Trên hình 1.19 là sơ đồ khối bộđiều chỉnh của dòng có đặc tính trễ của một pha. ở bộ điều chỉnh dòng, tín hiệu đặt dòng điện pha ia* được so sánh với giá trị dòng điện thực ia. Sai lệch dòng điện đặt vào khâu so sánh có dải trễ 2∆I. Khi dòng điện có xu hướng vượt quá giá trịđặt ia + ∆I, một nhánh của nghịch lưu sẽ dẫn (ví dụ, TA_ mở, TA+ khóa). Ngược lại, khi dòng điện có xu hướng nhỏ hơn ia + ∆I, TA_ khóa, TA+ mở. Một mạch khóa logic đảm bảo cho mạch nghịch lưu chuyển mạch bình thường, tránh xảy ra ngắn mạch nguồn một chiều.
27
Hình 1.19: Sơđồ khối bộđiều chỉnh dòng điện xoay chiều có trễ
Hệ thống điều khiển dòng điện trễ có cấu trúc đơn giản và cho phép điều khiển chính xác biên độ dòng điện. Nhược điểm của mạch điều khiển dòng điện có trễ là tần số chuyển mạch thay đổi trong dải rộng, phụ thuộc vào mức độ thay đổi của dòng điện từ giá tri cao nhất đến giá trị thấp nhất và ngược lại. Sự thay đổi đó phụ thuộc vào điện áp một chiều, sức điện động và điện cảm stato. Do đó tần số chuyển mạch sẽ thay đổi trong từng khoảng thòi gian khác nhau của dạng sóng dòng điện đặt. Hình 1.20 minh họa mức độ thay đổi tần số chuyển mạch của dạng dòng điện điển hình. Sự thay đổi tần số chuyển mạch sẽảnh hưởng đến chất lượng của hệ thống điều khiển dòng điện. Như sự phân tích làm việc ở trên, dễ dàng thấy rằng, sai số dòng điện của mạch dòng điện có trễ gấp đôi trị số của dải trễ (2∆I).
Có thể phân tích các đặc tính của bộ điều khiển dòng điện có trễ thông qua đồ thị chuyển mạch trong mặt phẳng phức như hình 1.21. Trên hình 1.21a là đồ thị pha của vectơ dòng điện, iqds là vectơ dòng điện đặt, iqds là vectơ dòng điện thực và ∆is là vectơ sai lệch dòng điện trong mặt phẳng phức. Sai lệch dòng điện dây pha (∆ia) là hình chiếu của vectơ ∆is trên trục pha a. Bộ điều khiển có trễ pha a sẽ phát tín hiệu điều khiển các phần tử chuyển mạch công suất của các nhánh pha a khi ∆ia vượt ra khởi vùng trễ có độ rộng 2h giới hạn bởi 2 đường chuyển mạch vuông góc với đường trục pha a. Đồ thị
28
chuyển mạch cho dòng điện 3 pha sẽ di chuyển theo vectơ dòng điện đặt với tâm luôn cốđịnh tại đầu mút của vectơ dòng điện đặt như hình 1.21b.
Hình 1.20: Dạng dòng điện đặt và thực Có thể phân tích
Hình 1.21: Các đồ thị chuyển mạch dòng
29
b. Đồ thị chuyển mạch ba pha
Đặc điểm điển hình của bộđiều khiển dòng điện có trễ là các mút vectơ dòng điện bị giới hạn bên trong một đa giác 6 cạnh của đồ thị chuyển mạch. Khi bất cứ sai lệch dòng điện của pha nào vượt qua các giới hạn của vùng chuyển mạch, các nhánh của nghịch lưu của pha tương ứng sẽ chuyển mạch theo xu hưởng làm giảm sai lệch dòng điện của pha đó.