Website: Email : Tel (: 0918.775.368
MỤC LỤC
Trang
PhầnI. Phân tích các vấn đề tồn tại của CL dùng diode và thyristor .... 1
I. giới thiệu chung về CL diot thyrist......................................................... 2
II. Những tham số để đánh giá đối với lưói ........................................... 3
III. Các biện pháp khắc phục .................................................................... 4
IV. Vấn đề trao đổi năng lượng giưa lưới và tải ....................................... 5
PhầnII. Phân tích nguyên lý chỉnh lưu PWM
I. Cấu trúc mạch lực của chỉnh lưu PWM .............................................. 6
II. Vấn đề về giảm sóng điều hoà bậc cao ............................................... 7
III. Các cấu trúc điều khiển CL PWM ............................................ 8
IV. Mô phỏng bằng MATLAB ............................................................. 9

- 1 -
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
NHIỆM VỤ THỰC TẬP:
Nghiên cứu xây dựng chỉnh lưu PWM tại phòng thí nghiệm
ĐỊA ĐIỂM THỰC TẬP:
Phòng thí nghiệm trọng điểm TĐH Trung tâm Công nghệ cao
NỘI DUNG THỰC HIỆN:
- Phân tích các vấn đề tồn tại của chỉnh lưu dùng Diode và Thyristor.
- Phân tích nguyên lý chỉnh lưu PWM.
- Mô phỏng.

- 2 -
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
PHẦNI: PHÂN TÍCH VẤN ĐỀ TỒN TẠI CỦA CHỈNH LƯU ĐIOT
VÀ THYRISTOR
I.GIỚI THỆU CHUNG
Ngày nay các bộ biến đổi dùng Diot và Thyristor đóng một vai trò quan

=
hd
hd hdn
n
DF
I
I I
∞
=
=
+
∑
(1.1)
Đối vớ sóng vuông:
4/ (1/ 2). 2. 2
0.9
d
d
I
DF
I
π
π
= = =
(1.2)

- 4 -
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
2 Hệ số công suất thay thế DPF


I
=DPF DF
trung
cung
n
n
n
n
P
PF
P
I
I
φ
∞
=
∞
=
=
+
+
×
∑
∑
Từ chuỗi furier của sóng dòng điện trên tải ta có thể xác đeịnh những chỉ số
RF,DPF ,PF như là các hàm của Id được mô tả trong hình 1.1
Đối vơi những tải công suất lớn thì RF sẽ tăng còn PF giảm nghĩa là chất
lượng điện năng sẽ xấu đi
4.hệ số méo RF:
1

max
[MW]
Độ
méo
cho
phép
σ
v
[p.j]
Tác
dụng
lên
lưới
m
Sóngđiềuhoà
bậc cao được
khảo sát
P
min
v
max
P/S
k
max
Điện áp
lưới
U
1
[KV]
U

10
0,01 6 5 25 180 140 120 110
12 11 25 105 70 50
Bảng1: chỉ tiêu độ méo điện áp lưới
III. CÁC BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC
Để giải quyết vấn đề sóng điều hoà bậc cao, người ta sử dụng bộ lọc.
Bộ lọc được thiết lập thành nhóm mạch LC cộng hưởng nối tiếp, nó sẽ
ngắn mạch dòng điều hoà bậc cao.(Hình 1.8.a)
Bộ lọc cũng có thể bố trí một bộ lọc giải rộng.(Hình 1.8.b)
a) b)
Hình 1.3
Để khắc phục hệ số cosφ thấp ta dùng các bộ bù cosφ
IV.VẤN ĐỀ TRAO ĐỔI CÔNG SUẤT VỚI LƯỚI VÀ TẢI
Chỉnh lưu dùng diode, thyristor chỉ cho phép năng lượng đi theo 1 chiều
duy nhất. Trong truyền động dùng biến tần cho động cơ xoay chiều. khi
năng lượng của động cơ dư thừa( trong quá trình hãm động năng, đảo chiều

- 6 -
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
quay, hay non tải…) năng lương bị dồn ngược lại phía XC,nhưng năng
lượng không thể trả về lưới do CL điot chỉ cho phép năng lượng chảy theo 1
chiều duy nhất. Vì vậy ta phải dập năng lượng bằng điện trở mắc ở mạch
một chiều. Khi công suất động cơ tăng lên thì điện trở cúng tăng lên điều
này gây hao phí năng lượng và không áp dụng cho những ĐC có ccông suất
rất lớn được.Cách khác là ta phải mắc thêm một bộ nghịch lưu để trả năng
lượng lại lưới.Cách khắc phục này làm tăng gấp đôi số van và bộ điều khiển
sẽ rất phức tạp.Mặt khác khi bộ CL thyristor hoạt động ở chế độ NL góc mở
van sẽ lớn hơn π/2 làm cho hệ số cosφ tụt thấp.
a)
Lưói

bộ lọc LCL có nhiều ưu điểm hơn do tần số cộng hưởng giảm loại bỏ
được điện áp nhiễu trong mạch.Tác dụng của L-filter là tích trữ điện
năng
• Chỉnh lưu cầu có cấu tạo như 1 bộ nghịch lưu thông thường gồm 6
Tranzito mắc song song ngược vơi 6 diot. Ở điện áp thấp ta thường
dùng tranzito IGBT với tần số đóng mở từ vài KHz đến vài chục
KHz. Ở điện áp cao ta sử dụng tranzito GTO hoặc IGCT tấn ssố đóng
cắt vài trăm HZ
• DC-link gồm tụ lọc C 1 chiều.Bao gồm điện áp và dòng điện 1 chiều
có tác dụng tách riêng tải vói bộ chỉnh lưu và có tác dụng lọc điện áp
1 chiều trước khi được đưa đến tải tiêu thụ.
Các van tranzito được điều khiển thích hợp để tạo ra điện áp pha
U1a,U1b,U1c các điện áp này bao gồm điện áp cơ bản và điện áp điều hoà
bặc cao.Thành phần điều hoà của Ufa bị ảnh hưởng rất lớn bởi kĩ thuật điều
biến để điều khiển tranzito.Quan hệ giữa biên độ và pha của điện áp pha cơ
bản trên lưới U2a, U2b, U2c với dòng điện cơ bản trên L i1a, i1b, i1c không
đáng kể.Vẫn tồn tại dòng điều hoà được tạo ra bởi điện áp điều hoà tương

- 9 -
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
ứng của bộ CL PWM nhưng về cơ bản độ lớn của sóng điều hoà đã bị giảm
đi rất nhiều do trở kháng Lcủa bộ lọc L-filter.Trở kháng này tăng lên khi tần
số sóng điều hoà tăng
Điều kiện để chỉnh lưu PWM hoạt động:
V
dcmin
>V
CL
tự nhiên (chỉnh lưu diode hay chỉnh lưu thyristor với góc mở
α=0) Cuộn cảm phải được lựa chọn kỹ bởi cảm kháng thấp sẽ làm cho dòng

điều chế và cấp điện áp 1 chiều
Phân tích giản đồ vector

- 10 -
Website: Email : Tel (: 0918.775.368
Hình 2.2 Giản đồ pha cho chỉnh lưu PWM
a) Giản đồ pha thông thường b) Chỉnh lưu tại hệ số cống suất bằng 1
c) Hãm tái sinh tại hệ số công suất = 1
Giải thích:
Từ giản đồ vector ta thấy, bình thường khi chưa điều khiển góc ε, I
L
và
U
L
sẽ lệch nhau một góc φ nào đó. Ở chế độ chỉnh lưu, ta điều khiển góc ε
để có được I
L
và U
L
trùng pha nên thu được cosφ = 1. Ở chế độ hãm tái sinh,
ta có thể điều khiển góc ε để cos được I
L
và U
L
ngược pha nên thu được
cosφ =1, đồng thời I
L
và U
L
là ngược chiều nhau nên dòng chảy ngược về

phận, méo dòng đầu vào tần số thấp. Cấu trúc tiếp theo (b), (c) sử dụng
chỉnh lưu PWM với tốc độ tăng dòng rất thấp (20-25% giá trị hiệu dụng của
dòng so với cấu trúc (e)). Do đó, chúng có giá thành thấp, chỉ có thể thực
hiện chế độ hãm tái sinh(b) và làm bộ lọc tích cực(c). Hình (d) giới thiệu bộ
biến đổi 3 cấp gọi là bộ chỉnh lưu Vienna. Ưu điểm chính là điện áp chuyển
mạch thấp nhưng không phải là các loại mạch điển hình.
Hình 2.3: Cấu trúc cơ bản của chỉnh lưu 3 pha

- 12 -