Sơ đồ MC không có hệ thống điôt ngược và kho điện để tích trữ năng lượng tạm thời, không có các mạch trợ giúp đóng mở RC. Điều này nảy sinh nhiều vấn đề liên quan đến các quá trình quá độ, ví dụ như lúc khởi động và lúc dừng. Trong mô hình MC cơ bản mạch Clamp có chức năng bảo vệ trong các quá trình chuyển mạch cũng như khi mất điện, khởi động và dừng máy. Tuy nhiên có thể loại bỏ mạch Clamp để giảm nhỏ kích thước của MC. Các quá trình chuyển mạch nêu trên đây chưa giải quyết được các vấn đề này. Khi có lệnh dừng nếu lập tức cắt xung điều khiển ở các khóa bán dẫn sẽ gây nên hiện tượng hở mạch tải, năng
lượng tích tụ trong các điện cảm tải không có đường thoát sẽ gây ra quá áp trên các linh kiện bán dẫn. Giải pháp được đưa ra là phải mở một số IGBT kết hợp với một số điôt tạo nên mạch điôt ngược như ở trong biến tần thông thường để giải phóng dòng tải. Phương pháp thực hiện được mô tả qua hình 2.12. Khi
UA UB (IL>0, IL<0) SA1 SA2 SB1 SB2 DA1 DA2 DB1 DB2 (+) (-) N
Hình 2.12 Trạng thái lựa chọn điện áp UA, UB và các điôt DA2, DB1
điện áp các pha đang có dấu UA>0, UB<0, nếu điều khiển đóng các khóa SA2 và SB1 thì hai điôt nối tiếp với hai khóa DA2 và DB1 sẽ tạo nên mạch điôt ngược (thể hiện bằng nét đậm) đối với cả hai chiều của dòng tải IL, làm dòng suy giảm nhanh. Do lưới điện ba pha có sự thay đổi, cặp điện áp âm dương thoả mãn điều kiện trên lặp lại sau mỗi khoảng thời gian 1/3 chu kỳ điện áp lưới.
Hình 2.13 mô tả trạng thái chuyển đổi trung gian khi pha C bắt đầu âm hơn pha B. Van SC1 được điều khiển mở và điôt DC1 sẽ tham gia vào hệ thống điôt ngược thay cho DB1.
Mô hình mô phỏng quá trình chuyển mạch dùng ToolBox StateFlow trong MATLAB cho trên hình 2.15 với kết quả mô phỏng cho trên hình 2.14 cho thấy hiệu quả của việc dập dòng điện.
Mô hình MC bắt đầu khởi động cho đến 0,03 S thì có lệnh dừng. Dòng điện ở cả 3 pha đã suy giảm vềđến 0 sau khoảng 0,01 S, nghĩa là nửa chu kỳ điện áp lưới. Ở chế độ làm việc bình thường quá trình chuyển mạch diễn ra trong vùng bôi đen, theo phương pháp chuyển mạch bốn bước. Khi có lệnh dừng máy do muốn dừng hoặc do tín hiệu bảo vệ phát động, nó sẽ chuyển ra làm việc ở vòng ngoài. Đồ thị này cũng cho thấy các khả năng khác nhau để chuyển được từ trạng thái pha nào đó đang dẫn dòng ra vòng ngoài, tùy thuộc vào chiều của dòng tải. Quá trình này diễn ra tuần tự và yêu cầu nhiều nhất là một chu kỳ điện áp lưới để dừng hẳn. UA UB SA2 SA1 (IL>0, IL<0) SB1 SB2 DA1 DA2 DB1 DB2 (+) (-) N UC SC1 SC2 DC1 DC2 (-)
Hình 2.13 Trạng thái trung gian chuyển đổi từ pha B sang pha C.
Hình 2.14 Dòng điện bị suy giảm nhanh dưới tác dụng của hệ thống điôt ngược (kết quả mô phỏng).