Mặc dù hiện nay trên thị trường đã xuất hiện nhiều vi điều khiển và IC chuyên dụng dành riêng để chế tạo các bộ biến tần khác nhau nhưng việc tách riêng, thiết kế từng khối trong mô hình
Trang 1THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ, TRUYỀN THÔNG
THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ PHỤC VỤ GIẢNG DẠY THỰC TẬP ĐIỆN
TỬ CÔNG SUẤT TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM
KỸ THUẬT TP.HCM
GVHD: NGUYỄN PHƯƠNG QUANG SVTH: ĐỖ ĐỨC HIỆP
MSSV: 14141568 SVTH: NGUYỄN MINH THẮNG SVTH: 1414152
SKL 0 0 6 5 1 4
Trang 2TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH
KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO
ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP
: K14 Ngành
Tp Hồ Chí Minh, tháng 7 năm 2018
Đề tài : THIẾT KẾ, THI CÔNG MÔ HÌNH BIẾN TẦN – ĐỘNG CƠ PHỤC VỤ GIẢNG DẠY THỰC TẬP ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP GVHD : NGUYỄN PHƯƠNG QUANG
SVTH : ĐỖ ĐỨC HIỆP MSSV : 14141568
SVTH : NGUYỄN MINH THẮNG SVTH : 14141529
Khoá
Trang 3Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC
1 Tên đề tài: Thiết kế thi công mô hình biến tần – động cơ phục vụ giảng dạy thực tập điện tử công suất tại trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM
2 Các số liệu, tài liệu ban đầu:
- Các số liệu ban đầu: thiết kế, thi công mô hình biến tần - động cơ phục vụ giảng dạy thực tập điện tử công suất tại trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM có điện
áp 3 pha đầu ra
- Các tài liệu ban đầu gồm có: Giáo trình điện tử công suất và datasheet của IC
4040, 2864, 74HC139, 4050, 555, …
3 Nội dung thực hiện đề tài:
- Nghiên cứu và tìm hiểu tính thực tế của đề tài
- Thiết kế sơ đồ khối, chọn lựa linh kiện cho mô hình biến tần PWM dạng V/f
- Thiết kế sơ đồ nguyên lý theo yêu cầu của sơ đồ khối
- Thiết kế và thi công mạch in
- Chạy thực nghiệm và hiệu chỉnh mô hình
- Thiết kế và lắp ráp mô hình hoàn chỉnh
- Viết báo cáo
4 Sản phẩm:
Mô hình biến tần – động cơ phục vụ giảng dạy thực tập điện tử công suất tại trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc
***
Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Phương Quang ĐT: 097 970 4044
Trang 4CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN
Họ và tên Sinh viên: Đỗ Đức Hiệp MSSV: 14141568
Nguyễn Minh Thắng MSSV: 14141529 Ngành: CNKT điện tử, truyền thông
Tên đề tài: Thiết kế thi công mô hình biến tần – động cơ phục vụ giảng dạy thực tập điện tử công suất tại trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM
Họ và tên Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Phương Quang
NHẬN XÉT
Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
1 Ưu điểm:
2 Khuyết điểm:
3 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
4 Đánh giá loại:
5 Điểm: ……… (Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018
Giáo viên hướng dẫn
(Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 5CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh Phúc
*******
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Họ và tên Sinh viên: Đỗ Đức Hiệp MSSV: 14141568
Nguyễn Minh Thắng MSSV: 14141529 Ngành: CNKT điện tử, truyền thông
Tên đề tài: Thiết kế thi công mô hình biến tần – động cơ phục vụ giảng dạy thực tập điện tử công suất tại trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TPHCM
Họ và tên Giáo viên phản biện:
NHẬN XÉT
1 Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện:
2 Ưu điểm:
3 Khuyết điểm:
4 Đề nghị cho bảo vệ hay không?
5 Đánh giá loại:
6 Điểm: ……… (Bằng chữ: )
Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2018
Giáo viên phản biện
(Ký & ghi rõ họ tên)
Trang 6MỤC LỤC
NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC i
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ii
PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN iii
MỤC LỤC iv
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT vii
DANH MỤC CÁC BẢNG viii
DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ ix
LỜI CẢM ƠN xii
Chương 1: TỔNG QUAN 1
1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay 1
1.2 Tính cấp thiết của đề tài: 1
1.3 Mục tiêu của đề tài 2
1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu 3
1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3
1.5.1 Đối tượng nghiên cứu: 3
1.5.2 Phạm vi nghiên cứu 3
1.6 Phương pháp nghiên cứu 3
Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN 4
2.1 Tổng quan về động cơ không đồng bộ 3 pha 4
2.1.1 Nguyên lý hoạt động 4
2.1.2 Cấu tạo 8
2.1.2.1 Phân loại 9
2.2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ 10
2.2.1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp Stator 10
2.2.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực 11
2.2.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi thông số mạch rotor 12
2.2.4 Điều chỉnh tốc độ bằng cuộn kháng bão hòa 12
2.2.5 Dùng bộ nghịch lưu biến tần để thay đổi tần số nguồn 13
Trang 72.2.6 Các phương pháp hãm động cơ 14
2.3 Các phương pháp điều khiển dùng trong mô hình biến tần – động cơ 17
2.3.1 Phương pháp điều khiển V/f 17
2.3.2 Phương pháp ổn định từ thông (FOC) 20
2.3.3 Phương pháp điều khiển trực tiếp từ thông (DTC) 22
2.4 Các phương pháp điều chế 23
2.5 Giới thiệu tổng quát về EEPROM 28
2.5.1 Tổng quan 28
2.5.2 Khảo sát EEPROM-2864 31
2.6 Giới thiệu kit nạp TOP WIN 32
2.7 Giới thiệu về Thyristor (Silicon Controlled Rectifier/ Thyristor) 34
2.7.1 Cấu tạo 34
2.7.2 Thông số kỹ thuật 35
2.7.3 Giới thiệu SCR BT152 36
2.8 Khảo sát IC 74HC4040 36
2.9 Khảo sát IC đệm 74HC4050 38
2.10 Giới thiệu về Mosfet 39
2.10.1 Cấu tạo 39
2.10.2 Nguyên lý hoạt động 39
2.10.3 Giới thiệu Mosfet 20N60 40
2.11 Giới thiệu Opto cách ly tần số cao HVPL-2430 41
2.12 Giới thiệu IR2101 41
2.13 Giới thiệu IC555 42
Chương 3: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH 44
3.1 Sơ đồ khối của mô hình 44
3.1.1 Yêu cầu của mô hình 44
3.1.2 Lựa chọn phương án thiết kế 44
3.1.3 Lựa chọn phương pháp điều khiển 45
3.1.4 Thiết kế sơ đồ khối của mô hình 46
3.1.5 Chức năng từng khối 46
Trang 83.2 Tính toán và thiết kế mô hình 47
3.2.1 Thiết kế khối chỉnh lưu 47
3.2.2 Thiết kế khối làm phẳng điện áp 52
3.2.3 Thiết kế khối nghịch lưu 53
3.2.4 Thiết kế khối hãm động cơ 54
3.2.5 Thiết kế khối tạo xung và điều điều khiển 55
3.2.6 Thiết kế khối nguồn 57
Chương 4: KẾT QUẢ THỰC HIỆN 59
4.1 Sản phẩm sau khi thực hiện 59
4.2 Dạng sóng ngõ ra 60
Chương 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 62
5.1 Kết luận 62
5.2 Hướng phát triển 62
TÀI LIỆU THAM KHẢO 63
PHỤ LỤC 65
Trang 9DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT
ĐAXC: Điện áp xoay chiều
HVAC: Heating, ventilation, and air conditioning
FOC: Field Oriented Control
KĐB: không đồng bộ
EEPROM: Electically Eraseble Programmable Read Only Memory
DTC: Direct torque control
SPWM: Sine Pulse Width Modulation
SVPWM: Space Vector Pulse Width Modulation.
PLC: Programmable Logic Controller
SCR: Silicon Controlled Rectifier
Trang 10DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 2.4.1.1: Giá trị điện áp các trạng thái đóng ngắt và vectơ không gian tương ứng 25 Bảng 2.9.1: Các chân của IC 74HC4050 38
Bảng 2.9.2: Thông số của IC 74HC4050 38
Trang 11DANH MỤC HÌNH ẢNH, BIỂU ĐỒ
Hình 2.1.1.1: Sức điện động hình thành khi di chuyển thanh dẫn trong từ trường 4
Hình 2.1.1.2: Quy tắc bàn tay trái định hướng sức điện động e 5
Hình 2.1.1.3 : Quy tắc bàn tay trái định hướng lực điện từ 5
Hình 2.1.1.4 : Phân bố đường sức từ trong mạch từ 6
Hình 2.1.1.5 : Phân bố đường sức từ trong mạch từ stator động cơ 2p= 2 cực 6
Hình 2.1.1.6 : Phân bố từ trường một cặp cực từ theo vị trí không gian 6
Hình 2.1.2.1: Stator và Rotor động cơ không đồng bộ 8
Hình 2.1.2.2: Cấu tạo 1 lá thép trong stator 8
Hình 2.1.2.3: Rotor lồng sóc 9
Hình 2.1.2.4: Rotor dây quấn 9
Hình 2.2.1.1: Mạch động lực thay đổi điện áp Stator 10
Hình 2.2.4.1: Mạch động lực chỉnh tốc độ bằng cuộn kháng bão hòa 12
Hình 2.2.6.1.1: Hãm động cơ bằng phương pháp hãm tái sinh 14
Hình 2.2.6.2.1: Sơ đồ miêu tả đặc tính cơ khi đưa điện trở vào phần ứng 15
Hình 2.2.6.2.2: Sơ đồ miêu tả đặc tính cơ khi đảo chiều điện áp phần ứng 16
Hình 2.2.6.3.1: Sơ đồ mạch động lực hãm động năng 16
Hình 2.2.6.3.2: Sơ đồ đổi mối nối khi cấp kích từ 1 chiều 17
Hình 2.3.1.1: Đồ thị quan hệ giữa momen, điện áp theo tần số khi U/f=const 20
Hình 2.3.2.1: Tách rời 2 phần điều khiển từ thông và moment trong động cơ 21
Hình 2.4.1.1: Biểu diễn vector không gian trong hệ tọa độ Oxy 24
Hình 2.4.1.2: Các vectơ không gian từ 1 đến 6 24
Hình 2.4.1.3: Trạng thái đóng ngắt của các van 25
Trang 12Hình 2.4.1.4: Vectơ không gian V r trong vùng 1 26
Hình 2.4.1.5: Giản đồ đóng cắt linh kiện 26
Hình 2.4.2.1: Phương pháp điều chế xung PWM để thu được điện áp AC 27
Hình 2.5.1.1: Sơ đồ cách hoạt động của ROM 28
Hình 2.5.1.2: Cách truy xuất dữ liệu của ROM 30
Hình 2.5.1.3: Hoạt động truy xuất dữ liệu của ROM 31
Hình 2.5.2.1: Sơ đồ chân và bảng trạng thái 2864 32
Hình 2.6.1: Mạch nạp Top2013 33
Hình 2.6.2: Giao diện chương trình Topall 8.37 33
Hình 2.6.3: Lựa chọn IC cần nạp dữ liệu 34
Hình 2.7.1.1: Sơ đồ cấu tạo Thyristor 35
Hình 2.7.3.1: SCR BT152 36
Hình 2.8.1: Sơ đồ cấu trúc bên trong IC 74HC4040 37
Hình 2.8.2: Giản đồ xung 37
Hình 2.9.1: Hình ảnh chân và bên trong IC 74HC4050 38
Hình 2.10.1.1: Cấu tạo của Mosfet ngược Kênh N và ký hiệu 39
Hình 2.10.3.1: Mosfet 20N60 40
Hình 2.11.1: Opto HVPL-2430 41
Hình 2.12.1: IR2101 41
Hình 2.13.1: IC phát xung NE555 42
Hình 3.1.4.1: Sơ đồ khối của mô hình 46
Hình 3.2.1.1: Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu dùng 4 SCR 45
Hình 3.2.1.2: Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu dùng 2 SCR 48
Hình 3.2.1.3: Sơ đồ nguyên lý mạch điều khiển góc kích SCR 48
Hình 3.2.1.4: Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung răng cưa 49
Trang 13Hình 3.2.1.5: Dạng sóng sau khi qua mạch khuếch đại không đảo 49
Hình 3.2.1.6: Sơ đồ nguyên lý tạo xung kích SCR từ xung răng cưa 50
Hình 3.2.1.7: Nguyên lý hoạt động của mạch so sánh 51
Hình 3.2.1.8: Nguyên lý hoạt động của mạch vi phân khi τ << T i 51
Hình 3.2.2.1: Module BUCK 15 53
Hình 3.2.3.1: Sơ đồ nguyên lý khối nghịch lưu 54
Hình 3.2.4.1: Sơ đồ nguyên lý mạch hãm động năng 55
Hình 3.2.5.1: Sơ đồ nguyên lý khối tạo xung và điều khiển 55
Hình 3.2.6.1: Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 58
Hình 4.1.1: Mạch driver sau khi thi công 58
Hình 4.2.4: Dạng sóng ngõ ra khi hãm động cơ 58
Hình 4.2.1: Dạng sóng ngõ ra ở khâu tạo xung răng cưa 58
Hình 4.2.2: Dạng sóng ngõ ra ở khâu vi phân 59
Hình 4.2.3: Dạng sóng ngõ ra Mosfet 59
Hình 4.2.4: Dạng sóng ngõ ra khi hãm động cơ 60
Trang 14LỜI CẢM ƠN
Nhóm báo cáo xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Phương Quang đã dành
thời gian để định hướng đề tài và giải đáp mọi thắc mắc trong quá trình thực hiện đồ
án môn học của nhóm báo cáo
Nhóm báo cáo cũng chân thành cảm ơn khoa Đào tạo chất lượng cao và thầy
Nguyễn Ngô Lâm đã cung cấp phòng chức năng cùng các thiết bị cần thiết để hỗ trợ
trong quá trình thực hiện đề tài này
Mặc dù đã cố gắng nỗ lực hết mình nhưng xảy ra nhiều sai sót là điều khó có thể tránh khỏi, nhóm báo cáo kính mong nhận được sự thông cảm và chỉ bảo của thầy,
cô
Trang 15Chương 1: TỔNG QUAN
1.1 Giới thiệu tình hình nghiên cứu hiện nay
Hiện nay khi cuộc cách mạng khoa học 4.0 đang nổ ra trên toàn thế giới, nền khoa học kỹ thuật của nước ta cũng vì thế mà ngày càng phát triển và không ngừng đổi mới công nghệ do đó mà các nhà máy quy mô lớn nhanh chóng được xây dựng ở các khu công nghiệp và đòi hỏi nhu cầu lớn nguồn nhân lực có trình độ về các thiết
bị máy móc như PLC, biến tần, động cơ 3 pha, …
Theo xu hướng phát triển đó mà các ngành kỹ thuật ngày càng thu hút được nhiều sinh viên theo học hơn nữa đặc biệt là các ngành về thiết bị công nghiệp và tự động hóa sản xuất Tuy các ngành học này trở nên vô cùng khan hiếm nhân lực như vậy nhưng mỗi năm trong tổng số sinh viên ra trường vẫn có tỷ lệ vô cùng lớn sinh viên bị thất nghiệp hoặc phải đi làm các công việc trái ngành với mức lương ít ỏi để kiếm sống qua ngày
Lý do chính gây ra tình trạng này chính là vì chương trình đào tạo dành cho sinh viên hiện vẫn chưa theo sát với nhu cầu thực tế của nhà tuyển dụng Điểm hình là hiện nay các bộ biến tần đều được sử dụng phổ biến trong hầu hết các nhà máy công nghiệp Tuy nhiên việc tìm được sinh viên mới ra trường có đầy đủ kiến thức về biến tần lại vô cùng khó khăn
1.2 Tính cấp thiết của đề tài:
Hiện nay, trong sách giáo trình giảng dạy môn điện tử công suất và thực tập điện tử công suất đã rất chú trọng đến giảng dạy nguyên lý, cấu tạo của các linh kiện như SCR, TRIAC, IGBT, DIODE, …cũng như sơ đồ mạch nguyên lý của các khối như chỉnh lưu, nghịch lưu, giúp sinh viên có kiến thức cơ bản về các mạch nêu trên Tuy nhiên, sinh viên ngành điện tử chưa thực sự chú trọng và yêu thích môn điện tử công suất cũng như thực tập điện tử công suất vì nhiều lý do Sau đây là một vài lý do khiến các bạn sinh viên không chú trọng môn điện tử công suất:
Trang 16• Việc giảng dạy thực hành môn điện tử công suất chỉ dựa trên các module tích hợp sẵn và các bạn chỉ ngồi xem dạng sóng từng điểm cụ thể mà chưa thực sự nắm bắt được nguyên lý
• Sự bất cập trong sách giáo trình Cụ thể ở phần biến tần, sách giáo trình chỉ vẽ
sơ đồ nguyên lý của khối chỉnh lưu, khối nghịch lưu mà thiếu đi một khối rất quan trọng đó là bộ Driver Điều đó khiến các bạn sinh viên chỉ nắm được lý thuyết chung cơ bản mà không hiểu rõ nguyên lý, cách thức hoạt động chi tiết của các khối chỉnh lưu, nghịch lưu như thế nào
• Các bạn ngành điện tử hầu như thích làm về Vi xử lý mà không biết được ở các nhà máy, biến tần ngày nay hầu như là một phần không thể thiếu trong các nhà máy Biến tần giúp khống chế dòng khởi động giúp động cơ khởi động êm
và bảo vệ được động cơ khỏi các hư hỏng, tiết kiệm năng lượng, …
Vì vậy việc nghiên cứu đề tài này của nhóm báo cáo sẽ góp phần cung cấp nguồn tài liệu tham khảo vô cùng quan trọng giúp cho các sinh viên có thêm cái nhìn tổng quát, cụ thể và rõ nét hơn thể biến tần dạng PWM kiểu V/f
Mặc dù hiện nay trên thị trường đã xuất hiện nhiều vi điều khiển và IC chuyên dụng dành riêng để chế tạo các bộ biến tần khác nhau nhưng việc tách riêng, thiết kế từng khối trong mô hình sẽ mang lại hiệu quả rất lớn cho việc giảng dạy cũng như giúp sinh viên có thể dễ dàng hơn trong việc hiểu được nguyên lý hoạt động của bộ biến tần trong thực tế
1.3 Mục tiêu của đề tài
Hỗ trợ tốt quá trình thực tập môn điện tử công suất: giúp sinh viên dễ dàng thực tập bộ biến tần PWM dạng V/f
Củng cố kiến thức về phương pháp nghịch lưu dạng PWM
Làm nền tảng cho sinh viên có kiến thức về biến tần để có thể phát triển kỹ năng chuyên môn khi làm việc thực tế trong các doanh nghiệp sau này
Trang 17Cung cấp thêm nguồn tài liệu kiến thức tham khảo để sinh viên các khóa sau có thể phát triển và cải tiến bộ biến tần
1.4 Nhiệm vụ nghiên cứu
Chỉ ra các ưu, nhược điểm của bộ biến tần ba pha sáu bước và đề xuất các giải pháp để khắc phục các mặt hạn chế của đề tài
1.5 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
1.5.1 Đối tượng nghiên cứu:
Thông qua nội dung nghiên cứu về bộ biến tần PWM dạng V/f, các đối tượng chính cần nghiên cứu là:
• Mạch chỉnh lưu có điều khiển
• Mạch nghịch lưu 3 pha PWM
• Mạch điều khiển sử dụng EEPROM
1.5.2 Phạm vi nghiên cứu
Nghiên cứu thiết kế, thi công bộ biến tần PWM dạng V/f
1.6 Phương pháp nghiên cứu
Nhóm báo cáo nghiên cứu theo phương pháp tìm hiểu về lý thuyết dựa trên sách
lý thuyết, sách thực hành môn điện tử công suất và một số tài liệu ở các diễn đàn mạng về mạch điện tử công suất Thiết kế mạch và mô phỏng mạch bằng phần mềm Sau khi mô phỏng và đạt được dạng sóng ra đúng theo mong muốn, nhóm sẽ tiến hành thiết kế mạch in và thi công mạch Sau khi thi công, nhóm sẽ kiểm tra dạng sóng thực tế bằng các thiết bị đo sóng ở phòng thí nghiệm Sau khi đạt được dạng sóng mong muốn, nhóm sẽ tiến hành kết nối các phần và đó cũng sẽ là phần mà sinh viên khi thực tập điện tử công suất sẽ thực hiện sau khi nhóm hoàn thành đề tài tốt nghiệp
về biến tần này
Trang 18Chương 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT LIÊN QUAN
2.1 Tổng quan về động cơ không đồng bộ 3 pha
Động cơ điện không đồng bộ ba pha, có thể nói là được sử dụng rộng rãi và chiếm một phần rất quan trọng trong nền kinh tế quốc dân nhất là trong lĩnh vực công nghiệp Do kết cấu của chúng đơn giản, làm việc chắc chắn, hiệu suất cao, giá thành hạ… Trong công nghiệp thường dùng máy điện không đồng bộ làm nguồn động lực cho các máy cán thép loại vừa vừa và nhỏ, động lực cho máy công cụ Trong hầm
mỏ dùng làm máy tời hay quạt gió Trong công nghiệp nó được sử dụng dùng để làm máy bơm hay máy gia công nông sản phẩm Trong đời sống hàng ngày nó dần dần chiếm vị trí quan trọng: quạt gió, máy quay đĩa, động cơ trong tủ lạnh, động cơ trong máy giặt, máy bơm nước Tóm lại phạm vi ứng dụng của động cơ không đồng bộ ngày càng rộng rãi
Hình 2.1.1.1: Sức điện động hình thành khi di chuyển thanh dẫn trong từ trường
Trang 19Nối các thanh dẫn với nhau và làm một trục quay thì trong các thanh dẫn sẽ có dòng điện (ngắn mạch) có chiều xác định theo quy tắc ban tay phải Từ trường quay lại tác dụng vào chính dòng điện cảm ứng này một lực từ có chiều xác định theo quy tắc ban tay trái và tạo ra momen làm quay roto theo chiều quay của từ trường quay
Hình 2.1.1.2: quy tắc bàn tay trái định hướng sức điện động e
Hình 2.1.1.3 : quy tắc bàn tay trái định hướng lực điện từ
Tốc độ quay của roto luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường quay Nếu roto quay với tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay thì từ trường sẽ không quét qua các dây quấn phần cảm nữa nên sức điện động cảm ứng và dòng điện cảm ứng sẽ không còn, momen quay cũng không còn Do momen cản roto sẽ quay chậm lại sau từ trường
và các dây dẫn roto lại bị từ trường quét qua, dòng điện cảm ứng lại xuất hiện và do
đó lại có momen quay làm roto tiếp tục quay theo từ trường nhưng với tốc độ luôn nhỏ hơn tốc độ từ trường
Trang 20Hình 2.1.1.4 : Phân bố đường sức từ trong mạch từ
Hình 2.1.1.5 : Phân bố đường sức từ trong mạch từ stator động cơ 2p= 2 cực
Hình 2.1.1.6 : Phân bố từ trường một cặp cực từ theo vị trí không gian
Trang 21Nếu gọi tốc độ từ trường quay là ωo (rad/s) hay no (vòng/phút) thì tốc độ quay của roto là ω ( hay n ) thì ta luôn có ω < ωo ; n < no Sai lệch tương tối giữa hai tốc độ gọi là độ trượt s:
o o
Ở chế độ động cơ, độ trượt s có giá trị 0 ≤ s ≤ 1
Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây phần ứng ở roto cũng là dòng điện xoay chiều với tần số xác định bởi tốc độ tương đối của roto đối với từ trường quay, được thể hiện qua công thức sau:
o
n p(n f
6
) s
0 f
−
Trang 222.1.2 Cấu tạo
Động cơ không đồng bộ gồm có 2 phần chính: Stator và Rotor
Hình 2.1.2.1: Stator và Rotor động cơ không đồng bộ
Stator: Là phần đứng yên của động cơ, được tạo thành từ nhiều lá thép kỹ thuật điện ghép lại thành hình trụ vành khăn, các lá thép này được dập rãnh phân bố theo hình tròn trong stator, trong các rãnh người ta lót cách điện trước khi lắp đặt các bộ dây quấn
Hình 2.1.2.2: Cấu tạo 1 lá thép trong stator
Rotor: Là phần quay của động cơ, với động cơ cảm ứng, rotor thường được chế tạo theo một trong hai dạng là rotor lồng sóc hoặc rotor dây quấn Với yêu cầu vận hành bình thường, rotor được chế tạo theo kiểu lồng sóc, trong trường hợp cần điều chỉnh thay đổi tốc độ động cơ ta mới cần chế tạo kiểu rotor dây quấn Rotor lồng sóc
Trang 23gồm các thanh đồng hay nhôm, được đúc xuyên qua các rãnh của rotor, các thanh này được hàn nối tắt bởi 2 vành ngắn mạch ở 2 đầu rotor
Hình 2.1.2.3: Rotor lồng sóc
Hình 2.1.2.4: Rotor dây quấn
2.1.2.1 Phân loại
Động cơ không đồng bộ có nhiều loại được chia theo nhiều cách khác nhau:
• Theo kết cấu của vỏ: kiểu kín, kiểu hở, kiểu bảo vệ, kiểu chống nổ…
• Theo kết cấu rotor: rotor kiểu lồng sóc và rotor kiểu dây quấn
• Theo số pha trên dây quấn sato: 1 pha, 2 pha, 3 pha
Trang 242.2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ
2.2.1 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp Stator
Mômen động cơ tỉ lệ với bình phương điện áp stato, nên có thể điều chỉnh mômen và tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp stato và giữ tần số không đổi nhờ bộ biến đổi điện áp xoay chiều
Hình 2.2.1.1: Mạch động lực thay đổi điện áp Stator
Nếu coi bộ điện áp xoay chiều là nguồn lí tưởng (Zb = 0), khi ub ≠ uđm thì mômen tới hạn Mth.u tỉ lệ với bình phương điện áp, còn Sth.U = const
Để cải thiện dạng đặc tính điều chỉnh và giảm bớt mức phát nóng của động cơ,
ta mắc thêm điện trở phụ R2f Khi đó, nếu điện áp đặt vào stato là định mức (ub = u1) thì ta được đặc tính mềm hơn đặc tính tự nhiên, gọi là đặc tính giới hạn
Hệ số trượt giới hạn và mô men giới hạn:
Trang 25Với: Mth.gh, sth.gh là mômen và hệ số trượt tới hạn của đặc tính giới hạn (đ/t GH)
Mth, sth là mômen và hệ số trượt tới hạn của đặc tính tự nhiên Dựa vào đặc tính giới hạn Mgh(s), và nếu ω = const, ta suy ra đặc tính điều chỉnh ứng với giá trị ub cho trước nhờ quan hệ:
Đặc tính điều chỉnh trong trường hợp này:
Phương pháp điều chỉnh điện áp chỉ thích hợp với truyền động mà mômen tải
là hàm tăng theo tốc độ: máy bơm, quạt gió…Có thể dùng máy biến áp tự ngẫu, điện kháng, hoặc bộ biến đổi bán dẫn làm bộ điện áp xoay chiều cho động cơ
Phương pháp này chỉ áp dụng khi động cơ mang tải, khi động cơ chạy không tải, thay đổi áp nguồn cấp tốc độ gần như không đổi
2.2.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi số đôi cực
Dây quấn stator có thể thay đổi thành bao nhiêu số đôi cực khác nhau thì tốc độ
có bấy nhiêu cấp, vì vậy tốc độ chỉ có thể thay đổi từng cấp một
Có nhiều cách để thay đổi số đôi cực của dây quấn stator:
• Đổi cách nối dây để có số đôi cực khác nhau
• Trên rãnh stator đặt 2 dây quấn độc lập có số đôi cực khác nhau, thường để đạt
dù điều chỉnh tốc độ nhảy cấp nhưng có ưu điểm là giữ nguyên độ cứng của đặc tính cơ
Trang 262.2.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi thông số mạch rotor
Thông qua vành trượt ta nối một biến trở 3 pha có thể điều chỉnh được vào dây quấn rotor, với một momen tải nhất định, điện trở phụ càng lớn thì hệ số trượt ở điểm làm việc càng lớn dẫn đến tốc độ càng giảm Vì momen tỉ lệ với công suất điện trở
Pđt, nên ta có: r2/rs = ((rs + rf)/s)
Do bản thân Pđt không thay đổi, I2 cũng không thay đổi nên một bộ phận công suất cơ trước kia biến thành tổn hao đồng I2xrf Vì lúc đó công suất đưa vào không đổi nên hiệu suất giảm, đây là nhược điểm của phương pháp này Mặc khác tốc độ điều chỉnh nhiều hay ít còn phụ thuộc vào tải lớn hay nhỏ
2.2.4 Điều chỉnh tốc độ bằng cuộn kháng bão hòa
Cuộn kháng bão hòa là thiết bị điện từ có trị số điện kháng biến đổi được Cuộn kháng bão hòa có 3 bộ phận chính:
• Lõi sắt: được làm thành 2 lõi giống nhau để khử ảnh hưởng của từ thông xoay chiều đối với cuộn 1 chiều
• Cuộn làm việc Wlv: có điện kháng thay đổi được
• Cuộn khống chế Wkc: có từ 3 tới 4 cuộn khống chế , trong đó 1 cuộn khống chế chủ đạo, các cuộn còn lại dùng làm phản hồi trong hệ
Để điều chỉnh tốc độ, người ta dùng cuộn kháng 3 pha hoặc 3 cuộn kháng bão hòa 1 pha có điều khiển đồng thời mắc ở mạch stator hay rotor như sau :
Hình 2.2.4.1: Mạch động lực chỉnh tốc độ bằng cuộn kháng bão hòa
Ukc RñcWlv
Wlv Xck
Trang 27Ưu điểm : Phạm vi điều chỉnh tốc độ động cơ rộng, quá trình điều chỉnh bằng phẳng, làm việc chắc chắn, giá thành thấp và không gây ồn
Nhược điểm : cần phải có máy phát tốc, tốn không gian, có sai số điện áp, cần phải có máy biến dòng
Ứng dụng : dùng trong các hệ truyền động như máy xúc, cần trục và những nơi dễ bị cháy nổ như mỏ dầu, mỏ than
2.2.5 Dùng bộ nghịch lưu biến tần để thay đổi tần số nguồn
Từ biểu thức :
Ta thấy tốc độ đồng bộ của động cơ không đồng bộ có thể thay đổi nếu ta thay đổi tần số f1, do đó tốc độ của động cơ n = n1(1 - s) cũng thay đổi theo, khi thay đổi tần số lưới điện f1 ta nhận thấy như sau : Nếu bỏ qua điện trở dây quấn stator, tức là xem r1 = 0 thì momen tới hạn cực đại là :
Khi tăng tần số nguồn mà giữ nguyên điện áp nguồn U1 thì momen tới hạn cực đại giảm rất nhiều, do đó khi thay đổi f1 thì cần thay đổi U1 một cách đồng thời nhằm đảm bảo sự làm việc tương ứng giữa momen động cơ và momen phụ tải theo quy luật :
P f
n1=60 1
Trang 282.2.6 Các phương pháp hãm động cơ
2.2.6.1 Hãm tái sinh
Động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ở chế độ hãm tái sinh khi tốc độ động
cơ vượt quá tốc độ đồng bộ w0 Khi hãm tái sinh thì động cơ làm việc ở chế độ máy phát
Hãm tái sinh khi tốc độ quay của động cơ lớn hơn tốc độ không tải lý tưởng (>0) Khi hãm tái sinh, sức điện động của động cơ lớn hơn điện áp nguồn: Uư > E, động cơ làm việc như một máy phát song song với lưới và trả năng lượng về nguồn, lúc này thì dòng hãm và mômen hãm đã đổi chiều so với chế độ động cơ
Hình 2.2.6.1.1: Hãm động cơ bằng phương pháp hãm tái sinh
2.2.6.2 Hãm ngược
Có 2 phương pháp hãm ngược:
• Hãm ngược nhờ đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng
• Đảo chiều điện áp phần ứng
Phương pháp hãm ngược nhờ đưa điện trở phụ vào mạch phần ứng:
• Giả sử động cơ đang làm việc nâng tải với tốc độ xác lập ứng với điểm a Ta đưa một điện trở đủ lớn vào mạch phần ứng, động cơ sẽ chuyển sang làm việc tại điểm b trên đặc tính biến trở
Trang 29• Tại điểm b, momen do động cơ sinh ra nhỏ hơn momen cản nên động cơ giảm tốc nhưng tải vẫn theo chiều nâng lên Đến điểm c, tốc độ bằng không nhưng
vì momen động cơ nhỏ hơn momen tải nên dưới tác dụng của tải trọng, động
cơ quay theo chiều ngược lại Do đó tải trọng được hạ xuống với tốc độ tăng dần Đến điểm d, momen động cơ bằng với momen cản nên hệ ổng định với tốc độ hạ không đổi Sức điện động lúc này là đổi dấu
• Như vậy, ở trạng thái hãm ngược với sức điện động cùng với chiều điện áp lưới Động cơ làm việc như một máy phát điện nối tiếp với lưới, biến điện năng nhận được từ lưới và cơ năng trên trục thành nhiệt năng đốt nóng điện trở vì vậy mà tổn thất năng lượng lớn
Hình 2.2.6.2.1: Sơ đồ miêu tả đặc tính cơ khi đưa điện trở vào phần ứng
Phương pháp hãm ngược nhờ đảo chiều điện áp phần ứng:
Giả sử động cơ đang làm việc tại điểm a trên đặc tính cơ tự nhiên, ta đảo chiều điện áp phần ứng và đưa vào một điện trở phụ đủ lớn Động cơ chuyển sang làm việc tại điểm b trên đặc tính cơ của biến trở Tại điểm b momen bắt đầu đổi chiều, chống lại chiều quay của động cơ nên tốc độ động cơ giảm theo đoạn bc Tại c, tốc
độ bằng 0 Nếu ta cắt điện đặt vào phần ứng động cơ, động cơ sẽ dừng lại và làm việc ổn định tại điểm d Đoạn bc chính là đặc tính hãm ngược
Trang 30Hình 2.2.6.2.2: Sơ đồ miêu tả đặc tính cơ khi đảo chiều điện áp phần ứng
2.2.6.3 Hãm động năng
Để hãm động năng một động cơ điện không đồng bộ làm việc ở chế độ động cơ, ta phải cắt stator ra khỏi lưới điện xoay chiều (mở các tiếp điểm K ở mạch động lực) rồi cấp vào stator dòng điện một chiều để kích từ (đóng các tiếp điểm H) Thay đổi dòng điện kích từ nhờ biến trở Rkt
Hình 2.2.6.3.1: Sơ đồ mạch động lực hãm động năng
Trang 31Vì cuộn dây stator của động cơ là 3 pha nên khi cấp kích từ 1 chiều phải tiến hành đổi mối nối và có thể thực hiện một trong các sơ đồ sau:
Hình 2.2.6.3.2: Sơ đồ đổi mối nối khi cấp kích từ 1 chiều
Do động năng tích lũy, roto tiếp tục quay theo chiều cũ trong từ trường một chiều vừa được tạo ra Trong cuộn dây phần ứng xuất hiện một dòng điện cảm ứng Lực
từ trường tác dụng vào dòng cảm ứng trong cuộn dây phần ứng sẽ tạo ra momen hãm và roto quay chậm dần Động cơ điện xoay chiều khi hãm động năng sẽ làm việc như một máy phát điện có tốc độ (do đó tần số) giảm dần Động năng qua động
cơ sẽ biến đổi thành điện năng tiêu thụ trên điện trở ở mạch roto
2.3 Các phương pháp điều khiển dùng trong mô hình biến tần – động cơ 2.3.1 Phương pháp điều khiển V/f
Sức điện động (Sđđ) của cuộn dây stato E1 tỷ lệ với từ thông Φ1 và tần số f1 theo biều thức:
1 K f1 1 U1 I Z1 1
Từ (2-1) nếu bỏ qua sụt áp trên tổng trở stato Z1, ta có E1 ≈ U1, do đó:
1 1
1
U K f
Như vậy để giữ từ thông không đổi ta cần giữ tỷ số U1/f1 không đổi Trong phương pháp U/f = const thì tỷ số U1/f1 được giữ không đổi và bằng tỷ số này ở định mức Cần lưu ý khi momen tải tăng, dòng động cơ tăng làm tăng sụt áp trên điện trở stato dẫn đến E1 giảm, nghĩa là từ thông động cơ giảm Do dó động cơ không hoàn toàn làm việc ở chế độ từ thông không đổi
Ta có công thức tính momen cơ của động cơ như sau:
Trang 323U R / s M
'
3UM
2
' 2 '
m '
0dm 1 1 1dm 2dm
'
3UM
Trang 33Phân tích tương tụ, ta cũng thu được ωo = aωodm; X1 = aX1dm; X’2 = aX’2dm Thay các giá trị trên vào (2-3) và (2-4) ta thu được công thức tính momen và momen tới hạn của động cơ ở tần số khác định mức:
'
' 1dm
so với giá trị của (X1 + X’2) dẫn đến sụt áp nhiều trên điện trở stato khi momen tải lớn Điều này làm cho E bị giảm, dẫn đến suy giảm từ thông momen cực đại
Để bù lại sự suy giảm từ thông ở tần số thấp, ta sẽ cung cấp thêm cho động cơ điện một điện áp Uo để từ thông của động cơ định mức khi f = 0 Từ đó ta có quan hệ sau:
Với K là một hằng số được chọn sao cho giá trị U1 cấp cho động cơ U=Udm tại
f = fdm Khi a > 1 (f > fdm), điện áp được giữ không đổi và bằng định mức Khi đó động cơ hoạt động ở chế độ suy giảm từ thông Sau đây là đồ thị biểu thị mối quan
hệ giữa momen và điện áp theo tần số trong phương pháp điều khiển U/f = const
Trang 34Hình 2.3.1.1: Đồ thị quan hệ giữa momen, điện áp theo tần số khi U/f=const
Từ hình trên ta có nhận xét sau:
• Dòng điện khởi động yêu cầu thấp hơn
• Vùng làm việc ổn định của động cơ tăng lên Thay vì chỉ làm việc ở tốc độ định mức, động cơ có thể làm việc từ 5% của tốc độ đồng bộ đến tốc độ định mức Momen tạo ra bởi động cơ có thể duy trì trong vùng làm việc này
• Chúng ta có thể điều khiển động cơ ở tần số lớn hơn tần số định mức bằng cách tiếp tục tăng tần số Tuy nhiên do điện áp đặt không thể tăng trên điện áp định mức Do đó chỉ có thể tăng tần số dẫn đến momen giảm Ở vùng trên vận tốc cơ bản các hệ số ảnh hưởng đến momen trở nên phức tạp
• Việc tăng tốc giảm tốc có thể được thực hiện bằng cách điều khiển sự thay đổi của tần số theo thời gian
2.3.2 Phương pháp ổn định từ thông (FOC)
Do tính ổn định và cấu trúc đơn giản nên hệ điều khiển động cơ DC được ưu chuộng trong một thời gian dài Nhưng hiện nay với phương thức điều khiển động cơ KĐB xoay chiều 3 pha cũng có thể điều khiển độc lập từ hai thành phần dòng tạo từ thông và dòng tạo moment Thông qua việc chuyển từ vector không gian 3 pha sang
Trang 35hệ tọa độ của từ thông, lúc này việc điều khiển động cơ KĐB 3 pha được tính toán tương tự như điều khiển động cơ DC
Hình 2.3.2.1: Tách rời 2 phần điều khiển từ thông và moment trong động cơ
Hình 2.3.2.2: Động cơ AC được điều khiển theo nguyên tắc vector
Ta dễ dàng nhận thấy mối quan hệ giữa moment điện từ me với thành phần dòng điện điều khiển: Isd tương ứng với Ikt (thành phần điều khiển từ thông) và Isq tương ứng vói Iư (thành phần điều khiển moment) Tương tự như điều khiển động cơ DC điều khiển động cơ AC ta chỉ việc điều khiển Isd và Isq để điều khiển tương ứng từ thông và moment
Hệ truyền động điều khiển dựa trên từ thông làm việc dựa vào sự phân ly hai dòng điện hai thành phần điều khiển riêng biệt như trên Cụ thể là thành phần dòng
Isd là đại lượng lo ổn đình từ thông và khi ta giữ được từ thông là giá trị hằng số thì
Trang 36Isq sẽ giữ nhiệm vụ điều chỉnh moment Chính vì lý do này mà người ta đã gọi đây là phương thức điều khiển dựa trên từ thông rotor thuộc lớp các phương pháp điều khiển vector đối với máy điện
Với sự phát triển như vũ bão của kỹ thuật vi xử lý/vi điều khiển và vi xử lý ứng dụng trong hệ truyền động điều khiển dựa trên từ thông , hiện nay đã có những hệ chuyền động thông minh có khả năng nhận dạng thích nghi tham số , điều khiển tối
ưu trạng thái động cơ….giúp mô hình có thể nhận dạng và thích nghi trực tuyến Line) các thông số phụ thuộc nhiều vào trạng thái vận hành của mô hình mà phương thức nhận dạng Off-Line trước đây gặp rất nhiều khó khăn như hằng số thời gian Roto, mức độ bão hòa từ, nhiệt độ môi trường làm việc…từ đó phục vụ con người ngày càng tốt hơn
(On-2.3.3 Phương pháp điều khiển trực tiếp từ thông (DTC)
Sự khác nhau giữa phương pháp điều chế SVPWM và phương pháp DTC là phương pháp DTC không sử dụng khuôn mẫu chuyển mạch cố định (fixed switching pattern) Phương pháp này chuyển mạch bộ nghịch lưu theo yêu cầu của tải Vì không
sử dụng khuôn mẫu chuyển mạch cố định, phương pháp này đáp ứng cực nhanh theo
sự biến động của tải Độ chính xác vận tốc của phương pháp này lên tới 0,5%, mặc
dù không cần phải sử dụng một thiết bị phản hồi nào
Trái tim của phương pháp này là khâu thích ứng động cơ Khâu thích ứng này dựa trên mô hình toán học cơ bản của động cơ Khâu thích ứng yêu cầu thông tin về rất nhiều thông số động cơ, như điện trở stato, điện cảm tương hỗ, hệ số bão hòa, Thuật toán này lấy các thông tin này về động cơ lúc khởi động mà không làm quay động cơ Nhưng việc làm quay động cơ trong vòng vài giây sẽ giúp cho việc điều chỉnh của khâu thích ứng Hiệu chỉnh càng tốt, việc điều khiển tốc độ và momen càng
có độ chính xác càng cao Từ điện áp một chiều, dòng điện dây và vị trí chuyển mạch hiện thời, khâu thích ứng này tính toán ra từ thông và momen thực tế của động cơ Những giá trị này được đưa tới bộ so sánh hai lớp từ thông và momen tương ứng Đầu ra của các bộ so sánh này là tín hiệu tham chiếu momen và từ thông cho bảng
Trang 37lựa chọn chuyển mạch tối ưu Vị trí chuyển mạch được lựa chọn được đưa thẳng tới
bộ nghịch lưu mà không cần điều chế do đó có đáp ứng rất nhanh
Tín hiệu tham chiếu tốc độ đặt từ bên ngoài được giải mã để tạo ra từ thông và momen tham chiếu Vì thế, trong phương pháp điều khiển trực tiếp momen, từ thông
và momen động cơ là những biến được điều khiển trực tiếp vì thế có tên là điều khiển trực tiếp moment
Ưu điểm của phương pháp này tốc độ đáp ứng rất nhanh, không cần các thiết bị phản hồi, giảm được sử hỏng hóc về cơ khí, hiệu suất gần bằng máy điện một chiều
mà không có phản hồi Nhược điểm của phương pháp này là sự trễ vốn có của bộ so sánh dẫn đến từ thông và momen bị nhấp nhô Vì chuyển mạch được thực hiện ở tần
số thấp nên các thành phần điều hòa bậc thấp tăng lên
2.4 Các phương pháp điều chế
2.4.1 Phương pháp điều chế vector không gian (SVPWM)
Phương pháp điều chế vectơ không gian khác với các phương pháp điều chế độ rộng xung khác Với phương pháp điều chế PWM khác, bộ nghịch lưu được xem như
ba bộ biến đổi đẩy kéo riêng biệt với ba điện áp pha độc lập nhau Đối với phương pháp điều chế vectơ không gian, bộ nghịch lưu được xem như một khối duy nhất với
lệch một góc 240o so với trục x, như hình vẽ sau:
Trang 38Hình 2.4.1.1: Biểu diễn vector không gian trong hệ tọa độ Oxy
Ta thành lập được 6 vectơ không gian V1 – V6 và hai vectơ 0 là V0 và V7 như hình sau:
Hình 2.4.1.2: Các vectơ không gian từ 1 đến 6
Trang 39Hình 2.4.1.3: Trạng thái đóng ngắt của các van
Bảng 2.4.1.1: Giá trị điện áp các trạng thái đóng ngắt và vectơ không gian
tương ứng (Ghi chú: độ lớn điện áp phải nhân với V dc )
Trang 40Hình 2.4.1.4: Vectơ không gian V r trong vùng 1
Thông thường một trong những tiêu chuẩn để lựa chọn giản đồ đóng kích linh kiện là giảm thiểu tối đa số lần chuyền mạch của linh kiện, để giảm tổn hao trong quá trình đóng cắt của chúng Số lần chuyển mạch sẽ ít nếu ta trình tự điều khiển sau:
Hình 2.4.1.5: Giản đồ đóng cắt linh kiện
2.4.2 Phương pháp điều chế độ rộng xung SPWM
Phương pháp điều xung SPWM là phương pháp điều chỉnh điện áp ra tải, hay nói cách khác, là phương pháp điều chế dựa trên sự thay đổi độ rộng của chuỗi xung vuông, dẫn đến sự thay đổi điện áp ra