Nội dung

Chương 5 NGHỊCH LƯU VÀ BIẾN TẦN 1 Më ®Çu 2 Më ®Çu 3 4 5 nghÞch l­u 6 7 nghÞch l­u nguån ¸p NghÞch l­u ¸p lµ thiÕt bÞ biÕn ®æi nguån ¸p mét chiÒu thµnh nguån ¸p xoay chiÒu. NghÞch l­u nguån ¸p cã ­u ®iÓm t¹o ®iÖn ¸p ®Çu ra gi¶m ®­îc sãng ®iÒu hoµ bËc cao ( dï ®iÒu chÕ theo c¸c ph­¬ng ph¸p kh¸c nhau) ThiÕt bÞ thùc hiÖn phæ biÕn hiÖn nay: GTO hoÆc IGBT (c¸c lo¹i van ®iÒu khiÓn hoµn toµn) HiÖn nay nghÞch l­u ¸p ®­îc chuÈn ho¸ trong c¸c bé biÕn tÇn c«ng nghiÖp 8 nghÞch l­u nguån ¸p mét pha 9 nghÞch l­u nguån ¸p mét pha CÊu t¹o: S¬ ®å gåm bèn van ®éng lùc chñ yÕu: T1, T2, T3, T4 vµ c¸c diode D1, D2, D3, D4 dïng ®Ó tr¶ c«ng suÊt ph¶n kh¸ng cña t¶i vÒ l­íi, tr¸nh ®­îc hiÖn t­îng qu¸ ¸p khi xuÊt hiÖn n¨ng l­îng ng­îc tõ t¶i. Tô Co ®­îc m¾c song song ®Ó ®¶m b¶o cho nguån ®Çu vµo lµ hai chiÒu. Nh­vËy Co cã hai nhiÖm vô: TiÕp nhËn c«ng suÊt kh¸ng cña t¶i vµ ®¶m b¶o cho nguån ®Çu vµo lµ nguån ¸p ( Co cµng lín, néi trë 10 11 Ho¹t ®éng: ¥ nöa chu k× ®Çu tõ 0 ®Õn t2 cÆp T1, T2 dÉn ®iÖn, phô t¶i nhËn ®iÖn ¸p b»ng chÝnh S§§ nguån Ut = E. H­íng dßng ®iÖn mµu ®á. T¹i t = t2, T1 vµ T2 kho¸, T3 vµ T4 dÉn, t¶i ®­îc cÊp nguån theo chiÒu ng­îc l¹i, ®iÖn ¸p trªn t¶i U = - E ( ®¶o chiÒu). Do t¶i mang tÝnh chÊt c¶m kh¸ng nªn dßng vÉn gi÷ nguyªn h­íng cò, vi T1, T2 kho¸ nªn dßng khÐp m¹ch qua D3, D4. S§§ c¶m øng trªn t¶i trë thµnh nguån nªn th«ng qua D3, D4 cÊp vÒ tô Co ( ®­êng mµu xanh). T­¬ng tù khi kho¸ T3, T4 dßng sÏ khÐp 12 qua m¹ch D1, D2. §iÖn ¸p trªn t¶i khi tÝnh gÇn ®óng ( lÊy theo sãng ®iÒu hoµ c¬ 4E b¶n): Ut  sin t  4E it  sin(.t   ) 2 2  Rt  X t Dßng qua t¶i:  1 I T  I m sin(.t   )d.t 2 t1 Dßng trung b×nh qua van ®éng lùc: t1 1 I D  I m sin(.t   )d.t 2 t Dßng trung b×nh qua diode: C Gi¸ trÞ tô Co: Trong ®ã: E.Tt (1  2 ln 2) 3Rt U c Lt Tt  Rt 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 nghÞch l­u ®iÖn ¸p mét pha ®iÒu khiÓn ®é réng xung (PWM) 24 25 26 27 28 nghÞch l­u nguån ¸p ba pha 29 Một số giả thiết khi đọc sơ đồ: + Các van dẫn là lí tưởng, khi đóng mở nguồn có nội trở nhỏ vô cùng, Dẫn điện theo hai chiều. + T1...T6 làm việc với độ dẫn điện  = 180o + Các tổng trở Za = Zb = Zc Các diode D1 – D6 làm chức năng trả năng lượng về nguồn Tụ C tạo nguồn áp, tiếp nhận năng lượng kháng từ tải. 30 31 Để đảm bảo tạo ra điện áp ba pha đối xứng, luật dẫn điện của các van phải theo đồ thị Slide 16 a,b,c. Như vậy: + T1 và T4 phải dẫn lệch nhau 180o để tạo ra pha A, + T3 và T6 phải dẫn lệch nhau 180o để tạo ra pha B, + T5 và T2phải dẫn lệch nhau 180o để tạo ra pha C, Các pha lệch nhau 120o 32 Trong khoảng 0  t1: T1, T6, T5 dẫn sơ đồ thay thế như hình vẽ, điện áp pha A nhận được: UZA = E/3 33 Trong khoảng t1  t2: T1, T2, T6 dẫn sơ đồ thay thế như hình vẽ, điện áp pha A nhận được: UZA = 2E/3 34 Trong khoảng t2  t3: T1, T2, T3 dẫn sơ đồ thay thế như hình vẽ, điện áp pha A nhận được: UZA = E/3 35 Giá trị hiệu dụng điện áp pha : 2 1 2 2 Up  U P (t )dt  E  2 0 3 Điện áp tức thời: 2 u A (t )  E.Sin.t 3 2 u B (t )  E.Sin(.t  120 o ) 3 2 u C (t )  E.Sin(.t  240 o ) 3 Tụ C: C E.Tt (1  2 ln 2) 3Rt U c 36 37 38 39 40 bé nghÞch l­u ®iÖn ¸p ba pha ®iÒu khiÓn PWM 41 42 43 44