Các bộ biến tần trong mạng điện

CHƯƠNG 6: BỘ BIẾN TẦN
MỤC TIÊU THỰC HIỆN:
Sau khi học xong bài nầy sinh viên sẽđạt đượckiến
thứcsau:
- Hiểu được nguyên tắchoạt động củathiếtbị biến
tần
- Phân tích đượctương quan giữa dòng điện, điện
áp và ứng dụng củathiếtbị biếntần.

6.1. Các khái niệmcơ bản:
 Bộ biếntầnlàthiếtbị dùng để biến đổi nguồn
điệncótầnsố f
1
cốđịnh thành nguồn điệncó
tầnsố f
r
thay đổi đượcnhờ các khóa bán dẫn.
 Biếntần chia làm hai loại: Biếntầngiántiếpvà
biếntầntrựctiếp.

•Biếntầngiántiếp hay còn gọilàbiếntầncókhâu
trung gian mộtchiều, dùng bộ chỉnh lưubiến đổi
nguồnxoaychiều thành nguồnmộtchiều, sau đólại
dùng bộ nghịch lưubiến đổinguồnmộtchiềuthành
nguồnxoaychiều.
•Khâu trung gian mộtchiều đóng vai trò mộtkhâutích
luỹ năng lượng dướidạng nguồnápdùngtụđịên hoặc
nguồndòngdùngcuộncảmtạoramột khâu cách ly
nhất định giữaphụ tảivànguồn điệnáplưới.

Biếntầntrựctiếp khác vớibiếntầngiántiếp, Biến
tầntrựctiếptạorađiệnáptrêntảibằng các phầncủa
điệnáplưới, mỗilầnnốitải vào nguồnbằng một
phầntửđóng ngắtduynhất trong mộtkhoảng thời
gian nhất định,không thông qua một khâu năng lượng
trung gian nào.

Ưu và khuyếtcủabiếntầntrưctiếpvàgiántiếp
 Biếntầntrựctiếpcóthể trao đổinăng lượng vớilưới
điệnmột cách liên tục. Nhấtlàđốivớicácđộng cơ
công suấtlớnvàcựclớntừ hàng trămKwđến vài Mw.
 Ngoài ra tổn hao công suất ở biếntầntrựctiếpcũng ít
hơnvìphụ tảichỉ nốivớinguồnqua mộtphầntửđóng
cắt, không phải qua hai phầntử và qua khâu trung gian
nhưởbiếntầngiántiếp.
 Sơđồvan và qui luật điềukhiển ở biếntầntrựctiếpsẽ
phứctạphơnbiếntầngiántiếp. Vớikỹ thuật điệntử và
kỹ thuậtvi xử lý phát triểnhiệnnay thìvấn đề này hoàn
toàn thựchiện được.

6.2. Biếntầngiántiếp:
 Biếntầngiántiếp đượccấutạotừ bộ chỉnh lưu, khâu lọc
trung gian và bộ nghịch lưu.
 Tuỳ thuộc khâu trung gian mộtchiềulàmviệc ở chếđộ
nguồndònghay nguồnápbiếntầnchialàm3 loại chính:
 Biếntầnnguồn dòng.
 Biếntầnnguồnápvới nguồncóđiềukhiển.
 Biếntầnnguồnápkhôngđiềukhiển

6.2.1. Biếntầnnguồn dòng:

Biếntần nguồn dòng dùng chỉnh
lưucóđiều khiển cùng vớicuộn
cảmtạo nên nguồn dòng cung cấp
cho nghịch lưu nguồn dòng song
song.Hệ thống tụ chuyểnmạch
đượccáchlyvớitải qua hệ thống
diode cách ly .Dòng ra nghịch lưu
có dạng xung hình chữ nhật, điệnáp
ra có dạng tương đốiSin nếuphụ
tảilàđộng cơ.

 Ưu điểm củabiếntầnloạinàykhidùngvới
động cơ không đồng bộ có khả năng trả
nă
ng lượng về lưới.
Vớicôngsuấtnhỏ thì sơđồnày không phù
hợpvìhiệusuấtkémvàcồng kềnh nhưng
vớicôngsuấttrên100 Kwthìđây là một
phương án hiệuquả.
 Nhược điểm củasơđồnày là hệ số công
suấtthấpvàphụ thuộcvàop
hụ tải, nhấtlà
khi tảinhỏ.

6.2.2. Biếntầnnguồnápvớinguồncóđiềukhiển
• Biếntần nguồnápdùng nghịch lưunguồn
áp với đầuvàomộtchiều điều khiển được.
Điệnápmộtchiều cung cấp( dùng chỉnh lưu
có điều khiểnhoặcchỉnh lưu không điều
khiển) sau đó điềuchỉnh nhờ bộ biến đổi

xungápmộtchiều.
•Biếntần nguồnápcódạng điệnápra
xung chữ nhật, biên độ được điềuchỉnh nhờ
thay đổi điệnápmộtchiều.

 Hình dạng và giá trịđiệnáprakhông
phụ thuộcphụ tải, dòng điệntảixác
định. Điệnápracóđộ méo phi tuyến
lớn, có thể không phù hợpvớimộtsố
loạiphụ tải. Hệ số công suấtcủasơ
đồ không đổi, không phụ thuộcvào
tải. Tuy nhiên phải qua nhiềukhâu
biến đổivàhiệusuấtkém, do đóchỉ
phụ thuộcchotảinhỏ, dưới 30KW.
 Ngày nay biếntầnnguồnápđượcchế
tạochủ yếuvới điệnápbiến điệubề
rộng xung.