Tìm hiểu về cấu tạo cơ bản và công dụng của cuộn kháng

Cuộn kháng thường được sử dụng chung với tụ bù công suất phản kháng trong công nghiệp với công dụng chính là lọc sóng hài bậc cao. Điều này giúp nâng cao chất lượng điện sử dụng và giúp cải thiện tuổi thọ cho các thiết bị điện.

Bên cạnh đó, sự kết hợp này còn gia tăng hiệu quả về kinh tế cũng như hạn chế được như rủi ro khi hệ thống điện gặp sự cố. Có khả năng hoạt động tốt trong các hệ thống điện từ 220 Volt đến 400 Volt. Trong bài viết dưới đây, Halana sẽ hướng dẫn các bạn chức năng và những lưu ý khi chọn mua nhằm phục vụ cho công việc bảo vệ các thiết bị điện trong công nghiệp.

Khái niệm của cuộn kháng

Cuộn kháng là một cuộn dây đồng tải được công suất lớn được quấn xung quanh lõi sắt từ, và có điện kháng không đổi trong quá trình sử dụng. Có vai trò tích trữ từ trường và được sử dụng để hạn chế các dòng ngắn mạch cũng như duy trì điện áp định mức khi lưới điện có bất kì sự biến thiên bất ngờ nào.

Ngoài ra, cuộn kháng có khả năng bảo vệ hệ thống điện trong gia đình bằng cách lọc sóng hài. Vì thế, chất lượng của hệ thống điện trong nhà được cải thiện. Đặc biệt còn có khả năng bảo vệ các thiết bị khác, mang lại hiệu quả cao.

Xem thêm: Tìm hiểu về máy cắt rãnh tường

Tại sao nên sử dụng cuộn kháng?

Ở Việt Nam hiện nay, chúng ta đang sử dụng nguồn điện từ mạng lưới điện hạ thế, vì thế có rất nhiều những phụ tải trong quá trình sử dụng phát ra những sóng hài (điện áp có tần số lớn hơn 50 Hz). Những thành phần phi tuyến tính này làm ảnh hướng rất lớn đến tới chất lượng điện năng sử dụng, làm cho các thông số về điện áp, tần số và dòng điện sẽ không còn giữ ở mức ổn định như ban đầu.

Đặc biệt hơn, khi xuất hiện trường hợp cộng hưởng sóng hài ở bậc 5, sóng hài bậc 7 ở mức tần số từ 250 Hz đến 350 Hz, điều này gây nguy hiểm, có hại cho các phần tử điện.

Mạch cuộn kháng cơ bản

Thế nhưng, những thiết bị điện chỉ có thể hoạt động tốt với mức điện áp và tần số quy định tiêu chuẩn ở Việt Nam với điện 3 pha là 380 Volt và 50 Hz. Chính vì thế, việc sử dụng cuộn kháng như một giải phảp giúp chúng ta nên cải thiện chất lượng điện năng sử dụng, tránh gây hư hỏng cho các thiết bị điện.

Chức năng của cuộn kháng

Thông qua những phần trên, chúng ta đã phần nào nắm được những thông tin cơ bản, cũng như sự cần thiết của cuộn kháng trong việc sử dụng các thiết bị công nghiệp. Sau đây, Halana sẽ nói rõ hơn về tầm quan trọng đó.

Cuộn kháng công nghiệp

Bảo vệ các thiết bị điện trong nhà máy

Ở trong các nhà máy công nghiệp, cuộn kháng được sử dụng chung với tụ bù. Nó có chức năng là bảo vệ tụ bù, những thiết bị relay bù, đóng cắt. Việc kết hợp này sẽ giúp nâng cao chất lượng của hệ thống điện.

Đây là một trong những thiết bị có vai trò rất quan trọng trong những tình huống nguồn điện không ổn định, dòng điện biến pha khiến cho các máy móc gặp vấn đề trong quá trình sử dụng.

Thực hiện chức năng bảo vệ biến tần

Bên cạnh khả năng bảo vệ tụ bù hay những thiết bị đóng cắt và relay bù như trên, cuộn kháng còn thực hiện khả năng bảo vệ biến tần. Như chúng ta đã được giải thích ở trên, có 2 loại được sử dụng cho biến tần là loại dùng cho đầu ra biến tần, hay được goi là DC; ngoài ra, loại sử dụng cho đầu vào của biến tần được gọi là AC.

Cuộn kháng

Nhờ đặc điểm của nó mà khi các dòng điện đi qua đều được tác động đến khiến cho các dòng điện đó hoạt động ổn định hơn. Và vì thế, khi lắp ráp gần với các biến tần, các cuộn kháng này có nhiệm vụ làm cho những dòng điện đi qua dần dần ổn định hơn. Kết quả, biến tần hay các động cơ đều hoạt động một cách trơn tru dù có bị thay đổi khả năng dẫn điện hay tần số.

Xem thêm: Hướng dẫn sử dụng máy bơm màng

Cấu tạo và phân loại cuộn kháng

Ở trên, ta đã làm quen với các chức năng cơ bản của cuộn kháng dùng trong đời sống hàng ngày. Sau đây sẽ là thông tin về cấu tạo cơ bản cũng như phân loại sản phẩm.

Cấu tạo

Cuộn kháng cơ bản được cấu tạo bởi 1 cuộn dây và được quấn quanh một lõi sắt cố định. Khi dòng điện đi qua sẽ sinh ra một từ trường và cũng chính nhờ từ trường này sẽ sinh ra áp cảm ứng để kiềm lại sự biến thiên trong dòng điện.

Phân loại

Cuộn kháng được phân loại theo 2 tiêu chí đó chính là:

1. Phân loại theo điện áp
2. Phân loại theo công dụng

Theo điện áp:

1. Hạ thế: sử dụng điện áp từ 440 Volt đến 1000 Volt
2. Trung thế: sử dụng điện áp từ 1000 Volt trở lên

Theo công dụng:

1. Sử dụng để bảo vệ các thiết bị điện công nghiệp: sử dụng cho tụ bù với chức năng chính là bảo vệ cho tụ bù, bảo vệ các thiết bị đóng cắt, relay bù. Khi kết hợp với tụ bù sẽ loại bỏ các thành phần sóng hài nhằm làm tăng chất lượng điện cho hệ thống. Lọc sóng hài là vô cùng cần thiết trong các trường hợp mà điện áp, dòng điện của hệ thống cũng bị biến dạng nhiều.
2. Khi được kết hợp với tụ bù tạo thành LC (lọc sóng hài). Tần số khi đó sẽ phụ thuộc vào độ tự cảm của cuộn kháng cùng với điện dung của tụ bù. Chính vì thế, trên thị trường phân loại rất nhiều loại có mức tần số lọc khác nhau như: 6%, 7%, 11% và 14%.

Hiện nay có 2 loại cuộn kháng cho biến tần đó là loại đầu vào biến tần (AC Reactor) và loại đầu ra biến tần (DC Reactor). Dựa theo đặc tính đặc biệt là dòng không đổi nên nó có nhiệm vụ ổn định dòng để động cơ có thể hoạt động được trơn tru khi thay đổi tốc độ hay thay đổi tần số.

Nguyên lý hoạt động của cuộn kháng

Theo chúng ta đã biết, mạch điện xoay chiều có cảm kháng tỉ lệ thuận với tần số của dòng điện. Khi tần số này càng lớn thì cảm kháng càng lớn và vì thế, dòng điện đi qua sẽ càng nhỏ. Chính vì lí do đó nên việc ứng dụng cuộn kháng vào trong các nhà máy nhằm giảm bớt các sóng hài bậc cao.

Nguyên lý hoạt động của cuộn kháng

Khi kết hợp với tụ bù có tác dụng bảo vệ tụ bù điện. Khi tụ điện đóng cắt và bỏ bớt đi những thành phần sóng hài, nhằm cải thiện chất lượng điện của hệ thống. Việc này dựa trên nguyên lí, dung kháng tỉ lệ nghịch với tần số dòng điện, còn cảm kháng tỷ lệ thuận với tần số. Khi điện năng bao gồm những thành phần sóng hài bậc cao như bậc 5 và bậc 7 sẽ gặp nguy hiểm khi có thể sẽ phá huỷ tụ bù vì dòng quá lớn chạy qua nó. Còn những cuộn kháng khi được mắc nối tiếp với tụ nhằm lọc lại những thành phần sóng hài bậc cao.

DC reactor còn được trang bị vào các máy biến tần công nghiệp. Dựa theo những đặc điểm không đổi nên nó có chức năng ổn định được dòng điện ở đầu ra của máy biến tần để cho các động cơ điện có thể được hoạt động ổn định và không gặp các sự cố.

Kết luận

Trên đây là những thông tin về cấu tạo cơ bản và công dụng của cuộn kháng trong thực tế. Hi vọng thông qua bài này, các bạn sẽ được trang bị thêm kiến thức về sản phẩm. Cảm ơn bạn đã theo dõi bài viết này. Chúc bạn sẽ tìm được sản phẩm phù hợp với nhu cầu của bản thân nhé!

Bạn có thểm xem thêm các sản phẩm thiết bị và phụ tùng điện khác tại Halana.