T NG QUAN V BI N T NI.Khi ni m chung1.Khi ni m Bi n t n l m t thi t b i n t t h p cc linh ki n i n t th c hi n ch c n ng bi n i t n s v i n p m t chi u hay xoay chi u c t n s f1 nh t nh thnh dng i n xoay chi u c t n s i u khi n c nh cc kha i n t 2.Ph m vi s d ng c a b bi n t n V i s pht tri n nhanh chng v ch ng lo i v s l ng cc lo i bi n t n,ngy nay cng c nhi u thi t b i n i n t s d ng cc b bi n t n, trong m t b ph n ng k ph i k n chnh l b bi n t n i u khi n t c ng c i n .so v i ph ng php thay i t c ng c i n b ng cch bi n i cc thng s c a b ph n c kh, th ph ng php dng b bi n t n c nhi u u i m h n h n, l:

Trong b bi n t n s d ng cc linh ki n i n t c tnh n ng thng minh, linh ho t nh t ng nh n d ng ng c , tnh n ng di u khi n t ng, kh ng ch dng kh i ng gip qu trnh kh i ng m i,gi m ti ng n, gi m thi u chi ph l p t, g n nh , ti t ki m khng gian l p t,h s khuch i cng su t l n, c qun tnh nh , cc ch ti t ki m n ng l ng, S d ng cc bi n php b o v qu t i, qu nhi t, qu p, th p p, l ch pha,c a bi n t n lm cho ng c lm vi c tin c y h n Tuy nhin bn c nh bi n t n c ng c m t s h n ch nh : Vi c s d ng cc linh ki n bn d n nn r t nh y c m v i i u ki n mi tr ng, khng th lm vi c ngoi tr i, n i lm vi c ph i thng gi, kh ro, khng c b i b n, kh ga,

3. ngh a:

C th i u ch nh v c p t c s chng ta c th i u ch nh t c r ng

ng c , t c l thng qua vi c i u ch nh t n ng c thay i theo mu n trong m t d i

II.Phn lo i bi n t nBi n t n chia lm hai lo i l bi n t n tr c ti p v bi n t n gin ti p

1.Bi n t n tr c ti p (hnh 2.1)

U~ f1 M ch van

U~ f2

Hnh 2.1 c u trc bi n t n tr c ti p Cn g i l bi n t n ph thu c. L b bi n i m t n s c a b bi n t n c t o ra b ng cch ng c t b ng m t s chu k thch h p c a i n p l i, th ng g m cc nhm ch nh l u i u khi n m c song song ng c, m i b ch nh l u m nh n m t d u c a i n p ra v cho hai b ch y l n l t s t o ra i n p xoay chi u u ra . T i n p xoay chi u u1 c t n s f1 ,ch c n qua m t m ch van l chuy n ngay ra t i c t n c f2. Bi n t n d c s d ng v i ph m vi i u ch nh f250Hz, VCEO> 50 gip

T1 Ud Co T4

D1

T3

D3

T5

D5

D4

T6

D6

T2

D2

Za

Zb

Zc

Nguyn l ho t

ng c a b ngh ch l u :

Cc tranzito c m l n l t theo cc th t T1,T2,T3,T4,T5,T6 v i gc l ch pha gi a 3 tranzito l /3.M i van l n l t d n trong 1 n a chu k = T Co c nhi m v m b o i n p ngu n t b thay ph n khng v i cun c n i, m t khc n trao i n ng l ng

Ph ng php i u khi n cc van tranzitor thng th ng nh t l i u khi n cho gc m c a van l = .Ta xt gc d n v i t i u sao nh thi t k b ng cch xc nh i n p trn t i trong t ng kho ng th i gian 600 i n v i nguyn t t van no d n coi l thng m ch .Nhn chung s ny c d ng m t pha t i n i ti p v i 2 pha song song v i nhau.Do v y i n p trn t i s ch c gi tr |Ud/3| ho c l |2Ud/3| (V i gi thuy t t i i x ng. Nguyn t c chuy n m ch Cho gc m c a m i tranzito l 180o v c 60o th tranzito ti p theo s m .Nh v y trong cng m t th i gian s lun c 3 tranzito m

T T 1 T 2 T 3 T 4 T 5 T 6

0 z 60 o 1 0 0 0 1 1

60 o z 120 o 120 o z 180 o 180 o z 240 o1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0

240 o z 300 o0 0 1 1 1 0

300 o z 360 o0 0 0 1 1 1

B ng tr ng thi qu trnh m cc tranzito

Xt qu trnh chuy n m ch t t5 sang t2 t ( 60 o z 120 o )

ng ng kho ng t ( 0 o z 60 o ) sang

Trong kho ng ( 0 o z 60 o ) th T1, T5, T6 d n. Chi u dng i n trn t i c xc o nh theo chi u m i tn, n th i i m 60 th o tr ng thi t T5 sang T2. Do trn t i Zc mang tnh c m nn dng i n khng o ngay l p t c m n ng l ng tch lu trong Zc duy tr theo chi u c m t th i gian, lc bu c dng di n duy tr ph i thot qua it D2, qua t i v m ngu n n lc dng i n i chi u s mang dng i n duy tr th D2 kho. Qu trnh chuy n m ch k t thc. C ng l lu n t ng t ta c chuy n m ch h.b n h e.

-D ng sng ngh ch l u :U

U U U U U U

U

U

U

Ta tnh i n p trn t ng pha t i, tr Trong kho ng 0o 60o (h a) Trong kho ng 60o 120o (h b) Trong kho ng 120o 180o (h c) Trong kho ng 180o 240o (h d) Trong kho ng 240o 300o (h e) Trong kho ng 300o 360o (h f) T ng t ta tnh

c tin l pha a

1 U fA ! U d 3 2 U fA ! U d 3 1 U fA ! U d 3 1 U fA ! U d 3 2 U fA ! U d 3 1 U fA ! U d 3

c cho pha b v pha c

-B ng chuy n tr ng thi c a iotD1 D2 D3 D4 D5 D6 0o 1 0 0 0 0 0 60o 120o 180o 240o 300o 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 1

2.B i u khi n: L b ph n dng quy t nh s lm vi c c a m ch ng l c m b o yu c u t n s , i n p ra c a b bi n t n. a.Khu pht xung ch o: L khu t o ra xung i u khi n a n b ph n phn ph i xung i u khi n n t ng tranzitor .Khu ny m b o nh n i u ch nh xung m t cch d dng, ngoi ra n cn c th m nh n lun ch c n ng khu ch i xung .Dng IC555 lm vi c ch phi n c tc d ng t o ra dy xung c t n s mong mu n Vi m ch IC555 g m 2 khu ch i thu t ton OA1 v OA2 th c hi n ch c n ng so snh m t Trig , m t Tranzitor v 3 i n tr 5k Vi m ch c 8 chn + Chn s 1: N i vo c c m c a ngu n nui l y dng c p cho IC hay chn cn g i l chn chung. + Chn s 2(TRIGGER): Kch l t tr ng thi, khi V(2)=2Vcc/3 th kch V(3)=0 + Chn s 3(OUTPUT ): C ng ra,V(3)min=0.1V, V(3)max=(Vcc-0.5)V, I(3)max=0.2A

+ Ch n s n i 4 vo 8 +Chn s v chn 5 + Chn s + Chn s ngoi + Chn s

4(RESET):Chn kho, khi V(4)=0 th V(3)=0. N u khng c n khoa th 5(CONTROL VOLTAGE): L c nhi u ,dng t di n 10nF u gi a chn 1

6(THRESHOLD) : Ng ng l t khi V(6) =2E/3 th V(3) =0 7(DISCHAGER) : Chn phng i n th ng dng n i t i n C c a m ch 8 (Vcc): N i v i d ng ngu n nuiVcc8 4

Ra5k

7

Rb5 6

&OA15k

2 OA2

&

3

0.01 F5k

1

S

vi m ch IC555

S

m chVcc (5-15v)

8Ra

3

Vc

LM7

555Rb

6 5 2 1

C

0.01uF

Nguyn l lm vi c: tr ng thi ban u m i c p di n, i n p trn t Uc=0 Do v y i n p t i chn 2 m c cao v ban d u chn 7 m c th p.T C b t u n p t Vcc qua Ra ,Rb i n p trn t cng t ng .Khi i n p trn t Uc=2Vcc/3 th chn 3 s chuy n tr ng thi v m c th p cn chn 7 s m c cao ,lc ny t C phng i n , i n p trn t gi m d n .Khi i n p trn t gi m n gi tr Vcc/3 th u 3 i m c tr ng thi ln cao cn chn 7 chuy n m c th p ,t i n C l i n p i n tr l i ,qu trnh dao ng c ti p di n, u ra chn 3 nh n c dy xung i u khi n v sau a n khu phn ph i xung

Dy xung ra nh sau:

b.Phn ph i xung: Lm nhi m v phn ph i xung i u khi n vo khu pht xung ch Vi c i u khi n t n s nh s d ng m ch k thu t s o

ng m cc van T trong b ngh ch l u m t cch d dng khi

Yu c u phn ph i xung t o ra i u khi n m tranzitor theo quy lu t ng m ng c , t cc b ng tu n t d n i n cc van Tranzitor ta c nh n xt sau: + Khi T1 d n th t4 kho t c l T1 c xung i u khi n th t4 hon ton khng c xung i u khi n +Khi t3 c xung i u khi n th T6 hon ton khng c xung i u khi n +Khi t5 co xung i u khi n th T6 hon ton khng c xung di u khi n => t os phn ph i xung nh v y c n s d ng cc Trig v i u ra o v khng o .Theo nh phn tch trn th c 3 trig ( m t i a c 8 tr ng thi t c co 8 xung u ra nh n c 1 xung ra,nh ng trong chu k i n p ch c 6 xung (m i xung cch nhau 600) nn ch c xy d ng b m modul 6 m thi t c l u ra c 1 xung c cung c p t u ra c a khu pht xung ch o IC555. B m c xy d ng trn c s c a Trig D(FlipFlop D)

B ng ch c n ng c a FLipFlop D

V i Qn+1= D

Qn 0 0 1 1

D 0 1 0 1

Qn+1 0 1 0 1

T b ng trn ta c b ng

u vo kch c a Fliplop D

Qn 0 0 1 1

Qn+1 0 1 0 1

D 0 1 0 1

T i m i th i i m b ngh ch l u lun c 3 Tranzito m nn ta c n ph i phn ph i xung n cc tranzitor ph h p v i yu c u.Tr ng thi c a FF_D c n c nh sau1 2 3 4 5 6 7 8 t

Ck Q1 Q2 Q3 Q 1 Q 2 Q 3 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0

t

1t

0 0

t

t

1

0

0

0

1

1

1

0t

1

1

0

0

0

1

1

1

t

B ng tr ng thi c a FlipFlop DM M1 M2 M3 M4 M5 M6 xung 1 2 3 4 5 6 Tr ng th i hin t i Qn 1 Qn 2 Qn 3 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 Tr ng th i k tip Q 3 Qn+12 Qn+11 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1n+1

u vao Flip Flop D D3 D2 D1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 1

D a vo b ng tr ng thi xho cc FLipFlop D ta tm c s lien h gi a cc u vo v ra c n t i gi n theo ph ng trnh Karnaugh: 00 0 1 0 0 01 0 x D3=Q200 0 1 1 0 01 1 0 11 1 0 10 x 03

il

ng

11 1 1

10 x 10 1

00 0 0

01 1 x

11 1 1

10 x 0

D2=Q1

D1=Q

D1

Q1

D2

Q2

D3

Q3

CK1 Q 1

CK2 Q 2

CK3 Q 3

C.Khu khu ch

i

Khu khu ch i dng cc linh ki n bn d n, trong s d ng cc ph n t ghp quang (optocoptcur) nh m cch ly gi a m ch ng l c v m ch i u khi n S khu ch i xung cho m t t ng cng su t thu c nhm ch nNgu n t o xung + 5v Ngu n ph +Ua 12v

R5

R6

1

4 TPL-521

i n ng c v tranzitor cng su t l ik

T cc FlipFlop t i

2R4 Q2

3Q1 T

Tranzitor cng su t ngh ch l u nhm ch n

-E Ngu n m ngh ch l u

S

khu ch

i xung cho m t t n cng su t th c nhm l :Ngu n ph -Ub

Ngu n t o xung 5V

R5

R6

D

ng ngu n ch nh l u

1

4 TPL521

+E

T cc Flipflop t i

2R4 Q2

3Q1 T

Tranzitor cng su t ngh ch l u nhm l

i n d ng c v tranzitor nhm ch n i k

Nguyn l lm vi c:Khi tn hi u a vo chn B c a tranzitor Q1 t cc trig m c logic 0 th Q1 ng ng d n , u vo v u ra c a Opto ko c dng,do Q2 ng ng d n v tranzitor T khng c kch thch c c B.Khi tn hi u u vo c a chn B cua Q1 t cc Trig m c logic 1 th Q1 d n dng,lm cho Q2 d n dng v kch thch cng su t d n