- Điều khiển truyền dữ liệu
2.2.1 Bộ biến đổi PWM không đảo chiều
Sơ đồ nguyên lý mạch điện chính của bộ PWM không đảo chiều đơn giản; dễ ràng cho thấy rằng trên thực tế nó chỉ là bộ phát sóng gấp khúc một chiều đƣợc thể hiện hình vẽ H2-3a , chỉ khác là dùng tranzito điều khiển toàn chu kỳ, để thay thế cho thyristo đóng mở cƣỡng bức, tần số đóng mở đạt tới 1 4kHz, so với thyristo thông thƣờng đã tăng lên một cấp. Điện áp nguồn Us thƣờng đƣợc cấp bởi nguồn chỉnh lƣu không điều khiển đƣợc, dùng tụ có điện dung lớn để lọc, khi điot Tr bị khoá, điot D là mạch hồi dòng điện do điện cảm giải phóng ra trong mạch rôto.
Cực gốc của tranzito Tr đƣợc khởi động bằng điện áp xung Ub điều khiển độ rộng xung. trongmột chu kỳ đóng mở khi 0 ≤ t < ton, Ub là dƣơng, Tr bão hoà mở thông, điện áp nguồn thông qua Tr áp vào hai mạch điện roto của động cơ. Lúc ton ≤ t < T, Ub là âm. Tr bị cắt, mạch rôto mất nguồn điện, nhƣng dòng qua điôt D tiếp trục chảy. Điện áp trung bình mà động cơ nhận đƣợc là :
Hình H2-3: Mạch điện của bộ biến đổi PWM không đảo chiều đơn giản a) Sơ đồ nguyên lý b) Đồ thị dòng điện và điện áp
a) b) ton T 0 M + - - + Ux C Tr D E Id Ub t Ub 0 U US Ud Ud Id E t id
50
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Ud = onUs Τ
t
= ρUs (2.1)
Trong đó : ρ = ton/T = Ud/Us là hệ phân áp của PWM, thay đổi ρ (0≤ρ≤l) là có thể điều khiển đƣợc.
Trên hình H2-3b đã vẽ điện áp xung Ud của mạch rôto ở trạng thái ổn định, điện áp trung bình của mạch rôto Ud và đồ thị dòng điện mạch rôto id . từ hình vẽ có thể thấy, dòng điện trạng thái ổn định id có dạng xung, trị số trung bình của nó bằng dòng điện phụ tải IdL = TL/Cm.
Bởi vì Tr trong một chu kỳ có hai trạng thái đóng và mở, phƣơng trình cân bằng điện áp của mạch điện cũng phân thành hai giai đoạn.
Trong thời gian 0 ≤ t < ton Us = Rid + Ldid
dt + E (2.2)
Trong thời gian ton ≤ t < T 0 = Rid + Ldid
dt + E (2.3)
Trong đó : R,L – là điện trở và điện cảm của mạch điện rôto; E - Sức điện động của động cơ.
Do tần số đóng mở của công tắc khá cao, biên độ xung của dòng điện sẽ không thể rất lớn, ảnh hƣởng trở lại đến tốc độ quay n và đồ thị của sức điện động E cũng sẽ rất nhỏ. Thực tế có thể bỏ qua các ảnh hƣởng đó và coi U, E là không đổi.