Tài liệu Truyền động điện - Chương 2: Khí cụ bán dẫn công suất - Đỗ Trọng Hà

höû trong Vce ôû doøng lôùn . Caùi naøy xöùng ñeå ñieän caûm keát noái vôùi thieát keá ,trong suoát khi turn off ñieän aùp taêng leân taïi chip cao hôn caùi kia ôû cöïc .Bôûi IGBTs khoâng chòu thieät haïi töø söï phaù vôõ phuï ,khoâng gioáng BJTs. RBSOA cho 1 Eupec SM100GD120DLC thì ñöôïc trình baøy ôû hình 2.21 ÑOÀ THÒ DOØNG NGAÉN – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 14 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 -Haàu heát IGBTs ñöôïc saûn xuaát cho nhöõng öùng duïng naêng löôïng cao thì taàm ñieän ngaén . Nghóa laø caáu hình coù theå chòu beàn ñöôïc 1 chu kyø ngaén cuûa 1 toån hao cao maø khoâng coù gaây toån hao.1 loaïi caáu hình seõ laø ñònh möùc cho doøng ngaén thôøi gian cuûa 10us vôùi cheá ñoä chaïy thöû cuûa 1 doøng gaáp 10 laàn Id, vôùi 1 aùp cöïc thu cuûa nöûa ñieän aùp ñònh möùc vaø125’C . Suoát cheá ñoä khuyeát naøy caáu truùc nhieät ñoä coù theå vöôït quaù 300’C . Boä ñieàu khieån vaø doøng coång truyeàn ñoäng phaûi doø tìm cheá ñoä quaù doøng vaø chuyeån sang cheá ñoä off IGBT trong khoûang thôøi gian ñònh möùc ñeå traùnh toån hao. Doøng ngaén naøy coù theå bò ñieàu khieån baèng caùch thay ñoåi ñieän aùp coång . Cho caáu hình EupecDN2 1 Vce 10vaø17V seõ sinh doøng ngaén cuûa khoûang giöõa 2vaø10 laàn Id. Ñeå khöû quaù aùp ñieän caûm ,khi off doøng ngaén lôùn doøng coång truyeàn ñoäng coù theå chaäm xuoáng tôùi off, thaáp hôn nhöõng cheá ñoä naøy baèng caùch giôùi haïn doøng coång naïp SÖÏ VAÄN HAØNH DAÕY(BOÄ) VAØ ÑOÀNG THÔØI -Maëc duø nhöõng caáu hình thì cho pheùp leân tôùi 6500V . Giaù trò bình thöôøng laø hôn 330V cho 1 vaøi öùng duïng ôû nay thì khoâng ñuû vaø nhöõng caáu hình phaûi keát noái thaønh daõy(boä). Caùi naøy thì deã daøng ñaït ñöôïc vôùi IGBTs hôn laø vôùi nhöõng caáu hình naêng löôïng khaùc xöùng ñaùng ñeå cho pheùp keát noái cuûa chæ soá ñieän aùp ñieàu khieån , chuyeån maïch nhanh , bình phöông SOA . Hình 2.22 chæ ra caùch 2 IGBTs coù theå keát noái trong boä . Trong thôøi gian raát nhanh , laø caân baèng bôû tuï noù coù theå nhoû hôn 1 doøng ñieän töông töï söû duïng BJTs hay Thyristor . Suoát thôøi gian chuyeån maïch, söï khaùc bieät trong thôøi gian treã töø 1 caáu hình ñeán thöù khaùc seõ ñöùng ñaàu ñeå ñieän aùp khoâng caân baèng . Doøng ñieän cöïc (+), ñöôïc bieåu dieãn baèng ñöôøng zener vaø IGBT, giôùi haïn Vce ñeå 1 giaù trò nhoû ñieän aùp cao hôn ñieän aùp ñaùnh thuûng cuûa zener. Coång ñieàu khieån ñieän aùp nghóa laø doøng nhoû thì caàn thieát vaø chaùc chaùn chuyeån maïch nhanh. IGBT thì coù theå thay theá caùch vaän haønh naøy vì bình phöông SOA -Caáu hình coù theå keát noái ñoàng thôøi ñeà taïo neân naêng löôïng chuyeån maïch vôùi taàm khoûang vaøi KA. Khi söû duïng caáu hình vôùi nhieät ñoä ,heä soá nhieät ñoä cöïc (+) nhoû hay khoâng quaù taàm thì ñöôïc – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 15 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 ñoøi hoûi.Khi söû duïng caáu hình vôùi heä soá nhieät ñoä cöïc (-), noù thöôøng ñeå choïn caàu hình vôùi cuøng Vce (sat) vaø aùp duïng 1 heä soá quaù taàm THYRISTOR COÅNG DAØI HAÏN TROÏN VEÏN (IGCT) -IGCT laø 1 söï tieán boä cuûa GTO vaø coù cuøng caáu truùc caáu hình thieát yeáu.Vaäb haønh vôùi 1 turn off ñoä khuyeách ñaïi 1. 3-5 cho GTO ñaït ñöôïc turn off nhanh hôn vaø ñoøi hoûi cho khöû nhieàu . Ngoaøi ra ñeå cheá ñoä chính xaùc cho off söï quy naïp doøng coång phaûi raát chaäm. Ñeå ñaït ñöôïc nhö vaäy doøng coång laø troïn veïn vaøo caáu hình –IGCT coù theå duøng coù hay khoâng coù diot ñoàng thôøi. -Gioáng vôùi 1 GTO ,IGCT laø 1 caáu hình 4 lôùp vôùi caáu truùc coång kyõ thuaät soá cao. Caáu hình coù theå khôûi ñoäng vaøo cheá ñoä on baèng caùch öùng duïng 1 doøng ñieän cöïc(+) cho pheùp doøng qua giuõa Anot vaø Catot. 1 laàn chuyeån maïch treân doøng thì chæ sai ñònh möùc bôûi doøng ngoøai. Ñieän aùp cheá ñoä on thì thöôøng laø 3V cho caáu hình 4500V ñònh möùc. Turn off coù theå ñaït ñöôïc baèng caùch ñaûo cheäch doøng naêng löôïng chính hay caùch bình thöôøng hôûn laøtaùch doøng töø coång . Doøng ñuû thì taùch töø coång do ñoù khoâng coù doøng qua ngang coång tôùi Catot vaø caáu hình coù leõ gioáng 1 Transistor PNP. Noù giuùp turn off nhanh vôùi 1 SOA töông töï cho 1 Transistor löôõng cöïc ÑIEÄN AÙP VAØ DOØNG ÑÒNH MÖÙC – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 16 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 -Ñieän aùp toái ña maø noù coù theå bò khoùa ñöôïc ñaïi dieän baèng V DRM ,vôùi caáu hình cho pheùp leân tôùi 5500V . Ñieän aùp naøy thì lôùn hôn ñieän aùp toái ña maø noù coù theå lieân tuïc trong suoát chuyeån off. Traïng thaùi on trung bình vaø r.m.s doøng ñònh möùc.I TAVE vaø I TRMS ,doøng taûi lôùn nhaát. Trong traïng thaùi on,caáu hình coù theå chòu ñöôïc doøng vöôït cao, nhöng caáu hình khoâng theå chuyeån sang off nhöõng doøng naøy. Doøng lôùn nhaát , noù coù theå turn off döôùi möùc xaùc ñònh ñöôïc ,laø I TGQM . Nhöõng caáu hình vôùi ñònh möùc leân tôùi 4000A. Doøng ñieàu khieån toái ña gaáp 2 laàn doøng traïng thaùi on HAØNH VI CHUYEÅN MAÏCH VAØ COÅNG TRUYEÀN ÑOÄNG -Turn on laø khôûi taïo baèng öùng duïng cuûa 1 doøng coång(+) leân tôùi 100A. Doøng coång thaáp hôn coù theå ñöôïc söû duïng nhöng noù taêng thôøi gian turn on vaø giôùi haïn coâng di/dt . 1 laàn daãn laø khôûi taïo doøng coù theå bò khöû ñeå doøng phaûn hoài khoûang vaøi A. Cuøng vôùi GTO , noù caàn caáu hình khuyeách ñaïi thaáp taïi doøng Anot thaáp. -Taïi luùc turn on doøng Anot di/dt phaûi bò giôùi haïn ñeå ngaên noùng pots nhö daãn leach ra töø coång vaø cuõng trong nhöõng öùng duïng vôùi 1 diot Free-wheel ñeå giôùi haïn di/dt coù theå khoâng bò ñieàu khieån qua höôùng coång -Ngoøai ra ñeå caáu hình turn off doøng coàng ñuû phaûi bò taùch ra töø caáu hình ñeå haønh ñoäng taùi sinh vaø döøng (haõm taùi sinh). Ñeå cho pheùp vaän haønh vôùi ít hay khoâng snubber vaø ít toån hao switch off nhaát. 1 boä khuyeách ñaïi turn off 1 ñöôïc söû duïng. Vaø noù phaûi hoøan thaønh ñuû nhanh ñeå traùnh doøng Redistribution trong caáu hình noù seõ noùng pots . Trong 1 thieát keá GTO chuaån , coång ñieän caûm laø cuûa caùi khaùc , khoûang 50nH. Ñeå chuyeån 1 doøng Anot 2000A ra khoûi coång trong 1us ñoøi hoûi 100V . Ñieàu naøy daãn ñeán toån hao naêng löôïng coång truyeàn ñoäng raát cao.Vaø cuõng vöôït quaù ñieän aùp ñaùnh thuûng coång,xaáp xó 20V. Bôûi troïn veïn , coång truyeàn ñoäng ñôn vò vaøo IGCT boä phaän 1 ñieän caûm khoûang 5nH thì ñaït ñöôïc. Giôø chæ 10V thì coù theå yeâu caàu ñaït ñöôïc , yeâu caàu doøng coång di/dt, naêng löôïng coång truyeàn ñoäng bò khöû vaø ñieän aùp ñaùnh thuûng thì khoâng bò vöôït quaù. – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 17 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 -Ñeå chuyeån doøng coång lôùn ñoøi hoûi 1 maûng cuûa MOSFET ñieän aùp thaáp ñöôc söû duïng caëp tôùi 1 baûng cuûa tuï phaân cöïc thaáp.Naêng löôïng tieâu hao, coång truyeàn ñoäng coù theå saáp xæ 80W cho 700A caáu hình chuyeån maïch ôû 500Hz -Cuøng vôùi 1 GTO, 1 IGCT coù thôøi gian on hay off nhoû nhaát.Thôøi gian nhoû nhaát khoûang 10us, ñöôïc ñònh bôûi 1 söï kieän lieân tuïc cuûa yeâu caàu thôøi gian cho CÑDÑ baêng qua chip ñeå beàn vaø cho doøng coång truyeàn ñoäng chuaån bò cho laàn cghuyeån maïch keá tieáp. Taàn soá chuyeån maïch trung bình lôùn nhaát laø 500Hz, maëc duø coù theå taêng leân 2KHz vôùi coång ñôn vò vaø vaøi doøng roø trong doøng ñònh möùc -Trong söï kieän cuûa doøng ngaén khuyeát,caáu hình phaûi chuyeån sang turn off tröôùc khi doøng Anot taêng ñeán cao nhaát hay ñieàu khieån seõ bò toån hao vaø caáu hình maát taùc duïng. CAÁU HÌNH NAÊNG LÖÔÏNG VAØ NHÖÕNG CHAÁT KHAÙC +Thyristor ñieàu khieån MOS -MCT ñaõ ñöôï phaùt trieån ñeå khai thaùc cheá ñoä toån hao thaáp cuûa 1 Thyristor vôùi naêng löôïng coång truyeàn ñoäng thaáp vaø haønh vi ñieàu khieån ñaày ñuû cuûa 1 MOSFET. Kyù hieäu vaø doøng ñieän cuûa MCT ñöôïc trình baøy ôû hình 2.25 -Caùch vaän haønh thì deã daøng ñeå hieåu töø doøng ngang ôû traïng thaùi turn off . MOSFET thì turn on, noù giöõ caáu hình PNP turn off. Vaø MCT coù theå khoùa ñieän aùp cöï(+) Anot Catot. Ñeå môû,FET ñang taét vaø phaûi turn on FET chuyeån maïch on. Noù cung caáp doøng cô baûn ñeå Transistor NPN vaø taùi sinh naêng löôïng vôùi thyristor chuaån. 1 laàn ôû traïng thaùi on, MCT coù 1 tuï töông töï ñeå 1 Thyristor vaø Drop ñieän aùp thaáp khoûang 1-2V. Ñeå turn off MCT, FET dang off 1 laàn nuõa döôïc turn on. Doøng ngaén naøy Thyristor PND cô baûn vaø haõm taùi sinh vaø caáu hình taét trong 1 maner raát töông töï, ñeå duøng cho GTO -Maëc duø MCT thöôøng toån hao traïng thaùi on thaáp , naêng löôïng coång truyeàn ñoäng thaáp, ñoù laø giôùi haïn quan troïng , traùnh duøng sai caáu hình. Coång cheäch phaûi ñöôïc baûo döôõng ôû moïi thôøi ñieåm ñeå chaéc raèng caáu hình turn off, khoâng gian vaän haønh chuyeån maïch an toøan laø giôùi haïn cho 1 nöûa ñieän aùp ñònh möùc ôû doøng ñònh möùc. Nhöõng caáu hình ñaõ ñöôïc laøm vôùi ñònh möùc toái ña xaáp xó 1500V,100A +MOS turn off Thyristor -MTO thì raát gioáng trong nhöõng ñieåm vôùi MCT vaø GCT , kyù hieäu vaø doøng ñöôïc bieåu dieãn ôû hình 2.26. Trong vaøi caáu hình naêng löôïng khaùc, MTO laø 1 caáu hình 4 cöïc . Trong vieäc boå sung cho cöïc naêng löôïng chính, noù coù 2 coång cöïc, 1 on vaø 1 off. -Nhö ñaõ thaáy töø luoàng doøng , MTO noái vôùi 1 GTO, caùi coù theå chòu traùch nhieäm cho cheá ñoä vaø 1 MOSFET, caùi chæ coù theå duøng suoát thôøi gian off. Ñeå turn on, doøng phaûi chaïy vaøo coång on. 1 laàn cheá ñoä laø khôûi taïo vaø baét ñaàu vaø doøng Anot bò giôùi haïn duy nhaát bôûi doøng ngoøai. Gioáng vôùi GTOs, v2IGCTs 1 doøng Back-porch khoûang vaøi A rieâng laø yeâu caàu ñeå chaêùc raèng caáu hình vaãn turn on vôùi ñieän aùp nhoû nhaát. Ñeå taét Back-porch turn off cöïc coång chuyeån maïch naøy leân treân MOSFET vôùi doøng truyeàn ñoäng ra ngoaøi coång cöôõng böùc, doøng coång ñuû thì chaïy ngöôïc ñeå 1 boä khuyeách ñaïi cheá ñoä turn off, caùi giöõ turn off nhanh hôn cho 1 GTO vaän haønh ôû 1 boä khuyeách – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 18 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 ñaïi turn off 3-5 . Nhö MOSFET turn off thì troïn veïn vaøo MTO, tuï thì ñuû thaáp ñeå chaéc laø doøng coång coù theå removed ñuû nhanh ñeå traùnh toån hao trong luùc turn off. - caáu hình ñaõ ñöôïc laøm vôùi ñònh möùc leân tôùi 4500V, 500A, vôùi keá hoïach cho ñònh möùc leân baèng ñònh möùc cuûa GTOs SILICON CARBIDE (SiC) -Ña soá phaàn chính caáu hình baùn daãn söû duïng Silicon(Si) nhö laø vaät lieäu caên baûn , maëc duø kyõ thuaät tieán boä phaùt trieån raát toát. Si coù vaøi haïn cheá cho caáu hình naêng löôïng , haàu heát chiu ñöôï nhieät ñoä cao nhaát laø 125-175’C. Baèng caùch söû duïng SiC laøm vaät lieäu chính , caáu hình coù theå vaän haønh vôùi nhieät ñoä 250-380’C, xa hôn nöõa, SiC coù 1 ñoä beàn gaáp 5 laàn Si . Overall SiC coáng hieán caáu hình toån hao thaáp chuyeån maïch nhanh hôn vaø nhieät ñoä vaän haønh cao hôn. Noù laøm caáu hình ñònh möùc taïi hôn 1 vaøi A khoâng theå giôùi thieäu . Maëc duø noù thì ñöôïc döï tính thay theá toøan boä trong 5-10 naêm. THIEÁT KEÁ CAÁU HÌNH NAÊNG LÖÔÏNG -Caáu hình naêng löôïng thì coù theå duøng trong 1 haïng roäng 1 söï löïa choïn coù noù ñöôïc trình baøy ôû hình 2.27. 1 thieát keá nhoû nhaát laø thieát keá boùc voû baùnh queá, treân beà maët cuûa chip chæ coù 1 lôùp, chuùng phaûi ñöôïc haøn laïi ñeå 1 baûng in ñieän hay chaát goác khaùc vaø bò giôùi haïn khoûang vaøi traêm VA. Caáu hình thieát keá bình thöôøng laø 1 chip ñôn, cho xuyeân loã hay maët phaúng ñeàu coù theå duøng – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 19 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 ñöôïc trong kích thöôùt tieâu chuaån coâng nghieäp thöïc söï laø D2-park, TO-220, TO-247 vôùi ñònh möùc leân tôùi 10KVA. Cho caáu hình lôùn hôn vôùi ñònh möùc 1MVA Moden cô baûn caùch ly vôùi voû Plastic ñoå khuoân ñöôïc söû duïng . Ñoù laø 1 chuûng loaïi roäng raõi thieát keá bao goàm 1 hay nhieàu caáu hình nhöng vôùi kích thöôùt tieâu chuaån nhoû cho caáu hình naêng löôïng cao leân tôùi 10MVA , Boä lieân heä aùp löïc ñöôïc söû duïng . Chuùng chæ raùp vaøo 1 caáu hình ñôn BOÄ LIEÂN HEÄ AÙP SUAÁT - Boä lieân heä aùp suaát thì noùi chung chæ söû duïng cho nhöõng öùng duïng naêng löôïng raát cao.Vaø caáu hình ñònh möùc khoûang 4.5KV hay 2.5KV , chuùng laø 1 daõy toát ñeå caáu hình ñeå caáu hình vôùi 1 chip ñôn lôùn nhö Thyristor , maëc duø chuùng cuõng bò öùng duïng ñeå cô caáu coäng chip nhö IGBTs CAÁU TAÏO -Nhö hình 2.27,1 boä LHAS cuûa 2 maûnh cöïc ñoàng ôû giöõa chip thì bò keïp. ÖÙng duïng lieân keát chaéc chaén aùp suaát giöõa chip vaø baûn lieân keát . Cho coång keát noái 1 lieân keát aùp suaát thì ñöôïc cung caáp . Thaân baèng goám cung caáp söï choáng ñôõ cuûa voû maùy vaø coù theå coù caïnh ñeå phoùng ñaïi khoûang caùch tröôït qua beà maët .Sau khi boä baûn leà ñöôïc haøn, boä ñöôïc thaùo ra vaø ñoùng kín . Khi söû duïng caáu hình thì ngaên giöõa 2 baûn lieân keát, thöôøng boä laøm maùt vaø 1 öùng duïng aùp suaát ñaõ bieát . Gioáng nhöõng maûnh cöïc ñoàng ñeàu trong 1 höôùng lieân keát vôùi chip , boä laøm maùt baûn boä laø taát caû cuoäc soáng baûo döôõng lôùn nhaát ñöôïc ño ñeå chaéc aùp suaát lieân keát chính xaùc . Noù taïo ra cô khí cuûa khu lieân hôïp caáu hình lieân keát aùp suaát NH NG ð C TÍNH -Nh ng thi t b ti p xúc S c ép có vài ñc tính nào.làm h ñưc th a mãn c n th n t i r t s c mnh- cao, tin c y- cao.nh ng ng d ng: +S làm mát ñưc ñ ng bên b i G p ñôi cho m t cách ñáng k ðưc gi m b t nhi t. tr kháng ñưc so sánh t i s làm mát có ñng bên ñơ n. ðiu này.cho phép m t thi t b v n hành ti m t s m t mát cao trên di n ñơn v +Hai nguyên nhân chính (c a) thi t b s c m nh mòn vì c sát.s th t b i c a nh ng m i ràng bu c dây và nh ng s ti p xúc ñưc hàn, ph i tr cho.s c ăng th ng c ơ khí ng thermally. Nh ư mt s c ép.thi t b ti p xúc ñưc có không có bu c b ng dây s t nh ng m i ràng bu c hay hàn ch p n i nó. có m t kh n ăng ñi xe ñ p nhi t r t t t nào.m t cách ñ c bi t quan tr ng trong nh ng ng d ng nh ư ñưng s t.s kéo +Trong s ki n (c a) m t s th t b i thi t b s ñi là ng n m ch.(Cái) này cho phép s d ư th a s ñưc xây d ng Vào trong ðin áp- cao.nh ng ng d ng mà có vài thi t b ñưc n i print.lo t +Gói Có M t Vi c cao c t ñ t IZt vì v y ñiu ñó V i S a ch a.n u ch y kh d ĩ ng ăn ng a s gãy ñt c a thi t b print.s ki n (c a) s th t b i. Nó r t quan tr ng Cao - ðin áp.nh ng ng dng (> 3 kV) t i thi t h i gi i h n t i (k ) khác.thi t b NH NG GÓI ðƯC G N CH T B I DÂY L N CHO.NH NG MÔ ðUN S C M NH -Nh ng gói ñưc g n ch t b i dây L n ñưc s d ng (cho) nh ng mô ñun s c m nh.nhà c a ñơn nh ng thi t b ñánh giá h ơn 50 A hay nhi u thi t b .ñánh giá h ơn 10 A. C c ñ i di t chu t ñin – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 20 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 hình là 4.5 kV và.2.5 kA. H (thì) r t r ng rãi ñưc s d ng và r nhi u h ơn.so v i thi t b t ươ ng ñươ ng trong m t s c ép ñóng gói – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 21 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 --------------------------------- Tr n Văn Tr ng-------------------------- Construction Có hai d ng gói thi t b có ho c không có chân ñ b ng ñ ng ñưc ñưc v trên hình 2.27 c và d . ð b ng ñ ng giúp trao ñ i nhi t t t h ơn , nhi t ñưc t n t t h ơn b i b thu nhi t và giúp cho thi t b gi m h ư h ng Vi m ch hay nh ng vi m ch ñ u tiên ñưc hàn tr c ti p vào các ñ cách ñin (DBC) .C u t o c a nó g m hai l p ñ ng , gi a nó là m t l p Aluminium Oxide (Al2O3) ho c Aluminium Nitride (AlN) . DBC giúp cách ly vi m ch và ngu n ñin b i ñ cách ñin và ñưc t n nhi t qua l p v , lp trên cùng c a mi ng ñ ng ch ng l i s ăn mòn ñưc kh c tr c ti p gi ng nh ư m ch in , dây dn dùng ñ liên k t vi m ch và các ti p ñim ñưc cách ñin .cách ti p ñim ñưc g n trên mi ng nh a giúp máy móc ho t ñ ng t t h ơn .Khi l p cách ñin và môi tr ưng làm vi c các vi mch và các bó dây ñưc t m m t l p cách ñin. Trong s d ng các gói thi t b ph i ñưc t n nhi t t t và ñưc b t vít ñ m b o yêu c u ti p xúc v ñin , ngoài ra ph i ñươ c hàn ho c b t vít các ti p ñim. Package Types “Nh ng thi t b ñơn Các ti p ñim ph i ch u ñưc c ưng ñ dòng ñin t 50A-2500A.khi dòng ñin lên ñn 800-1000A s ñưc báo t i ng ưng ñiu khi n .ti p ñim ña d ng v các kích c t 20mm x92mm ñn 140mm x 190mm , m t vài kích c ñưc ch p nh n nh ư m t tiêu chu n bình th ưng c a De Facto Các thi t b kép ñưc b t vít ch t c ũng s n sàng làm v i nh ng thi t b ch u ñưc dòng l n .ph m vi s d ng c a chúng n m trong m t ph n c a công t c chuy n m ch m t b ph n c a thi t b chuy n ñ i dòng ñin ba pha và ch u ñưc dòng lên t i 450A hi u ñin th 1200V Nh ng gói thi t b ch a nhi u thi t b ch u ñưc dòng 150A ,vi c hàn g n các thi t b và các khâu cu i ph i ñ m b o có hi u qu và chi phí r nh t .Hai gói thi t b ñ t tiêu chu n công nghi p là Encoder 1 và Encoder 2 .nhi u nhà s n xu t l n ñã ch t o cá thi t b làm vi c trong ch ñ ñ o pha .các ki u m i là nh ng mô ñun h p nh t (PMI) hay b ph n chuy n ñ i (CIB) modunles. nh ng gói ch a ñ ng nhi u thi t b ñưc tr c vít v i nh ng thi t b ñ u cu i dùng ñ làm vi c v i dòng l n hay nh ng s ti p xúc m nh Ngoài các thi t b ñiu khi n chính, s ki m tra và nh ng m ch b o v c ũng ñưc thi t k bên trong mô ñun .Thông th ưng nh ng thi t b này ñưc bi t ñ n nh ư nh ng mô ñun t ng h p hay thông minh (IPMs) .Nh ng m ch này thông th ưng t p h p trên m t PCB nh và chúng ñưc n i ti các thi t b chính b ng dây n i . Features – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 22 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Nh ng dây l n dùng ñ liên k t gi a các gói thi t b ñưc ñúc d o sao cho ti n d ng nh t và linh ho t khi l p ráp di chuy n các gói thi t b .chúng có ph i có nh ng ñ c tính ñ t ăng ñ tr ưt và nh ng kho ng cách an toàn gi a các thi t b ñ u cu i ð DBC cho phép vài vi m ch ñưc ñ t vào các gói thi t b và chúng ñưc n i v i nhau theo nhi u cách ñ t o lên nh ng m ch ñin ñ y ñ nh ư trong tr ưng h p c a mô ñun PIM hay CIB .Vi c ñiu khi n hay m ch ñiu khi n s ñưc b sung yêu c u , ñây có th d dàng h p nh t trong DBC hay m t PCB riêng bi t bên trong h p ñiu khi n. Nh ng thi t b ñ u cu i ñưc thi t k ch hàn ñưc v i m t PCB .Nh ng gói linh ki n ñưc tr c vít ho c có th si t ch t t i m t PCB , nh ng ng d ng hi n th i hay môi tr ưng làm vi c ñáp ng ñưc ñ i v i dòng ñin có c ưng ñ l n Vi c so sánh gi a các gói thi t b ch u ñưc s c ép l n , trong nh ng gói linh ki n có r t nhi u bi dây nên có m t s b t l i cho nh ng ng d ng mà s d ng dòng ñin l n ,hi n th i vi c ñánh giá t m tr i là m i ràng bu c dây b gi i h n , thi t b s b h ư hay h m ch là m t trong nh ng ñu m i dây b tu t ho c nh ng thi t b m ch chính có th b c t ñ t không k t n i ñưc v i nhau Small Wire-Bonded Package for Discrete Devices dây nh xây v i nhau trong nh ng gói thi t b riêng bi t ñưc làm trong nh ng th tích (dung lưng) r t l n và có chi phí s n xu t th p nh t, nói chung,chung ch ch a ñ ng m t vi m ch ñơn mc d u m t s gói s n sàng v i hai vi mach, ví d m t IGBT v i ñiôt ñ i song song. nh ng s ñánh giá thi t b này h n ch b i vùng chíp s n có và s ñánh giá hi n th i , b m t nh ng h ưng dn nh ng gói núi (SM) thông th ưng s n có lên trên t i 30 A và có th ñ t khi dòng ñt t i 70A Construction Vi m ch ñưc hàn ñu tiên v i lõi dây b ng ñ ng và ñưc n i t i b ng ñiu khi n .M t lo i nh a epoxy d o ñưc dùng ñ làm khuôn ñ ch a các linh ki n ,h tr h ưng d n va làm môi tr ưng bo v cho các linh kiên ,ch ng tác ñ ng c ơ khí và là b ph n thu nhi t Package Types Có m t s ña d ng c a các gói linh ki n , có nhi u lo i ñáp ng các tiêu chu n công nghi p .các gói linh ki n ñưc thi t k l p ñ c các c vít ch ng h n nh ư t To-220 or To-247 ,có th c ũng nh ư là cái k p ñưc c ñ nh s n .Vi c s d ng nh ư m t cái k p ñ ch a các thi t b , ñ m b o cho các thi t b làm vi c t t ch u ñưc áp l c cao và t n nhi t .Gói linh ki n có lo i không có l ñ l p ñ t , tính ph bi n c a lo i k p là ñ phù h p v i lo i vi m ch l n trong m t hi u ñin th ñã cho Trong nhi u ng d ng l n ñiu mong mu n nh t là s cách ly c a b ph n thu nhi t ,theo truyenh th ng b ph n này ñã ñt ñưc b ng vi c ñ t m t vòng ñm cách ñin gi a thi t b và b ph n thu nhi t .b ng vi c ñúc nh a epoxy xung quanh toan b lõi ñng và vi m ch t o thành m t gói hoàn toàn b cách ly ñưc s n xu t .Epoxy là m t ch t d n nhi t . các thông s ñ nh m c thì gi m. ð kh c ph c h n ch này nh ng thi t b ñưc g n m t ñ DBC nh h ơn là m t lõi b ng ñ ng .Cái này cung c p cô l p và d n nhi t nhi u h ơn so v i nh a epoxy . – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 23 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 APPLICATIONS ( AÙP DUÏNG) Giaù trò vaø ñöôøng ñaëc tính ñieàu kieän laø paramount trong quyeát ñònh nhieàu nhaát söï tieän duïng ling kieän baùn daãn coâng suaát cho moät öùng duïng ñaëc bieät. Baûng toång keát keá tieáp ñaëc tính linh kieän, package vaø öùng duïng cho nhieàu linh kieän thoâng duïng nhaát. Baûng 2.2 So saùnh cuûa caùc linh kieän baùn daãn coâng suaát. Ñaëc tính SCR GTO BJT MOSFET IJBT IGCT Khaû naêng töï khoâng Coù Coù Coù Coù Coù chænh Doøng hieäu duïng 5000A 2000A 1000A 300A 2400A 1700A max ñònh möùc Ñieän aùp ñònh 12000V 6000V 1600V 1500V 6500V 5500V möùc max VA coâng taéc max 30MVA 30MVA 1MVA 30KVA 4MVA 12MVA ñònh möùc Khaû naêng doøng Toát (15xI RMS ) Toát Giôùi haïn Giôùi haïn Giôùi haïn Toát xung (15xI RMS ) (2xI RMS ) (4xI RMS ) (2xI RMS ) (15xI RMS ) Maät ñoä doøng ôû 140A/cm 2 ôû 30A/cm 2 40A/cm 2 ôû 75A/cm 2 140A/cm 2 30A/cm2 ñieän aùp linh kieän 2kV ôû 4.5kV 1000V ôû 200V ôû 1200V ôû 4.5kV ñònh möùc 15A/cm 2 35A/cm 2 ôû 800V ôû 3.3kV Nhieät ñoä moái noái 125 0C 125 0C 150 0C 150 0C 150 0C 115 0C max 0C Ñoä suït Thaáp TB TB Cao TB Thaáp Suït ñoùng môû Raát cao Raát cao Cao Raát thaáp Thaáp TB Khaû naêng môû TB TB Toát Raát toát Raát toát Toát Ñoùng an toaøn na Ngheøo TB (75%) Toát Toát TB (70%) vuøng môû (% cuûa (50%) (100%) (100%) ñieän aùp vaø doøng hieäu duïng ñònh möùc) Khaû naêng ñoùng Khoâng coù Ngheøo TB (4xI RMS ) TB Toát Ngheøo doøng ngaén maïch (2xI RMS ) (4xI RMS ) (10xI RMS ) (2xI RMS ) taûi Yeâu caàu thöôøng Coù Coù Coù Khoâng Khoâng Khoâng oån ñònh Thôøi gian ñoùng 10-100us 10-50us <1us <100ns <1us 10us min Taàn soá ñoùng môû 250Hz 500Hz 5000Hz 100000Hz 10000Hz 500Hz – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 24 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 max Thôøi gian ñoùng Khoâng Khoâng Coù Coù Coù Khoâng môû ñieàu chænh ñöôïc töø maïch ÑK Coâng suaát doøng Thaáp Cao Cao Thaáp Thaáp Cao ÑK Ñoä phöùc taïp Thaáp Cao TB Thaáp Thaáp Cao maïch ÑK Loaïi vaø ñaëc Choïn linh Raát khaùc Loaïi khaùc; Ñôn phaúng Ñôn phaúng Ñôn phaúng tuyeán coâng taùc kieän vaø yeâu loaïi hoaëc ñaëc tuyeán yeâu loaïi vaø ñaëc loaïi vaø ñaëc loaïi, khaùc caàu thaønh ñaëc tuyeán caàu choïn linh tuyeán tuyeán, choïn nhieàu trong phaàn thuï ñoäng kieän cho ñaëc ñaëc tuyeán tuyeán Baûng 2.3 Ñaëc tröng linh kieän baùn daãn coâng suaát thì nhö moái noái cuûa heä thoáng ñieän vaø thieát bò VA ñònh möùc. Öùng duïng Cung caáp ñieän aùp vaø thieát bò VA ñònh möùc Leân ñeán 240 V A.C., 400 V D.C Töø 240 V A.C., 400 V D.C Cao hôn 690 V A.C., 1200 V D.C Leân ñeán 690 V A.C., 1200 V D.C. Leân deán 1 kVA töø 1 kVA Leân ñeán 1 MVA Cao hôn 1 MVA Ñieàu khieån ac motor Ñieän aùp nguoàn MOSFET, IGBT IGBT, BJT IGBT, IGCT, GTO inverter Doøng nguoàn inverter SCR, BJT, GTO SCR, GTO, IGCT Chu kyø converter SCR Soft starters SCR SCR SCR Ñieàu khieån dc motor Chænh löu cöôûng böùc MOSFET, IGBT, BJT IGBT, BJT IGBT, IGCT, GTO Chænh löu doøng SCR SCR SCR Baûng 2.4 khaû duïng cuûa linh kieän coâng suaát ñaëc tröng vaø ñònh möùc trong moät loaïi cuûa package Linh kieän coù saün SCR, GTO SCR, BJT SCR, GTO, BJT, MOSFET, IGBT MOSFET, IGBT , BJT, IGBT, IGCT Ñieän aùp ñònh möùc max 2000 V 6500 V 12 000 V Doøng ñònh möùc ñaët 100A 2500 A 6000 A Söï coá ñieän Maïch môû Maïch môû Maïch môû Doøng coâng suaát lieân keát haøn Haøn, baét vít, hoaëc aùp Caùp bay löïc tieáp xuùc Caùch gheùp Haøn, baét vít hoaëc Baét vít Baûn tieáp xuùc keïp Caùch laøm maùt Ñoái löu khoâng khí, Moät maët daãn ñieän Hai maët daãn ñieän ñeán daãn ñieän ñeán PBC ñeán boä laøm maùt boä laøm maùt hoaëc boä laøm maùt – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 25 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Caùch ñieän töø boä laøm maùt Duy nhaát vôùi choïn Coù Khoâng package Package doøng ñaùnh thuûng Thaáp TB Cao Baûng 2.5 Kyù hieäu baùn daãn coâng suaát Yù nghaõi Ñaëc thuø αNPN Doøng khueách ñaïi tín hieäu lôùn cuûa coång B NPN transitor; heä soá doøng C ñeán doøng E GTO αPNP Nhö NPN, nhöng cho coång PNP transitor GTO βoff Khueách ñaïi ñoùng; heä soá doøng anode ñöôïc ñieàu khieån thuï ñoäng doøng cöïc yeâu GTO caàu gaây ra ñoùng θ Goùc daãn ñieän hfc Cheá ñoä doøng thuaän chuyeån heä soá cuûa coång E transitor,; heä soá cuûa doøng ra dc ñeán doøng vaøo dc f Taàn soá ñoùng môû IA Doøng anode IB Doøng B lieân tuïc IB1 Doøng B thuaän IB2 Doøng B nghòch IC Doøng C lieân tuïc BJT, IGBT ICM Doøng C ñænh ID Giaù trò ñænh cuûa doøng xung maùng (D) IG Doøng IGM Doøng cöïc döông ñænh max GTO IGQ Doøng cöïc thuï ñoäng max trong khoaûng ñoùng GTO IH Doøng caùch li IL Doøng choát IMOS Doøng D cuûa MOSFET trong doøng baûo hoaø IGBT IGBT IPNP Doøng C cuûa nhieãu PNP transitor trong doøng baûo hoaø IGBT IGBT Irr Doøng khoâi phuïc ñaûo chieàu IT Höôùng doøng cheá ñoä môû ITAVE Doøng cheá ñoä môû trung bình ñònh möùc IGCT ITRMS Doøng hieäu duïng cheá ñoä môû ñònh möùc IGCT ITGQ Doøng cheá ñoä môû ñieàu khieån ñænh khoâng laëp ITGQM Doøng max noù coù theå ñoùng döôùi ñieàu kieän xaùc ñònh IGCT PD Coâng suaát toån hao Qrr Ñieän löôïng khoâi phuïc ngöôïc RCH Ñieän trôû keânh MOSFET IGBT RDRIFT Ñieän trôû mieàn troâi IGBT RDS(on) Ñieän trôû DS môû RMOD Ñieän trôû cuûa khoaûng epitaxy trong doøng baûo hoaø IGBT IGBT Rthjc Nhieät trôû, moái noái deán voû Tcase Nhieät ñoä voû – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 26 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Tj Nhieät ñoä moái noái Tjmax Nhieät ñoä moái noái max ñöôïc pheùp tcond Thôøi gian daãn ñieän tf Thôøi gian cheânh leäch tfc Thôøi gian ñoùng ngaét BJT tgq Thôøi gian ñoùng GTO tgt Thôøi gian môû GTO Toff Thôøi gian ñoùng Ton Thôøi gian môû tp Khoaûng xung tq Toång thôøi gian ñoùng SCR tqr Thôøi gian taùi hôïp trc Thôøi gian ngaét môû BJT trr Thôøi gian khoâi phuïc ñaûo ts Thôøi gian baûo quaûn VBE Ñieän aùp base-emitter V(BR)CES Ñieän aùp collector-emitter phaù vôõ, doøng ngaén maïch gate-emiter IGBT V(BR)DSS Ñieän aùp drain-source phaù vôõ, doøng ngaén maïch gate-source MOSFET VCC Ñieän aùp cung caáp collector-emitter VCE Ñieän aùp collector-emitter VCE(sat) Ñieän aùp baõo hoaø collector-emitter VCEO(sus) Ñieän aùp baõo hoaø collector-emitter, vôùi base môû, I C xaùc laäp VCES Ñieän aùp collector-emitter phaù vôõ, xaùc laäp vôùi ñieän aùp gate-emitter =0 IGBT VCEP Ñieän aùp xung collector-emitter khoaûng doøng thôøi gian suït ngaén maïch BJT, IGBT VCEV Ñieän aùp collector-emitter vôùi môùi noái base-emitter khoâng ñoái xöùng VD Chieàu ñieän aùp cheá ñoä ñoùng SCR VDS Ñieän aùp drain-source VG Ñieän aùp gate MOSFET VGE Ñieän aùp gate-emitter VGS Ñieän aùp gate-source VR Ñieän aùp ngöôïc VRRM Ñieän aùp ñænh ngöôïc laëp laïi VS Ñænh ñieän aùp giöõa anode vaø cathode khoaûng thôøi gian suït GTO Wcond Naêng löôïng phaân taùn khoaûng thôøi daãn ñieän Woff Naêng löôïng phaân taùn khoaûng thôøi gian ñoùng Won Naêng löôïng phaân taùn khoaûng thôøi gian môû – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 27 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 -------------------------------Nguy n ð c H ưng------------------ Không D ịch -------------------------------Ph m Văn H o------------------------ Hình 2.48 B ph n bi n ñ i ngh ch ñ o ñưc cho b i ñin áp sóng vuông – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 28 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Hình 2.49 Sóng vuông ñin áp b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o, ñ u ra ñin áp và dòng . Thao tác mô t ơ r t cao t c (thì) m t s y u kém c h u (c a) m ch này. (K ) pha ki m soát s tinh ch nh s gi i thi u M t h s công su t th p t i M t.C. s cung c p,. ti nh ng t c ñ th p, và D.C. t l c m i liên k t l n và gi m b t th i gian tác ñ ng (c a) h th ng t i ñin áp và t ñây nh ng s ñ i t c ñ . N u h th ng l c xung ñ ng là m t Cho Nào Làm tái sinh thao tác b i cây là m t yêu c u, s tinh ch nh có bigly build c a tôi ki u song song ng ưc li. H s công su t ñ u vào Và th i gian tác ñ ng (c a) s truy n ñ ng có th ñưc c i thi n b ng vi c thay th b n n ñiu ch nh pha v i m t s cung c p tinh ch nh ñiôt m t D.C. ng ưi ch t mà ñiu ch nh ñin áp vào t i b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o. ð khôi ph c n ăng l ưng làm tái sinh (c a) s n p, M t ng ưi ch t hai góc ph n t ư s c n thi t . Gi i pháp s s p ñ t b bi n ñ i ñ ti p t (c a) m t ñiôt b c c u qua ng ưi ch t d u c ng c ũng cung c p m t m i liên k t ñin áp c ñ nh, nào kinh t h ơn buffered, n u ñ nghiêng m ng ñin l c c ưi xuyên qua ñưc yêu c u. S truy n ñ ng sóng vuông ñưc cho ăn b i ñin áp (thì) thông th ưng ñưc s d ng lowpower.nh ng ng d ng công nghi p n ơi ph m vi t c ñ h n ch t i m ưi t i m t và s th c hi n ñ ng không quan tr ng M i ñây, ki u s truy n ñng này ñã ph n l n ñưc b B i PWM- ñin áp ki u- thanh toán nh ng b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o. Tuy v y, Voltagefed b ph n bi n ñi ngh ch ñ o sóng vuông có th (thì) d dàng ñưc làm thích nghi t i multimotor ñiu khi n ñâu t c ñ (c a) m t s s c m ng. nh ng mô t ơ có th (thì) g n g ũi ñưc theo dõi. Nó (thì) c ũng ñưc s d ng trong highfrequency nào ñó ( > 1 kHz) và m t s ng d ng s c m nh- cao Chi u r ng Xung ðưc ñiu ch ( PWM)INVERTER Trong s truy n ñ ng b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o PWM, D.C. ñin áp m i liên k t không ki m soát ñưc.và b t ngu n t m t cái c u ñiôt ñơn gi n. ð u ra. ñin áp có th ki m soát ñin t bên trong b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o b ng cách s d ng k thu t PWM. Trong ph ươ ng pháp này, nh ng tranzito.b t và ra kh i nhiu l n bên trong m t m t n a ñ p xe ñ sinh ra m t ñ u ra ñin áp- bi n thiên mà bình th ưng th p print. ni dung hài hòa . Mt sóng PWM ñưc minh h a trong Hình 2.50 M t s l n k thu t PWM t n t i t ng cái Có Khác.s th c hi n ñáng chú ý trong s kính tr ng ti s v ng vàng và.ti ng n nghe ñưc c a ñưc ñiu khi n làm chuy n ñ ng S d ng k thu t PWM, nh ng ti ng ñ p l c xo n ch y ch m.virtually ñưc lo i tr t nh ng s hòa âm m nh l nh- th p không ñáng k .có m t. T ñây, ñây là m t gi i pháp lý t ưng ñâu M t s truy n ñ ng.h th ng s ñưc s d ng ngang qua m t ph m vi t c ñ r ng T ñin áp và t n s là c hai Ki m soát V i.PWM, s ñáp l i nhanh ñ thay ñ i ñin áp bán ch y Và.t n s có th ñưc ñ t ñưc. H ơn n a, v i m t s tinh ch nh ñiôt.nh ư m ch vào m t h s công su t cao, ti p c n. ñ ng nh t, ñưc ñ xu t t i ñ u vào M t.C. s cung c p qua nguyên.t c ñ và ph m vi t i – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 29 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Hi u qu l c xung ñ ng b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o PWM ñin hình ti p c n 98. xu nh ưng hình này (thì) n ng n ñưc nh h ưng b i s l a ch n c a.chuy n t n s - b c cao t n s ño m ch.b c cao nh ng s m t mát trong s truy n ñ ng. Trong th c hành,c c ñ i.t n s ñ u ra cơ b n thông th ưng b h n ch ñ i v i 100 Hz.trong tr ưngh p (c a) nh ng thyrixto chuy n t ñóng sang c t (GTO) hay kho ng 1 kHz.(cho) m t h th ng trên n n tranzito. Gi i h n t n s trên có th .ñưc c i thi n b ng vi c làm m t s chuy n ti p t i m t ít ng y bi n.Sóng PWM v i m t tn s ñ o m ch th p h ơn Và.cu i cùng t i m t sóng hình vuông n u nh ng yêu c u ng d ng.Tuy nhiên, v i l i gi i thi u (c a) faster chuy n s c m nh.nh ng ch t bán d n, nh ng s h n ch này ti vi c chuy n t n s .và ñ r ng xung t i thi u ñã ñưc làm d . Nói chung, m t mô t ơ v i m t ñin kháng rò l n ñáng ưc mong gi i h n lu ng (c a) nh ng dòng hài và do ñó t i gi n nh ng s m t mát MULTILEVEL b bi n ñ i Ti nh ng s c m nh cao và ho c nh ng ñin áp cao nó không kh d ĩ T i.th c hi n PWM chi n lưc v i vi c cao chuy n nh ng t n s .Sóng (c a) nh ng h th ng nh ư v y có th ñưc ti n b B i Cung c p.D trung gian.C. nh ng m c ñin áp. Nh ng ch ñ th ươ ng nghi p.c a ñiu này ki u t n ti, nh ưng ng d ng c a h hoàn toàn hi m có Nh ng ñ c tr ưng Chung Trong khi mà m i b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o ñưc cho ăn b i ñin áp có th ñưc s d ng v i ña s hình thành c a M t.C. máy, m t thi t k khác (c a) ngu n dòng b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o (thì) thông th ưng ñưc ch p nh n cho ñ ng b và s c m ng. nh ng mô t ơ. Nh ng s truy n ñ ng ngu n- Hi n th i Thông th ưng, Nh ưng Không ph i th ưng xuyên,nh ng h th ng làm chuy n ñ ng ñơn, và k t khi dòng ki m soát, cóed. s b o v m ch ch p ñơn gi n . Trái ng ưc v i ñin áp- nh ng b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o ngu n ñ y ñ b n- m t ph n t ư ñưng tròn (tay sang s hình qu t)thao tác c h u kh d ĩ . Máy ñng b ñưc cho b i B bi n ñ i M t l n s quay, M t máy ñ ng b sinh ra M t.C. nh ng ñin áp mà có th ñưc s d ng (cho) s chuy n m ch t nhiên c a m t b bi n ñ i ñưc n i t i nh ng thi t b ñ u cu i (c a) nó. Th c vy, ðưc n i máy ñ ng b x s nh ư m ng ñin l c trong s kính tr ng c a M t.C. t i D.C. nh ng b bi n ñ i ñưc mô t tr ưc ñó Hình 2.51 cho th y nh ng thành ph n c ơ b n (c a) h th ng l c xung ñ ng.M t D tr kháng- th p hay c ng ñ .C. ngu n hi n th i ñưc yêu c u và. ñưc ñang t n t i t m t b n n ñiu ch nh và mt lò ph n ng lo t.V i m t ngu n c ng ñ hi n th i, sóng hi n th i ñ u ra Không ph i ñưc nh h ưng ñáng k b i s to l n (c a) s n p Máy ñng b có th (thì) x p x ñưc ñ i di n cho.b i m t E máy ñ m.M.F, k ti p nhau v i m t k h t ươ ng ñươ ng. ñin c m. D.C. dòng ñưc chuy n xuyên qua.nh ng thyrixto b ph n bi n ñ i – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 30 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 ngh ch ñ o nh ư nh ư v y ñ thi t l p ba pha, sáu có b c.nh ng sóng dòng ñưng dây ñ i x ng. M i thyrixto ch ñ o Cho.120 ° và t i b t k ỳ ch c lát nào m t thyrixto trên và m t h th p.thyrixto l i trong s truy n d n Cn thi t gìn gi M t X p x tri n miên.m i quan h góc gi a rô to và E ph n t ĩnh.M.F.S và.t ñây t ñ ng b o trì t n s b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o ñúng. ðây là m t ñim quantr ng. Nh ng h ươ u cái b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o không ph i L i d ng M t.t n s trên máy, khá chính máy.xác ñnh t n s . Mô t ơ không th b i v y C c.tr ưt. S truy n ñ ng ñưc t ăng t c b ng vi c t ăng dòng ñưc thanh toán T i.mô t ơ, mà r i t ăng t c và do ñó t ăng t n s Hình 2.51 Máy ñng b ñưc cho b i B bi n ñ i Nh ư trong D.C. ñiu khi n, M t.C. h s công su t ñ ti p t nghèo t i.nh ng t c ñ th p. Thao tác b n góc ph n t ư ðy ñ kh d ĩ Không có.nh ng thành ph n b sung Nh ng th t c ð c bi t (thì) c n thi t ñ b t ñ u nh ng s truy n ñ ng này.b i vì t i d ng l i ñin áp b ng máy không có t i.chuy n m ch dòng. Th c ch t ñây (thì) thông th ưng ñưc ñ t ñưc Bi.giây lát t t D.C . m i liên k t hi n th i m i th sáu.c a m t chu trình. (Cái) này cho phép nh ng thyrixto trong b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o quay. ra kh i vì th c p ti p theo ñó có th ñưc ñ t cháy. trên x p x 5.ph n tr ăm (c a) danh ñ nh t ăng tc máy sinh ra ñ .ñin áp (cho) s chuy n m ch và ñiu khi n t nhiên ñưc nh n làm print.m t thái ñ t ươ ng t t i m t D.C. ñiu khi n. Nh ng ng d ng (cho) ki u s r ơi l c xung ñ ng vào trong hai ph m trù chính này. ðu tiên, b t ñ u nh ng b bi n ñ i Cho L n ð ng b .nh ng máy, b bi n ñ i ch là danh ñnh (cho) m t ph n nh c a.s ñánh giá b ng máy. Giây, nh ư l n s c m nh cao ( Và ðôi khi.t c ñ cao) t c ñ bi n ñiu khi n (cho) m t s ña d ng (c a) nh ng ng d ng.Nh ng công su t ñ nh danh ñin hình t 1.5 t i 30 MW t i nh ng t c ñ .lên trên t i 8000 R.P.M, s n có C ũng c a nh p kh u là th c t ðiu ñó nh ng s truy n ñ ng ñin áp- cao ñưc ñ xu t v i s cung c p nh ng ñin áp lên trên t i ñin hình 5 kV, nh ưng nh ng h th ng lên trên t i 25 kV trong công tác (d ch v) ñâu công ngh b bi n ñ i ñin áp- cao (thì) t ươ ng t nh ư ñiu ñó ñưc dùng (cho) nh ng b bi n ñ i s c m nh HVDC ðng c ơ c m ng ñưc cho b i B bi n ñ i ðiu khi n – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 31 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Không gi ng máy ñ ng b , ñ ng c ơ c m ng không th cung c p VARs hay ñin áp ñ u cu i ñ chuy n m ch m t b bi n ñ i ñưc n i t i nh ng thi t b ñ u cu i (c a) nó. Th ươ ng m ink ho ch sn sàng, tuy nhiên, mà có c ơ s g n g ũi trên máy ñng b ñưc thanh toán b i b bi n ñ i ñiu khi n có nh ng thành ph n b sung ñ cung c p s b i th ưng VAR Hình 2.52 cho th y m t m ch ñin c ơ b n. S ơ ñ có ph n ñi ng ưc l i s ph c t p ti m tàng (c a) VAR b bù Trong m u (d ng) ñơn gi n nh t (c a) nó ñiu này ðã có th g m có d u c ng nh ng t ( ñin) gi nh ng s chuy n ñ i. ðiu khi n C a Nh ư v y M t h th ng (thì) có ph n ñưc bao g m và nó th ưng t t h ơn ñi v i s s d ng m t cycloconverter hay th m chí m t máy ñ ng b ph t i cung cp s chuy n m ch và mô t ơ VARs H th ng này (thì) ch thích h p (cho) nh ng s truy n ñ ng s c m nh- cao,nói chung trên 4 MW, ñâu m t s c m ng ñi ô tô thích h ơn ðng c ơ c m ng có chuy n m ch G ưng g o ðiu khi n Mt ñ ng c ơ c m ng có chuy n m ch g ưng g o ñiu khi n ða s r ng rãi s d ng b ph n bi n ñi ngh ch ñ o ngu n hi n th i t i nh ng m c n ăng l ưng print x p h ng 50-3500 kW t i nh ng ñin áp lên trên t i bình th ưng 690 V (highvoltage nh ng phiên b n 3.3 kV/ 6.6 kV ñã ñưc phát tri n, tuy nhiên h ñã không ph i t ra kinh t h p d n) Hình 2.53 cho th y b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o và mô t ơ (c a) s truy n ñ ng.D.C. ID hi n th i mi liên k t, ñưc c m l y t m t ngu n c ng ñ hi n th i,tu n t ñưc chuy n t i t n s ñòi h i vào trong nh ng s cu n ph n t ĩnh (c a) ñ ng c ơ c m ng. ðin áp mô t ơ sóng x p x hình sin v mt bên t ch ng lên nhau (c a) nh ng ñinh ñ giày ñin áp gây ra b i s lên và s r ơi c a máy hi n th i t i m i s chuy n m ch. S bi n d ng H ơn n a gây ra b i nh ng hi u ng (c a) r ưu mnh rãnh và D.C. dòng. Hình 2.52 ðng cơ c m ng ñưc cho b i B bi n ñi – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 32 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Hình 2.53 ðng c ơ c m ng có chuy n m ch G ưng g o Ph m vi t n s làm vi c ñin hình là 5 t i 60 Hz,s ñông c ng hi n thân gi i h n trên(c n trên) b i s chuy n m ch m t cách t ươ ng ñi ch m quá trình. Nh ng mô t ơ ðc bi t v i ñin c m rò th p ñ xu t cho l i th v i b bi n ñ i này và cho phép ñưc gi m b t. ñin dung trong t n s làm vi c b ph n bi n ñ i ngh ch ñ o và/ ho c b c cao d ưi 5 Hz, nh ng ti ng ñp l c xo n có th nghi v n nh ưng PWM (c a) dòng có th ñưc s d ng t i nh ng t n s th p t i làm d v n ñ H th ng này (thì) th ưng s d ng nh t (cho) mô t ơ bài hát nh ng ng d ng nh ư nh ng ng ưi hâm m, nh ng cái b ơm, nh ng ñ y ra, nh ng máy nén vân vân. ñâu s th c hi n ñ ng r t t t không cn thi t và m t h s công su t ñ ti p t , nào gi m b t v i t c ñ ,ch p nh n ñưc KRAMER T ĩnh h c ðiu khi n S truy n ñ ng Kramer t ĩnh h c ñưc ñưa vào Hình 2.54 và g m có m t ñ ng c ơ c m ng (rô to (c a) v t th ươ ng) vòng ti p ñin cùng nhau v i m t b bi n ñ i không ki m soát ñưc, D.C. làm nh n lò ph n ng và m t b bi n ñ i hoàn toàn ki m soát trong m ch rô to. Ghi nh nh ng dòng hài ñ ti p t ñó và VARs có liên h v i ph n b bi n ñi (c a) s truy n ñng có th ñáng k gi m b t b ng vi c ch p nh n m t t c ñ h n ch ph m vi. gi i pháp. S truy n ñ ng Kramer t ĩnh h c tìm th y nh ng ng d ng ch y u t i vi c di t chu t. gi a 1 và 20 MW, v i nh ng ñ ng c ơ c m ng v i b n hay nhi u c c h ơn ( nh ng v n ñ v ng vàng t n t i v i nh ng mô t ơ hai c c,mà có th ch ñưc gi i quy t v i s quan tâm). Nh ng ph m vi T c ñ c a 30 ph n tr ăm tiêu bi u ( tôi.E. 70-100 t c ñ ñ nh m c ph n tr ăm).ph n t ĩnh ñ ng c ơ cm ng có th là v t th ươ ng (cho) b t k ỳ (cái) nào truy n th ng.E ñin áp.G. 6.6 #Pluz kV, 11 kV Tr c ti p M t.C. T i M t.C. S c m nh Nh ng b bi n ñ i – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 33 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Tng quát Ph m trù cu i cùng này c a nh ng chuy n ñ i fixedfrequency b bi n ñ i s c m nh,. ñin áp- c ñ nh M t.C. s cung c p t i m t t n s bi n thiên và/ ho c ñin áp bi n ñ i ñưc không có m t trung gian D.C. liên k t Ng ưi b t ñ u/ b ñiu hòa ñin th M m Hình 2.55 cho th y r ng m t ñin hình m m b t ñ u g m có s ñ o. nh ng thyrixto ñưc n i song song trong m i tuy n c p li u bigly peace. ñng c ơ c m ng. Nh ng k t n i Thay th s n có Nh ưng. nh ng nguyên lý t ươ ng t . Mc dù b bi n ñ i s ki m soát dòng s kéo t s cung c p, ng d ng thông th ưng nh t (c a) nó print l c xo n ki m soát ñ cung c p gia t c t do xóc n y lên m n. Bi vì t n s ph n t ĩnh là $Un ñưc thay ñ i m t s v n hành gi m ñin áp, và t ñây tuôn ra, làm bng nhau t i m t s tr ưt l n nào d n ñ n nh ng n m m c quan tâm m t mát rô to b sung b i vy build ñưc c m l y trong ng d ng (c a) nó. Trong m t s tr ưng h p chuyên d ng, highresistance ñưc thi t k b i m c ñích.nh ng rô to (hay nh ng mô t ơ vòng ti p ñin v i nh ng ñin tr rô to ngoài) ñưc dùng ñ thành l p m t s truy n ñng t c ñ - bi n thiên- nhân t c ăn bn (cho) m t h th ng nh ư v y là hàng three h ơn trên l ch s so v i công ngh . Cycloconverter – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 34 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Mt s ơ ñ tiêu bi u (cho) M t s truy n ñ ng cycloconverter ñưc ñưa vào .Hình 2.56. M i pha mô t ơ ñưc cung c p, trên th c t , T M t ñôi M t.C. t i D.C. b bi n ñ i mà ñưc mô t tr ưc ñó. Nó thông th ưng ñ thuê nh ng b bi n ñ i t do dòng xoay tròn. Tránh hàng ñ k nh ng ng n m ch, cô l p nh ng máy bi n th ñưc s d ng trên c nh ñ ti p t . B ng vi c ñiu ch nh nh ng góc ñ t cháy (c a) dualbridge nh ng b bi n ñ i, m t s ñông c ng ba pha có th ki m soát (c a) nh ng ñin áp có th ñưc s n xu t thích h p (cho) s cung c p nhi u pha AC . S truy n ñ ng c h u B n góc ph n t ư. S n l ưng t i ña t n s h n ch ñ x p x tra cán vào t n s ñ ti p t b i nh ng s xem xét liên quan ñn nh ng s hòa âm trong mô t ơ nh ng dòng và l c xo n, s v ng vàng và nh ng kích th ưc (c a) s truy n ñ ng nh ng thành ph n. Cycloconverter bi v y tìm th y ng d ng trong nh ng s truy n ñ ng ch y ch m. S ph c t p (c a) s truy n ñng c ũng có ngh ĩa nh ng h th ng s c m nh- cao duy nh t ñó (> 1 MW), hay chuyên môn hóa nh ng ng d ng ( E.G. b ăng t i ñiu khi n (cho) s s d ng print m o hi m nh ng môi tr ưng), kinh t . H ñưc s d ng trên qu bóng l n nh ng c i xay, minewinders vân vân. H c ũng ñưc dùng ñ thanh toán multimotor nh ng s n p nh ư nh ng b ng rulô Do s ñiu bi n (c a) nh ng góc ñ t cháy b bi n ñ i,n i dung hài hòa c a A.C. s cung c p là ph c ch t và nh ng thi t k (cho) nh ng b l c hài thích h p có ph n liên quan Cycloconverter (thì) thích h p (cho) vi c thanh toán c hai s c m ng Và nh ng máy ñ ng b . Trong nh ng ng d ng chuyên d ng nh ư v y nh ưnh ng máy phát gió, cycloconverters ñã ñưc ñ t print m ch rô to (c a) m t ñ ng c ơ c m ng vòng ti p ñin. M t h th ng nh ư v y, ñưc bi t nh ư mt Scherbius t ĩnh h c ñiu khi n, chi ti t d ưi. Scherbius T ĩnh h c ðiu khi n S truy n ñ ng Scherbius t ĩnh h c g n g ũi liên quan ñn s t ĩnh ñin Kramer ñiu khi n, v i cái cu ñiôt m t ph n t ư ñưng tròn (tay sang s hình qu t) ñơn Print m ch rô to ñưc thay th b i mt cycloconverter. – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 35 Ch ươ ng 2- Control Techniques Drives and Controls Handbook – Page 51->87 Cycloconverter ñưc s d ng nh ư ñin áp và t n s máy bi n ñ i (b ph n thay th ) gi a rô to và s cung c p. Cycloconverter c h u làm tái sinh, và là ñu ra dissuation build. ki m soát ñ lên trên tra cán vào t n s ñ ti p t trong c hai pha nh ng chu i. Th t là nh ư v y kh d ĩ r ng h th ng v n hành nh ư M t s truy n ñ ng b n góc ph n t ư ñy ñ . (Cho) m t s ñánh giá b bi n ñ i ñã cho ph m vi (c a) s ñiu khi n t c ñ b i v y hai l n là ñiu ñó c a m t s tĩnh ñin Kramer ñiu khi n. S ph c t p t ươ ng ñi (c a) s truy n ñ ng gi i h n ng d ng (c a) nó T i có ph n chuyên môn hóa nh ng ng d ng s c m nh- cao ñâu m t very ph m vi t c ñ h n ch ch ñòi h i và có l khó kh ăn nh ng gi i h n dòng hài ñã ñưc ñánh thu b i s cung c p nhà ch c trách. B bi n ñ i Ma tr n Mi ñây, s chú ý ñã ñưc t p trung vào l i b bi n ñ i ma tr n cho th y trong Hình 2.57. M c dù Mch c ơ s Không ph i, nh ng s ti n b m i, g n ñây trong nh ng thi t b s c m nh ñưa ra ti m năng t i chi n th ng nhi u h n ch c h u trong m ch. khi nh ng s chuy n ñ i g m có nh ng thyrixto song song ng ưc l i Nh ng h n ch trong ñin áp sn l ưng t i ña ( 86 ph n tr ăm ñ u vào) có ngh ĩa ng d ng (c a) nó ñó trong nhà công nghi p th ươ ng m i th tr ưng ñã có th nghi v n. Có nh ng vi n c nh (cho) s s d ng Print nh ng mô t ơ và m t s h th ng secvô(ph ) t ng h p ñâu b ng máy ñin áp không ph i ñưc nhìn th y nh ư phê bình. Nh ng ch ñ th ươ ng nghi p ch s n có Cho R t chuyên d ng nh ng ng d ng hi n nay. Nó Có Tuy th ð ñưc ch ng minh Bigly build M t s truy n ñ ng công nghi p th c hành và chi phí th p – Dientau05@yahoo.com – Dientau05@gmail.com 36