Đề tài: Thiết kế bộ nghịch lưu PWM 5kW docx

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP








ĐỀ TÀI



Thiết kế bộ nghịch lưu
PWM 5kW
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
Lời mở đầu
Nhiệm vụ của một sinh viên trớc khi ra trờng l phải thực hiện v bảo
vệ thnh công đồ án tốt nghiệp của mình. Đây l bớc cuối cùng để một ngời
sinh viên trở thnh một kỹ s, kết thúc một chặng đờng học tập v rèn luyện
dới mái trờng đại học.
Giờ đây, trải qua năm năm tu dỡng v trau đồi kiến thức dới mái
Trờng đại học Bách khoa H Nội, em đã nhận đợc nhiệm vụ đề ti tốt nghiệp
của mình.
Nội dung của đề ti: Thiết kế bộ nghịch lu điều biến độ rộng xung - PWM

công suất 5 kW. Trong đề ti bao gồm hai phần; Thiết kế bộ nghịch lu v mô
phỏng bộ nghịch lu bằng phần mềm PESIM. Dới sự hớng dẫn tận tình của
thầy giáo Nguyễn Thế Công v các thầy cô trong bộ môn, em đã hon thnh
đợc phần thiết kế bộ nghịch lu. Dới sự giúp đỡ của thầy giáo Trần Quốc
Thắng, em đã hon thnh đợc phần mô phỏng bằng phần mềm PESIM. Do thời
gian v trình độ còn hạn chế nên đề ti của em chắc còn nhiều thiếu sót. Rất
mong các thầy cô chỉ bảo trong buổi bảo vệ để em rút ra đợc những kinh
nghiệm cho công việc sau ny.
Qua đây, em xin chân thnh cảm ơn các thầy cô giáo Bách Khoa đã dìu
dắt em trong năm năm học vừa qua. Em xin trân thnh cảm ơn các thầy cô trong
bộ môn Thiết bị điện - Điện tử, khoa Điện, Đại học Bách khoa H Nội, đã trực
tiếp dạy dỗ v trang bị cho em những kiến thức kỹ năng chuyên nghnh bổ ích.
Em vô cùng biết ơn thầy giáo Nguyễn Thế Công l ngời đã trực tiếp v tận tình
hớng dẫn em hon thnh đồ án tốt nghiệp ny. Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy
giáo Trần Quốc Thắng, ngời đã tận tình giúp đỡ để em có điều kiện hon thnh
phần mô phỏng của mình trên phần mềm PESIM.
Sẽ trở thnh một cán bộ kỹ thuật, em luôn tự nhủ phải không ngừng học
tập trau dồi kiến thức v kỹ năng, áp dụng sáng tạo những hiểu biết của mình đã
học vo những công việc thực tế, để xứng đáng với danh hiệu kỹ s tốt nghiệp từ
Trờng Đại học Bách khoa H Nội.

H Nội, tháng 5 năm 2006



Sinh viên thực hiện:
Hong Ngọc Tuân
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW

Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
2
mục lục
chơng 1: tổng quan về các bộ nghịch lu 5
1. Sự cần thiết của bộ nghịch lu
5

2. Nguyên tắc hoạt động của bộ nghịch lu
6

2.1. Bộ nghịch lu trực tiếp 6
2.1.1. Nguyên lý lm việc của bộ nghịch lu trực tiếp
7

2.1.2. Sự lm việc của nhóm bị khoá 8

2.1.3 Sự lm việc có dòng điện vòng 10

2.1.4. Luật điều khiển nghịch lu trực tiếp 13

2.2.Bộ nghịch lu gián tiếp 13
2.2.1.Nguyên lý hoạt động của bộ nghịch lu gián tiếp
14

2.2.2. Bộ nghịch lu nguồn dòng điện - chỉnh lu có điều khiển 15

2.2.2.1.Bộ nghịch lu một pha 15
2.2.2.2. Bộ nghịch lu ba pha
16
2.2.3. Bộ nghịch lu nguồn điện áp chỉnh lu có điều khiển

19

2.2.3.1. Bộ nghịchlu một pha 19
a.Sơ đồ nghịch lu một pha có điểm giữa
19
b. Mạch nghịch lu nửa cầu
22
c.Mạch nghịch lu cầu
22
2.2.3.2. Bộ nghịch lu ba pha
24
2.2.3. Bộ nghịch lu điều biến độ rộng xung -chỉnh lu không điều khiển
28

chơng II: bộ nghịch lu điều biến độ rộng xung
29

1. Sự cần thiết của bộ nghịch lu điều biến độ rộng xung
29

2. Nguyên lý hoạt động của PWM
30

3. Định lợng PWM
33

3.1. Sin hoá PWM 34
3.2. Tơng quan tần số
36
3.3. Phơng thức loại trừ sóng hi

37
3.4. Phơng thức dạng sóng dòng điện nhỏ nhất
40
3.4. Điều khiển thích nghi dòng điện PWM
43
Chơng 3: Thiết kế mạch động lực 45
1.Đề xuất phơng án
45

1.1. Phơng pháp nghịch lu PWM đơn cực 45
1.2. Phơng pháp nghịch lu PWM lỡng cực
47
1.3 So sánh hai phơng pháp nghịch lu
48
1.3.1.Phơng pháp PWM dơn cực
48

1.3.2. Phơng pháp PWM lỡng cực 48

1.3.3. Chọn phơng án nghịch lu 49
1.4. Chọn thiết bị bán dẫn đóng cắt v dạng mạch động lực
49
1.4.1. Chọn thiết bị bán dẫn đóng cắt
49

1.4.2. Sơ đồ mạch động lực 52

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW

Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
3
2. Tính toán thông số mạch động lực
55

2.1. Chọn hệ số điều biến tần số 55
2.2. Chọn hệ số điều biến biên độ
56
2.3. Phân tích điện áp đầu ra khi m
a
< 1 57
2.4. Tính toán chọn van đóng cắt
59
2.4.1. Tính toán điện áp chịu đựng yêu cầu của IGBT
59

2.4.2. Loại trừ sóng hi bậc cao 60

2.4.3. Thiết kế bộ lọc đầu ra của bộ nghịch lu 62

2.4.3.1. Thiết kế bộ lọc cho chế độ cực đại của tần số 62
2.4.3.2. Thiết kế bộ lọc cho chế độ tần số cực tiểu
64
2.4.4. Tính toán dòng điện cần thiết để chọn IGBT
65

2.4.5. Tính toán dòng điện cung cấp cho mạch nghịch lu 70

2.5. Thiết kế cuộn kháng lọc sau mạch nghịch lu 72
2.6. Chọn diode chỉnh lu v tụ lọc nguồn

77
2.6.1. Chọn diode chỉnh lu
77

2.6.2. Chọn tụ lọc nguồn 78

2.7. Thiết kế máy biến áp cấp nguồn cho chỉnh lu 81
2.7.1. Tính sơ bộ kích thớc mạch từ
82

2.7.2. Tính toán dây quấn 82

2.7.3. Kết cấu dây quấn sơ cấp 83

2.7.4. Kết cấu cuộn dây thứ cấp 85

2.7.5. Tính toán kích thớc mạch từ 85

2.7.6. Tính khối lợng sắt v đồng 88

2.7.7. Tính các thông số của máy biến áp 89

Chơng 4: Thiết kế mạch điều khiển v mạch phản hồi
Mô phỏng mạch nghịch lu bằng pesim 91
A. Giới thiệu về phần mềm pesim

91

B. thiết kế mạch điều khiển v mạch phản hồi

95

4.1. Những vấn đề chung về mạch điều khiển v mạch phản hồi 95
4.1.1. Mạch đặt tần số
96

4.1.2. Mạch đặt dòng điện 99

4.2. Sơ đồ cấu trúc mạch điều chỉnh dòng điện v đặt tần số 102
C. kết quả mô phỏng bằng pesim
106

4.4. Xác định dải tần hoạt động của lọc 106
4.4.1. Thnh phần sóng hi ở dải tần 500 Hz
107

4.4.2. Thnh phần sóng hi ở tần số 400Hz 110

4.4.3. Thnh phần sóng hi ở tần số 300 Hz 111

4.4.4. Thnh phần sóng hi ở tần số 200 Hz 114

4.4.5. Thnh phần sóng hi khi tần số 100 Hz 117

4.4.6. Thnh phần sóng hi khi tần số 50 Hz 121

4.4.7. Thnh phần sóng hi khi tần số 10 Hz 123

D. chọn v hiệu chỉnh mạch phản hồi dòng điện

125

4.5. Đề xuất mạch phản hồi dòng điện 125
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
4
4.6. Kết quả mô phỏng mạch kín 128
4.6.1. Khảo sát ổn định dòng khi tần số thay đổi.
128

4.6.2. Khi tải bộ nghịch lu thay đổi 132

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
5
chơng 1
tổng quan về các bộ nghịch lu
1. Sự cần thiết của bộ nghịch lu
Điều khiển động cơ điện l một trong những nhiệm vụ quan trọng trong
thiết kế truyền động điện. Động cơ điện đợc thiết kế luôn luôn có một tần số v
điện áp định mức. ở tần số v điện áp định mức, động cơ vận hnh với hiệu suất
thiết kế v tổn hao trong động cơ l nhỏ nhất, đem lại giá trị kinh tế lớn nhất.
Khi vận hnh ở các trị số định mức thì khả năng điều chỉnh tốc độ của động cơ
l rất thấp vì khi đó động cơ không cho phép thay đổi quá nhiều do khả năng
phát nóng của máy. Trong truyền động điện thì yêu cầu điều chỉnh tốc độ
thờng xuyên đợc đặt ra v ngy cng yêu cầu độ chính xác trong điều khiển.
Khi muốn điều chỉnh tốc độ ngoi định mức thì một số thông số của động cơ
phải thay đổi để đảm bảo điều khiện vận hnh lâu di. Phơng pháp đợc ứng
dụng đầu tiên l điều khiển điện áp đặt vo động cơ v cố định tần số của dòng
điện bằng điện áp lới. Phơng pháp ny tỏ ra hiệu quả với những động cơ công

suất lớn v khả năng điều chỉnh tốc độ không cao, khi đó điện áp động cơ thay
đổi không quá lớn so với định mức. Một số phơng pháp thông thờng để thay
đổi điện áp đặt vo động cơ đợc áp dụng trong điều khiển tốc độ động cơ:
+ Đặt điện áp hình sin trị số thấp hơn định mức vo động cơ: Phần điện áp
chênh lệch giữa điện áp lới v điện áp đặt vo động cơ đợc đặt lên một thiết bị
tiêu tán, thông thờng l
cuộn kháng.
Ưu điểm của phơng pháp ny l điện áp đặt lên động cơ hình sin do vậy không
tồn tại sóng hi trong động cơ, không gây ra tiếng ồn. Nhợc điểm của phơng
pháp ny l gây ra tổn hao trong cuộn kháng, khi yêu cầu tốc độ cng thấp hơn
so với định mức thì tổn hao ny cng lớn.
+ Đặt một điện áp không sin thấp hơn định mức lên động cơ: Phơng
pháp ny gọi l điều áp xoay chiều. Quá trình thay đổi điện áp đặt lên động cơ
đợc thực hiện bằng cấp một điện áp không liên tục cho động cơ v khi đó điện
áp hiệu dụng của động cơ thay đổi. Khi điện áp hiệu dụng của động cơ thay đổi
thì tốc độ của động cơ thay đổi theo, khi đó ta điều khiển đợc tốc độ động cơ.
Ưu điểm chính của phơng pháp ny l không gây tổn hao trên thiết bị
dùng để tiêu tán phần điện áp chênh lệch giữa điện áp lới v điện áp đặt lên
động cơ. Nhợc điểm chính của phơng pháp ny l tăng tổn hao trong động cơ.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
6
Khi dòng điện không liên tục sẽ gây ra sóng hi trong động cơ, những sóng hi
ny sẽ gây ra tổn hao trong động cơ tăng. Khi tốc độ yêu cầu thấp hơn định mức
cng nhiều thì tổn hao trong động cơ cng tăng. ở tốc độ gần không thì gần nh
không điều khiển đợc do tổn hao sóng hi trong động cơ quá lớn.
Từ hai phơng pháp điều khiển tốc độ động cơ ở trên ta thấy: Khi động cơ
yêu cầu dải điều chỉnh tốc độ lớn, đặc biệt khi yêu cầu điều chỉnh ở tốc độ thi

hai phơng pháp trên gần nh hon ton không đáp ứng đợc do tổn hao tăng v
hiệu quả kinh tế thấp. Chính vì vậy phơng pháp điều khiển tốc độ động cơ ở tần
số định mức không đáp ứng đợc với những truyền động điện yêu cầu cao về
điều chỉnh tốc độ.
Một phơng pháp khác đợc đa ra để điểu khiển tốc độ động cơ đạt hiệu
quả cao v kinh tế l điều khiển cả tần số v điện áp đặt vo động cơ. Điện áp
lới không đặt trực tiếp vo động cơ m gián tiếp qua một thiết bị biến đổi, thiết
bị biến đổi ny sẽ thay đổi tần số v điện áp của động cơ để đạt đợc giá trị
mong muốn của tốc độ. Thiết bị thay đổi tần số v điện áp đặt vo động cơ đợc
gọi với tên gọi chung l bộ nghịch lu. Bộ nghịch lu sẽ đa động cơ hoạt động
từ thông số định mức ny sang thông số định mức khác để đảm bảo điều chỉnh
tốc độ chính xác v
giảm tổn hao đem lại hiệu quả kinh tế cao.

Bộ nghịch lu thông thờng đợc chia ra lm hai loại chính:
+ Bộ nghịch lu gián tiếp: Điện áp lới tần số công nghiệp đợc biến đổi
trực tiếp thnh tần số khác tần số lới v cung cấp cho động cơ. Tần số ra của bộ
nghịch lu thấp hơn tần số lới.
+ Bộ nghịch lu gián tiếp: Điện áp lới trớc khi cung cấp cho tải đợc
chỉnh lu thnh điện áp một chiều, điện áp một chiều sau đó đợc biến đổi thnh
điện áp xoay chiều cung cấp cho tải. Tần số ra của bộ nghịch lu có thể biến đổi
từ 0 đến tần số định mức của bộ nghịch lu.

2. Nguyên tắc hoạt động của bộ nghịch lu

2.1. Bộ nghịch lu trực tiếp
Bộ nghịch lu trực tiếp gồm hai nhóm chuyển mạch song song nối ngợc
nh hình vẽ ( hình 1.1). Trên đồ thị dạng sóng của bộ nghịch lu ta thấy công
suất tức thời của bộ nghịch lu bao gồm có bốn giai đoạn. Trong hai khoảng ta
có tích điện áp v dòng điện của bộ nghịch lu dơng, bộ nghịch lu lấy công

suất từ lới cung cấp cho tải. Trong hai khoảng còn lại ta có tích giữa điện áp v
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
7
dòng điện trong bộ nghịch lu âm nên bộ nghịch lu biến đổi cung cấp lại công
suất cho lới.
2.1.1. Nguyên lý lm việc của bộ nghịch lu trực tiếp
Để thấy đợc nguyên lý hoạt động, ta xét mạch hoạt động của mạch
nghịch lu hình vẽ (hình 1.2a). Đầu vo của bộ nghịch lu l điện áp xoay chiều
một pha, đầu ra l một phụ tải một pha thuần trở. Nhóm chuyển mạch nối theo
sơ đồ hai pha nửa chu kì. Nhóm chuyển mạch dơng đợc kí hiệu bằng chữ P
(Position), nhóm âm kí hiệu bằng chữ N (Negative). Dạng sóng dòng điện đợc
vẽ nh hình 1.2b, cụm P chỉ dẫn trong năm nủa chu kì của điện áp, các thyristor
đợc mồi không có trễ, điều đó có nghĩa l coi P nh l bộ chỉnh lu diode.
Trong năm nửa chu kì sau chỉ có nhóm N dẫn để tổng hợp ra phần điệp áp âm
của nửa chu kì điện áp ra. Theo dạng sóng của điện áp biểu diễn trên hình 1.2b
thì tần số điện áp ra bằng 1/5 tần số điện áp vo. Dạng sóng điện áp ny gần với
dạng của sóng điện áp hình chữ nhật v có chứa một số lợng khá lớn các thnh
phần song hi.
Hình 1.2c biểu diễn khoảng dẫn của các van bán dẫn v dòng điện của
nguồn cấp.Ta thấy dòng điện chảy qua van bán dẫn l 1/2 sóng hình sin còn
dòng điện nguồn cấp l hon ton sin.
Việc điều khiển các van bán dẫn nh trên không mang lại hiệu quả cao trong
điều khiển, sóng điện áp ra có độ sin không cao. Muốn sóng ra có dạng sin cao
phải điều khiển thay đổi khoảng dẫn của các van thay đổi theo một qui luật nhất
định. Hình 1.2d biểu gần đúng một sóng hình sin đợc tổng hợp bằng cách điều
khiển các thời điểm mồi các thyristor.
Phơng pháp ny cùng với việc điều chỉnh pha lm giảm các điều ho bậc

cao của dạng sóng điện áp đầu ra so với dạng sóng điện áp cho trớc. Theo các
dạng sóng của dòng điện trên hình 1.2e dòng điện ra mang nhiều th
nh phần đập
mạch ứng với tần số nguồn, dòng điện của mạch bị biến dạng nhiều.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
8

Hình 1.1 Bộ nghịch lu trực tiếp tổng quát
2.1.2. Sự lm việc của nhóm bị khoá
Tronh hình 1.1 v 1.2, nếu các van bán dẫn của nhóm P v N cùng dẫn sẽ
gây ra ngắn mạch nguồn cung cấp. Để tránh hiện tợng ny thông thờng ta đặt
một cuộn cảm san bằng giữa các nhóm, mục đích chính l hạn chế dòng điện
vòng hay cần điều khiển sao cho một nhóm không thể dẫn khi nhóm kia còn
dẫn. Sự lm việc không có dòng điện vòng đòi hỏi cấm mồi nhóm ny khi nhóm
kia còn đang dẫn.
Sơ đồ chỉ số đập mạch bậc ba đợc biểu diễn trên hình 1.3. Điện áp ra hình sin
mong muốn đợc biểu diễn ở một tần số sao cho chu kì ra nhỏ hơn năm chu kì
một chút. Các van bán dẫn đợc mồi với góc mở sao cho sóng cơ bản gần sin
nhất có thể. Tải l một điện trở thuần tuý, điện áp thu đợc bằng 0 trong từng
khoảng nhỏ. Với tải điện cảm thì số lợng các khoảng điện áp bằng không ny
nhỏ v nếu điện cảm đủ lớn thì sẽ không tồn tại khoảng điện áp ny. Dạng sóng
của điện áp âm sẽ có sự sai khác so với nhóm điện áp dơng, nguyên nhân chủ
yếu l do dạng sóng điện áp ra không l số nguyên lần sóng đầu vo. Các chu kì
ra liên tiếp bắt đầu ở các thời điểm khác nhau của điện áp vo. Dòng điện nguồn
thờng mất đối xứng nghiêm trọng.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW

Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
9

Hình 1.2 : Sơ đồ nghịch lu điểm giữa v các dạng sóng


Trong nghịch lu mục tiêu của mọi phơng pháp nghịch lu l tạo ra điện
áp ra cng gần điện áp hình sin cng tốt vì khi đó tổn hao trong động cơ nhỏ
nhất v độ chính xác cũng nh chất lợng điều khiển đợc nâng cao.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
0

Hình 1.3 : Nghịch lu trực tiếp có chỉ số đập mạch bậc ba cấp điện cho
tải một pha

Trong phơng pháp nghịch lu ny, muốn có đợc điện áp gần sin nhất có
thể thì các thyristor phải đợc mồi với các góc khác nhau để tạ ra điện áp gần
sin nhất, khi tải mang tính cảm thì các van sẽ có giai đoạn lm việc ở chế độ
nghịch lu trả năng lợng về lới, giai đoạn ny tơng đơng với giai đoạn
chỉnh lu với nguồn l điện áp tải. Trong trờng hợp lý tởng thì quá trình
chuyển mạch giữa các van l tức thời v do vậy không có thời gian quá độ
chuyển mạch. Nhng trong thực tế thì quá trình đóng cắt của các van không
hon ton tức thời, các van cần một thời gian nhất định để khoá hon ton v cần
một khoảng thời gian nhất định để dẫn hon ton. Khoảng thời gian để các van
dẫn v khoá hon ton phụ thuộc vo chủng loại v đặc tính của van cũng nh

hãng sản xuất.
Điện áp ra của bộ nghịch lu có thể đợc điều chỉnh bằng điều chỉnh góc
mở chậm của van nh hình 1.6. Việc kích mở chậm các van, đặc biệt l ở đỉnh
điện áp ra, cho phép điều chỉnh biên độ của sóng điện áp đầu ra. Việc điều chỉnh
điện áp bằng thay đổi góc mở chậm của van sẽ gây ra nhiều thnh phần sóng hi
bậc cao trong mạch. Thnh phần sóng hi n
y cng lớn khi điện áp ra thấp v
tần số điện áp ra thấp.

2.1.3 Sự lm việc có dòng điện vòng
Trong mục trên ta xét bộ nghịch lu với sự lm việc của hai nhóm chuyển
mạch âm v dơng, hai nhóm ny lm việc luân phiên v không bao giờ có hai
nhóm cùng dẫn đồng thời. Quá trình lm việc nh vậy sẽ gây phức tạp cho mạch
điều khiển v không linh động. Sơ đồ có thêm cuộn kháng cân bằng cho phép
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
1
nh hình vẽ (hình 1.6) cho phép cả hai nhóm van cùng dẫn một lúc. Cuộn kháng
giúp hạn chế dòng điện i
C
chảy qua van.

Hình 1.6 : Nghịch lu trực tiếp có chỉ số đập mạch bậc ba có
cuộn kháng cân bằng

Trong quá trình vận hnh thì mỗi nhóm dẫn thờng xuyên ở chế độ
nghịch lu hay chỉnh lu. Điện áp cung cấp cho tải l giá trị trung bình điện áp

của hai nhóm P v N. Việc phối hợp hoạt động của hai nhóm có thể loại đợc
một phần sóng hi bậc cao trong mạch. Sóng hình sin cơ bản của điện áp ra l
tổng hợp điện áp của hai nhóm tạo ra.
Điện áp tức thời trên cuộn kháng cân bằng l hiệu số điện áp trên hai
nhóm, hay nói cách khác, cuộn kháng gánh phần điện áp chênh lệch giữa hai
nhóm.
Dòng điện vòng chỉ có thể chảy theo một chiều do các thyristor chỉ có thể
dẫn dòng theo một chiều.
Dòng điện chảy trong các nhóm đợc biểu diễn nh hình vẽ (hình 1.7). Khi
bỏ qua sụt áp trên các phần tử thì điện áp ra của hai nhóm có dạng giống nhau
nhng ngợc pha nhau nh hình 1.7a. Nh vậy l điện áp ra không tạo ra bất kì
thnh phần dòng điện vòng no. Khi một nhóm bắt đầu dẫn (chẳng hạn nhóm
P), điện áp cảm ứng trong cuộn dây do dòng chảy qua P l i
P
tạo ra tăng lên,
điện áp ny xuất hiện trong mạch của nhóm N v có cực tính ngợc với cực tính
của thyristor nên có xu hớng ngăn cản dòng i
N
(dòng chảy qua nhóm N) chảy.
Điện áp ngợc cảm ứng trong cuộn dây sinh ra do i
P
giảm sẽ có xu hớng lm
tăng dòng i
N
. Nói một cách khác, cuộn cảm có vai trò giữ cho năng lợng từ
trờng trong nố không đổi, do vậy khi i
P
giảm thì i
N
tăng lên cùng một tốc độ.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
2
Trong nửa chu kì âm dòng i
P
giảm đến 0 v dòng i
N
tăng lên giá trị cực đại. Do
từ trờng tích luỹ trong cuộn dây không thay đổi, do cuộn dây không có điện trở
nên điện áp rơi trên cuộn dây bằng 0.Kết quả l dòng điện có dạng sóng nh
trong hình 1.8b, dòng điện trung bình của hai nhóm i = i
P
- i
N
có giá trị bằng 1/2
dòng điện phụ tải cực đại. Dòng điện vòng do điện áp đập mạch hình sin sinh ra
bổ xung vo thh phần cơ bản của dòng điện ra.



Hình 1.8: Sơ đồ nghịch lu điểm giữa thay thế v đồ thị dòng điện vòng

Dòng điện vòng duy trì trong các nhóm lm tăng tải của van so với chế độ
không có cuộn kháng cân bằng. Độ tăng thêm ny đặc biệt lớn khi tải của bộ
nghịch lu có công suất lớn. Do vậy, chỉ sử dụng cuộn kháng cân bằng khi công
suất của bộ nghịch lu nhỏ, mục đích l để duy trì dạng sóng của dòng điện tải
không bị gián đoạn để giảm thnh phần sóng hi. Khi công suất tải lớn các

nhóm phải đợc khoá lại để tránh dòng điện vòng. Mạch điều khiển đợc thiết
kế để có thể luôn luôn kiểm soát đợc độ lớn của dòng điện vòng, mạch chỉ cho
phép đa xung kích mở van khi dòng điện vòng ny nhỏ để tránh quá tải van,
nhng khi dòng điện vòng ny lớn thi mạch điều khiển sẽ khoá một hay nhiều
nhóm khác. Khi cuộn kháng bão ho ở trị số dòng điện lớn sẽ thuận lợi cho vận
hnh của mạch, do vậy cuộn kháng cân bằng có thể đợc thiết kế với lõi thép
nhỏ hơn để có thể bão ho khi dòng điện tăng cao.
a) b)
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
3

2.1.4. Luật điều khiển nghịch lu trực tiếp
Để thuận tiện trong việc xem xét luật điều khiển của một nhóm chỉnh lu
nghịch lu ta gọi góc mở của một nhóm l

. Góc

phải đợc điều khiển sao
cho trị số điện áp ra trung bình trong từng khoảng của các nhóm hợp thnh dạng
sóng tức thời của nghịch lu có dạng nh mong muốn.
Thông thờng trong các mạch điều khiển ta thờng điều kiển theo hm
arccos nên giá trị góc

phải biến thiên theo qui luật hình sin theo thời gian với
chu kì điện áp ra của bộ nghịch lu.
Dạng sóng biểu diễn trong hình 1.8 đợc vẽ trong trờng hợp biên độ ra

lớn nhất của điện áp ra có thể đạt đợc. Cho nhóm dơng lm việc để có điện áp
ra cực đại , dạng sóng ứng điện áp ra ứng với góc mở bằng 0. Chuyển mạch tiếp
theo phải thoả mãn một giá trị sao cho điện áp ra đạt giá trị nh mong muốn.
Các giao điểm của sóng sin chuẩn (dạng điện áp đầu ra nh mong muốn) với các
sóng cosin đợc vẽ với cực đại tại các thời điểm góc mở bằng 0 xác định thời
điểm kích mở các thyristor. Hình vẽ trên (Hình 1.8) biểu diễn đầu ra của nhóm
dơng. Ta cần phải chú ý rằng trong chế độ chỉnh lu góc mở của van bán dẫn
nhỏ hơn 90
0
(góc mở
1
p

) nhng trong chế độ nghịch lu, trong nửa chu kì âm,
góc mở phải lớn hơn 90
0
(góc mở
2
p

), góc
2
p

l góc mở vợt trớc hay góc
mở nhanh.
Quá trình xác định hoạt động của nhóm âm đợc tiến hnh tơng tự.
Trong quá trình mở van có thể tiến hnh cho mở sớm hơn để quá trình chuyển
mạch kết thúc sớm hơn.
Để giảm điện áp đầu ra ta tiến hh giảm biên độ của sóng sin chuẩn ở giá

trị nh mong muốn. Quá trình giảm điện áp ra đi liền với đó l thnh phần sóng
hi trong dòng điện cũng tăng lên.
Quá trình điều khiển bộ nghịch lu trực tiếp l quá trình khá phức tạp. Sơ
đồ mạch điều khiển đợc trình by trên hình 1.9. Tín hiệu phát hiện có dòng
điện vòng trong bộ biến đổi sẽ chuyển tín hiệu kích mở từ nhóm ny sang nhóm
khác để đảm bảo phải có một nhóm bị khoá.

2.2.Bộ nghịch lu gián tiếp
Bộ nghịch lu trực tiếp có u điểm l có thể đa ra một công suất khá lớn
ở đầu ra nhng có một số nhợc điểm sau :
+ Chỉ có thể cho điện áp ra có tần số nhỏ hơn tần số điện áp lới.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
4
+ Khó điều khiển khiển ở tần số nhỏ vì khi đó tổn hao sóng hi
trong động cơ khá lớn.
+ Độ tinh v độ chính xác trong điều khiển không cao.
+ Sóng điện áp đầu ra không thực sự gần sin.
Chính vì những đặc điểm trên m một loại nghịch lu khác đợc đa ra để
nâng cao chất lợng trong cung cấp nguồn đó l nghịch lu gián tiếp. Bộ nghịch
lu gián tiếp cho phép khắc phục những nhợc điểm của bộ nghịch lu trực tiếp
ở trên.
Trong bộ nghịch lu gián tiếp thì trớc khi đợc nghịch lu điện áp lới
đợc chỉnh lu thnh điện áp một chiều bằng bộ chỉnh lu diode hoặc bộ chỉnh
lu có điều khiển. Điện áp một chiều đợc qua một bộ lọc để cung cấp cho bộ
nghịch lu một nguồn điện áp một chiều tơng đối ổn định cho mạch nghịch
lu.

Sơ đồ bộ nghịch lu gián tiếp có sơ đồ khối nh hình vẽ :

Hình 1.10 : Sơ đồ khối bộ nghịch lu gián tiếp

2.2.1.Nguyên lý hoạt động của bộ nghịch lu gián tiếp
Điện áp xoay chiều tần số công nghiệp (50/60 Hz) đợc chỉnh lu thnh
nguồn một chiều nhờ bộ chỉnh lu (CL) không điều khiển (chỉnh lu diode)
hoặc chỉnh lu có điều khiển (chỉnh lu thyristor), sau đó đợc lọc v đợc bộ
nghịch lu (NL) sẽ biến đổi thnh điện áp xoay chiều có tần số thay đổi. Tuỳ
thuộc vo bộ chỉnh lu v nghịch lu nh hình 1.10 m ta chia bộ nghịch lu
gián tiếp đợc chia lm ba loại :
+ Bộ nghịch lu nguồn dòng điện, chỉnh lu thyristor (hình 1.11a)
+ Bộ nghịch lu nguồn điện áp, chỉnh lu thyristor (hình 1.11b)
+ Bộ nghịch lu nguồn áp điều biến độ rộng xung (PWM) (hình
1.11c)
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
15

Hình 1.11 : Sơ đồ khối các bộ nghịch lu gián tiếp


2.2.2. Bộ nghịch lu nguồn dòng điện - chỉnh lu có điều khiển

2.2.2.1.Bộ nghịch lu một pha
Điện áp xoay chiều đợc chỉnh lu thnh một chiều nhờ bộ chỉnh lu có
điều khiển, thờng l thyristor, điện áp một chiều sau chỉnh lu đợc đa qua
cuộn kháng lọc. Cuộn kháng lọc có tác dụng biến nguồn điện sau chỉnh lu

thnh nguồn dòng để cung cấp cho mạch nghịch lu. Đối với bộ nghịch lu
dòng điện cung cấp từ nguồn điện một chiều thực tế l không đổi, không phụ
thuộc vo hiện tợng của bộ nghịch lu trong khoảng lm việc trớc đó. Trong
thực tế thì bộ nghịch lu nguồn dòng đợc cung cấp bằng nguồn điện một chiều
qua cuộn dây có điện cảm lớn (hình 1.12), điều đó cho phép lm thay đổi điện
áp của bộ nghịch lu.

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
6


Hình 1.12 : Bộ nghịch lu nguồn dòng một pha

Các biến thiên dòng điện đợc cân bằng nhờ L
di
/
dt
. Nhng do
di
/
dt
nhỏ
nên nguồn dòng trong thực tế không thay đổi trong thời gian ngắn.
Chuyển mạch đơn giản nhất của bộ nghịch lu có dòng điện không đổi
chỉ cần có các tụ điện. Ta xét một mạch đơn giản có sơ đồ nh hình 1.12a. Khi
các thyristor T

1
v T
2
dẫn, các tụ điện tích điện dơng trên các bản cực trái. Việc
kích mở các thyristor T
3
v T
4
lm các tụ điện nối vo các cực của thyristor T
1
v
T
2
tơng ứng để khóa chúng lại. Bây dòng điện đi qua T
3
C
1
D
1
, qua tải sau đó
qua D
2
C
2
T
4
v về nguồn. Điện áp trên hai cực của tụ điện sẽ đảo chiều ở một số
thời điểm nhất định phụ thuộc vo điện áp của tải, các diode D
3
v D

4
bắt đầu
dẫn. Dòng điện nguồn sau một thời gian ngắn sẽ chuyển từ D
1
sang D
3
v từ D
4
sang D
2
. Cuối cùng các diođe D
1
v D
2
ngừng dẫn, khi dòng điện qua tăi hon
ton ngợc chiều. Điệp áp các tụ đổi chiều chuẩn bị cho nửa chu kì sau.
Các diode vẽ trên hình 1.12 có tác dụng ngăn cách tụ điện với điện áp tải.
Dòng điện tải hình chữ nhật nếu ta bỏ qua quá trình chuyển mạch, điện áp ra có
thnh phần cơ bản hình sin nhng có đỉnh nhọn tại các điểm chuyển mạch.

2.2.2.2. Bộ nghịch lu ba pha
Sơ đồ mạch nghịch lu ba pha có dạng nh hình vẽ (Hình 1.13) :
a)
b
)
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
17

Hình 1.13 : Sơ đồ mạch nghịch lu dòng điện điển hình

Dòng điện cấp cho động cơ có dạng xung hình chữ nhật có biên độ không
đổi nên sụt áp trên điện cảm tản của stator bằng không v sụt áp trên điện trở
stator không đổi. Do đó điện áp trên hai cực của đông cơ đợc tạo ra bởi tải,
không phải do mạch nghịch lu. Sơ đồ nối dây khi chuyển mạch v dạng dòng
điện pha có dạng nh hình 1.14.
Trong thực tế mạch nghịch lu dòng điện thuờng sử dụng các thyristor
điều khiển không hon ton có sơ đồ nguyên lý nh hình 1.15. Dây quấn ba pha
đợc bố trí đối xứng, nên điện áp của động cơ có dạng gần với điện áp hình sin.
Trong trờng hợp lý tỏng thì dòng điện có dạng hình chữ nhật có biên độ
không thay đổi.
Nhng thực tế thì quá trình chuyển mạch của thyristor không phải l tức thời,
các thyristor cần có thời gian để dẫn v khóa hon ton, nên dạng sóng của dòng
điện không phải l vuông hon ton. Trong khoảng thời gian các van T
1
v T
6

dẫn dòng, dòng điện pha i
a
= - i
b
, các tụ chuyển mạch nạp điện có cực tính nh
hình vẽ. Khi có xung mở T
2
, T
2
sẽ dẫn v T

6
sẽ bị khoá do điện áp ngợc. Do tải
có tính cảm, dòng điện I
d
không bị gián đoạn ngay m sẽ khép mạch qua D
6
-
C
12
song song với mạch nối tiếp C
46
- C
42
- T
2
nạp cho tụ C
62
, điện áp trên tụ C
62
tăng tuyến tính cho đến khi dòng i
C
xuất hịên, bắt đầu chuyển dòng của D
6
cho
D
2
, tức l chuyển dòng từ pha a sang pha b.Kết thúc quá trình chuyển mạch khi
i
b
= 0 v i

c
= I
d
v tụ C
62
phân cực ngợc lại.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
8

Hình 1.14: Sơ đồ nối dây chuyển mạch v dạng dòng điện pha

Một số u điểm của nghịch lu nguồn dòng :
+ Có khả năng vợt qua đợc các sự cố chuyển mạch v tự phục hồi về
trạng thái lm việc bình thờng.
+ Có khả năng hãm tái sinh trả năng lợng về lới bằng đảo dấu cực tính
của điện áp một chiều trong khi chiều dòng điện không đổi chiều. Vì vậy không
cần yêu cầu thêm bộ chỉnh lu đảo chiều điện áp. Sự lm việc của động cơ khi
độ trợt âm sẽ tự động đảo dấu điện áp một chiều vì dòng điện một chiều l đại
lợng đợc điều khiển. Do đó trong bộ nghịch lu nguồn dòng năng lợng sẽ
đợc tự động nghịch lu trả về lới.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
1
9

Hình 1.15 : Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lu nguồn dòng

Nhợc điểm của bộ nghịch lu nguồn dòng :
+ Nhợc điểm chính của bộ nghịch lu nguồn dòng l không thể lm việc
đợc ở chế độ không tải.
+ Kích thớc của tụ điện v điện cảm lọc nguồn một chiều khá lớn. Các tụ
chuyển mạch phải có trị số lớn cần thiết để thu nhận năng lợng của cuộn dây
stator khi chuyển mạch.
+ Để đảm bảo năng lợng phản kháng tối thiểu thì động cơ phải đợc
thiết kế sao cho điện cảm tản nhỏ nhất. Điều ny sẽ lm tăng mức giá động cơ.

2.2.3. Bộ nghịch lu nguồn điện áp chỉnh lu có điều khiển

2.2.3.1. Bộ nghịchlu một pha

Điện áp xoay chiều tần số công nghiệp sau khi qua bộ chỉnh lu có điều
khiển đợc tụ C lọc thnh nguồn áp, cung cấp cho mạch nghịch lu.

a. Sơ đồ nghịch lu một pha có điểm giữa
Sơ đồ nghịch lu một pha có điểm giữa có sơ đồ nguyên lý nh hình 1.16.
Nối điện áp một chiều vo các nửa dây quấn sơ cấp của các máy biến áp, bằng
cách đổi nối luân phiên hai thyristor lm điện áp cảm ứng bên thứ cấp của máy
biến áp có dạng hình chữ nhật cung cấp co động cơ.Tụ điện C có vai trò giúp các
thyristor chuyển mạch.Vì tụ C mắc song song với tải qua máy biến áp nên phải
mắc nối tiếp

Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW

Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
2
0

Hình 1.16 : Sơ độ nghịch lu môt pha có điểm giữa

một cuộn dây L nối tiếp với nguồn để ngăn không cho tụ C phóng ngợc trở lại
nguồn trong quá trình chuyển mạch của các van bán dẫn.
Khi một thyristor dẫn điện, điện áp nguồn một chiều E đặt vo một nửa
cuộn dây sơ cấp. Điện áp tổng cộng 2E đợc nạp cho tụ C. Mở thyristor tiếp
theo sẽ lm khoá thyristor trớc, nhờ quá trình chuyển mạch qua tụ đợc mắc
song song.
Trong trờng hợp máy biến áp l lý tởng, sức từ động của máy biến áp
luôn cân bằng. Trong thực tế, điện áp một chièu trên hai đầu dây quấn chỉ có thể
đợc duy trì bằng từ thông biến thiên, do đó cần có dòng điện từ hoá ban đầu.
Để cải thiện dạng sóng của điện áp tải cho gần với sóng hình sin nên chọn
các phần tử một cách thích hợp sao cho tránh đợc phần nằm ngang của điện
áp, nghĩa l kích mở một thyristor gần thời điểm dẫn của thyristor khác, lm cho
điện áp tải có trị số cực đại.
Nếu tải không phải l tải điện trở thì Khi tải l điện cảm , dòng điện tải
tăng lên rồi lại giảm. Khi thyristor T
1
dẫn, dòng điện chảy từ c tới a, c dơng so
với a v tải nhận đợc dòng điện chảy từ c tới a. Khi thyristor T
2
mở để đổi chiều
điện áp ra thì thyristor T
1
bị khoá, nhng dòng điện tải không thể đổi chiều đột
ngột, dòng điện sơ cấp cũng không thay đổiđiện áp v dòng điện có sự lệch pha

nhau. Sơ đồ đợc trình by nh hình 1.17.
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
2
1

Hình 1.17 : Sự lm việc với tải phản kháng

Khi T
1
bị khoá , chỉ có dòng điện chảy từ d đến c qua D
2
nạp trở lại nguồn một
chiều. Trong khi D
2
dẫn, thyristor T
2
bị khoá (cùng thời điểm chuyển mạch kết
thúc), điện thế tại điểm d âm hơn so với c. Vì vậy công suất từ tải đợc đa trở
lại nguồn một chiều.
Ta xét hình 1.17b : ở thời điểm t
2
dòng điện tải triệt tiêu,diode D
2
ngừng
dẫn v thyristor T
2
trở lại dẫn dòng, lm ngợc chiều dòng điện tải, tải trở thnh

nguồn điện. Để đảm bảo thyristor T
2
chắc chắn dẫn tại thời điểm t
2
, ta phải kích
mở theo nguyên tắc chùm xung. Quá trình cũng diễn ra tơng tự cho thyristor
T
1
.
Ta có thể phối hợp các diode ở đầu bên phía sơ cấp của máy biến áp,
nhng khi đó sẽ dẫn đến tổn hao năng lợng chuyển mạch trong cuộn dây lọc
nguồn. Sự phối hợp các diode ở gần đầu dây quấn cho phép lấy lại năng lợng
tích luỹ trong cuộn dây sau khi chuyển mạchv do vậy lm giảm đợc tổn hao
trong mạch.
Ta xét tải có tính điện dung. Dạng điện áp đợc trình by đơn giản nh
hình 1.17c, dòng điện qua các diode tại các thời điểm t
3
v t
4
trớc khi mở
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
2
2
thyristor lm đổi chiều điện áp ra. Trong trờng hợp tổng quát sóng điện áp v
dòng điện không phải l sin hon ton, ta chỉ xét sóng điện áp cơ bản trong
trờng hợp đơn giản.

b. Mạch nghịch lu nửa cầu
Sơ đồ mạch nghịch lu nửa cầu có dạng nh hình vẽ (hình 1.18)

Hình 1.18: Sơ đồ mạch nghịch lu nửa cầu

Tải của mạch nghịch lu thông thờng mang tính cảm nên trong sơ đồ có
thêm hai diode ngợc đấu song song với các Transistor tơng ứng, nhằm ngăn
ngừa quá điện áp lớn xuất hiện trên các cực Transistor khi đóng cắt dòng tải.
Quá trình dẫn của các van bán dẫn có thể thấy đơn giản qua qua đồ thị
dòng điện v điện áp đầu ra của bộ nghịch lu.
Ưu điểm của sơ đồ l cấu trúc v điều kiển đơn giản, tốn ít van bán dẫn.
Nhợc điểm của sơ đồ ny l khả năng đáp ứng đợc công suất lớn l
không cao.

c.Mạch nghịch lu cầu
Sơ đồ mạch nghịch lu cầu có sơ độ động lực nh hình vẽ (Hình 1.19)


Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
2
3



Hình 1.19 : Bộ nghịch lu cầu một pha

Nếu tải trong hình 1.19a l tải thuần trở, việc mồi lần lợt các thyristor T

1
,
T
2
v T
3
, T
4
, điện áp một chiều sẽ đặt lên hai cực của tải theo hai chiều tạo nên
sóng hình chữ nhật. Trong trờng hợp tải điện cảm, dòng điện chậm pha hơn so
với điện áp mặc dù dạng điện áp vẫn còn dạng hình chữ nhật.
a)
b) c)
Đồ án tốt nghiệp Thiết kế bộ nghịch lu PWM 5kW


Hong Ngọc Tuân lớp TBĐ1 - K46 Đại học Bách khoa H Nội
2
4
Dạng sóng biểu diễn trên hình 1.19c đợc vẽ trong trờng hợp tải mang
tính chất điện cảm. Các thyristor đợc mồi bằng xung chùm liên tục trong
khoảng 180
0
của điện áp ra của bộ nghịch lu. Cuối nửa chu kì dơng của điện
áp, dòng điện tải l dơng v tăng theo hm số mũ, khi thyristor T
3
v T
4
đợc
mồi để khoá thyristor T

1
v T
2
thì điện áp đổi chiều, nhng dòng điện tải không
đổi chiều. Mạch duy nhất để dòng điện tải chảy qua l qua các diode D
3
v D
4
.
Nguồn điện một chiều đợc nối với tải theo điện áp ngợc với ban đầu v cung
cấp nguồn cho tải, dòng điện tải tăng theo hm mũ. Vì các thyristor yêu cầu phải
đợc mồi đúng lúc sau khi dòng điện tải triệt tiêu, nên cần phải đa một xung
chùm vo cực điều khiển trong khoảng 180
0
dẫn của van.
Từ nguồn một chiều điện áp cố định ta cũng có thể điều chỉnh điện áp ra
chữ nhật có những khoảng điện áp bằng không (Hình 1.19c). Ta nhận đợc điện
áp hình chữ nhật bằng cách kích mở các thyristor T
1
v T
4
trớc các thyristor T
2

v T
3
.Trên hình 1.29c biểu diễn góc

l góc vợt trớc ny.Hay nói cách khác
chùm xung đa vo T

1
v T
4
vợt trớc một góc

so với đa vo T
2
v T
3
.
Dạng sóng trên hình 1.19c, ở thời điểm thyristor T
4
đợc kích mở để khoá
T
1
, dòng điện tải chảy qua diode D
4
nhng vì thyristor T
2
còn dẫn nên dòng tải
chảy qua D
4
v T
2
lm ngắn mạch tải v triệt tiêu điện áp trên tải. Khi thyristor
T
3
đợc kích mở v thyristor T
2
bị khoá thì dòng điện chảy qua diode D

3
lm đổi
chiều điện áp nối với nguồn. Các thyristor T
3
v T
4
bắt đầu dẫn ngay khi dòng
điện tải triệt tiêu. Các dòng điện qua thyristoe v diode không còn giống nhau
nữa.
Hình 1.20 ta có một cách khác dể nhận đợc một sóng gần hình chữ nhật
có bề rông thay đổi đợc bằng cách phối hợp (cộng) các đầu ra lệch pha của hai
bộ nghịch lu sóng hình chữ nhật. Bộ nghịch lu 2 lệch pha so với bộ nghịch lu
1 một góc

tạo nên điện áp chung có khoảng điện áp bằng không có độ rộng
bằng

.
Điện áp đầu ra có thể điều chỉnh đợc bằng cách giảm điện áp một chiều
đặt vo bộ nghịch lu.


2.2.3.2. Bộ nghịch lu ba pha
Mạch công suất của nghịch lu cầu ba pha sử dụng Thyristor đợc
trình by ở hình vẽ ( Hình 1.20), trong đó quá trình chuyển mạch v quá độ
đợc bỏ qua trong trờng hợp đơn giản. Dạng sóng điện áp đầu ra đợc trình by
ở hình 1.21