Bộ biến tần nguồn áp có hai bộ phận riêng biệt, đó là bộ phận động lực và bộ phận điều khiển:
Hình 3.1. Sơ đồ biến tần gián tiếp nguồn áp
Hình 3.2. Sơ đồ nguyên lý mạch lực biến tần nguồn áp
Biến tần nguồn áp gồm 2 phần sau: - Phần mạch lực.
- Phần mạch điều khiển.
Hình 3.3 Sơ đồ mạch động học
Bộ chỉnh lưu cầu 3 pha: Bộ chỉnh lưu: có nhiệm vụ biến đổi dòng xoay chiều có tần số f1 thành dòng một chiều.
Gồm 6 diode lực được mắc với nhau như sơ đồ hình sau:
Hình 3.4. Sơ đồ mạch chỉnh lưu cầu 3 pha
Nguyên lý hoạt động:
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 diode chỉnh lưu bằng 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 cần thiết của phụ tải, cách ly phụ tải lưới điện để vận hành an toàn, cải thiện được dạng sóng nguồn điện lưới. Ngoai ra còn có tác dụng hạn chế tốc độ tăng của dòng anôt.
+ Giá trị trung bình điện áp ra:
6 2 2 2 2 6 6 6 cos(0) 2,34 2 d f f U u d u π π θ π − = ∫ = Số đập mạch: n=6. Dòng qua van: 3 d v i i =
Điện áp ngược trên van: v f
U
U max = 6 2
Hình 3.5. Hình dạng điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu
Là bộ phận không thể thiếu được trong mạch động lực cho phép thành phần một chiều của bộ chỉnh lưu đi qua và ngăn chặn thành phần xoay chiều.Nó có tác dụng san bằng điện áp tải sau khi chỉnh lưu, thực hiện chức năng nguồn áp cho bộ nghịch lưu.
Hệ số san bằng của khâu lọc:
dmr dmv sb k k k =
Các sóng hài bậc cao sẽ rẽ qua tụ Cf, còn lại thành phần một chiều và một số sóng hài bậc thấp đi đến đầu vào của bộ nghịch lưu.
- Khối nghịch lưu:
Là bộ rất quan trọng trong bộ biến tần, nó biến đổi dòng điện một chiều được cung cấp tự bộ chỉnh lưu thành dòng điện xoay chiều có tần số f2
Nguyên lý hoạt động:
Cho góc mở của mỗi tthyristor là 800 và cứ 600 tiếp theo (kể từ khi tranzistor trước đó mở thì cho 1 thyristor khác mở). Như vậy trong cùng 1 thời gian có 3 thyristor mở.
Ở đây ta xét góc dẫn với tải đấu sao như thiết kế bằng cách xác định điện áp trên tải trong từng khoảng thời gian 600 (vě cứ 600 có một sự chuyển trạng thái mạch) với nguyên tắc van nào dẫn coi là thông mạch. Nhìn chung sơ đồ nó nào có dạng một pha tải nối tiếp với 2 pha đấu song song nhau. Với giả thiết là tải đối xứng.
Tụ C có nhiệm vụ đảm bảo điện áp nguồn ít bị thay đổi, mặt khác nó trao đổi năng lượng phản kháng với cuộn cảm
Vai trò của các diode: Hoán trả dòng phản kháng.
Ở mỗi thời điểm sơ đồ đều có một pha mắc nối tiếp với 2 pha đấu song song do vậy điện áp pha trên tải chỉ có hai giá trị hoặc Ed/3 (khi pha đó đấu song song với một pha khác) hoặc 2Ed/3 (khi nó đấu nối tiếp với hai pha khác đấu song song).
Giả thiết 3 pha của động cơ là đối xứng, ta có giá trị hiệu dụng của điện áp pha: n pha pha u E U 3 2 2 1 2 0 2 = = π ∫π b) Phần mạch điều khiển
Bộ điều khiển nghịch lưu gồm 3 khâu.
Hình 4.6. Sơ đồ của hệ thống điều khiển
- Khâu phát xung chủ đạo: là khâu tự dao động tạo ra xung điều khiển đưa đến bộ phận phân phối xung điều khiển đến từng thyristor. Khâu này đảm nhiệm điểu khiển xung một cách dể dàng, ngoài ra nó còn có thể đảm nhận luôn chức năng khuếch đại xung.
- Khâu phân phối xung: làm nhiệm vụ phân phối các xung điều khiển vào khâu phát xung chủ đạo.
- Khâu khuếch đại trung gian: có nhiệm vụ khuếch đi đại xung nhận được từ bộ phận phân phối xung đua đến đảm bảo kích thích mở van.