Biến tần điều khiển tốc độ động cơ nhờ đó có thể chỉnh được lưu lượng gió phù hợp với nhu cầu sử dung của nhà máy qua đó có thể tiết kiệm được điện năng. Tốc độ đưa nguyên liệu vào ổn định điều chỉnh được và phù hợp với nhu cầu.
I. Phân Tích Hệ Thống Lò Hơi:
Các thiết bị tiêu thụ điện chính trong lò hơi bao gồm: motor Quạt Hút; motor Quạt Thổi; motor bang tải Cấp liệu; motor kéo Băng Tải than…Lò hơi là thiết bị trong đó xảy ra quá trình đốt cháy nhiên liệu, nhiệt lượng tỏa ra trong quá trình cháy sẽ truyền cho nước trong lò để biến nước thành hơi quá nhiệt. Hơi được dẫn vào máy công nghiệp làm nguồn nhiệt sấy các loại sản phẩm: giấy( máy xeo giấy), vải( máy nhuộm), …Loại lò hơi này được gọi là lò hơi công nghiệp, có áp suất hơi từ 3 - 12bar, nhiệt độ từ 130 - 180oC.
1. Tại sao phải lắp đặt biến tần cho hệ thống lò hơi?
- Biến tần điều khiển tốc độ động cơ nhờ đó có thể chỉnh được lưu lượng gió phù hợp với nhu cầu sử dung của nhà máy qua đó có thể tiết kiệm được điện năng.
- Tốc độ đưa nguyên liệu vào ổn định điều chỉnh được và phù hợp với nhu cầu.
- Dựa theo lý thuyết về thủy lực, mối quan hệ giữa công suất trục động cơ (P), lưu lượng khí (Q) và áp suất (H) được định nghĩa theo công thức sau:
- P=K*H*Q/η
- Trong đó, K là một hằng số;
- η hệ số hiệu suất.
- Mối quan hệ giữa chúng với tốc độ quay N như sau:
+ Q1/Q2=N1/N2
+ H1/H2= (N1/N2)2
+ P1/P2= (N1/N2)3
- Đường cong 1 trong biểu đồ trên thể hiện đường cong thuộc tính áp suất (H) và lưu lượng khí (Q) của quạt gió ở tốc độ cố định. Đường cong thứ 2 biểu thị đặc tính cản khí của hệ thống ống dẫn (Van trong trạng thái mở 100%). Giả thiết rằng quạt gió được thiết kế để làm việc hiệu quả nhất tại điểm A, và lưu lượng khí ra Q1 là 100%. Tại thời điểm này, công suất trên trục là P1 = Q1*H1, tỉ lệ thuận với diện tích AH10Q1. Nếu lưu lượng khí cần giảm từ Q1 xuống Q (ví dụ 70%) để đáp ứng yêu cầu kĩ thuật sản xuất, đặc tính cản của hệ thống ống dẫn có thể bị tăng lên do sự điều chỉnh van. Vào lúc này, thuộc tính cản của hệ thống ống dẫn thay đổi theo đường cong 3, và như vậy hệ thống sẽ hoạt động tại điểm B thay vì điểm A như ban đầu. Trong trường hợp này, chúng ta có thể thấy trên đồ thị là áp suất khí tăng, và công suất trên trục là tỉ lệ thuận với diện tích BH20Q2, có giảm nhẹ. Nếu tốc độ quay của quạt gió bị giảm từ N1 tới N2 bằng việc dùng Biến tần điều chỉnh tốc độ, dựa trên nguyên tắc tỉ lệ của quạt, chúng ta có thể vẽ đường thuộc tính quan hệ giữa áp suất H và lưu lượng khí Q cho quạt tại tốc độ N2, như đường cong 4. Tương tự, lưu lượng Q2, áp suất H3 giảm đột ngột và công suất P2 (bằng diện tích CH30Q2) cũng giảm rất nhiều. Năng lượng tiết kiệm được là △P=△HQ2, tỉ lệ với diện tích BH2H3C. Hiệu quả tiết kiệm điện làm rất rõ ràng.
- Dựa trên nguyên tắc thủy lực, lưu lượng Q là tỉ lệ thuận với tốc độ quay, áp suất H lại tỉ lệ thuận với bình phường tốc độ quay, và công suất trên trục P thì tỉ lệ thuận với lập phương tốc độ quay. Khi lưu lượng khí giảm và tốc độ quay của quạt gió giảm theo, công suất tiêu thụ trên trục sẽ được giảm đáng kể.
- Ví dụ, khi lưu lượng khí giảm xuống 80% và tốc độ quay giảm xuống 80% thì công suất tiêu thụ trên trục giảm xuống tới 51% công suất định mức. Khi lưu lượng giảm xuống 50%, công suất tiêu thụ trên trục giảm xuống 13% công suất định mức. Công suất tiết kiệm thực sự không ảnh hưởng nhiều đến điều kiện làm việc thực tế,nhưng năng lượng tiết kiệm được là rất lớn.
- Như vậy, trong máy móc có trang bị quạt gió và bơm, việc sử dụng Biến tần để điều chỉnh lưu lượng và tốc độ dòng chảy là cách hiệu quả nhất để tiết kiệm năng lượng.
2. Lợi ích khi lắp đặt biến tần
- Tiết kiệm điện
- Bảo vệ động cơ, bảo vệ dây curoa, chống va đập cơ khí.
- Giảm chi phí bảo dưỡng, bảo trì
- Bảo vệ động cơ điện khỏi các lỗi mất pha, chạm pha, quá tải, quá áp…
- Tăng hiệu suất sử dụng điện.
II. Nguyên lý làm việc:
Với ứng dụng kỹ thuật điều khiển sử dụng máy vi tính hiện đại, bộ điều khiển tiết kiệm năng lượng INVT sử dụng các tín hiệu cảm biến áp suất và tín hiệu điện điều khiển để giữa cho áp suất ở đạt giá trị mong muốn theo tốc độ quay motor của bơm điều khiển áp suất cho đường ống cấp nước, vì vậy tiết kiệm được năng lượng tiêu thụ không cần thiết và do đó tiết kiệm điện năng.
- Sơ đồ khối của nguyên lý làm việc cơ bản:
- Đặc điểm của bộ điều khiển tiết kiệm năng lượng INVT
- Có sẵn chương trình điều khiển chính và dễ dàng cài đặt; chấp nhận hệ thống điện/ chế độ điều khiển tiết kiệm năng lượng để chống sự cố của công nghệ sản xuất.
- Điều khiển điện, biến điều khiển áp suất on/off thành điều khiển áp suất liên tục, điều khiển áp suất chính xác hơn và áp lực nước ổn định hơn.
- Thiết bị khởi động êm, điều khiển tốc độ là dải liên tục, tránh được tác động của dòng khởi động;
- Đặc biệt là cải thiện hệ số công suất, gần như là không có mất mát;
- Vận hành dễ dàng, điều khiển bằng máy vi tính có hiệu quả cao, tỉ lệ lỗi gần bằng không, vận hành đồng bộ mà không cần thêm bất kỳ sự điều chỉnh nào.
Tại sao nên sử dụng biến tần INVT
Biền tần INVT đa năng: có nhiều input, output, biến tần có thể nhận được các tín hiệu analog từ 0 ~ 20mA /4~20mA, 0~10V, -10 đến +10V tích hợp truyền thông Modbus RS485
● Chế độ điều khiển V/F, sensorless vector.
● Có tích hợp hệ thống điều khiển PID: đọc trực tiếp từ tín hiệu cảm biến áp suất đưa về và tự động điều khiển tốc độ động cơ để cung cấp hơi đúng với nhu cầu sử dụng.
● Tích hợp giải pháp FDT: giúp cho biến tần lắp được ở quạt hút có thể điều khiển được biến tần ở quạt thổi.
● Tích hợp P/G mod: Giúp hệ thống giảm giá thành đầu tư.
● Hãng INVT là cho ra đời những dòng biến tần đa năng giúp cho hệ thống vận hành và cấu tạo đơn giản.
● Giá thành canh tranh tốt.
● Dịch vụ tốt, đội ngũ kỹ sư đông, có tay nghề cao, luôn thỏa mãn mong đợi của bạn.
● Ngoài ra đối với sản phẩm Goodrive có tích hợp đến 2 FDT ( Có 2 ngưỡng thấp, 2 ngưỡng cao) ưu diểm là đọc được nhiều ngõ senssoless vector.