CHƯƠNG 2. CHỈNH LƯU 2.1. GIỚI THIỆU CHUNG
4.4. BẢO VỆ BỘ BIẾN ĐỔI XOAY CHIỀU - XOAY CHIỀU
Các BBĐ xoay chiều - xoay chiều khi làm việc cũng thường xẩy ra các hiện tượng quá điện áp và dòng điện do nhiều nguyên nhân khác nhau. Các nguyên nhân gây nên quá điện áp và quá dòng điện cho các phần tử trong BBĐ xoay chiều - xoay chiều, mà đặc biệt là các van, cũng tương tự như đối với sơ đồ chỉnh lưu và các biện pháp hạn chế và bảo vệ được áp dụng cũng tương tự như vậy. Cụ thể:
Việc bảo vệ quá nhiệt cho các van của BBĐ trong quá trình làm việc cũng sử dụng cánh tản nhiệt, cánh tản nhiệt kết hợp quạt gió hoặc cánh tản nhiệt kết hợp bơm chất lỏng (nước sạch) để làm mát. Để bảo vệ quá tải, ngắn mạch thường sử dụng áp tô mát, hoặc rơ le dòng điện, rơ le nhiệt kết hợp với các công tắc tơ. Để bảo vệ quá điện áp về biên độ và tốc độ biến thiên của điện áp cho các van vẫn
112
thường sử dụng các mạch R-C mắc song song với điện áp nguồn xoay chiều, mắc song song với từng van hình 4.10, ngoài ra có thể sử dụng các điện trở ổn áp. Việc tính toán các thiết bị bảo vệ thực hiện tương tự như đối với BBĐ xoay chiều - một chiều (chỉnh lưu).
Hình 4.10 Sơ đồ mắc mạch R-C bảo vệ quá áp cho các van.
CHƯƠNG 5
NGHỊCH LƯU VÀ BỘ BIẾN ĐỔI TẦN SỐ 5.1. GIỚI THIỆU CHUNG
5.1.1. Khái niệm về nghịch lưu
Trong chương hai đã trình bày về BBĐ năng lượng điện xoay chiều thành năng lượng điện một chiều, BBĐ đó được gọi bộ chỉnh lưu. Trong kỹ thuật điện, nhiều trường hợp phải thực quá trình biến đổi năng lượng điện ngược lại, tức là biến đổi năng lượng điện một chiều thành năng lượng điện xoay chiều. Để thực hiện nhiệm vụ trên, với phạm vi công suất từ hàng KW trở lên thường có hai loại thiết bị được sử dụng là các bộ phát dao động dùng đèn điện tử hoặc transistor công suất và BBĐ dùng các dụng cụ điện tử công suất làm việc theo chế độ đóng-cắt (mở-khóa) và thường được gọi là bộ nghịch lưu. Các bộ phát dao động dùng đèn điện tử hoặc transistor công suất bị giới hạn về mặt công suất và hiệu suất thấp, thường chỉ sử dụng ở lĩnh vực tần số cao. Trong phạm vi tần số thấp và trung bình (đến vài chục KHz) chủ yếu dùng các bộ nghịch lưu.
5.1.2. Phân loại các bộ nghịch lưu
5.1.2.1. Phân loại theo dụng cụ bán dẫn công suất được sử dụng - Nghịch lưu dùng thyristor
- Nghịch lưu dùng IGBT, GTO…
5.1.2.2. Phân loại theo tính chất của nguồn cung cấp và đặc tính tải
113
- Nghịch lưu điện áp: là BBĐ một chiều-xoay chiều mà nguồn cung cấp là nguồn điện áp và phụ tải không có tính chất dao động cộng hưởng hoặc nếu có tính chất dao động cộng hưởng thì tần số cộng hưởng fonhỏ hơn tần số điện áp ra f của BBĐ (f cũng là tần số làm việc của BBĐ). Trong thực tế, nguồn một chiều cung cấp cho bộ nghịch lưu thường chưa thỏa mãn tính chất nguồn áp (duy trì điện áp ổn định trên đầu cực của nguồn khi dòng nguồn thay đổi, tức là nội trở nguồn bằng không; có tính dẫn dòng hai chiều), để nguồn có tính chất gần với nguồn áp lý tưởng thường mắc song song với 2 cực nguồn một tụ Cocó giá trị đủ lớn. Tụ Cocó tác dụng duy trì cho điện áp trên 2 cực nguồn gần như không đổi khi BBĐ làm việc, đồng thời đảm bảo tính dẫn dòng 2 chiều của nguồn.
- Nghịch lưu dòng điện: là BBĐ một chiều-xoay chiều mà nguồn cung cấp là nguồn dòng điện một chiều và phụ tải không có tính chất dao động cộng hưởng hoặc nếu có tính chất dao động cộng hưởng thì tần số cộng hưởng fonhỏ hơn tần số dòng điện đầu ra f của BBĐ. Trong thực tế, nguồn một chiều cung cấp cho bộ nghịch lưu thường chưa thỏa mãn tính chất nguồn dòng (duy trì dòng nguồn không đổi không phụ thuộc vào tổng trở mạch tải, tức là nội trở nguồn vô cùng lớn), để nguồn có tính chất gần với nguồn dòng thường sử dụng một điện cảm Locó giá trị đủ lớn mắc nối tiếp giữa nguồn và BBĐ (ý nghĩa của từ đủ lớn là tuỳ thuộc vào chế độ và tần số làm việc, độ chính xác yêu cầu mà lựa chọn giá trị cần thiết của Lo).
Điện cảm Lo có tác dụng duy trì cho dòng điện nguồn gần như không đổi khi BBĐ làm việc, đồng thời đảm bảo tổng trở lớn của nguồn.
- Nghịch lưu cộng hưởng: là BBĐ một chiều-xoay chiều mà nguồn cung cấp có thể có tính chất nguồn điện áp hoặc nguồn dòng điện nhưng phụ tải phải có tính chất dao động cộng hưởng với tần số cộng hưởng f0 lớn hơn tần số điện áp hoặc dòng điện ra f của BBĐ. Trong thực tế, để có tính chất dao động cộng hưởng mạch tải phải có các phần tử điện cảm và điện dung, ngoài ra để đặc trưng cho sự tiêu thụ công suất tác dụng của tải thì tải phải có một giá trị điện trở tương đương nào đó. Từ đó ta thấy rằng quá trình dao động cộng trong mạch tải của BBĐ này là một quá trình tắt dần. Phụ thuộc vào cách nối các phần tử mạch tải mà loại BBĐ này có thể được chia ra các loại khác nhau.
5.1.2.3. Phân loại theo số pha của điện áp hoặc dòng điện đầu ra - Nghịch lưu một pha
114
- Nghịch lưu ba pha