Biến tần thang máy là gì? Cấu tạo, nguyên lý hoạt động và báo giá

Hiện nay, biến tần thang máy đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo hiệu suất và độ an toàn của hệ thống vận hành thang máy. Với các tính năng điều khiển thông minh, biến tần giúp thang máy hoạt động êm ái, ổn định và tiết kiệm năng lượng hơn, từ đó nâng cao trải nghiệm và sự an tâm cho người sử dụng. Trong bài viết này, Nam Phương Việt sẽ cùng bạn khám phá chi tiết về biến tần thang máy và những lợi ích vượt trội mà thiết bị này mang lại.

Biến tần thang máy là gì?

Biến tần thang máy là thiết bị điện tử điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi tần số và ứng dụng, giúp vận hành mượt mà, tiết kiệm năng lượng và tăng tốc độ bền vững của hệ thống.

Cấu tạo của biến tần thang máy

Về cơ bản, biến tần thang máy – hay còn gọi là biến tần điều khiển động cơ thang máy – được cấu tạo từ 5 bộ phận chính, mỗi bộ phận đảm nhận một vai trò nhất định trong quá trình điều khiển và chuyển đổi năng lượng, giúp thang máy vận hành mượt mà, tiết kiệm điện năng và tăng tuổi thọ thiết bị.

• Bộ chỉnh lưu (Rectifier): Sử dụng các diode bán dẫn để biến đổi dòng điện xoay chiều (AC) từ lưới điện thành dòng điện một chiều dạng xung (DC). Đây là bước đầu tiên trong quá trình điều khiển điện áp cấp cho động cơ.

• Mạch lọc (Filter): Có nhiệm vụ làm mịn dòng điện một chiều dạng xung vừa tạo ra. Mạch này thường sử dụng tụ điện và cuộn cảm để loại bỏ các thành phần nhiễu, sóng hài và tạo ra dòng DC ổn định, an toàn cho mạch tiếp theo.

• Mạch trung gian một chiều (DC Link): Là nơi lưu trữ năng lượng DC sau khi được lọc, đóng vai trò như một "nguồn dự trữ" cung cấp liên tục cho bộ nghịch lưu, đảm bảo động cơ thang máy không bị ngắt quãng trong quá trình vận hành.

• Bộ nghịch lưu (Inverter): Sử dụng công nghệ bán dẫn hiện đại như IGBT (Insulated-Gate Bipolar Transistor) để chuyển đổi dòng DC thành AC, với điện áp và tần số điều khiển được. Nhờ đó, biến tần có thể điều chỉnh tốc độ động cơ một cách linh hoạt – giúp thang máy khởi động êm, tăng tốc đều, dừng nhẹ nhàng và tiết kiệm năng lượng.

• Bộ điều khiển trung tâm (Controller): Là "bộ não" của hệ thống biến tần. Nó tiếp nhận tín hiệu từ cảm biến tốc độ, hệ thống gọi tầng, hoặc bảng điều khiển cabin, sau đó xử lý và đưa ra lệnh điều khiển phù hợp để đảm bảo thang máy hoạt động an toàn, chính xác và hiệu quả.

Nguyên lý hoạt động của biến tần của thang máy

Biến tần thang máy hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển tần số và điện áp đầu ra nhằm kiểm soát tốc độ quay của động cơ kéo thang máy, từ đó giúp thang máy vận hành êm ái, tiết kiệm năng lượng và nâng cao tuổi thọ thiết bị. Đây là công nghệ cốt lõi trong các hệ thống thang máy hiện đại, từ thang máy gia đình cho đến thang máy tải khách và thang máy tải hàng trong các tòa nhà cao tầng.

Cụ thể, dòng điện xoay chiều (AC) từ lưới điện sẽ được bộ chỉnh lưu (Rectifier) của biến tần chuyển đổi thành dòng điện một chiều (DC). Tiếp theo, dòng DC này được lọc và ổn định thông qua mạch lọc (Filter) và mạch trung gian (DC Link). Giai đoạn quan trọng nhất diễn ra ở bộ nghịch lưu (Inverter) – nơi dòng DC được biến đổi ngược lại thành AC, nhưng với tần số và điện áp được điều khiển chính xác theo yêu cầu vận hành thực tế. Nhờ vậy, tốc độ động cơ kéo thang máy có thể tăng chậm rãi khi khởi động và giảm dần đều khi dừng lại, thay vì bật/tắt đột ngột như các hệ thống điều khiển truyền thống.

Đặc biệt, bộ điều khiển trung tâm (Controller) của biến tần sẽ liên tục nhận tín hiệu từ các cảm biến (tốc độ, vị trí cabin, tải trọng...) và từ hệ thống gọi tầng, sau đó tính toán và đưa ra lệnh điều khiển phù hợp. Điều này giúp đảm bảo tính chính xác, ổn định và an toàn tuyệt đối trong quá trình di chuyển – đặc biệt quan trọng đối với các tòa nhà có lưu lượng sử dụng thang máy cao.

Việc sử dụng biến tần chuyên dụng cho thang máy không chỉ giúp giảm hao phí điện năng lên tới 30–40%, mà còn hỗ trợ hệ thống phanh điện tái sinh, giúp thu hồi năng lượng dư trong quá trình hãm, đồng thời giảm thiểu mài mòn cơ khí. Đây là giải pháp tối ưu dành cho các dự án theo định hướng xanh – bền vững – tiết kiệm chi phí vận hành.

Các loại biến tần thang máy phổ biến

Trong hệ thống thang máy hiện đại, biến tần được chia thành hai loại chính: biến tần chính (biến tần điều khiển động cơ kéo) và biến tần cửa thang máy. Mỗi loại đảm nhận một chức năng riêng biệt, góp phần tối ưu hiệu suất, đảm bảo độ an toàn và tăng tuổi thọ cho toàn bộ hệ thống vận hành thang máy.

Biến tần cửa thang máy

Biến tần cửa thang máy (Elevator Door Inverter) là thiết bị điều khiển chuyên biệt cho mô-tơ đóng/mở cửa cabin. Nhờ khả năng điều chỉnh tốc độ và lực kéo một cách mượt mà, biến tần giúp cửa thang máy hoạt động ổn định, tránh hiện tượng giật, rung, hoặc đóng mở đột ngột – những yếu tố dễ gây nguy hiểm và ảnh hưởng đến trải nghiệm người dùng.

Biến tần cửa thang máy thường được tích hợp các chế độ thông minh như mở nhanh khi tải trọng thấp, điều chỉnh lực đóng theo cảm biến an toàn, và tự động đảo chiều khi phát hiện vật cản. Một số thương hiệu biến tần nổi bật trong dòng này có thể kể đến như Monarch, Step, INVT, với khả năng tương thích cao và dễ dàng tích hợp vào các hệ điều khiển thang máy hiện có.

Việc sử dụng biến tần cửa thang máy không chỉ giúp tăng độ bền của mô-tơ cửa, mà còn giảm thiểu sự cố dừng tầng, đảm bảo sự an toàn và hài lòng của người dùng – đặc biệt tại các tòa nhà có mật độ di chuyển cao như trung tâm thương mại, bệnh viện, khách sạn.

Biến tần chính thang máy

Biến tần chính thang máy (Elevator Main Drive Inverter) là thành phần quan trọng nhất trong hệ thống điều khiển động cơ kéo – nơi quyết định toàn bộ quá trình di chuyển của cabin. Thiết bị này điều khiển mô-tơ theo nguyên lý thay đổi tần số và điện áp để kiểm soát tốc độ, lực kéo và hướng quay, từ đó giúp cabin thang máy khởi động nhẹ nhàng, di chuyển êm ái, và dừng chính xác tại từng tầng.

Biến tần chính đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong việc tối ưu hóa hiệu suất năng lượng, giảm tải cho hệ thống phanh cơ khí, đồng thời hỗ trợ chức năng regenerative braking (tái tạo năng lượng) – giúp thu hồi điện năng và tái sử dụng cho các hệ thống khác trong tòa nhà, từ đó giảm chi phí vận hành đáng kể.

Trên thị trường hiện nay, các dòng biến tần chính được tin dùng rộng rãi đến từ các hãng như Fuji Electric, Yaskawa, Schneider Electric, Step Elevator Drive, phù hợp với đa dạng loại thang máy tải khách, thang máy tải hàng, và cả thang máy gia đình có tải trọng nhỏ.

Báo giá của biến tần thang máy

Giá biến tần thang máy hiện nay dao động khá linh hoạt, tùy thuộc vào thương hiệu sản xuất, công suất, các tính năng tích hợp, cũng như loại thang máy sử dụng (thang máy gia đình, thang tải hàng, thang máy tốc độ cao cho tòa nhà…). Trung bình, báo giá biến tần thang máy có thể từ 15 triệu đồng đến hơn 30 triệu đồng cho mỗi bộ, chưa bao gồm chi phí lắp đặt, vận chuyển hay cấu hình theo yêu cầu dự án.

Lưu ý khi sử dụng biến tần thang máy

Việc sử dụng biến tần thang máy đúng cách không chỉ giúp hệ thống vận hành êm ái, tiết kiệm điện năng mà còn kéo dài tuổi thọ động cơ và đảm bảo an toàn cho người sử dụng. Dưới đây là một số lưu ý quan trọng mà các nhà thầu, kỹ sư cơ điện (M&E) và quản lý tòa nhà cần ghi nhớ khi lựa chọn và vận hành biến tần cho hệ thống thang máy:

Chọn đúng công suất biến tần phù hợp với tải trọng thang máy: Biến tần cần được tính toán chính xác dựa trên công suất của motor kéo, tần suất hoạt động và đặc điểm công trình (thang máy tải hàng, thang máy gia đình, hay thang máy tốc độ cao…). Việc chọn sai công suất có thể gây ra tình trạng quá tải, làm giảm hiệu quả vận hành và tăng rủi ro hỏng hóc.

Ưu tiên biến tần chuyên dụng cho thang máy: Các loại biến tần tích hợp công nghệ VVVF (Variable Voltage Variable Frequency), điều khiển vector, hay hỗ trợ điều khiển tốc độ chính xác và khởi động mềm, thường sẽ mang lại hiệu quả tối ưu trong điều kiện làm việc liên tục và yêu cầu độ chính xác cao của hệ thống thang máy.

Bảo trì định kỳ và giám sát hoạt động: Biến tần là thiết bị điện tử nhạy cảm với nhiệt độ, độ ẩm, và bụi bẩn. Do đó, việc bảo trì định kỳ (kiểm tra quạt tản nhiệt, vệ sinh bảng mạch, kiểm tra thông số vận hành) là cần thiết để đảm bảo biến tần luôn hoạt động ổn định và an toàn.

Cấu hình đúng thông số kỹ thuật theo thiết kế hệ thống: Một sai sót nhỏ trong lập trình thông số như thời gian tăng tốc/giảm tốc, tần số tối đa, hay giới hạn mô-men xoắn có thể dẫn đến hiện tượng rung giật, trôi tầng, hoặc gây quá tải động cơ. Vì vậy, việc cấu hình biến tần cần được thực hiện bởi kỹ sư có chuyên môn.

Lựa chọn nhà cung cấp uy tín và có hỗ trợ kỹ thuật: Biến tần là thiết bị cốt lõi trong hệ thống điều khiển thang máy. Một nhà cung cấp có kinh nghiệm không chỉ mang đến sản phẩm chính hãng từ các thương hiệu lớn như Fuji Electric, INVT, Mitsubishi, Yaskawa, mà còn giúp bạn thiết kế hệ thống phù hợp và hỗ trợ kỹ thuật trọn gói.

Địa chỉ cung cấp biến tần uy tín chất lượng tại Việt Nam

iTEK ELEVATOR tự hào là một trong những đơn vị hàng đầu tại Việt Nam chuyên cung cấp biến tần thang máy chính hãng, chất lượng cao. Với nhiều năm kinh nghiệm trong ngành thang máy, ITEK không chỉ phân phối các dòng biến tần từ những thương hiệu uy tín quốc tế như Fuji, Yaskawa, INVT,... mà còn mang đến giải pháp tối ưu cho vận hành thang máy an toàn – êm ái – tiết kiệm điện năng.

• Sản phẩm chính hãng 100%: Cam kết cung cấp biến tần đạt tiêu chuẩn quốc tế, phù hợp cho mọi loại thang máy dân dụng và thương mại.

• Tư vấn kỹ thuật chuyên sâu: Đội ngũ kỹ sư giàu kinh nghiệm, hỗ trợ lựa chọn và lắp đặt đúng loại biến tần cho hệ thống hiện tại.

• Giá thành cạnh tranh: Mức giá tối ưu cùng nhiều chính sách chiết khấu hấp dẫn cho đại lý và dự án.

• Bảo hành & hậu mãi rõ ràng: Chế độ bảo hành linh hoạt, hỗ trợ kỹ thuật 24/7 giúp khách hàng an tâm sử dụng