- Giữ nguyên dòng kích từ và đảo chiều dòng phần ứng nhưng được phân ra bốn sơ đồ chính :
+ Truyền động dùng một bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng cách đảo chiều dòng kích từ .
+ Truyền động dùng một bộ biến đổi cấp cho phần ứng và đảo chiều quay bằng công tắc từ chuyển mạch ở phần ứng ( từ thông giữ không đổi ) .
+ Truyền động dùng hai bộ biến đổi cấp cho phần ứng điều khiển riêng . + Truyền động dùng hai bộ biến đổi nối song song điều khiển chung . Tuy nhiên , mổi loại sơ đồ đều có ưu nhược điểm riêng và thích hợp với từng loại tải , trong phần này ta chọn bộ truyền động dùng hai bộ biến đổi nối song song ngược điều khiển chung , bởi nó dùng cho dãi công suất vừa và lớn có tần số đảo chiều cao và thực hiện đảo chiều êm hơn .Trong sơ đồ này động cơ không những đảo chiều được mà còn có thể hãm tái sinh .
Sơ đồ gồm hai bộ biến đổi G1 và G2 , đấu song song ngược với nhau và các cuộn kháng cân bằng Lc . Từng bộ biến đổi có thể làm việc ở chế độ chỉnh lưu hoặc nghịch lưu .
Phương pháp điều khiển kiểu tuyến tính : α1 + α2 = π
Lúc này cả hai mạch chỉnh lưu cùng được phát xung điều khiển , nhưng luôn khác chế độ nhau : một mạch ở chế độ chỉnh lưu ( xác định dấu của điện áp một chiều ra tải cũng là chiều quay đang cần có ) còn mạch kia ở chế độ nghịch lưu . Vì hai mạch cùng dấu cho một tải nên giá trị trung bình của chúng phải bằng nhau .
Ut = Ud1 = U d2 ; (2-13)
Nếu dòng điện liên tục ta có : Ud1 = Ud0.cosα1 ;
Ud2 = Ud0.cosα2 ; Vậy : Ud0.cosα1 = Ud0.cosα2 ;
Hay : cosα1 + cosα2 = 0 ; suy ra α1 + α2 = 1800 ;
Nếu α1 là góc mở đối với G1 , α2 là góc mở đối với G2 thì sự phối hợp giá trị α1 và α2 phải được thực hiện theo quan hệ :
α1 + α2 = 1800 ;
Sự phối hợp này gọi là phối hợp điều khiển tuyến tính (hình 2-11) .
α2 = 0 α1 = 0 α1=1800 α2=1800 300 α 600 900 1500 1800 1200 0 uc uc1 uc2 uc4 uc3
Hình 2-11 : Sơ đồ phối hợp tuyến tính của α1 và α2 .
Giả sử cần động cơ quay thuận , ta cho G1 làm việc ở chế độ chỉnh lưu , α1 = 0 → 900 , Ud1 > 0 , bấy giờ α2 > 900 , G2 làm việc ở chế độ nghịch lưu , Ui2 < 0 .
Ud1 = U0 cos α1 > 0 ; Ui2 = U0 cos α2 < 0 ;
Cả hai điện áp Ud1 và Ui2 đều đặc lên phần ứng của động cơ M . Động cơ chỉ có thể “nghe theo” Ud1 và quay thuận . Động cơ từ chối Ui2 vì các thyristor không thể cho dòng chảy từ catôt đến anôt .
Khi α1 = α1 = 900 , thì Ud1 = Ui2 = 0 , động cơ ở trạng thái dừng .
T1
T4
T6T5 T5 T2 Lc F G T4’ T1’ T6’ T3’ T2’ T5’ + - Ckt ← M Ikt L Lc Lc Lc u2a u2b u2c G1 G2
Hình 2-12 : Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha dùng phương pháp điều khiển chung .
Giả sử uc là điện áp điều khiển ở bộ điều khiển cần khởi động ĐM quay thuận ta cho uc = uc1 (hình 2-11) . α1 = 300 , α2 = 1800 - α1 = 1500 , Ud1 = 2 3 U0 , Ud2 = - 2 3 U0 ;
G1 làm việc ở chế độ chỉnh lưu còn G2 chuẩn bị sẵn sàng để làm việc ở chế độ nghịch lưu . Nếu bây giờ cần giảm tốc độ động cơ , ta cho uc = uc2 , các góc mở : α1 = 600 , α2 = 1800 - α1 = 1200 , U’ d1 = 2 1 U0 , U’d2 = - 2 1 U0 .
Lúc này , do quán tính nên sức điện động E của động cơ vẫn còn giữ nguyên trị só ứng với trạng thái trước đó , E > U’d1 → bộ biến đổi G1 bị khoá lại .
Mặt khác E > |U’
d2| nên bộ biến đổi G2 làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc , trả năng lượng tích luỷ trong động cơ về nguồn điện xoay chiều . Dòng điện phần ứng đổi dấu , chảy từ M vào G2 động cơ bị hãm tái sinh , tốc độ giảm xuống đến giá trị ứng với U’
d1 .
Nếu cho điện áp điều khiển uc < 0 thì G2 sẽ làm việc ở chế độ chỉnh lưu , còn G1 sẽ làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc .
Vậy bằng cách thay đổi điện áp điều khiển uc ( uc > 0 hoặc uc < 0 ) ta sẽ thay đổi được góc mở α1 và α2 :
+ Nếu uc > 0 thì α1 < 900 , α2 > 900 dẫn đến bộ chỉnh lưu G1 làm việc ở chế độ chỉnh lưu , còn bộ biến đổi G2 làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc kết quả là làm cho động cơ quay thuận ωT .
+ Nếu uc < 0 thì α1 > 900 , α2 < 900 dẫn đến bộ chỉnh lưu G1 làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc , còn bộ biến đổi G2 làm việc ở chế độ chỉnh lưu , kết quả là làm cho động cơ quay theo chiều ngược ωN .
Đặc điểm của chế độ đảo dòng đang xét là có một dòng điện lúc thì chảy từ G1 vào G2 , lúc thì chảy từ G2 vào G1 mà không qua mạch tải . Người ta gọi dòng điện này là “ dòng điện tuần hoàn ” .
Dòng điện tuần hoàn làm cho máy biến áp và các thyristor làm việc nặng nề hơn . Để hạn chế dòng điện tuần hoàn người ta dùng bốn điện cảm Lc (như hình 2-12) . Như thế sẽ làm tăng công suất đặt và giá thành hệ thống . Tuy nhiên phương pháp điều khiển chung cho phép điều chỉnh nhanh tối đa .