Cấu Tạo và Nguyên Lý Sơ Đồ Chi Tiết Mạch Điện Biến Tần

Cấu Tạo và Nguyên Lý Sơ Đồ Chi Tiết Mạch Điện Biến Tần 

Với  tiến bộ của công nghệ vi xử lý và công nghệ bán dẫn lực hiện nay. Công nghệ của biến tần luôn thay đổi từng ngày và ngày càng nhiều chức năng hơn. Vậy cấu tạo bên trong biến tần như thế nào. Nguyên lý làm việc cũng như sơ đồ mạch biến tần ra sao. Hãy cùng tìm hiểu qua bài biết dưới đây.

Biến tần được sử dụng để tạo ra tần số cài đặt linh hoạt. Từ một tần số cố định được cấp ra từ lưới điện như sơ đồ sau của biến tần 3 pha 220 VAC.

Cấu tạo bên trong biến tần

– Mạch Chỉnh lưu : quy đổi AC thành DC, sử dụng bộ phận bán dẫn được biết đến với tên gọi Diot .
– Tụ điện nắn phẳng : Hoạt động để nắn phẳng điện áp DC đã được quy đổi qua mạch chỉnh lưu .
– Mạch Nghịch lưu : Được sử dụng để xuất ra điện áp AC từ điện áp DC. Thiết bị được gọi là bộ nghịch lưu này khác với bộ chỉnh lưu về tên gọi và công dụng. Được sử dụng đẻ cấp điện áp / tần số biến thiên được tạo ra cho động cơ. Sử dụng các bộ phận đóng cắt bán dẫn ( IGBT và bộ phận tựa như ) hoàn toàn có thể bật và tắt .
– Mạch tinh chỉnh và điều khiển : Kiểm soát tinh chỉnh và điều khiển, setup máy biến tần .

Các đặc tính dạng sóng

Cách biến hóa nguồn vào và đầu ra khi sử dụng máy biến tần ?
– Dòng điện đầu vào : dạng sóng điện nhìn như tai thỏ ( Bao gồm các thành phần có độ dốc cao ) .
– Dòng điện đầu ra : dạng sóng nhìn như một tập hợp cá đường thẳng ( hình chữ nhật ). Bao gồm các thành phần tần số cao và các thành phần xung điện áp .
Dạng sóng này được tạo ra từ các hoạt động giải trí bật tắc của các bộ phận bán dẫn trong máy biến tần .

1. Nguyên tắc hoạt động của bộ chỉnh lưu trong Biến Tần 

Cách tạo ra điện áp DC từ lưới điện AC.

Hãy xem xét nguyên tắc này bằng cách sử dụng ví dụ đơn giản và điện áp AC 1 pha. Để đơn giản cách lý giải tất cả chúng ta sử dụng tinh chỉnh và điều khiển tải điện trờ cho ví dụ này :

Thành phần này được sử dụng như một đi ốt
Đi ốt chỉ được cho phép dòng điện đi qua một chiều và không đi vào chiều kia theo hướng sử dụng điện áp .
Sử dụng đặc tính này khi điện áp AC được đưa vào A và B trong mạch chỉnh lưu, điện áp cũng đưa qua tải theo cùng hướng .
Nói cách khác điện áp AC được quy đổi ( chỉnh lưu ) thành điện áp DC .

Nguyên tắc hoạt động của bộ chỉnh lưu trong Biến Tần

Đối vời nguồn vào AC 3 pha, bộ nối 6 đi ốt được sử dung để chỉnh lưu sóng từ nguồn điện AC. Và tạo ra điện áp đầu ra như được biểu lộ trong biểu đồ dưới đây .

Nguyên tắc hoạt động của mạch nắn phẳng

Người ta dùng tụ điện để nắn phẳng điện áp đầu ra như sơ đồ sau :

Mạch giới hạn dòng điện nhảy vọt

Dòng điện xung kích qua mạch, điện áp tức thời được dùng để nạp cho tụ điện. Các nguyên tắc phía sau máy chỉnh lưu được giải thích bằng tải điện trở. Nhưng trong các ứng dụng thực tế, một tụ điện nắn phẳng sẽ được sử dụng làm tải.

Để ngăn đi ốt chỉnh lưu không bị hư hại do dòng điện xung kích. Điện trở được đưa và trong mạch tiếp nối đuôi nhau để chặn dòng điện xung kích trong thời hạn ngắn sau khi nguồn điện được bật lên .
Do hoạt động giải trí theo mục tiêu này. Điện trờ bị đoản mạch qua hai đầu nối của nó để sản sinh ra một mạnh bỏ lỡ điện trờ .
Mạch này được nhắc đến là mạch số lượng giới hạn dòng điện xung kích .

Nếu mạch số lượng giới hạn dòng điện xung kích được sử dụng. Giá trị đỉnh dòng điện hoàn toàn có thể được giảm để ngăn mô đun bộ chỉnh lưu bị hư hại .

Dạng sóng dòng điện đầu vào có tải tụ điện.

Các nguyên tắc phía sau máy chỉnh lưu được lý giải bằng tải điện trở. Nhưng trong các ứng dụng thực tiễn, một tụ điện nắn phẳng sẽ được sử dụng làm tải .

Dạng sóng dòng điện nguồn vào trong trường hợp này chỉ xảy ra khi diện áp AC cao hơn điện áp DC. Điều này dẫn đến dạng sóng bị xoắn như trình diễn trong biểu đồ và không phải sóng hình sin .

Có thể bạn quan tâm:

Ý Nghĩa Mã Số Các Relay Bảo Vệ Theo ANSI

[Thiết Bị Tự Động Hóa] Contactor – Công Tắc Tơ

Tìm Hiểu Chung Về Khí Cụ Điện Công Nghiệp / PLCTECH
5 Nhóm Thiết Bị Chính Trong Tủ Điện Công Nghiệp
[ Phân Biệt Nhanh ] RCCB và ELCB

2. Nguyên tắc hoạt động giải trí của bộ nghịch lưu trong Biến Tần

Cách biến đổi điện áp DC thành AC.

Hãy xem xét nguyên tắc này qua ví dụ đơn giản về điện áp AC 1 pha .
Mô tả ví dụ sau :

Bốn công tắc nguồn, S1 đến S4 được nối với nguồn điện áp DC. Trong đó các công tắc nguồn S1 và S4 được ghé với nhau và các công tắc nguồn S2 và S3 cũng tương tự như. Khi các cặp công tắc nguồn được bật, tắt, dòng điện đi qua đèn như trong biểu đồ dưới đây :
Dạng sóng dòng điện :
Khi các công tắc nguồn S1 và S4 được bật lên, dòng điện đi qua đèn theo hướng A .
Khi các công tắc nguồn S2 và S3 được bật lên, dòng điện đi qua đèn theo hướng B .
Nếu hoạt động giải trí của các công tắc nguồn này lặp lại theo một chu kỳ luân hồi định sẵn. Hướng đi của dòng điện sẽ biến hóa qua lại để tạo ra dòng điện xoay chiều .

Bạn có thể thay đổi tần số như thế nào ?

Tần số biến hóa khi bạn biến hóa khoảng chừng thời hạn BẬT và TẮT các công tắc nguồn S1 và S4 .
Vú dụ, nếu bạn BẬT công tắc nguồn S1 và S4 trong 0,5 giây và sau đó BẬT công tắc nguồn S2 và S5 trông 0,5 giây liên tục qua lại thì bạn sẽ tạo ra một dòng điện xoay chiều ngược hướng dòng điện đó trong 1 giây, tương tự với tần số 1 Hz .
Nói cách khác tần số biến hóa khi thời hạn đổi khác .

Bạn có thể thay đổi điện áp bằng cách nào?

Điện áp ( trung bình ) hoàn toàn có thể được biến hóa bằng cách : Thay đổi tỷ suất thời hạn BẬT / TẮT các công tắc nguồn bằng cách đổi khác thời hạn chu kỳ luân hồi t0. Sang thời hạn chu kỳ luân hồi ngắn hơn để BẬT / TẮT điện áp .
Tần số cho các xung ngắn này được nhắc điến dưới dạng tần số sóng mang .
Ví dụ, nếu tỷ suất thời hạn BẬT / TẮT của các công tắc nguồn S1 và S4 bị giảm 50%. Thì điện áp ( trung bình ) đầu ra trời thành điện áp AC tương tự với E / 2, hoặc 50% điện áp DC, E .

Để hạ thấp điện áp (trung bình), hãy hạ tỷ lệ thời gian BẬT và để nâng điện áp (trung bình) hãy nâng tỷ lệ thời gian BẬT.

Độ rộng xung tỷ suất BẬT / TẮT sẽ được điều khiển và tinh chỉnh để đổi khác điện áp. Phương thức tinh chỉnh và điều khiển dạng này được nhắc đến dưới dạng điều biến độ rộng xung ( PWM ) và lúc bấy giờ thường được sử dụng trong các máy biến tần và bộ phận điện tử khác .

Cách nghịch lưu với điện áp AC 3 pha?

Cấu tạo cơ bản của mạch biến tần 3 pha và điện áp AC 3 pha được trình diễn dưới đây. Nếu bạn biến hóa thứ tự của sáu công tắc nguồn được BẬT / TẮT, hiệu quả sẽ đổi khác U-V, V-W và W-U. Cách này được sử dụng để biến hóa chiều quay của động cơ .

Lưu ý rằng trong thực tiễn các bộ phận bán dẫn được sử dụng thay cho các công tắc nguồn để biến hóa điện áp, được cho phép các công tắc nguồn BẬT / TẮT ở vận tốc rất cao .
— — — — — — – * * * — — — — — — –
>> Xem thêm tài liệu Điện – Tự Động Hóa : https://thomaygiat.com/category/tai-lieu/
>> Kiến Thức ngành Điện – Tự Động Hóa : https://thomaygiat.com/category/tin-tuc/

>> Tham khảo thêm các khóa học tại Trung Tâm:

Mọi tư vấn về Tự động hóa, vui mắt liên hệ với chúng tôi :

TRUNG TÂM TỰ ĐỘNG HÓA CÔNG NGHIỆP PLCTECH

Thành Phố Hà Nội : Số 11 Ngõ 2E Dịch Vọng – CG cầu giấy

HCM: 97 Đường Số 3 – Hiệp Bình Phước – TP. Thủ Đức

SĐT / Zalo : 0984 957 127
Website : https://thomaygiat.com/
Fanpage : https://www.facebook.com/PLCTechHN/

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử