a. Sơ đồ nguyên lý
4.5. Điều khiển biến tần trực tiếp
Nhiều sơ đồ điều khiển (kỹ thuật tương tự hoặc kỹ thuật số) đã được phát triển để cung cấp các xung điều khiển bộ biến tần trực tiếp. Giả thiết điện áp chuẩn er = Ersin0t , có tần số mong muốn f0 và tín hiệu điều biến dạng cosin là em = Emcosit. Điện áp điều biến có thể tạo nên như các điện áp dịch pha
(pha B đối với các thyristor pha A, pha C đối với các thyristor pha B…). Giao điểm trên Hình 4.14 cho ta:
Emsin(it-1200) = -Ersin(0t - ). Hay cos (it -300) = (Er/Em)sin(0t - ).
Trên Hình 4.11 góc mồi của Thyristor pha A là = (it - 300), do đó : cos = (Er/Em)sin(it - )
Điện áp ra bộ biến tần trực tiếp làm việc với dòng điện liên tục: V0 = Vdo (Er/Em)sin(0t -)
Cho biết biên độ, tần số và pha của điện áp ra có thể được điều chỉnh bằng các thông số tương ứng của điện áp chuẩn er với giả thiết đặc tính của bộ biến tần là tuyến tính.
Hình 4.14: Điện áp điều biến cosin
Sai lệch điện áp giữa 2 nhóm biến đổi dương và âm được khoá như ở Hình 4.13b. Sơ đồ khối điều khiển bộ biến tần trực tiếp không có dòng vòng cho trên Hình 4.14. Mạch đồng bộ tạo nên điện áp tựa ea, eb, ec đồng bộ với điện áp lưới. Điện áp chuẩn era, erb, erc dùng để so sánh với điện áp tựa. Transistor một chuyển tiếp tần số biến thiên UJT tạo dao động tích thoát tần số 6fd đóng mở bộ đếm vòng để tạo nên điện áp 3 pha Hình chữ nhật tần số fd (Hình 4.14), được sử dụng để điều khiển tần số cố định fc của bộ băm Transistor 3 pha. Điện áp ra
của nó chứa các tần số: (fc – fd), (fc+fd), (3fd+fc). Thành phần tần số mong muốn là fc-fd được lọc qua bộ lọc thông thấp. Kết quả thu được điện áp ra chuẩn era, erb, er. Mạch logic và tạo xung của mỗi pha so sánh điện áp chuẩn và điện áp điều chế để phát xung một. Tín hiệu dòng điện vi của tải được phản hồi qua mạch lựa chọn nhóm biến đổi để phát hiện nhóm dương hoặc âm phụ thuộc dòng điện qua vị trí không từ âm sang dương hoặc từ dương sang âm. Trong thực tế dòng điện có thể gián đoạn qua không nhiều lần khi chuyển hướng, do đó cùng với tín hiệu dòng điện cũng sử dụng điện áp chuẩn và đưa thêm ngưỡng dòng điện tải vi để tránh chuyển mạch qua bộ biến đổi không đúng. Do vậy mạch trễ tạo nên khoảng trống tránh ngắn mạch các pha. Trong các bộ biến tần sử dụng kỹ thuật vi xử lý, nhiều nhiệm vụ được thực hiện bằng phần mềm. Dạng sóng điện áp chuẩn được phát trong máy tính, lưu trữ trong EPROM và được truy cập theo điều khiển của chương trình và đồng hồ nhịp. Điện áp tương tự có thể chuyển đổi thành tín hiệu số nhờ bộ đổi ADC. Việc so sánh có thể được tiến hành bằng kỹ thuật vi xử lý. Việc bổ xung thời gian trễ và khoá liên động có thể được thực hiện bằng kỹ thuật số và phần mềm. Việc thay đổi điều khiển mồi sử dụng nguyên lý lấy mẫu đều.
Bộ dao động UJT Bộ dao động hình sin tần số cố định f Tần số f - fd Bộ dếm vòng Bộ chuyển mạch và băm Bộ lọc era,erb,erc c c 6 fd fd
Hình 4.15: Sơ đồ khối tạo điến áp chuẩn ba pha có điện áp và tần số biến thiên
Điện áp chuẩn
Mạch đồng bộ
Mạch logic
và phát xung Mạch công suất
Mạch chọn nhóm bộ biến đổi và khoá
Nguồn ba pha 50 Hz Điện áp ra tần số thay đổi Tải Tín hiệu dòng tải Xung mồi era , e rb erc era , erb , erc v a , vb , v c e a , eb , e c vi