
Đồ án
Điều chỉnh tốc độ
động cơ điện không
đồng bộ 3 pha
Sinh viên thực hiện: Trần Duy Cường
Lớp : CK-ĐTĐ 11
1
Nghành đào tạo : Công nghệ tự động
Tên đề tài : Điều chỉnh tốc độ động cơ điện không đồng bộ 3 pha
Ngày nhận đề : 7-10-2010
Ngày nộp đồ án : 27-11-2010
Nhiệm vụ của đề tài:
- Các phương pháp điều chỉnh tốc độ
- Lựa chọn phương án mạch lực và mạch điều khiển
- Tính các phần tử mạch lực và mạch điều khiển.
Kết quả cần đạt được:
Bản thuyết minh đồ án môn học
Ngày tháng năm 2010
Khoa điện - điện tử
Nguyễn Đức Hỗ
Bộ môn kt điều khiển
Phạm Văn Chính
Giáo viên hướng dẫn
ThS.Phạm Thị Hoa
Lời nói đầu
2
Việc tỡm ra và phỏt triển nguồn năng lượng điện có thể nói là một sự
kiện vĩ đại nhất của con người, mà cũng chính nhờ sự kiện vĩ đại đó mà đó
khiến cho thế giới thay đổi hoàn toàn: thế giới chuyển từ hỡnh thức lao động
giản đơn lên thời kỳ đại công nghiệp, sức lao động được giải phóng, năng

suất lao đông tăng cao… con người dần làm chủ thế giới.
Và một trong những công cụ đắc lực nhất giúp đạt được những gỡ như
ngày hôm nay đó chính là máy móc. Kể từ khi máy móc được phát minh ra
thỡ ngay lập tức nú đó được ứng dụng trong hầu hết mọi lĩnh vực của đời
sống từ những cỗ máy công suất nhỏ chỉ vài mmW tới hàng nghỡn W,đặc
biệt là trong công nghiệp thỡ nú là tất cả.
Nền cụng nghiệp càng phỏt triển thỡ kốm theo đó điều kiện cần là máy
công nghiệp cũng phải hiên đại hơn. Và những đặc điểm về các mặt như tốc
độ quay, độ tổn hao, công suất… của các máy này cũng ngày càng được
quan tâm hơn theo hướng điều chỉnh sao cho phù hợp với yêu cầu sản xuất
và mang tính đồng bộ hóa cao.
Trong cuốn đồ án này em đó tập trung đi sâu vào lĩnh vực điều chỉnh
tốc độ động cơ điện xoay chiều 3 pha với các nội dung chủ yếu sau: các
phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ, và từ đó sẽ chọn ra một phương ỏn
hiệu quả nhất cho việc điều chỉnh tốc độ của động cơ điện xoay chiều 3 pha
ro to lồng súc.
Nam Định, ngày 30, thang11, năm
2010
Sinh Viờn
Trần Duy Cường
( Lưu ý: đây là bản chớnh ,phần mạch tương đối hoàn chỉnh, phần lý thuyết
thỡ cũn thiếu, muốn đầy đủ và chi tiết hơn thỡ tham khảo:đồ án tốt nghiệp
của Vũ Quang Trinh- ĐH Giao thông vận tải Hà Nội
Nếu chỗ nào phụng chữ bị lỗi thỡ cỏc bạn chuyển về phụng
.VNTime
Chỳc cỏc bạn thanh cụng !
YM !: chandoiditu_1990
3
Stato Rotor
Dây quấn stato

Chương I
Các phương pháp điều chỉnh tốc độ
I Cấu tạo và nguyên lý làm việc của Động cơ không đồng bộ
I.1 Cấu tạo: gồm 2 phần
a) Stato: là phần tĩnh của động cơ bao gồm lõi thép (ghép từ các lá
thép kĩ thuật điện) có răng để chứa dây quấn. Stato được gắn vào bệ động cơ
với nắp có ổ trục định vị cho rôto (hình 1).
b) Rotor: gồm lõi thép (mạch từ) hình trụ các rãnh đặt dây quấn. Lõi
thép có trục quay định tâm để gắn vào ổ trục trên stato.
- Rotor lồng sóc (rotor ngắn mạch) có dây quấn dạng lồng sóc là các
thanh dẫn bằng đồng hoặc nhôm đặt trong các rãnh rotor, hai đầu các thanh
dẫn nối tắt với nhau bằng vòng ngắn mạch.
- Rotor dây quấn (rotor pha) có ba đầu dây ra của dây quấn được nối
với ba vòng đồng ở đầu rotor, tiếp xúc với ba chổi than ở stato để dẫn ra
ngoài.
Hình 1.1: Cấu tạo động cơ điện không đồng bộ
4
I.2 Nguyên lý làm việc
Khi nối dây quấn Stato vào lưới điện xoay chiều ba pha, trong động cơ
sẽ sinh ra một từ trường quay. Từ trường này quét qua các thanh dẫn roto,
làm cảm ứng trên dây quấn roto một sức điện động E
2
sẽ sinh ra dòng điện I
2
chạy trong dây quấn. Chiều của sức điện động và chiều dòng điện được
xác định theo qui tắc bàn tay phải.
n
1
M
Hình 1.2 Sơ đồ nguyên lý hoạt động động cơ không đồng bộ

Chiều dòng điện của các thanh dẫn ở nửa phía trên rôto hướng từ trong
ra ngoài, còn dòng điện của các thanh dẫn ở nửa phía dưới rôto hướng từ
ngoài vào trong.
Dòng điện I
2
tác động tương hỗ với từ trường stato tạo ra lực điện từ
trên dây dẫn rôto và mômen quay làm cho rôto quay với tốc độ n theo chiều
quay của từ trường.
Tốc độ quay của rôto n luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay stato n
1
.
Có sự chuyển động tương đối giữa rôto và từ trường quay stato duy trì được
dòng điện I
2
và mômen M. Vì tốc độ của rôto khác với tốc độ của từ trường
quay stato nên gọi là động cơ không đồng bộ.
Đặc trưng cho động cơ không đồng bộ ba pha là hệ số trượt:
1
1
n
nn
S
−
=
(1.1)
Trong đó: n tốc độ quay của roto
1
f
tần số dòng điện lưới
P số đôi cực

n
1
tốc độ quay của từ trường quay (tốc độ đồng bộ của động
cơ)
P
f
n
1
1
60
=
(1.2)
5
Khi tần số của mạng điện thay đổi thì n
1
thay đổi làm cho n thay đổi.
Khi mở máy thì n = 0 và S = 1 gọi là độ trượt của máy.
Dòng điện trong dây cuốn và từ trường quay tác dụng tương hỗ nên
nhau nên khi rôto chịu tác dụng của mômen M thì từ trường quay cũng chịu
tác dụng của mômen M theo chiều ngược lại. Muốn cho từ trường quay với
tốc độ n
1
thì nó phải nhận một công suất đưa vào gọi là công suất điện từ.
60
2
1
1
n
MMP
đt

π
ω
==
(1.3)
Khi đó công suất điện đưa vào:
ϕ
cos3
1
UIP =
(1.4)
Ngoài thành phần công suất điện từ còn có tổn hao trên dây quấn điện
trở stato.
2
1
2
11
3 IrP
d
=∆
(1.5)
Tổn hao sắt:
PP
st
∆=∆
(1.6)
stđtđt
PPPP ∆−∆−=
1
Công suất cơ ở trục là:
60

2
'
2
n
MMP
π
ω
==
(1.7)
Công suất cơ nhỏ hơn công suất điện từ vì còn tổn hao trên dây quấn
rôto:
22 dđt
PPP ∆−=
(1.8)
Trong đó:
2222
rImP
d
=∆
(1.9)
m
2
số pha của dây cuốn rôto
Vì
đt
PP <
'
2
do đó n < n
1

Công suất cơ của P
2
đưa ra nhỏ hơn
'
2
P
vì còn tổn hao do ma sát trên
trục động cơ và tổn hao phụ khác:
fco
PPPP ∆−∆==
'
22
(1.10)
Hiệu suất của động cơ:
)9.08.0(
1
2
÷==
P
P
η
(1.11)
6
II Các đại lượng cơ bản của động cơ không đồng bộ
II.1 Hệ số trượt:
Để biểu thị mức độ đồng bộ giữa tốc độ quay của rôto n và tốc độ của
từ trường quay stato n
1
Ta có:


Hay tính theo phần trăm:
Xét về mặt lý thuyết giá trị S sẽ biến thiên từ 0 đến 1 hoặc từ 0
÷
100%
Trong đó:
p
f
n
1
1
60
=
(1.14)
)1(
1
snn −=
(1.15)
II.2 Sức điện động của mạch rôto lúc đứng yên
m
WfKE Φ=
220220
44,4
(1.16)
Trong đó:
m
φ
trị số cực đại của từ thông trong mạch từ
K
2
là hệ số dây quấn rôto của động cơ

20
f
tần số xác định ở tốc độ biến đổi của từ thông quay
qua cuộn dây, vì rôto đứng yên nên:
60
1
20
Pn
f =
(1.17)
20
f
bằng với tần số dòng điện đưa vào
1
f
II.3 Sức điện động khi roto quay:
Tần số trong dây quấn rôto là:
Vậy
12
sff
s
=
Sức điện động trên dây quấn rôto lúc đó là:
7
1
1
n
nn
s
−

=
o
o
o
o
n
nn
S 100
1
1
−
=
6060
)(
1
1
11
2
pn
n
nnpnn
f
Xs
−
=
−
=
(1-13)
(1-18)
(1-19)

(1-20)
(1.12)
Với
12
. fsf
s
=
thế vào (1.19), ta được:
II.4 Đặc tính cơ của động cơ điện không đồng bộ:
Phương trình đặc tính cơ:
( )






++






+
=
'
21
2
1

'
21
xx
s
r
rw
.r3U
M
(1)
Biểu thức (1) là phương trình đặc tính cơ, biểu diễn quan hệ m = f(n).
Lấy đạo hàm của mômen theo hệ số trượt và cho d
m
/d
s
= 0. Ta có hệ số trượt
tương ứng với mômen tới hạn m
t
gọi là hệ số trượt tới hạn:
S
th
=
'
2
2 ' 2
2 1 2
( )
r
r x x+ +
(2)
Do đó ta có biểu thức mômen tới hạn:

M
th
=
(
)
2
1
2 2
1 1 1
3 .
2 .
n
pU
w r r x+ +
(3)
Ta có dạng đơn giản của phương trình đặc tính cơ như sau:
- Từ (1)(2)&(3) có:
ε =
'
2
2 2
1 n
r
r x
+
(4)
M =
( )
2 1
2

th
th
th
M
s
s
s s
ε
ε
+
+ +
(5)
8
mKWfE
ss
Φ=
2222
44,4
SKWfE
ms
Φ=
2212
44,4
(1-21)
- Đối với động cơ rôto lồng sóc có công suất lớn thì r
1
<<x
n
nên bỏ qua
r

1
và ε = 0
→ M =
2
th
th
th
M
s
s
s s
+
(6)
Hình 1.2: Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ
II.5 Ưu nhược điểm của động cơ không đồng bộ
a Ưu điểm
- Trong công nghiệp hiện nay phần lớn đều sử dụng động cơ không
đồng bộ ba pha. Vì nó tiện lợi hơn, với cấu tạo mẫu mã đơn giản, giá thành
hạ so với động cơ điện một chiều.
- Ngoài ra động cơ điện không đồng bộ ba pha dùng trực tiếp với lưới
điện xoay chiều ba pha, không phải tốn kém thêm các thiết bị biến đổi . Vận
hành tin cậy, giảm chi phí vận hành bảo trì sửa chữa. Theo cấu tạo người ta
chia động cơ không đồng bộ ba pha làm hai loại: Động cơ rôto dây quấn và
động cơ rôto lồng sóc.
b Nhược điểm
Bên cạnh những ưu điểm động cơ không đồng bộ ba pha cũng có các
nhược điểm sau:
- Dễ phát nóng đối với stato, nhất là khi điện áp lưới tăng và đối với
rôto khi điện áp lưới giảm.
- Làm giảm bớt độ tin cậy vì khe hở không khí nhỏ.

- Khi điện áp sụt xuống thì mômen khởi động và mômen cực đại giảm
rất nhiều vì mômen tỉ lệ với bình phương điện áp.
9
III Các phương pháp điều chỉnh động cơ không đồng bộ:
III.1 Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số
Việc thay đổi tần số f của dòng điện stato thực hiện bằng bộ biến đổi
tần số.
Ta có: Phương trình điện áp dây quấn stato
.
U
1
=
.
I
1
1
Z
-
1
E
Trong đó:
1
Z
= R
1
+ JX
1
là tổng trở dây quấn stato
- R
1

Là điện trở dây quấn stato
- X
1
= 2
π
fL
1
là điện kháng tản dây quấn stato đặc trưng cho
từ thông tản stato
- f. Tần số dòng điện stato
- L
1
. Điện cảm tản stato
- E
1
Sức điện động pha stato do từ thông của từ trường quay
sinh ra có trị số là:
E
1
= 4,44 fw
1
kdq
1
φ
max
(1)
- w
1
, kdq
1

Thứ tự là số vòng dây quấn và hệ số dây quấn của
một pha stato
- Hệ số dây quấn kdq
1
< 1, nói nên sự giảm sức điện động của
dây quấn do quấn rải rác trên rãnh và bước rút ngắn.
-
max
φ
Biên độ từ thông của trường quay
10
Họ đặc tính của động cơ không đồng bộ
Từ phương trình: (1)
Ta có
max
φ
tỉ lệ thuận với tỉ số
f
U
1
. Khi thay đổi tần số người ta mong
muốn giữ cho
max
φ
không đổi để mạch từ máy ở tình trạng định mức. Muốn
vậy phải điều chỉnh đồng thời tần số và điện áp, giữ cho tỉ số điện áp U
1
và
điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi f, tần số f không đổi.
Việc điều chỉnh tốc độ quay bằng thay đổi tần số thích hợp khi điều

chỉnh cả nhóm động cơ lồng sóc. Điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi tần số cho
phép điều chỉnh tốc độ một cách bằng phẳng trong phạm vi rộng.
III.2 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đối số đôi cực
Trong nhiều trường hợp các cơ cấu sản xuất không yêu cầu phải điều
chỉnh tốc độ bằng phẳng mà chỉ cần điều chỉnh có cấp.
Để thay đổi số đôi cực P ta thay đổi cách đấu dây và cũng là cách thay
đổi chiều dòng điện đi trong các cuộn dây mỗi pha stato của động cơ.
Khi thay đổi số đôi cực ta chú ý rằng số đôi cực ở stato và rôto là như
nhau. Nghĩa là khi thay đổi số đôi cực ở stato thì ở rôto cũng phải thay đổi
theo. Do đó rất khó thực hiện cho động cơ rôto dây quấn, nên phương pháp
này chủ yếu dùng cho động cơ không đồng bộ rôto lồng sóc và loại động cơ
này có khả năng tự biến đổi số đôi cực ở rôto để phù hợp với số đôi cực ở
stato.
11
Đối với động cơ có nhiều cấp tốc độ, mỗi pha stato phải có ít nhất là hai
nhóm bối dây trở nên hoàn toàn giống nhau. Do đó càng nhiều cấp tốc độ thì
kích thước, trọng lượng, giá thành càng cao vì vậy trong thực tế thường
dùng tối đa là 4 cấp tốc độ.
Số đôi cực của từ trừơng quay phụ thuộc vào cấu tạo dây quấn, theo
quan hệ:
Thay đổi số đôi cực p sẽ điều chỉnh được tốc độ động cơ. Để có thể
thay đổi được số đôi cực p người ta phải chế tạo những động cơ điều khiển
đặc biệt, có các tổ dây quấn stato khác nhau để tạo ra được p khác nhau, gọi
là máy đa tốc.
Ta có công thức tính tốc độ của từ trường quay như sau:
n = và n= n(1-S)
Theo như công thức trên ta thấy rừ ràng một điều rằng khi số đôi cực
(p)thay đổi thỡ kộo theo đó thỡ tốc độ động cơ (n) cũng thay đổi theo. Và từ
đây ta cũng có được các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng
bộ dựa vào số đôi cực sau:

a. Phương pháp đổi nối Y/YY
Ta cú:
= 2
Nghĩa là tốc độ của động cơ khi đấu YY lớn hơn gấp 2 lần so với khi
đấu Y. để xây dựng được đặc tính điều chỉnh ta cần xác định được M ,và
S .khi thực hiện đấu Y thỡ 2 cuộn stato đấu nối tiếp nên:
R = 2R , X = 2X
R = 2R , X = 2X , X = 2X
12
R ,R ,X ,X là điện trở và điện kháng của các cuộn dây stato và roto
Sơ đồ nguyên lý đấu YY
Như vậy điện áp trên mỗi cuộn dây là:
U =
Khi đấu Y thỡ:
S =
Moomen tới hạn khi đấu Y sẽ được tính bằng:
M = 3U
Khi nối YY thỡ 2 cuộn dõy nối song song nờn:
R = , x =
R = , X =
lúc đó M = 3U
13
So sỏnh giữa cỏc biểu thức trờn ta thấy
= = 2
Vậy M = 2M
Và S = S
Như vậy khi đổi nối từ đấu Y sang cách đấu YY thỡ momen tới hạn
tăng gấp đôi cũn độ trượt tới hạn thỡ như nhau.
Tương tự như cách tính trên thỡ ta cũng cú:
Vậy P = 2P

14
Ngoài phương pháp đổi nối trên ta cũn cú một số phương pháp đổi nối
khác như: ∆/YY, từ Y/Y ngược…
Nhận xột và ứng dụng
+ Nhận xột:
Ưu điểm: Thiết bị đơn giản, giá thành hạ
Các đường đặc tính đều cứng và tổn thất phụ không đáng kể
Động cơ làm viêc chắc chắn
Việc điều chỉnh khá đơn giản
+Nhược điểm: kích thước động cơ lớn
Dải điều chỉnh không rộng
Giỏ thanh cao
Hiệu suất sử dụng dõy quấn thấp
+ Ứng dụng: phương pháp này thường được dùng trong các máy như
máy mài vạn năng, thang máy nhiều tầng, máy nâng trong hầm mỏ, bơm ly
tâm, quạt thông gió…
15
III.3 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện áp cung cấp cho Xtato
Phương pháp này chỉ thực hiện việc giảm điện áp. Khi giảm điện áp
đường đặc tính M = f(s) sẽ thay đổi do đó hệ số trượt thay đổi, tốc độ động
cơ thay đổi.
Hệ số trượt S
1
, S
2
, S
3
ứng với điện áp U
1
đm, 0.85U

1
đm, 0,7U
1
đm
M
C
Nhược điểm của phương pháp điều chỉnh tốc độ quay bằng điện áp là
giảm khả năng quá tải của động cơ, dải điều chỉnh tốc độ hẹp, tăng tổn hao ở
dây quấn rôto:
1
sMwsPP
đtđt
==∆
Việc điều chỉnh tốc độ bằng thay đổi điện áp được dùng chủ yếu với
các động cơ công suất nhỏ có hệ số trượt S
th
lớn.
III.4 Điều chỉnh tốc độ bằng cách thay đổi điện trở mạch rôto
Thay đổi điện trở mạch rôto, bằng cách mắc biến trở ba pha vào mạch
rôto.
Biến trở điều chỉnh tốc độ phải làm việc lâu dài nên có kích thước lớn
hơn so với biến trở mở máy. Họ đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ rôto
dây quấn khi có biến trở điều chỉnh tốc độ. Ta thấy rằng khi tăng điện trở,
tốc độ quay của động cơ giảm.
16
Nếu mômen cản không đổi, dòng rôto không đổi, khi tăng điện trở để
giảm tốc độ, sẽ tăng tổn hao công suất trong biến trở, do đó phương pháp
này không kinh tế. Tuy nhiên phương pháp đơn giản, điều chỉnh trơn và
khoảng điều chỉnh tương đối rộng, được sử dụng điều chỉnh tốc độ quay của
động cơ công suất cỡ trung bình.

Từ những phương pháp điều chỉnh trên ta thấy phương pháp điều chỉnh
bằng cách thay đổi tần số có những ưu điểm hơn cả.
Từ những ưu điểm đó ở đồ án này em dùng phương pháp điều chỉnh tốc
độ bằng thay đổi tần số làm phương án để điều điều khiển tốc độ động cơ
không đồng bộ ba pha.
17
Chương II
Lựa chọn phương án mạch lực và mạch điều khiển
I. Phương án mạch lực
Sơ đồ mạch lực:
I.1. Bộ chỉnh lưu
Bộ chỉnh lưu có chức năng biến đổi nguồn xoay chiều thành nguồn một
chiều, ở đây ta dùng mạch chỉnh lưu hình cầu không điều khiển, bộ chỉnh
lưu bao gồm các nhóm van điều chỉnh lưu và máy biến áp.
- Van có tác dụng đóng mở tạo thành dòng một chiều
- Máy biến áp có tác dụng biến đổi điện áp nguồn phù hợp với yêu cầu
cần thiết của phụ tải, cách ly phụ tải lưới điện để vận hành an toàn, cải thiện
được dạng sóng nguồn điện lưới. Ngoài ra còn có tác dụng hạn chế tốc độ
18
Chỉnh
lưu
Lọc
Đ
C
Nghị
ch
lưu
tăng của dòng anod. So với chỉnh lưu không điều chỉnh hình tia thì chỉnh lưu
hình cầu có đặc điểm sau:
+ Có điện áp đặt nên van nhỏ hơn 2 lần so với hình tia

+ Điện áp đầu ra phía chỉnh lưu có độ nhấp nhô thấp chất lượng điều
chỉnh tốt hơn
+ Có điện áp nguồn nhỏ hơn so với hình tia, máy biến áp tận dụng triệt
để hơn, lõi thép không bị từ hóa.
Nhưng ở sơ đồ hình cầu có Dioed nhiều hơn 3 van nên giá thành đắt
hơn.
Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha
Dạng sóng đầu ra
19
Nguyên lý hoạt động:
Mạch dùng 6 Diode chia làm 2 nhóm:
+Nhóm lẻ: D
1
, D
3
, D
5
các Katot đấu chung
+Nhóm chẵn: D
2
, D
4
, D
6
các Anot đấu chung
U U
d
u
a2
u

b2
u
c2
A
0 B
θ
C

Các Diode nhóm lẻ dẫn điện khi điện thế cực A dương nhất
Các Diode nhóm chẵn dẫn điện khi điện thế cực K âm nhất
- Từ
21
tt ÷
: U
a2
dương nhất và U
b2
âm nhất nên D
1
và D
6
dẫn.
- Từ
43
tt ÷
: U
b2
dương nhất và U
c2
âm nhất nên D

3
và D
2
dẫn
- Từ
65
tt ÷
: U
c2
dương nhất và U
a2
âm nhất nên D
5
và D
4
dẫn
Bảng tóm tắt hoạt động:
Khoảng Chiều dòng điện Diode mở
Điện áp tải
d
U
21
tt ÷
Từ A đến B 1 và 6
a
u
2
÷
b
u

2
32
tt ÷
A - C 1 - 2
a
u
2
÷
c
u
2
43
tt ÷
B - C 3 - 2
b
u
2
÷
c
u
2
54
tt ÷
B - A 3 - 4
b
u
2
÷
a
u

2
65
tt ÷
C - A 5 - 4
c
u
2
÷
a
u
2
76
tt ÷
C - B 5 - 6
c
u
2
÷
b
u
2
20
t
1
t
2
t
3
t
4

t
5
t
6
t
7
Dòng tải bao giờ cũng xuất phát từ điểm có điện thế cao nhất tới điểm
có điện thế thấp nhất
- Mỗi Diode cho dòng chảy qua 1/3 chu kỳ ( 2
Π
/3)
- Mỗi cuộn dây thứ cấp biến áp cho dòng chảy qua trong 2 lần một
phần
3 chu kỳ ( 4
Π
/3 ): 1/3 chu kỳ đối với Diode trên và 1/3 chu kỳ đối với Diode
dưới.
- Trị số tức thời của điện áp tải U
d
bằng hiệu của trị tức thời điện áp của
hai pha đang cấp dòng cho tải.
I.2. Bộ Lọc
- Sơ đồ khối:
Bộ lọc là thiết bị nối giữa nguồn chỉnh lưu và bộ nghịch lưu. Bộ lọc LC
được dùng cho bộ chỉnh lưu công suất lớn. Bộ lọc này cho phép thành phần
một chiều của điện áp chỉnh lưu đi qua và ngăn chặn thành phần xoay chiều,
nó cho dòng điện có tần số nào đó đi qua mà biên độ không bị suy giảm,
đồng thời làm suy giảm mạch dòng điện ở tần số khác.
Để cung cấp năng lượng cho các thiết bị điện tử làm việc phải lọc bỏ
các thành phần hài.

Để đặc trưng cho chất lượng của điện áp ( hay dòng điện ) sau chỉnh lưu
người ta đưa ra hệ số đập mạch K
p
.
K
p
=
- Tụ C
0
có nhiệm vụ đảm bảo điện áp nguồn ít bị thay đổi, mặt khác nó
trao đổi năng lượng phản kháng với cuộn cảm.
21
Biên độ sóng h i là ớn nhất của I
t
( hay U
t
)
Giá trị trung bình của I
0
( hay U
0
)
U
t
t
U
t
có tụ C
C Phóng C nạp
t

Khi không có tụ lọc, điện áp trên tải có độ nhấp nhô lớn ( đường hình
sin đứt nét).
Khi có tụ lọc mạch, trong mạch xảy ra quá trình phóng nạp:
Kết quả điện áp ra trên tụ tương đối bằng phẳng.
Mặt khác tụ điện còn có tác dụng lọc các sóng hài bậc cao. Các sóng hài
bậc cao qua tụ C thoát xuống mass không đưa ra tải. Do vậy dòng điện qua
tải chỉ còn thành phần 1 chiều và một phần thành phần hài bậc thấp.
- Điện cảm L
Khi dòng qua tải biến thiên ( đập mạch) trong cuộn L sinh ra sức điện
động tự cảm chống lại sự đập mạch đó, do vậy dòng điện ra bằng phẳng hơn.
Mặt khác các thành phần hài bậc cao khi qua L sẽ sụt áp trên L ( vì
ω
càng lớn thì X
L
càng lớn), do vậy điện áp ra gồm thành phần một chiều và
môt phần nhỏ hài bậc thấp.
I.3. Bộ nghịch lưu
Khối nghịch lưu dùng để biến đổi điện áp DC sau bộ lọc thành xoay
chiều AC có tần số thay đổi được để cung cấp cho động cơ.
Các van bán dẫn trong bộ nghịch lưu có thể dùng Thyristo hoặc Tranzito.
22
Nhưng phù hợp và ưu việt hơn cả ta dùng Tranzito. Ưu điểm dễ thấy là bỏ
được chuyển mạch cưỡng, hơn nữa các tổn hao đổi chiều nhỏ hơn. Bộ
nghịch lưu dùng Tranzito có kích thước nhỏ và nhẹ hơn bộ nghịch lưu tương
đương dùng Thyristo. Khuyết điểm của nó là đòi hỏi tác động liên tục vào
cực gốc trong chu kỳ dẫn của Tranzito, một khuyết điểm nữa là điện áp định
mức thấp hơn của Thyristo. Tuy nhiên dùng Tranzito công suất mở rộng
được phạm vi và phát huy các ưu điểm hơn Thyristo do cải thiện được đại
lượng định mức và giá thành. Vì vậy ta xét mạch nghịch lưu điện áp sơ đồ
cầu dùng

van an toàn.
I.3.1 Sơ đồ nguyên lý và quá trình chuyển mạch

Sơ đồ nguyên lý mạch nghịch lưu
Phương pháp điều chỉnh các Tranzito thông thường nhất là điều khiển
cho góc mở của van là:
λ
= 180
0
ở đây ta xét góc dẫn với tải đấu sao như thiết kế bằng cách xác định
điện áp trên tải trong từng khoảng thời gian 60
0
( vì cứ 60
0
có một sự
chuyển trạng thái mạch).
Với nguyên tắc van nào dẫn coi là thông mạch.
Nguyên tắc chuyển mạch: cho góc mở của mỗi Tranzito là
0
180
và cứ
0
60
tiếp theo ( kể từ khi Tranzito trước đó mở thì cho một Tranzito khác mở).
Như vậy trong cùng một thời gian có 3 Tranzito mở.
23
T
0 ÷
60
0

60
0
÷
120
0
120
0
÷180
0
180
0
÷240
0
240
0
÷300
0
300
0
÷360
0
T1 1 1 1 0 0 0
T2 0 1 1 1 0 0
T3 0 0 1 1 1 0
T4 0 0 0 1 1 1
T5 1 0 0 0 1 1
T6 1 1 0 0 0 1
Xét quá trình chuyển mạch T
5
sang T

2
tương ứng khoảng thời gian từ
0 ÷ 60
0
sang 60
0
÷120
0
.
Trong khoảng thời gian này 0 ÷ 60
0
thì T
1
, T
5
, T
6
dẫn. Chiều dòng
điện trên tải được xác định theo chiều mũi tên, đến thời điểm 60
0
thì đảo
trạng thái từ T
5
sang T
2
. Do trên tải Z
c
mang tính cảm nên dòng điện không
đảo ngay lập tức mà năng lượng tích lũy trong Z
c

được duy trì theo chiều cũ,
một thời gian lúc đó buộc dòng điện duy trì phải thoát qua D
2
qua tải về âm
nguồn đến lúc dòng điện đổi chiều sẽ mang dòng điện duy trì thì D
2
khóa
quá trình chuyển mạch kết thúc.
Từ những lý luận như trên ta có được các chuyển mạch:
24
25