Nguyên tắc hoạt động bộ nghịch lưu biến tần

Như trong bài viết ” Cấu tạo máy biến tần ” trước đó, chúng ta đã biết biến tần được cấu tạo từ 4 bộ phận chính là bộ chỉnh lưu, tụ điện nắn phẳng, bộ nghịch lưu và mạch điều khiển. Trong đó, bộ chỉnh lưu và tụ điện nắn phẳng có tác dụng chỉnh điện áp từ AC thành DC và nắn phẳng dòng điện. Còn bộ nghịch lưu nhằm biến đổi điện áp từ DC thành AC.

 

Vậy nguyên tắc hoạt động bộ nghịch lưu biến tần như thế nào?

Cách biến đổi điện áp DC thành AC.

Cùng giống như bài Nguyên tắc hoạt động bộ chỉnh lưu biến tần , chúng ta cũng lấy ví dụ với điện áp AC 1 pha.

Việc biến đổi điện áp từ DC thành AC được minh hoạ theo như hình dưới đây. Theo đó, chúng ta sẽ có 4 công tắc từ S1 – S4 đều được nối với nguồn điện DC, trong đó, S1 và S4, S2 và S3 được ghép với nhau thành cặp. Khi các cặp công tắc này được bật hoặc tắt thì dòng điện sẽ đi qua đèn theo như trong biểu đồ bên cạnh.

vi du nghich luu

Chúng ta cùng tìm hiểu dạng sóng dòng điện khi bật tắt bộ công tắc:

Khi nhóm công tắc S1 và S4 được bật lên, dòng điện sẽ đi qua đèn theo hướng A.

Khi cặp công tắc S2 và S3 được bật lên, dòng điện sẽ đi qua đèn theo hướng B.

Trong trường hợp mà hoạt động của các công tắc này được lặp lại theo một chu kỳ định sẵn trước đó thì hướng đi của dòng điện sẽ thay đổi qua lại để tạo thành dòng điện xoay chiều.

Tần số được thay đổi như thế nào ?

Dựa theo sơ đồ minh hoạ ở trên, tần số sẽ được thay đổi khi khoảng thời gian bật – tắt cặp công tắc thay đổi.

Chẳng hạn như, nếu cặp công tắc S1 và S4 bật trong khoảng thời gian là 0,5s, sau đó bật nhóm công tắc S2 và S3 cũng trong 0,5s liên tục qua lại như vậy thì chúng ta sẽ có được một dòng điện xoay chiều ngược với hướng dòng điện đó trong 1s, tức là tương đương với tần số 1Hz.

thay doi tan so bat tat

Nói cách khác, theo như hình minh hoạ ở trên, tần số sẽ được thay đổi khi thời gian t0 thay đổi.

Điện áp được thay đổi bằng cách nào?thay doi dien ap

Ở đây, điện áp có thể được thay đổi nhờ việc thay đổi tỉ lệ thời gian bật/tắt của nhóm các công tắc, hay thay đổi thời gian của chu kỳ t0.

Theo như hình trên, tần số cho các xung ngắn này được nhắc đến dưới dạng tần số sóng mang.

Chẳng hạn, khi tỷ lệ thời gian BẬT/TẮT của nhóm công tắc S1 và S4 bị giảm đi một nửa thì điện áp tại đầu ra sẽ trở thành điện áp AC tương đương với E/2, hoặc một nửa điện áp DC,E.

Nếu muốn hạ thấp điện áp, thì ta sẽ hạ tỷ lệ thời gian BẬT và nếu muốn nâng điện áp thì sẽ nâng tỷ lệ thời gian BẬT.

so do cach thay doi dien ap

Độ rộng của xung (ở hình trên) tỷ lệ BẬT/TẮT sẽ được điều khiển để nhằm thay đổi điện áp. Chính phương thức điều khiển dạng này chính là điều biến độ rộng xung (PWM) và ngày nay nó được sử dụng trong các máy biến tần và các bộ phận điện tử khác.

Cách nghịch lưu với điện áp AC 3 pha.

Hình dưới đây sẽ mô tả cấu tạo cơ bản của mạch biến tần 3 pha và mạch điện áp AC 3 pha. Trong trường hợp bạn thay đổi thứ tự của sáu công tắc từ S1 đến S6 được BẬT/TẮT, kết quả thu được sẽ là sự thay đổi U-V, V-W và W-U. Bằng cách này, chúng ta có thể thay đổi được chiều quay của động cơ không đồng bộ.

nghich luu 3 pha

Tuy vậy, bạn cần lưu ý là trong thực tế thì các bộ phận bán dẫn được sử dụng để thay cho các công tắc biến đổi điện áp ở hình minh hoạ trong bài viết này, những thiết bị bán dẫn này có thể cho phép các công tắc BẬT/TẮT ở tốc độ rất cao.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *