Nghịch lưu 3 pha SinPWM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HCM -❖ - BÀI TẬP LỚN MÔN CƠ SỞ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT ĐỀ TÀI: MÔ PHỎNG BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA THEO PHƯƠNG PHÁP SINE PWM Nhóm 14_L05 HK211 Giáo viên hướng dẫn: Cô Hồ Thanh Phương Sinh viên thực hiện: Trần Tuấn Kiệt 1910292 Nguyễn Minh An 1912529 Hồ Ngọc Nghĩa 1911680 Trần Đức Tân 1915074 Giới thiệu nghịch lưu ba pha Bộ nghịch lưu pha biến đổi điện áp chiều (DC) thành điện áp xoay chiều (AC) pha Với phương pháp điều khiển điều rộng xung PWM ( Pulse-width modulation) biên độ tần số sóng ngõ thay đổi Mơ tả mạch: • Phần cứng: mạch gồm nguồn tín hiệu đầu vào DC cung cấp cho nghịch lưu; cặp khóa bán dẫn mắc đối song với S1_D1, S2_D2, , S6_D6; tải pha cân đấu tam giác Điểm o điểm nguồn chiều U không tồn thực tế sử dụng cho việc phân tích mạch • Phần điều khiển: gồm sóng mang ( thường xung tam giác có tần số lớn) sóng điều khiển vcontrol,A , vcontrol,B vcontrol,C đặt lệch pha góc 120o đôi 1, tương ứng cho nhánh nghịch lưu A, B C → Nếu sóng điều khiển dạng hình sine kiểu điều chế gọi SinePWM Nguyên lý hoạt động Mạch hoạt động dựa nguyên lý so sánh sóng điều khiển sóng mang Xét nhánh A: vcontrol,A > vtri : S1 ON , S4 OFF vcontrol,A < vtri : S1 OFF, S4 ON Xét nhánh B: vcontrol,B > vtri : S3 ON , S6OFF vcontrol,B < vtri : S3 OFF, S6 ON Xét nhánh C: vcontrol,C > vtri : S5 ON , S2 OFF vcontrol,C < vtri : S5 OFF, S2 ON Giả sử có sóng điều khiển sóng mang sau: Vtri Xét vAN: vAN = U S1 ON, S4 OFF hay vcontrol,A > vtri vAN = S4 ON, S1 OFF hay vcontrol,A < vtri Xét vBN: VBN = U vcontrol,B > vtri VBN = vcontrol,B < vtri VCN = U vcontrol,C > vtri VCN = vcontrol,C < vtri Xét vCN: → Khi ta có VAB = VAN – VBN có đồ thị dạng sóng hình trên, tương tự cho VBC VCA → Xung vuông VAB tổng hợp hài thành phẩn ta lọc bỏ thành phần hài bậc cao giữ lại thành phần hài (VAB)1 ta sóng sine hình 3 Ứng dụng: Bộ nghịch lưu pha ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực: + Truyền động điện động xoay chiều: điều chỉnh biên độ tần số dòng điện, ổn định động + Trong lĩnh vực gia nhiệt cảm ứng (máy hàn điện, lò nung cao tần, ) + Trong lĩnh vực truyền tải điện,… + Biến tần Phân tích ưu điểm nhược điểm a Ưu điểm: • Đây phương pháp điều khiển đơn giản, dễ dàng thực • Việc điều chỉnh điện áp tần số dễ dàng thông qua điều chỉnh biên độ tần số điện áp điều khiển đưa vào mạch điều chế • Đạt hiệu cao: công suất xử lý lượng cao, sử dụng tần số cao, giảm nhiễu tổn thất đóng cắt,tổn hao chuyển mạch thấp • Biên độ tần số kiểm sốt độc lập • Yêu cầu lọc giảm xuống • Chất lượng điện áp đầu đạt dạng sine • Giảm đáng kể THD dịng tải b Nhược điểm: • Phương pháp sine PWM có vùng số điều chế cịn tuyến tính bị giới hạn • Mạch phức tạp • Suy hao chuyển mạch cao tần số PWM cao • Các khóa cơng suất đóng cắt theo điện áp điều khiển sóng mang khơng lựa chọn khơng tối ưu hóa để giảm số lần chuyển mạch 5 Mô hệ thống Thông số mô phỏng: Udc=100V, tải pha mạch nghịch lưu R=1Ω L=1mH (tải đối xứng, đấu hình sao), biên độ sóng sin 0.8V tần số 50Hz, biên độ xung cưa 1V tần số 5kHz a Mạch điều khiển Bộ nguồn tạo sóng cưa biên 1V tần số kHz Ba sóng Sin A, Sin B, Sin C có biên độ 0.8V tần số 50Hz lệch pha Khối so sánh 2𝜋 so sánh sóng sin với xung cưa, Nếu thời điểm sóng sin lớn xung cưa cho tín hiệu tích cực cao, ngược lại sóng sin bé xung cưa tín hiệu tích cực thấp Từ ta có xung điều khiển cho khối IGBT/Diode Sóng Sin A điều khiển cho cặp IGBT/Diode Sóng Sin B điều khiển cho cặp IGBT/Diode Sóng Sin A điều khiển cho cặp IGBT/Diode Vì trạng thái tắt bật cặp 4, 6, đối xứng nên tín hiệu gốc ta điều khiển khối tín hiệu NOT lại để điều khiển khối b Mạch lực Bao gồm nguồn Udc = 100V, khối IGBT/Diode tải RL nối 𝑌 với thông số nêu Kết mô Dạng áp pha tải Dạng áp dây tải LINK video chạy mô phỏng: https://drive.google.com/file/d/1JrKUuVLr_QLzx5ujA3teFJB2AbJd8sa2/view?usp=sharing ...1 Giới thiệu nghịch lưu ba pha Bộ nghịch lưu pha biến đổi điện áp chiều (DC) thành điện áp xoay chiều (AC) pha Với phương pháp điều khiển điều rộng xung PWM... ta lọc bỏ thành phần hài bậc cao giữ lại thành phần hài (VAB)1 ta sóng sine hình 3 Ứng dụng: Bộ nghịch lưu pha ứng dụng rộng rãi nhiều lĩnh vực: + Truyền động điện động xoay chiều: điều chỉnh... tần số lớn) sóng điều khiển vcontrol,A , vcontrol,B vcontrol,C đặt lệch pha góc 120o đơi 1, tương ứng cho nhánh nghịch lưu A, B C → Nếu sóng điều khiển dạng hình sine kiểu điều chế gọi SinePWM