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 khiến 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 = Udl = Ud2; (2-21) Nếu dòng điện liên tục ta có: Ud1 = Udo . cosα1;
Ud2 = Udo.cosα2; Vậy: Udo.cosα1 = Udo.cosα2; Hay:
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: Sự phối hợp này gọi là phối họp điều khiển tuyến tính
Giả sử cần động cơ quay thuận, ta cho G1 làm việc ở chế độ chỉnh lưu, , , bấy giờ α2> 90°, G2 làm việc ở chế độ nghịch lưu, Ud2< 0.
Udl = U0 cosα1 > 0; Ud2= Uo cos α2< 0;
Cả hai điện áp udl và ud2 đều đặt lên phần ứng của động cơ M. Động cơ chỉ có thể “nghe theo” Ud1 và quay thuận. Động cơ từ chối Ud2 vì các thyristor không thể cho dòng chảy từ catôt đến anôt. Khi , thì , động cơ ở trạng thái dừng
Giả sử uc là điện áp điều khiển ở bộ điều khiển cần khởi động quay thuận ta cho uc = uc1
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:
Lúc này, do quán tính nên sức điện động E của động cơ vẫn còn giữ nguyên trị số 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 lũy 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 < 90°, α2> 90° dần 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 > 90°, α2< 90° 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.
Sơ đồ chỉnh lưu cầu 3 pha dùng phương pháp điều khiển chung
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.
Sơ đồ dạng song biểu diễn quan hệ giữa α1 và α2
Xét trường hợp Trong khoảng có : T1 và T6’, T2 và T5’ dẫn dòng, nhưng anôt T5' và catôt T2 có cùng một điện thế, không có dòng chảy từ T5’ sang T2. Chỉ có dòng tuần hoàn chảy từ G1 vào G2 qua T1 và T6’. Điện áp tuần hoàn trong khoảng này là:
Nếu chuyển tọa độ từ O sang O2 ta có: ;
Khi ta có :
Tiếp tục xét các khoảng khác, kết quả nhận được cho phép ta kết luận: hoàn icc12 chảy từ G1 vào G2, và ba xung dòng điện tuần hoàn iccl2 chảy từ G2 vào G1. Trị trung bình của dòng điện tuần hoàn
Phương pháp điều khiển kiểu phi tuyến: α1 + α2 =
Đây là kiểu điều khiển phối hợp không hoàn toàn thì lúc này sẽ có thêm hệ số phi tuyến và ta có: α1 + α2 =
Góc , phụ thuộc vào các giá trị của α1 và α2 một cách phi tuyến
a b a. Sơ đồ điều khiển chung phối hợp kiểu tuyến tính
b. Sơ đồ điều khiển chung phối hợp kiểu phi tuyến tính