Bo Bien Tan Gian Tiep

8/2/2019 Bo Bien Tan Gian Tiep

http://slidepdf.com/reader/full/bo-bien-tan-gian-tiep 1/21

BÁO CÁO MÁY ĐIỆN THIẾT BỊ ĐIỆ

ĐỀ TÀI : SƠ ĐỒ VÀ MẠCH ĐiỀU KHIỂN CỦCÁC BỘ BiẾN TẦN GIÁN TiẾP



I. BỘ BIẾN TẦN GIÁN TIẾP

1/ Khái niệm Bộ biến tầngián tiếplà bộ biến đổi nguồn điệnxoay chiều

có V 1, f 1 là hằng sốthành nguồn điệnxoay chiềucó V r, f r thay đổi,qua khâu trung gian một chiều. Tần số đầura đƣợcxác định bởi nhịp đóng mở củacác thiết bị nghịch lƣu.

2/ Các khâu c ơ bản Thiết bị biến tầngián tiếp gồmba khâu cơ bản

+ Khâu chỉnh lƣu: biến đổi nguồnxoay chiềusang một chiều.

+ Bộ lọc; để giảm bớt độ nhấpnhô củaáp và dòng ở đầura của bộ chỉnh lƣu.+ Khâu nghịch lƣu: biến đổi điệnáp một chiều để đặtvào động cơ .Thiết bị nghịch lƣucó thểlà Thyristor hoặcTransitor công suất.



Do tính chấtkhác nhau củacác khâu trung gian ta có hailoại biến tầnlà biến tầnáp và biến tầndòng.

Sơ đồ bộ biến tần gián tiếp



3/ Biến tầnáp:a> Biến tầnáp dùng Thyristor

Nhóm chỉnh lƣu gồm6 Thyristor T 7 đếnT12 vừalàm chức năng biến đổi dạng điệnáp từ xoay chiềuthành một chiều vừacó

nhiệm vụ điều chỉnhgiá trị điệnáp V 0. Bộ lọc phẳng gồmcó cáccuộnkháng ĐK và tụC0. Phần chỉnh lƣu củanhóm nghịch lƣulàcác Thyristor T 1 đếnT6. Chúng đƣợc mở theo thứ tựT1-T2-T3-T4-T5-T6. Cách nhau 1/6 chu kỳ áp ra. Nhƣ vậy tại mọi thời điểmcó

hai Thyristor mở , một nối với cực dƣơngvà một nối với cựcâmcủa điệnáp V 0.



Sơ đồnguyên lý bộ biến tầngián tiếpdùng Thyristor



Kết quả điệnáp dây đầura đƣavào động cơ có dạng nhƣsau:

Điệnáp đầura bộ biến tầngián tiếp



Baèng caùch thay ñoåi khoaûng thôøi gian môû Thyristor ta thay ñoåi ñöôïc thôgian chu kyø cuûa ñieän aùp ra, nghóa laø ñieàu chænh ñöôïc taàn soá ra. Ñeå chuyemaïch giöõa caùc Thyristor ngöôøi ta duøng caùc tuï C1-C6.

Caùc diode D1-D6 ngaên taùc duïng cuûa caùc tuï chuyeån maïch vôùi phuï taûi

laøm cho aùp treân taûi khoâng bò aûnh höôûng bôûi söï phoùng naïp cuûa tuï.Caùc diode D7-D12 taïo moät caàu ngöôïc, coù taùc duïng môû ñöôøng cho

doøng ñieän phaûn khaùng töø phía ñoäng cô chaïy veà tuï C0. Doøng ñieän naøy xuaát

hieän do söï leäch pha giöõa doøng vaø aùp ñoäng cô. TụC0 coù nhieäm vuï chöùa naêng

löôïng phaûn khaùng vì ñoäng vô laø moät taûi ñôn giaûn ñoái vôùi boä nghòch löu mcoù taùc ñoäng moät caùch khaùc nhau vôùi töøng ñieàu hoøa cuûa daïng soùng ñieän aù

Ñeå duy trì töø thoâng toái öu trong ñoäng cô khoâng ñoàng boä caàn giöõ tæsoá ñieän aùp/taàn soá=const.Bieán thieân taàn soá ñaàu ra cuûa boä nghòch löu phaûi cbieán thieân aùp.



Ñeå giöõ ñöôïc quan heä ñieän aùp/taàn soá=const, ta coù theå aùp duïng phöônphaùp ñieàu cheá beà roäng xung.

Hoaït ñoäng maïch nhö sau:

Trong ½ chu kyø cuûa ñieän aùp ra ta ñoùng caét Thyristor moät soá laàn nhaát ñònh giatrò trung bình cuûa ñieän aùp ra phuï thuoäc vaøo tyû soá thôøi gian ñoùng môû. Traïnthaùi moät töông öùng vôùi taát caû hai Thyristor T1 vaø T2 cuøng daãn. Doøng ñieän ñi töønguoàn qua T1 vaø T2 pha a vaø pha c, ñieän aùp V ac=V 0. Neáu ta cho T2 ngöng daãn thìluùc ñoù doøng taûi qua T1,D5 vaø V ac=0. Neáu cho T1 ngöng daãn T2 daãn thì doøng taûiqua T2 vaø D4, V ac=0. Neáu T1 vaø T2 ngöng daãn. Doøng ñieän taûi seõ qua D5, D4 vaø

ngöôïc chieàu nguoàn ñieän V ac=-V 0.Khi T1 vaø T2 cuøng daãn naêng löôïng ñöôïc ñöa töø nguoàn moät chieàu vaø

taûi. Khi T1, T2 ngöng daãn naêng löôïng töø taûi ñöôïc ñöa trôû laïi nguoàn coøn khi comoat Thyristor daãn thì giöõa nguoàn vaø taûi khoâng coù trao ñoåi naêng löôïng.



Ñeå taêng toác ñoä vaø hieäu quaû ñoåi chieàu cuûa boä nghòch löu vaø khoâncaàn ñeán boä chuyeån maïch phuï nhö duøng Thyristor thoâng thöôøng. Ngöôøi ta duønThyristor khoùa baèng cöïc khieån (GTO) trong khaâu nghòch löu cuûa boä bieán taàn coñieàu cheá beà roäng xung.

Daïng soùng ñieån hình khi coù boä ñieàu cheá beà roäng xung. Caùc daïng soùndoøng ñieän cho thaáy roõ vieäc giaûm caùc ñieàu hoøa doøng ñieän, so vôùi daïng soù

nhaän ñöôïc cuûa boä nghòch löu coù daïng soùng gaàn nhö chöõ nhaät.

Bieán taàn ñieàu cheá beà roäng xung vôùi caùc Thyristor khoùa baèng cöïc khieån.



Caùc daïng soùng cuûa boä nghòch löu ba pha coù ñieàu cheá ñoä roäng xung.



b> Biến tầnáp dung Transitor Về phƣơng diện điều khiển động cơ , những nhậnxét về

công suất của bộ nghịch lƣudùng Transitor cũng giống nhƣ đối với bộ nghịch lƣudùng Thyristor.Các Transitor làm việc ở chế độ dịch chuyển mạch, cho

song đầura gần nhƣlà hình chữ nhật. Transitor T đóngvai tro nhƣ một bộ điều chỉnh điệnáp một chiều để điều khiển điệnáp liên lạc.Tần số đóng cắtcó thể lớn hơnvà các thành phần bộ lọc nhỏ hơn so với trƣờng hợpdùng Thyristor. Điều chế bề rộngxung cho phéploại bỏTransitor này.

Các Thyristor Th 1 và Th 2 có nhiệm vụ bảo vệ ngắn mạch,hay nó bảo vệcho Transitor khi có dòng quá lớn trong bộ nghịch lƣu, lúc này Thyristor đƣợc mồi, ngắn mạch bộ nghịch lƣuvà tácđộng thiết bị bảo vệ.

Ngƣờita có thểkhóa tất cảTransitor bằngcách khửcác tácđộnglên cực gốc củanó để loại trừ sự cố.



Ƣu điển củaTransitor so với Thyristor là bỏ đƣợc chuyển mạch cƣỡng bức,các tổnhao đổi chiều nhỏ hơn cũngcó khả năng cho bộ nghịch lƣulàm việc tới tần sốcao hơn.

Khuyết điểm củanó là đòi hỏiliên tụctác độngvào cực gốc trong chu kỳ dẫn củaTransitor, nhƣng nếudùng sơ đồDarlingtoncó thểcó hệ số khuếch đạidòng điện tới 400. Một khuyết điểm khác là điệnáp định mức hơi thấp hơn điệnáp định mứcThyristor.

Bộ biến tầngián tiếpcó dải điều tần rộng, tần sốra f r có thể lớn hơn hoặc nhỏ hơn tần sốvào f 1, do đó có thể điều chỉnhvô cấp đƣợc.

Việc điều chỉnhVr, f r có dạng bậcthang nên gây ra các sóng

hài bậccao vì vậykhi làm việc động cơ sẽsinh ra từ trƣờngcó tần sốcao tạora trong động cơ một hệ thốngdòng điện, moment có hại đốtnóng động cơ làm tăng tổnhao sắtvà làm giảmtính ổn định động cơ .



4/ Biến tầndòng

a> Biến tầndòng dùng Thyristor Cầu chỉnh lƣu điều khiển gồm6 Thyristor T 7 đếnT12 cầu

biến tần gồm6 Thyristor T 1 đếnT6. MỗiThyristor đƣợc nối tiếp qua mộtDiode và trong mỗi cửa cầucó 3 tụ điện.

Cầu chỉnh lƣuthông qua điện cảm ĐK san bằngcung cấp cho cầu biến tầndòng điệnId. Ở mọi thời điểmcó hai Thyristor dẫn điện, các Thyristor đƣợc điều khiển mở theo thứ tự 1,2,…,6, ở mỗi Thyristor dẫntrong khoảng120 0.



Sơ đồ nguyên lý



Dòng điệnra có dạng gần nhƣ bậcthang. Điệnáp ra có dạng nhƣhình sin nhƣngmang các đỉnh nhọn tạicác thời điểm chuyển mạch.

Dạngsóng dòng điệnvà điệnáp ra trên mộtpha



Ta biết rằngcác Diode nối ngƣợc ở bộ nghịch lƣuáp ngăn cản điệnáp liên lạc một chiều đổi cựctính và cho dòng điện ngƣợc chạyqua. Khi vƣợtquá tốc độcó thể động cơ trở thành máy phát.

Do đổi cựctính điệnáp góc mở có thểlàm bộ biến tầnlàm việc ở chế độ nghịch lƣuvà trả năng lƣợng về nguồn. Dạngsóng dòng điệnhình bậcthang gây khó khănkhi làm

việc ở tốc đọ rất thấp. Cuộndây liên lạc một chiều ngăn cản biến

thiên đột ngột củadòng điện. Một ƣu điểmkhác của bộ nghịch lƣu dòng là ngăn mạch đầu cực động cơ không gây hƣ hỏng bộ nghịch lƣuvì dòng điệncó xu hƣớng giữkhông đổi.



b> Biến tầndòng dùng Transitor Boä nghòch löu doøng Transistor cuõng söû duïng 6 Transistor vaø 6 diod

Nhöng trong sô ñoà nghòch löu doøng caùc diode ñöôïc maéc noái tieáp vôùi caTransistor vaø caùc diode naøy coù nhieäm vuï ngaên doøng ngöôïc baûo veä cho taát caùc transistor.

Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä baèng bieán taàn doøng giaùn tieáp duøncaùc Thyristor thoâng thöôøng vôùi chuyeån maïch ñôn giaûn chæ coù tuï ñieän ngaêmaïch töùc thôøi ñaàu ra khoâng gaây aûnh höôûng gì nhôø cuoän daây lieân laïc ngaên tcaû caùc ñoät bieán cuûa doøng ñieän vaø taùi sinh töông ñoái deã daøng, coù khaû naêcung caáp cho nhieàu ñoäng cô laøm vieäc song song coù hieäu suaát cao.

Vieäc duøng ngaøy caøng nhieàu caùc Thyristor khoùa baèng cöïc khieån hTransistor coâng suaát trong caùc boä nghòch löu aùp chöùng toû raèng boä nghòch ldoøng khoâng ñöôïc söû duïng roäng raõi vôùi truyeàn ñoäng coâng suaát nhoû vì gaâymoment vaø va ñaäp lôùn, caùc cuoän daây coù kích thöôùc lôùn vaø vieäc ñieàu chæ

toác ñoä khoù.



B. CÁC ỨNG DỤNG CỦA BỘ BIẾN TẦN GIÁTIẾP



INVERTER



Caùm ôn caùc baïn ñaõ

chuù yù theo doõi!Good luck to you

Bo Bien Tan Gian Tiep

Documents

Transcript of Bo Bien Tan Gian Tiep