Cấu trỳc phổ biến phần lực của biến tần sử dụng nghịch lƣu điều khiển vector (biến tần vector) đƣợc mụ tả nhƣ trờn hỡnh 1.7. Về cơ bản cỏc thiết bị phần lực của biến tần này hoàn toàn tƣơng tự nhƣ của biến tần điều chế độ rộng xung hỡnh sin, chỉ khỏc là việc điều khiển khối nghịch lƣu ỏp dụng phƣơng phỏp điều khiển vector.
Trong biến tần điều khiển vector, ngƣời ta ỏp dụng phộp biến đổi tọa độ khụng gian cỏc vector dũng, ỏp, từ thụng động cơ từ hệ ba a-b-c pha sang hệ hai pha quay d-q, quay
thụng rotor (điều khiển định hƣớng theo từ trƣờng rotor). Thụng qua phộp biến đổi tọa độ khụng gian vector, cỏc đại lƣợng dũng ỏp xoay chiều hỡnh sin của động cơ trở thành đại lƣợng một chiều nờn hoàn toàn cú thể sử dụng cỏc kết quả nghiờn cứu tổng hợp hệ truyền động động cơ một chiều để thiết kế cỏc bộ điều chỉnh. Sau đú, cỏc đại lƣợng một chiều đầu ra cỏc bộ điều chỉnh lại đƣợc biến đổi thành đại lƣợng xoạy chiều ba pha qua phộp biến đổi ngƣợc tọa độ để khống chế thiết bị phỏt xung điều khiển cỏc van nghịch lƣu. Hệ truyền động điện biến tần vector - động cơ xoay chiều đƣợc thực hiện ở dạng hệ vũng kớn, với việc điều khiển định hƣớng theo từ trƣờng rotor cho phộp cú thể duy trỡ đƣợc từ thụng rotor khụng đổi (ở vựng tần số thấp hơn tần số cơ bản), thực hiện đƣợc quan hệ Er/fs= hằng số, nhờ đú mà đặc tớnh cơ của động cơ xoay chiều khụng đồng bộ trong hệ cú dạng nhƣ đặc tớnh động cơ một chiều (với khả năng quỏ tải mụ men rất lớn).
1.3. BIẾN TẦN BỐN GểC PHẦN TƢ
1.3.1. Cỏc tồn tại của cỏc bộ biến tần thụngthường thường
Cỏc bộ biến tần cú cấu trỳc đƣợc mụ tả trờn cỏc hỡnh 1.6 và 1.7, ngồi 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 cosϕ 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).
υ = 5 ữ
13 υ = 5 7 11 13 >17
a) b)
Hỡnh 1.8: Cỏc bộ lọc để giảm súng hài bậc cao (υ là chỉ số súng hài)
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 trờn trở trong mạch một chiều nhờ khúa đúng cắt cú điều khiển hoặc cú thể biến đổi thành điện năng xoay chiều và trả lại lƣới điện cung cấp xoay chiều.
A B Cl ĐK C Số h Chỉnh lƣu Nghịnh lƣu Tr Rh