Giáo trình Truyền động điện - Phần 1 - Trịnh Văn Tuấn (Dùng cho hệ TCCN)

g làm việc, 
B3 làm việc ở chế độ chỉnh lưu (3 < π/2) cung cấp dòng kích từ ngược (Iktng, ktng). 
Khi tốc độ động cơ được hãm về không, để khởi động cơ quay theo chiều ngược lại 
B1 về làm việc ở chế độ chỉnh lưu (1 < π/2). 
Lưu ý: Cả phương pháp 1 và phương pháp 2 khi hãm và khi khởi động đều phải 
phối hợp góc điều khiển sao cho mômen hãm, mômen khởi động gần như không đổi. 
Ưu điểm: 
­ Thiết bị đơn giản, nhất là khi thay B2, B3 bằng bộ tiếp điểm thuận (T), ngược 
(N). 
­ Giá thành hạ 
Nhược điểm: 
Thời gian đảo chiều không nhanh, cỡ 2,5 giây vì quán tính điện từ ở mạch kích 
từ lớn. 
* Phương pháp thứ 3: 
Đảo chiều dòng điện qua phần ứng động cơ sử dụng các bộ biến đổi kép. Sơ đồ 
nguyên lý được vẽ dưới đây (chỉ vẽ một số sơ đồ) 
Uđk3 
 + CKĐ ­ 
Uđk2 
IKTth IKTng 
B2 B3 
 Ckđ 
Uđk1 
Hình 4.18 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 78
A B C 
Ld 
Rd 
 CKĐ Ukt 
+ 
­ 
a b c 
 CB2 
 CB4 
 CB1 
 CB3 
b) Bộ biến đổi hình cầu 
mắc song song ngược 
A B C 
Ld 
Rd 
 CKĐ Ukt 
+ 
­ a b c 
 CB1 CB2 
a) Bộ biến đổi hình tia 
mắc song song ngược 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 79
Phương pháp này phức tạp hơn nhiều nhưng tránh được các nhược điểm của hai 
phương pháp trên. Mặc dù các sơ đồ trên khác nhau và phức tạp nhưng chúng đều có 
thể đưa về sơ đồ tổng quát như sau: 
A B C 
Ld 
Rd 
 CB1 CB2 
 d) Sơ đồ chữ thập 
 BAĐL 
A B C 
CB1 CB2 
CK 
BA ĐL 
c) Sơ đồ chữ thập 
Hình 4.19 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 80
B1: Cung cấp điện áp cho động cơ quay thuận 
B2: Cung cấp điện áp cho động cơ quay ngược 
Nên nhớ một yêu cầu quan trọng không thể thiếu được trong hệ thống truyền 
động điện khi hãm từ quay thuận sang quay ngược và ngược lại phải hãm tốc độ 
động cơ về không sau đó mới khởi động theo chiều ngược lại. Hãm kinh tế nhất là 
hãm tái sinh. Vì sơ đồ nhiều, đa dạng nhưng quá trình làm việc có nhiều điểm như 
nhau nên không cần phải phân tích toàn bộ các sơ đồ, ta chỉ chọn ra sơ đồ điển hình 
đó là bộ biến đổi hình cầu ba pha mắc song song ngược (hình b). 
3.6.4.2. Hệ T – Đ đảo chiều điều khiển chung 
a) Sơ đồ tổng quát và đặc điểm của phương pháp điều khiển chung 
Đặc tính của hệ T­ Đ đảo chiều phụ thuộc rất nhiều vào phương pháp điều khiển 
bộ biến đổi. Có hai phương pháp điều khiển: Điều khiển chung và điều khiển riêng. 
Khi điều khiển chung, xung điều khiển được đưa tới cực điều khiển T của hai 
bộ . Sơ đồ thay thế đối với dòng, áp một chiều (giả sử B1 làm việc ở chế độ chỉnh lưu 
– quay thuận, B2 làm việc ở chế độ chờ nghịch lưu) 
 + CKT ­ 
B1 
B2 
A1 
K1 
K2 A2 
Ucb1 Ucb2 
CB1 
CB3 
CB2 
CB4 
Uđk 
Uđk 
Hình 4.20 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 81
Khi động cơ quay thuận, phát xung cho B1 mởi với góc 1 < π/2 → B1 làm việc 
ở chế độ chỉnh lưu cung cấp năng lượng một chiều cho động cơ quay thuận: Ud1cl = 
Udocosα1 > 0 
Đồng thời cũng phát xung cho B2 mở với góc 1 > π/2 → B2 làm việc ở chế độ 
nghịch lưu chờ: Ud2nl = Udocosα2 < 0. Dấu cực tính điện áp một chiều của hai bộ 
được ký hiệu như hình vẽ trên 
Với cực tính điện áp một chiều như vậy, để không có dòng một chiều chạy từ 
B1 sang B2 (B2 có áp nhưng không có khả năng sinh dòng một chiều) thì phải phát 
xung cho B2 với góc α2 sao cho Ud2nl ≥ Ud1cl. 
Nếu chọn Ud2nl = Ud1cl ta có phương trình điều khiển chung tuyến tính. Từ sơ 
đồ trên ta có thể viết phương trình cân bằng áp: 
Ud2nl + Ud1cl = 0 → Udo(cos α1 + cos α2) = 0 
→ α1 + α2 = π = 180
o 
α1 = β2 
Vậy nội dung cơ bản của phươg pháp phối hợp tuyến tính là mạch điều khiển 
phải giữ trong quá trình làm việc tổng góc điều khiển: 
 α1 + α2 = π = 180
o 
Khi đó không có dòng cân bằng một chiều khép kín quan B1, B2: 





21
21
bb
cldcld
cb
RR
UU
I 
Nếu chọn Ud2nl > Ud1cl ta có phương pháp điều khiển chung phi tuyến. Phương 
pháp này có quan hệ góc điều khiển 
 α1 + α2 = π + ξ 
 ξ : gọi là góc không phù hợp 
Phương pháp này có nhiều nhược điểm nên trong thực tế ít dùng, do đó ta 
không phân tích. 
Từ giáo trình ĐTCS1a chúng ta đã biết giá trị tức thời sức điện động của B1, B2 
không bằng nhau (mặc dù giá trị trung bình của chúng bằng nhau) do vậy khi ud1 + 
E = Kđm 
Rb1 Rb2 
Rd + Rư 
Ud2cl = Udo.cos1 
Ud2nl = Udo.cos2 
B1 B2 
+ + 
­ ­ 
Hình 4.21 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 82
ud2 > 0 → uCB1 > 0 → sẽ có dòng điện cân bằng (icb) chảy từ nhóm katôt chung 
B1(K1) sang nhóm anôt chung B2(A2). Khi uCB2 > 0 → sẽ có dòng điện cân bằng chảy 
từ nhóm katot chung B2(K2) sang nhóm anot chung B1. Dòng cân bằng tức thời 
không có lợi vì nó không sinh ra mômen quay, nó sinh ra tổn thất phụ trong hai bộ 
biến đổi và tăng dòng chảy qua các van dẫn..., nên phải hạn chế nó (không triệt tiêu 
được) bằng cách đưa thêm các cuộn kháng cân bằng vào (hình cầu bốn nửa cuộn 
kháng cân bằng CB1, CB2, CB3, CB4, hình tia hai cuộn kháng cân bằng CB1, CB2). 
Thực tế icb ≤ 10% Iđm (It). Để minh họa ta vẽ uCB1, iCB1 cho trường hợp α1 = 30
o, 
α2 = 150
o. 
b) Đặc tính điều chỉnh, đặc tính cơ điện (cơ) hệ T – Đ đảo chiều điều khiển 
chung (phối hợp tuyến tính) 
1 = 30
o 
2 =150
o 
UK1 (đường đậm) 
UA2 (đường chấm gạch) 
Ud 
ucb icb 
uCB1 
iCB1 
t 
t 
Hình 4.22 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 83
c) Quá trình làm việc (đảo chiều) 
Khi có yêu cầu đảo chiều: phải điều khiển góc điều khiển α1 tăng → góc điều 
khiển α2 giảm nhưng : α1 + α2 = π. 
Do α1 tăng, α2 giảm nên Ud1cl = Ud2nl giảm nhanh (bỏ qua QT2), trong khi đó 
sức điện động E của động cơ không giảm nhanh (không bỏ qua QT1) dẫn đến E > 
Ud1cl → 0


R
EU
I cld 
Tức là dòng qua động cơ đảo chiều, nhưng B1 không thể cho dòng điện đi qua 
nên dòng sẽ đi qua B2 (B2 làm việc ở chế độ chờ nghịch lưu, lúc này được nghịch 
lưu), động cơ được hãm tái sinh, tốc độ giảm. 
Khi α1 tăng đến bằng 90
o, α2 cũng giảm về 90
o điện áp Ud1 = ­Ud1 = U0.cosα = 
0, quá trình hãm tái sinh (quá trình nghịch lưu kết thúc), động cơ được hãm động 
năng tại một điểm. Do quán tính cơ học nên tốc độ của động cơ vẫn chưa giảm về 
không, lúc này α1 tăng lớn hơn 90
o, B1 làm việc ở chế độ nghịch lưu; α2 giảm nhỏ 
hơn 90o , B2 làm việc ở chế độ chỉnh lưu, động cơ hãm ngược tới tốc độ bằng không 
và được khởi động theo chiều ngược lại, quá trình đảo chiều kết thúc. B2 làm việc ở 
chế độ chỉnh lưu, B1 làm việc ở chế độ chờ nghịch lưu 
d) Ưu nhược điểm, phạm vi ứng dụng 
* Ưu điểm: 
­ Thời gian tác động nhanh 
­ Tuổi thọ cao vì sử dụng các phần tử phi tiếp điểm. 
* Nhược điểm: 
­ Tồn tại dòng cân bằng nên gây tổn hao phụ, do có cuộn kháng cân bằng để hạn 
chế dòng cân bằng làm tăng kích thước, giá thành. 
1min 
2min 1min π 
0 
0 1 
Π 2 
2min 
2max 
1min 2 = π/2 
1 = π/2 
2min 
1max 
I(M) 
Hình 4.23 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 84
­ Phải tuân thủ nghiêm ngặt quan hệ α1 + α2 = 180
o 
* Phạm vi ứng dụng: 
Ứng dụng cho hệ T – Đ công suất lớn, rất lớn khi cần tác động nhanh, hoặc đảo 
chiều thường xuyên để tăng năng suất. 
3.6.4.3. Hệ thống truyền động T – Đ đảo chiều điều khiển riêng 
Đặc điểm của phương pháp này là B1, B2 làm việc không đồng thời, B1 làm 
việc, B2 nghỉ và ngược lại. Như vậy sẽ không có dòng điện cân bằng chạy khép kín 
qua hai bộ biến đổi (B1, B2) nên không cần cuộng kháng cân bằng. Sơ đồ mạch động 
lực gần tương tự như phương pháp điều khiển chung, chỉ bỏ các cuộn kháng cân 
bằng. 
Để loai trừ trường hợp hai bộ chỉnh lưu cùng hoạt động gây sự cố ngắn mạch, 
quá trình làm việc cần phải tuân theo một quy trình chặt chẽ. Khi thiết kế mạch điều 
khiển cân phải đảm bảo quy trình đưa ra: 
 Ngắt xung điều khiển bộ biến đổi đang cung cấp cho động cơ quay thuận B1 
(B1 quay thuận, B2 quay ngược). Do tải có tính chất điện cảm và Tiristor là phần tử 
bán điều khiển nên nó tiếp tục dẫn dòng mặc dù đã ngắt xung điều khiển. Dòng điện 
tải tồn tại được là do năng lượng tích lũy trong các phần tử có điện cảm (Lư, iba, Ld) 
a) Khi dòng tải id = 0 báo bằng sensor đo dòng ( có dòng – mức logic 1; dòng bằng 
không – mức logic 0). Thời gian tính từ thời điểm ngắt xung tới khi dòng id = 0 : td 
b) Chờ một khoảng thời gian cho B1 phục hồi tính chất khóa, khóa chắc chắn, thời 
gian này biết khi chọn van (toff). 
c) Khi t≥ to0f +td , do quán tính tốc độ động cơ vẫn quay theo chiều cũ, để hãm tốc độ 
về không ta phải phát xung cho B2 làm việc ở chế độ nghịch lưu phụ thuộc (α2 > 
90o). Động cơ được hãm về tốc độ bằng không sau đó được khởi động theo chiều 
ngược lại, B2 làm việc ở chế độ chỉnh lưu (α2 < 90
o). 
Lưu ý: Tốc độ giảm góc α khi hãm và khi khởi động phải được khống chế sao cho 
dòng tải không được vượt quá trị số cho phép. 
Ưu điểm, nhược điểm và phạm vi ứng dụng: 
* Ưu điểm: 
­ Không có dòng cân bằng nên chỉ tiêu năng lượng tốt hơn 
­ Không dùng cuộn kháng cân bằng kích thước giảm, giá thành hạ 
­ Không phải đảm bảo quy luật α1 + α2 = 180
o nên dễ thực hiện hơn 
* Nhược điểm: 
­ Hệ thống mạch điều khiển phức tạp 
­ Đặc tính tĩnh, đặc tính động không tốt 
­ Thời gian tác động không nhanh 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 85
* Phạm vi ứng dụng: 
Hệ T­ Đ công suất lớn và rất lớn khi không có yêu cầu về độ tác động nhanh 
hoặc tần suất đảo chiều thấp. 
3.6.4.4. Ưu điểm, nhược điểm của hệ T –Đ 
a) Ưu điểm 
­ Tác động nhanh, tổn thất ít, giảm tiếng ồn, kích thước trọng lượng nhỏ, nền 
móng không phức tạp. 
­ Hệ số khuyêch đại lớn nên dễ thiết lập hệ thống tự động vòng kín để mở rộng 
phạm vi điều chỉnh D 
­ Giá thàng rẻ 
b) Nhược điểm 
­ Khả năng linh hoạt chuyển đổi trạng thái làm việc không cao 
­ Mạch điều khiển hệ đảo chiều khá phức tạp 
­ Khả năng quá tải về áp và dòng kém 
­ Sức điện động ra của bộ biến đổi có độ đập mạch lớn nên phải dùng cuộn 
kháng lọc, làm tăng kích thước, giá thành, giảm độ cứng đặc tính cơ, giảm tác động 
nhanh... 
­ Hệ số cosφ của hệ nói chung là thấp. 
Mặc dù có những nhược điểm như đã nêu ở trên nhưng phần ưu điểm của hệ T 
– Đ cũng rất nhiều, nó có ý nghĩa quyết định, do vậy ngày nay đã thay thế hoàn toàn 
hệ truyền động T – Đ cho hệ truyền động: ӘMY – Đ, KĐT – Đ, F – Đ 
3.6.5. Các hệ thống truyền động điện điều chỉnh xung áp – động cơ điện 
một chiều kích từ độc lập ( XA – Đ) 
3.6.5.1. Hệ xung áp mạch đơn 
1) Khái niệm chung 
Ngày nay hệ xung áp – động cơ được sử dụng rộng rãi, nhất là khi các yếu tố về 
độ tin cậy, dễ điều chỉnh, độ ổn định, kích thước trọng lượng được đặt lên hàng đầu. 
Có nhiều cách phân loại, ở giáo trình này phân theo hệ xung áp mạch đơn 
(không đảo chiều), hệ xung áp đảo chiều. 
Đối với các bộ biến đổi công suất nhỏ (vài KW) và trung bình (hàng chục KW) 
người ta thường sử dụng bóng bán dẫn lưỡng cực IGBT. Đối với công suất lớn (vài 
trăm KW) người ta thường dùng GTO, cao hơn nữa dùng Tiristor. Ở giáo trình này 
chỉ đề cập đến van điều khiển hoàn toàn IGBT, GTO – chúng có ưu điểm là mở và 
khóa hoàn toàn bằng xung (điều khiển hoàn toàn), khác với tiristor mở bằng xung, 
khóa phải dùng mạch khóa (bán điều khiển). Nhược điểm của van điều khiển hoàn 
toàn là công suất nhỏ hơn tiristor. 
2) Hệ xung áp đơn 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 86
a) Sơ đồ nguyên lý 
b) Phương trình, đồ thị dòng áp 
Từ sơ đồ nguyên lý a) hoặc b) ta có phương trình và đồ thị khi van mở hoặc 
khóa như sau: 
* Đồ thị: 
E 
L2 
D2 
iD2 
 CKĐ 
+ 
­ 
U 
c) Sơ đồ sử dụng GTO, có hãm động năng, hãm tái sinh 
A 
B 
T2 
iT2 
T1 iT1 
iD1 
Hình 4.24 
Ing 
iT 
E 
lư 
Do 
iDo 
 CKĐ 
+ 
­ 
U 
b) Dùng GTO 
Ing 
iT 
E 
Lư 
MK 
Do 
iDo 
 CK§ 
+ 
­ 
U 
a) DDùng Tiristor 
T 
iT 
iT 
Ing 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 87
* Phương trình: 
dt
di
LiREU uu
1
1  ­ Trong khoảng t1 GTO mở 
dt
di
LiRE uu
2
20  ­ Trong khoảng t2 GTO khóa 
Với TCK mở khóa rất nhỏ ( 
CKT
f
1
 200 – 400hz ) so với hằng số thời gian cơ 
học của hệ nên ta có thể coi sức điện động động cơ E ≈ const trong chu kỳ TCK. 
Nghiệm của phương trình trên có dạng: 
Tut
bd
Tut
bd
eIIIi
eIIIi
/
2222
/
1111
)(
)(




 (**) 
Trong đó: 
+ 
uR
EU
I

1 ; 
uR
U
I 2 : các giá trị dòng điện xác lập của dòng điện i1, i2 trong 
khoảng t1, t2. 
+ Ibd1, Ibd2: gía trị ban đầu của dòng điện i1, i2 : tại t = 0 (Ibd1); tại t = t1 (Ibd2) 
+ 
u
u
u
R
L
T  : Hằng số thời gian điện từ của mạch 
GTO mở GTO khóa GTO khóa GTO mở 
t1 t2 
UAB 
it 
it 
i1 i2 
TCK 
Trường hợp dòng liên tục 
Trường hợp dòng biên liên 
Trường hợp dòng gián đoạn 
t 
t 
t 
t Hình 4.25 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 88
Quá trình tăng giảm dòng điện trên đồ thị vẽ cho trường hợp hệ đã làm việc xác 
lập. Như vậy hệ xung áp – động cơ một chiều cũng có ba chế độ dòng điện: liên tục, 
biên liên tục, gián đoạn. 
3.6.5.2. Đặc tính cơ 
Như trên ta đã biết vì hệ xung áp – động cơ một chiều có ba chế độ dòng điện 
nên để xây dựng đặc tính cơ, tương tự hệ T – Đ ta cũng phải xây dựng ba vùng sau 
đó ghép lại thành đặc tính cơ hoàn chỉnh. 
1) Vùng dòng liên tục 
a) Sơ đồ thay thế với giá trị trung bình (một chiều) 
Trong đó: 
+ Utb = U: điện áp trung bình của nguồn đặt vào động cơ 
+ 
CKT
t1 : độ rộng của xung ( = 0 ÷ 1) 
b) Phương trình cân bằng điện áp và đặc tính cơ điện, đặc tính cơ 
* Phương trình cân bằng điện áp (K2) 
 IREU →  IRUKE đm  
* Đặc tính cơ điện: 
Từ K2 ta có : 
 I
K
R
K
U
đmđm 

  
* Đặc tính cơ: 
 Coi Mđt = Mcơ = M = KđmI, thay vào phương trình đặc tính cơ điện ta có: 
 M
K
R
K
U
đmđm
2)( 

  
* Nhận xét: 
+ 
đmK
U


 '0 là tốc độ không tải lý tưởng giả tưởng (không có thật) 
+ const
R
K đm
XA


2)( 
 , nếu coi nguồn áp có Rb ≈ 0 thì 
ĐTĐFTNXA 
  
U E 
I=Iư 
Rư + Rb 
Hình 4.26 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 89
+ Khi  thay đổi từ (0­1) ta sẽ có họ đường đặc tính co song song với nhau vì 
const
XA
 
2. Chế độ dòng biên liên tục 
Ở chế độ dòng biên liên tục ta có: i1(t=0)=i2(t2) = 0. Để xác định dòng biên liên 
tục (IBLT) ta có một số giả thiết như sau: 
+ Dòng điện i1(t), i2(t2) tăng, giảm tuyến tính vì TCK nhỏ (thực tế tăng giảm theo 
hàm mũ). 
+ Khai triển hàm Taylor chỉ lấy hai số hạng đầu : 
 - 
CK
Tut
T
t
e 1/1 1 
 + V ì Tu >> Tck n ên 
CK
u
T
T2
 → 
CK
u
CK
u
T
T
T
T 22
  
Theo tài liệu 2 ta xác định được: 
 CK
u
nm
CK
u
BLT T
T
I
T
TR
U
I
2
)1(
2.
)1(  


 
 BLT
đmđm
BLT I
K
R
K
U


  
Trong đó Inm = U/R 
Với hệ Xung áp – Đ đã biết từ hệ phương trình trên cho ta thiết lập các quan hệ 
sau: 
11111 BLTđmBLTBLTBLT IKMI   
22222 BLTđmBLTBLTBLT IKMI   
BLTnđmBLTnBLTnBLTnn IKMI   
Trong n điểm có ba điểm đặc biệt 
 01 11  BLTI 
 00 11  BLTI 
 max11 5,0 BLTBLT II  
Vậy khi  thay đổi từ (0 ÷1) điểm B(BLT, IBLT) sẽ di chuyển trên một cung elip 
biểu diễn bằng nét đứt như hình vẽ. 
2) Chế độ dòng gián đoạn 
Tương tự như ở hệ T – Đ, hệ xung áp – động cơ một chiều để dựng đặc tính cơ 
ở vùng gián đoạn ta chỉ cần hai điểm, một điểm nằm trên đường biên liên tục, điểm 
còn lại được xác định như sau: 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 90
dm
I
dm K
U
LimE
K 
 
0
0
1
 không phụ thuộc vào độ rộng xung () trừ  = 0 
Đến đây ta có thể xây dựng được hoàn chỉnh đặc tính cơ của hệ xung áp – động 
cơ một chiều. 
a) Xung áp đơn sơ đồ b 
b) Xung áp đơn sơ đồ c (hãm tái sinh, hãm động năng) 
3.6.5.3. Hệ truyền động xung áp – đảo chiều 
1. Sơ đồ nguyên lý 
Để đảo chiều quay của động cơ có nhiều sơ đồ, thông dụng ta có sơ đồ sau: 
Trong đó: 
+ T1 → T4: van điều khiển hoàn toàn (GTO hoặc IGBT) 
+ D1 → D4: Điốt để trả năng lượng từ tải về nguồn 
+ Co: Kho điện để nhận năng lượng và giữ điện áp không đổi, nếu nguồn là 
ắcquy thì không cần Co 
T4 D4 
T1 D1 T3 
T2 D2 
it 
Rt Lt E 
U 
+ 
­ 
A B 
0 
’0 
BLT 
MBLT 
1 = 1 
 = 0,5 
0 = 0 
 
B 
M(I) 
Dòng liên tục 
Dòng biên liên tục 
Dòng gián đoạn  
1 = 1 
 = 0,5 
0 = 0 
M(I) 
Hình 4.27 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 91
+ Rt, Lt : Điện trở, điện cảm của động cơ và của cuộn kháng lọc nếu có 
+ E = Kđm: Sức điện động của động cơ một chiều kích từ độc lập 
2) Nguyên lý đảo chiều 
Để đảo chiều quay động cơ có rất nhiều phương pháp: 
Phương pháp 1: 
Từ 0 – t1 cho T1, T2 mở UAB = Ud 
Từ t1 – t2 cho T3, T4 mở UAB = ­Ud 
 U
T
tt
U
CK
tb
21  
Trong đó: 011  tt 
122 ttt  
Nếu 0021  tbUtt ­ Động cơ quay thuận 
 0021  tbUtt ­ Động cơ quay ngược 
 0021  tbUtt ­ Hãm động năng 
Phương pháp 2: (phương pháp điều khiển không đối xứng) 
Động cơ quay thuận: 
T1, T4 ngược pha trong một chu kỳ 
T3, T2 ngược pha trong một chu kỳ nhưng T3 khóa cả chu kỳ còn T2 mở cả 
chu kỳ. 
Động cơ quay ngược (phương pháp điều khiển không đối xứng) 
T3, T2 ngược pha trong một chu kỳ 
T1, T4 ngược pha trong một chu kỳ nhưng T1 luôn khóa còn T4 luôn mở trong 
một chu kỳ. 
Đồ thị điện áp phương pháp 1, phương pháp 2 được mô tả như sau: 
Phương pháp 1: 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 92
Phương pháp 2: 
+ Trường hợp quay thuận+ Trường hợp quay ngược 
3) Đặc tính cơ 
a) Phương pháp 1: 
CK
t
CK
t
CK
tb
T
tt
UUdt
T
Udt
T
U 21
00
.
11 11 
  
 vì: 12
1 tTt
T
t
CK
CK


 nên 
 U
T
tTt
U
T
tt
UU
CK
CK
CK
tb )12(..
1121 



  
 CK
u
nmBLT T
T
II
2
)1(  
 
0 t1 t2 t3 
t 
t1 t1 
U 
TCK 
UAB 
0 t1 t2 t3 t 
t 
t1 t1 
UAB 
U 
TCK 
0 t1 t2 t3 t4 t 
t1 t1 
UAB 
U 
­ U 
TCK 
Hình 4.28 
Hình 4.29 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 93
)
2
)1(
12(0 CK
u
BLT T
T



 
Kết hợp lại ta có phương trình đặc tính cơ điện đặc tính cơ: 
I
K
R
K
U
đmđm
BLT


 


)12(
M
K
R
K
U
đmđm
BLT 2)(
)12(


 

 
Khi  thay đổi không những tốc độ thay đổi mà còn dấu của nó cũng thay đổi. 
Thực vậy: 
Khi 0,5 0 
Khi 0   < 0,5 tốc độ o’ = (2 ­ 1) o 
< 0 
Ký hiệu 
2
1
13
tT
t
CK 

 là thời gian mở 
tương đối của van 1, 3 
1324 1   là thời gian mở tương đối 
của van 2, 4 
Ta có đồ thị đặc tính cơ như sau: 
b) Phương pháp 2: 
Kết hợp đặc tính cơ của hệ xung áp đơn (khi có hãm tái sinh, hãm động năng) 
và hệ xung áp đảo chiều (phương pháp 1) 
ta có đặc tính cơ phương pháp 2. 
CKT
t1
1  là thời gian đóng van T1 ở 
chiều quay thuận 
CKT
t2
2  là thời gian đóng van T3 ở 
chiều quay ngược 
3.6.6. Ưu điểm, nhược điểm của hệ 
xung áp – động cơ một chiều 
* Ưu điểm: 
­ Hiệu suất cao vì tổn hao trong các van và mạch điều khiển nhỏ 
­ Mạch điều khiển đơn giản khi dùng van điều khiển hoàn toàn 
­ Chất lượng điện áp tốt hơn so với các bộ biến đổi liên tục 
­ Kích thước gọn nhẹ nhất là khi dùng nguồn là động cơ quay 
 
13 = 1 
M(I) 
24 = 0 
13 = 0 
13 = 0 
24 = 1 
24 = 1 
 
1 = 1 
1 = 0,5 
1 = 0 
M(I) 
2 = 0 
2 = 0,5 
2 = 1 
Hình 4.30 
Hình 4.31 
Trường cao đẳng nghề Nam Định 
Giáo trình Truyền động điện 94
­ Khi nguồn có công suất lớn ta có thể bỏ qua Rb do vậy độ cứng đặc tính cơ 
cao 
­ Dễ thiết lập hệ thống tự động vòng kín (trong thực tế chỉ sử dụng vòng kín) 
* Nhược điểm: 
­ Điện áp xung gây ra tổn thất phụ do thành phần xoay chiều gây ra 
­ Tần số đóng cắt lớn (f = 200 ÷ 400 Hz) tạo ra nhiễu cho nguồn và thiết bị điều 
khiển. 
­ Tồn tại vùng gián đoạn đặc tính cơ dốc, kém ổn định 
Ngày nay hệ xung áp – động cơ một chiều được sử dụng nhiều trong giao thông 
điện thành phố, ô tô chạy điện.