Hình 3.1: Sơ đồ Khối Biến Tần Gián Tiếp - Tài Liệu Text - 123doc

Có thể bạn quan tâm

Trang chủ >
Luận Văn - Báo Cáo >
Kỹ thuật >

Hình 3.1: Sơ đồ khối biến tần gián tiếp

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.26 MB, 92 trang )

Chương 4. Thiết kế mạch điều khiểnKhối lọc:Bộ lọc có nhiệm vụ san phẳng điện áp (đối với nguồn áp) hoặc dòng điện (đối vớinguồn dòng) sau chỉnh lưu.Khối nghịch lưu:-Nghịch lưu nguồn áp: dạng điện áp ra tải được định dạng trước (thường có dạngxung chữ nhật) còn dạng dòng điện phụ thuộc vào tính chất tải. Nguồn điện áp cung cấpcho nghịch lưu phải là nguồn sức điện động có nội trơ nhỏ. Trong các ứng dụng điều kiểnđộng cơ, thường sử dụng nghịch lưu nguồn áp.-Nghịch lưu nguồn dòng điện: dạng dòng điện ra tải được định hình trước, còndạng điện áp phụ thuộc vào tải. Nguồn cung cấp cho nghịch lưu này phải là nguồn dòngđể đảm bảo giữ dòng một chiều ổn định, vì vậy nếu nguồn là sức điện động thì phải cóđiện cảm đầu vào đủ lớn hoặc đảm bảo điều kiện trên theo nguyên tắc điều khiển ổn địnhdòng điện.- Nghịch lưu cộng hương: Loại này dùng nguyên tắc cộng hương khi mạch hoạt động,do đó dạng dòng điện (hoặc điện áp) thường có dạng hình sin. Cả điện áp và dòng điện ratải phụ thuộc vào tính chất tải.a. Biến tần gián tiếp nguồn dòngTrong trường hợp này này, nguồn cung cấp là nguồn dòng tức là dòng một chiềuvào bộ nghịch lưu không phụ thuộc vào tổng trơ tải. Điều này dẫn đến dạng sóng củadòng điện các pha sau bộ nghịch lưu có dạng chữ nhật nếu bỏ qua giai đoạn chuyểnmạch, điện áp ra có dạng sin nhưng mang các đỉnh nhọn ơ thời điểm chuyển mạch. Biếntần loại này sử dụng cuộn dây, cuộn dây ngăn các biến thiên đột ngột của dòng điện nêntruyền động này rất thích hợp đối với những nơi cần tránh biến thiên đột ngột của mômen trên trục động cơ. Hơn nữa, ơ bộ nghịch lưu nguồn dòng khi ngắn mạch đầu cựcđộng cơ không gây hư hỏng nghịch lưu vì dòng điện luôn có xu hướng giữ không đổi.Một điểm quan trọng là ơ biến tần nguồn dòng ta có thể thực hiện hãm tái sinhđộng cơ chỉ với mạch lực đơn giản. Bộ biến tần nguồn dòng làm tăng được công suấtđơn vị động cơ nên thích hợp cho truyền động có đảo chiều, công suất động cơ truyềnđộng lớn.Nhược điểm của biến tần nguồn dòng là hệ số công suất thấp và phụ thuộc vào tải.Với công suất nhỏ sơ đồ này kém hiệu quả vì kích thước cồng kềnh nhưng với công suấtlớn hơn 100 KW thì biến tần nguồn dòng có thể là một giải pháp thích hợp. Như vậy ta40Chương 4. Thiết kế mạch điều khiểncũng se không chọn phương án sử dụng biến tần nguồn dòng do phụ tải động cơ thangmáy có công suất thuộc loại trung bình.b. Biến tần gián tiếp nguồn ápĐặc điểm của loại biến tần này là nguồn cấp cho BBĐ là nguồn sức điện động vớinội trơ nhỏ. Hiện nay với phương pháp (biến điệu độ rộng xung) áp dụng cho các bộnghịch lưu điện áp, cho phép các dạng sóng gần sin hơn và vì vậy nâng cao được chấtlượng điều chỉnh. Những đặc điểm đó đưa đến khả năng ứng dụng bộ biến tần nguồn áptrong truyền động yêu cầu cao về độ chính xác điều chỉnh, chiếm ưu thế trong truyềnđộng công suất nhỏ và truyền động nhiều động cơ hoạt động chính xác và đồng bộ.Từ những phân tích cơ bản về biến tần nguồn dòng và biến tần nguồn áp ơ trên,kết hợp với yêu cầu cụ thể của phụ tải trong đồ án này, em quyết định chọn biến tầnnguồn áp để điều khiển tải động cơ. Sau đây se đi phân tích cụ thể hơn các phương áncủa biến tần nguồn áp.3.2. Phân tích lựa chọn sơ đồ bộ biến tần gián tiếp nguồn áp3.2.1. Biến tần gián tiếp nguồn áp với nguồn một chiều đầu vào có điều chỉnhBiến tần nguồn áp loại này dùng nghịch lưu nguồn áp với đầu vào một chiều điềukhiển được. Điện áp phía một chiều có thể điều chỉnh được nhờ chỉnh lưu thyristo.Sơ đồ nguyên lý:Hình 3.2. Biến tần nguồn áp 1 chiều dùng chỉnh lưu thyristoTa khảo sát bộ chỉnh lưu với chế độ làm việc nặng nề nhất của tải là tải có L=41∞Chương 4. Thiết kế mạch điều khiểnChế độ làm việc của chỉnh lưu:Ta có:Ud =3 6U 2 cos απ(3.1)có hai chế độ làm việc:0 ≤ α ≤ π / 2 0 ≤ U d / 2 ≤ U d max-Sơ đồ công nghệ theo chế độchỉnh lưuπ / 2 ≤ α ≤ π −U d max ≤ U d / 2 ≤ 0-Sơ đồ làm việc theo chế độnghịch lưuHình 3.3.Đồ thị dòng điện, điện áp sau chỉnh lưuỨng với hai chức năng là:-Khi biên độ điện áp lưới ổn định tức là U 2 = const, thay đổi gócđược Ud (chức năng điều chỉnh công suất).-Khi lưới điện không ổn định U2 = var, thay đổi góc(chức năng ổn áp một chiều).ααse thay đổiđể giữ cho Ud = constDòng điện trung bình qua thyristorIT max = I d max / 3Công suất máy biến áp42(3.2)Chương 4. Thiết kế mạch điều khiểnSba max = π / 3.Pd max(3.3)cosϕ ba = cosαHệ số đập mạch của sơ đồ:kdm min (α = 0) = 5,7%(3.4)αknên khităng thì dm tăng. Do đồ thị Ud và ia là đối xứng nên các sóng hài bậc cao chỉchứa hàm sin.Để tạo ra điện áp xoay chiều 3 pha có cùng biên độ nhưng lệch pha nhau một góc120o, các van được điều khiển theo thứ tự như được ký hiệu trên sơ đồ, mỗi van se vàodẫn cách nhau 60o. Khoảng điều khiển dẫn của l mỗi van có thể trong khoảng từ 120ođến 180o. Để thuận tiện cho việc xây dựng hệ thống điều khiển thường chọn các giá trị120o, 150o hoặc 180o. Trên hình 3.5 các van được điều khiển dẫn, ví dụ là 180o.Theo dõi khoảng dẫn của các van có thể thấy được nguyên tắc tạo thành hệ thốngđiện áp 3 pha trên tải.43Chương 4. Thiết kế mạch điều khiểnHình 3.4. Sơ đồ tương đương mạch tải ứng với các khoảng dẫn của van0o ≤ θ ≤ 60ocác nhóm (V1, D1); (V5, D5); (V6, D6) dẫn. Sơ đồ tương đươngcủa mạch tải như trên hình (2.4 a). Do Z A song song với ZC và nối tiếp với ZB và các trơ12u A = uC = E ; u B = − E33kháng đều bằng nhau nên ta có:Tương tự như vậy, theo hình (2.4 b), ta có:60o ≤ θ ≤ 120o (V1, D1), (V2, D2),(V6, D6) dẫn.21u A = E ; uB = uC = − E33Theo hình (2.4 c) ta có:12u A = uC = E ; u B = − E120o ≤ θ ≤ 180o (V1, D1), (V2, D2), (V3, D3) dẫn.3344Chương 4. Thiết kế mạch điều khiểnHình 3.5a, Biểu đồ trạng thái xungb, Dạng tín hiệu điều khiển các van và dạng dòng điện, điện ápTừ đó ta thấy rằng điện áp trên các pha cũng có dạng bậc thang như biểu diễn trênhình 3.5. Trên hình 3.5 cũng biểu diễn dạng dòng tải, dòng qua các van và dòng qua cácϕ =π /6điôt. Với giả thiết tta xác định thời gian dẫn của các van điều khiển và điot, từđó ve đồ thị id. Lưu ý rằng dòng đầu vào lặp lại cứ sau mỗi 60 o, trong khoảng60o ≤ θ ≤ 120o , dòng qua V1 chính là dòng id, với giả thiết dòng điện tải các pha thayđổi theo luật hình sin, từ đó ve được dạng dòng id như trên đồ thị hình. Góc lệch pha giữađiện áp và dòng điện của sóng cơ bản trên tải bằng gócve, suy ra rẳng nếuϕϕkhi dòng qua 0 như trên hình< 60o thì dòng đầu vào không có phần âm, nghĩa là không có dòng45Chương 4. Thiết kế mạch điều khiểncos ϕ ≥ cos600 =12đi về tụ C đầu vào. Vậy khi hệ số góc của tảithì năng lượng phảnkháng của tải chỉ trao đổi giữa các pha với nhau mà không trao đổi với nguồn.Dựa vào đồ thị ta tính toán được giá trị hiệu dụng của điện áp pha trên tải như sau:1  U d2U2 = ( )dθ +π ∫ 30π /3=U d .π2U d2U d2() dθ + ∫ ( )dθ ∫ 33π /32π /32π /323(3.5)Như vậy se tạo ra được điện áp ba pha có cùng biên độ, cùng tần số góc nhưnglệch pha nhau 1200 được biểu diễn như sau:2ua1 = .U d .sin ω t32ub1 = .U d .sin(ω t −32uc1 = .U d .sin(ω t +32π)32π)3(3.6)u u uNhìn vào biểu thức trên ta thấy rằng để thay đổi giá trị điện áp ra a1 , b1 , c1 tacần phải thay đổi giá trị của điện áp một chiều đầu vào bộ nghịch lưu , để thay đổi tần sốu u ucủa điện áp ra a1 , b1 , c1 ta phải thay đổi tần số đóng cắt của các van dẫn.Tính toán các thông số chọn vanCông suất của động cơP = 3.U 2 .I2 .cos ϕGiá trị hiệu dụng dòng điện pha46(3.7)

Xem Thêm

Tài liệu liên quan

Thiết kế bộ biến tần điều khiển thang máy chở người
- 92
- 1,189
- 3
De cuong Toan 6 Ca nam
- 5
- 827
- 1
Chính tả-lớp2-tuàn 31
- 4
- 742
- 1
tuyen 10 chuyen toan HCM+ Đáp án
- 5
- 204
- 0
Tiếng Việt 2-Luyện từ và câu tuần 31
- 5
- 1
- 8
Tiếng Việt 2-Chính tả tuần 13
- 3
- 412
- 0
Một số kinh nghiệm BDHSG hình học lớp 5
- 5
- 1
- 23
HSG toán 9 + da
- 2
- 147
- 0
Một số biện pháp đẩy mạnh ứng dụng CNTH
- 11
- 333
- 0
các nhân tố ảnh hưởng đến chi đầu tư và tình hình kích cầu đầu tư ở nước ta
- 49
- 0
- 0
cơ cấu đầu tư và cơ cấu đầu tư hợp lý
- 42
- 0
- 0