Bài giảng Điện tử công suất và điều khiển động cơ: Chương 4 - Nguyễn Thị Hồng Hạnh

Bài giảng Điện tử công suất và điều khiển động cơ: Chương 4 do Nguyễn Thị Hồng Hạnh biên soạn nhằm mục đích phục vụ cho việc giảng dạy. Nội dung bài giảng gồm: Bộ nghịch lưu 1 pha: sơ đồ dùng biến áp và transistor, sơ đồ điều biến độ rộng xung, sơ đồ tạo ít sóng hài bậc cao. Bộ nghịch lưu 3 pha: sơ đồ cầu 3 pha, sơ đồ biến tần dòng 3 pha, sơ đồ điều biến độ rộng xung lưỡng cực 3 pha.

Trang 1

Chương 4

CÁC BỘ NGHỊCH LƯU

GIỚI THIỆU

Sơ ñồ và ñặc tính

Trang 2

Sơ ñồ và ñặc tính (tiếp)

- Thành phần nghịch lưu hoạt ñộng theo nguyên tắc ñiều

chế ñộ rộng xung (PWM – SPWM) ñể tạo ra dạng ñiện áp

xoay chiều hình sin từ thành phần ñiện áp một chiều

- ðiện áp sau biến tần bao gồm sóng cơ bản hình sin và

các thành phần hài bậc cao Hài bậc cao ñược loại bỏ

bằng cách sử dụng các cuộn chặn

- Tùy theo cấu tạo mà biến tần có thể hỗ trợ chế ñộ hoạt

ñộng: hãm tái sinh, hãm ñộng năng…

- Nghịch lưu ñược chia làm hai loại: nghịch lưu nguồn áp

và nghịch lưu nguồn dòng

- Van ñiện tử là loại: IGBT, BJT, MOSFET…

1) dẫn và khóa

NGHỊCH LƯU MỘT PHA NGUỒN ÁP

Sơ ñồ ðiểm N tạo ra ñất ảo phía

ñầu ra phụ tải

Tụ thành phần và có giá trị lớn bằng nhau, hạn chế

sự thăng giáng ñiện áp trong mạch một chiều

Trạng thái hoạt ñộng của van:

+

C C−

+

2) dẫn và khóaS− S+

3) và khóaS+ S−

Nghịch lưu 1 nhánh van

Trang 3

ðặc tính

1) và dẫn, và khóa 2) và dẫn, và khóa 3) và dẫn, và khóa 4) và dẫn, và khóa 5) , , , ñều khóa

Sơ ñồ

Nghịch lưu 2 nhánh van

ðất ảo phía phụ tải

ñược tạo ra nhờ vào

nhánh van thứ hai

ðiểm giữa của mạch

một chiều không còn

ñược nối ra ngoài

theo như sơ ñồ 1

+

S S + S− S −

−

S S − S+ S +

−

S

+

S S + S −

+

S S − S− S +

−

S S + S −

Trang 4

ðặc tính

Phương pháp ñiều chế ñộ rộng xung

ðiều chế lưỡng cực

1) và dẫn, và khóa

giá trị ñiện áp tức thì ñược ñiều chế là và , biên ñộ

ñiện áp của hài cơ bản là

+

S S − S− S +

−

S S + S+ S −

i

a

im V

V =0

vớima < 1

Trang 5

Phương pháp ñiều chế ñộ rộng xung

ðiều chế ñơn cực

giá trị ñiện áp tức thì ñược ñiều chế là , và 0, biên

ñộ ñiện áp của hài cơ bản là

+

S

+

S S + S− S −

−

S S − S+ S +

+

S S − S− S +

−

S S + S −

i

a

im V

V0 = 2 vớima < 1

NGHỊCH LƯU BA PHA NGUỒN ÁP

Sơ ñồ

ðiện áp ba pha sau bộ

ñiều chế ñảm bảo yêu

cầu: biên ñộ bằng

nhau, tần số bằng

nhau, và góc pha lần

lượt lệch nhau1200

3 cặp van ñược ñóng mở theo 8 trạng thái, ñảm bảo tại

một thời ñiểm 2 van thuộc cùng một nhánh không mở

ñồng thời, tránh tình trạng ngắn mạch một chiều

Van ñóng mở theo phương pháp ñiều chế ñộ rộng xung

-PWM

Trang 6

Bảng trạng thái ñóng mở của van

1) , , dẫn và , , khóa

1

S S2 S6 S4 S5 S3

2

S S3

4

S

1

S S5 S6 S4

3

6

4

S S5 S3 S1 S2 S6

5

6

1

S S3 S5 S2 S4 S6

4

S S6 S1 S3 S5

2

S

ab

v vbc vca

i

0 vi − vi

i

v

i

v

i

v

−

i

v

−

0

i

v

i

v

0 0

0

0 0

ðặc tính

Trang 7

Không gian vector Mặt phẳng không gian

ñược chia thành 6 góc phần sáu do 6 vectơ ñiện áp chuẩn

αβ

Có tất cả 8 vectơ ñiện

áp chuẩn tương ứng với

8 trạng thái ñóng mở của 6 van ñiện tử

Hai vectơ có môñun bằng không

8

7,V

V

là vectơ hoặc

Không gian vector (tiếp)

p t

c V V

V ɺ = ɺ + ɺ

0

0V T V T V T V

Tc c = p p + t t +

Vectơ ñiện áp ñiều chế gồm hai thành

phần:

Nếu phân chia theo thời gian thì:

trong ñó là khoảng thời gian cần thiết ñể có ñược ;

là thời gian thực hiện và

c

t

p T

t p

c T T T

T0 = − −

0

V V7 V8

Trang 8

Không gian vector (tiếp)

Vùng làm việc thực sự của phương pháp ñiều chế ñiện áp

sử dụng không gian vectơ nằm giới hạn bên trong của

hình lục giác ñều tạo bởi 6 vectơ ñiện áp chuẩn ðiểm này

xuất phát từ thực tế như sau

c t

p T T

T + <

Vùng nằm trong vòng tròn nội tiếp hình lục giác cho phép

kết quả ñiều chế ít hài bậc cao hơn

NGHỊCH LƯU BA PHA NGUỒN DÒNG

Sơ ñồ

ðiện áp ba pha sau bộ

ñiều chế ñảm bảo yêu

cầu: biên ñộ bằng

nhau, tần số bằng

nhau, và góc pha lần

lượt lệch nhau1200

Van ñóng mở theo phương pháp ñiều chế ñộ rộng xung

-PWM 3 cặp van ñược ñóng mở theo 9 trạng thái, tụ phía

tải có tác dụng giảm di dt

Tại một thời ñiểm luôn có ít nhất 1 van trên và 1 van dưới

phải ñóng ñể bảo vệ nguồn dòng không bị hỏng

Trang 9

Bảng trạng thái ñóng mở của van

1) , dẫn và , , , khóa

1

S S2 S3 S4 S5

2

S S3

4

S

5

4

S

3

6

5

S

4

S S5 S6 S1 S2

5

6

1

4

S S5

0 0 0 0 0

0 0

0

0 0

oa

i

−

i i

i

−

i

−

i i i i

i

−

i

−

i i i

i

4

S

3

5

6

S

1

S

2

S

3

S

4

S

5

S

6

S

3

S

2

S

1

S S2

1

S S3 S4 S6 0 0 0

ðặc tính

Định dạng
Số trang	9
Dung lượng	1,36 MB