ứng dụng của điện tử công suất trong điều chỉnh tốc độ động cơ, chương 9

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

402
lượt xem 163
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Sơ đồ nguyên lý biến tần áp dùng Transistor Về phương diện điều khiển động cơ, những nhận xét về công suất của bộ nghịch lưu dùng transistor cũng giống như đối với bộ nghịch lưu dùng thyristor. Các transistor làm việc ở chế độ chuuyển mạch, cho sóng đầu ra gần như là hình chữ nhật hay làm việc như bộ điều chế bề rộng xung. Mạch như hình vẽ trên có dạng sóng gần như hình chữ nhật. Transistor T đóng vai trò như một bộ điều chỉnh điện áp một chiều để điều khiển điện áp liên...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: ứng dụng của điện tử công suất trong điều chỉnh tốc độ động cơ, chương 9

Chương 9: Boä bieán taàn aùp duøng Transistor Sô ñoà nguyeân lyù bieán taàn aùp duøng Transistor. T ÑK T1 T3 T5 a C1 Th2 C2 Th1 V1~ b c ÑC T4 T6 T2 Hình II-12 : Sô ñoà nguyeân lyù bieán taàn aùp duøng Transistor Veà phöông dieän ñieàu khieån ñoäng cô, nhöõng nhaän xeùt veà coâng suaát cuûa boä nghòch löu duøng transistor cuõng gioáng nhö ñoái vôùi boä nghòch löu duøng thyristor. Caùc transistor laøm vieäc ôû cheá ñoä chuuyeån maïch, cho soùng ñaàu ra gaàn nhö laø hình chöõ nhaät hay laøm vieäc nhö boä ñieàu cheá beà roäng xung. Maïch nhö hình veõ treân coù daïng soùng gaàn nhö hình chöõ nhaät. Transistor T ñoùng vai troø nhö moät boä ñieàu chænh ñieän aùp moät chieàu ñeå ñieàu khieån ñieän aùp lieân laïc. Taàn soá ñoùng caét coù theå lôùn hôn vaø caùc thaønh phaàn boä loïc nhoû hôn so vôùi tröôøng hôïp duøng thyristor. Ñieàu cheá beà roäng xung cho pheùp loaïi boû Transistor naøy. Caùc thyristor Th1 vaø Th2 coù nhieäm vuï baûo veä ngaén maïch, hay noù baûo veä cho Transistor khi coù doøng quaù lôùn trong boä
nghòch löu, luùc naøy Thyristor ñöôïc moài, ngaén maïch boä nghòch löu vaø taùc ñoäng thieát bò baûo veä. Ngöôøi ta coù theå khoùa taát caû Transistor baèng caùch khöû caùc taùc ñoäng leân cöïc goác cuûa noù ñeå loaïi tröø söï soá. Öu ñieåm deã thaáy cuûa Transistor so vôùi thyristor laø boû ñöôïc chuyeån maïch cöôõng böùc. Hôn nöõa caùc toån hao ñoåi chieàu nhoûù hôn cuõng coù khaû naêng cho boä nghòch löu laøm vieäc vôùi taàn soá cao hôn. Khuyeát ñieåm cuûa noù laø ñoøi hoûi lieân tuïc taùc ñoäng vaøo cöïc goác trong chu kyø daãn cuûa Transistor, nhöng neáu duøng sô ñoà Darlington coù theå coù heä soá khuyeách ñaïi doøng ñieän tôùi 400. Moät khuyeát ñieåm khaùc laø ñieän aùp ñònh möùc hôi thaáp hôn ñieän aùp ñònh möùc thyristor.  Boä bieán taàn aùp giaùn tieáp coù daûi ñieàu taàn roäng, taàn soá ra fr coù theå lôùn hôn hoaëc nhoû hôn taàn soá vaøo f1 , do ñoù coù theå ñieàu chænh voâ caáp ñöôïc. Vieäc ñieàu chænh vr, fr ñôn giaûn bieán taàn tröïc tieáp. Ñieän aùp ra vr coù daïng baäc thang neân gaây ra caùc soùng haøi baäc cao vì vaäy khi laøm vieäc ñoäng cô seõ sinh ra töø tröôøng coù taàn soá cao taïo ra trong ñoäng cô moät heä thoáng doøng ñieän, moment coù haïi ñoát noùng ñoäng cô taêng toån hao saét vaø laøm giaûm tính oån ñònh ñoäng cô.
2. Bieán taàn doøng. a. Bieán taàn doøng duøng Thyristor. Hình II-13:Sô ñoà nguyeân lyù. ÑK T3 T5 T1 T7 T9 T11 V1 D1 D5 ~ D3 D4 D6 D2 ÑKÑ T10 T12 T8 T4 T6 T2 Caàu chænh löu ñieåu khieån goàm 6 Thyristor T7-T12 caàu bieán taàn goàm 6 thyristor T1-T6. Moãi Thyristor ñöôïc noái tieáp qua moät Diode vaø trong moãi nöûa caàu coù 3 tuï ñieän. - Caàu chænh löu thoâng qua ñieän caûm ÑK san baèng cung caáp cho caàu bieán taàn doøng ñieän Id. Ôû moïi thôøi ñieåm coù hai Thyristor daãn ñieän caùc Thyristor ñöôïc ñieàu khieån môû theo thöù töï 1,2,....,6,1,,,, moãi thyristor daãn trong khoaûng 1200.
- Daïng soùng doøng ñieän vaø ñieän aùp ra treân moät pha ñöôïc trình baøy nhö hình sau. Hình II-14: Ñoà thò daïng soùng doøng ñieän vaø ñieän aùp ra cuûa boä bieán taàn doøng giaùn tieáp Doøng ñieän ra coù daïng gaàn nhö baäc thang. Ñieän aùp ra coù daïng hình sin nhöng mang caùc ñiûnh nhoïn taïi caùc thôøi ñieåm chuyeån maïch. Ta bieát raèng caùc diode noái ngöôïc ôû boä nghòch löu aùp ngaên caûn ñieän aùp lieân laïc moät chieàu ñoåi cöïc tính vaø cho doøng ñieän ngöôïc chaïy qua. Khi vöôït quaù toác ñoä coù theå ñoäng cô trôû thaønh maùy phaùt. Do ñoåi cöïc tính ñieän aùp goùc môû coù theå laøm boä bieán taàn laøm vieäc ôû cheá ñoä nghòch löu vaø traû naêng löôïng veà nguoàn. Daïng soùng doøng ñieän hình baäc thang gaây khoù khaên khi laøm vieäc ôû toác ñoä raát thaáp. Cuoän daây lieân laïc moät chieàu ngaên caûn bieán thieân ñoät ngoät cuûa doøng ñieän. Moät öu ñieåm khaùc cuûa boä nghòch löu doøng laø ngaén maïch ñaàu cöïc ñoäng cô khoâng gaây hö hoûng boä nghòch löu vì doøng ñieän coù xu höôùng giöõ khoâng ñoåi. b. Bieán taàn doøng transistor. Hình 15:Sô ñoà nguyeân lyù boä bieán taàn doøng Transistor. + T1 T3 T5 D1 D3 D5
Boä nghòch löu doøng Transistor cuõng söû duïng 6 Transistor vaø 6 diode. Nhöng trong sô ñoà nghòch löu doøng caùc diode ñöôïc maéc noái tieáp vôùi caùc Transistor vaø caùc diode naøy coù nhieäm vuï ngaên doøng ngöôïc baûo veä cho taát caû caùc transistor.  Phöông phaùp ñieàu chænh toác ñoä baèng bieán taàn doøng giaùn tieáp duøng caùc Thyristor thoâng thöôøng vôùi chuyeån maïch ñôn giaûn chæ coù tuï ñieän ngaêùn maïch töùc thôøi ñaàu ra khoâng gaây aûnh höôûng gì nhôø cuoän daây lieân laïc ngaên taát caû caùc ñoät bieán cuûa doøng ñieän vaø taùi sinh töông ñoái deã daøng, coù khaû naêng cung caáp cho nhieàu ñoäng cô laøm vieäc song song coù hieäu suaát cao.  Vieäc duøng ngaøy caøng nhieàu caùc Thyristor khoùa baèng cöïc khieån hay Transistor coâng suaát trong caùc boä nghòch löu aùp chöùng toû raèng boä nghòch löu doøng khoâng ñöôïc söû duïng roäng raõi vôùi truyeàn ñoäng coâng suaát nhoû vì gaây ra moment vaø va ñaäp lôùn, caùc cuoän daây coù kích thöôùc lôùn vaø vieäc ñieàu chænh toác ñoä khoù.
II. 5 ÑIEÀU CHÆNH TOÁC ÑOÄ ÑOÄNG CÔ KHOÂNG ÑOÀNG BOÄ 3 PHA BAÈNG PHÖÔNG PHAÙP NOÁI TAÀNG. Ñieàu chænh toác ñoä baèng phöôngphaùp noái taàng ñöôïc thöïc hieän vôùi ñoäng cô khoâng ñoàng boä rotor daây quaán sô ñoà nguyeân lyù maïch nhö sau. V1~ BA ÑKÑ D1 D3 D5 T1 T3 T5 CD1 T4 T6 T2 D4 D6 D2 CD2 Hình II-16:Sô ñoà nguyeân lyù heä noái taàng duøng thyristor
Ñieàu chænh goùc môû caùc Thyristor cuûa boä nghòch löu seõ ñieàu chænh ñöôïc toác ñoä ñoäng cô döôùi toác ñoä ñoàng boä goùc môû xaùc ñònh ñieän aùp lieân laïc trung bình. Ñieän aùp lieân laïc moät chieàu lieân quan tröïc tieáp ñeán ñieän aùp giöõa caùc vaønh tröôït, ñoä tröôït cuûa ñoäng cô seõ ñieàu chænh moât caùch töï ñoäng ñeå caân baèng vôùi ñieän aùp naøy. Hình veõ sau ñaây seõ bieåu dieãn caùc ñaëc tính moment toác ñoä ñieån hình cuûa ñoäng cô rotor daây quaán khi ñieän aùp giöõa caùc vaønh tröôït khoâng ñoåi. Heä soá tröôït taêng leân ñoàng thôøi vôùi moment taûi ñeå doøng ñieän ñaït tôùi möùc duy trì moment naøy. Coâng suaát chæ coù theå laáy töø rotor vieäc ñieàu khieån chæ coù theå tieán haønh ôû möùc ñöôùi toác ñoä ñoàng boä. - Coâng suaát truyeàn qua boä chænh löu-nghòch löu baèng tích cuûa heä soá tröôït vôùi coâng suaát ôû Stator. Do ñoù neáu ñieàu khieån chæ caàn khoûang 80% toác ñoä ñoàng boä thì coâng suaát caàn thieát cuûa boä bieán ñoåi chæ baèng 20% coâng suaát truyeàn ñoäng ñeå taän duïng coâng suaát naøy ôû toác ñoä nhoû nhaát vieäc moài tröôùc boä bieán ñoåi phaûi ôû goùc nhoû nhaát. Khi duøng boä bieán ñoåi ñeå ñieàu chænh toác ñoä giôùi haïn, ví duï tôùi 70% toác ñoä ñoàng boä caàn tính ñeán ñaëc ñieåm môû maùy caùc vaønh tröôït ñöôïc chuyeån maïch töï ñoäng veà phía boä bieán ñoåi coù ñieàu chænh toác ñoä nhoû nhaát. ÔÛ caùc toác ñoä gaàn ñoàng boä thôøi gian chuyeån maïch cuûa caùc chænh löu, diode coù theå töông ñoái daøi ñeå 4 diode daãn ñoàng thôøi lôùn hôn 600 ñieän aùp lieân laïc moät chieàu khoâng coù ñöôïc vaø khoâng moät coâng suaát naøo truyeàn qua.