Cuộn Kháng Là Gì? Cấu Tạo, Chức Năng Của Cuộn Kháng

Cuộn kháng là gì?

Cuộn kháng là một cuộn dây dẫn vẫn thường được nhiều người biết đến và có điện từ chạy qua không thay đổi. Thiết bị này cũng được nhiều người biết đến với khả năng giới hạn dòng ngắn mạch bên cạnh việc bạn cũng có thể giữ một mức điện áp ở một ngưỡng khi không có sự thay đổi dòng điện diễn đến.

cuộn kháng 

Chức năng của cuộn kháng

Khả năng bảo vệ thiết bị điện công nghiệp

Cuộn kháng là loại thiết bị lắp đặt bên trong tủ điện, chúng được sử dụng kết hợp với tụ bù để thực hiện chức năng bảo vệ thiết bị đóng cắt cũng như bảo vệ tụ bù hay relay bù. Sự kết hợp còn cho phép làm tăng hiệu suất điện cho hệ thống. Đây là một trong các thiết bị có chức năng đặc biệt cần thiết kể cả trong các tình huống điện áp hay dòng điện của hệ thống có biến dạng.

Cuộn kháng thực hiện chức năng bảo vệ biến tần

Bên cạnh khả năng bảo vệ tụ bù cũng đồng thời bảo vệ thiết bị đóng cắt cũng như relay bù. Thiết bị còn đồng thời thực hiện chức năng bảo vệ biến tần của con mạch. Hiện nay, trên thị trường cung cấp 2 dạng cuộn kháng dùng trên biến tần là:

AC: Cuộn kháng được sử dụng cho đầu vào của biến tần.

DC: Cuộn kháng được sử dụng cho đầu ra của biến tần

Nhờ tính chất của cuộn kháng khi dòng điện truyền qua cuộn sẽ được tác dụng khiến dòng điện an toàn hơn nữa. Vì vậy khi lắp cuộn kháng sát với biến tần thì cuộn thực hiện chức năng khiến dòng điện truyền qua lại được an toàn hơn. Vì vậy biến tần hay máy phát điện vẫn có thể vận hành bình thường khi bị thay đổi vận tốc hay tần số.

Kết cấu và phân loại cuộn kháng

Kết cấu cuộn kháng

Cuộn kháng được cấu thành từ một cuộn giấy có khả năng được cuộn xung quanh một thanh thép. Khi đưa dòng điện qua cuộn, có từ trường điện và cũng từ trường nó sẽ tạo ra độ cảm ứng giúp hãm bớt biến thiên dòng chảy trong cuộn

Phân loại cuộn kháng

Cuộn kháng được phân loại theo 2 tiêu chí: Phân loại theo điện áp và phân loại theo dòng điện.

Phân loại theo điện áp:

Cuộn kháng sử dụng cho hạ thế: Mức điện áp sử dụng cho cuộn kháng này từ 440V đến 1000V

Cuộn kháng sử dụng cho trung thế: Mức điện áp sử dụng cho cuộn kháng này từ 1000V trở đi

Phân loại theo công dụng:

- Cuộn kháng được dùng để bảo vệ thiết bị trong hệ thống điện công nghiệp

Cuộn kháng sử dụng cho tụ bù với chức năng bảo vệ tụ bù và bảo vệ thiết bị đóng cắt và relay bù. Cuộn kháng kết hợp với tụ bù loại bỏ các phần tử sóng hài để cải thiện hiệu suất điện cho hệ thống. Cuộn kháng lọc sóng hài đặc biệt hữu ích trong điều kiện điện áp khi dòng điện của hệ thống bị méo dạng nhiều.

Kết hợp cuộn kháng và bù tạo nên mạch LC (lọc sóng hài) và tần số lọc tuỳ thuộc theo mức độ dao động của cuộn kháng và điện dung của tụ bù.

Vậy là trên thị trường có nhiều cuộn kháng khác như 6%, 7%, 11% và 14%. .. chúng là những loại tương đương với tần số lọc bằng nhau

- Cuộn kháng trên biến tần

Chúng ta có 2 dạng cuộn kháng trên biến tần gọi là cuộn kháng đầu ra vô biến tần (cuộn kháng AC hay AC reactor) và cuộn kháng ngoài biến tần (cuộn kháng DC hay DC reactor) . Dựa trên tính chất dòng không thay đổi của cuộn kháng mà máy có chức năng cân bằng dòng giúp máy vận hành ổn định khi thay đổi vận tốc hay thay đổi tần số.

Cách lựa chọn cuộn kháng

Để lựa chọn cuộn kháng phân chia thành 4 phần:

- Chọn điện áp (cuộn kháng hạ áp chia cuộn kháng trung hạ thế)

- Chọn loại sóng hài, căn cứ theo nghiên cứu sẽ cho ra chọn kháng 6% và 12% chọn phù hợp

- Chọn loại cuộn kháng phải tương ứng với dung lượng tụ bù (20kVAR, 25kVAR, 50kVAR, 100kVAR. .. 500kvAR)

- Chọn nhà cung cấp: Có rất nhiều nhà cung cấp cuộn kháng uy tín như: Mikro, Epcos, Suzuki, Estel, . .. 

Nguyên lý hoạt động của cuộn kháng

Như chúng ta đã thấy khi trong một mạch điện đảo các cuộn kháng tỷ lệ thuận với tần số của dòng điện. Khi tần số càng cao các cuộn kháng sẽ ngày càng to và suy ngược lại dòng điện truyền qua cuộn kháng sẽ ngày càng bé. Chính vì lẽ nay mà việc sử dụng cuộn kháng điện trong máy công nghiệp để triệt sóng hài bậc cao.

Cuộn kháng phối hợp với tụ bù năng lượng và có tá năng bao bọc tụ bù điện. Khí cụ điện đóng ngắt sẽ lấy đi các thành phần sóng hài để tăng hiệu suất điện của thiết bị.

Nó hoạt động theo nguyên tắc, mức kháng tương ứng với tần số của dòng điện và lượng kháng tương ứng với tần số. Khi điện năng có các thành phần sóng hài bậc 5 và bậc 7 có khả năng phá tụ bù do dòng điện cực mạnh chạy ngang nó. Còn cuộn kháng thì buộc nối với tụ nhằm giữ lại các thành phần sóng hài này.

Cuộn kháng (B reactor) có thể lắp trên băng tần di động. Dựa theo tính chất không thay đổi của cuộn kháng mà động cơ điện có khả năng điều chỉnh dòng điện đầu ra của biến tần số giúp cho động cơ có thể vận hành một cách êm ái hơn nữa. Tăng độ ổn định khi đổi vận tốc và chuyển hướng.