Biến tần 1 pha: Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và ứng dụng

Biến tần (inverter) là thiết bị thiết yếu trong kỹ thuật điện, bởi chúng đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi điện năng. Vậy biến tần 1 pha là gì? Ứng dụng và những ưu điểm của nó so với các loại biến tần khác là gì? Cùng chúng tôi tìm hiểu ngay nhé!

Biến tần 1 pha là gì?

Biến tần 1 pha là thiết bị thay đổi tần số của dòng điện xoay chiều, sử dụng nguồn điện đầu vào 1 pha 220V để tạo ra dòng điện đầu ra 3 pha 380V.

Ngoài ra, biến tần 1 pha cũng là thiết bị chuyển đổi dòng điện một chiều (DC) thành dòng điện xoay chiều (AC). Đây là loại biến tần cơ bản và được sử dụng rộng rãi nhất trong các hệ thống điện mặt trời quy mô vừa và nhỏ.

Như vậy, về bản chất, biến tần một pha có 2 loại đó là:

1. Một loại để chuyển đổi điện xoay chiều AC, từ điện 1 pha thành điện 3 pha.
2. Một loại để chuyển đổi điện 1 chiều DC thành điện xoay chiều AC.

Cấu tạo của biến tần một pha

Cấu tạo của biến tần 1 pha bao gồm các thành phần chính sau:

• Bộ chỉnh lưu: Nhận dòng điện xoay chiều AC và chuyển đổi thành điện một chiều DC. Tuy nhiên, đối với ứng dụng điện năng lượng mặt trời đã có nguồn điện đầu vào là DC thì biến tần không cần có bộ phận này.
• Bộ nghịch lưu: Nhận dòng điện DC và xuất ra điện áp AC.
• Bộ điều khiển: Bộ phận này có chức năng quản lý quá trình chuyển đổi điện năng, giúp giám sát và bảo vệ hệ thống khỏi các vấn đề quá nhiệt, quá tải hoặc ngắn mạch.
• Bộ lọc: Được dùng để ổn định dạng sóng điện áp đầu ra, giúp đảm bảo dòng điện xoay chiều (AC) được cung cấp cho các thiết bị có chất lượng cao và ít nhiễu.

Nguyên lý hoạt động

Đối với trường hợp biến tần nhận điện 1 pha và chuyển thành điện 3 pha:

• Biến tần sẽ nhận điện xoay chiều 1 pha AC và chuyển đổi thành điện 1 chiều DC thông qua bộ chỉnh lưu.
• Dòng điện DC sau đó được lọc và đưa đến bộ nghịch lưu để chuyển đổi trở lại thành điện xoay chiều.
• Tiếp đó, dòng điện xoay chiều sẽ được điều chỉnh tần số và điện áp đầu ra thành điện xoay chiều 3 pha nhờ bộ điều khiển.
• Cuối cùng, dòng điện này được chuyển đến bộ lọc để giảm nhiễu và tạo ra chất lượng điện đầu ra tốt nhất.

Đối với trường hợp biến tần 1 pha nhận điện DC và chuyển thành điện AC:

Biến tần một pha này thường được sử dụng trong hệ thống điện mặt trời để thực hiện chức năng chuyển đổi điện DC thành điện AC. Cách hoạt động của biến tần năng lượng mặt trời như sau:

• Biến tần nhận dòng điện DC từ các tấm pin mặt trời.
• Trong biến tần có Bộ theo dõi công suất cực đại MPPT, giúp tối ưu hóa hiệu suất tấm pin và giúp hệ thống đạt được hiệu suất tối đa.
• Dòng điện DC sau khi được tối ưu hóa sẽ được chuyển đổi thành điện AC. Điện AC tiếp tục đi qua bộ lọc để tạo ra dòng điện AC ổn định, mượt mà cung cấp cho tải tiêu thụ.
• Phần điện DC còn lại dư thừa sẽ được đưa vào bộ lưu điện (ắc quy hoặc pin lithium) nếu có.

So sánh ưu nhược điểm biến tần 1 pha và 3 pha

Ứng dụng của biến tần 1 pha

Biến tần 1 pha được ứng dụng rất nhiều trong đời sống, đặc biệt là trong các hộ gia đình và các ứng dụng thương mại nhỏ. Bao gồm các thiết bị như: máy giặt, tủ lạnh, điều hòa… hay trong hệ thống năng lượng mặt trời.

Còn biến tần 3 pha thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp hoặc hệ thống điện lớn.

Tuy nhiên, biến tần một pha cũng có thể được ứng dụng trong lĩnh vực công nghiệp, chẳng hạn như các máy móc công nghiệp nhỏ (máy tiện, máy phay…), các loại máy bơm nước nhỏ, hệ thống cửa tự động, hệ thống điều hòa không khí, ứng dụng chiếu sáng công cộng, hệ thống băng tải nhỏ…

Hi vọng với những thông tin SUNEMIT cung cấp trên đây về biến tần 1 pha và những ưu, nhược điểm của nó so với biến tần 3 pha, đã có thể giúp bạn đọc giải đáp các thắc mắc liên quan. Cảm ơn bạn đọc đã quan tâm bài viết!

Phạm Hân

Phạm Hân là chuyên viên marketing tại Công ty điện mặt trời Sunemit. Với nhiều năm làm việc trong ngành marketing và 3 năm tìm hiểu về lĩnh vực điện năng lượng mặt trời, Hân hi vọng có thể mang đến cho độc giả những kiến thức bổ ích, giúp bất kỳ ai cũng có thể hiểu rõ về hệ thống để lựa chọn giải pháp điện mặt trời tối ưu.