THÔNG TIN TÀI LIỆU
MỤC LỤC Trang bìa i Nhiệm vụ đồ án ii Lịch trình .iii Cam đoan vi Lời cảm ơn vii Mục lục .viii Liệt kê hình vẽ xii Liệt kê bảng vẽ xvi Từ viết tắt xvii Tóm tắt xix Chương TỔNG QUAN Error! Bookmark not defined 1.1 ĐẶT VẤN ĐỀ : Error! Bookmark not defined 1.2 GIỚI HẠN Error! Bookmark not defined 1.3 MỤC TIÊU Error! Bookmark not defined 1.4 NỘi DUNG NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 1.5 BỐ CỤC Error! Bookmark not defined 1.6 Ý NGHĨA THỰC TIỂN Chương CƠ SỞ LÝ THUYẾT .Error! Bookmark not defined 2.1 KHÁI NIỆM BỘ CHỈNH LƯU Error! Bookmark not defined 2.2 PHÂN LOẠI BỘ CHỈNH LƯU Error! Bookmark not defined 2.3 CẤU TRÚC BỘ CHỈNH LƯU CẦU PHA ĐIỀU KHIỂN TOÀN PHẦN Error! Bookmark not defined 2.4 ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU Error! Bookmark not defined 2.4.1 Ưu nhược điểm động điện chiều Error! Bookmark not defined 2.4.2 Cấu tạo động điện chiều: Error! Bookmark not defined 2.4.3 Nguyên lý làm việc Error! Bookmark not defined 2.4.4 Phân loại động điện chiều: Error! Bookmark not defined viii 2.5 TỔNG QUAN VỀ CARD SỬ LÝ TÍN HIỆU SỐ TMS320F28335 Error! Bookmark not defined 2.5.1 Giới thiệu CARD DSP TMS320F28335 Error! Bookmark not defined 2.5.2 Đặc điểm thiết kế phần cứng Error! Bookmark not defined Chương TÍNH TỐN CHỌN LINH KIỆN Error! Bookmark not defined 3.1 GIỚI THIỆU Error! Bookmark not defined 3.2 TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ HỆ THỐNG Error! Bookmark not defined 3.2.1 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống Error! Bookmark not defined 3.2.2 Chức khối: Error! Bookmark not defined 3.2.3 Hình ảnh chức khối Error! Bookmark not defined Chương THI CÔNG HỆ THỐNG .Error! Bookmark not defined 4.1 GIỚI THIỆU Error! Bookmark not defined 4.2 THI CÔNG HỆ THỐNG Error! Bookmark not defined 4.2.1 Thi công bo mạch Error! Bookmark not defined 4.2.2 Hình ảnh thực tế module Error! Bookmark not defined 4.2.3 Lắp ráp kiểm tra Error! Bookmark not defined 4.3 ĐÓNG GĨI VÀ THI CƠNG MƠ HÌNH Error! Bookmark not defined 4.3.1 Đóng gói điều khiển Error! Bookmark not defined 4.3.2 Hình ảnh thực tế mơ hình Error! Bookmark not defined 4.4 LẬP TRÌNH HỆ THỐNG Error! Bookmark not defined 4.4.1 Phần mềm lập trình cho vi điều khiển Error! Bookmark not defined 4.4.2 Viết chương trình hệ thống Error! Bookmark not defined 4.5 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG Error! Bookmark not defined 4.5.1 Sơ đồ mạch mô Error! Bookmark not defined 4.5.2 Chức khối sơ đồ Error! Bookmark not defined 4.6 SO SÁNH DẠNG SÓNG NGÕ RA CHƯA HỒI TIẾP VÀ CÓ HỒI TIẾP Error! Bookmark not defined 4.6.1 Mơ với góc kích 0o Error! Bookmark not defined 4.6.2 Mơ vói góc kích 30 o : Error! Bookmark not defined 4.6.3 Mơ với góc kích 60 o : Error! Bookmark not defined 4.7 VIẾT TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG, THAO TÁC Error! Bookmark not defined ix Chương KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Error! Bookmark not defined 5.1 MẠCH ĐỆM Error! Bookmark not defined 5.1.1 Mạch đệm ngõ vào Error! Bookmark not defined 5.1.2 Mạch đệm ngõ Error! Bookmark not defined 5.2 MẠCH NGUỒN Error! Bookmark not defined 5.3 MẠCH CÔNG SUẤT Error! Bookmark not defined 5.3.1 Kết dạng sóng mạch cơng suất chưa hồi tiếp Error! Bookmark not defined 5.3.2 Kết dạng sóng mạch cơng suất có hồi tiếp Error! Bookmark not defined Chương KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Error! Bookmark not defined 6.1 KẾT LUẬN Error! Bookmark not defined 6.1.1 Đánh giá kết đạt Error! Bookmark not defined 6.1.2 Những vấn đề tồn Error! Bookmark not defined 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Error! Bookmark not defined Phụ lục 78 x LIỆT KÊ HÌNH VẼ Hình Trang Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển toàn phần Hình 2.2 Dạng sóng xung kích điện áp mạch chỉnh lưu cầu pha điều khiển toàn phần Hình 2.3: Cấu tạo động điện chiều 10 Hình 2.4: Cực từ 10 Hình 2.5: Sơ đồ cách quấn dây 12 Hình 2.6: Cấu tạo cổ góp 12 Hình 2.7: Kit vi xử lý DSP TMS320 F28335 15 Hình 2.8: CPU F28xx 18 Hình 2.9: Vùng chức CPU 19 Hình 2.10: Sơ đồ khối CPU 20 Hình 2.11: Tổ chức nhớ CPU 21 Hình 3.1: Sơ đồ hệ thống 24 Hình 3.2: Kit vi xử lý DSP TMS320 F28335Matlab 26 Hình 3.3: Hình ảnh thực tế sơ đồ chân IC TL084 29 Hình 3.4: Hình ảnh thực tế sơ đồ chân IC 74HC245 30 Hình 3.5: Mơ hình thực tế sơ đồ chân IC 7805 31 Hình 3.6: Mơ hình thực tế sơ đồ chân IC 7905 31 Hình 3.7: Mơ hình thực tế sơ đồ chân IC 7812 33 Hình 3.8:Mơ hình thực tếvà sơ đồ chân trasistor H1061 33 Hình 3.9: Hình ảnh số biến áp xung lõi quấn biến áp xung 34 Hình 3.10: Hình ảnh thực tế DIODE IN4007 35 xii Hình 3.11: Hình ảnh thực tế sơ đồ chân Thyristor BT151-500R 36 Hình 4.1: Sơ đồ nguyên lý mạch nguồn 37 Hình 4.2: Khối mạch PCB nguồn 38 Hình 4.3: Sơ đồ nguyên lý mạch đệm ngõ vào 38 Hình 4.4 Khối PCB mạch đệm ngõ vào 39 Hình 4.5: Sơ đồ nguyên lý mạch đệm ngõ 39 Hình 4.6: Khối PCB mạch đệm ngõ 40 Hình 4.7: Sơ đồ nguyên lý mạch tín hiệu , cơng suất 41 Hình 4.8: Khối PCB mạch tín hiệu, cơng suất 42 Hình 4.9: Sơ đồ nguyên lý mạch hồi tiếp 42 Hình 4.10: Khối PCB mạch hồi tiếp 43 Hình 4.11: Module mạch nguồn 43 Hình 4.12: Module mạch đệm ngõ vào 44 Hình 4.13: Module mạch đệm ngõ 44 Hình 4.14: Module mạch tín hiệu , cơng suất 45 Hình 4.15: Module mạch hồi tiếp 45 Hình 4.16: Hình mơ hình hồn chỉnh 49 Hình 4.17: Cửa sổ thư viện Simulink 52 Hình 4.18: Sơ đồ kết nối Mablab 53 Hình 4.19: Khối tạo xung kích 54 Hình 4.20: Sơ đồ kết nối cho khối dò điểm zero Matlab 54 Hình 4.21: Sơ đồ khối hồi tiếp 55 Hình 4.22 : Sơ đồ mạch mô 55 Hình 4.23 Sơ đồ khối tạo sóng sin 56 xiii Hình 4.24 : Sơ đồ khối tạo xung kích 56 Hình 4.25 Sơ đồ khối hồi tiếp 57 Hình 4.26 : Hình ảnh mơ dạng sóng ngõ chưa hồi tiếp góc kích 0o 57 Hình 4.27 : Hình ảnh mơ dạng sóng ngõ có hồi tiếp góc kích 0o 57 Hình 4.28 : Hình ảnh mơ dạng sóng ngõ chưa hồi tiếp góc kích 30o 58 Hình 4.29 : Hình ảnh mơ dạng sóng ngõ có hồi tiếp góc kích 30o 58 Hình 4.30 : Hình ảnh mơ dạng sóng ngõ chưa hồi tiếp góc kích 60o 58 Hình 4.31 : Hình ảnh mơ dạng sóng ngõ có hồi tiếp góc kích 60o 59 Hình 5.1 : Dạng sóng cấp vào mạch đệm pha A, B, C 60 Hình 5.2 : Dạng sóng cấp vào mạch đệm pha A’, B’,C’ 60 Hình 5.3 : Dạng sóng ngõ mạch đệm pha A, B, C 61 Hình 5.4 : Dạng sóng ngỏ mạch đệm pha A’, B’, C’ 61 Hình 5.5 : Dạng sóng xung kích A, B, C 62 Hình 5.6 : Dạng sóng xung kích A’, B’, C’ 63 Hình 5.7 : Dạng sóng ngõ mạch nguồn 63 Hình 5.8 : Kết mơ dạng sóng pha A, B, C 64 Hình 5.9 : Kết dạng sóng pha A, B, C 64 Hình 5.10 : Kết mơ xung kích A , B , C 65 Hình 5.11 : Dạng sóng xung kích A , B , C 65 Hình 5.12 : Kết mơ xung kích A’ , B’ , C’ 66 Hình 5.13 : Dạng sóng xung kích A’ , B’ , C’ 66 Hình 5.14 : Dạng sóng mơ tải R với góc kích 00 67 Hình 5.15 : Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 00 67 Hình 5.16: Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 00 68 xiv Hình 5.17 : Dạng sóng mơ tải R với góc kích 150 68 Hình 5.18 : Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 150 69 Hình 5.19: Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 150 69 Hình 5.20 : Dạng sóng mơ tải R với góc kích 300 70 Hình 5.21 : Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 300 70 Hình 5.22: Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 300 71 Hình 5.23 : Dạng sóng mơ tải R với góc kích 450 71 Hình 5.24 : Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 450 72 Hình 5.25: Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 450 72 Hình 5.26 : Dạng sóng mơ tải R với góc kích 600 73 Hình 5.27 : Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 600 73 Hình 5.28: Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 600 74 xv LIỆT KÊ BẢNG Bảng Trang Bảng 3.1: Thông số IC TL084 29 Bảng 3.2: Chức chân IC 74HC245 30 Bảng 3.3: Thông số IC 7905 32 Bảng 3.4: Thông số IC 7905 34 Bảng 4.1: Danh sách linh kiện 47 Bảng 5.1: Bảng so sánh kết ngõ chưa hồi tiếp có hồi tiếp với góc kích 150 74 Bảng 5.2: Bảng so sánh kết ngõ chưa hồi tiếp có hồi tiếp với góc kích 300 75 Bảng 5.3: Bảng so sánh kết ngõ chưa hồi tiếp có hồi tiếp với góc kích 450 75 xvi DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT C : Tụ lọc nguồn DC fc : Tần số sóng mang fm : Tần số sóng điều khiển K : Số khóa chuyển mạch/1 pha R : Điện trở tải Vac : Điện áp dây nguồn lưới ba pha Vd : Điện áp DC chỉnh SCR : Semiconductor Controlled Rectifier A : Ampe – Đơn vị đo dòng điện V : Voltage – Đơn vị đo điện áp HP : Horse powerĐơn vị đo công suất động ROM : Read-Only Memory RAM : Random Access Memory JTAG :Joint Test Action Group IEEE : Institute of Electrical and Electronics Engineers DMA : Direct memory access DCS : distributed control system CPU : Central Processing Unit CAN : Controller Area Network ADC : Analog Digital Change IDE : Integrated Development Environment xvii ANSI : American National Standards Institute GPIO : General Purpose Input/Output PWM : Pulse Width Modulation CMOS : Complementary Metal-Oxide-Semiconductor BJT : Bipolar junction transistor OTP : One True Pairing I/O : Input/ Output PCB : Printed Circuit Board xviii CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.12 Kết mơ dạng sóng xung kích A’, B’, C’ Pha A Pha B Pha C - Trên hình 5.12 dạng sóng xung kích pha A’, B’, C’ chúng lệch 120o Dạng sóng thực nghiệm xung kích A’, B’, C’ Hình 5.13 Kết thực nghiệm dạng sóng xung kích A’, B’, C’ Pha A’ Pha B’ Pha C’ Dạng sóng mơ tải R với góc kích 0o : BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 66 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.14 Kết mơ dạng sóng tải R với góc kích 00 - Với góc kích 0o điện áp ngõ đỉnh 205V DC - Theo lý thuyết điện áp ngõ trung bình 173,16V DC Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 0o: Hình 5.15 Kết thực nghiệm dạng sóng tải R với góc kích 00 - Giá trị điện áp ngõ hình 180V DC Tuy nhiên sữ dụng đồng hồ đo giá trị lên gần 200V DC - Dạng sóng ngõ với mô lý thuyết Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 0o: BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 67 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.16 Kết thực nghiệm dạng sóng tải động với góc kích 0o Dạng sóng mơ tải R với góc kích 15o : Hình 5.17 Kết mơ dạng sóng tải R với góc kích 150 - Với góc kích 0o điện áp ngõ đỉnh 205V DC - Theo lý thuyết điện áp ngõ trung bình 170,2V DC Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 15o: BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 68 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.18 Kết thực nghiệm dạng sóng tải R với góc kích 150 - Dạng sóng ngõ với mơ lý thuyết Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 15o: Hình 5.19 Kết thực nghiệm dạng sóng tải động với góc kích 15o Dạng sóng mơ tải R với góc kích 30o : BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 69 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.20 Kết mơ dạng sóng tải R với góc kích 300 - Với góc kích 0o điện áp ngõ đỉnh 203V DC - Theo lý thuyết điện áp ngõ trung bình 161,56V DC Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 30o: Hình 5.21 Kết thực nghiệm dạng sóng tải R với góc kích 300 - Dạng sóng ngõ với mơ lý thuyết Dạng sóng tải động với góc kích 30o: BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 70 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.22 Kết thực nghiệm dạng sóng tải động với góc kích 30o Dạng sóng mơ tải R với góc kích 45o : Hình 5.23 Kết mơ dạng sóng tải R với góc kích 450 - Với góc kích 0o điện áp ngõ đỉnh 200V DC - Theo lý thuyết điện áp ngõ trung bình 147,8V DC Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 45o: BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 71 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.24 Kết thực nghiệm dạng sóng tải R với góc kích 450 - Dạng sóng ngõ với mơ lý thuyết Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 45o: Hình 5.25 Kết thực nghiệm dạng sóng tải R với góc kích 600 Dạng sóng mơ tải R với góc kích 60o : BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 72 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.26 Kết mơ dạng sóng tải R với góc kích 600 - Với góc kích 0o điện áp ngõ đỉnh 180V DC - Theo lý thuyết điện áp ngõ trung bình 129,87V DC Dạng sóng thực nghiệm tải R với góc kích 60o: Hình 5.27 Kết thực nghiệm dạng sóng tải R với góc kích 600 - Dạng sóng ngõ với mơ lý thuyết Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 60o: BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 73 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Hình 5.28 Kết thực nghiệm dạng sóng tải động với góc kích 60o Đối với tải động (RLE) có cuộn cảm nên dạng sóng ngõ có gai Nguyên nhân chu kỳ âm cuộn cảm sinh dịng điện chống lại dịng sinh hình thành gai sóng Nếu cuộn cảm lớn gai sóng lớn 5.3.2 Kết dạng sóng mạch cơng suất có hồi tiếp Bảng so sánh kết ngõ chưa hồi tiếp có hồi tiếp: a Góc kích 150 Số lượng tải trở(1 tải: 70Ω, 200W) tải tải mắc song song tải mắc song song Điện áp ngõ chưa hồi tiếp (V) 180 174 169 Điện áp ngõ có hồi tiếp (V) 181.6 181.4 181.3 Bảng 5.1 Bảng so sánh kết ngõ chưa hồi tiếp có hồi tiếp với góc kích 150 b Góc kích 300 BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 74 CHƯƠNG 5.KẾT QUẢ NHẬN XÉT ĐÁNH GIÁ Số lượng tải trở(1 tải: 70Ω, 200W) tải tải mắc song song tải mắc song song Điện áp ngõ chưa hồi tiếp (V) 150 144.8 140 Điện áp ngõ có hồi tiếp (V) 151.4 150.8 150.3 Bảng 5.2 Bảng so sánh kết ngõ chưa hồi tiếp có hồi tiếp với góc kích 300 c Góc kích 450 Số lượng tải trở(1 tải: 70Ω, 200W) tải tải mắc song song tải mắc song song Điện áp ngõ chưa hồi tiếp (V) 130 126 121 Điện áp ngõ có hồi tiếp (V) 131.2 131 129.7 Bảng 5.3 Bảng so sánh kết ngõ chưa hồi tiếp có hồi tiếp với góc kích 450 BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 75 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN Chương 6.KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.1 KẾT LUẬN 6.1.1 Đánh giá kết đạt Sau tháng nghiên cứu thực nhóm chúng em đạt kết sau: - Mô dạng sóng phù hợp với lý thuyết trình bày - Hồn thành mơ hình thực tế hoạt động theo yêu cầu ban đầu đề - Xử lý cố bị tải - Có sử dụng hồi tiếp để ổn định điện áp ngõ Để đạt kết chúng nhóm em sử dụng phương pháp phương tiện sau : Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý thuyết - Dựa vào lý thuyết tiến hành xây dựng mơ hình - Ghi nhận kết đạt được, so sánh lý thuyết chỉnh sửa - Tham khảo tài liệu nhà hãng Texas Intrument www.ti.com - Nguồn tài liệu từ internet, thư viện trường ĐHSP Kỹ Thuật TPHCM Phương tiện nghiên cứu - Máy tính cá nhân - Phần mềm Matlab Simulink - Cùng số thiết bị dụng cụ đo lường khác: Bo mạch, đồng hồ VOM, máy dao động kí… 6.1.2 Những vấn đề cịn tồn - Mơ hình hồn thành cồng kềnh chưa hồn thành tiêu chí nhỏ gọn BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP 76 CHƯƠNG KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN Xây dựng mơ hình nhỏ gọn - Thiết kế điều khiển từ xa ( thay đổi tốc độ động cơ) - Có thể thay đổi tự động theo nhu cầu người sử dụng BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO TÀI LIỆU THAM KHẢO Sách tham khảo [1] Nguyễn Văn Nhờ, Giáo trình điện tử cơng suất 1, Nhà xuất Đại học Quốc gia TP Hồ Chí Minh, 2002 [2] Sinusoidal PWM Signal Generation Technique for Three Phase Voltage Source Inverter with Analog Circuit & Simulation of PWM Inverter for Standalone Load & Micro-grid System, Nazmul Islam Raju [3] Mathematical Modelling of PV Module With multilevel 3-Ø inverter using SPWM technique for Grid application Lunavath Hemsingh 2013 [4] Hồng Ngọc Văn, Giáo trình Điện tử cơng suất, Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật, năm 2012 [5] Nguyễn Phùng Quang, Matlab Simulink cho kỹ sư điện tự động, Nhà xuất khoa học kỹ thuật Hà Nội , 2004 Trang website tham khảo [1] http://forum.timlinhkien.vn/index.php?threads%2Fic-7912.408%2F [2] http://codientu.org/threads/177/ [3] http://entertech.vn/ic-khuech-dai-thuat-toan-tl084/ [4] http://codientu.org/threads/8608/ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Giải thuật lập trình cho khối khối chỉnh lưu function [t,y,enable] = fcnA(t_p,u,u_1,u_2,anpha,enable_p,init_angle) Ts=0.0001; f=50;v sample=1/(f*Ts); t=t_p+1; enable=enable_p; if ((u_1==0)&&(u_2==0)&&(u==1)) enable=1; t=0; end if (enable==1) if (t>=(anpha+init_angle)/360*sample)&&(t=10) t=0; y=u; else y=y_p; end BỘ MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giải thuật lập trình cho khối dị điểm zero function y = fcn(u) if (u>100) y=1; else y=0; end - Giải thuật lập trình cho khối hồi tiếp function [t,y,out_p] = fcn(t_p,u,out) t=t_p+1; if(t>8) if(u>5.) out=out-0.2; end if(u120) y=120; elseif(out
Ngày đăng: 31/10/2022, 16:54
Xem thêm: