Biến tần dựng chỉnh lƣu PWM cú thể làm việc ở bốn gúc phần tƣ thực hiện trao đổi cụng suất giữa tải và lƣới. Dũng đầu vào cú dạng hỡnh sin và hệ số cụng suất cú thể điều chỉnh bằng 1. Sơ đồ cấu tạo biến tần dựng chỉnh lƣu PWM đƣợc trỡnh bày trờn Hỡnh 2.2.
Hỡnh 2-2: Sơ đồ nguyờn lý chỉnh lưu PWM
Sơ đồ trờn bao gồm hai khối chỉnh lƣu và nghịch lƣu cú cấu tạo nhƣ nhau và cú chung mạch một chiều, vỡ vậy thƣờng đƣợc gọi là sơ đồ “ dựa lƣng vào nhau”. (back to-back). Ngoài ra đầu vào biến tần cú lắp thờm cuộn cảm L.
- Phõn tớch chế độ làm việc bồn gúc phần tƣ:
Để đảm bảo cụng suất trao đổi hai chiều giữa lƣới và tải dũng điện chỉnh lƣu Id phải thay đổi đƣợc dấu. Ta gọi Id cú dấu dƣơng khi nú cú chiều hƣớng về tải và ngƣợc tải cú dấu õm khi chiều của nú hƣớng về lƣới. Vỡ dấu điện ỏp một chiều là cố định nờn cụng suất cú thể thay đổi hai chiều từ lƣới về tải Pd = Ud Id > 0 và từ tải vềlƣới Pd = Ud Id < 0.
Để thực hiện đƣợc nguyờn lý làm việc trờn biến tần cần cú điều kiện: - Bắt buộc phải cú điện cảm đầu vào
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
- Giỏ trị điện ỏp một chiều Udc đƣợc điều chỉnh khụng đổi và phải lớn hơn giỏ trị điện ỏp chỉnh lƣu tự nhiờn từ lƣới.
Do khoỏ đúng cắt hai chiều (tranzisto và điốt ngƣợc) kết hợp với mạch vũng dao động L – C tạo nờn điện ỏp một chiều Udc >Ud0
Để giải thớch nguyờn lý làm việc chỉnh lƣu PWM ta dựng sơ đồ thay thế một pha trờn Hỡnh 2.3.
Hỡnh 2-3: Sơ đồ thay thế và giản đồ vộc tơ chỉnh lưu PWM
Hỡnh 2.5 là sơ đồ thay thế Us là điện ỏp tải (mạch một chiều - nghịch lƣu - động cơ ) đƣợc quy đổi về điểm a. Ta cú giản đồ vộc tơ tổng quỏt trờn Hỡnh 2.5b.
Nếu điều khiển chỉnh lƣu PWM để vộc tơ dũng điện IL trựng với vộc tơ UL ta
cú cosφ = 1 và cụng suất Pd> 0 . Khi vộctơ dũng điện ILngƣợc với vộc tơ UL
ta cú cosφ = 1 và cụng suất Pd< 0 ( ứng với chế độ hóm tỏi sinh).
Nhƣ vậy hai vấn đề về trao đổi cụng suất tỏc dụng và cỏc hiệu hệ số cosφ đó đƣợc làm rừ.
Để thực hiện dũng điện đầu vào cú dạng hỡnh sin ngƣời ta dựng phƣơng phỏp biến điệu vộc tơ khụng gian nhƣ theo nghịch lƣu (SVPWM). Ta cú ba cú khoỏ bỏn dẫn cho ba pha Sa , Sb , Sc :
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hỡnh 2-4: Mụ tả hàm đúng cắt mạch lực biến tần
Ta thấy mỗi khoỏ cú hai trạng thỏi đúng 1 và cắt 0, tạo ra sỏu vộc tơ điện ỏp tỏc dụng (V1 V2 V3 V4 V5 V6 ) và hai trạng thỏi khụng là 111 và 000 . Cỏc trạng thỏi đúng cắt trỡnh bày trờn Hỡnh 2.5.
Số húa bởi Trung tõm Học liệu – Đại học Thỏi Nguyờn http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hỡnh 2-5: Cỏc trạng thỏi chuyển mạch của chỉnh lưu PWM