Đồ án thiết kế mạch nghịch lưu một pha

Mạch đơn giản dễ sử dụng Khoa Điện tử Tự động hóa Trường ĐHQT Hồng Bàng đào tạo các hệ Đại học, Liên thông Đại học từ Trung cấp chuyên nghiệp và Cao đẳng, mùa tuyển sinh 2016, Khoa tuyển sinh 2 ngành là Kỹ thuật điện – điện tử (Mã ngành D520201) và Trong đợt này có tổng cộng 31 đề tài tốt nghiệp của 67 sinh viên, các đề tài mang tính thực tiễn ứng dụng cao từ dân dụng đến công nghiệp, điển hình như hệ thống điều khiển nhà thông minh, máy khắc lazer hay máy phân loại sản phẩm tự động… Các đề tài là thành quả nghiên cứu và sáng tạo của sinh viên cùng sự hỗ trợ từ các giảng viên.

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển nhanh chóng của kỹ thuật bán dẫn công suất lớn, các thiết bịbiến đổi điện năng dùng các linh kiện bán dẫn công suất đã được sử dụng nhiều trong côngnghiệp và đời sống nhằm đáp ứng các nhu cầu ngày càng cao của xã hội Trong thực tế sửdụng điện năng ta cần thay đổi tần số của nguồn cung cấp, các bộ biến tần được sử dụngrộng rãi trong truyền động điện, trong các thiết bị đốt nóng bằng cảm ứng, trong thiết bịchiếu sáng Bộ nghịch lưu là bộ biến tần gián tiếp biến đổi một chiều thành xoay chiều cóứng dụng rất lớn trong thực tế như trong các hệ truyền động máy bay, tầu thuỷ, xe lửa

Trong thời gian học tập và nghiên cứu, được học tập và nghiên cứu môn Điện tử côngsuất và ứng dụng của nó trong các lĩnh vực của hệ thống sản xuất hiện đại Vì vậy để có thểnắm vững phần lý thuyết và áp dụng kiến thức đó vào trong thực tế, chúng em được nhận

đồ án môn học với đề tài: “Nghiên cứu chế tạo mạch nghịch lưu một pha” Với đề tài

được giao, chúng em đã vận dụng kiến thức của mình để tìm hiểu và nghiên cứu lý thuyết,đặc biệt chúng em tìm hiểu sâu vào tính toán thiết kế phục vụ cho việc hoàn thiện sản phẩm

Dưới sự hướng dẫn chỉ bảo nhiệt tình của thầy NGUYỄN TRUNG THÀNH cùng với sự

cố gắng nỗ lực của các thành viên trong nhóm chúng em đã hoàn thành xong đồ án của

mình Tuy nhiên do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót khithực hiện đồ án này Vì vậy chúng em rất mong sẽ nhận được nhiều ý kiến đánh giá, góp ýcủa thầy cô giáo, cùng bạn bè để đề tài được hoàn thiện hơn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn!

CHƯƠNG I : TỔNG QUAN VỀ CÁC MẠCH NGHỊCH LƯU 1.1 Động cơ điện xoay chiều 1 pha

Động cơ điện xoay chiều một pha là loại động cơ thường có công suất nhỏ không quá vài

KW trở xuống sử dụng điện xoay chiều 1 pha, được dùng phổ biến trong sản xuất nhỏ (máydụng cụ cầm tay) và trong đời sống (các loại quạt điện, đồ điện gia dụng), vì máy có cấu tạođơn giản, gọn nhẹ nên chỉ cần sử dụng nguồn điện có hai dây Thường có một số loại như:

• Động cơ điện không đồng bộ một pha có vòng ngắn mạch (công suất dưới 150w)

• Động cơ không đồng bộ một pha dùng tụ điện hoặc có vòng dây chập ngược

• Các kiểu động cơ này đều dùng rôto lồng sóc để chạy các máy gia dụng

• Động cơ điện vạn năng: cả stato và rôto đều có dây quấn

+Động cơ một pha không có từ trường quay độc đáo như động cơ nhiều pha Trường đảodấu (đảo ngược cực) giữa các cặp cực có thể được xem như hai trường quay theo hướngngược nhau Cho nên cần phải có từ trường thứ cấp làm rôto di chuyển theo một hướng nhấtđịnh Sau khi khởi động, trường stator đảo dấu sẽ quay tương đối so với rôto Một sốphương pháp thường được sử dụng là:

+Động cơ cực xẻ rãnh

Động cơ có cực xẻ rãnh là một loại động cơ một pha phổ biến Nó được sử dụng trong cácthiết bị yêu cầu mô-men xoắn khởi động thấp, chẳng hạn như quạt điện, máy bơm nhỏ hoặccác thiết bị gia dụng nhỏ Trong động cơ này, "cuộn xẻ rãnh" bằng đồng vòng đơn tạo ra từtrường chuyển động Một phần của mỗi cực được bao quanh bởi một cuộn dây hoặc vòngbằng đồng; dòng điện cảm ứng trong vòng chống lại sự thay đổi thông lượng qua cuộn dây.Điều này gây ra một khoảng thời gian trễ trong thông lượng đi qua các cuộn xẻ rãnh, do đócường độ trường tối đa di chuyển cao hơn trên mặt cực trên mỗi chu kỳ Điều này tạo ra từtrường quay ở mức độ thấp nhưng đủ lớn để quay cả rotor và tải trọng của nó Khi rôto tăngtốc độ, mô-men xoắn tích lũy đến mức đầy đủ của nó khi từ trường chính xoay vòng tươngứng với rôto quay.

+Động cơ tách pha

Một động cơ AC một pha phổ biến khác là động cơ cảm ứng tách pha ,thường được sử dụngtrong các thiết bị chính như máy điều hòa không khí và máy sấy quần áo So với động cơcực xẻ rãnh, những động cơ này có mô-men khởi động lớn hơn nhiều

Động cơ một pha có một cuộn khởi động thứ cấp lệch pha 90 độ cho cuộn chính, luôn luôn

nằm giữa các cực của cuộn dây chính và được kết nối với cuộn dây chính bằng một bộ tiếpđiểm điện Các cuộn dây của cuộn dây này được quấn với ít vòng quay và dây quấn cũngnhỏ hơn cuộn chính, vì vậy nó có điện cảm thấp hơn và trở kháng cao hơn Vị trí của cuộndây tạo ra một sự dịch chuyển pha nhỏ giữa thông lượng của cuộn dây chính và thông lượngcủa cuộn khởi đong, làm rôto quay Khi tốc độ của động cơ đủ để vượt qua quán tính củatải, các tiếp điểm được mở tự động bằng công tắc ly tâm hoặc rơle điện Hướng xoay đượcxác định bởi kết nối giữa cuộn dây chính và mạch khởi động Trong các ứng dụng mà động

cơ yêu cầu quay cố định, một đầu của mạch khởi động được kết nối vĩnh viễn với cuộn dâychính, với các tiếp điểm tạo kết nối ở đầu kia

+ Động cơ khởi động bằng tụ điện

Động cơ khởi động bằng tụ điện là động cơ cảm ứng tách pha với tụ điện khởi động đượcmắc nối tiếp với cuộn khởi động, tạo ra mạch LC tạo ra sự lệch pha lớn hơn (và do đó, mômen khởi động lớn hơn nhiều) so với động cơ tách pha và động cơ cực xẻ rãnh

+ Động cơ khởi động bằng điện trở

Động cơ khởi động trở kháng là động cơ cảm ứng tách pha có mạch khởi động được mắcnối tiếp với cuộn khởi động, tạo ra điện kháng Mạch khởi động hỗ trợ việc khởi động vàhướng quay ban đầu Cuộn khởi động quấn bằng dây nhỏ và có ít vòng hơn nên có trở caohơn và ít cảm ứng điện từ hơn Cuộn chính được làm bằng dây lớn hơn với số vòng quấnlớn hơn khiến nó trở nên ít điện trở và cảm ứng hơn

+ Động cơ tụ tách vĩnh cửu (Động cơ PSC)

Một dạng khác là động cơ tụ tách vĩnh cửu (PSC) Còn được gọi là động cơ chạy bằng tụđiện, loại động cơ này sử dụng tụ điện không phân cực với điện áp làm việc cao để tạo ra sựlệch pha giữa cuộn khởi động và cuộn chạy Động cơ PSC là loại động cơ dùng chủ yếu ởchâu Âu và nhiều nơi thế giới, nhưng ở Bắc Mỹ, chúng thường được sử dụng trong các ứngdụng có mô-men xoắn thay đổi (như quạt gió, quạt và máy bơm) và các trường hợp đòi hỏithay đổi tốc độ

Một tụ điện có điện dung tương đối thấp và điện áp làm việc tương đối cao, được mắc nốitiếp với cuộn khởi động và duy trì trong mạch trong toàn bộ chu kỳ hoạt động Giống nhưcác động cơ lệch pha khác, cuộn chính sử dụng cuộn khởi động nhỏ hơn và chiều xoay đượcthay đổi bằng cách đảo chiều kết nối giữa cuộn chính và mạch khởi động, hoặc bằng cáchthay đổi chiều phân cực cuộn chính trong khi cuộn khởi động luôn được kết nối với một tụ

điện Tuy nhiên, có những khác biệt đáng kể; việc sử dụng công tắc ly tâm nhạy tốc độ yêucầu các động cơ lệch pha khác phải hoạt động gần như là ở tốc độ tối đa Động cơ PSC cóthể hoạt động trong phạm vi tốc độ rộng, thấp hơn nhiều so với tốc độ điện của động cơ.Ngoài ra, đối với các ứng dụng như dụng cụ mở cửa tự động yêu cầu động cơ đảo chiềuthường xuyên, việc sử dụng cơ cấu yêu cầu động cơ phải chậm lại gần như dừng lại trướckhi kết nối với cuộn khởi động được thiết lập lại Kết nối 'vĩnh viễn' với tụ điện trong động

cơ PSC có nghĩa là việc thay đổi chiều quay là tức thời

+ Động cơ ba pha có thể được chuyển đổi thành động cơ PSC bằng cách tạo hai cuộn dâythông thường và kết nối thứ ba thông qua một tụ điện để hoạt động như một cuộn dây khởiđộng Tuy nhiên, định mức công suất cần phải lớn hơn ít nhất 50% so với động cơ một pha

có thể so sánh do một cuộn dây không sử dụng

1.1.1 Cấu tạo

Động cơ điện gồm có hai phần chính là stator và rotor Stato gồm các cuộn dây của ba phađiện quấn trên các lõi sắt bố trí trên một vành tròn để tạo ra từ trường quay Rôto hình trụ cótác dụng như một cuộn dây quấn trên lõi thép Khi mắc động cơ vào mạng điện xoay chiều,

từ trường quay do stato gây ra làm cho rôto quay trên trục Chuyển động quay của rôtođược trục máy truyền ra ngoài và được sử dụng để vận hành các máy công cụ hoặc các cơcấu chuyển động khác

1.1.2 Nguyên lý hoạt động

Stato của động cơ xoay chiều 1 pha gồm hai cuộn dây đặt lệch nhau 1 góc, một dây nốithẳng với mạch điện, dây kia nối với một mạng điện qua một tụ điện Cách mắc như vậylàm cho hai dòng điện trong hai cuộn dây lệch pha nhau và tạo ra từ trường quay Động cơxoay chiều một pha chỉ tạo được công suất nhỏ, nó chủ yếu được dùng trong các dụng cụgia đình như quạt điện, máy hút bụi, máy bơm nước

- Một số động cơ thường gặp trong thực tế

1.2 Tổng quan về nghịch lưu

1.2.1 Các khái niệm cơ bản:

Trong công nghệ, ta thường gặp vấn đề biến đổi điện áp một chiều thành điện xoaychiều và ngược lại bằng các thiết bị nắn điện Các thiết bị đó được gọi là nghịch lưu

Vậy nghịch lưu là quá trình biến đổi năng lượng một chiều thành năng lượng xoaychiều Các sơ đồ nghịch lưu được chia làm hai loại: Sơ đồ nghịch lưu làm việc ở chế độ phụthuộc vào lưới xoay chiều và sơ đồ nghịch lưu làm việc ở chế độ độc lập (với các nguồn độclập như ắc quy, máy phát một chiều ) Nghịch lưu làm việc ở chế độ phụ thuộc có sơ đồnguyên lý giống như chỉnh lưu có điều khiển.

Mạch nghịch lưu phụ thuộc là mạch chỉnh lưu trong đó có nguồn một chiều được đổidấu so với chỉnh lưu và góc mở ∝ của các tiristo thoả mãn điều kiện (π/2 <α<π ) lúc đócông xuất của máy phát điện một chiều trả về lưới xoay chiều.Tần số và điện áp nghịch lưunày phụ thuộc vào tần số điện áp lưới xoay chiều

Nghịch lưu độc lập làm nhiệm vụ biến đổi điện áp một chiều từ các nguồn độc lập(không phụ thuộc vào lưới xoay chiều) thành xoay chiều với tần số pha tuỳ ý Tần số vàđiện áp nghịch lưu Nói chung có thể điều chỉnh tuỳ ý Có hai dạng sơ đồ nghịch lưu độc lập

là mạch cầu và mạch dùng biến áp có trung tính

Sơ đồ nghịch lưu lập được chia là ba loại cơ bản:

Nghịch lưu độc lập nguồn dòng là loại nghịch lưu mà được cung cấp từ nguồn dòngmột chiều

Nghịch lưu cộng hưởng, khác với hai dạng nghịch lưu trên ở chỗ các quá trình xẩy ratrong mạch qua các khoá được đặc trưng bởi nguồn cung cấp và các cuộn cảm được mắcthêm vào hay có sẵn của tải Chính vì thế mà dòng ở mạch tải có dạng gần sin.

Khi đưa xung vào mở cặp van T1, T2, dòng điện iN = id = Id Đồng thời, dòng qua tụ Ctăng lên đột biến, tụ C bắt đầu được nạp điện với dấu “+” ở bên trái và dấu “-” ở bên phải.Khi tụ C nạp đầy, dòng qua tụ giảm về không

Do iN = iC + iZ = Id = const, nên lúc đầu dòng qua tải nhỏ và sau đó dòng qua tải tănglên Sau một nửa chu kỳ (t = t1) người ta đưa xung vào mở cặp van T3, T4 Cặp van T3, T4

mở tạo ra quá trình phóng điện của tụ C từ cực “+” về cực “-” Dòng phóng ngược chiều vớidòng qua T1 và T2 sẽ làm cho T1, T2 bị khóa lại Quá trình chuyển mạch xảy ra gần như tức

thời Sau đó, tụ C sẽ được nạp điện theo chiều ngược lại với cực tính “+” ở bên phải và “-”

ở bên trái Dòng nghịch lưu iN = id = Id nhưng đã đổi dấu

Hình 2.1: Sơ đồ một pha có điểm trung tính và biểu đồ xung của sơ đồ cầu một pha.

Đến thời điểm (t = t2) người ta đưa xung vào mở T1, T2 thì T3, T4 sẽ bị khóa lại và quátrình được lặp lại như trước Như vậy, chức năng cơ bản của tụ C là làm nhiệm vụ chuyểnmạch cho các tiristor Ở thời điểm t1, khi mở T3, T4, tiristor T1, T2 sẽ bị khóa lại bởi điện ápngược của tụ C đặt lên

Khoảng thời gian duy trì điện áp ngược t1 ÷ t’ 1 = tk ≥ toff; toff là thời gian khóa củatiristor hay chính là thời gian phục hồi tính chất điều khiển

ω.tk = β là góc khóa của nghịch lưu.

b) Ảnh hưởng của điện cảm đầu vào L d đối với chế độ làm việc của nghịch lưu:

Dòng điện vào của nghịch lưu (id) ảnh hưởng lớn đối với chế độ làm việc của nó.Dòng đầu vào phụ thuộc vào giá trị của điện cảm Ld

Hình 2.2:Ảnh hưởng của điện cảm L d đối với chế độ làm việc của nghịch lưu.

a) L d = ∞; b) L d hữu hạn nhưng dòng I d là liên tục; c) Dòng I d gián đoạn.

Nếu điện cảm vào đủ lớn , dòng điện được san phẳng, nguồn vào thực chất là nguồndòng Dạng dòng qua tiristor là dạng xung chữ nhật, do đó dòng điện của nghịch lưu cũng làdạng xoay chiều dạng xung chữ nhật, và thời gian khóa (tk) của nghịch lưu là lớn nhất Khiđiện cảm đầu vào chiếm một giá trị trung bình nào đó mà vẫn đảm bảo dòng là liên tục , lúcnày dạng sóng điện nhấp nhô do vẫn chứa các sóng điều hòa bậc cao Dạng điện áp gần vớihình sin hơn, nhưng thời gian khóa của tiristor bị giảm xuống

Khi dòng điện vào là gián đoạn, giá trị điện cảm không đủ để duy trì nguồn là nguồndòng thì thời gian tk là bé nhất

Đối với nghịch lưu dòng điện, quan trọng nhất là quá trình chuyển mạch của tiristor.Phụ tải luôn ảnh hưởng đến quá trình chuyển mạch, do vậy để đảm bảo nghịch lưu làm việctin cậy thì thời gian tk phải đủ lớn, tức là nguồn đầu vào phải luôn luôn đảm bảo là nguồndòng.

c) Ảnh hưởng của phụ tải đối với với chế độ làm việc của nghịch lưu:

Ta xét trường hợp Ld = ∞ (điện cảm vô cùng lớn) Sơ đồ trên hình 3.2 có thể thay thếbằng sơ đồ hình 3.4a

Hình 2.3: a) Sơ đồ thay thế của nghịch lưu dòng một pha.

b) Ảnh hưởng của tải đối với điện áp.

Ta có phương trình của điện áp trên tải:

T t

C R T

C R

t C

R T

t

t t

t t

e T

C R e

e e

E U

2

2

2

2

1 4 1

2 1

.

Từ phương trình trên ta thấy điện áp trên tải biến thiên theo quy luật hàm mũ cơ số e.

Khi thay đổi phụ tải như giảm dòng tải, dòng qua tụ sẽ ít thay đổi vì C const

I dt

du C C

=

=

(nguồndòng)

những đường gần tuyến tính (đường 1 trên hình 3.4b), góc khóa β = ω.tk ≈ π/2., với tk là thờigian khóa của nghịch lưu

Nghịch lưu dòng không có khả năng làm việc ở chế độ không tải, vì nếu Rt → ∞ thì

Ut → ∞ và id → ∞ Trên thực tế khi Rt lớn vô cùng thì điện áp trên tải cũng tiến đến giá trịrất lớn, do đó quá trình chuyển mạch không thể thực hiện được, cũng như không có thiết bịbán dẫn nào chịu đựng nổi độ quá điện áp lớn như vậy

Ngược lại, khi tăng phụ tải (tương đương với việc giảm giá trị Rt), lúc này dòng nạpcho tụ sẽ giảm, ngược lại dòng phóng của tụ qua tải sẽ tăng lên Điều đó dẫn đến giảm nănglượng tích trữ trong tụ, dạng điện áp trên tải sẽ có dạng gần với hình chữ nhật, nhưng góc βcũng giảm đáng kể và ảnh hưởng đến quá trình chuyển mạch của nghịch lưu (đường 2 hình2.3b)

Thời gian tk là thời gian duy trì điện áp ngược đặt lên tiristor Góc khóa β của nghịchlưu phụ thuộc vào tần số, phụ tải và tụ chuyển mạch

Để thỏa mãn điều kiện làm việc của nghịch lưu thì βmin>ω.toff

1.2.3 Nghịch lưu dòng ba pha.

Trong thực tế, nghịch lưu dòng ba pha được sử dụng phổ biến vì công suất của nó lớn

và đáp ứng được các ứng dụng trong công nghiệp

Hình 2.4: Nghịch lưu dòng ba pha (a) và biểu đồ xung (b).

Cũng giống như nghịch lưu dòng một pha, nghịch lưu dòng ba pha cũng sử dụngtiristor Do đó, có thể khóa được các tiristor cần phải có tụ chuyển mạch (C1, C3, C5) Vì lànghịch lưu dòng nên nguồn đầu vào phải là nguồn dòng, vì vậy Ld = ∞

Để đảm bảo khoá được các tiristor và tạo ra hệ thống dòng điện ba pha đối xứng thìluật dẫn điện của các tiristor phải tuân theo đồ thị trên hình vẽ Qua đồ thị, ta thấy mỗi vanđộng lực chỉ dẫn trong khoảng thời gian λ = 1200

Qúa trình chuyển mạch bao giờ cũng diễn ra đối với các van trong cùng một nhóm

Xét khoảng thời gian 0 ÷ t1: lúc này T1 và T6 dẫn Dòng điện sẽ qua T1, ZA, ZB và T6.Đồng thời sẽ có dòng nạp qua tụ C1 qua T1 - C1- T6 Khi tụ C1 được nạp đầy thì dòng qua tụbằng không Tụ C1 được nạp với dấu điện áp (như hình 3.5a) để chuẩn bị cho quá trìnhchuyển mạch khoá T1 Tại thời điểm t = t2, khi mở T3, điện áp ngược của tụ C1 đặt lên T1 bịkhoá lại Tương tự như vậy, khi T2 và T3 dẫn (t2 ÷ t3) thì tụ C3được nạp với dấu điện áp đểchuẩn bị khoá T3

Đối với nhóm catốt chung T2, T4, và T6, quá trình chuyển mạch cũng diẽn ra như vậy

Ví dụ tụ C5 được nạp trong khoảng t1 ÷ t2 (khi T1 và T2 dẫn) với dấu đảm bảo để khoá T4 khi

mở T2 tại thời điểm t3

Để tính toán nghịch lưu dòng người ta cũng sử dụng phương pháp tính vectơ Đưavào Ut, It và φ ta dựng vectơ Ut và It.Cần xác định dải điều chỉnhđể xác định βmax Sau đó từđiểm đầu của vectơ It kẻ đường AD vuông góc với Ut Đoạn AD chính là vectơ IC Vectơ ICgồm hai đoạn:

- Đoạn AC tương ứng với IC1 dùng để bù công suát phản kháng của tải:

Dòng trung bình qua tiristor có thể suy ra từ đồ thị: IT = ID/2

Điện áp nguồn lớn nhất được giới hạn bởi góc βmax:

Umax = cos max

.

β

E a

Hình 2.5: Đồ thị vectơ.

Như đã nói ở mục nghịch lưu nguồn dòng một pha, vì tải luôn luôn mắc song songvới tụ chuyển mạch nên giữa tải và tụ luôn có sự trao đổi năng lượng, ảnh hưởng này làmcho đường đặc tính ngoài khá dốc và hạn chế vùng làm việc của nghịch lưu dòng Để giảmảnh hưởng của tải đến quá trình nạp tụ C, người ta sử dụng diode ngăn cách (D1, D2, D3, D4,D5, D6) Việc sử dụng các diode này đồi hỏi phải chia tụ chuyển mạch làm hai nhóm : nhómC1, C3, C5 dùng để chuyển mạch cho các van T1, T3, T5; còn nhóm C2, C4, C6 dùng đểchuyển mạch cho các van T2, T4, T6.

Nghịch lưu dòng, như đã phân tích ở trên không chỉ tiêu thụ công suất phản kháng

mà còn phát ra công suất tác dụng vì: dòng id không đổi hướng, nhưng dấu điện áp trên haiđầu nguồn có thể đảo dấu Điều đó có nghĩa khi nghịch lưu làm việc với tải là động cơ điệnxoay chiều thì động cơ có thể thực hiện quá trình hãm tái sinh

Hình 2.6: Nghịch lưu dòng ba pha có diode ngăn cách.

1.2.4 Nghịch lưu áp một pha.

Nghịch lưu áp là thiết bị đổi nguồn áp một chiều thành nguồn áp xoay chiều ba phavới tần số tuỳ ý

Nguồn áp là nguồn được sử dụng phổ biến trong thực tế Hơn nữa, điện áp ra củanghịch lưu áp có thể điều chế theo phương pháp khác nhau để có thể giảm được sóng điềuhoà bậc cao Trước kia nghịch lưu áp bị hạn chế trong ứng dụng vì công suất của các vanđộng lực điều khiển hoàn toàn còn nhỏ Hơn nữa, việc sử dụng nghịch lưu áp bằng tiristorkhiến cho hiệu suất của bộ biến đổi giảm, sơ đồ điều khiển phức tạp Ngày nay, công suấtcác van động lực như: MOSFET, GTO càng trở nên lớn và có kích thước gọn nhẹ, do đónghịch lưu áp trở thành bộ biến đổi thông dụng và được chuẩn hoá trong các bộ biến tầncông nghiệp Do đó, sơ đồ nghịch lưu áp được trình bày dưới đây sử dụng van điều khiểnhoàn toàn.

Trong quá trình nghiên cứu, ta giả thiết các van động lực là các khoá điện tử lý tưởng,tức là thời gian đóng và mở bằng không nên điện trở nguồn bằng không

 Cấu tạo:

Sơ đồ nghịch lưu áp một pha gồm 4 van động lực chủ yếu là: T1, T2, T3, T4 và cácdiode D1, D2, D3, D4 dùng để trả công suất phản kháng của tải về lưới và như vậy tránh đượchiện tượng quá áp ở đầu nguồn

Tụ C được mắc song song với nguồn để đảm bảo cho nguồn đầu vào là nguồn haichiều (nguồn một chiều thường được cấp bởi chỉnh lưu chỉ cho phép dòng đi theo mộtchiều) Như vậy, tụ C thực hiện việc tiếp nhận công suất phản kháng của tải, đồng thời tụ Ccòn đảm bảo cho nguồn đầu vào là nguồn áp (giá trị C càng lớn nội trở của nguồn càng nhỏ,

và điện áp đầu vào được san phẳng)

 Nguyên lý làm việc:

Ở nửa chu kỳ đầu tiên (0 ÷ θ2) cặp van T1, T2 dẫn điện; phụ tải được đấu vào nguồn

Do nguồn là nguồn áp nên điện áp trên tải là Ut = E (hướng dòng điện là đường nét đậm).Tại thời điểm 0 = θ2, T1 và T2 bị khoá, đồng thời T3 và T4 mở ra Tải sẽ được đấu vào nguồntheo chiều ngược lại, tức là dấu điện áp trên tải sẽ đảo chiều và Ut = -E tại thời điểm θ2 Do

tải mang tính trở cảm nên dòng vẫn giữ nguyên hướng cũ (đường nét đậm) T1, T2 đã bịkhoá, nên dòng phải khép mạch qua D3, D4 Suất điện động cảm ứng trên tải sẽ trở thànhnguồn trả năng lượng thông qua D3, D4 về tụ C (đường nét đứt).

Hình 2.7: Nghịch lưu áp cầu một pha.

Tương tự như vậy, khi khoá cặp T3, T4 dòng tải sẽ khép mạch qua D1, D2 Đồ thị điện

áp tải Ut, dòng tải it, dòng qua diode iD và dòng qua tiristor được biểu diễn như trên hình1.8

Hình 2.8: Đồ thị nghịch lưu áp cầu một pha.

1.2.5 Nghịch lưu áp ba pha.

Hình 2.9: Sơ đồ nghịch lưu áp ba pha.

Sơ đồ nghịch lưu áp ba pha được ghép từ ba sơ đồ một pha có điểm trung tính Đểđơn giản hoá việc nghiên cứu ta giả thiết:

- Van lý tưởng đóng mở tức thì

- Nguồn có nội trở nhỏ vô cùng và dẫn điện theo hai chiều

- Van động lực cơ bản (T1, T2, T3, T4 , T5, T6) làm việc với chế độ dẫn điện λ = 1800

- Za = Zb = Zc