Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động biến tần

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THƠNG VẬN TẢI TP HỒ CHÍ MINH KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO ĐỀ TÀI Môn Học: Điện Tử Công Suất Đề tài: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động biến tần Mục lục Tổng quan điện tử công suất Giới thiệu biến tần Cấu tạo đơn giản biến tần nguyên lý hoạt động Nguyên lý tạo dòng điện điện áp Một số vấn đề khác Ứng dụng sống Tổng quan điện tử công suất ( ĐTCS ) • Điện tử cơng suất chun ngành nghiên cứu phương pháp thiết bị dùng để biến đổi điều khiển lượng điện • Chúng ta sử dụng loại lượng điện khác nhau, có loại dùng điện chiều, có loại dùng điện xoay chiều, mức điện áp khác nhau, tần số khác nhau, đặc biệt để điều khiển hoạt động thiết bị đó, ta cần điều khiển nguồn lượng điện cấp cho • Có thể nói điện tử cơng suất dùng thiết bị điện tử với thuật toán điều khiển nhằm biến đổi điều khiển lượng điện - Các biến đổi điện tử cơng suất • Điện xoay chiều –>> Điện chiều: chỉnh lưu • Điện chiều –>> Điện chiều: biến đổi điện áp chiều • Điện chiều –>> Điện xoay chiều: nghịch lưu • Điện xoay chiều –>> Điện xoay chiều: biến đổi điện áp xoay chiều - Các linh kiện chuyển mạch dùng điện tử công suất: Diode, SCR, DIAC, TRIAC, IGBT, GTO… Giới thiệu • Biến tần thiết bị dùng để thay đổi tốc độ động xoay chiều pha thơng qua việc thay đổi tần số dịng điện xoay chiều pha •Cơng   thức tốc độ quay ( đơn vị: rpm) Đây công thức tốc độ quay động pha, theo cơng thức có cách để thay đổi tốc độ quay động pha là: thay đổi p ( số cực động ), thay đổi s ( độ trượt ), cuối thay đổi f ( tần số dòng điện đầu vào ) Và biến tần thiết bị dùng để thay đổi tần số f dịng điện đầu vào, từ điều chỉnh tốc độ động Phân loại,và nguyên lý hoạt động biến tần Có nhiều phương pháp phân loại biến tần a) Phân loại theo phương pháp biến đổi: - Biến tần trực tiếp - Biến tần gián tiếp b) Phân loại theo nguồn nghịch lưu : - Biến tần nguồn dòng - Biến tần nguồn áp c) Phân loại theo nguồn cấp : - Biến tần pha - Biến tần ba pha d) Phân loại theo phương pháp điều khiển: - Điều khiển cổ điển - Điều khiển vector - Điều khiển PWM - Điều khiển ma trận Sơ đồ mạch động lực điều khiển biến tần Sơ đồ mạch động lực ( Frequency Converter ) 3.4 Mạch xạc DC bus khởi động, cầu Thyristor - Điện áp DC bus điều khiển cầu chỉnh lưu có điều khiển - Phương pháp điều khiển phức tạp hơn, gọn nhẹ Nguyên lý tạo dòng điện điện áp 4.1 Biến tần nguồn dòng pha Là loại biến tần sử dụng nguyên lý nghịch lưu dòng điện Nguồn cấp cho phần nghịch lưu nguồn dòng DC ổn định 4.2 Biến tần nguồn áp Là loại biến tần sử dụng nguyên lý nghịch lưu điện áp Nguồn cung cấp cho phần nghịch lưu nguồn điện áp chiều ổn định 4.3 Nguyên lý đóng cắt cầu nghịch lưu Xung tam giác xung mang, có tần số tần số đóng cắt IGBT - Các điện áp pha điện áp mong muốn - Hãm • 5.1 Hãm DC Injection 5.1 Hãm DC Injection - Cấp nguồn điện DC vào pha stator, sử dụng PWM tạo dòng điện chiều pha stator - Động hoạt động máy phát điện chiều, điện sinh mạch rotor biến thành nhiệt rotor - Hiệu hãm giảm dần tốc độ thấp 5.2 Hãm động 5.2 Hãm động (tt) - Xảy động làm việc Q2, chế độ máy phát, tốc độ rotor lớn tốc độ từ trường quay (tạo tần số biến tần) - Cơ từ động chuyển thành điện nạp vào DC bus - Mạch logic đóng Transitor S để xả điện qua điện trở R - Là kỹ thuật hãm phổ biến 5.2 Hãm động (tt) - Mạch logic đóng Transitor S để xả điện qua điện trở R theo ngưỡng điện áp DC bus 5.2 Hãm động năng(tt) • ĐẤU NỐI THỰC TẾ BẢO VỆ VÀ TÍNH TỐN Rhãm PO (+) PA PB L1 U L2 V M L3 W PC (-) 5.2 Hãm động (tt) - Điện trở hãm điện trở công suất (tỏa nhiệt), đấu bên biến tần - Cần làm mát cho điện trở hãm, bảo vệ nhiệt (relay nhiệt) - Giá trị R điện trở hãm chọn theo điện áp DC bus transitor xả, nhà cung cấp biến tần - Giá trị công suất tỏa nhiệt điện trở hãm phải tích theo chu kỳ nhiệm vụ: • P = hãm/ thời gian hãm 5.3 Hãm tái sinh – trả điện lưới Mạch nghịch lưu phụ thuộc dùng SCR 5.3 Hãm tái sinh – trả điện lưới - Hãm tái sinh hoạt động Q2, Q4 - Đòi hỏi nghich lưu SCR IGBT (Active Front End) - Tiết kiệm lượng, hãm nhanh Thích hợp tải ngắn hạn lặp lại - Chi phí đầu tư cao, khơng thích hợp với tải thay đổi 5.3 Hãm tái sinh – trả điện lưới THANK YOU FOR LISTENING ...Đề tài: Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động biến tần Mục lục Tổng quan điện tử công suất Giới thiệu biến tần Cấu tạo đơn giản biến tần nguyên lý hoạt động Nguyên lý tạo dòng điện... hoạt động Sơ đồ nguyên lý mạch động lực Biến Tần Nguyên lý hoạt động 3.1 Phương pháp biến đổi biến tần • Phương pháp trực tiếp - Sơ đồ cấu trúc: - Nguyên lý: • Phương pháp gián tiếp: - Sơ đồ cấu. .. điều chỉnh tốc độ động Phân loại,và nguyên lý hoạt động biến tần Có nhiều phương pháp phân loại biến tần a) Phân loại theo phương pháp biến đổi: - Biến tần trực tiếp - Biến tần gián tiếp b) Phân