Biến tần nguồn áp và một số Nguyên tắc điều khiển động cơ không đồng bộ
2.1.1 Cấu trúc biến tần bán dẫn
Bộ biến tần bán dẫn (BBT) là thiết bị biến đổi năng lợng điện từ tần số công nghiệp (50Hz) sang nguồn có tần số thay đổi cung cấp cho động cơ xoay chiều.
Bộ biến tần chia làm 2 loại: Biến tần trực tiếp (Cycloconverter) và biến tần gián tiếp (có khâu trung gian một chiều). ở đây ta chỉ đề cập đến biến tần gián tiếp. Sơ đồ khối
Hình 2.1 Sơ đồ khối biến tần gián tiếp
Điện áp tần số công nghiệp (50Hz) đợc chỉnh lu thành nguồn một chiều nhờ bộ chỉnh lu không điều khiển hoặc có điều khiển, sau đó đợc lọc và bộ nghịch lu (NL) sẽ biến đổi thành nguồn điện áp xoay chiều ba pha có tần số biến đổi cung cấp cho động cơ. Biến tần phải thoả mãn các yêu cầu sau :
- Có khả năng điều chỉnh tần số theo giá trị đặt mong muốn.
- Có khả năng điều chỉnh điện áp theo tần số để duy trì từ thông khe hở không đổi trong vùng điều chỉnh mômen không đổi.
- Có khả năng cung cấp dòng điện định mức ở mọi tần số.
Bộ biến tần có thể chia làm ba loại chính tuỳ thuộc vào bộ chỉnh lu và nghịch lu 1. Bộ biến tần với nghịch lu nguồn áp điều biến độ rộng xung với bộ chỉnh
lu dùng điot . Điện áp một chiều từ bộ chỉnh lu không điều khiển có trị số không đổi đợc lọc từ tụ điện có trị số khá lớn. Điện áp và tần số đợc điều chỉnh nhờ bộ nghịch lu điều biến độ rộng xung (Pulse Width Modulation – PWM). Các mạch nghịch lu bằng các tranzitor (BJT, MOSFET, IGBT) đợc điều khiển theo nguyên lý PWM đảm bảo cung cấp điện áp động cơ có dạng gần sin nhất.
2. Bộ biến tần nghịch lu nguồn áp dạng xung vuông và bộ chỉnh lu có điều khiển. Điện áp điều chỉnh nhờ bộ chỉnh lu có điều khiển (thông thờng bằng Thyristor hoặc Tranzitor). Bộ nghịch lu có chức năng điều chỉnh tần số động cơ, dạng điện áp ra có dạng hình xung vuông.
3. Bộ biến tần với chỉnh lu dòng điện và chỉnh lu điều khiển dùng Thyristor. Nguồn 1 chiều cung cấp cho nghịch lu là nguồn dòng với bộ lọc là cuộn kháng đủ lớn Ud Chỉnh lưu Lọc Ngịch lưu ĐC Id U2, f2 ~ U1 f1 ~
Hình 2.2 Sơ đồ khối các bộ biến tần