Biến tần 3 pha là gì? Cách đấu nối biến tần 3 pha chi tiết

Biến tần 3 pha là một thành phần quan trọng trong hệ thống điện mặt trời. Thiết bị đóng vai trò chuyển đổi và điều chỉnh dòng điện từ nguồn năng lượng mặt trời. Biến tần có chức năng chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) có tần số và điện áp phù hợp. Inverter 3 pha điều chỉnh công suất đầu ra, giúp hệ thống điện mặt trời hoạt động ở mức hiệu suất tối ưu ngay cả khi điều kiện ánh sáng mặt trời thay đổi. Cùng KITAWA tìm hiểu chi tiết khái niệm biến tần 3 pha là gì, hướng dẫn sử dụng và cách đấu nối inverter 3 pha. 

Biến tần 3 pha là gì?

Biến tần 3 pha sử dụng nguồn điện đầu vào 3 pha 220V hoặc 3 pha 380V. Thiết bị hoạt động bằng cách thay đổi tần số dòng điện đặt lên cuộn dây động cơ. Từ đó, biến tần điện mặt trời điều khiển tốc độ động cơ một cách vô cấp (liên tục) mà không cần hộp số cơ khí.

Biến tần 3 pha phổ biến và được sử dụng rộng rãi hơn biến tần 1 pha. Thiết bị có khả năng điều khiển hầu hết các loại động cơ sau:

• Động cơ điện không đồng bộ 3 pha

• Động cơ đồng bộ

• Động cơ tần số thay đổi

• Động cơ servo không đồng bộ (ASM) 

• Động cơ spindle (trục chính)

• Động cơ truyền động trực tiếp

Cấu tạo biến tần 3 pha

Biến tần 3 pha chứa các bộ phận nhận diện điện áp đầu vào. Loại máy này có tần số cố định để điều khiển tốc độ động cơ. Cấu tạo chính gồm:

• Mạch chỉnh lưu: Bộ phận này sử dụng các linh kiện bán dẫn, thường là Diode, để chuyển đổi dòng điện xoay chiều (AC) đầu vào thành dòng điện một chiều (DC). Mạch chỉnh lưu giúp điều chỉnh và ổn định điện áp DC, chuẩn bị cho các bước chuyển đổi tiếp theo.

• Tụ điện nắn phẳng: Bộ phận này được dùng để lọc và ổn định điện áp DC từ mạch chỉnh lưu. Tụ điện nắn phẳng tạo ra một điện áp DC phẳng và ổn định, làm cơ sở cho quá trình chuyển đổi tiếp theo.

• Mạch nghịch lưu: Nhờ công nghệ PWM (Điều chế độ rộng xung), điện áp DC được tạo.

• Mạch điều khiển: Giúp kiểm soát và điều khiển toàn bộ máy, đồng thời cài đặt chương trình chạy cho biến tần 3 pha.

Nguyên lý hoạt động biến tần 3 pha

Nguyên lý của biến tần 3 pha là chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) từ tấm pin mặt trời thành dòng điện xoay chiều (AC) với tần số, điện áp có thể điều chỉnh. Quá trình hoạt động bao gồm các bước sau:

• Thu thập năng lượng: Tấm pin mặt trời thu thập năng lượng ánh sáng, chuyển đổi thành điện năng một chiều (DC), cung cấp từ hệ thống pin mặt trời.

• Điều chỉnh và ổn định điện áp: Đầu vào DC từ pin mặt trời có thể biến động, không ổn định. Mạch chỉnh lưu được sử dụng để chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện một chiều ổn định (DC), đảm bảo hoạt động an toàn, ổn định cho biến tần.

• Chuyển đổi từ DC sang AC: Dòng điện DC ổn định đi vào mạch nghịch lưu. Mạch nghịch lưu sử dụng công nghệ điều chế độ rộng Xung (PWM) để chuyển đổi DC thành dòng điện xoay chiều (AC) với tần số, điện áp điều chỉnh được. Công nghệ PWM điều khiển việc bật tắt bán dẫn (thường là IGBT hoặc MOSFET) nhằm tạo ra dạng sóng AC với tần số cố định.

• Điều khiển và kiểm soát: Mạch điều khiển chịu trách nhiệm kiểm soát hoạt động của biến tần 3 pha. Cài đặt chương trình chạy, điều chỉnh tốc độ, kiểm soát các thông số khác của biến tần. Người dùng có thể tương tác với mạch điều khiển để điều chỉnh thiết lập và theo dõi hoạt động hệ thống.

• Đầu ra AC: Điện áp xoay chiều (AC) sau quá trình chuyển đổi được sử dụng để cung cấp năng lượng cho thiết bị tiêu thụ hoặc được đưa vào lưới điện công nghiệp (tải).

Ứng dụng của biến tần 3 pha trong hệ thống điện mặt trời

Biến tần 3 pha được sử dụng để chuyển đổi năng lượng điện mặt trời từ DC thành AC có tần số, điện áp điều chỉnh được. Đây là ứng dụng cốt lõi, phục vụ cho các hệ thống công nghiệp và dân dụng.

• Chuyển đổi năng lượng: Biến tần 3 pha chuyển đổi năng lượng DC từ tấm pin mặt trời thành dòng điện AC có tần số, điện áp phù hợp. Điện năng này có thể cung cấp trực tiếp cho thiết bị tiêu thụ hoặc được đưa vào lưới điện công nghiệp.

• Điều chỉnh điện áp và tần số: Thiết bị cho phép điều chỉnh điện áp và tần số đầu ra AC, đáp ứng yêu cầu của các thiết bị tiêu thụ khác nhau. Điều này giúp tích hợp hệ thống điện mặt trời vào mạng điện công nghiệp hiện có, hoặc cung cấp điện cho các thiết bị không đồng nhất về điện áp, tần số.

• Đồng bộ hóa lưới điện: Trên một số hệ thống, biến tần 3 pha có khả năng đồng bộ hóa với lưới điện công nghiệp. Điều này cho phép hệ thống mặt trời cung cấp năng lượng trực tiếp vào lưới hoặc tiếp tục hoạt động khi lưới bị cắt giảm/mất điện.

• Điều chỉnh công suất đầu ra: Biến tần 3 pha cung cấp khả năng điều chỉnh công suất đầu ra của hệ thống. Điều này cho phép điều tiết lượng năng lượng cung cấp vào lưới điện hoặc điều chỉnh mức tiêu thụ năng lượng của thiết bị.

• Theo dõi và điều khiển: Biến tần thường trang bị tính năng theo dõi và điều khiển, cho phép người dùng giám sát, điều chỉnh hoạt động hệ thống. Các thông số (điện áp, dòng điện, công suất, hiệu suất) được theo dõi để đảm bảo hoạt động ổn định, hiệu quả.

• Bảo vệ và an toàn: Biến tần 3 pha thường tích hợp các tính năng bảo vệ và an toàn để đảm bảo hoạt động ổn định. Các tính năng bảo vệ bao gồm: quá dòng, quá áp, quá tải, quá nhiệt.

Hướng dẫn sử dụng biến tần 3 pha

Biến tần 3 pha được dùng để chuyển đổi điện mặt trời từ DC sang AC với tần số, điện áp điều chỉnh được, là phần quan trọng trong các ứng dụng thương mại và công nghiệp. Dưới đây là hướng dẫn sử dụng cơ bản:

• Lắp đặt hệ thống: Tiến hành lắp đặt hệ thống điện mặt trời hoàn chỉnh, bao gồm tấm pin, bộ giảm áp, bộ lưu điện (tùy chọn) và biến tần 3 pha.

• Kết nối pin với biến tần: Kết nối dòng điện một chiều (DC) từ tấm pin mặt trời vào đầu vào DC của biến tần 3 pha. Điều này đảm bảo điện áp và dòng điện từ pin đáp ứng yêu cầu của biến tần thông qua các bộ điều chỉnh và bảo vệ.

• Điều chỉnh cài đặt: Sử dụng giao diện điều khiển biến tần để thiết lập các thông số cần thiết: Điện áp đầu ra, tần số, chế độ làm việc và các thông số được điều chỉnh để đáp ứng yêu cầu cụ thể của hệ thống.

• Theo Dõi và điều khiển: Thực hiện quản lý và theo dõi hoạt động của biến tần và toàn bộ hệ thống qua giao diện điều khiển. Theo dõi các thông số như điện áp, dòng điện, công suất, hiệu suất để đảm bảo hệ thống hoạt động ổn định và hiệu quả.

• Kết nối đầu ra AC: Điện áp xoay chiều (AC) sau khi chuyển đổi được nối với thiết bị tiêu thụ hoặc lưới điện công nghiệp (tải), đảm bảo kết nối AC an toàn và tuân thủ quy định, tiêu chuẩn liên quan.

• Bảo trì và kiểm tra: Thực hiện bảo trì định kỳ và kiểm tra hệ thống để đảm bảo biến tần 3 pha và hệ thống hoạt động đúng, hiệu quả. Bao gồm kiểm tra hiệu suất, an toàn và thực hiện sửa chữa khi cần.

Cách đấu nối biến tần 3 pha cơ bản

Trước tiên, cần xác định chính xác các đầu dây nguồn cấp và đầu ra nối động cơ của biến tần 3 pha:

Bước 1: Xác định nguồn cấp (đầu vào)

• Nguồn cấp cho biến tần (380V hoặc 220V) thường được ký hiệu là L1, L2, L3 (hoặc R, S, T).

• Các chân này sẽ được nối với nguồn điện lưới 3 pha.

Bước 2: Xác định đầu ra (động cơ): Đầu ra nối với động cơ 3 pha thường được ký hiệu là U, V, W.

Lưu ý khi đấu nối động cơ 6 dây: Đối với những động cơ có 6 dây, cần phải đấu nối các cuộn dây bên trong theo hình tam giác trước. Sau khi đấu thành hình tam giác, các đầu dây này mới được nối vào các chân U, V, W của biến tần 3 pha. Dưới đây là sơ đồ mạch điện biến tần 3 pha:

Giá biến tần 3 pha bao nhiêu?

Giá biến tần 3 pha phụ thuộc vào nguồn điện đầu vào cần sử dụng, có thể là 3 pha 220V hoặc 3 pha 380V. Thông thường, giá biến tần 3 pha khởi điểm từ khoảng 3 - 4 triệu đồng trở lên, tùy thuộc vào công suất, công nghệ (có biến áp/không biến áp, có MPP-Tracking,...) và thương hiệu sản xuất.

Tóm lại, để khai thác thiết bị tối đa hiệu quả, cần hiểu rõ khái niệm biến tần 3 pha là gì, cấu tạo và nguyên lý hoạt động, cách sử dụng thiết bị đúng cách. Trên đây là toàn bộ thông tin cơ bản về biến tần 3 pha. Nếu có thắc mắc hoặc cần tư vấn mua, lắp đặt, vui lòng liên hệ với KITAWA qua số hotline 0915307239 để được các chuyên gia hỗ trợ nhanh nhất nhé!