Nguyên lý hoạt động của biến tần Yaskawa

Sơ đồ mạch bên trong của biến tần Yaskawa:

Nguyên lý hoạt động của biến tần như sau : 

Nguồn điện xoay chiều sẽ được chỉnh lưu sau đó được lọc thành nguồn 1 chiều thông qua bộ chỉnh lưu cầu diode và tụ điện, chính vì thế hệ số công suất cosphi của hệ biến tần Yaskawa đều có giá trị sẽ không phụ thuộc vào tải và nó sẽ có giá trị ít nhất là bằng 0.96. Điện áp một chiều này sau đó sẽ được nghịch lưu thành điện áp xoay chiều 3 pha đối xứng nhau, thông qua mạch IGBT ( viết tắt của dòng chữ Insulated Gate Bipolar Transistor) bằng  các phương pháp điều chế độ rộng xung. Nhờ vào sự tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực thì hiện nay tần số chuyển mạch xung có thể sẽ lên tới dải tần số siêu âm nhằm mục đích giảm đi tiếng ồn của động cơ và giảm thieur tối đa tổn thất trên lõi sắt của động cơ.

Sau đây là sơ đồ chi tiết mạch điện của biến tần Yaskawa:

Dạng sóng của điện áp và dòng điện đầu ra biến tần Yaskawa:

Hệ thống điện áp xoay chiều 3 pha ở đầu ra của biến tần có thể sẽ thay đổi giá trị của biên độ và tần số vô cấp tuỳ theo từng bộ điều khiển. Theo lý thuyết thì giữa tần số và điện áp có một quy luật riêng và thống nhất tuỳ theo mỗi chế độ điều khiển. Đối với những tải có mô men không thay đổi, thì tỉ số điện áp  và  tần số cũng sẽ là không thay đổi. Tuy là vậy nhưng với tải bơm và quạt, thì quy luật này lại thuộc hàm bậc 4. Điện áp sẽ là hàm bậc 4 của tần số. Chính điều này tạo nên đặc tính mô men đó là hàm bậc hai của tốc độ sao cho phù hợp với mọi yêu cầu của tải bơm/ hoặc quạt do bản thân của mô men cũng chính là hàm bậc hai của điện áp.

Hiệu suất chuyển đổi của bộ nguồn của những bộ biến tần sẽ rất cao vì chúng sử dụng các bộ linh kiện bán dẫn công suất được chế tạo theo các công nghệ tiên tiến và hiện đại nhất hiện nay. Chính vì thế mà năng lượng tiêu thụ của chúng sẽ xấp xỉ bằng với năng lượng yêu cầu bởi hệ thống đưa ra.

Hiện nay các loại biến tần nói chung là biến tần Yaskawa nói riêng sẽ được tích hợp rất nhiều kiểu điều khiển khác nhau, và chúng đa số sẽ phù hợp với hầu hết các loại phụ tải của những thiết bị khác nhau. Ngày nay thì biến tần có tích hợp cả những bộ PID và sẽ thích hợp với nhiều chuẩn truyền thông khác nhau, và rất phù hợp cho việc điều khiển và giám sát trong hệ thống SCADA.