Sự khác biệt giữa bộ khởi động mềm động cơ và bộ chuyển đổi tần số là gì? Phân tích sự khác biệt giữa bộ khởi động mềm động cơ và bộ chuyển đổi tần số (Phần 2)

Sự khác biệt giữa mộtĐộng cơ khởi động mềmvà abộ chuyển đổi tần số? Phân tích sự khác biệt giữa bộ khởi động mềm động cơ và bộ chuyển đổi tần số (Phần 2)

 

3. Nguyên tắc làm việc

Khởi động mềm:

• Thông thường sử dụng các thyristors chống song song (SCR) làm thiết bị năng lượng cốt lõi.
• Thông qua điều khiển góc pha, điện áp được áp dụng cho stator động cơ được tăng dần trong quá trình khởi động động cơ (bắt đầu từ điện áp thấp, chẳng hạn như 30% -70% điện áp định mức và tăng dần lên điện áp đầy đủ).
• Sự tăng điện áp mịn này giới hạn dòng điện bắt đầu và mô -men xoắn.
• Sau khi bắt đầu, các thyristor được bỏ qua và động cơ được kết nối trực tiếp với lưới.

 

Bộ chuyển đổi tần số:

• Sử dụng cấu trúc AC-DC-AC: Công suất AC đầu vào lần đầu tiên được chỉnh lưu thành công suất DC, và sau đó công suất DC được đảo ngược thành công suất AC ba pha với tần số và điện áp có thể điều chỉnh cho đầu ra vào động cơ.
• Phần biến tần thường sử dụng các thiết bị chuyển đổi nhanh như IGBT và sử dụng công nghệ PWM (điều chế độ rộng xung) để tổng hợp sóng hình sin có tần số và biên độ cần thiết.
• Dựa trên điều khiển V/F (hoặc điều khiển vectơ tiên tiến hơn khác, điều khiển mô -men xoắn trực tiếp, v.v.), biên độ và tần số điện áp đầu ra được thay đổi đồng thời và phối hợp để duy trì thông lượng động cơ không đổi và đạt được điều hòa tốc độ rộng.

 

4. Điều khiển tốc độ động cơ

 

 

• Khởi động mềm: Điều này chỉ ảnh hưởng đến tốc độ động cơ trong khi bắt đầu và dừng (tăng/giảm từ từ). Trong quá trình hoạt động bình thường, động cơ chạy ở tốc độ tối đa ở tần số công suất cố định (50Hz/60Hz); Quy định tốc độ là không thể.
• Bộ chuyển đổi tần số: Điều này cho phép điều chỉnh chính xác và liên tục tốc độ động cơ trong suốt hoạt động (thường là trong một phạm vi rộng, chẳng hạn như 1:10 trở lên).

 

5. Kịch bản ứng dụng

 

 

• Khởi động mềm:

Chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị chỉ cần giải quyết sốc bắt đầu và không yêu cầu điều chỉnh tốc độ trong quá trình hoạt động.
Ví dụ:
Bơm nước (để tránh búa nước và giảm áp lực trong đường ống);
Quạt (để giảm căng thẳng ống dẫn và lưỡi dao);
Máy nén khí;
Băng tải;
Máy nghiền, nhà máy bóng và thiết bị khởi động nặng khác.

• Bộ chuyển đổi tần số:

Áp dụng cho các thiết bị yêu cầu cả khởi động trơn tru và dừng và điều chỉnh tốc độ chính xác trong quá trình hoạt động. Ví dụ:
Máy bơm và quạt cần điều chỉnh tốc độ dựa trên thay đổi dòng/áp suất (đạt được tiết kiệm năng lượng đáng kể);
Các dòng băng tải và dây chuyền sản xuất yêu cầu kiểm soát tốc độ chính xác;
Cần cẩu và thang máy (yêu cầu mô -men xoắn chính xác và điều khiển tốc độ);
Ổ đĩa trục chính máy công cụ;
Bất kỳ ứng dụng yêu cầu hoạt động tốc độ thay đổi để đáp ứng các yêu cầu quy trình hoặc tiết kiệm năng lượng.

 

6. Cấu trúc và độ phức tạp

 

 

• Khởi động mềm: Cấu trúc của chúng tương đối đơn giản, bao gồm chủ yếu là mô -đun thyristor, mạch điều khiển kích hoạt và mạch bảo vệ.
• Biến tần: Cấu trúc của chúng phức tạp hơn nhiều, bao gồm bộ chỉnh lưu, xe buýt DC (lưu trữ năng lượng tụ điện), bộ phận biến tần, mạch điều khiển phức tạp (bộ vi xử lý), nhiều chức năng bảo vệ và một bộ giao diện đầu vào và đầu ra phong phú. Họ yêu cầu cài đặt tham số phức tạp hơn và gỡ lỗi.

 

7. Chi phí

 

• Khởi đầu mềm: Chúng thường rẻ hơn nhiều so với các biến tần của cùng một sức mạnh.
• Biến tần: Do cấu trúc phức tạp và các tính năng mạnh mẽ, chi phí của chúng cao hơn đáng kể so với người mới bắt đầu.

 

8. Hiệu quả năng lượng

 

• Khởi động mềm: Sau khi bắt đầu, chúng được bỏ qua, cho phép động cơ chạy trực tiếp ở tần số chính, dẫn đến hiệu quả cao. Trong quá trình khởi động, thyristor tiến hành, dẫn đến giảm điện áp và tổn thất nhất định.
• Bộ chuyển đổi tần số: Trong quá trình hoạt động tốc độ thay đổi (đặc biệt là ở tốc độ trung bình và thấp), tổn thất chuyển đổi IGBT và tổn thất điều hòa có thể làm giảm hiệu quả hệ thống tổng thể. Tuy nhiên, trong các ứng dụng yêu cầu lưu lượng/thể tích không khí thay đổi (như máy bơm và quạt), năng lượng ổ đĩa được tiết kiệm bằng cách giảm tốc độ hoạt động vượt xa các tổn thất trong chính bộ chuyển đổi tần số, dẫn đến tiết kiệm năng lượng tổng thể đáng kể. Ngay cả khi hoạt động ở tần số toàn bộ, bản thân bộ chuyển đổi tần số vẫn trải qua một lượng tổn thất nhỏ (khoảng 2%-5%).

Nếu bạn chỉ đơn giản muốn một khởi động nhẹ nhàng và dừng lại cho động cơ, và giữ cho nó chạy ở tốc độ tối đa trong thời gian còn lại, một khởi động mềm là đủ; Nó không tốn kém và không lo lắng.
Nếu bạn yêu cầu điều khiển tốc độ động cơ linh hoạt (ví dụ: tự động điều chỉnh tốc độ của bơm dựa trên dòng nước) hoặc yêu cầu điều khiển cực kỳ chính xác (tốc độ, mô -men xoắn và vị trí), bộ chuyển đổi tần số là rất cần thiết. Trong khi đắt tiền, nó cung cấp các tính năng mạnh mẽ.
Sự lựa chọn phụ thuộc vào các yêu cầu ứng dụng cụ thể: cho dù bạn chỉ cần giải quyết vấn đề bắt đầu hoặc yêu cầu quy định tốc độ liên tục.