Ở các xí nghiệp, nhà máy và ở các nhà máy điện đều có các thiết bị hút thổi gió, khói, hơi nước, hệ thống bơm nước…có sử dụng động cơ ba pha xoay chiều làm động cơ sơ cấp. Tại các xí nghiệp khác, thường là các thiết bị làm mát ( điều hoà trung tâm ), máy bơm nước…Trong quá trình sản xuất, lưu lượng của các thiết bị này luôn cần thay đổi để phù hợp với nhu cầu cụ thể về sản xuất của xí nghiệp, nhà máy…. Với động cơ sơ cấp là các động cơ xoay chiều ba pha, việc điều chỉnh lưu lượng của các thiết bị này là khó khăn vì như ta đã biết, lưu lượng của các môi chất thông qua thiết bị là phụ thuộc vào tốc độ qua của động cơ sơ cấp.
Với cấu tạo của các động cơ xoay chiều ba pha truyền thống thì tốc độ quay của động cơ coi như không đổi với hệ thống lưới điện xoay chiều có tần số công nghiệp f = 50Hz thông qua quan hệ f=”p.n/60″ – trong đó p là số đôi cực của động cơ, và n là tốc độ quay. Với quan hệ này, tốc độ quay của động cơ chỉ còn phụ thuộc vào tần số của lưới điện. Vì vậy để thực hiện thay đổi được lưu lượng, điều tốt nhất là thay đổi tốc độ động cơ sơ cấp, có nghĩa là cần thay đổi tần số của lưới điện.
Lưu lượng của các thiết bị này phụ thuộc vào tốc độ của động cơ sơ cấp, mà tốc độ này lại phụ thuộc vào tần số của nguồn điện. Vì vậy với một động cơ sơ cấp đã có, việc điều chỉnh tốc độ dễ dàng thực hiện được nhất là thay đổi tần số của nguồn điện. Giải pháp cho vấn đề trên chính là sử dụng biến tần để thay thế cho các van.
Khi vận hành động cơ của bơm, quạt hoạt động hết 100% công suất, trong giờ cao điểm hệ thống hoạt động 100% công suất nhưng trong giờ thấp điểm công suất cần thiết để hoạt động nhỏ mà động cơ vẫn hoạt động hết công suất điều này gây lãng phí.
Giải pháp để giải quyết bài toán này là thay đổi tốc độ động cơ cho phù hợp với từng quá trình sản xuất nhưng vẫn đáp ứng được yêu cầu của người sử dụng.
Với động cơ phục vụ cho ngành nước sạch thì trong giờ cao điểm hoạt động hết công suất nhưng trong giờ thấp điểm sẽ hoạt động với công suất nhỏ đủ duy trì áp lực trên đường ống.
Với động cơ của máy ép dầu thì trong quá trình có tải động cơ hoạt động tối đa, trong quá trình chờ ép thì hầu như động cơ không hoạt động. Do đó việc sử dụng biến tần tiết kiệm năng lượng cho hệ thống bơm, quạt đã mang lại hiệu quả kinh tế lớn với chi phí đầu vào không quá lớn.
Với việc sử dụng biến tần và các thiết bị phụ trợ mang lại hiệu quả cao: tiết kiệm chi phí năng lượng, bảo vệ động cơ trong quá trình làm việc, nâng cao tuổi thọ các thiết bị cơ khí, quá trình khởi động và dừng mềm giúp nâng cao tuổi thọ hệ thống, an toàn với người sử dụng. Qua quá trình đo, giám sát hệ thống có thể dễ dàng nhận thấy tiết kiệm tới 40% năng lượng.
Hệ thống biến tần lắp ổn định lưu lượng nước
Biến tần cho quạt gió