Bạn có biết sự khác biệt giữa bộ khởi động mềm (soft starter) và biến tần (inverter) cho máy nén khí không? Hãy cùng tìm hiểu!
Bộ khởi động mềm thực chất là một thiết bị điều khiển động cơ với các chức năng khởi động mềm, dừng mềm, tiết kiệm năng lượng khi tải nhẹ và nhiều chức năng bảo vệ. Nó chủ yếu sử dụng thyristor ba pha song song, và mạch điều khiển điện tử được nối tiếp giữa nguồn điện và động cơ được điều khiển. Bằng cách điều khiển góc dẫn của thyristor ba pha song song, điện áp đầu vào của động cơ có thể thay đổi theo các yêu cầu khác nhau để thực hiện các chức năng khác nhau.
Biến tần chủ yếu được sử dụng ở những nơi cần điều chỉnh tốc độ. Đầu ra của nó không chỉ thay đổi điện áp mà còn thay đổi tần số; trong khi đó, bộ khởi động mềm thực chất là bộ điều chỉnh điện áp, chỉ thay đổi điện áp khi khởi động động cơ, không thay đổi tần số. Biến tần có tất cả các chức năng của bộ khởi động mềm nhưng giá thành cao hơn và cấu trúc phức tạp hơn.
Bộ khởi động mềm được dùng ở những nơi cần giảm điện áp để khởi động và dừng. Lúc này, tốc độ động cơ không thay đổi; trong khi biến tần chủ yếu dùng để điều chỉnh tốc độ, tốc độ được xác định bởi tần số. Sự khác biệt lớn nhất là biến tần có thể tùy ý cài đặt tần số chạy, còn bộ khởi động mềm chỉ thực hiện chức năng khởi động và dừng mềm.
1. Định nghĩa và chức năng của bộ khởi động mềm
Bộ khởi động mềm được nối tiếp giữa nguồn điện và động cơ được điều khiển. Thyristor bên trong được điều khiển bởi vi xử lý để kích hoạt góc dẫn, thực hiện điều chỉnh điện áp AC, làm cho điện áp đầu vào của động cơ tăng dần từ 0 theo một hàm đã định trước cho đến khi kết thúc quá trình khởi động. Điện áp đầy đủ của động cơ là khởi động mềm. Trong quá trình khởi động mềm, mô-men khởi động của động cơ tăng dần, tốc độ cũng tăng dần cho đến khi thyristor dẫn hoàn toàn, và động cơ hoạt động theo đặc tính cơ học của điện áp định mức để khởi động êm ái, giảm dòng khởi động và tránh nhảy bảo vệ quá dòng. Khi động cơ đạt tốc độ định mức, quá trình khởi động kết thúc và điện áp định mức được cung cấp cho hoạt động bình thường của động cơ.
Bộ khởi động mềm là một thiết bị điều khiển động cơ mới, tích hợp khởi động mềm, dừng mềm, tiết kiệm năng lượng tải nhẹ và nhiều chức năng bảo vệ. Ở nước ngoài gọi là Soft Starter. Bộ khởi động mềm sử dụng thyristor ba pha song song làm bộ điều chỉnh điện áp, được nối giữa nguồn điện và stato động cơ. Mạch này là mạch chỉnh lưu cầu điều khiển hoàn toàn ba pha.
Khi sử dụng bộ khởi động mềm để khởi động động cơ, điện áp đầu ra của thyristor tăng dần, động cơ tăng tốc dần cho đến khi thyristor dẫn hoàn toàn. Động cơ hoạt động theo đặc tính cơ học của điện áp định mức để khởi động êm, giảm dòng khởi động và tránh nhảy bảo vệ quá dòng. Khi động cơ đạt tốc độ định mức, quá trình khởi động kết thúc, và bộ khởi động mềm tự động thay thế thyristor đã hoàn thành nhiệm vụ bằng một tiếp điểm bypass để cung cấp điện áp định mức cho hoạt động bình thường của động cơ, giảm tổn thất nhiệt của thyristor, kéo dài tuổi thọ của bộ khởi động mềm, nâng cao hiệu suất làm việc, đồng thời giảm ô nhiễm hài cho lưới điện. Bộ khởi động mềm cũng cung cấp chức năng dừng mềm. Dừng mềm ngược lại với quá trình khởi động mềm: điện áp giảm dần, tốc độ giảm dần đến 0 để tránh va đập mô-men do dừng tự do.
2. Định nghĩa và chức năng của biến tần
Biến tần là thiết bị chuyển đổi dòng điện xoay chiều có điện áp và tần số cố định thành dòng điện xoay chiều có điện áp và tần số thay đổi. Nó giúp giảm tải va đập khi khởi động động cơ, điều khiển tốc độ động cơ, kéo dài thời gian khởi động, làm mượt dòng điện, đạt mục đích khởi động mềm, và cải thiện hiệu suất lưới điện và động cơ. Thực tế, biến tần chủ yếu dùng trong tiết kiệm năng lượng, điều chỉnh điện áp, dòng điện, tần số đầu ra. Thông thường, động cơ điều chỉnh tốc độ sẽ dùng biến tần.
3. Nguyên lý làm việc của biến tần
Biến tần là thiết bị biến đổi điện công nghiệp tần số cố định (50Hz hoặc 60Hz) thành điện AC có nhiều tần số khác nhau để thực hiện điều khiển tốc độ biến thiên của động cơ. Trong đó, mạch điều khiển thực hiện việc điều khiển mạch chính, mạch chỉnh lưu chuyển đổi AC thành DC, mạch trung gian DC làm mượt và lọc đầu ra của mạch chỉnh lưu, và mạch inverter chuyển đổi DC thành AC (và mạch điều khiển lõi thực hiện quá trình AC- trực giao). Công nghệ biến tần ra đời để đáp ứng nhu cầu điều chỉnh tốc độ vô cấp của động cơ AC.
