Vị trí của bạn:
Theo tôi biết, kể từ khi động cơ cảm ứng tự động xuất hiện, hình thức máy phát điện xoay chiều đã tồn tại trong chế độ điều chỉnh tần số. Thay đổi tốc độ quay của máy phát và thay đổi tần số đầu ra của nó. Trước khi transistor tốc độ cao xuất hiện, đây là một trong những phương pháp chính để thay đổi tốc độ động cơ, tuy nhiên do tốc độ quay của máy phát làm giảm tần số đầu ra thay vì điện áp, nên sự thay đổi tần số bị giới hạn.
Vì vậy, chúng ta hãy xem xét các thành phần của bộ biến tần và tìm hiểu cách chúng hoạt động cùng nhau để thay đổi tần số và tốc độ động cơ.
Do việc thay đổi tần số của sóng sin xoay chiều rất khó khăn, nhiệm vụ của bộ biến tần là chuyển đổi sóng thành dòng điện một chiều. Việc xử lý dòng điện một chiều dễ dàng hơn để tạo ra dạng sóng giống như AC. Tất cả các bộ biến tần đều có một thiết bị gọi là bộ chỉnh lưu hoặc bộ chuyển đổi, như minh họa dưới đây:
Bộ chỉnh lưu của bộ biến tần chuyển đổi điện xoay chiều thành điện một chiều theo cách tương tự như bộ sạc pin hoặc máy hàn điện. Nó sử dụng cầu diode để hạn chế sóng sin xoay chiều chỉ di chuyển theo một hướng. Kết quả là sóng xoay chiều được chỉnh lưu được mạch DC nhận diện như sóng DC. Bộ biến tần ba pha nhận ba pha điện xoay chiều độc lập và chuyển đổi thành một pha điện một chiều duy nhất.
Hầu hết các bộ biến tần ba pha cũng có thể chấp nhận nguồn điện đơn pha (230V hoặc 460V), tuy nhiên do chỉ có hai nhánh đầu vào, công suất đầu ra (HP) sẽ bị giảm do dòng điện một chiều được tạo ra giảm theo tỷ lệ. Trong khi đó, bộ biến tần đơn pha thực thụ (bộ biến tần điều khiển động cơ đơn pha) sử dụng nguồn điện đơn pha và tạo ra đầu ra DC tương ứng với đầu vào.
Khi nói đến vận hành tốc độ thay đổi, động cơ ba pha phổ biến hơn so với các bộ phận động cơ đơn pha vì hai lý do. Thứ nhất, chúng có phạm vi công suất rộng hơn. Thứ hai, động cơ đơn pha thường cần can thiệp bên ngoài để bắt đầu quay.
Thành phần bộ biến tần - Đường trung tính một chiều 0
2
Bộ bus DC (được minh họa như DC bus trong hình vẽ) là một thành phần trong tất cả các bộ biến tần, nhưng không phải lúc nào cũng xuất hiện vì nó không ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình biến tần. Tuy nhiên, nó luôn tồn tại trong các bộ biến tần chất lượng cao. Bộ bus DC sử dụng tụ điện và cuộn cảm để lọc nhiễu xoay chiều trong điện một chiều sau khi được chuyển đổi, trước khi đi vào phần biến đổi. Nó còn bao gồm bộ lọc để ngăn ngừa méo hài, có thể phản hồi lại nguồn điện của bộ biến tần. Các bộ biến tần cũ và những bộ cần bộ lọc đường dây riêng để hoàn thành quy trình này.
điều chế độ rộng xung
Transistor ghép cổng cách điện kiểu đôi
Sóng PWM của bộ biến tần 0
4
Hình vẽ dưới đây cho thấy sóng được tạo ra bởi bộ biến tần PWM so với sóng sin xoay chiều thật. Đầu ra của bộ biến đổi bao gồm chuỗi các xung chữ nhật có độ cao cố định và độ rộng điều chỉnh được.
Trong trường hợp này, có ba nhóm xung – ở giữa là tập hợp xung rộng, và ở đầu và cuối của chu kỳ xoay chiều dương và âm là tập hợp xung hẹp.
Tổng diện tích của các xung bằng điện áp hiệu dụng của sóng sin thật. tu vi tuan moi Nếu bạn cắt phần trên (hoặc dưới) của sóng AC thật và lấp đầy khoảng trống dưới đường cong, bạn sẽ thấy rằng chúng gần giống nhau. Chính nhờ vậy, bộ biến tần có thể kiểm soát điện áp của động cơ. Độ rộng của xung và khoảng trống giữa chúng quyết định tần số của sóng mà động cơ nhìn thấy (do đó gọi là PWM hay điều chế độ rộng xung). Nếu xung liên tục (không có khoảng trống), tần số vẫn đúng, nhưng điện áp sẽ lớn hơn rất nhiều so với sóng sin xoay chiều thật.
Dựa trên điện áp và tần số mong muốn, bộ biến tần sẽ thay đổi độ cao, độ rộng của xung và khoảng trống giữa chúng. Một số người có thể thắc mắc làm thế nào mà "AC giả" (thực chất là DC) có thể vận hành động cơ cảm ứng xoay chiều.
Thật vậy, liệu có cần phải có AC để "cảm ứng" dòng điện trong rotor động cơ và từ trường tương ứng không? Vì AC liên tục thay đổi hướng, nên nó tự nhiên gây ra hiện tượng cảm ứng. Trong khi đó, DC không gây ra cảm ứng vì một khi mạch được kích hoạt, nó sẽ hoạt động ổn định.
Tuy nhiên, nếu DC được bật và tắt, nó cũng có thể gây ra cảm ứng. Đối với những người đã từng sử dụng hệ thống đánh lửa xe hơi (trước khi có hệ thống đánh lửa rắn), trong bộ phân phối có một cặp điểm. Mục đích của các điểm này là truyền xung từ pin đến cuộn dây (biến áp). Điều này tạo ra điện tích trong cuộn dây, sau đó tăng điện áp đủ để làm cháy bugi. Hình vẽ dưới đây cho thấy xung DC rộng thực tế được tạo ra từ hàng trăm xung đơn lẻ, chuyển động bật/tắt của bộ biến đổi cho phép xảy ra cảm ứng thông qua DC.
Điện áp hiệu dụng 0
5
Một yếu tố làm phức tạp cho điện xoay chiều là nó liên tục thay đổi điện áp, từ 0 đến một giá trị dương lớn, rồi trở lại 0, sau đó đến một giá trị âm lớn, rồi quay lại 0. Làm thế nào để xác định điện áp thực tế được áp dụng vào mạch? Hình vẽ dưới đây cho thấy sóng sin 60Hz, 120V. Tuy nhiên, chú ý rằng điện áp đỉnh của nó là 170V. Nếu điện áp thực tế là 170V, tại sao chúng ta lại gọi nó là sóng 120V?
Điện áp hiệu dụng là một yếu tố làm phức tạp cho điện xoay chiều. Điện áp này liên tục thay đổi từ 0 đến một giá trị dương lớn, sau đó trở lại 0, rồi đến một giá trị âm lớn, rồi quay lại 0. Làm thế nào để xác định điện áp thực tế được áp dụng vào mạch?
Hình vẽ dưới đây cho thấy sóng sin 60Hz, 120V. Tuy nhiên, chú ý rằng điện áp đỉnh của nó là 170V. Nếu điện áp thực tế là 170V, tại sao chúng ta lại gọi nó là sóng 120V?
Trong một chu kỳ, nó bắt đầu từ 0V, tăng lên 170V, sau đó giảm trở lại 0. Tiếp tục giảm xuống -170, rồi lại tăng lên 0. Diện tích của hình chữ nhật ở mức 120V tương đương với tổng diện tích của phần dương và âm của đường cong.
Vậy 120V là giá trị trung bình? Nếu bạn tính trung bình tất cả các giá trị điện áp trong toàn bộ chu kỳ, kết quả sẽ khoảng 108V, do đó không phải là câu trả lời. Vậy tại sao giá trị đo được bởi VOM là 120V? Nó liên quan đến điện áp hiệu dụng mà chúng ta gọi là "RMS".
Nếu bạn đo nhiệt lượng được tạo ra bởi dòng điện một chiều chạy qua điện trở, bạn sẽ thấy rằng nó lớn hơn nhiệt lượng được tạo ra bởi dòng điện xoay chiều tương đương. Lý do là vì AC không giữ nguyên giá trị trong toàn bộ chu kỳ. Nếu trong phòng thí nghiệm, trong điều kiện kiểm soát, bạn phát hiện rằng một dòng điện một chiều cụ thể tạo ra sự gia tăng nhiệt độ 100 độ, thì dòng điện xoay chiều tương đương sẽ tạo ra sự gia tăng 70,7 độ hoặc 70,7% giá trị dòng điện một chiều.
Vì vậy, điện áp hiệu dụng của AC bằng 70,7% điện áp một chiều. Bạn cũng có thể thấy rằng điện áp hiệu dụng của AC bằng căn bậc hai của tổng bình phương điện áp trong nửa chu kỳ. Nếu điện áp đỉnh là 1, và bạn đo điện áp tại các điểm từ 0 độ đến 180 độ, điện áp hiệu dụng sẽ là 0,707 lần điện áp đỉnh. Điện áp đỉnh 170 nhân với 0,707 bằng 120V. Điện áp hiệu dụng này còn được gọi là điện áp RMS (Root Mean Square).
Vì vậy, điện áp đỉnh luôn bằng 1,414 lần điện áp hiệu dụng. Dòng điện xoay chiều 230V có điện áp đỉnh là 325V, và 460V có điện áp đỉnh là 650V. game rikvip Ngoài sự thay đổi tần số, ngay cả khi điện áp không liên quan đến tốc độ hoạt động của động cơ xoay chiều, bộ biến tần vẫn thay đổi điện áp. Hình ảnh dưới đây cho thấy hai sóng sin 460V. Sóng màu đỏ là 60Hz, sóng màu xanh là 50Hz. Cả hai đều có điện áp đỉnh là 650V, nhưng sóng 50Hz rộng hơn nhiều. Bạn có thể dễ dàng thấy rằng diện tích trong nửa đầu của sóng 50Hz (từ 0 đến 10ms) lớn hơn diện tích trong nửa đầu của sóng 60Hz (từ 0 đến 8,3ms). Hơn nữa, do diện tích dưới đường cong tỉ lệ thuận với điện áp hiệu dụng, điện áp hiệu dụng của sóng 50Hz cao hơn. Khi tần số giảm, sự gia tăng điện áp hiệu dụng càng rõ rệt hơn.
Nếu cho động cơ 460V hoạt động ở điện áp cao hơn này, tuổi thọ của nó có thể bị giảm đáng kể. Do đó, bộ biến tần liên tục thay đổi điện áp "đỉnh" tương ứng với tần số để duy trì điện áp hiệu dụng ổn định. Tần số hoạt động càng thấp, điện áp đỉnh càng thấp và ngược lại. b29 club Bây giờ bạn đã hiểu rõ hơn về cách bộ biến tần hoạt động và cách điều khiển tốc độ động cơ. Hầu hết các bộ biến tần cho phép người dùng cài đặt tốc độ động cơ thủ công thông qua công tắc đa vị trí hoặc bàn phím, hoặc sử dụng cảm biến (áp suất, lưu lượng, nhiệt độ, mực nước.) để tự động hóa quy trình.
