Yêu cầu: Thiết kế bộ biến tần và ứng dụng trong điều khiển đặt góc quay.
1. Biến tần là gì?
Biến tần là thiết bị biến đổi dòng điện xoay chiều ở tần số này thành dòng điện xoay chiều ở tần số khác có thể điều chỉnh được.
Biến tần là thiết bị làm thay vì đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây bên trong động cơ và thông qua đó có thể điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp, không cần dùng đến các hộp số cơ khí.
2. Nguyên lý hoạt động. Mạch biến tần gồm 3 khối:
- Khối chỉnh lưu bao gồm: 6 diode và đầu vào 3 pha - Khối lọc bao gồm: 1 cuộn cảm và 1 tụ điện
- Khối nghịch lưu bao gồm: 6 IGBT và 6 diode
Nguyên lý làm việc cơ bản của biến tần gồm 2 giai đoạn sau.
+ 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.
+ Sau đó, điện áp một chiều này được 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).
Biến tần được ứng dụng ngày càng phổ biến để điều khiển tốc độ cho tất cả các máy móc trong các ngành, đặc biệt trong công nghiệp và xây dựng: Máy nghiền, máy cán, kéo, máy tráng màng, máy tạo sợi, máy nhựa, cao su, sơn, hóa chất, dệt, nhuộm, đóng gói, chế biến gỗ, băng chuyền, cần trục, tháp giải nhiệt , thiết bị nâng hạ, máy nén khí, bơm và quạt...