Hình (2.14) là một biến thể của bộ biến đổi với ít hơn 2 chuyển mạch trên một pha nhưng vẫn đảm bảo sự độc lập trong điều khiển giữa các pha. Đối với bộ biến đổi này, ta sẽ sử dụng 3 chuyển mạch và 3 diode cho 2 pha. Cấu hình bộ biến đổi
này bị hạn chế bởi số pha của động cơ từ trở thay đổi phải là số chẵn. Các chuyển mạch và sẽ mang dòng của 2 pha trong một chu kỳ chuyển mạch do đó tần suất đóng cắt của chúng sẽ cao hơn các chuyển mạch pha , , . Trên hình (2.15) là dạng sóng dòng điện và điện áp của bộ biến đổi. Để cung cấp dòng cho cuộn dây pha a ta ON đồng thời 2 van và , khi đó nguồn điện áp một chiều sẽđược đặt lên 2 đầu cuộn dây pha a, dòng điện sẽ đi từ cực dương của nguồn qua van , cuộn dây pha a, van và trở về cực âm của nguồn, dòng tăng dần. Khi dòng vượt quá giá trị dòng đặt một lượng thì van được OFF, lúc này năng lượng tích trữ trong cuộn dây pha a được giải phóng, giữ cho dòng điện trong cuộn dây pha a vẫn chảy theo chiều cũ, dòng điện sẽ chảy khép kín từ a đến a’ qua van , diode , nếu bỏ qua sụt áp trên van và diode thì điện áp trên cuộn dây pha a lúc này sẽ bằng 0 và trong quá trình này không có sự trả năng lượng về về nguồn, năng lượng tích lũy trong cuộn dây pha a được giải phóng qua điện trở dây dẫn, vì vậy mà dòng điện sẽ giảm chậm hơn so với khi năng lượng được trả về nguồn.
Hình 2.14. Bộ biến đổi 1.5 chuyển mạch trên 1 pha
Khi dòng điện nhỏ hơn dòng đặt một lượng + thì van được OFF, quá trình dẫn dòng cho cuộn dây pha a lại diễn ra tương tự. Đến cuối sườn dương của
Chương II: Cấu hình bộ biến đổi cho động cơ từ trở thay đổi
đường đặc tính điện cảm thì cả 2 van và đều được OFF, lúc này năng lượng trong cuộn dây pha được giải phóng trả về nguồn thông qua 2 diode và và do đó dòng điện trong cuộn dây pha a nhanh chóng giảm về 0 trước khi động cơ quay sang sườn âm của đặc tính điện cảm, tránh tình trạng sinh ra mômen âm. Quá trình điều khiển cấp dòng cho các pha b, c, d cũng diễn ra tương tự. Van sẽ có nhiệm vụđóng cắt cho pha a và c còn van sẽ có nhiệm vụđóng cắt cho pha b và d. Điện áp đặt lên các van khi nó khóa sẽ bằng do vậy điện áp để lựa chọn van phải lớn hơn điện áp nguồn một chiều.
Hình 2.15 . Đồ thị dòng điện và điện áp cho bộ biến đổi 1.5 chuyển mạch trên 1 pha
Bộ biến đổi 2m phải cần tới 2m van bán dẫn có điều khiển và 2m diode công suất cho động cơ từ trở thay đổi có m pha, do đó sẽ gây tốn kém van bán dẫn ngoài ra điện áp để chọn van bán dẫn phải lớn hơn điện áp nguồn một chiều , nên bộ biến đổi này không có lợi về mặt kinh tế nhưng bù lại cấu hình bộ biến đổi đơn giản, tách biệt giữa các pha với nhau, việc tách biệt này sẽ có lợi về mặt điều khiển cho động cơ từ trở thay đổi.
Các bộ biến đổi 1m chỉ cần dùng m van bán dẫn có điều khiển và m diode đểđiều khiển cho động cơ từ trở thay đổi có m pha, so với bộ biến đổi 2m ta tích kiệm được 1 nửa số van bán dẫn nên sẽ có lợi về mặt kinh tế hơn nhưng mặt khác sơđồ bộ biến đổi không phân ly và điện áp để lựa chọn van bán dẫn phải lớn hơn rất nhiều so với điện áp nguồn cấp. Giải pháp dung hòa tốt sẽ là sơđồ 1.5m. Tuy nhiên vì lý do thuận lợi cho điêu khiển nên trong các chương tiếp theo của đồ án này tác giả sẽ sử dụng bộ biến đối công suất 2m (với chiến lược điều khiển đóng cắt đồng thời cả 2 van) trong mô phỏng và tổng hợp các bộđiều chỉnh cho động cơ từ trở thay đổi.
2.7. Yêu cầu truyền động
Dựa vào các thông số của động cơđược sử dụng ta đặt ra các yêu cầu truyền động:
* Đặc tính cơ của tải: Việc lựa chọn hệ truyền động động cơ từ trở và phương pháp điều khiển phải dựa trên sự phù hợp giữa đặc tính cơ của hệ truyền động và đặc tính cơ của tải
* Yêu cầu đảo chiều quay: không đảo chiều quay
* Tốc độ quay và dải điều chỉnh tốc độ: tốc độ quay quy đổi về trục động cơ là 1000 (vòng/phút), dải điều chỉnh tốc độ 10:1
* Chếđộ làm việc: dài hạn
* Mômen quy đổi về trục động cơ: 20 Nm * Độ chính xác tốc độ: 1%
Chương III: Phương pháp điều khiển trực tiếp momen cho SRM
CHƯƠNG III
ĐỀ XUẤT PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP MOMEN CHO SRM
Nội dung chương này bao gồm:
- Các phương pháp điều khiển giảm nhấp nhô momen hiện nay.
- Phương pháp điều khiển trực tiếp momen cho các động cơ thông thường. - Phân biệt giữa FOC( field oriented control) với DTC ( Direct torque control) - Phương pháp điều khiển trực tiếp momen cho SRM.
- Xây dựng thuật toán điều khiển trực tiếp momen