Biến tần thang máy là gì? 10 điều cần biết trước khi lắp đặt

Biến tần thang máy có vai trò điều khiển tốc độ và hiệu suất hoạt động của thang máy. Bài viết dưới đây sẽ chia sẻ thông tin quan trọng nhất về vai trò, cấu tạo, nguyên lý hoạt động và những lưu ý trước khi lắp đặt biến tần thang máy. Theo dõi để hiểu rõ và có lựa chọn chính xác nhất! 

1. Biến tần thang máy là gì?

Biến tần thang máy (Variable Frequency Drive – VFD) là một thiết bị điện tử có khả năng thay đổi tần số dòng điện cung cấp cho động cơ, từ đó điều chỉnh tốc độ quay của động cơ một cách linh hoạt. 

2. Vai trò của biến tần thang máy

Biến tần thang máy đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hoạt động êm ái, an toàn, tiết kiệm năng lượng và kéo dài tuổi thọ cho hệ thống thang máy. Cụ thể:

• Giúp thang máy di chuyển mượt mà, dừng tầng chính xác, tạo cảm giác thoải mái cho người sử dụng trong quá trình sử dụng thang máy.
• Linh hoạt điều chỉnh công suất của động cơ khi thang máy di chuyển, giúp tiết kiệm năng lượng đáng kể.
• Giảm tiếng ồn phát ra từ động cơ và hệ thống thang máy, tạo môi trường yên tĩnh hơn.
• Giảm mài mòn và kéo dài tuổi thọ của động cơ.
• Điều khiển tốc độ chính xác giúp thang máy dừng tầng đúng vị trí, tránh các tai nạn do lệch tầng. Ngoài ra, biến tần tích hợp các tính năng an toàn như bảo vệ quá tải, bảo vệ ngắn mạch, giúp đảm bảo an toàn cho người sử dụng và hệ thống thang máy.

3. Ứng dụng của biến tần thang máy

Biến tần thang máy được ứng dụng rộng rãi trong nhiều loại thang máy khác nhau:

• Thang máy gia đình: Mang lại sự êm ái, tiện nghi và tiết kiệm điện cho gia đình.
• Thang máy công cộng: Sử dụng trong các tòa nhà cao tầng, trung tâm thương mại, bệnh viện, trường học,…
• Thang máy tải hàng: Phục vụ trong các nhà máy, xí nghiệp, kho hàng,…

4. Các loại biến tần thang máy

Có 5 loại biến tần phổ biến là VVVF, ACSC,… mỗi loại có những ưu điểm, nhược điểm riêng. Cụ thể:

4.1. Biến tần điều khiển vector có cực (VVVF – Vector Variable Frequency Drive)

Biến tần VVVF là loại biến tần sử dụng thuật toán điều khiển vector để điều khiển tốc độ và mô-men xoắn của động cơ. Thuật toán này giúp biến tần có thể điều khiển động cơ một cách chính xác và linh hoạt hơn so với các loại biến tần khác.

Ưu điểm:

• Điều khiển tốc độ của động cơ một cách rất chính xác, giúp thang máy di chuyển êm ái và dừng tầng đúng vị trí.
• Đáp ứng nhanh chóng với sự thay đổi tải trọng, giúp thang máy hoạt động ổn định trong mọi điều kiện.
• Hiệu suất hoạt động cao, tiết kiệm năng lượng.

Nhược điểm: Việc lắp đặt và bảo trì biến tần VVVF đòi hỏi kỹ thuật cao.

Biến tần VVVF phù hợp với các loại thang máy tải khách cao tốc, thang máy yêu cầu độ chính xác cao về tốc độ và vị trí dừng tầng.

4.2. Biến tần có hệ thống kiểm soát dòng điện (ACSC – Advanced Current Control System)

Biến tần ACSC là loại biến tần có hệ thống kiểm soát dòng điện hiện đại, giúp kiểm soát dòng điện vào động cơ một cách hiệu quả, giảm thiểu nguy cơ quá dòng và hư hỏng động cơ.

Ưu điểm:

• Bảo vệ động cơ khỏi các sự cố như quá dòng, ngắn mạch.
• Tiết kiệm năng lượng.
• Hoạt động ổn định trong điều kiện tải trọng thay đổi.

Nhược điểm: Cấu tạo của biến tần ACSC phức tạp, yêu cầu kỹ thuật cao trong bảo trì.

Biến tần ACSC phù hợp với các loại thang máy tải hàng nặng, thang máy hoạt động trong môi trường khắc nghiệt.

4.3. Biến tần có tính năng hồi thu năng lượng (Regenerative VFD)

Biến tần hồi thu năng lượng là loại biến tần có khả năng thu hồi năng lượng từ quá trình giảm tốc của động cơ và chuyển hóa thành điện năng. Điện năng này có thể được sử dụng để cung cấp cho các thiết bị khác hoặc đưa trở lại lưới điện.

Ưu điểm:

• Tiết kiệm năng lượng.
• Giảm phát thải CO2 ra môi trường.

Nhược điểm: Yêu cầu hệ thống lưu trữ điện hoặc hòa lưới điện.

Biến tần hồi thu năng lượng phù hợp với các loại thang máy cao tầng, thang máy có tần suất hoạt động lớn.

4.4. Biến tần kết hợp với hệ thống lưu trữ điện (Energy Storage VFD)

Đây là loại biến tần được kết hợp với hệ thống lưu trữ điện, giúp thang máy có thể hoạt động ngay cả khi mất điện lưới. Hệ thống lưu trữ điện có thể là ắc quy hoặc pin.

Ưu điểm:

• Thang máy hoạt động ổn định ngay cả khi mất điện.
• Cung cấp nguồn điện dự phòng cho thang máy.

Nhược điểm:

• Giá thành cao do phải đầu tư thêm hệ thống lưu trữ điện.
• Yêu cầu không gian lắp đặt hệ thống lưu trữ điện.

Phù hợp với các loại thang máy tại các công trình quan trọng (bệnh viện, trung tâm cứu hỏa,…), thang máy ở khu vực có điện lưới không ổn định.

4.5. Biến tần kết hợp với hệ thống kiểm soát thông minh (Smart Control VFD)

Đây là loại biến tần được tích hợp các tính năng thông minh như điều khiển nhóm, giám sát từ xa, tự động điều chỉnh thông số,… Hệ thống này giúp tối ưu hóa hoạt động của thang máy.

Ưu điểm: Tối ưu hóa hoạt động của thang máy, nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành thang.

Nhược điểm: Yêu cầu hệ thống kết nối và phần mềm quản lý.

Phù hợp với các loại thang máy trong các tòa nhà thông minh, hệ thống thang máy có nhiều thang hoạt động cùng lúc.

5. Cấu tạo của biến tần thang máy

Nhìn chung, biến tần thang máy thường bao gồm 5 bộ phận chính sau đây:

• Bộ phận chỉnh lưu (Rectifier): Sử dụng các diode để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều (AC) thành dòng điện một chiều dạng xung (DC).

• Mạch lọc (Filter): Có chức năng làm mịn dòng điện một chiều dạng xung từ bộ phận chỉnh lưu, loại bỏ các thành phần sóng hài và nhiễu. Thiết bị sử dụng tụ điện và cuộn cảm để lọc dòng điện một chiều, tạo ra dòng điện một chiều phẳng.

• Mạch trung gian một chiều (DC link): Có chức năng lưu trữ năng lượng điện một chiều đã được lọc và cung cấp cho bộ phận nghịch lưu.

• Bộ phận nghịch lưu (Inverter): Sử dụng các transistor (thường là IGBT) để đóng cắt dòng điện một chiều, tạo ra dòng điện xoay chiều (AC) có tần số và điện áp điều chỉnh được.

• Bộ điều khiển (Controller): Nhận tín hiệu điều khiển từ hệ thống thang máy như tín hiệu gọi tầng, tín hiệu từ cảm biến,… và điều khiển các bộ phận khác của biến tần để đáp ứng yêu cầu.

Lưu ý: Cấu tạo chi tiết và các thành phần của biến tần có thể khác nhau tùy thuộc vào nhà sản xuất và loại biến tần.

6. Nguyên lý hoạt động của biến tần thang máy

Biến tần thang máy hoạt động dựa trên nguyên tắc điều chỉnh tần số và điện áp của dòng điện xoay chiều (AC) cấp cho động cơ, từ đó điều khiển tốc độ quay của động cơ và tốc độ di chuyển của thang máy. Cụ thể, nguyên lý hoạt động gồm các bước:

• Chỉnh lưu: Nguồn điện xoay chiều (AC) từ lưới điện được đưa vào bộ chỉnh lưu (Rectifier) của biến tần. Bộ chỉnh lưu sử dụng các diode để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều (DC) dạng xung.
• Lọc: Dòng điện một chiều dạng xung từ bộ chỉnh lưu được đưa qua mạch lọc (Filter). Mạch lọc sử dụng tụ điện và cuộn cảm để làm mịn dòng điện một chiều, loại bỏ các thành phần sóng nhiễu.
• Nghịch lưu: Dòng điện một chiều đã được lọc được đưa vào bộ phận nghịch lưu (Inverter). Bộ phận nghịch lưu sử dụng các transistor (thường là IGBT) để đóng cắt dòng điện một chiều, tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số và điện áp thay đổi.
• Điều khiển: Bộ điều khiển (Controller) của biến tần nhận tín hiệu điều khiển từ hệ thống thang máy và điều khiển hoạt động của các bộ phận khác. Bộ điều khiển điều chỉnh tần số và điện áp của dòng điện xoay chiều cấp cho động cơ, từ đó điều khiển tốc độ quay của động cơ và tốc độ di chuyển của thang máy.

7. Có nên lắp đặt biến tần thang máy không?

Tất cả thang máy hiện nay đều nên lắp đặt biến tần. Biến tần được coi là “trái tim” của hệ thống điều khiển thang máy hiện đại, giúp thang máy vận hành êm ái, chính xác và tiết kiệm năng lượng. Cụ thể, dưới đây là những lý do bạn nên lắp đặt biến tần thang máy:

• Vận hành êm ái và chính xác: Biến tần giúp thang máy di chuyển mượt mà, không bị giật cục, dừng tầng chính xác, tạo cảm giác thoải mái và an toàn cho người sử dụng.
• Tiết kiệm năng lượng: Biến tần tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ, giảm lượng điện năng tiêu thụ đáng kể, giúp tiết kiệm chi phí vận hành.
• Giảm tiếng ồn: Biến tần giảm tiếng ồn phát ra từ động cơ và hệ thống thang máy, tạo môi trường yên tĩnh hơn cho người sử dụng.
• Tăng tuổi thọ động cơ: Biến tần giúp giảm mài mòn và kéo dài tuổi thọ của động cơ, giảm chi phí bảo trì và thay thế.
• Đảm bảo an toàn: Biến tần tích hợp các tính năng bảo vệ động cơ và hệ thống thang máy, nâng cao độ an toàn cho người sử dụng.

Vì thế, biến tần phù hợp để lắp đặt cho mọi loại thang máy, từ thang máy gia đình nhỏ gọn đến thang máy tải khách cao tốc hay thang máy tải hàng hạng nặng.

8. Giá biến tần thang máy

Giá biến tần cho cửa thang và giá biến tần chính cho thang sẽ có sự chênh lệch đáng kể. Dưới đây là mức giá thị trường mà bạn có thể tham khảo:

• Biến tần cho cửa thang máy: Giá dao động từ 4.000.000 VNĐ đến 6.000.000 VNĐ.
• Biến tần chính cho thang máy: Giá dao động từ 15.000.000 VNĐ đến 25.000.000 VNĐ.

Giá biến tần thang máy có sự khác biệt, phụ thuộc vào nhiều yếu tố:

• Loại biến tần: Mỗi loại biến tần sẽ có mức giá khác nhau. Loại biến tần có công suất cao hoặc tích hợp nhiều tính năng hiện đại hơn thì giá sẽ cao hơn.
• Thương hiệu cung cấp: Mỗi thương hiệu sẽ có quy định riêng về mức giá và chi phí lắp đặt biến tần. Bạn cần liên hệ trực tiếp để được tư vấn loại biến tần phù hợp và báo giá chính xác.

9. Quy trình lắp đặt biến tần thang máy

Quy trình lắp đặt biến tần thang máy gồm các bước cơ bản sau:

• Bước 1 – Lựa chọn loại biến tần phù hợp: Bạn cần xác định công suất và loại biến tần phù hợp với động cơ và hệ thống thang máy.
• Bước 2 – Chuẩn bị dụng cụ lắp đặt: Đơn vị lắp đặt sẽ chuẩn bị các dụng cụ lắp đặt như kìm, tua vít, đồng hồ đo điện, máy khoan, bút thử điện,… và không gian lắp đặt phù hợp.
• Bước 3 – Lắp đặt cơ khí: Đơn vị thi công sẽ lắp đặt tủ điện và biến tần đảm bảo đúng kỹ thuật.
• Bước 4 – Đấu nối điện: Nối biến tần theo sơ đồ mạch điện và kiểm tra cẩn thận, đảm bảo an toàn điện cho người dùng.
• Bước 5 – Cài đặt thông số và cấu hình: Đơn vị thi công sẽ cài đặt thông số và cấu hình thang máy, sau đó kiểm tra và hiệu chỉnh các thông số để đảm bảo thang máy hoạt động êm ái và hiệu quả.
• Bước 6 – Chạy thử: Đơn vị thi công sẽ cho thang máy chạy thử không tải để kiểm tra hoạt động của biến tần và động cơ, sau đó cho chạy thử với tải trọng khác nhau để kiểm tra hoạt động của biến tần. Trước khi đưa vào sử dụng, kỹ thuật viên cũng kiểm tra các hệ thống an toàn của thang máy (phanh, cảm biến,…) để đảm bảo hoạt động tốt.

10. Lưu ý trước khi lắp đặt biến tần thang máy

Dưới đây là những lưu ý quan trọng để đảm bảo an toàn và duy trì độ bền cho thang máy:

• Chọn biến tần có công suất phù hợp: Nếu công suất biến tần quá nhỏ, có thể gây quá tải và hư hỏng. Ngược lại, nếu công suất quá lớn có thể gây lãng phí điện năng và tốn kém chi phí.
• Chuẩn bị không gian lắp biến tần và tủ lắp đặt phù hợp: Tủ lắp biến tần cần có không gian rộng rãi và được đặt ở nơi khô ráo, tránh ánh nắng trực tiếp, nhiệt độ không vượt quá 40 độ C để đảm bảo biến tần không bị quá nhiệt.
• Đọc hướng dẫn sử dụng: Bạn cần đọc kỹ hướng dẫn sử dụng của nhà sản xuất để hiểu rõ về cấu tạo, cách lắp đặt, vận hành và bảo trì biến tần. Nếu bạn không có chuyên môn, hãy lựa chọn các đơn vị sửa chữa và lắp đặt thang máy uy tín để đảm bảo chất lượng thi công.

Trên đây là toàn bộ thông tin quan trọng về biến tần thang máy. Nếu bạn đang sử dụng sản phẩm thang máy gia đình Kalea, hãy liên hệ với Kalea để được hỗ trợ sửa chữa, bảo hành. 

Thông tin liên hệ:

Hotline: 1800 555 502 – 0911 454 238

Email: kalea_vietnam@kalealifts.com

Địa chỉ:

• Hà Nội: P.203, Tầng 2, Tòa nhà HITC 239 Xuân Thủy, Q. Cầu Giấy, Tp. Hà Nội

• TP. Hồ Chí Minh: Số 86 đường B2, Khu nhà phố Sari Town, KĐT SaLa, P. An Lợi Đông, Q. 2, Tp. Thủ Đức

• Hải Phòng: Số HD.68, KĐT Vinhomes Marina, P. Vĩnh Niệm, Q. Lê Chân, Tp. Hải Phòng
• Đà Nẵng : Số 438 đường 2/9, P. Hòa Cường Nam, Q. Hải Châu, Tp. Đà Nẵng