V I= (3.2) Trong đú n2 là hệ số biến đổi mỏy biến ỏp và là góc mở của nghịch
3.4.1/Phương thức hoạt động
Cú bốn phương thức hoạt động của hệ thống Scherbius. Trong tất cả cỏc trường hợp, cú thể giả thiết rằng mômen trục là khụng đổi với giỏ trị ước lượng và tổn hao trong động cơ cựng chu kỡ biến đổi là bỏ qua.
• Phương thức 1: Động cơ khụng đồng bộ
Phương thức này giống với hệ thống tĩnh Kramer. Đầu vào stato và cụng suất điện từ Pg là xỏc định và khụng đổi, và cụng suất trượt S.Pg tỉ lệ với hệ số trựơt (đó được xỏc định), được trả lại lưới qua chu kỡ biến đổi. Vỡ vậy dũng cung cấp là tổng cụng suất mỏy đầu ra Pm = (1-S).Pg, tổng trước trục. Tần số dũng trượt trong rôto tạo ra từ trường quay cựng hướng trong stato và tốc độ rôto tương ứng hiệu giữa hai tần số. ở đỳng tốc độ đồng bộ (s=0), chu kỡ biến đổi cung cấp kớch thớch một chiều cho rôto và mỏy chạy nh động cơ đồng bộ thụng thường.
• Phương thức 2: Hóm tỏi sinh khụng đồng bộ
Trong điều kiện hóm tỏi sinh, trục quay bởi tải và năng lượng động cơ được biến đổi thành năng lượng điện và bơm ra ngoài phớa stato. Với mômen ngược, cụng suất vào trục động cơ Pm = (1-S).Pg tăng theo tốc độ và bằng cụng suất điện bơm trở lại lưới. ở dải tốc độ khụng đồng bộ, hệ số trượt dương và cụng suất điện Pg từ õm: tương ứng cụng suất trượt S.Pm õm được bơm trở lại chu kỡ biến đổi vỡ vậy tổng cụng suất khe hở khụng khớ là hằng số. Dũng rôto là dương pha so với trước đú. ở tốc độ đồng bộ, chu kỡ biến đổi
cung cấp dũng kớch thớch một chiều tới rôto và động cơ chạy nh một mỏy phỏt đồng bộ. Cú thể điều khiển hoạt động trong phương thức này. ứng dụng này trong hệ thống biến đổi tốc độ giú mỏy phỏt.
• Phương thức 3: Quỏ ỏp động cơ
ở phương thức này, tốc độ trục động cơ tăng vượt quỏ tốc độ định mức, hệ số trượt õm và cụng suất trượt bị thu hỳt bởi rôto. Cụng suất trượt bổ xung cụng suất khe hở khụng khớ cho tổng cụng suất đầu ra (1+S).Pg. Dũng vỡ vậy cung cấp cụng suất trượt thờm cụng suất đầu vào stato. ở điều kiện này, dóy pha của tần số trượt bị ngược. Vỡ vậy dũng trựơt gõy ra từ tường quay đối ngược stato.
• Phương thức 4: Quỏ ỏp mỏy phỏt
Trong phương thức này, cụng suất ra stato Pg gần nh khụng đổi, nhng tổng cụng suất mỏy vào là phản ứng lại hệ số trượt đầu ra. Dóy pha của chu kỡ biến đổi bõy giờ bị ngược vỡ vậy từ trường rôto quay ngược chiều. Biến đổi tốc độ giú mỏy phỏt cũng cú thể sử dụng phương thức này.
Năng lượng phõn phối là hàm của hệ số trượt trong dải tốc độ khụng đồng bộ và quỏ điện ỏp là tổng kết của 4 phương thức, khi tốc độ hoạt động trong dải 50% gần nh tốc độ đồng bộ được biểu thị. Điều khiển Scherbius là tương đối hoàn thiện
Cụng suất trựơt chảy thuận nghịch với chu kỡ biến đổi, nh đó đề cập trờn, nú chỉ cú thể nếu chu kỡ biến đổi được thay bằng đụi cấp, PWM, hệ thống biến đổi điện ỏp ngược, nh hỡnh3-21. Cho hệ số cụng suất cao, IGBT cú thể thay bởi GTOs. Dũng một chiều điện ỏp Vd cú khả năng cao hơn so với điện ỏp bộ biến đổi thỡ mới cho phộp PWM hoạt động dưới đường hoặc dưới vựng điều biến. Cả chỉnh lưu và nghịch lưu cú thể hoạt động ở một chương trỡnh tự động điều chỉnh hệ số cụng suất vỡ vậy hiệu quả dải hệ số cụng suất cú thể được giữ vững. Chỉnh lưu hoạt động tốt hơn cả ở khi điện ỏp thay đổi và tần số trượt thay đổi bờn phớa xoay chiều, bao gồm điều kiện dũng một chiều lý tưởng khi tốc độ đồng bộ.