Đề tài Kỹ thuật điều khiển bộ biến tần đơn giản

Trong thời gian gần đây với sự phát triển các loại linh kiện bán dẫn công suất giúp cho các thiết bị điều khiển năng lượng điện được cải tiến mạnh mẽ. Ban đầu với các Diode ,Transistor BJT  ông suất ,MOSFET ,..... có công suất thấp ,tổn hao lớn thì nay đã tạo ra nhiều các thiết bị bán dẫn có công suất lớn, giảm tổn hao, tốc độ đóng ngắt cao đáp ứng cho điều khiển động cơ đăc biệt là điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha, động cơ brushless DC . Các bộ biến đổi công suất như : Bộ chỉnh lưu , Bộ biến đổi điện áp một chiều , Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ,Bộ nghịch lưu và biến tần.

Hiện nay các nhà sản suất chip và vi mạch như Microchip,Texa Intrument đã tạo ra các loại vi điều khiển có tốc độ tính toán cao, Data có dung lượng lớn. Thực tế ngày nay thường dùng bộ biến tần 6 công tắc điều khiển bằng phương pháp véc tơ không gian , và thông dụng nhất là điều khiển V/f có thể hồi tiếp dòng ,vận tốc hoặc không hồi tiếp. Tuy nhiên trong đề tài này chỉ nghiên cứu tìm hiểu về bộ biến tần có 4 công tắc là bộ biến tần ít được nghiên cứu tìm hiểu nên chúng vẫn có những điều chưa được biết đến. Với sự nổ lực của bản thân mong sẽ đưa ra phương pháp điều khiển tốt nhất , ứng dung được vào thực tế.

Trong phần này chỉ tìm hiểu về bộ Biến Tần đơn giản ba pha.Bộ biến tần gồm bộ chỉnh lưu và bộ nghịch lưu :
Bộ chỉnh lưu.
- Bộ chỉnh lưu có nhiệm vu biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều, gồm : chỉnh lưu có điều khiển và chỉnh lưu không điều khiển.
Bộ nghịch lưu.
-Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ biến đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều thành nguồn điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều.
Bộ nghịch lưu điện áp 3 pha hiện tại vẫn sử dụng làbộ nghịch lưu dạng cầu mạch chứa gồm sáu công tắc S1, S2, S3, . . . và sáu Diode mắc đối song dùng cho tải có thể mắc hình sao hay tam giác. Bộ này có thể goi là biến đổi sáu công tắc có thể ứng dụng trong phạm vi công suất vừa và nhỏ.Trong thực tề người ta thường sử dụng bộ biến tần có sáu công tắc.
Các ưu điểm của bộ biến đổi 4 công tắc so với 6 công tắc:
- giảm số công tắc đóng ngắt cho bộ nghịch lưu và có thể cho bộ chỉnh lưu.
- Có thể giảm giá thành cho thiết bị điều khiển do giảm số công tắc đóng ngắt.
- Giảm thiết bị điều khiển cho các thiết bị đóng ngắt.
- Giảm tổn hao trên thiết bị đóng ngắt dẫn đến tăng hiệu suất cho thiết bị.
- Có thể hoạt động sự biến đổi tần số rộng.
- Tăng công suất điều khiển ở tần số thấp.
Các ưu điểm hơn rất rõ nhưng có một số vấn đề cần giải quyết như sau:
- Điện áp đầu ra có độ dốc cao
- Nhánh c trong bộ biến đổi sẽ có dung kháng nếu thêm tải dung kháng nữa sẽ dẫn đến quá dung. Nên chỉ điều khiển tải là động cơ hoặc tải có cảm kháng lớn .
- Điện áp đỉnh của các thiết bị sẽ tăng lên.
- Tỉ số điều chế điện áp nhỏ nay là nhược điểm mà khó khắc phục nhất dẫn đến bộ này ít được sử dụng.
Trong đề tài nay sẽ đưa ra phương pháp có thể làm cho dòng tải có thể cân bằng nhất.