Quạt công nghiệp trong nhà máy là thiết bị phải vận hành liên tục để đảm bảo thông gió, làm mát, cấp khí hoặc phục vụ quy trình sản xuất. Khi số lượng quạt lớn và thời gian hoạt động kéo dài, điện năng tiêu thụ của hệ thống có thể trở thành một khoản chi phí đáng kể. Vì vậy, việc lựa chọn motor hiệu suất cao kết hợp phương án điều khiển phù hợp đang được nhiều doanh nghiệp quan tâm.

Motor PMSM là một trong những lựa chọn đáng chú ý nhờ hiệu suất cao, khả năng điều khiển tốc độ linh hoạt và đặc tính phù hợp với nhóm tải biến thiên như quạt. Tuy nhiên, PMSM không phải cứ lắp vào quạt là mặc nhiên giảm điện năng. Hiệu quả thực tế phụ thuộc vào đặc tính tải, chế độ vận hành, tốc độ quạt và phương án điều khiển.

Vì sao quạt công nghiệp có tiềm năng tiết kiệm điện lớn?

Quạt ly tâm và nhiều loại quạt công nghiệp thuộc nhóm tải mô-men biến thiên. Với nhóm tải này, công suất yêu cầu có quan hệ rất mạnh với tốc độ quay: theo các định luật tương đồng của quạt, khi tốc độ giảm, lưu lượng giảm theo tốc độ, áp suất giảm theo bình phương tốc độ, còn công suất lý thuyết giảm theo lập phương tốc độ.

Ví dụ, với điều kiện hệ thống phù hợp, giảm tốc độ quạt xuống 80% có thể đưa công suất lý thuyết xuống khoảng 51,2% so với mức ban đầu.

Đây chính là lý do điều khiển tốc độ theo nhu cầu thực tế có thể mang lại hiệu quả năng lượng lớn hơn nhiều so với việc chỉ sử dụng phương pháp điều tiết bằng damper hoặc van.

Bộ Năng lượng Hoa Kỳ cũng khuyến nghị sử dụng điều khiển tốc độ biến thiên cho hệ thống quạt thay vì điều chỉnh lưu lượng bằng damper hoặc cánh hướng dòng trong những ứng dụng phù hợp.

Motor PMSM mang lại lợi thế gì cho hệ thống quạt?

Motor đồng bộ PMSM sử dụng nam châm vĩnh cửu trên rotor để tạo từ trường, thay vì tạo từ trường rotor thông qua dòng điện cảm ứng như động cơ không đồng bộ. Cấu trúc này giúp giảm một số tổn hao trong động cơ và tạo điều kiện đạt hiệu suất cao.

Với motor LAEG TYP Series, hiệu suất vận hành có thể được cải thiện 5–14% (tùy ứng dụng) so với động cơ không đồng bộ cùng công suất. Dòng motor có cấp hiệu suất IE5 với công suất ≤90 kW và IE4 với công suất >90 kW, phù hợp với nhiều ứng dụng công nghiệp cần tối ưu năng lượng.

Khi ứng dụng motor PMSM cho quạt, lợi ích về hiệu suất của motor có thể kết hợp với khả năng điều chỉnh tốc độ để tối ưu mức tiêu thụ điện theo nhu cầu thực tế của hệ thống.

Khi nào PMSM giúp quạt công nghiệp giảm điện năng hiệu quả?

1. Quạt phải vận hành nhiều giờ mỗi ngày

Thời gian vận hành là yếu tố quan trọng khi đánh giá hiệu quả đầu tư motor hiệu suất cao. Với quạt hoạt động liên tục trong nhiều ca, ngay cả một mức cải thiện hiệu suất tương đối cũng có thể tạo ra chênh lệch đáng kể về điện năng tiêu thụ tích lũy theo thời gian.

Do đó, các hệ thống thông gió, hút bụi, làm mát hoặc cấp khí hoạt động liên tục thường có tiềm năng tốt để đánh giá phương án thay thế motor hiệu suất cao.

2. Lưu lượng quạt thường xuyên thay đổi

Nếu nhu cầu lưu lượng không cố định, việc duy trì quạt ở tốc độ tối đa rồi dùng damper để hạn chế dòng khí có thể gây lãng phí năng lượng.

Giải pháp phù hợp hơn trong nhiều trường hợp là điều chỉnh tốc độ motor theo nhu cầu thực tế. Khi tốc độ giảm, công suất yêu cầu của tải quạt có thể giảm mạnh theo định luật tương đồng.

Đây là trường hợp PMSM kết hợp biến tần có thể phát huy hiệu quả rõ rệt.

3. Motor hiện tại thường xuyên hoạt động ở chế độ tải thấp

Một hệ thống được lựa chọn motor quá lớn so với nhu cầu thực tế có thể khiến hiệu suất và hệ số công suất giảm khi vận hành ở vùng tải thấp. Bộ Năng lượng Hoa Kỳ lưu ý rằng hiệu suất và hệ số công suất của motor có thể giảm đáng kể khi motor vận hành dưới một phần đáng kể công suất định mức.

Vì vậy, khi nâng cấp hệ thống quạt, doanh nghiệp nên đánh giá biểu đồ tải thực tế, tốc độ, lưu lượng và thời gian vận hành, thay vì chỉ chọn motor theo công suất định mức của thiết bị hiện hữu.

Motor PMSM LAEG cho quạt công nghiệp: Tối ưu từ động cơ đến điều khiển

Motor LAEG TYP Series có dải công suất 0,55–500 kW, tốc độ 500–3.000 rpm, cấp bảo vệ tiêu chuẩn IP55 và chế độ làm việc S1. Motor có thể lựa chọn thêm các phụ kiện như PTC, PT100, bộ sưởi hoặc encoder tùy yêu cầu ứng dụng.

Đặc biệt, DAT Group có thể phối hợp motor PMSM LAEG với biến tần INVT để xây dựng giải pháp truyền động đồng bộ. Trong đó, biến tần INVT GD290 với khả năng tương thích với Motor PM TYP Series chuẩn hiệu suất IE5, đặc biệt phù hợp với các ứng dụng như HVAC, bơm và quạt công nghiệp.

Trong một số ứng dụng thực tế được DAT Group chia sẻ, các hệ thống quạt công nghiệp tại nhà máy vật liệu ghi nhận mức tiết kiệm khoảng 20% điện năng sau khi tối ưu vận hành bằng giải pháp PMSM kết hợp biến tần. Tuy nhiên, đây là số liệu tham khảo của trường hợp ứng dụng cụ thể, không nên xem là mức tiết kiệm cố định cho mọi hệ thống.

DAT Group – Nhà phân phối độc quyền các dòng motor LAEG TYP và TYPKS  tại Việt Nam

DAT Group là đối tác chính thức của LAEG tại Việt Nam đối với dòng Motor PM TYP & TYPKS. LAEG có hơn 55 năm kinh nghiệm trong lĩnh vực motor điện, năng lực sản xuất trên 1 triệu motor/năm và sản phẩm hiện diện tại hơn 40 quốc gia. Đây là nền tảng để doanh nghiệp yên tâm hơn về nguồn gốc, năng lực sản xuất và khả năng đáp ứng khi lựa chọn motor cho các dự án công nghiệp. 

DAT Group với hơn 20 năm kinh nghiệm trong lĩnh tự động hóa, truyền động và giải pháp công nghiệp. Thay vì lựa chọn motor chỉ dựa trên công suất, doanh nghiệp có thể được tư vấn dựa trên đặc tính tải, tốc độ, mô-men, chế độ vận hành, điều kiện môi trường và yêu cầu điều khiển để xác định cấu hình phù hợp. DAT Group hiện cung cấp các dịch vụ từ tư vấn giải pháp, thiết kế tích hợp hệ thống đến nâng cấp công nghệ và hỗ trợ kỹ thuật.

Liên hệ hotline 1800 6567 để được tư vấn motor PMSM LAEG và giải pháp truyền động phù hợp cho hệ thống của bạn