Đồ án Thiết kế hệ thống cầu trục

Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa, các ngành công nghiệp đang được chú trọng và phát triển, trong các nhà máy các máy tự động, dây chuyền sản xuất, cơ cấu nâng hạ v.v.. trở nên không thể thiếu, chúng làm cho hiệu của các nhà máy suất tăng cao, chi phí sản xuất thấp, không tốn nhiều nhân lưc. Do vậy đối với các ngành công nghiệp thì tự động hóa là không thể thiếu, tự động hóa càng cao càng làm cho quá trình sản xuất trở lên đơn giản. Vậy nước nào có trình độ tự động hóa cao thì cũng đồng nghĩa với nước đó nền sản xuất tiên tiến và phát triển. Ngoài ra trong cuộc sống tự động hóa đem lại nhiều lợi ích cho mọi người. Cầu thang máy, gara ôtô, robot v.v... đã trở thành một phần của cuộc sống. Như vậy tự động hóa không chỉ mang lại hiệu quả trong công nghiệp mà con trở nên rất quen thuộc với mọi người. Tự động hóa là một ngành khá mới ở nước ta nhưng chính vì những lợi ích của nó mang lại nên việc xây dựng và phát triển nền tự động hóa của nước nhà là không thể thiếu, trong đó quá trình đào tạo ra những cán bộ, kỹ sư giỏi về chuyên ngành tự động hóa là hạt nhân chính. Là một trong những nơi đào tạo ra những kỹ sư, thạc sỹ, cán bộ tự động hóa giỏi, khoa điện bộ môn tự động hóa Đại Học Bách Khoa luôn đem đến cho đất nước kỹ sư tương lai.

Lời nói đầu

Nước ta đang trong thời kỳ công nghiệp hóa hiện đại hóa, các ngành công nghiệp đangđược chú trọng và phát triển, trong các nhà máy các máy tự động, dây chuyền sản xuất, cơcấu nâng hạ v.v trở nên không thể thiếu, chúng làm cho hiệu của các nhà máy suất tăngcao, chi phí sản xuất thấp, không tốn nhiều nhân lưc Do vậy đối với các ngành côngnghiệp thì tự động hóa là không thể thiếu, tự động hóa càng cao càng làm cho quá trìnhsản xuất trở lên đơn giản

Vậy nước nào có trình độ tự động hóa cao thì cũng đồng nghĩa với nước đó nền sảnxuất tiên tiến và phát triển

Ngoài ra trong cuộc sống tự động hóa đem lại nhiều lợi ích cho mọi người Cầu thangmáy, gara ôtô, robot v.v đã trở thành một phần của cuộc sống

Như vậy tự động hóa không chỉ mang lại hiệu quả trong công nghiệp mà con trở nênrất quen thuộc với mọi người

Tự động hóa là một ngành khá mới ở nước ta nhưng chính vì những lợi ích của nómang lại nên việc xây dựng và phát triển nền tự động hóa của nước nhà là không thể thiếu,trong đó quá trình đào tạo ra những cán bộ, kỹ sư giỏi về chuyên ngành tự động hóa là hạtnhân chính Là một trong những nơi đào tạo ra những kỹ sư, thạc sỹ, cán bộ tự động hóagiỏi, khoa điện bộ môn tự động hóa Đại Học Bách Khoa luôn đem đến cho đất nước kỹ sưtương lai

Được may mắn học trong một ngôi trường có nhiều thầy cô giáo giỏi em các bàn luônluôn cố gắng học hỏi bổi dưỡng kiến thức cho ngành học của mình để mai sau phục vụ đấtnước Sau một qua trình học tập và tu dưỡng trong trường, trước khi ra trường em xin làmmột đề tài nghiên cứu “Thiết kế hệ truyền động biến tần động cơ không đồng bộ cho xecầu của cầu trục” Dưới sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy cô giáo và và đặc biệt là thầyNguyễn Mạnh Tiến giúp em hoàn thành đề tài này Và em mong các thầy cô chỉ bảo cho

em về những thiếu sót trong đề tài để em hoàn thiện kiến thức của mình hơn nữa

CHƯƠNG 1: YÊU CẦU VỀ CÔNG NGHỆ VÀ TRUYỀN ĐỘNG

1.1 Khái niệm về cầu trục:

Cầu trục điện có kết cấu đa dạng được sử dụng rộng rãi trong tất cả các lĩnh vực

khác nhau Trong các xí nghiệp luyện kim,trong các xí nghiệp công nghiệp thường lắpđặt các loại cầu trục để vận chuyển nguyên vật liệu thành phẩm và bán thành phẩm.Trongcác xí nghiệp tuyển than ,tuyển quặng trên các bãi chứa than của các nhà máy nhiệt điệnthường lắp đặt cầu trục xếp dỡ (cầu trục vận chuyển) Trên các công trường xây dựng dândụng,công nghiệp…lắp đặt các loại cầu trục và cần cẩu tháp v.v…

Ngoài các loại cầu trục lắp cố định trên còn sử dụng cần cẩu di động như: cần cẩu ô

tô, cần cẩu bánh xích, cần cẩu nổi v.v…

Nhưng tất cả các loại cần cẩu, cầu trục đều có chức năng , nhiệm vụ và đặc tính côngnghệ giống nhau Tuy nhiên trong phạm vi của đồ án này chỉ xét đến cầu trục

Cầu trục là một loại thiết bị nâng vận chuyển được lắp đặt ở các nhà xưởng Nó gồm

có ba cơ cấu chính là:

- Cơ cấu nâng hạ tải

- Cơ cấu di chuyển xe trục hay xe con

- Cơ cấu di chuyển xe cầu

1.2 cấu tạo của cầu trục.

Cầu trục gồm có gầm cầu di chuyển trên đường ray lắp đặt dọc theo chiều dài của

nhà xưởng, cơ cấu nâng - hạ hàng lắp trên xe con di chuyển dọc theo dầm cầu (theo chiềungang của nhà xưởng) cơ cấu bốc hàng của cầu trục có thể dùng móc (đối với những cầutrục có công suất lớn có hai móc hàng,cơ cấu móc hàng chính có tải trọng lớn và cơ cấumóc hàng phụ có tải trọng bé) hoặc dùng gầu ngoạm

Trong mỗi cầu trục có ba hệ truyền động chính: Di chuyển xe cầu, di chuyển xe con

và cơ cấu nâng hạ

Trong đó hệ truyền động di chuyển xe cầu: Gồm hai dầm chính hoặc khung dànchính được chế tạo bằng thép có độ cứng không gian đặt cách nhau một khoảng tươngứng với khoảng cách bánh xe của xe con Hai đầu cầu được liên kết cơ khí, hai dầmngang tạo thành khung hình chữ nhật trong mặt phẳng ngang Các bánh xe của cầu trụcđược thiết kế trên các dầm ngang của khung hình chữ nhật tạo điều kiện cho cầu trụcchạy dọc suốt nhà xưởng

Hệ truyền động di chuyển xe con: Trên xe con đặt cơ cấu nâng và cơ cấu di chuyển

xe con Tuỳ theo công dụng của cầu trục mà trên xe con có một hoặc hai cơ cấu nâng Xecon còn có thể di chuyển dọc xe cầu tạo điều kiện cho cầu trục có thể di chuyển đượctrong suốt chiều ngang phân xưởng

Cơ cấu nâng hạ: Thường có tang cắt thành rãnh xoắn hai chiều để cuộn cáp nâng và

hạ Cuối hai đầu dây cáp mắc palăng kép để đảm bảo nâng tải trọng theo phương thẳngđứng Toàn bộ cơ cấu tang, hộp biến tốc động cơ được đặt trên xe con

Trên xe trục được trang bị bốn động cơ truyền động: Hai động cơ di chuyển 7 và 16,động cơ nâng hạ hàng 12 và động cơ di chuyển xe con (xe trục) 10 Phanh hãm điện từ6,11,14,18 lắp hợp bộ với động cơ truyền động Điều khiển động cơ truyền động bằng bộkhống chế 3 trong ca bin điều khiển Hộp điện trở 8 dùng để điều chỉnh tốc độ các động cơđược lắp đặt trên dầm cầu Bảng bảo vệ 2 để bảo vệ quá tải, bảo vệ điện áp thấp, bảo vệđiện áp không, được lắp đặt trong ca bin điều khiển Để hạn chế hành trình di chuyển củacác cơ cấu dùng công tắc hành trình 4 và 5 (cho cơ cấu di chuyển xe cầu ), 9 và 17 cho cơ

Hình 1.1 Cấu tạo và trang bị điện của cầu trục.

cấu di chuyển xe con, 13 cho cơ cấu nâng -hạ hàng Cung cấp điện cho cầu trục bằng hệthống tiếp điểm chính nhất gồm 2 bộ phận:

Bộ cấp điện là ba thanh thép góc lắp trên các giá đỡ bằng sứ cách điện lắp đặt dọc theonhà xưởng và bộ phận tiếp điện lắp trên cầu trục Để cấp điện cho thiết bị điện lắp trên cơcấu xe con dùng bộ tiếp điện phụ 15 lắp dọc theo chiều dọc của dầm cầu

Phanh hãm điện từ là một phận không thể thiếu trong cơ cấu chính của cầu trục,nóđược lắp hợp bộ với động cơ truyền động.Điều khiển các động cơ truyền động bằng các

bộ khống chế trong cabin điều khiển

Hộp điện trở dùng để khởi động và điều chỉnh tốc độ động cơ, nó được lắp đặt trêncác dầm cầu

Mạng điện cung cấp cho cầu trục không vượt quá 500V Mạng điện xoay chiều220V, 380V, mạng điện một chiều 220V, 440V Điện áp chiếu sáng không vượt quá 220V,điện áp sửa chữa phải nhỏ hơn 36V Không được dùng máy biến áp tự ngẫu để cung cấpđiện cho mạch chiếu sáng và sửa chữa

Các mạch điện và các động cơ phải được bảo vệ ngắn mạch và quá tải trên 200%bằng rơle dòng điện cực đại Không dùng rơle nhiệt vì động cơ làm việc ở chế độ ngắnhạn lặp lại Trong việc khống chế phải bố trí khâu bảo vệ “0” để động cơ tự khởi độngkhi điện áp lưới tự phục hồi.

Để đảm bảo cho người và thiết bị vận hành trong sơ đồ khống chế phải có công tắchành trình để hạn chế chuyển động của cơ cấu khi chúng đi lên vị trí giới hạn

Gia tốc của cầu trục là một thông số hết sức quan trọng Hầu hết cầu trục có hạn chếgia tốc Ở hệ thống nâng hạ cầu trục, gia tốc cho phép thường qui định theo khả năngchịu đựng phụ tải của cơ cấu

1.3 Những đặc điểm cơ bản của hệ truyền động và trang bị điện cầu trục:

Chế độ làm việc của các cơ cấu cầu trục được xác định từ các yêu cầu của quá trìnhcông nghệ, chức năng của cầu trục trong dây truyền sản xuất Cấu tạo và kết cấu của cầutrục rất đa dạng

Cầu trục trong phân xưởng luyện lò thép Máctanh, trong các phân xưởng nhiệt luyệnphải đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật trong chế độ quá độ cầu trục trong các phân xưởng lắpráp phải đảm bảo quá trình mở máy êm, dải điều chỉnh tốc độ xảy ra nhanh khi mở máy,hãm và đảo chiều

Từ những đặc điểm trên có thể đưa ra những yêu cầu cơ bản đối với hệ truyền động

và trang bị điện cho các cơ cấu của cầu trục:

- Sơ đồ cấu trúc của hệ điều khiển tự động đơn giản

- Các bộ phận cấu thành có độ tin cậy cao, đơn giản về cấu tạo thay thế dễ dàng

- Trong quá trình điều khiển phải có mạch bảo vệ điện áp “không”, quá tải và ngắn mạch

- Quá trình mở máy diễn ra theo một luật được định sẵn

- Sơ đồ điều khiển cho từng động cơ độc lập, riêng biệt

- Có công tắc hành trình, hạn chế hành trình trên, lùi cho xe cầu, xe con hạn chế hànhtrình lên của xơ cấu nâng hạ

- Đảm bảo hạ hàng ở tốc độ thấp

- Tự động cắt nguồn cấp khi có người làm việc trên xe cầu

1.4 Tính chọn các phần tử trong hệ truyền động điện và trang bị điện cầu trục.

1.4.1 Tính chọn công xuất động cơ

1.4.1.1 Động cơ truyền động cơ cấu nâng hạ

Động cơ truyền động cơ cấu nâng hạ giữ vai trò quan trọng Làm việc ở chế độ ngắnhạn lặp lại, nên khi chọn công suất động cơ phải tính đến cả phụ tải động

Tính toán phụ tải tĩnh Phụ tải tĩnh của cơ cấu nâng hạ chủ yếu do tải trọng quyết định

Để xác định phụ tải tĩnh phải dựa vào sơ đồ dộng học của cơ cấu nâng - hạ cụ thể Giả sử

ui

R G G



)( 

, [Nm]

Trong đó: G – Trọng lượng của tải trọng [N]

Go – Trọng lượng của bộ lấy tải [N]

Rt – bán kính của tang nâng [m]

Trong đó: v – tốc độ nâng tải [m/s]

n – tốc độ quay của động cơ,[vòng/s]

Trong các công thức tính trên hiệu suất

ηc lấy bằng tải định mức khi tải trọngbằng định mức

Ứng với tải trọng khác định mức cầnxác định ηc theo tải trọng trên hình 1-3 Xác định ηc dựa vào hệ số mang tải: K=

cdm

c

P P

Hình 1.2 Sơ đồ động học của cơ cấu nâng - hạ dùng móc

1-trục vít; 2- Bánh vít; 3- Truyền động bánh răng

4- Tang nâng: 5- bộ phận móc hàng; 6- móc;

7- Động cơ; A- Điểm cố định cáp

Hình 1-3 Quan hệ phụ thuộc ctheo tải trọng

Phụ tải tĩnh khi nâng không tải:

Mno=

c

t o

i u

R G

 , [Nm]

Phụ tải tĩnh khi hạ: Có thể có hai chế độ hạ tải: Hạ động lực và hạ hãm; hạ động lựcthực hiện khi tải trọng nhỏ khi đó mômen do tải trọng gây ra không đủ thắng mômen masát trong cơ cấu máy điện làm việc ở chế độ động cơ Hạ hãm thực hiện khi tải trọng lớnkhi đó mômen do tải trong gây ra rất lớn Máy điện phải làm việc ở chế độ hãm để giữ tảitrọng được hạ với tốc độ ổn định (không có gia tốc)

Tính toán hệ số tiếp điên tương đố TĐ% Chu kỳ làm việc của cơ cấu – nâng hạ baogồm các giai đoạn sau: Hạ không tải, nâng tải, hạ tải và nâng không tải (giữa các giai đoạnthường có thời gian nghỉ)

Khi tính toán hệ số tiếp điện tương đối ta thường bỏ qua thời gian hãm máy mở máy.Thời gian toàn bộ một chu trình làm việc của cơ cấu nâng hạ có thể tính được theo năngxuất Q và tải trọng định mức Gđm:

Trong đó: Tlv- Thời gian làm việc của một chu kỳ, xác định theo điều kiện làm việc

cụ thể của cơ cấu

Chọn sơ bộ công suất động cơ:

Chọn theo phụ tải trung bình Mtb, hoặc theo phụ tải đẳng trị Mđt kết hợp hệ số tiếpđiện tương đối TĐ%

Phụ tải trung bình, phụ tải đẳng trị tính theo công thức sau:

t M



 1 2

Trong đó: Mi – Trị số mômen ứng với khoảng thời gian ti

k = (1,2 -1,3) – Hệ số phụ thuộc vào độ nhấp nhô của đồ thị phụ tải, tần số mở máy,

+ kiểm nghiêm theo công xuất tổn thất trung bình

+ kiểm nghiệm theo dòng điện đẳng trị

+ kiểm nghiệm theo mô men đẳng trị

- Kiểm nghiệm khả năng quá tải của mômen:

Hình 1.4: Sơ đồ lực của cơ cấu di chuyển

theo phương nằm ngang

( 0 

, (N)Trong đó: G0 – Trọng lượng bản thân cơ cấu, [N]

Chọn công xuất động cơ, kiểm nghiệm công xuất động cơ đã chọn tiến hành theo cácbước như đã nêu ở trên.

Mph= (1,1 – 1,2)

ph

c đ c đ

t

J /  /

+ 2

0.i t



, (Nm) Trong đó: Jđc - Mô men quán tính của động cơ truyền động, [kgm²]

ωđc: tốc độ quyay bánh xe [rad/s]

J - Mômen quán tính của hệ tác dụng lên bánh xe, [kgm²]

ω - Tốc độ quay của bánh xe, [ rad/s]

i - Tỉ số truyền của hộp giảm tốc

CHƯƠNG 2: CHỌN PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG VÀ TÍNH CHỌN CÔNG

XUẤT ĐỘNG CƠ

2.1 Động cơ điện một chiều.

2.1.1 khái niệm động cơ điện một chiều: Động cơ điện nói chung và động cơ điện mộtchiều nói riêng là thiết bị điện từ quay, làm việc theo nguyên tắc điện từ khi đặt vào trong

từ trường một dây dẫn và cho dòng điện chạy qua dây dẫn thì từ trường sẽ tác dụng mộtlực vào dòng điện (vào dây dẫn) và hãm dây chuyển động Động cơ điện biến đổi điệnnăng thành cơ năng

2.1.2 Cấu tạo:

Gồm hai phần : - Phần đứng yên (gọi là phần tĩnh)

- Phần chuyển động (gọi là phần quay)

2.1.2.1 Phần tĩnh hay phần stato: hay gọi là phần kích từ động cơ, là bộ phận sinh ra từ

trường gồm có mạch từ và dây cuốn kích thích lồng ngoài mạch từ:

- Cực từ chính: Là bộ phận sinh ra từ trường gồm có lõi sắt cực từ và dây quấn kích từlồng ngoài lõi sắt cực từ

- Cực tù phụ; Được đặt trên cực từ chính và dùng để cải thiện đổi chiều

- Gông từ: dùng làm mạch từ nối liền các cực từ, đồng thời làm vỏ máy

- Các bộ phận khac bao gồm: Nắp máy; để bảo vệ và làm giá đỡ ổ bi trong các máy nhỏ

cơ cấu chổi than, đưa dòng điện từ phần quay ra ngoài

2.1.2.2 Phần quay hay rôto; là phần sinh ra xuất điện động

Hình 2.1

- Lõi sắt phần ứng: Dùng để dẫn từ

- Dây quấn phần ứng: Là phần phát sinh ra suất điện động và có dòng điện chạy qua

- Cổ góp: Dùng để đổi chiều dòng điện xoay chiều thành một chiều

2.1.3 Nguyên lý làm việc của động cơ điện một chiều

Từ trường của động tạo ra nhờ các cuộn dây 5 có dòng điện một chiều chạy qua cáccuộn dây này gọi là cuộn cảm 9 (hay cuộn kích từ) và được cuốn quanh các cực từ 4 trênhình vẽ động cơ điện một chiều, stator 6 của động cơ có đặt các cuộn cảm nên stator còngọi là phần cảm từ trường do cuộn cảm tạo ra sẽ tác dụng một từ lực vào các dây dẫnrotor 7 đặt trong các rãnh của rotor 3 khi có dòng điện chạy qua cuộn dây này gọi là cuộnứng nên gọi là phần ứng của động cơ

- Trong hình vẽ các dây dẫn cuộn ứng ở nủa trên rotor có dòng điện hướng vào, còn cácdây dẫn ở nủa dưới của rotor có dòng điện hướng ra khỏi hình vẽ Từ lực F tác dụng vàocác dây dẫn rotor có chiều xác định theo quy tắc bàn tay trái sẽ tạo ra mômen làm quayrotor ngược chiều kim đồng hồ Động cơ trên có 3 cực từ hay một đôi cực ( 1 cặp cực, P

= 1)

- Trong thời gian động cơ làm việc, cuộn cảm tạo ra từ trường d dọc trục cực từ và phân

bố đối xứng với cực từ Mặt phẳng OO trên đó có đặt chổi than, vừa là mặt phẳng chungtính vật lý Đồng thời dòng điện trong cuộn ứng cũng tạo ra từ trường riêng n hướngngang trục cực từ Từ trường tổng cộng trong động cơ mất tính chất đối xứng dọc trục hình

và mặt phẳng trung tính vật lý quay đi một góc  (ngược chiều quay của rotor) so với mặtphẳng trung tính hình học

- Khi mà dòng điện trung tính càng mạnh thì n càng mạnh và góc quay càng lớn khi đó

ta có thể nói phản ứng phần ứng càng mạnh

- Phản ứng là một trong những nguyên nhân gây ra tia lửa điện giữa chổi than và cổ gópcũng như giữa các lá góp trong cổ góp Chúng ta có thể hạn chế ảnh hưởng này nhờ xoaychổi than theo vị trí mặt phẳng trung tính vật lý Thông thường trong các động cơ điện mộtchiều hiện nay, người ta thương thế cực từ phụ

- Cực từ phụ được đặt giữa các cực từ chính và cuộn dây cực từ phụ sẽ tạo ra từ trườngngang trục so với từ trường chính và ngược chiều với từ trường n của cuộn ứng để khử từtrường C Nhờ vậy phản ứng phần ứng bị hạn chế và quá trình chuyển mạch trong động cơ

sẽ tốt hơn

- Bởi vì rằng từ trường n gây ra phản ứng phần ứng tỉ lệ với dòng điện phần ứng I nêncuộn dây cực từ phụ được mắc nối tiếp với cuộn dây phần ứng Do vậy khi dòng điện phần

ứng tăng lên thì cuộn dây cực từ phụ cũng sinh ra từ trường ngược mạnh hơn để khử từtrường n.

- Ngoài ra biện pháp tăng khe hở không khí giữa Stator và rotor cũng được áp dụng Cáchnày dẫn đến sự tăng kích thước động cơ và phải tăng cường thêm cuộn kích từ chính vìkhe hở không khí lớn sẽ làm yếu từ trường chính

- Còn đối với các loại động cơ điện một chiều có công suất trung bình và lớn thì biệnpháp chính là thêm cuộn dây bù đặt trong rãnh ở các cực từ chính nhằm tạo ra từ thông bngược chiều với n làm từ thông khe hở không khí không bị méo nữa và cuộn bù cũngđược mắc nối tiếp với cuộn ứng

- Trên đây là nguyên lý làm việc chung của một động cơ điên nói chung và động cơ điệnmột chiều nói riêng thì chúng đều hoạt động cơ điên nói chung và động cơ điên một chiềunói riêng thì chúng đều hoạt động dựa theo nguyên lý này Và cũng với các phương pháp

để có thể hạn chế được những nhược điểm của động cơ điên một chiều với các phươngpháp đã nêu ở trên

2.1.4 Ưu, nhược điểm của động cơ điện một chiều:

Ưu điểm: Động cơ điện một chiều có thể dùng làm động cơ điện hay máy phát điệntrong những điều kiệm làm việc khác nhau Song ưu điểm lớn nhất là điều chỉnh tốc độ vàkhả năng quá tải, khả năng mở máy lớn

Nhược điểm: giá thành đắt, chế tạo và bảo quản phức tạp, tổn thất điện năng lớn

2.2 Động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn điều chỉnh Rf

2.2.1 Cấu tạo động cơ không đồng bộ

Động cơ không đồng bộ gồm 2 phần chính: phần tĩnh và phần quay

2 1

Gồm: lõi thép, dây quấn và vỏ máy.

- lõi thép staro: là phần dẫn từ được làm bằng nhiều lá thép kỹ thuật điện dày 0,5mm

đã dập sẵn ghép cách điện với nhau Mỗi lá thép được sơn cách điên

- Dây quấn: được đặt trong lõi các rãnh của lõi thép, xung quanh có bọc lớp cách điện

để cách điện với lõi thép Các dây quấn được đặt cách 120º điện

- Vỏ máy: để bảo vệ và giữ chặt lõi thép stato và không dùng để dẫn từ Vỏ máy đượclàm bằng đồng nhôm ( máy nhỏ) hoặc bằng gang đối với (máy lớn) Vỏ máy có chân đế cốđịnh máy trên bệ Hai đâu có nắp máy để đỡ trục roto và bảo vệ dây quấn

2.2.1.2 Phần quay: Gồm lõi thép, trục và dây quấn

- Lõi thép roto: cũng gồm các lá thép kỹ thuật điện ghép lại giống ở stato Lõi thépđược ép trực tiếp lên trục bên ngoài có xẻ rãnh để đặt dây quấn

- Trục máy: làm bằng thép, có gắn lõi thép roto Trục được đỡ trên nắp máy nhỏ ở lănhay trượt

- Dây quấn: roto dây quấn có kiểu giống như dây quấn stato và có số cực bằng số cực

ở stato Trong động cơ trung bình và lớn dây quấn được quấn theo kiểu sóng hài hai lớp đểbớt được các đầu nối, kết cấu dây quấn chặt trẽ Trong động cơ nhỏ thường dùng dây quấnđồng tâm một lớp dây quấn ba pha của động cơ thường đấu hình sao, ba đầu ra của nó nốivới ba vòng trượt bằng đồng thau gắn trên trục của roto Ba vòng trượt này cách điện vớinhau và với trục, tùy trên ba vòng trượt là 3 chổi than Thông qua chổi than có thể đưađiện trở phụ vào mach roto cải thiện tính năng mở máy, điều chỉnh tốc độ hệ số công suấtthay đổi

Nếu phần ứng là 3 cuộn dây nối theo hình sao y, còn 3 đầu cuộn dây còn lại nối với 3vòng trượt để qua 3 chổi than nối với điện trở mạch ngoài thì rotor gọi là rotor dây quấn.Động cơ gọi là động cơ roto dây quấn Cuộn cảm (cuộn kích từ) ở stator của động cơ cóthể đấu theo hình sao Y hay theo hình tam giác ∆

Các đại lượng liên quan đến cuộn cảm mạch stator có chỉ số 1 như; U1, I1, R1 vàcác đại lượng liên quan đến mạch phần ứng (mạch stator) có chỉ số 2 như: U2, I2, R2, f2

Ở chế độ động cơ, độ trượt s có giá trị: 0 ≤ s ≤ 1.

Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây rotor cũng là dòng xoay chiều với tần số xác địnhqua tốc độ tương đối của rotor đối với tư trường quay:

f2 =

60

).(n n2

p o 

= s.f1 (Hz)

2.2.2 Ảnh hưởng của điện trở mạch roto (R2+ R2f )

Đối với động cơ không đồng bộ roto dây quấn người ta thường mắc thêm điện trở phụvào mạch roto để hạn chế dòng điện khởi động hoặc để điều chỉnh tốc độ động cơ

Khi đưa R2f vào roto thì ω1= const; Mth = const; sth =

hình 2.2: a) sơ đồ đấu dây; b) Đặc tính cơ

Ưu, nhược điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 3 phabằng cách thay đổi điện trở phụ:

Vậy R1 càng tăng , dòng điện khởi động càng giảm, Mkdtăng lên sau đó mô men khởiđộng giảm Do đó căn cứ vào điều kiện khởi động và đặc điểm của phụ tải mà chọn điệntrở cho thích hợp

- Ưu điểm:

Có tốc độ phân cấp

Tốc độ điều chỉnh nhở hơn tốc độ cơ bản

Tự động hóa trong điều chỉnh rễ dàng

Làm tăng khả năng mở máy của động cơ khi đưa điện trỏ phụ vàomạch roto

Các thao tác điều chỉnh đơn giản

Giá thành vận hành sửa chữa thấp

- Nhược điểm:

Tổn thất năng lượng lớn, dòng khởi động lớn gây sụt áp trong lưới điện

Tốc độ ổn định kém

Cosφ của máy thường không cao

Đặc tính điều chỉnh tốc độ không tôt nên ứng dụng của máy điện không đồng bộ

có phần bị hạn chế

2.3 Điều khiển động cơ không đồng bộ dùng phương pháp điều khiển tần số.

2.3.1 Khái niệm:

Là thiết bị biến đổi dòng xoay chiều với tần số của lưới điện thành dòng xoay chiều

có tần số khác với tần số của lưới

2.3.2 Nguyên lý làm việc cơ bản của biến tần:

Đầu tiên nguồn điện xoay chiều một pha hay ba pha được chỉnh lưu và lọc thànhnguồn một chiều bằng phẳng Công đoạn này được thực hiện bởi bộ chỉnh lưu cầu điốt và

tụ điện (tụ DC Link) Nhờ vậy, hệ số công suất cosphi của biến tần có giá trị không phụthuộc vào tải có giá trị ít nhất 0.96

xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay, tần số chuyển mạch xung có thể lên tới dải tần

số siêu âm nhằm giảm tiếng ồn cho động cơ và giảm tổn thất lõi sắt động cơ

Hệ thống điện áp xoay chiều ba pha ở đầu ra có thể thay đổi giá trị biên độ và tần số

vô cấp tùy theo bộ điều khiển Theo lý thuyết giữa tần số và điện áp có một quy luật nhấtđịnh tùy theo chế độ điều khiển Đối với tải có mômen không đổi, tỉ số điện áp- tần số làkhông đổi

2.3.3 Các ưu điểm khi sử dụng biến tần:

Biến tần kết hợp với động cơ không đồng bộ đem lại những lợi ích sau:

- Đảm bảo đặc tính khởi động mềm dẻo tránh hiện tượng sụt áp cho nhà máy

- Hiệu suất làm việc của máy cao

- Quá trình khởi động và dừng động cơ rất êm dịu nên giúp cho tuổi thọ động cơ vàcác cơ cấu khi dài hơn

- An toàn, tiện lợi việc bảo dưỡng cũng it hơn do vậy đã giảm bớt số công nhânphục vụ, vận hành

- Tiết kiệm điện năng ở mức tối đa trong quá trình khởi động và vận hành

- Hệ thống có thể kết nối với máy tính ở trung tâm từ trung tâm điều khiển nhânviên vận hành có thể thấy được hoạt động của hệ thống và các thông số vận hành (áp suất,lưu lượng, vòng quay…) trạng thái làm việc cũng như cho phép điều chỉnh, chuẩn đoán và

xử lý các sự cố có thể xảy ra

Với các ưu điểm trên ta sử dụng biến tần kết hợp động cơ không đồng bộ để điều khiển

xe cầu của cầu trục

2.4 Tính chọn công suất động cơ:

- Thời gian xe cầu chạy hết quãng đường: t =

v

l

= 8.0

40 = 50(s)

- Hệ số tiếp điện tương đối TĐ%

TĐ % =

02 01

2

%100.2

t t t

t



406050.2

%100.50.2



t01: thời gian tháo tải

t02: thời gian lấy tải

Toàn bộ lực đặt lên bánh xe mang tải là:

10.1000)

210( 

(0,012.0,04 + 0.02) = 16384 (N) Toàn bộ lực đặt lên bánh xe khi không mang tải là

15

10.1000.10

đc= b.i = 0,8.0.60,3

 18 = 917 ( vòng/ phút) Động cơ chế tạo không có hệ số tiếp điện qui chuẩn TĐ% = 50% nên phải quy đổi

%50

= 21,5 (kW)Theo sổ tay tra cứu ta chọn động cơ loại MTKM411- 8

Pđm= 22kW ; nđm= 940 vong/phut ; Mth/Mđm=3,1 Mkđ/ Mđm= 2,8 cosφđm = 0.86

- Stato : IStato kđ /Istato đm =5,6 ; Cosφkhởi động =0.64; Cosφđịnh mức =0,86;

Cosφkhông tải=0,07 ; Istato định mức=46 (A) ; Istato không tải =21,9 (A);

rstato (Ω) =0,218 ; xstato (Ω) = 0,312;

- Roto: I’r định mức(đã quy đổi ) =38,2 (A); r’ (đã quy đổi) = 0,36 (Ω) ;

X’ r (đã quy đổi)=0,38 (Ω);

CHƯƠNG 3: ĐIỀU CHỈNH TẦN SỐ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ

' 2

2 13

nm

ph

X s

R R s

R U



Trong đó: U1ph: trị số hiệu dụng điện áp pha stator

R1, R’2: Điện trở starto và roto quy đổi về stator

X1,X’2: Điện kháng tản stato và roto quy đổi về stator

- Tốc độ đồng bộ: ω0 = 2p f1

- Độ trượt giới hạn: sth = 2 2

1

' 2

nm

X R R



- Mô men tới hạn: Mth =

)(

2

3

2 2 1 1 0

2 1

nm

ph

X R R

U





 Dạng khác của phương trình đặc tính cơ:

M =

th th

th

th th

s a s

s s s

s a M

).1(2

M

th th

3.2 Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ.

3.2.1 Tổng quan : Chia phương pháp điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ làm 2nhóm chính:

- Điều khiển tốc độ với tần số không đổi

- Điều khiển tốc độ với tần số thay đổi

Các phương pháp điều khiển tốc độ tần số không đổi là :

- Điều khiển điện áp xoay chiều

- Điều chỉnh xung điện trở roto

- Hệ điều khiển nối tầng

- Điều khiển tần số bằng bộ biến tần có khâu trung gian một chiều được chia làm 2 loai :

- Điện áp một chiều thay đổi- nghịch lưu trung gian một chiều được chia làm 2 loại :

- Điện áp một chiều thay đổi – nghịch lưu nguồn dòng

- Điện áp một chiều không đổi : điều khiển PWM

3.2.2 Điều chỉnh điện áp stator :

Mômen động cơ tỉ lệ bình phương điện áp stator, do đó có thể điều chỉnh đượcmômen động cơ và tốc độ Đk bằng thay đổi điện áp stator

Để điều chỉnh điện áp ĐK, phải dùng bộ biến đổi điện áp xoay chiều ĐAXC Nếu coiĐAXC là nguồn lý tưởng ( Zb=0): quan hệ momen tới hạn và điện áp có sau:

Giá trị tới hạn nhỏ, nên dải điều chỉnh tốc độ nhỏ Với động cơ roto dây quấn, có thểnối thêm điện trở roto phụ để tăng phạm vi điều chỉnh tốc độ Phương pháp điều chỉnhđiện áp thích hợp với các phụ tải máy bơm nước, quạt gió Hiện nay các bộ ĐAXC sửdụng các van bán dẫn công xuất tiristo Mômen động cơ ĐK có thể tính theo biểu thức:

 Nếu giữ I = hằng số, thì M.s = hằng số

Do đó vùng điều chỉnh tốc độ và momen khi điều chỉnh điện áp bị giới hạn bởi các trụctọa độ và đường cong

Độ rộng vùng này tùy thuộc giá trị Rf

Đặc tính hệ thống hở rất dốc, nên thường dùng phản hồi âm tốc độ để nâng cao độ ổnđịnh tốc độ và mở rộng dải điều chỉnh tốc độ

3.2.3 Điều chỉnh xung điện trở roto:

Phần tử đóng cắt chính là tiristor T1 nối song song với điện trở Ro T1 mở, do bị ngắnmạch, điện trở mạch bằng 0; dòng điện roto tăng Khi T1 giảm Với tần số khóa, mở của T

1 cố định, thay đổi thời gian mở của T1 sẽ thay đổi được điện trở tương đương của điện trởphụ trong mạch roto, từ đó điều chỉnh được tốc độ động cơ

Trên hình 3.6 là đồ thị điện trở tương đương với các trị số thời gian mở của T1 khácnhau

Hình 3.6 Sơ đồ nguyên lý điều chỉnh xung điện trở roto

Trị số điện trở tương đương được tính:

Trong đó: td là thời gian mở của tiristo

Điện trỏ tương đương ở mạch một chiều được tính đổi về mạch xoay chiều ba pha ởroto theo quy tắc bảo toàn công xuất

Do đó tốc độ động cơ thay đổi vì ω = ω1.(1 - s)

Giảm f < fđm, đồng thời phải giảm điện áp động cơ vì nếu bỏ qua điện trỏ stator động

cơ, có thể viết:

U1≈ E1 = k.φ.f1

Nếu giảm f1, mà giữ điện áp động cơ không đổi thì từ thông khe hở φ tăng, dẫn đếnmạch từ bão hòa dòng từ hóa tăng lên quan hệ điện áp stator và tần số f1 được gọi là quyluật thay đổi tần số một số quy luật điều chỉnh tần số đã được áp dụng phổ biến là luậtthay đổi tần số cơ bản và luật điều chỉnh từ thông không đổi

U

 Nếu bỏ qua điện trở stator (R1≈ 0), ta nhận được:

đm đm

Với q = 0: Mc = Mcdm– thang máy, cơ cấu cần trục, cơ cấu ăn dao

Máy cắt gọt kim loại

Trong thực tế luật điều chỉnh (U1/f1) = hằng số được sử dụng rộng rãi, do đơn giản,

dễ thực hiện Ta sẽ phân tích đặc tính momen động cơ khi điều chỉnh tần số theo luật (U1/f

1

1

1 1

2

1 1

44

3

n

L f

R f

R p

f U

có thể coi Mth = hằng số ở vùng tần số thấp nhất là hệ thống điều chỉnh rộng không thể bỏqua R1 có trị số tương đối lớn so với sụt áp trên điện kháng tản stator nên mômen từ hóa

sẽ giảm khi f1 giảm vì vậy trong các sơ đồ thực tế luật điều khiển tần số (U1/f1) hằng sốđược hiệu chỉnh với việc tăng điện áp ở vùng tần số thấp

3.3.1.3 Luật điều khiển từ thông khe hở không đổi.

Điều khiển từ thông khe hở không đổi, động cơ không đồng bộ khả năng sinh mômenlớn trong dải điều chỉnh tốc độ rộng, ngay cả ở dải tần số thấp khi ảnh hưởng của điện trởstator lớn Để duy trì được từ từ thông khe hở không đổi trong dải tốc độ rộng, sức điệnđộng stator sẽ được điều chỉnh tỉ lệ với tần số stator thay cho phương pháp điều chỉnh tỉ lệđiện áp tần số không đổi

Sức điện động stator E1 được tính theo công thức:

Các biểu thức trên cho thấy từ thông khe hở tỉ lệ với tỉ số E1/ωs và do đó tỉ lệ với tích

số LmIm Do đó nếu điều khiển từ thông khe hở không đổi sẽ đồng nghĩa với điều chỉnh tỉ

số E1/ωs không đổi Nếu mạch từ động cơ không bão hòa và Lm là hằng số, từ thông khe

hở sẽ tỉ lệ với dòng từ hóa Trong thực tế dòng điện từ hóa có thể duy trì ở trị số định mức( tương ứng với điện áp, tần số định mức và phụ tải định mức) ở chế độ non tải, dòng điện

từ hóa sẽ có giá trị tương đối lớn so với chế độ làm việc bình thường của đông cơ Theo sơ

đồ thay thế, dòng điện roto động cơ I2 xác định theo biểu thức:

I2 = 2

2

2 2

1

X s

Với X2 = ω2 L2 điện kháng tản mạch roto

Phương trình dòng điện được viết lại ở dạng sau:

Khi điều khiển từ thông khe hở không đổi tức là tỉ số E1/ωs không đổi dòng điện roto

là hảm của tốc độ trượt ω2 và không phụ thuộc tần số nguồn cung cấp

Đặc tính mô men động cơ thay phương trình trên vào ta có phương trình momen códạng sau:

2 2 2

1

L R

R E





 Khi điều khiển từ thông khe hở không đổi, tức là tỉ số E1/ωs không đổi dòng điệnroto là hãm của tốc độ trượt ω2và không phụ thuộc tần số nguồn cấp

Đặc tính mô men động cơ:

Thay phương trình trên vào ta có phương trình mômen có dạng sau:

2 2 2

1

L R

R E

Trong trường hợp này, từ thông khe hở được duy trì ở giá trị ứng với chế độ không tải

và điện áp tần số định mức mômen tới hạn ở mọi tần số sẽ có giá trị không đổi và động cơkhả năng sinh mômen không đổi ở cả dải điều chỉnh tốc độ

Mth= 

22

M =

2

2

2 2

Hình 3.7: sơ đồ khối bộ biến tần gián tiếp.

Điện áp xoay chiều tần số công nghiệp (50 Hz) được chỉnh lưu thành nguồn một chiềunhờ bộ chỉnh lưu (CL) không điều khiển hoặc bộ chỉnh lưu điều khiển, sau đó được lọc và

bộ nghịch lưu (NL) sẽ biến đổi thành nguồn điện áp xoay chiều 3 pha có tần số biến đổicung cấp cho động cơ Bộ biến tần phải thỏa mãn các yêu cầu sau:

- Có khả năng điều chỉnh tần số theo giá trị đặt mong muốn

- Có khả nâng điều chỉnh điện áp theo tần số để duy trì từ thông khe hở không đổitrong vùng điều chỉnh mô men không đổi

- Có khả năng cung cấp dòng điện định mức ở mọi tần số

Ưu điểm :

-Cho phép thay đổi tần số ra tuỳ ý

-Dễ dàng điều điều chỉnh êm,

-Cho phép điện áp ra dễ dàng bằng cách:

+ Sử dụng chỉnh lưu điều khiển

+ Có thể ứng dụng băm xung một chiều ở khâu trung gian có chỉnh lưu khôngđiều khiển

+ Đôi khi có thể tác động trực tiếp vào khâu nghịch lưu độc lập thay đổi điện ápkhi sử dụng nguyên tắc PWM

Nhược điểm :

- Biến tần gián tiếp phải thực hiện hai quá trình biến đổi năng lượng từ ACDC,

và từ DC AC nên hiệu suất không cao

Nhận xét: Tuy vậy nhưng ưu điểm của biến tần là cơ bản nên hiện nay đại đa số trong

thực tế các biến tần là biến tần gián tiếp

3.3.2.1 Bộ biến tần với nghịch lưu nguồn áp điều biến độ rộng xung và bộ chỉnh lưuđiốt) có trị số không đổi được lọc nhờ tụ điện có trị số khá lớn Điện áp và tần số đượcdùng điốt ( hình 3.8 a) Điện áp một chiều từ bộ chỉnh lưu không điều khiển ( dùng điềuchỉnh nhờ bộ nghịch lưu điều biến độ rộng xung Các mạch lưu bằng tranzitor được điềukhiển theo nguyên lý PWM đảm bảo cung cấp điện áp động cơ có dạng gần sin nhất

3.3.2.2 Bộ biến tần với nghich lưu nguồn áp dạng xung vuông và bộ chỉnh lưu điều khiển(3.8b) điện áp một chiều chỉnh lưu nhờ bộ chỉnh lưu có điều khiển ( thông thường bằngtiristor hoặc tranzitor) bộ nghịch lưu có chưc năng điều chỉnh tần số động cơ dạng điện áp

ra có dạng xung vuông

3.3.2.3 Bộ biến tần nghịch lưu dòng điện và chỉnh lưu điều khiển dùng tiristo nguồn mộtchiều cung cấp cho nghịch lưu là nguồn dòng với bộ lọc là cuộn kháng đủ lớn (hình 3.8c)

3.3.3 Mạch lực mạch nghịch lưu độc lập.

Chức năng mạch nghịch lưu độc lập là biến đổi điện áp một chiều thành nguồn điện

áp có cực tính thay đổi trên tải hai loại nghịch lưu là: nghịch lưu điện áp và nghịch lưudòng điện, ở nghịch lưu điện áp: điện áp trên tải là dạng xung vuông có cực tính thay đổi,dạng dòng điện phụ thuộc và tính chất tải Ngược lại , ở nghịch lưu dòng điện, dòng điệntải được định hình, còn dạng điện áp tùy thuộc vào tải hai phương pháp tạo điện áp trêntải: tạo xung vuông 180º, phương pháp điều biến độ rộng xung

3.3.3.1 Phương pháp tạo xung vuông:

Sơ đồ mạch nghịch lưu nguồn áp tạo xung vuông (trên hình 3.9) Nguồn một chiềuđược tạo ra nhờ một bộ chỉnh lưu điều khiển tiristor, qua bộ lọc, điện áp được đặt vàomạch nghịch lưu với các phần tử chuyển mạch bán dẫn (BJT, MOSFETS, IGBT), trong sơ

đồ này, để đơn giản dùng các khóa S1- S6 để thay cho các phần tử

Chuyển mạch bán dẫn đó Còn các van không điều chỉnh điốt Đ1 - Đ6 để thoát năng

lượng phản kháng trong giai đoạn chuyển mạch Các khóa chuyển mạch của nghịch lưu

được đóng cắt theo thứ tự nhất định như trên hình 3.10 với góc dẫn 180º Như vậy tạo ra

điện áp có cực tính thay đổi trên tải Thời điểm chuyển mạch của các khóa S1 - S6 lệch

nhau 120º nên điện áp ra của nghịch lưu lệch nhau theo thời gian 120º Điện áp dây sẽ có

dạng xung chữ nhật với độ rộng 120º Thành phần điều hòa cơ bản có biên độ:

U1

abm =



32

Ud = 1,103Ud

Ở sơ đồ biến tần với dạng xung vuông, tần số động cơ được điều chỉnh nhờ thay đổi

tẩn số chuyển mạch của nghịch lưu; còn điện áp động cơ được điều chỉnh nhờ điều chỉnh

điện áp một chiều cấp cho nghịch lưu bằng thay đổi góc mở  của bộ chỉnh lưu

3.3.3.2 Phương pháp điều biến độ rộng xung:

- Mạch nghịch lưu 1 pha (điều biến độ rộng xung với chuyển mạch điện áp lưỡng cực)

Nghịch lưu điều biến độ rộng xung được sử dụng để tạo ra điện áp đầu ra của nghịch lưu

có dạng hình sin với tần số đặt trước

Xét một sơ đồ nghịch lưu một pha đơn giản trong đó TA và TA là các phần tử bándẫn công suất được mô tả như là các công tắc chuyển mạch Nguyên lý làm việc của mạchđiều biến độ rộng xung được minh họa bằng đồ thị ở hình 3.12 Tín hiệu điều khiển hìnhsin có tần số mong muốn sẽ được so sánh với các xung hình tam giác Tần số chuyển mạchcủa nghịch lưu (fcm) bằng tần số xung tam giác (fx) có giá trị không đổi; tần số xung tamgiác còn gọi là tần số mang Tần số tín hiệu điều khiển (f1) có tên là tần số điều biến sẽxác định tần số cơ bản của điện áp ra nghich lưu

Hệ số điều biến biên độ Mađược định nghĩa là:

ma= Uđm/Uxm

Trong đó: Udkm - biên độ của tín hiệu điều khiển:

Uxm- biên độ của tín hiệu xung tam giác

Hình 3.12 Nguyên lý điều biến độ rộng xung.

Lựa chọn tần số chuyển mạch và hệ số điều biến tần số: để giảm thành phần sóng hàibậc cao, do đó giảm kích thước và giá thành bộ lọc, tần số chuyển mạch nên chọn trị sốlớn Tuy nhiên tổn hao do chuyển mạch của nghịch lưu sẽ tăng ti lệ với tần số chuyểnmạch

Đa số các hệ truyền động áp dụng trong thực tế, tần số chuyển mạch được thiết kếnhở hơn 6KHz hoặc lớn hơn 20KHz: ở các hệ thống truyền động có tần số chuyển mạchtối ưu nằm trong giới hạn 6-20KHz, ở dải tần số chuyển mạch 20KHz “ hiệu suất thấp sẽđược bù lại bằng ưu thế không có nhiều” Do đó, ở các hệ thống truyền động cơ xoaychiều tần số 50-60Hz, tần số cơ bản điện áp ra nghịch lưu cần thiết đến trị số 200Hz; hệ sốđiều biến tần số mf có thể là 9 hoặc nhỏ hơn tương ứng với tần số chuyển mạch 2KHz Ngược lại mf có thể lớn hơn 100 khi tần số chuyển mạch cao hơn 20 KHz

Dạng điện áp đầu ra uAB và thành phần bậc 1 được biểu diễn trên hình 3.12b Biên độthành phần điện áp tần số cơ bản(U01m)1 được tính theo công thức:

(U01m)1 = maUd (ma<1,0)

Và: Ud<Uo1 m<(4/π)Ud (ma>1,0)

Như đồ thị hình 3.12b, điện áp đầu ra u0 thay đổi giữa hai giá trị Ud, -Ud, nên gọi làphương pháp điều biến độ rộng xung với chuyển mạch điện áp lưỡng cực

- Mạch nghich lưu 1 pha (điều biến độ rộng xung với chuyển mạch điện áp đơn cực)

Sơ đồ mạch nghịch lưu như hình 3.11 Khác với phương pháp điều biến điện áplưỡng cực ở trên, ở sơ đồ nghịch lưu điều biến điện áp đơn cực, các phần tử chuyểnmạch của các vế A,B của cầu không chuyển mạch luân phiên liên tục nhau mà đượcđiều khiển riêng biệt bằng so sánh điện áp răng cưa urc và uđk tạo ra các xung điềukhiển phần tử chuyển mạch của vế A (TA, TB ):

Khi uđk> urc: TA: đóng uAN = Ud

Khi uđk< urc: TB đóng uBN = 0

Với uAN là điện áp giữa điểm A và cực âm (N) của nguồn một chiều

Tương tự các xung điều khiển tạo ra bằng so sánh (uđk) và urc sẽ điều khiển các phần tửchuyển mạch của vế B (TB, TB ):

Khi (-uđk)>urc: TA: đóng uBN = Ud

Do có các điốt nối song song ngược với các phần tử chuyển mạch nên khi các phần

tử chuyển mạch (TA, TB) hoặc (TA ,TB ) đóng, dòng điện sẽ chạy qua các phần tửchuyển mạch và các điốt ngược tùy thuộc vào chiều dòng i0, điện áp đầu ra bằng không.Hình 3.14 là sơ đồ dẫn dòng (TA, TB) cùng các điôt ngược (ĐA, ĐA ) phụ thuộc vàochiều dòng điện tải trong khoảng thời gian trước đó