Động cơ biến tốc: Hướng dẫn điều khiển và ứng dụng

Sự kết hợp giữa động cơ tốc độ biến thiên và một bơm thủy lực là một trong những ý tưởng dường như hiển nhiên khi nhìn lại, nhưng ngành công nghiệp đã mất rất nhiều thời gian để áp dụng quy mô lớn. Nguyên lý cơ bản rất đơn giản: thay vì vận hành bơm ở tốc độ không đổi và điều tiết lưu lượng bằng van, bạn vận hành bơm ở bất kỳ tốc độ nào cung cấp đúng lưu lượng mà hệ thống cần. Ít điều tiết hơn, ít sinh nhiệt hơn, ít năng lượng bị lãng phí hơn.

Chức năng thực tế của bộ biến tần

Bộ biến tần điều khiển tần số và điện áp cung cấp cho động cơ cảm ứng tiêu chuẩn, từ đó điều chỉnh liên tục tốc độ quay của động cơ trong khoảng từ gần bằng không đến tốc độ định mức hoặc cao hơn. Bơm thủy lực sẽ chạy theo đúng tốc độ này — không cần van, không cần đường dẫn vòng, cũng không phát sinh bất kỳ phức tạp cơ học nào. Ở chế độ điều khiển áp suất vòng kín, một cảm biến áp suất sẽ truyền tín hiệu phản hồi về bộ điều khiển biến tần, nhờ đó bộ điều khiển điều chỉnh tốc độ động cơ theo thời gian thực nhằm duy trì áp suất mục tiêu trong dải sai lệch ±1 hoặc ±2 bar.

Các bộ điều khiển động cơ servo nâng cao hơn nữa khả năng này, với dải thông và độ chính xác định vị cho phép mạch bơm thủy lực hoạt động gần như một trục servo trực tiếp. Những cấu hình động cơ điều khiển tốc độ biến đổi hiệu suất cao này rất phổ biến trong các máy ép tạo hình chính xác và các hệ thống thử nghiệm, nơi mà lực và vị trí phải được điều khiển đồng thời.

Năng lượng đi đâu

Trong một mạch bơm thủy lực công nghiệp tốc độ cố định truyền thống, bơm luôn hoạt động ở tốc độ tối đa mỗi khi máy được cấp điện — ngay cả trong các giai đoạn nghỉ (dwell) khi không có cơ cấu chấp hành nào đang chuyển động. Bộ điều khiển tốc độ biến đổi làm giảm tốc độ động cơ xuống gần mức không tải trong những giai đoạn này, từ đó giảm đáng kể công suất đầu vào. Trong một chu kỳ ép phun điển hình, các bộ điều khiển động cơ tốc độ biến đổi giúp giảm tổng mức tiêu thụ điện năng từ 40 đến 70 phần trăm so với các mạch tốc độ cố định. Đây là khoản hoàn vốn đo lường được từ khoản đầu tư vào bộ điều khiển, thường đạt được trong vòng hai đến ba năm với giá điện công nghiệp hiện hành.

Khởi động mềm và tuổi thọ linh kiện

Mỗi lần khởi động động cơ tốc độ cố định đều gây ra một cú sốc cơ học lên bơm kết nối và trục — tiếng ‘bịch’ quen thuộc khi hệ thống đạt tốc độ vận hành. Bộ điều khiển tốc độ biến thiên tăng dần tốc độ động cơ, loại bỏ hoàn toàn cú sốc này. Trong suốt vòng đời của một máy, điều này có nghĩa là giảm mài mòn ổ bi trong bơm và giảm hao mòn phớt làm kín trục. Một bơm thủy lực khởi động êm ái hàng trăm lần mỗi ngày sẽ kéo dài rõ rệt thời gian giữa các lần đại tu.

HOVOO / HOUFU precision gói phụ tùng làm kín duy trì hiệu suất thể tích trên toàn bộ dải tốc độ của các bơm điều khiển bằng động cơ biến tốc. Mức mài mòn phớt chấp nhận được ở tốc độ cố định sẽ trở thành tổn thất hiệu suất đáng kể khi bộ điều khiển phải làm việc hết công suất để duy trì áp suất ở tốc độ thấp. Giữ hệ thống của bạn kín khít với phớt HOVOO — hovooseal.com.

Nguồn: www.hovooseal.com