trạng bị hao mòn, làm cho kém tin cậy và có thể bị sự cố.
Với những ngành công nghiệp yêu cầu cao về tính liên tục trong các hoạt động sản xuất thì sự cố trên băng tải sẽ gây ra thiệt hại lớn.
Khi sử dụng biến tần sẽ giúp cho việc bảo vệ băng tải và các thiết bị cơ khí bằng cách kiểm soát chính xác vận tốc và momen động cơ kéo thời gian hoạt động băng tải làm giảm đi chi phí vận hành và chi phí bảo dưỡng.
Điều khiển quá trình khởi động dừng chính xác trên hệ thống băng tải.
5.Ứng dụng cho thiết bị nâng hạ
Trong hệ thống nâng hạ trong xây dựng và trong công nghiệp thường sẽ gặp trong quá trình thiết kế truyền thống chưa đáp ứng tốt.
Ví dụ: Khó kiểm soát được tốc độ chạy, chỉ chạy ở một tốc độ cố định và tốc độ thấp, tăng hoặc giảm tốc dễ dấn đến hiện tượng sốc cơ khí, dừng không chính xác khi tải bị thay đổi, thiếu an toàn.
Ngoài ra thì do hệ thống cẩu trục cần phải di chuyển những kiện hàng nặng cho nên hệ thống điều khiển sẽ bao gồm có 2 cơ cấu.
Điều khiển nâng hạ và điều khiển di chuyển dầm cẩu, trong đó thì điều khiển di chuyển dầm cẩu sẽ được thực hiện bởi 2 motor cùng với nguồn điện và đóng hoặc cắt đồng thời.
Việc này sẽ gây ra một số tác hại như sau: tạo nên xu hướng bị vặn voắn dầm, gây ra tình trạng tiêu hao nhiều năng lượng, gây ra tình trạng sụt áp lưới trong quá trình khởi động.
Để có thể khắc phục những tình trạng nhược điểm này thì cần phải sử dụng đến biến tần để có thể điều khiển 2 motor di chuyển dầm cẩu.
Biến tần sẽ góp phần đem đến những lợi ích thiết thực như: khởi động mềm, chất lượng mạng điện được ổn định hơn, giảm đi tổn hao nhiệt trên dây dẫn, khắc phục được tình trạng sụt áp trên lưới điện, quá trình dừng tải êm, giảm được tiếng ồn, tăng được tuổi thọ của motor và các kết cấu cơ khí, tăng tính an toàn, tiết kiệm được năng lượng.
6.Ứng dụng cho máy cán kéo
Trong quá trình sản xuất thép thì các máy cán kéo thường sẽ sử dụng các động cơ xoay chiều. Việc điều khiển chính xác tốc độ của động cơ theo yêu cầu thì rất cần thiết.
Máy kéo dây dạng truyền thống thường sẽ không điều chỉnh được tốc độ theo lực căng làm dẫn đến sản phẩm có thể không được đảm bảo chất lượng khi lực kéo bị thay đổi.
Khi sử dụng biến tần sẽ giúp cho các máy cán kéo đáp ứng được đầy đủ và chính xác các yêu cầu về truyền động trong công nghệ sản xuất.
Biến tần AC cho các động cơ AC và các bộ chuyển đổi DC cho động cơ DC.
7.Ứng dụng cho máy ép phun
Đối với những máy ép phun truyền thống thì sử dụng bơm thủy lực cố định, công suất thường được tính ở điều kiện tải max.
Van điều chỉnh được sử dụng dùng để thay đổi lưu lượng và áp suất tiêu thụ, một tỷ lệ lớn năng lượng thường bị tiêu hao qua van dưới dạng áp suất chênh lệch bởi dòng tràn. Vì thế năng lượng tiêu hao sẽ rất lớn.
Nếu như hệ thống điều khiển với biến tần thì có thể sẽ tự động điều chỉnh được tốc độ của các động cơ bơm dầu theo yêu cầu tải thực tế áp suất và lưu lượng sẽ phù hợp trong từng giai đoạn thì năng lượng được tiêu thụ ở mức thấp nhất.
8.Ứng dụng biến tần trong công nghiệp cho máy cuốn/ máy nhả
Một trong những yêu cầu lớn nhất đối với các loại máy cuốn hoặc nhả thì phải ổn định được sức căng và phải đảm bảo cuốn/nhả đều đặn.
Đặc biệt còn yêu cầu tính chất chính xác với các vật liệu cuốn/nhả dạng sợi, màng hoặc tấm.
Việc sử dụng biến tần sẽ giúp đảm bảo được tốc độ của 2 động cơ cuốn/nhả được đồng bộ giúp ổn định được sức căng của 2 đầu.
Chủ động được điều chỉnh tốc độ khi cần sử dụng các chế độ cuốn/nhả khi gặp sự thay đổi về kích thước vật liệu cần yêu cầu sức căng.