Biến tần Z1000 và Z1000U Yaskawa: Biến tần chuyên dụng cho ứng dụng HVAC trong tự động hóa tòa nhà

Yaskawa Electric được thành lập năm 1915, là tập đoàn hàng đầu thế giới trong sản xuất và cung cấp các sản phẩm trong lĩnh vực biến tần, truyền động điện, robot công nghiệp trên thế giới có trụ sở chính tại Kitakyushu, Nhật Bản.

Các sản phẩm của Yaskawa là sự kết hợp giữa thành tựu nghiên cứu về cơ và điện tử kết tinh trong cùng một sản phẩm. Yaskawa là công ty đầu tiên đưa ra khái niệm “Mechatronics – Cơ điện tử” nổi tiếng và giờ đây đã trở thành một lĩnh vực mũi nhọn thu hút được rất nhiều sự quan tâm vì cơ điện tử cho phép tạo ra các sản phẩm đáp ứng được các yêu cầu ngày càng cao của đời sống sản xuất.

PHẦN I: GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BIẾN TẦN CỦA YASKAWA

Về lĩnh vực biến tần, Yaskawa hiện là nhà sản xuất biến tần hàng đầu thế giới, có các cơ sở sản xuất trên toàn cầu: Nhật, Mỹ, Anh, Trung Quốc, … Tính đến năm 2014, Yaskawa đã cung cấp ra thị trường hơn 20 triệu sản phẩm biến tần các loại và trở thành nhà sản xuất có số lượng biến tần được phân phối lớn nhất trên thế giới tính đến nay. Trong những năm qua, Yaskawa liên tục nằm trong tốp các nhà cung cấp biến tần hàng đầu thế giới. Yaskawa tự hào đã từng làm OEM cho rất nhiều công ty nổi tiếng như: Sumitomo Heavy Industries, Mitsubishi Heavy Industries, Hitachi Zosen, Kawasaki Heavy Industries, Mitsui Zosen, Omron, Keyence, Yokogawa …

Lịch sử phát triển biến tần của Yaskawa

Thế hệ biến tần hạ thế LV mới của Yaskawa

Có được các thành tựu trên là nhờ Yaskawa luôn đi tiên phong trong các sáng kiến và công nghệ mới về biến tần, không ngừng tạo ra các sản phẩm biến tần mới có chất lượng, độ tin cậy cao hơn, có nhiều tính năng mới thông minh hơn, … đóng góp vào công cuộc hiện đại hóa trong các ngành công nghiệp như: tự động hóa tòa nhà HVAC, khai khoáng, cẩu trục, đóng gói, xi măng, giấy, dầu khí, bia rượu, chế tạo máy ….

Các sản phẩm biến tần của Yaskawa đã đoạt được rất nhiều giải thưởng khác nhau như: Deming prize, V1000 Award for most innovative product, Ohm Technology Award, Frost & Sullivan Excellence in Technology Award 2004, Control Engineering magazine’s Customer Satisfaction Award, giải thưởng nhà cung cấp biến tần số 1 thế giới trong 2 lần liền (năm 2004 và 2006) do tạp chí uy tín Control Engineering magazine trao tặng.

Yaskawa không những đứng đầu thế giới về số lượng mà còn đứng đầu về chất lượng và độ tin cậy rất cao. Yaskawa đã được tạp chí “Quality Magazine” nổi tiếng xếp vào top 5 công ty có chất lượng sản phẩm tốt nhất. Tự hào hơn nữa, Yaskawa hiện là nhà sản xuất các sản phẩm công nghiệp duy nhất nhận được giải thưởng “Deming Prize for Quality”, đây là giải thưởng uy tín nhất về chất lượng trong sản xuất.

PHẦN II: BIẾN TẦN YASKAWA CHO ỨNG DỤNG BƠM, QUẠT VÀ HVAC

Trong các ứng dụng về bơm, quạt và HVAC, Yaskawa luôn cung cấp ra thị trường rất nhiều sản phẩm khác nhau như E1000, P1000, iQpump, Z1000, Z1000U,… Dưới đây chúng tôi xin giới thiệu ba sản phẩm tiêu biểu:

1)Dòng biến tần xanh E1000

Đây là dòng biến tần tiết kiệm năng lượng của Yaskawa, thường được sử dụng trong các ứng dụng phổ thông về bơm, quạt và HVAC. Các đặc điểm chính của dòng biến tần này là:

– Giá cả rất cạnh tranh

– Cung cấp các tính năng được lập trình sẵn về các tính năng phổ thông cho các ứng dụng bơm, quạt, HVAC

– Dải công suất lớn từ 3.7 – 630kW

– Chức năng tự động dò thông số động cơ khi mất nguồn không sử dụng cảm biến tốc độ, chức năng KEB giữ động cơ hoạt động ổn định dùng động năng tái sinh

– Tích hợp sẵn bộ điều khiển PID và cổng truyền thông RS422/ 485 và các chuẩn truyền thông để kết nối với hệ thống điều khiển giám sát Scada.

– Tích hợp bộ lọc sóng hài và cải thiện hệ số công suất xoay chiều, một chiều

Biến tần E1000 cho bơm, quạt trong công nghiệp và tòa nhà

Biến tần P1000 cho bơm, quạt trong công nghiệp (3-500HP)

Biến tần iQpump điều khiển áp suất hệ thống bơm

2) Dòng biến tần Z1000

Biến tần Z1000 được thiết kế chuyên dụng cho ứng dụng như quạt, bơm, tháp giải nhiệt tới công suất 500HP. Z1000 cung cấp đầy đủ các tính năng cần thiết cho các ứng dụng tự động hóa tòa nhà, kể cả các ứng dụng đòi hỏi các thông số, yêu cầu khắt khe vì vậy Z1000 được ví như chuyên gia về biến tần trong lĩnh vực tự động hóa tòa nhà HVAC. Các đặc điểm nổi bật đáng chú ý của biến tần Z1000 là:

– Z1000 đặc trưng bởi bảng phím bấm dễ đọc với giao diện Hand – Off – Auto và đồng hồ thời gian thực. Những tính năng đặc biệt này làm Z1000 trở nên hoàn hảo cho hầu hết ứng dụng tự động hóa tòa nhà yêu cầu điều khiển động cơ một cách tin cậy.

– Trờ kháng đường dây 5% được tích hợp giúp giảm độ méo sóng hài, trong khi tần số sóng mang tới 5kH với điều khiển nhiễu động lực giúp động cơ hoạt động êm. Bộ lọc EMI/RFI gắn trên bo mạch tương thích với chuẩn IEC 61800-3 tối thiểu nhiễu của các thiết bị xung quanh (Optional với model 300 – 500 HP và dải biến tần 600V)

– Chuẩn truyền thông BACnet ( BTL Certified) được tích hợp trong biến tần Z1000, cùng với chuẩn Modbus/Memobus giúp biến tần Z1000 có thể dễ dàng tích hợp với các hệ thống điều khiển tự động hóa tòa nhà như Johnson Control, Honeywell… và các thiết bị điều khiển khác có giao thức tương ứng.

– Ngoài khả năng kết nối với hệ thống Scada biến tần Z1000 có đầy đủ các tính năng đặc biệt để có thể điều khiển các ứng dụng bơm, quạt, HVAC một cách độc lập. Đồng hồ thời gian thực ghi lại ngày giờ các sự kiện, cùng với bộ định thời điều khiển thay đổi tốc độ khởi động và dừng không cần thiết bị điều khiển bên ngoài.

– Đặc tính PI điều chỉnh giá trị đặt cho điều khiển vòng kín quạt bơm cho điều chỉnh áp suất, lưu lượng, nhiệt độ và không cần tín hiệu đầu ra vòng kín từ BAS. Vòng PI độc lập điều khiển thiết bị bên ngoài trong hệ thống.

– Các ứng dụng Macrocài đặt sẵn tối ưu các thông số cho từng ứng dụng bơm, quạt, tháp giải nhiệt… giúp việc cài đặt trở nên nhanh chóng và dễ dàng.

– Z1000 có sẵn model NEMA 1 gồm công suất từ 3-150 HP (208V) và 3-500 HP (480V). Tản nhiệt kín cho phép biến tần được gắn với tiêu chuẩn NEMA 12 và tản nhiệt gắn ngoài.

3) Biến tần ma trận HVAC Z1000U

Đây là một trong các dòng biến tần thế hệ mới nhất của Yaskawa, sử dụng công nghệ biến đổi ma trận mà hiện chỉ duy nhất Yaskawa có khả năng thương mại hóa. Với công nghệ biến tần ma trận đặc biệt này, biến tần Z1000U của Yaskawa giúp làm tăng không gian xanh, sản phẩm vượt qua các bộ biến tần thông thường nhờ khả năng làm giảm sóng hài, điều khiển hệ số công suất, tiết kiệm năng lượng siêu việt, tất cả đều có trong một bộ biến tần duy nhất

Biến tần ma trận Z1000U cho độ méo sóng hài cực thấp trong thiết kế tiết kiệm năng lượng, cùng với các tính năng đặc biệt phù hợp với ứng dụng HVAC như dòng biến tần tiêu chuẩn Z1000. Chính giải pháp sử dụng công nghệ biến tần ma trận duy nhất trên thế giới của Yaskawa giúp đạt được độ méo sóng hài hoàn hảo, hoàn toàn không cần thêm các bộ lọc tích cực. Không như các biến tần thông thường, công nghệ ma trận của Yaskawa tạo đầu ra biến đổi bằng cách chuyển trực tiếp từ công suất đầu vào ( ACàAC, không có DC-bus). Không những biến tần ma trận cung cấp hiệu suất sóng hài nổi bật mà còn nằm trong dòng sản phẩm Z1000, việc lắp đặt, cài đặt, vận hành và hiệu chỉnh dễ dàng như Z1000.

Các tính năng đặc biệt của Z1000U:

– Độ méo đầu vào thấp với dải tải và tốc độ rộng(<5% THD)

– Thiết kế hiệu suất cao cho phép tiết kiệm năng lượng khi so sánh với các giải pháp sóng hài thấp khác

– Hệ số công suất 0.98 xuyên suốt toàn dải tải và tốc độ

– Tích hợp sẵn bộ lọc C2 EMC Filter

– Tích hợp truyền thông BACnet (BTL Certified)

– Chế độ tiết kiệm điện Eco đạt được độ méo sóng hài gần bằng chạy bypass

– Tích hợp đồng hồ thời gian thực ghi lại các sự kiện chính xác

– Tần số sóng mang cao ( tiếng ồn động cơ thấp)

– Tự động nhận dạng thông số động cơ

– Tích hợp chức năng timer thay đổi tốc độ khởi động và dừng

– Hiển thị LCD với chức năng Hand/Off/Auto và Copy