ứng dụng rộng rãi của bộ biến tần trong điều khiển tự động hóa công nghiệp

Các nhà cung cấp thiết bị hỗ trợ biến tần xin nhắc nhở bạn rằng động cơ điện là nguồn năng lượng chính cho các thiết bị sản xuất công nghiệp hiện đại. Trong một thời gian dài, các vấn đề như tiêu thụ năng lượng cao, điều chỉnh tốc độ cao và độ ổn định điều khiển công nghiệp kém của động cơ điện đã ảnh hưởng đáng kể đến sản xuất công nghiệp. Việc ứng dụng biến tần đã giải quyết hiệu quả các vấn đề kỹ thuật này của động cơ điện. Biến tần sử dụng công nghệ vi điện tử và công nghệ biến tần để điều chỉnh tần số và điện áp của nguồn điện đầu ra dựa trên nhu cầu điện áp nguồn thực tế của động cơ trong quá trình vận hành, dựa trên việc ngắt kết nối các IGBT bên trong để đạt được điều chỉnh tốc độ và tiết kiệm năng lượng.

1. Phân loại tải điều hòa không khí

Các tòa nhà văn phòng, trung tâm thương mại, một số siêu thị và nhà máy đều có hệ thống điều hòa không khí trung tâm, tiêu thụ rất nhiều điện vào giờ cao điểm mùa hè. Vào mùa hè nóng nực, điện năng tiêu thụ của điều hòa không khí tại Bắc Kinh, Thượng Hải và Thâm Quyến chiếm hơn 40% tổng điện năng tiêu thụ. Do đó, việc sử dụng biến tần để điều khiển bơm làm lạnh, bơm nước lạnh và quạt của hệ thống điều hòa không khí là một công nghệ tiết kiệm năng lượng rất tốt. Hiện nay, có rất nhiều công ty chuyên về điều hòa không khí tiết kiệm năng lượng trên cả nước, với công nghệ chủ yếu là điều chỉnh tốc độ biến tần để tiết kiệm năng lượng.

2. Tải trọng loại máy nghiền

Có rất nhiều máy nghiền và máy nghiền bi được sử dụng trong các mỏ luyện kim và vật liệu xây dựng, và hiệu quả của việc sử dụng biến tần cho những tải trọng như vậy là rất đáng kể.

3. Tải trọng lò nung và lò nung lớn

Trước đây, các lò quay công nghiệp lớn (máy biến tần) trong luyện kim, vật liệu xây dựng, xút, v.v. chủ yếu sử dụng động cơ DC, động cơ chỉnh lưu, động cơ trượt, điều chỉnh tốc độ tầng, hoặc điều chỉnh tốc độ đơn vị tần số trung gian. Do sử dụng vòng trượt hoặc hiệu suất thấp trong các phương pháp điều khiển tốc độ này, nhiều đơn vị đã áp dụng điều khiển tần số biến thiên trong những năm gần đây, và đã đạt được kết quả rất tốt.

4. Tải loại máy nén

Máy nén cũng thuộc nhóm tải trọng được sử dụng rộng rãi. Máy nén áp suất thấp được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, trong khi máy nén công suất lớn áp suất cao được sử dụng rộng rãi trong ngành thép (như máy cô đặc oxy), khai thác mỏ, phân bón và etylen. Việc áp dụng điều chỉnh tốc độ tần số biến thiên mang lại những lợi thế như dòng điện khởi động thấp, tiết kiệm năng lượng và tối ưu hóa tuổi thọ thiết bị.

5. Tải trọng máy cán

Trong ngành luyện kim, trước đây, các nhà máy cán lớn thường sử dụng bộ biến tần AC-DC-AC. Những năm gần đây, bộ biến tần AC-DC-AC đã được áp dụng, và việc chuyển đổi AC sang máy cán đã trở thành xu hướng, đặc biệt là trong các nhà máy cán tải nhẹ. Ví dụ, tổ máy cán nhôm nhiều trụ của Nhà máy Sản phẩm Nhôm Dân tộc Ninh Hạ sử dụng bộ biến tần vạn năng để đáp ứng yêu cầu khởi động tải tần số thấp, vận hành đồng bộ giữa các trụ, kiểm soát độ căng liên tục, vận hành đơn giản và đáng tin cậy.

6. Tải trọng loại tời

Tải loại tời sử dụng điều chỉnh tốc độ tần số biến thiên, ổn định và đáng tin cậy. Thiết bị nâng lò cao trong nhà máy gang là thiết bị chính để vận chuyển nguyên liệu luyện gang. Nó đòi hỏi khởi động và phanh êm ái, tăng tốc và giảm tốc đồng đều, và độ tin cậy cao. Phương pháp ban đầu thường sử dụng điều chỉnh tốc độ điện trở nối tiếp, DC hoặc rotor, hiệu suất thấp và độ tin cậy kém. Việc thay thế phương pháp điều chỉnh tốc độ nêu trên bằng biến tần AC có thể đạt được kết quả lý tưởng.

7. Tải loại bộ chuyển đổi

Tải loại biến tần, sử dụng bộ biến tần AC thay cho bộ DC đơn giản, đáng tin cậy và hoạt động ổn định.

8. Tải trọng loại con lăn

Tải trọng loại con lăn chủ yếu được sử dụng trong ngành công nghiệp thép và luyện kim, và điều khiển chuyển đổi tần số động cơ AC được áp dụng để cải thiện độ tin cậy và tính ổn định của thiết bị.

9. Tải bơm

Tải trọng bơm có số lượng lớn và phạm vi rộng, bao gồm bơm nước, bơm dầu, bơm hóa chất, bơm bùn, bơm cát, v.v. Có bơm áp suất thấp công suất nhỏ và trung bình, cũng như bơm áp suất cao công suất lớn.

Nhiều công ty cung cấp nước sử dụng công nghệ điều chỉnh tốc độ tần số thay đổi cho máy bơm nước, máy bơm hóa chất trong ngành công nghiệp hóa chất và phân bón, máy bơm pittông và máy bơm bùn trong các ngành công nghiệp như kim loại màu, tất cả đều mang lại kết quả rất tốt.

10. Tải trọng xe cẩu và xe ben

Cần cẩu, xe ben và các loại tải trọng khác đòi hỏi mô-men xoắn và độ ổn định cao, chuyển động tiến lùi thường xuyên và độ tin cậy cao. Các thiết bị biến tần có thể điều khiển cần cẩu và xe ben để đáp ứng các yêu cầu này.

11. Tải trọng loại máy kéo dây

Máy kéo dây thép sản xuất dây thép đòi hỏi tốc độ sản xuất cao và liên tục. Cường độ dây thép đạt 200kg/mm², hệ thống điều khiển tốc độ yêu cầu độ chính xác cao, độ ổn định cao và đồng bộ.

12. Tải trọng xe vận chuyển

Việc sử dụng công nghệ biến tần trong xe tải than thô khai thác mỏ hoặc xe vận chuyển đường thủy nhà máy thép rất hiệu quả. Khởi động/dừng nhanh, khả năng chịu quá tải mạnh, chuyển động tiến lùi linh hoạt, đạt được bề mặt than nhẵn mịn và trọng lượng chính xác (không quá tải hoặc quá tải), về cơ bản không cần vận hành thủ công, nâng cao hiệu quả sản xuất than thô và tiết kiệm điện.

13. Thang máy, xe du lịch nâng cao và các loại tải trọng khác

Do thang máy là phương tiện có người điều khiển nên hệ thống cản phải có độ tin cậy cao, cần tăng tốc, giảm tốc và quay tiến/lùi thường xuyên. Việc cải thiện đặc tính động lực học và độ tin cậy của thang máy không chỉ nâng cao cảm giác an toàn, thoải mái và hiệu quả khi di chuyển mà còn tăng cường độ an toàn, thoải mái và hiệu quả chung cho hành khách thang máy. Trước đây, thang máy chủ yếu được điều chỉnh tốc độ bằng động cơ DC, nhưng trong những năm gần đây, thang máy đã dần chuyển sang điều chỉnh tốc độ bằng động cơ AC, dù là ở Nhật Bản hay Đức. Nhiều nhà máy sản xuất thang máy ở nước ta đang cạnh tranh để trang bị cho thang máy điều chỉnh tốc độ bằng động cơ AC. Mitsubishi Thượng Hải, Hitachi Quảng Châu, Fuji Thanh Đảo, Otis Thiên Tân và các công ty khác đều sử dụng điều chỉnh tốc độ bằng động cơ AC. Nhiều thang máy được sản xuất trước đây cũng đã trải qua quá trình cải tạo chuyển đổi tần số.

14. Tải loại máy cấp liệu

Trong các ngành công nghiệp như luyện kim, điện, than và kỹ thuật hóa học, có rất nhiều loại máy cấp liệu. Dù là máy cấp liệu đĩa hay máy cấp liệu rung, việc sử dụng bộ điều chỉnh tốc độ biến tần đều mang lại hiệu quả đáng kể. Máy cấp liệu đĩa của dây chuyền sản xuất axit sunfuric tại nhà máy nhuộm của Công ty Jihua ban đầu được thiết kế để điều chỉnh tốc độ trượt, với mô-men xoắn tần số thấp, thường xuyên xảy ra sự cố và dừng đột ngột. Sau khi áp dụng bộ điều chỉnh tốc độ biến tần, do là máy không đồng bộ, máy có độ tin cậy cao, tiết kiệm năng lượng và quan trọng hơn là vòng kín với bộ truyền nhiệt để đảm bảo độ chính xác của quá trình vận chuyển vật liệu, tránh gây ra tai nạn do quá nhiệt trong quá trình vận chuyển chất oxy hóa, đảm bảo tính trật tự trong sản xuất.