Thiết kế biến tần 3 pha điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ

MẠCH ĐỘNG LỰC

Chiều dòng điện trên tải được xác định theo chiều mũi tên, đến thời điểm 60o thì đảo trạng thái từ t5 sang t2. Do trên tải zc mang tính cảm nên dòng điện không đảo ngay lập tức mà năng lượng tích luỹ trong zc duy trì theo chiều cũ một thời gian, lúc đó buộc dòng diện duy trì phải thoát qua diod d2, qua tải về âm nguồn đến lucs dòng điện đổi chiều sẽ mang dòng điện duy trì thì d2 khoá. Chọn hệ số quá áp của tranzito là Kv = 1.6, thì cần phải chọn tranzito chịu được áp ngược là.

Vì tải đấu hình sao nên dòng qua mỗi tranzito lúc cực đại bằng dòng chỉnh lưu. Căn cứ vào kết quả trên, theo bảng I.2 Tranzito công suất trang 18, Sách điện tử công suất Nguyeãn Bính. Trong nghịch lưu có 3 pha không tải lúc nào cũng cần tụ Co khi nguồn En là mạch chỉnh lưu.

R > 0.66 thì không cần đến tụ Co và dòng do điện cảm tải pha này sẽ không trả về nguồn mà chạy qua pha khác (quẩn trong hệ ba pha tải ). Phần tử thực hiện nhiệm vụ đó là các van bán dẫn, do chúng làm việc trong mạch một chiều nên chỉ dùng thyristo thông thường nó không được khoá lại 1 cách tự nhiên ở giai đoạn âm của điện áp nguồn như khi làm việc với dòng xoay chiều. Nên ở đây có mạch chuyên dùng để khoá thyristo gọi là “ mạch khoá cưỡng bức” gây nhiều khó khăn trong thực tế.

Vì vậy hiện nay người ta các van điều khiển cả đóng và ngắt như tranzito bilolar. Tần số phải thay đổi trên một phạm vi rộng lớn mới có thể cung cấp một dải điện áp đầu ra. Tong trường hợp mức điện áp ra thấp nếu ta điều khiển theo phương pháp này sẽ làm thời gian Toff lớn gây nên hiện tượng gián đoạn dòng điện.

Việc sử dụng phương pháp điều khiển độ rộng xung tránh được phần nào nhược điểm trên nên nó có tính thích hợp cao hơn, do đó ta chọn phương pháp này để điều khiển. Diod Do dùng để ngăn chặn điện áp tự cảm từ cuộn kháng quá lớn khi chuyển mạch Tranzito từ mở sang khoá và do đó bảo vệ Tranzito khỏi quá áp đánh thủng UCEngmax. Giả sử rằng quá trình chuyển mạch điệnáp Uc là không đổi (quá trình quá độ điện áp trên tụ không đột biến ). Để tìm ΔImax, ta thực hiện như sau:. Chọn tụ điện C:. Dòng điện qua mạch chỉ có thành phần xoay chiều, vậy độ nhấp nhô của dòng điện tải bằng dòng điện chạy qua tụ C. dt Ci dt du. Để tính ΔUcmax, ta thực hiện như sau:. IV- BỘ LỌC SAU CHỈNH LƯU:. Một cách tương đối ta xem năng lượng tiêu tán trên bộ điều chỉnh điện áp và bộ lọc là không đáng kể thì ta có :Ud.Id =Uz.Iz. Hay Ud.Id =Uz.Iz⇒Id =Z.Iz Điện áp ΔUccó thể tính như sau:. Tìm trị số cực đại của ΔUc:. Để tránh hiện tượng cộng hương xay ra trong mạch ta cần chọn fL. Như vậy ta chọn trị số điện cảm và điện dung là:. Bộ chỉnh lưu có chức năng biến nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều, ở đây ta dùng mạch chỉnh lưu hình cầu không điều khiển, bộ chỉnh lưu bao gồm các nhóm van điều chỉnh lưu bà máy biến áp. + Van có tác dụng đóng mở tạo thành dòng một chiều. + Máy biến áp có tác dụng biến đổi điện áp nguồn phù hợp với yêu cầu càn thiết của phụ tải, cách ly phụ tải lưới điện để vận hành an toàn, cải thiện được dạng sóng nguồn điện lưới. Ngoài ra còn có tác dụng hạn chế tốc độ tăng của dòng anod. So với chỉnh lưu không điều chỉnh hình tia thì chỉnh lưu hình cầu có đặc điểm sau:. Sơ đồ chỉnh lưu và nguyên lý dạng sóng:. Sơ đồ chỉnh lưu hình cầu Sơ đồ chỉnh lưu hình tia. Tỉ số máy biến áp. Giá trị dòng điện chạy qua mỗi pha thứ cấp máy biến áp : ). Trị hiệu dụng dòng chảy qua trong mỗi pha sơ cấp máy biến áp ).

Vậy tại một tại điểm bất kỳ bao giờ cũng có hai van dẫn cho dòng chạy qua, 1 van ở nhóm Atod và van còn lại là ở nhóm Catod, mỗi van dẫn trong khoảng dẫn. Khi đó, điện áp Ua đặt vào đầu của tải còn điện áp Ub đi qua van D6 và đặt vào đầu còn lại của tải,.

MẠCH ĐIỀU KHIỂN

Khâu phát xung chủ đạo dùng IC555 làm việc ở chế độ phi ổn có tác dụng tạo ra dãy xung có tần số mong muốn. Vi mạch IC555 do hãng Signetics chế tạo gồm 2 khuyếch đại thuật toán OA1, OA2 thực hiện chức năng so sánh một Trigơ, một Transitor và 3 điện trở mỗi cái 5kΩ. Tụ C bắt đầu nạp điện từ +Vcc qua Ra , Rb điện áp trên tụ càng tăng.

Khi điện áp trên tụ C ≥ 2Ucc/3 thì bắt đầu 3 sẽ chuyển trạng tháivề mức thấp còn chân 7 sẽ ở mức cao, lúc này tụ C sẽ phóng điện, điện áp trên tụ càng giảm. Khi điện áp trên tụ giảm đến giá trị Uc ≤Ucc /3 thì đầu đổi mức trạng thái chuyển lên mức cao còn chân 7 chuyển về mức thấp, tụ điện C lại nạp điện trở lại, quá trình dao động cứ tiếp diễn, ở đầu ra chân 3 sẽ được dãy xung điều khiển và sau đó đưa đến khâu phân phối xung. + Khi T1 dẫn thì T4 khóa, tức là T1 có xung điều khiển thì T4 hoàn toàn không có xung điều khiển.

Để tạo được sự phân phối xung như vậy cần sử dụng các Trigơ với các đầu ra đảo và không đảo. Tại mọi thời điểm trong bộ nghịch lưu luôn có 3 Transitor ( trong 6 Transitor ) mở nên cần phải phân phối xung đến các Transitor phù hợp với yêu cầu mở trạng thái cần có của các Flip Flop D như sau. Dựa vào bảng trạng thái cho các Flip Flop D ta tìm được sự liên hệ giữa các đại lượng đầu vào và ra cần tối giản theo phương pháp Karnaugh.

Khâu khuyếch đại dùng linh kiện bán dẫn, trong đó sử dụng các phần tử ghép quang (Optocoptcur ) nhằm cách ly giữa mạch động lực và mạch điều khiển. Khi tín hiệu đưa vào chân B của Transitor Q1 từ các Trigơ ở mức logic ‘0’ thì Q1 ngưng dẫn , đầu vào và đầu ra của Optocoptaur không có dòng, do đó Q2 ngưng dẫn và Transitor T không được kích thích ở cực B. Vi mạch IC555 làm việc ở chế độ tự dao động, tần số dao động phụ thuộc vào sự phóng nạp của tụ C.

Vì có 6 xung ở đầu vào (xung CLOCK ) lấy từ IC555 thì ở đầu ra của Trigơ có 1 xung, như vậy tần số xung ra của các Trigơ xũng chính là tần số của điện áp xoay chiều trên tải f =. Theo tính toán trước, Transitor công suất T của phần nghịch lưu chọn loại BUX-48 có các thông số.