Biến tần 1 pha: Cấu tạo, vận hành và cách phân biệt

Tin Trung

• Tin tức
• Th4 16, 2025
• 249 lượt xem

Mục đích chính của bộ biến tần 1 pha là tạo ra dạng sóng AC đầu ra lý tưởng tương tự dòng AC tiêu chuẩn. Điều này giúp giảm méo hài, đảm bảo hiệu quả hoạt động của các tải nhạy cảm như thiết bị điện tử và động cơ, đồng thời tăng tính ổn định và độ tin cậy của hệ thống điện. Nhờ khả năng tạo sóng hình sin sạch, biến tần một pha đáp ứng yêu cầu khắt khe của thiết bị hiện đại và tích hợp linh hoạt nguồn DC và AC.

Trong bài viết này, bạn sẽ cùng BTB Electric tìm hiểu cấu tạo biến tần một pha, phân loại, ưu nhược điểm và ứng dụng thực tế.

Biến tần 1 pha là gì?

Biến tần 1 pha là loại biến tần điều chỉnh tần số của dòng điện xoay chiều từ nguồn điện áp DC thành điện áp đầu ra AC ở ngưỡng điện áp và tần số nhất định. Đa số biến tần một pha được sử dụng trong các hệ thống chỉ cần dòng điện nhỏ. Một số ít được dùng trong ngành điện để điều chỉnh tải AC lớn.

Biến tần 1 pha có thể cung cấp lượng điện lớn trong không gian nhỏ, khá dễ lắp đặt và vận hành, chi phí đầu tư thấp. Loại biến tần này là giải pháp tốt để cung cấp năng lượng cho nhiều loại thiết bị như các thiết bị điện nhỏ hay tấm pin năng lượng mặt trời.

Cấu tạo biến tần 1 pha

Cấu tạo cơ bản của biến tần 1 pha gồm 4 thành phần: mạch biến tần, nguồn điện DC, bộ điều khiển và bộ lọc.

• Mạch biến tần: Là trái tim của biến tần, chuyển dòng điện DC đầu vào thành dòng AC cho tải. Trong mạch gồm bộ dao động (transistor), biến áp và bộ chỉnh lưu (thyristor). Transistor tạo tín hiệu điện được khuếch đại bởi biến áp, sau đó được chỉnh lưu bởi thyristor để chuyển thành điện AC.
• Nguồn điện DC: Nguồn cung cấp nguồn điện phù hợp cho mạch biến tần như pin, tấm pin mặt trời hoặc nguồn điện khác. Điện áp nguồn càng gần điện áp đầu ra càng tốt.
• Bộ điều khiển: Điều khiển hoạt động của biến tần một pha, thực hiện qua bộ vi điều khiển được lập trình sẵn để điều chỉnh tần số và chu kỳ hoạt động của transistor để tạo ra điện áp đầu ra phù hợp.
• Bộ lọc: lọc nhiễu và giảm gợn sóng trong tín hiệu biến tần tạo ra và đảm bảo điện áp AC đầu ra chất lượng cao. Loại bộ lọc phổ biến là bộ lọc thông thấp chặn các thành phần sóng tần số cao.

Nguyên lý vận hành của biến tần 1 pha

Biến tần một pha chuyển đổi điện áp một chiều (DC) thành điện áp xoay chiều (AC) bằng cách sử dụng các linh kiện bán dẫn đặt trong mạch biến tần như bóng bán dẫn, điốt hoặc thyristor. Quá trình chuyển mạch được điều khiển bởi tín hiệu điều chế độ rộng xung (PWM), tạo ra dòng điện AC ổn định để cấp nguồn cho nhiều tải điện khác nhau.

Nguyên lý hoạt động của biến tần một pha dựa trên việc bật – tắt các linh kiện bán dẫn trong mạch biến tần ở tần số xác định, điều chỉnh điện áp đầu ra AC thông qua tín hiệu PWM. Bảng điều khiển gửi lệnh PWM tới mạch biến tần để kiểm soát quá trình chuyển mạch, được dùng để điều khiển quá trình chuyển mạch.

Đọc thêm: Kinh nghiệm chọn biến tần cho động cơ theo công suất

Các loại biến tần 1 pha

Hiện nay có 2 loại biến tần một pha phổ biến là biến tần độc lập và biến tần hòa lưới. 

Biến tần 1 pha độc lập

Biến tần độc lập được thiết kế để hoạt động mà không cần nguồn điện từ bên ngoài. Loại biến tần 1 pha này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống năng lượng mặt trời nhỏ lẻ vì có thể chuyển đổi năng lượng từ tấm pin năng lượng mặt trời thành điện năng dùng cho gia đình. Do vậy cần kết nối biến tần loại này với pin lưu trữ khi mặt trời không chiếu sáng. Ngoài ra biến tần độc lập có thể lấy điện từ nguồn khác như năng lượng gió hay thủy điện.

Với biến tần độc lập, điện năng sẽ được cung cấp cho nhiều thiết bị trong nhà như bóng đèn, điều hòa, tủ lạnh, máy giặt và thậm chí các thiết bị điện công suất lớn như máy bơm và động cơ. Loại biến tần này thích hợp để sử dụng ở những khu vực không nhận được nguồn lưới điện như nhà ở trong rừng sâu hay ngoài hải đảo.

Biến tần 1 pha hòa lưới

Biến tần hòa lưới sử dụng nguồn điện công suất lớn hơn, cấu trúc phức tạp hơn biến tần độc lập như điện lưới để cấp điện cho tòa nhà, công trình xây dựng. Đa số biến tần hòa lưới 1 pha được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp và thương mại, số ít được dùng cho điện dân dụng. 

So sánh với biến tần 3 pha

Như vậy với các hệ thống điện gia dụng, hệ thống năng lượng mặt trời dân sinh cần dùng tới biến tần một pha. Các hệ thống điện công nghiệp 3 pha có tải công suất lớn ưu tiên sử dụng biến tần 3 pha.

Ứng dụng của biến tần 1 pha

Biến tần một pha được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp và thương mại, bao gồm:

• Hệ thống điện mặt trời: Biến tần chuyển đổi năng lượng 1 chiều từ các tế bào quang điện thành điện năng xoay chiều sử dụng được, cung cấp nguồn điện ổn định cho gia đình hoặc doanh nghiệp nhỏ, đặc biệt trong trường hợp mất điện.

• Bộ lưu điện (UPS): UPS sử dụng biến tần một pha để lưu trữ năng lượng từ pin và cung cấp điện liên tục khi mất điện, đảm bảo không gián đoạn hoạt động của các thiết bị điện ở những khu vực có nguồn điện không ổn định như cuối đường dây.

• Xe điện: Biến tần một pha cung cấp nguồn điện liên tục cho động cơ xe điện, giúp kéo dài thời gian vận hành và tăng hiệu năng, tiết kiệm chi phí hơn so với những dòng xe khác.

Với khả năng đáp ứng đa dạng nhu cầu sử dụng, biến tần một pha là giải pháp đáng tin cậy và tiết kiệm chi phí cho nhiều ứng dụng, từ năng lượng tái tạo đến phương tiện giao thông. Khi chọn được biến tần phù hợp, bất kì hệ thống nào đều sẽ được cấp điện ổn định. Tiếp tục theo dõi các bài viết khác về biến tần tại: https://btb-electric.com/vi/tin-tuc/kien-thuc-nganh/kien-thuc-tu-dien/