Nghiên cứu hệ thống truyền động điện động cơ đồng bộ 4 góc phần tư sử dụng chỉnh lưu PWM và nghịch lưu đa mức với c m cực tiểu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

CAO TIẾN NAM

NGHIÊN CỨU HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG
ĐIỆN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ 4 GÓC PHẦN TƢ
SỬ DỤNG CHỈNH LƢU PWM VÀ
NGHỊCH LƢU ĐA MỨC VỚI C.M CỰC TIỂU

Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển và Tự động hóa
Mã số: 60.52.02.16

TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

Đà Nẵng - Năm 2017


Công trình đã được nghiên cứu tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS. ĐOÀN QUANG VINH

Phản biện 1: TS. NGUYỄN QUỐC ĐỊNH

Phản biện 2: PGS.TS. BÙI QUỐC KHÁNH

Luận văn được bảo vệ trước Hội đồng chấm Luận văn tốt nghiệp
thạc sĩ kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 06 tháng 05
năm 2017

Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng


1

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trong những năm cuối của thế kỷ XX, sự phát triển của điện
tử công suất đã dẫn tới sự phát triển mạnh mẽ của các hệ truyền động
điện xoay chiều và nó dần thay thế một phần lớn hệ thống truyền
động điện một chiều. Vì hệ truyền động điện điều chỉnh tốc độ động
cơ xoay chiều bằng phương pháp thay đổi tần số nguồn cấp cho
mạch stator có nhiều ưu điểm so với hệ truyền động điện dùng động
cơ một chiều.
Tuy nhiên, các bộ biến tần gián tiếp thông dụng trong các hệ
truyền động điện xoay chiều thường sử dụng bộ chỉnh lưu điốt do
vậy không có khả năng trả năng lượng về lưới, thành phần dòng điều
hòa bậc cao nhiều, Cos

thấp, bên cạnh đó việc xữ lý điện áp

common mode trong biến tần còn hạn chế nên vẫn còn tồn tại các hư
hỏng trong động cơ khi sử dụng biến tần như: hư hỏng ổ đỡ, gây
đóng cắt sai trên các relay bảo vệ nối đất tác động nhanh.
Để tiết kiệm năng lượng, tăng chất lượng điều chỉnh cần phải
thiết kế bộ biến tần đảm bảo cho phép động cơ làm việc được ở các
trạng thái hãm khác nhau mà đặc biệt là hãm tái sinh và đưa điện áp
common mode về cực tiểu mà vẫn dữ được các đặc tính tốt trong
biến tần.

2. Mục tiêu nghiên cứu
Trong thực tế có nhiều loại tải mang tính thuận nghịch như tải
thế năng, một số hệ truyền động có đảo chiều, thiết bị bù... khi đó
yêu cầu động cơ trong hệ thống phải làm việc được ở cả bốn góc
phần tư, tức là ngoài chế độ động cơ có đảo chiều tốc độ quay ra thì
phải có khả năng thực hiện trao đổi được năng lượng hai chiều. Yêu
cầu của bộ biến tần này là biến đổi năng lượng từ một chiều sang


2

xoay chiều hay làm việc ở chế độ nghịch lưu. Trong trường hợp sử
dụng chỉnh lưu PWM, khi góc điều khiển nằm giữa 0 và /2 bộ chỉnh
lưu PWM làm việc ở chế độ chỉnh lưu, còn khi góc điều khiển nằm
giữa /2 đến

thì bộ chỉnh lưu PWM làm việc ở chế độ nghịch lưu

và năng lượng từ phía tải được chuyển về lưới xoay chiều. Các bộ
biến tần như vậy được gọi là biến tần bốn góc phần tư.
Được sự hướng dẫn của thầy giáo PGS.TS. Đoàn Quang
Vinh – PGĐ Đại học Đà Nẵng, Tôi đã tiến hành nghiên cứu đề tài
luận văn tốt nghiệp “Nghiên cứu hệ thống truyền động điện động
cơ đồng bộ 4 góc phần tƣ sử dụng chỉnh lƣu PWM và nghịch lƣu
đa mức với C.M cực tiểu”.
2. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
+ Đối tượng nghiên cứu:
- Hệ thống truyền động điện động cơ đồng bộ 4 góc phần tư sử
dụng chỉnh lưu PWM và nghịch lưu đa mức với C.M cực tiểu.
+ Phạm vi nghiên cứu:

- Nghiên cứu về hệ truyền động động cơ điện đồng bộ 3 pha
và phương thức điều chế PWM.
4. Phƣơng pháp nghiên cứu
- Xây dựng hệ thống biến tần 4 góc phần tư sử dụng Chỉnh lưu
PWM và nghịch lưu đa bậc với C.M cực tiểu – Động cơ đồng bộ.
- Nghiên cứu lý thuyết về bộ chỉnh lưu đa mức, nghịch lưu đa
mức và động cơ đồng bộ 3 pha.
- Xây dựng mô hình toán học của hệ thống.
- Dựa trên mô hình toán học đưa ra phương pháp điều chế.
- Mô phỏng trên phần mềm matlab Simulink, plecs, psim để
kiểm nghiệm.


3

5. Bố cục đề tài
Với đề tài “Nghiên cứu hệ thống truyền động điện động
cơ đồng bộ 4 góc phần tƣ sử dụng chỉnh lƣu PWM và nghịch lƣu
đa mức với C.M cực tiểu”.
Nội dung: được trình bày trong 4 chương:
- Chương 1:Tổng quan về hệ truyền động điện xoay chiều biến tần đa mức
- Chương 2: Nghiên cứu chỉnh lưu PWM
- Chương 3: Xây dựng cấu trúc điều khiển nghịch lưu đa mức
- Chương 4: Xây dựng cấu trúc điều khiển nghịch lưu và cấu
trúc hệ truyền động biến tần 4Q - động cơ đồng bộ.
- Để có thể hoàn thành luận văn này, Em đã đã nghiên cứu
dưới sự hướng dẫn chỉ bảo tận tình của Thầy giáo PGS.TS Đoàn
Quang Vinh và sự giúp đỡ của gia đình, đồng nghiệp, Thầy cô giáo
trong bộ môn Tự động hóa Trường đại học Bách khoa Đà Nẵng
- Em xin chân Thành cảm ơn Thầy giáo Đoàn Quang Vinh và

các thầy cô giáo trong bộ môn Tự động hóa Đại học bách khoa
Đà Nẵng.


4
CHƢƠNG 1
TỔNG QUAN VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
1.1. CÁC HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN DÙNG ĐỘNG
CƠ XOAY CHIỀU
1.1.1. Giới thiệu chung
1.1.2. Các phƣơng pháp điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ
(1.1)
1.1.3. Hệ thống điều tốc biến tần – động cơ xoay chiều
1.2. SƠ LƢỢC VỀ CÁC BỘ BIẾN TẦN DÙNG DỤNG CỤ BÁN
DẪN CÔNG SUẤT
1.2.1. Biến tần trực tiếp (xoay chiều - xoay chiều)
Bộ biến đổi này chỉ dùng một khâu biến đổi là có thể biến đổi
nguồn điện xoay chiều có điện áp và tần số không đổi thành điện áp
xoay chiều có điện áp và tần số điều chỉnh được. Do quá trình biến
đổi không phải qua khâu trung gian nên được gọi là bộ biến tần trực
tiếp
1.2.2. Bộ biến tần gián tiếp
Thiết bị biến tần gián tiếp dùng chỉnh lưu điều khiển.
Biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển có thêm bộ biến đổi
xung điện áp
Bộ biến tần dùng bộ chỉnh lưu không điều khiển với bộ nghịch
lưu PWM
- Bộ nghịch lưu thực hiện đồng thời điều tần và điều áp, không
liên quan đến tham số của linh kiện khâu trung gian một chiều, đã
làm tăng độ tác động nhanh trạng thái động của hệ thống;

1.3. BIẾN TẦN BỐN GÓC PHẦN TƢ
1.3.1. Các tồn tại của bộ biến tần thông thƣờng
1.3.2 Biến tần bốn góc phần tƣ


5
CHƢƠNG 2
NGHIÊN CỨU CHỈNH LƢU PWM
2.1. KHÁI QUÁT VỀ CHỈNH LƢU PWM
2.2. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA BIẾN TẦN
NGUỒN ÁP BỐN GÓC PHẦN TƢ DÙNG CHỈNH LƢU PWM
CLPWM

NL

L

ĐB

Hình 2.1. Sơ đồ biến tần bốn góc phần tư dùng chỉnh lưu PWM
2.3. MÔ TẢ TOÁN HỌC CHỈNH LƢU PWM
ia + ib + ic = 0

(2.1)

2.3.1. Mô tả điện áp đầu vào chỉnh lƣu PWM
2.3.2. Mô tả toán học chỉnh lƣu PWM trong hệ tọa độ 3 pha
2.3.3. Mô tả toán học chỉnh lƣu PWM trong hệ tọa độ cố
định

2.3.4. Mô tả toán học chỉnh lƣu PWM trên hệ tọa độ quay

d-q
2.3.5. Tính toán công suất chỉnh lƣu PWM
2.4. PHẠM VI VÀ GIỚI HẠN THAM SỐ CỦA CHỈNH LƢU
PWM
2.4.1. Giới hạn cực tiểu của điện áp một chiều
Udcmin > Ud0 = 2,34Ufa
(2.13)
2.4.2. Giới hạn giá trị điện áp trên điện cảm
Điều kiện điện áp một chiều cực tiểu sẽ là


6
√ [

(

) ]

(2.16)

√

(2.17)
2.5. ƢỚC LƢỢNG CÁC ĐẠI LƢỢNG VECTOR CƠ BẢN
2.5.1. Ƣớc lƣợng vector điện áp đầu vào
|

|

[

Giá trị góc tọa độ ,

]| |

(2.19)

của điện áp là

√

(2.20)
√

}
2.5.2. Ƣớc lƣợng vector từ thông ảo
∫(

)

∫(

)

}

(2.21)

Trong đó:
√
√

(
(

(
)

))
}

(2.22)


7
2.6. PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN CHỈNH LƢU PWM

ình 2.14. Hệ truyền động động cơ xoay chiều - biến tần dùng chỉnh
lưu PWM với các phương pháp điều khiển
2.7. CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN CHỈNH LƢU PWM ĐỊNH
HƢỚNG THEO VECTOR ĐIỆN ÁP
2.7.1. Cấu trúc điều khiển chỉnh lƣu PWM định hƣớng
theo vector điện áp dựa vào dòng điện (VOC)

T

Đo đòng
điện

Hình 2.15. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM theo VOC


8
Khi chọn trục d trùng với vector điện áp lưới ̅ , khi đó
ULd = UL, còn ULq = 0. Phương trình 2.9 được rút gọn (với giả
thiết R 0):
}

(2.23)

2.7.2. Cấu trúc điều khiển chỉnh lƣu PWM theo VFOC
√

(2.24)
√

Giá trị

L

và

L

}

được tính theo 2.21.

2.8. CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN CHỈNH LƢU PWM THEO
PHƢƠNG PHÁP TRỰC TIẾP CÔNG SUẤT DPC
2.8.1. Ƣớc lƣợng công suất theo vector điện áp
*
√

(

(

+
,

*

)

[ (

+

)

(

)]-

(2.26)
)
(2.27)

Giá trị điện áp UL được tính theo (2.19)
|

|

[

]| |

(2.28)

2.8.2. Ƣớc lƣợng công suất theo vector từ thông ảo
2.8.3. Đặc điểm cơ bản của điều khiển trực tiếp công suất
DPC cho chỉnh lƣu PWM
DPC cũng có đặc điểm riêng, không thể áp dụng một cách
máy móc điều khiển DTC cho DPC. Cụ thể: Tần số điện áp nguồn là
không đổi khác với DTC biến thiên dải rộng. Giá trị tức thời công


9
suất tác dụng và phản kháng bị ảnh hưởng nhiều vào vị trí vector
điện áp và sự thay đổi của dòng điện cả về pha lẫn biên độ.
2.8.4. Bộ điều khiển công suất
Bộ điều khiển công suất có đặc tính trễ có ảnh hưởng lớn đến
chất lượng của hệ: sóng hài bậc cao dòng điện, tần số đóng cắt, dao
động đập mạch công suất và tổn thất công suất.
2.8.5. Lựa chọn phân vùng vector và bảng đóng cắt
Bảng 2.1. Bảng đóng cắt cho DPC với bộ điều khiển hai mức,
12 vùng vector

d d Sect Sect Sect Sect Sect Sect Sect Sect Sect Sect Sect Sect
p q or 1 or 1 or 1 or 1 or 1 or 1 or 1 or 1 or 1 or 1 or 1 or 1
0 101 101

100 100 110 110 010 010 011 011 001 001

1
1 110 111 010 000 011 111 001 000 101 111 100 000
0 101 100 100 110 110 010 010 011 011 0101 001 101
0
1 100 110 110 010 010 011 011 001 001 101 101 100
Có thể mô tả bằng biểu thức toán học cho phân vùng vector:
(

)

(

(

)

(

)

}

)

(2.31)
2.8.6. Tổ hợp vector điện áp
Bảng 2.2. Sự tăng giảm p và q theo U
Uk-2
q
p

Uk-1

Uk

Uk+1

Uk+2

Uk+3

U0
U7


10
Trên bảng .2.2, ký hiệu ( ) tăng, ( ) giảm, (
(

) tăng lớn và

) giảm lớn.
Ta thấy sự tăng và giảm lớn đối với q và p chỉ xảy ra ở 2

vector.
Kết luận: Chỉnh lưu PWM đáp ứng được yêu cầu trao đổi
công suất hai chiều giữa lưới điện xoay chiều và phía một chiều đầu
ra bộ chỉnh lưu. Ngoài ra sử dụng chỉnh lưu PWM cho phép giảm
đáng kể sóng hài bậc cao trong dòng điện lưới, tăng hiệu suất, có khả
năng điều chỉnh được hệ số công suất.
2.9. MÔ PHỎNG ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA CHỈNH LƢU
PWM
2.9.1. Xây dựng chƣơng trình mô phỏng chỉnh lƣu PWM

Hình 2.25. Sơ đồ mô phỏng khối điều khiển chỉnh lưu PWM tải điện
trở điều khiển theo VOC


11

Hình 2.28. Chi tiết khối “PLECS circuit” của mô hình 2.25
2.9.2. Các kết quả mô phỏng chỉnh lƣu PWM
Udc(V)

t(s)
Hình 2.29. Điện áp một chiều sau
chỉnh lưu PWM điều khiển theo
VOC

ua(V), ia(A)

t(
Hình 2.30. Điện áp và dòng
điện pha A của chỉnh lưu PWM

điều khiển theo VOC

CHƢƠNG 3
XÂY DỰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƢU
ĐA MỨC
3.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ CÁC BỘ NGHỊCH LƢU
Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ nguồn
điện một chiều không đổi sang dạng năng lượng điện xoay chiều để
cung cấp cho tải xoay chiều.


12
3.2. CẤU HÌNH CỦA BỘ NGHỊCH LƢU ÁP HAI BẬC
Uan + Ubn + Ucn = 0

(3.1)
(3.3)

Vì vậy, điện áp pha tải và điện áp dây được tính:
;

;
(3.4)

Uab = Ua0 – Ub0 ; Ubc = Ub0 – Uc0 ; Uca = Uc0 – Ua0

(3.5)
(3.6)

3.3. CẤU HÌNH CỦA BỘ NGHỊCH LƢU ÁP ĐA BẬC.

3.3.1. Cấu hình nghịch lƣu dạng Cascade (cascaded
inverter)
Pha trên mỗi nhánh sẽ tạo thành bộ nghịch lưu (2N +1) bậc
3.3.2. Cấu trúc nghịch lƣu chứa cặp diode kẹp (Neutral
Point Clamped Multilevel Inverter: NPC)
3.3.3. Cấu trúc phối hợp (Cascaded Diode-Clamped/Hbridge Inverter: DCH Inverter)
3.3.4. Cấu trúc dùng tụ điện thay đổi (Flying Capacitor
Inverter)
3.3.5. Nhận xét về các dạng sơ đồ nghịch lƣu đa bậc
Trong các dạng sơ đồ vừa nêu tuy mỗi sơ đồ đều có một ưu
nhược riêng nhưng thông dụng nhất vẫn là hai dạng: NPC và
Cascade. Vì nếu như nhược điểm của sơ đồ phối hợp giữa NPC và
Cascade phức tạp trong phương thức điều khiển thì sơ đồ dạng dùng
tụ thay đổi lại khó thực hiện bởi vì mỗi nhóm tụ trong mạch được
nạp với các mức điện áp khác nhau khi mạch làm việc với số
bậc lớn.


13
3.4. CÁC TRẠNG THÁI ĐÓNG NGẮT
3.4.1. Tổng quan


uN0

uao

ubo
3

uco
(3.8)

3.4.2. Trạng thái đóng ngắt bộ nghịch lƣu áp ba bậc
Xét pha A của bộ nghịch lưu áp ba bậc dạng diode kẹp.
Với x = a, b, c :

Hình 3.10. Pha A của bộ nghịch lưu ba bậc
Bảng 3.2. Trạng thái đóng ngắt của bộ nghịch lưu NPC 3 bậc
Vout = Vxo

Sx1

Sx2

S’x1

S’x2

Udc/2

1

1

0

0

0

0

1

1

0

-Udc/2

0

0

1

1

3.4.3 Trạng thái đóng ngắt cho bộ nghịch lƣu áp năm bậc
Ta thấy có năm mức điện áp ra tương ứng với các trạng thái
đóng ngắt cho mỗi pha. Vậy có năm trang thái đóng ngắt đóng ngắt


14
linh kiện cho mõi pha, như vậy có 53 = 125 trạng thái đóng ngắt cho
ba pha.
3.4.4. Nhận xét
Bộ nghịch lưu ngày càng được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh
vực công suất cao.

3.5. BIỆN PHÁP XỮ LÝ ĐIỆN ÁP C.M CỰC TIỂU TRONG
NGHỊCH LƢU ĐA MỨC
3.5.1. Giới thiệu các phƣơng án
3.5.2. Triệt bỏ hoàn toàn điện áp common mode
“Có thể triệt bỏ hoàn toàn điện áp C.M, nhưng đó không phải
là phương thức triệt giảm C.M tối ưu”.
Điều này dẫn đến điện áp C.M:
(

)

[(

) (

) (

)]

(3.12)

3.5.3. Triệt bỏ một phần điện áp common mode
3.5.4. Hệ thống chỉnh lƣu cầu – nghịch lƣu NPC

Động cơ

Hình 3.16. Hệ thống chỉnh lưu cầu – nghịch lưu NPC
*
*

(

)

(

)

+

(3.13)

+

(3.14)


15
3.5.5. Chiến lƣợc giảm điện áp C.M
3.5.6. Thực Nghiệm

90V

250V

Hình 3.21. Kết quả mô phỏng với phương thức triệt giảm C.M
3.6. XÂY DỰNG PHƢƠNG THỨC TRIỆT GIẢM C.M TỐI ƢU
3.6.1. Giới thiệu phƣơng án
3.6.2. Kỹ thuật triệt giảm common mode phối hợp giữa
SVPWM và CPWM

(3.14)(*)
3.6.3. Khối tạo tín hiệu kích hoạt(Active Signal Generator)
(

)

3.6.4. Khối Tạo Hàm Offset (Offset Generator)
3.7. MÔ PHỎNG VÀ ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ


16
3.7.1. Lựa chọn mạch động lực
3.7.2. Mô phỏng hệ truyền động
3.7.3. Mô phỏng
3.7.4. Kết quả mô phỏng

Hình 3.27. Điện áp sin điều khiển ba pha V

rx12

Hình 3.28. Dòng tải 3 pha xác lập

Hình 3.29. Điện áp pha A – Tâm nguồn DC


17

Hình 3.30. Sóng offset và sóng điều chế pha A

Hình 3.31. Giá trị Common Mode chỉ còn 80V đỉnh với tần suất

thấp hơn
3.7.5. Kết luận
Điện áp C.M đã giảm từ 90 volt (Vmax) xuống còn 80 volt
(Vmax) với mật độ xuất hiện xung áp cũng ít hơn và phương thức
tính toán cũng đơn giản hơn:


18
CHƢƠNG 4
XÂY DỰNG CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƢU VÀ
CẤU TRÚC HỆ TRUYỀN ĐỘNG BIẾN TẦN 4Q - ĐỘNG CƠ
ĐỒNG BỘ
4.1. MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ
4.1.1. Mô hình toán học động cơ đồng bộ kích từ dây quấn
Mômen trên trục d, q của động cơ đồng bộ và phương trình
chuyển động của nó là:
(

)

(4.7)

4.1.2. Mô tả toán học động cơ đồng bộ kích từ NCVC
Ta có phương trình điện áp:
́

̂

(4.8)

́

̂

(4.9)

)

(4.10)

Phương trình mô men
* +(

4.2. CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN HỆ TRUYỀN ĐỘNG BIẾN TẦN
ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ
4.2.1. Lựa chọn phƣơng pháp điều khiển nghịch lƣu
a. Giới thiệu các loại cấu trúc
- Biến tần tự điều khiển sử dụng nghịch lưu dòng chuyển mạch
tự nhiên.
- Biến tần với nghịch lưu điều chế độ rộng xung hình sin, điều
khiển u/f=const.
4.2.2. Xây dựng cấu trúc điều khiển hệ truyền động


19
CLPWM

N

~ 𝑃ℎ𝑎

L

ĐB

C
U
SCLa,b,c
Điều khiển
chỉnh lưu
PWM
ĐKCL

SNLa,b,c
Điều khiển
nghịch lưu

ĐKNL

Hình 4.5. Sơ đồ khối hệ truyền động điện biến tần 4Q - ĐB
4.2.3. Cấu trúc điều khiển nghịch lƣu
4.3. MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG BIẾN TẦN 4Q – ĐỘNG
CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA
4.3.1. Xây dựng sơ đồ mô phỏng hệ truyền động trong
phần mềm Matlab

Hình 4.9. Sơ đồ mô phỏng hệ biến tần 4Q - Động cơ đồng bộ ba pha
kích từ nam châm vĩnh cửu (PMSM) điều khiển theo VOC – DTC

20

Hình 4.13. Khai triển chi tiết khối PLECS circuit của mô hình
Mô phỏng hình 4.9, hình 4.10
4.3.2. Kết quả mô phỏng hệ thống
a. Trường hợp động cơ làm việc với mô men tải phản kháng
𝜔(𝑟𝑎𝑑 𝑠)

𝑡(𝑠)

Hình 4.20. Tốc độ động cơ khi khởi động có tải, điều chỉnh giảm
tốc độ với tải phản kháng bằng hằng số


21
𝑀 Mc(Nm
)

𝑡(𝑠)

Hình 4.21. Mô men động cơ khi khởi động, làm việc ổn định và điều
chỉnh giảm tốc với tải phản kháng Mc = 5Nm = const
𝜔(𝑟𝑎𝑑 𝑠)

𝑡(𝑠)

Hình 4.24. Tốc độ động cơ khi động cơ làm việc và ổn định với tải
thế năng

22
b.Trường hợp động cơ làm việc với mô men tải thế năng
uA(V)

t(s)

Hình 4.25. Điện áp và dòng điện đầu vào chỉnh lưu PWM trong giai
đoạn khởi động và khi vào làm việc ổn định với tải thế năng
M(Nm)

t(s)

Hình 4.26. Mô men động cơ khi khởi động, làm việc ổn định và điều
chỉnh giảm tốc với tải phản kháng Mc = 5Nm = const
4.4. KẾT LUẬN


23
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
1. KẾT LUẬN
Việc sử dụng bộ chỉnh lưu tích cực PWM làm khối chỉnh lưu
của bộ biến tần cho phép bộ biến tần và hệ truyền động động cơ xoay
chiều ứng dụng loại biến tần này đạt được nhiều tính năng ưu việt mà
các bộ biến tần thông thường khác không có:
- Giảm đến mức rất thấp các sóng hài bậc cao trong dòng
điện lưới.
- Có khả năng tạo được hệ số công suất lưới điện theo yêu cầu.
- Có khả năng điều chỉnh và ổn định tốt điện áp phần một
chiều, giảm bớt ảnh hưởng của sự dao động điện áp lưới điện đến bộ
biến tần.

- Động cơ có thể làm việc được mọi chế độ, đặc biệt là chế độ
hãm tái sinh kể cả trong chế độ ổn định và quá độ, cho phép có thể
áp dụng hệ truyền động biến tần 4Q - động cơ xoay chiều với nhiều
loại tải khác nhau, tiết kiệm năng lượng trong nhiều trường hợp.
2. KIẾN NGHỊ
- Tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện để có thể áp dụng vào
thực tế.
- Nghiên cứu tìm thêm ứng dụng khác đối với chỉnh lưu
PWM.
- Tiếp tục nghiên cứu biến tần 4Q với chỉnh lưu 3 bậc và
nghịch lưu 3 bậc có xử lý điện áp C.M cực tiểu.