2.1.1 Bộ biến tần trực tiếp ba pha
1. Biến tần trực tiếp cú thể trao đổi năng lượng với lưới điện một cỏch liờn tục. Nhất là đối với cỏc động cơ cụng suất lớn và cực lớn từ hàng trăm Kw đến vài Mw.
2. Ngoài ra tổn hao cụng suất ở biến tần trực tiếp cũng ớt hơn vỡ phụ tải chỉ nối với nguồn qua một phần tử đúng cắt, khụng phải qua hai phần tử và qua khõu trung gian như ở biến tần giỏn tiếp.
3. Sơ đồ van và qui luật điều khiển ở biến tần trực tiếp sẽ phức tạp hơn biến tần giỏn tiếp. Với kỹ thuật điện tử và kỹ thuật vi xử lý phỏt triển hiện nay thỡ vấn đề này hoàn toàn thực hiện được.
ẹ K ẹ f1 V 1 ~ a b c fr V r B ie ỏn ủ o ồi T 1 N 4 T 3 N 6 T 5 N 2 ẹ K 1 ẹ K 4 ẹ K 3 ẹ K 6 ẹ K 5 ẹ K 2
2.1.2.Biến tần giỏn tiếp
ẹ C a b c V 1 ~ T5 T3 T4 C 2 ẹ K Th 1 Th 2 T2 T T6 T1 C 1 H.b.1 Biến tần ỏp dựng thyristor H.b.2 Biến tần ỏp dựng transistor
ẹ K ẹ T 1 T 3 T 5 T 4 T 6 T 2 T 7 T 9 T 1 1 T 1 0 T 1 2 T 8 V 1 ~ D 1 D 3 D 5 D 6 D 4 ẹ K D 2 ẹ K ẹ V o + - T 1 T 4 T 3 T 5 T 6 T 2 D 1 D 4 D 3 D 6 D 5 D 2
2/Biến tần nguồn dũng và biến tần nguồn ỏp
Biến tần nguồn dũng
1. Biến tần nguồn dũng dựng chỉnh lưu cú điều khiển cựng với cuộn cảm tạo nờn nguồn dũng cung cấp cho nghịch lưu nguồn dũng song song.
2. Hệ thống tụ chuyển mạch được cỏch ly với tải qua hệ thống diode cỏch ly.
3. Dũng ra nghịch lưu cú dạng hỡnh chữ nhật, điện ỏp ra cú dạng tương đối Sin nếu phụ tải là động cơ. H.b.3 Biến tần dũng ba pha dựng thyristor h..b.4 Biến tần dũng ba pha dựng transistor
• Ưu điểm: của biến tần loại này khi dựng với động cơ khụng đồng bộ cú khả năng trả năng lượng về lưới. Với cụng suất nhỏ thỡ sơ đồ này khụng phự hợp vỡ hiệu suất kộm và cồng kềnh nhưng với cụng suất trờn 100 Kw thỡ đõy là một phương ỏn hiệu quả.
• Nhược điểm của sơ đồ này là hệ thống cụng suất thấp và phụ thuộc vào phụ tải nhất là khi cú tải nhỏ
Biến tần nguồn ỏp
– Biến tần nguồn ỏp với nguồn cú điều khiển
• Biến tần nguồn ỏp dựng nghịch lưu nguồn ỏp với đầu vào một chiều điều khiển được. Điện ỏp một chiều cung cấp ( dựng chỉnh lưu cú điều khiển hoặc chỉnh lưu khụng điều khiển) sau đú điều chỉnh nhờ bộ biến đổi xung ỏp một chiều.
• Biến tần nguồn ỏp cú dạng điện ỏp ra xung chữ nhật, biờn độ được điều chỉnh nhờ thay đổi điện ỏp một chiều.
• Hỡnh dạng và giỏ trị điện ỏp ra khụng phụ thuộc phụ tải, dũng điện tải xỏc định. • Điện ỏp ra cú độ mộo phi tuyến lớn, cú thể khụng phự hợp với một số loại phụ tải. • Hệ số cụng suất của sơ đồ khụng đổi, khụng phụ thuộc vào tải. Tuy nhiờn phải
qua nhiều khõu biến đổi và hiệu suất kộm, do đú chỉ phụ thuộc cho tải nhỏ, dưới 30KW.
• Ngày nay biến tần nguồn ỏp được chế tạo chủ yếu với điện ỏp biến điệu bề rộng xung.
– Biến tần nguồn ỏp biến điệu bề rộng xung
• Dựng chỉnh lưu khụng điều khiển ở đầu vào. Điện ỏp và tần số ở đầu ra sẽ hoàn toàn do phần nghịch lưu xỏc định.
• Nghịch lưu thường sử dụng cỏc van điểu khiển hoàn toàn như GTO, IGBT, Transistor cụng suất.
• IGBT hoặc Transistor cụng suất được sử dụng cho biến tần cụng suất tới 300 KW điện ỏp lưới đầu vào đến 690V. Tần số súng mang đến 12Khz đối với cụng suất 55KW , với cụng suất lớn hơn tần số này bị giới hạn dưới 3 Khz.
• GTO được sử dụng cho cỏc biến tần cụng suất trờn 300KW, điện ỏp lưới đến 690V tần số súng mang 1 Khz.
• Tần số đúng ngắt cao trong biến điệu bề rộng xung tạo ra điện ỏp đầu ra gần Sin hoặc chỉ cần những mạch lọc LC đơn giản là cú thể tạo điện ỏp hỡnh Sin tuyệt đối. – Việc dựng ngày càng nhiều cỏc Thyristor khúa bằng cực khiển hay Transistor cụng
suất trong cỏc bộ nghịch lưu ỏp chứng tỏ rằng bộ nghịch lưu dũng khụng được sử dụng rộng rói với truyền động cụng suất nhỏ vỡ gõy ra moment và va đập lớn, cỏc cuộn dõy cú kớch thước lớn và việc điều chỉnh tốc độ khú.
2.1.3.Lựa chọn phương ỏn.
Dựa vào ưu nhược điểm như trờn ta lựa chọn bộ biến tần nguồn ỏp với cấu chỳc như sau:
1) Bộ nghịch lưu ỏp 3 pha (cú thể sử dụng BJT cụng suất, IGBT, GTO,...) ở đõy ta dựng thyristor.
2) Bộ chỉnh lưu khụng điều khiển cầu 3 pha sử dụng Diot. Lựa chọn mạch chỉnh lưu ba pha khụng điều khiển hỡnh cầu
-Sơ đồ cầu cú chất lượng điện ỏp ra tốt hơn.Độ nhấp nhụ của điện ỏp thấp.
-Sơ đồ hỡnh cầu cú điện ỏp ngược đặt lờn van nhỏ hơn nờn ta cú thể chọn được loại van cú thụng số về điện ỏp ngược.
-Mỏy biến ỏp ứng với sơ đồ cầu được sử sụng triệt để hơn.