Hỡnh 1.7: Bộ biến tần điều khiển vector
3 f1, U1 Chỉnh lƣu điều khiển 3 f2, U2 Lọc Nghịch lƣu điều khiển vector
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Cỏc bộ biến tần cú cấu trỳc đƣợc mụ tả trờn cỏc hỡnh 1.6 và 1.7, ngoài cỏc ƣu nhƣợc điểm đó đƣợc giới thiệu trong mục trƣớc cũn tồn tại một số nhƣợc điểm cơ bản sau: súng hài bậc cao trong dũng điện lƣới cú biờn độ khỏ lớn làm mộo dạng đƣờng cong điện ỏp lƣới điện; hệ số cụng suất cos khụng cao gõy nờn cỏc tổn thất phụ, đặc biệt là khi hệ thống cụng suất lớn; phần lớn khụng thực hiện đƣợc quỏ trỡnh biến đổi năng lƣợng từ phớa tải (động cơ) đƣa trả lại lƣới điện xoay chiều nờn ảnh hƣởng đến chất lƣợng của hệ thống truyền động và hiệu suất của hệ thống. Để giảm nhỏ biờn độ hoặc loại bỏ một số súng hài bậc cao trong dũng điện lƣới xoay chiều cú thể sử dụng cỏc sơ đồ chỉnh lƣu liờn hợp hoặc cỏc khõu lọc nhƣ hỡnh 1.8. Khõu lọc đƣợc thiết lập thành nhúm mạch LC cộng hƣởng nối tiếp (lọc thụ động), nú sẽ dập tắt cỏc dũng điện điều hoà bậc cao (hỡnh 1.8 a); bộ lọc cũng cú thể bố trớ một bộ lọc dải rộng (hỡnh 1.8 b).
Để tăng hệ số cụng suất, giảm tổn thất trong quỏ trỡnh truyền tải điện năng, ngoài việc sử dụng bộ lọc để giảm biờn độ súng hài bậc cao (súng hài bậc cao cũng là một yếu tố làm suy giảm hệ số cụng suất của bộ chỉnh lƣu), cú thể phải bố trớ thờm cỏc thiết bị bự cụng suất phản khỏng.
Về mặt nguyờn tắc, cụng suất dƣ thừa trong động cơ (thƣờng là động năng hệ truyền động) cú thể đƣợc tiờu tỏn trờn điện trở trong mạch một chiều nhờ khúa đúng cắt cú điều
υ = 5 ữ 13 υ = 5 7 11 13 >17
Hỡnh 1.8: Cỏc bộ lọc để giảm súng hài bậc cao ( là chỉ số súng hài)
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Chỉnh lƣu Nghịch lƣu
Hỡnh 1.9: Dập năng lượng bằng điện trở Rh trong mạch một chiều
ĐK Cl A B C Tr Rh
khiển hoặc cú thể biến đổi thành điện năng xoay chiều và trả lại lƣới điện cung cấp xoay chiều.
Chỉnh lƣu đi ốt (diode) chỉ cho phộp năng lƣợng đi theo một chiều duy nhất. Vỡ vậy, năng lƣợng từ động cơ khụng thể trả về lƣới mà chỉ cú thể bị tiờu hao trờn cỏc điện trở (Rh) đƣợc điều khiển bởi cỏc ngắt điện (Tr) nối phớa mạch một chiều (hỡnh 1.9). Trong trƣờng hợp cụng suất lớn thỡ đũi hỏi điện trở phải chịu đƣợc dũng điện lớn, khú khăn trong việc chế tạo, tăng chi phớ đầu tƣ. Mặt khỏc việc sử dụng điện trở hóm để tiờu tỏn năng lƣợng từ động cơ truyền đến làm giảm hiệu suất của hệ thống.
Khi sử dụng chỉnh lƣu thyristor, cú thể thực hiện việc biến đổi năng lƣợng để chuyển trả về lƣới điện xoay chiều bằng cỏch mắc song song ngƣợc với sơ đồ chỉnh lƣu một bộ chỉnh lƣu tƣơng tự và điều khiển làm việc ở chế độ nghịch lƣu (hỡnh 1.10). Quỏ trỡnh biến đổi năng lƣợng trong hệ thống truyền động điện khi động cơ làm việc ở chế độ hóm diễn ra nhƣ sau: năng lƣợng cơ học từ phớa động cơ (ở dạng động năng tớch lũy đƣợc của hệ thống truyền động hoặc thế năng của phụ tải) đƣợc biến đổi thàng năng lƣợng điện trong cỏc
A C B ĐK Chỉnh lƣu Nghịch lƣu để hóm tỏi sinh + _ - + Nghịch lƣu
Hỡnh 1.10: Sử dụng thờm bộ nghịch lưu mắc song song ngược với bộ chỉnh lưu để trả năng lượng về lưới điện xoay chiều
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
cuộn dõy động cơ và qua bộ nghịch lƣu của biến tần làm việc ở chế độ chỉnh lƣu đƣợc chuyển thành năng lƣợng điện một chiều, sau khi qua bộ nghịch lƣu thyristor đƣợc biến đổi thành năng lƣợng điện xoay chiều và đƣợc chuyển vào lƣới điện xoay chiều.