Bài giảng Điện tử công suất - Chương 7: Khái niệm về biến tần - Trần Trọng Minh

14/11/2012 1 Ts. Trần Trọng Minh Bộ môn Tự đông hóa, Khoa Điện, ĐHBK Hà nội Hà nội, 9 - 2010 Khái niệm về biến tần công nghiệp Các loại biến tần Biến tần có khâu trung gian một chiều nguồn dòng Biến tần có khâu trung gian một chiều nguồn áp Biến tần trực tiếp

  14/11/2012 2 Chương 7 Khái niệm về biến tần công nghiệp
VII.1 Những vấn đề chung
VI.1.1 Khái niệm về biến tần
VI.1.2 Ứng dụng của biến tần
VI.1.3 Phân loại biến tần
VII.2 Biến tần trực tiếp – Cycloconverter
VII.3 Biến tần có khâu trung gian một chiều
VII.3.1 Sơ đồ tiêu biểu
VII.3.2 Các đặc điểm của biến tần công nghiệp

  VII.1 Những vấn đề chung VII.1.1 Khái niệm về biến tần
Biến tần: bộ biến đổi AC/AC, tần số thấp (tần số công nghiệp, quanh 50 – 60 Hz), nói chung yêu cầu điện áp, dòng điện ra có dạng sin.

 


 14/11/2012 3 VII.1 Những vấn đề chung VII.1.2 Ứng dụng của biến tần
Biến tần sử dụng chủ yếu trong các hệ truyền động xoay chiều, đồng bộ hoặc không đồng bộ.
Trong hệ truyền động biến tần đóng vai trò là bộ nguồn có điện áp đầu ra và tần số có thể điều chỉnh được trong một phạm vi rộng, ví dụ điện áp từ 0 – 380 VAC, tần số từ 0 – 150 Hz, đáp ứng hầu hết yêu cầu của các hệ truyền động điều khiển tần số.
Biến tần làm việc đồng bộ với lưới điện, cùng tần số, cùng điện áp với lưới
Một số bộ biến tần có thể dùng trong các hệ thống điều khiển trong hệ thống điện (FACTS),. Những thiết bị này khá phức tạp nên cần có một chương trình giới thiệu riêng.
Biến tần dùng trong các bộ nguồn cấp điện liên tục UPS, một trong những thiết bị ĐTCS phức tạp nhất.

  VII.1 Những vấn đề chung VII.1.3 Phân loại biến tần
Biến tần trực tiếp: AC - AC
Cycloconverter: dựa trên nguyên lý của các bộ chỉnh lưu có đảo chiều, dùng thyristor, có tần số ra thấp (0 – 25 Hz). Ứng dụng cho các tải lớn và rất lớn, tốc độ thấp.
Matrix Converter: dùng các van bán dẫn hai chiều, điều khiển hoàn toàn. Hiện đang trong quá trình nghiên cứu, chưa có các thiết bị công nghiệp. Tuy nhiên đã có một số ứng dụng trong biến tần trung thế, công suất lớn.
. Biến tần gián tiếp: AC – DC (Tụ hoặc cảm) - AC
1. Biến tần nguồn dòng: ít phổ biến.
2. Biến tần nguồn áp: phổ biến nhất trong công nghiệp hiện nay, bao gồm dải công suất từ nhỏ đến lớn. Các biến tần loại này cũng thâm nhập vào các thiết bị dân dụng, phục vụ đời sống hàng ngày như điều hòa, máy lạnh, máy giặt,

  14/11/2012 4 VII.2 Biến tần trực tiếp VII.2.1 Cycloconverter
Cycloconverter: dựa trên nguyên lý của các bộ chỉnh lưu có đảo chiều, dùng thyristor, có tần số ra thấp (0 – 25 Hz). Ứng dụng cho các tải lớn và rất lớn, tốc độ thấp.

 A B C R U V S TW VII.2 Biến tần trực tiếp VII.2.2 Matrix Converter
Dùng van bán dẫn hai chiều
Dòng đầu ra hình sin.
Dòng đầu vào sin.
Hệ số công suất điều chỉnh được đến bằng 1.

 14/11/2012 5 VII.3 Biến tần gián tiếp VII.3.1 Biến tần gián tiếp nguồn dòng
Khâu trung gian một chiều là cuộn cảm, đóng vai trò là kho từ.
Có tác dụng ngăn cách những thay đổi đột biến giữa hai phần chỉnh lưu và nghịch lưu.

  L C1 V1 V4 V6 V3 Id C2 V2 V5 C3 A B C C6 C4 C5 D1 D3 D5 D4 D6 D2 T3 T2T6 T5 A B C T1 T4 M VII.3 Biến tần gián tiếp VII.3.2 Biến tần gián tiếp nguồn áp
Dùng chỉnh lưu thyristor.
Dùng chỉnh lưu điôt, có bộ biến đổi DC - DC.


 14/11/2012 6 VII.3 Biến tần gián tiếp VII.3.2 Biến tần gián tiếp nguồn áp
Biến tần nguồn áp PWM.
Dùng chỉnh lưu điôt.
Dùng bộ băm xung áp phía một chiều để giải thoát năng lượng đưa về từ phía tải.
Mạch lực rất phổ biến của các biến tần công nghiệp.



VII.3 Biến tần gián tiếp VII.3.2 Biến tần gián tiếp nguồn áp
Các loại mạch nạp phía một chiều.
Các phương án này đều có những ứng dụng trong các loại biến tần.


 C T3 T2T6 T5 A B C T1 T4 C A B C C A B C K C A B C K (b)(a) (c) (d) 14/11/2012 7 VII.3 Biến tần gián tiếp VII.3.3 Đặc điểm của biến tần công nghiệp
Sơ đồ nối một biến tần đơn giản – 3G3MV Omron.
BT là loại thiết bị lập trình được, có một số đầu vào ra với chức năng như PLC để phối hợp với các hoạt động điều khiển bên ngoài.
BT đòi hỏi phải được cài đặt, lập trình để có thể phát huy hết tác dụng của nó.



   
Tạm dừng!!!