(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận

LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan cơng trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 12 tháng 10 năm 2018 Nguyễn Phương Thức iii LỜI CẢM ƠN Cơng trình nghiên cứu hoàn thành nhờ giúp đỡ tận tình q Thầy Cơ, gia đình, đồng nghiệp bạn bè Tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới gia đình, tất tổ chức cá nhân giúp đỡ tạo điều kiện cho tác giả hồn thành cơng trình nghiên cứu Xin chân thành gửi lời cám ơn đến PGS.Ts.Trần Thu Hà Ts.Quách Thanh Hải tận tình hướng dẫn để tác giả hồn thành luận văn Cám ơn quý Thầy Cô Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, Khoa Điện – Điện tử, môn Kỹ thuật điện tử hỗ trợ phịng thí nghiệm thiết bị nghiên cứu q trình thực luận văn Xin chân thành cám ơn Ba Mẹ, Anh Chị giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi động viên tác giả suốt thời gian nghiên cứu Cám ơn bạn giúp đỡ tác giả Kính chúc sức khỏe chân thành cảm ơn Tác giả Nguyễn Phương Thức iv MỤC LỤC Trang tựa TRANG QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI i LÝ LỊCH KHOA HỌC ii LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM ƠN iv MỤC LỤC v DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT vii DANH SÁCH BẢNG viii DANH SÁCH HÌNH ix CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu 1.2 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu 1.3 Phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG BIẾN TẦN TRỰC TIẾP KIỂU MA TRẬN 2.1 Giới thiệu biến tần 2.2 Biến tần trực tiếp kiểu ma trận 2.3 Cấu trúc thiết bị chuyển mạch hai chiều sử dụng IGBT 2.4 Biến tần ma trận DMC 12 2.5 Biến tần ma trận IMC 14 CHƯƠNG KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SĨNG MANG 17 3.1 Phương pháp điều chế sóng mang 17 3.2 Điều chế sóng mang biến tần ma trận IMC 19 3.3 Điều chế sóng mang biến tần trực tiếp kiểu ma trận 24 3.4 Mô đánh giá giải thuật 28 CHƯƠNG THIẾT KẾ MẠCH BIẾN TẦN 34 4.1 Thiết kết mơ hình thực nghiệm 34 4.2 Mạch biến tần 36 v 4.3 Khối điều khiển 37 4.4 Kết mô thực nghiệm 41 CHƯƠNG KẾT LUẬN 48 5.1 Kết luận 48 5.2 Đóng góp đề tài 48 5.3 Hạn chế đề tài 49 5.4 Hướng phát triển 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO 50 vi DANH SÁCH TỪ VIẾT TẮT MC Matrix converter Biến tần ma trận DMC Direct matrix converter Biến tần ma trận trực tiếp IMC Indirect matrix converter Biến tần ma trận gián tiếp AC Alternating Current Tín hiệu xoay chiều DC Direct Current Tín hiệu chiều THD Total harmonic distortion Tổng méo hài PF Power factors Hệ số công suất PWM Pulse with modulation Điều chế độ rộng xung SinPWM Sin pulse with modulation Điều chế độ rộng xung sóng sin IGBT Insulated gate bipolar transistor Linh kiện bán dẫn FFT Fast Fourier transform Phân tích phổ vii DANH SÁCH BẢNG BẢNG TRANG Bảng 2.1: Thông tin linh kiện Bảng 3.1: Xung kích PWM cho mạch nghich lưu 21 Bảng 3.2: Chuyển đổi khóa IMC với DMC 24 Bảng 3.3: Thơng số mô 28 Bảng 4.1: Thông số thực nghiệm 35 Bảng 4.2: Thông số kỹ thuật IGBT FGA25N120ANTD 250C 1000C 36 viii DANH SÁCH HÌNH HÌNH TRANG Hình 2.1: Sơ đồ biến tần Hình 2.2: Phân loại biến tần Hình 2.3: Cấu trúc tổng quát biến tần ma trận Hình 2.4: Cấu trúc biến tần ma trận DMC Hình 2.5: Nguyên tắc lỗi chuyển mạch Hình 2.6: Các dạng khóa chuyển mạch hai chiều Hình 2.7: Cấu tạo xung kích IGBT Hình 2.8: Cấu trúc IGBT mắc với cầu diode Hình 2.9: Cấu trúc hai IGBT mắc E chung 10 Hình 2.10: Cấu trúc hai IGBT mắc C chung 10 Hình 2.11: Cấu trúc hai IGBT mắc song song đảo cực 11 Hình 2.12: Mạch điện khóa hai chiều ba pha 12 Hình 2.13: Sơ đồ khóa ma trận 13 Hình 2.14: Cấu trúc khóa biến tần IMC 14 Hình 3.1: Sóng mang tam giác 17 Hình 3.2: Dạng xung điều chế nghịch lưu 20 Hình 3.3: Điều chế xung cho chỉnh lưu 21 Hình 3.4: Xung kích đối xứng cho nghịch lưu 23 Hình 3.5: Sóng điều chế Vx1, Vx2 23 Hình 3.6: Chuyển đổi khóa pha A ngõ 24 Hình 3.7: Cấu trúc khóa biến tần DMC chuyển từ IMC 25 Hình 3.8: Lưu đồ giải thuật 26 Hình 3.9: Lưu đồ chương trình 27 Hình 3.10: Mơ hình mô biến tần trực tiếp kiểu ma trận 29 Hình 3.11: Dạng sóng xung kích sóng mang tam giác 29 Hình 3.12: Xung kích chỉnh lưu nghịch lưu 30 ix Hình 3.13: Dạng sóng điện áp dịng điện nguồn m = 0.866 30 Hình 3.14: Phân tích FFT dịng nguồn 31 Hình 3.15: Dạng sóng điện áp dòng điện tải m = 0.866 31 Hình 3.16: Điện áp dây VAB VBC 32 Hình 3.17: Phân tích FFT áp tải 32 Hình 3.18: Phân tích PF THDi nguồn cung cấp 32 Hình 3.19: Phân tích THDu đặc tuyến điều khiển 33 Hình 4.1: Sơ đồ khối mơ hình biến tần 34 Hình 4.2: Mơ hình mạch biến tần 34 Hình 4.3: Mạch biến tần 36 Hình 4.4: Kit vi xử lý DSP TMS320 F82335 38 Hình 4.5: Mạch lái 39 Hình 4.6: Sơ đồ tổng quan khối cảm biến điện áp 40 Hình 4.7: Mạch cảm biến áp 40 Hình 4.8: Điện áp ba pha ngõ vào 41 Hình 4.9: Điện áp ba pha ngõ vào qua cảm biến 41 Hình 4.10: Xung kích pha nghịch lưu 42 Hình 4.11: Xung kích cho pha chỉnh lưu IMC nhánh p 42 Hình 4.12: Xung kích cho nghịch lưu 42 Hình 4.13: Dạng sóng xung kích pha ngõ biến tần DMC 43 Hình 4.14: Điện áp ba pha tải 43 Hình 4.15: Điện áp dây AB ngõ 44 Hình 4.16: Điện áp tải pha m = 0.76 44 Hình 4.17: Phân tích FFT áp tải với m = 0.76 45 Hình 4.18: Dạng sóng điện áp tải với m = 0.86 45 Hình 4.19: Phân tích FFT áp tải RL với m = 0.86 46 Hình 4.20: Điện áp tải với m = 0.91 46 Hình 4.21: Phân tích FFT áp tải với m = 0.91 47 x CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ ngành cơng nghiệp điện tử cơng suất đóng vai trò quan trọng việc chuyển đổi điều khiển nguồn lượng lớn Vì vậy, trình cơng nghiệp hóa đại hóa Việt Nam, thấy tầm quan trọng công nghệ điện tử công suất, năm 2010 phủ phê duyệt cơng nhận điện tử công suất lĩnh vực ưu tiên đầu tư phát triển Điện tử công suất xây dựng dựa kỹ thuật điện tử kết nối linh kiện điện tử công suất giải thuật điều khiển phù hợp, nhờ điện tử công suất ứng dụng hiệu để điều khiển máy điện, động điện, chuyển đổi kiểm sốt dịng lượng điện từ Biến tần dạng cấu trúc điện tử công suất Bằng cách nghiên cứu phát triển thay đổi cấu trúc phương pháp điều khiển mạch tạo nhiều dạng cấu trúc khác phù hợp với dạng ứng dụng Hiện nay, biến tần trực tiếp kiểu ma trận (Matrix converter) nghiên cứu rộng rãi có nhiều ưu điểm vượt trội để phát triển khắc phục nhiều hạn chế loại biến tần khác biến tần gián tiếp hay biến tần trực tiếp truyền thống Biến tần trực tiếp kiểu ma trận kết nối trực tiếp với nguồn cung cấp điều khiển cách đóng ngắt khóa linh kiện bán dẫn công suất tần số cao, gây nhiều vấn đề xuất nhiều sóng hài bậc cao không mong muốn, tỉ số truyền điện áp ngõ điện áp ngõ vào thấp chất lượng dạng sóng dịng điện ngõ vào điện áp ngõ bị suy giảm Để giải vấn đề này, nhiều cơng trình nghiên cứu kỹ thuật điều khiển [1],[2] áp dụng điều khiển biến tần Trong tài liệu tham khảo [3,4,5],[5,6] tác giả đưa giải thuật không gian vetor để điều khiển biến tần trực tiếp ma trận, phương pháp phức tạp với việc tính tốn xây dựng bảng điện áp tham chiếu ngõ với ngõ vào dựa vào đóng ngắt khóa bán dẫn Phương pháp điều khiển biến tần trực tiếp trong[8] nhiều hạn chế THDi cao 8% biên độ phổ tần số THDu trong[9] cao thành phần hài bậc cao Vì vậy, việc nghiên cứu giải thuật để điều khiển biến tần trực tiếp kiểu ma trận mục tiêu cần thiết Hiện phương diện điều khiển IMC phát triển nhiều so với DMC cấu hình IMC việc kiểm sốt điều khiển thực riêng biệt hai khối nghịch lưu chỉnh lưu Phương pháp điều chế sóng mang cho IMC sở vector không gian đạt hiệu cao nghiên cứu [2] Q trình điều khiển cho DMC cịn khó khăn nhiên phương diện cấu hình IMC DMC tương đương Vì vậy, luận văn trình bày giải pháp tiếp cận điều chế độ rộng xung sóng mang tam giác đối xứng áp dụng cho DMC nhờ chuyển đổi điều khiển chỉnh lưu nghịch lưu từ kỹ thuật tương tự cấu hình IMC 1.2 Mục tiêu phạm vi nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu Trong đề tài tiến hành nghiên cứu vấn đề sau:  Xây dựng mơ hình nghiên cứu cấu trúc biến tần trực tiếp kiểu ma trận DMC phần mền Psim cấu trúc vật lý  Điều khiển biến tần DMC từ chuyển đổi điều khiển biến tần IMC  Điều khiển biến tần DMC áp dụng giải thuật điều chế sóng mang với sóng mang tam giác cân để điều khiển cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận DMC 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu cấu trúc, xây dựng mơ hình mơ biến tần trực tiếp kiểu ma trận DMC phần mền PSIM Nghiên cứu giải thuật điều chế sóng mang áp dụng để điều khiển tần số, đánh giá hệ số công suất tổng méo hài dạng sóng điện áp, dịng điện biến tần trực tiếp kiểu ma trận Sử dụng sóng mang tam giác cân cho tồn q trình điều khiển mơ Hình 4.4: Kit vi xử lý DSP TMS320 F82335  Chức bao gồm khối sau:  Có 88 chân giao tiếp vào GPIO(General-Purpose IO) chân kết nối đến ngắt bên  16 kênh ADC 12 bit (0 – 3V) cho phép thời gian chuyển đổi nhanh (tối đa 80ns)  18 kênh PWM có kênh tốc độ cao sử dụng chức truy cập nhớ trực tiếp DMA  Sử dụng mã chương trình C/C++ Assembly  Timer 16 bit 32 bit cho phép thực chức bios/boot  Có đầy đủ chức giao tiếp UART, SPI, SCI truyền thông eCAN  DSP có điểm thuận lợi viết giải thuật Matlab Psim nhúng giải thuật xuống DSP  Khả debug online, breakpoint giúp chạy chương trình bước, liên tục hay tạm dừng  Các chân TMS320 F28335 sử dụng 38 Tín hiệu để điều khiển mạch chỉnh lưu biến tần tín hiệu điện áp nguồn ba pha xoay chiều đọc vào TMS320F28335 qua ngõ vào ADC_A0, ADC_A1, ADC_A2 tương ứng với chân 57, 58 chân 59 jack cắm J6 Tín hiệu xung kích cho khóa bán dẫn hai chiều đưa chân GPIO_0 đến GPIO_8 thuộc jack cắm J4 J5 4.3.2 Mạch lái Tín hiệu điều khiển ngõ kit DSP TMS320 F28335 thấp khoảng 0V 3.3V khơng đủ để kích dẫn khóa cơng suất IGBT Vì vậy, mạch lái sử dụng để biến đổi biên độ tín hiệu dạng xung có hai mức mức thấp 0V mức cao 3.3V thành hai mức tương ứng -15V +15V để điều khiển khóa cơng suất IGBT Ngồi ra, mạch lái cịn có nhiệm vụ dùng để cách ly mạch điều khiển mạch cơng suất Hình 4.5: Mạch lái 4.3.3 Mạch hồi tiếp Mạch cảm biến áp dùng để lấy điện áp VAC cho ba pha sử dụng máy biến áp cung cấp tín hiệu đồng để phục vụ cho điều khiển đảm bảo thông số biên độ điện áp dòng điện độ lệch pha ba pha để ổn định điều khiển đạt giá trị hệ số công suất cao Sơ đồ khối đo điện áp AC ngõ vào hình 4.6 39 Hình 4.6: Sơ đồ tổng quan khối cảm biến điện áp Card DSP TMS320 F28335 đọc tín hiệu ngõ vào ADC từ – 3V Vì vậy, thơng qua máy biến áp mạch điện tử để hồi tiếp điện áp ngõ vào khối điều khiển cần giảm điện áp xuống mức cho phép cân chỉnh offset để đặt điện áp nằm khoảng điện áp từ – 3V hồi tiếp card DSP Do thực theo sơ đồ ngun lý hình 4.7 Điện áp đưa đến ngõ vào ADC (jack cắm J6, J7) xác định theo điện áp biến trở V2 cộng điện áp không đổi rơi LED (VLED) Hình 4.7: Mạch cảm biến áp Thơng số kỹ thuật Experimenter Kit F28335 cho ≤ VADC ≤ 3V 𝑉ADC = 𝑉2 √2sin(𝜔𝑡 + 𝜑) + 𝑉𝐿𝐸𝐷 (4.2) Vì sử dụng LED màu đỏ điện áp rơi khoảng 1.5V đến 2V, kết đo thực tế 1.975V điện trở hạn dòng R = 300Ω Để tiết kiệm chi phí ta sử dụng biến áp có sẵn thị trường từ 220VAC 3VAC, 4.5VAC, 5VAC, 6VAC, 7VAC, 15VAC … Điện áp sử dụng ngõ vào có giá trị cao 40 lên tới 220/380VAC để đảm bảo an toàn cho card DSP F28335 cần sử dụng máy biến áp 220V/3VAC mạch cảm biến điện áp có sử dụng giới hạn biên độ ngõ vào ADC 4.4 Kết mô thực nghiệm Dạng sóng điện áp ba pha ngõ vào a b Hình 4.8: Điện áp ba pha ngõ vào Hình 4.8 kết mơ thực nghiệm tín hiệu thực tế khơng sin mơ chất lượng chuyển đổi AC-AC suy giảm TDHu Hình 4.9: Điện áp ba pha ngõ vào qua cảm biến Tín hiệu nguồn ngõ vào qua khối cảm biến thể hình 4.9 điều chỉnh biên độ phù hợp đảm bảo ADC kit DSP đọc mà không bị thông tin hư hại đến KIT DSP 41 Hình 4.10: Xung kích pha nghịch lưu Hình 4.11: Xung kích cho pha chỉnh lưu IMC nhánh p Hình 4.12: Xung kích cho nghịch lưu Trong hình 4.10 kết xung kích cho pha chỉnh lưu kết đạt bán kỳ dương biên độ sóng điều khiển lớn ba pha ngõ vào tương ứng khóa bán dẫn nhánh p kích dẫn khoảng cịn lại điều chế PWM để điều khiển Trong bán kỳ âm sóng điều khiển có giá trị trị tuyệt đối lớn 42 ba pha ngõ vào tương ứng khóa bán dẫn nhánh n kích dẫn khoảng cịn lại điều chế PWM để điều khiển Hình 4.11 xung kích cho ba nhánh p tín hiệu ba pha điều khiển lệch pha nên xung kích lệch pha Hình 4.12 xung kích cho q trình nghịch lưu Xung kích cho mạch chỉnh lưu, nghịch lưu thực nghiệm xác với mơ Hình 4.13: Dạng sóng xung kích pha ngõ biến tần DMC Dạng sóng xung kích biến tần DMC xung kích cho pha ngõ đảm bảo không ngắn mạch ngõ vào Trong khoảng thời gian phép khóa cơng suất phép dẫn hai khóa cơng suất cịn lại khơng phép dẫn thời gian dead time đo 0.4𝜇𝑠 hình 4.13 kết xung đạt yêu cầu lý thuyết Hình 4.14: Điện áp ba pha tải 43 Quá trình điều khiển DMC từ chuyển đổi điều tương đương khóa từ IMC hình dạng sóng điện áp ngõ có hình dạng điện áp bậc ngõ nghịch lưu biến tần IMC hình 4.14 Điện áp dây biến tần DMC hình 4.15 dạng sóng mơ thực nghiệm có điện áp bậc cách 44,5Vrms Hình 4.15: Điện áp dây AB ngõ Dạng sóng điện áp tải với m = 0.76 kết mô thực nghiệm thể hình 4.16 Hình 4.16: Điện áp tải pha m = 0.76 44 Hình 4.17: Phân tích FFT áp tải với m = 0.76 Kết phân tích THDu tới thành phần hài bậc 49(2.5kHz) cho thấy thực nghiệm mơ có sai lệch biên độ tần số Nhưng tổng thể biên độ thành phần tần số Vf1 lớn nhiều lần biên độ thành phần hài bậc cao Vnf1 mô thực nghiệm, dẫn đến hệ số méo hài tổng THDu thấp (4.272%) giúp giảm chi phí cho mạch lọc áp dụng TCVN ME, đảm bảo tiêu chuẩn tiêu chuẩn TCVN 2008-2-2 Hình 4.18: Dạng sóng điện áp tải với m = 0.86 Dạng sóng tải sin hệ số điều chế tăng so với m =0.76 THDu giảm 45 Hình 4.19: Phân tích FFT áp tải RL với m = 0.86 Kết phân tích THDu cho thấy thực nghiệm mơ có chênh lệch biên độ nhỏ Biên độ thành phần tần số Vf1 lớn nhiều lần biên độ thành phần hài bậc cao Vnf1 Vì vậy, THDu thấp(3,2036%) Khi hệ số điều m chế tăng biên độ phổ (tính theo Vrms) thành phần hài tăng chứng tỏ giải thuật với lý thuyết phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 2008-2-2 Hình 4.20: Điện áp tải với m = 0.91 46 Hình 4.21: Phân tích FFT áp tải với m = 0.91 Kết phân tích THDu cho thấy thực nghiệm mô gần tương đương biên độ thành phần tần số Vf1 lớn nhiều lần biên độ thành phần hài bậc cao Vnf1 Vì vậy, THDu thấp (3,026%) phù hợp với tiêu chuẩn TCVN 2008-2-2 Khi hệ số điều m chế tăng biên độ phổ (tính theo Vrms) thành phần hài tăng theo chứng minh đường đăc tuyến điều khiển tuyến tính đảm bảo mạch biến tần hoạt động ổn định khoảng hệ số điều chế thực nghiệm 47 CHƯƠNG KẾT LUẬN 5.1 Kết luận Trong luận văn nghiên cứu điều khiển biến tần ma trận DMC giải thuật điều chế sóng mang với sóng mang tam giác cân thu kết sau: Q trình mơ điện áp cao 220/380VAC trình bày tiêu chí THDi, THDu PF Dựa vào mục đích sử dụng chọn hệ số điều chế thích hợp để đạt THDi,THDu PF mong muốn Hệ số công suất tổng méo hài đạt đảm bảo phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2008-2.2 không sử dụng mạch lọc ngõ vào, ngõ thực vùng điều chế với số thấp Trong khoảng m > 0.39 hệ thống không cần sử dụng mạch lọc cho ngõ vào, Với số điều chế 0.39 > m > 0.1 hệ số công suất (PF) đảm bảo, nhiên cần thêm lọc để THDi bé ngưỡng cho phép tiêu chuẩn Q trình mơ thực nghiệm điện áp thấp 40/69VAC dạng sóng điện áp tải không sin điện áp cao THDu giảm nửa hệ số điều chế 0.76 Phân tích phổ hệ số điều chế cao 0.86, 0.91 cho thấy hài có biên độ lớn so với thành phần hài bậc cao nên tổng méo hài giảm phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam TCVN 2008-2.2 Giải thuật đảm bảo với hệ số điều chế cao lên đến 0.91 biến tần DMC sử dụng với cơng suất lớn Tính tốn lý thuyết kết mơ phỏng, thực nghiệm xác 5.2 Đóng góp đề tài Trong đề tài có đóng góp mặt khoa học sau: Cơ sở lý thuyết:  Xây dựng file mô DMC phương pháp điều chế sóng mang theo sở lý thuyết phần mền Psim 48  Xây dựng bảng chuyển đổi điều khiển biến tần IMC với DMC phương pháp điều chế sóng mang sử dụng tam giác cân  Điều khiển biến tần IMC phương pháp điều chế sóng mang cho biến tần với sóng mang tam giác cân cho hai trình riêng biệt Vì tối ưu biến tần DMC cách kiểm sốt hai q trình chỉnh lưu nghịch lưu từ biến tần IMC giảm chuyển mạch giảm THD nâng cao PF Trên sở thực nghiệm:  Xây dựng mơ hình vật lý DMC làm sở nghiên cứu phát triển tối ưu mạch biến  Trên sở vật lý có nghiên cứu phát triển cấu trúc biến tần DMC  Ứng dụng chuyển đổi điện áp AC-AC 5.3 Hạn chế đề tài Đề tài chưa nghiên cứu đến tối ưu mạch biến tần giảm chuyển mạch, giảm THD nâng cao hệ số công suất Mạch biến tần trực tiếp kiểu ma trận DMC chưa tính tốn đến mạch bảo vệ nên khơng an tồn kết nối trực tiếp với điện lưới Hạn chế thiết bị nghiên cứu công suất lớn mạch bảo vệ biến tần nên áp dụng thử nghiệm với điện áp thấp, công suất thấp 5.4 Hướng phát triển Nghiên cứu đến tối ưu mạch biến tần giảm chuyển mạch, giảm THDi dòng ngõ vào, giảm THDu áp ngõ nâng cao hệ số công suất Nghiên cứu mạch lọc mạch bảo vệ biến tần Thực nghiệm với công suất lớn Xây dựng phát triển cấu trúc biến tần ma trận trực tiếp DMC Phát triển giải thuật điều khiển cấu trúc biến tần dựa điều khiển DMC 49 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Quách Thanh Hải, “Nghiên cứu kỹ thuật điều chế độ rộng xung điều khiển tối ưu nghịch lưu đa bậc”, LATS Đại học Bách Khoa Tp.HCM, 2013 [2] Dinh-Tuyen Nguyen, Hong-Hee Lee, and Tae-Won Chun “A Carrier - Based Pulse Width Modulation Method for Indirect Matrix Converters” Journal of Power Electronics, Vol 12, No 3, May 2012 [3] Johann W.Kolar, Frank Schafmeister, Simon D Round, Hans Ertl “Novel threepha AC-AC sparse matrix converter” IEEE transactions on power electronic, vol.22, no.5, September 2007 [4] Mohammed Ahmed Saleh ”Development of Control tectniques for Direct ACAC Matrix Converter fed Multipphase” Electrical & Electronics Engineering College of Engineering & Science Victoria University, Melbourne, Australia September 2013 [5] Siddharth Raju, LakshmiNarayanan Srivatchan, Visweshwar Chandrasekaran and Ned Mohan “Contant pluse width modulation stategy for direct three-level matrix convertet” University of Minnesota, December16-19, 2012, Bengaluru, India [6] Thomas Friedli, Johann W.Kolar, Jose Rodriguez, Patrick W.Wheeler “Comparative Evaluation of Three-Phase AC-AC Matrix Converter and Voltage DC-Link Back-to-Back Converter Systems” Vol.59, No.12, December 2012 [7] Johann W Kolar, Thomas Friedli, Jose Rodriguez, Patrick W Wheeler Review of Three-Phase PWM AC–AC Converter Topologies IEEE transaction on industrial industrial electronics, vol 58, no 11, novenber2011 [8] Siti Hajar Yusoff, Nur Shahida Midi, Sheroz Khan, Majdee Tohtayong “Predictive control of AC/AC matrix converter” International Journal of Power Electronics and Drive System (IJPEDS), Oct 11, 2017 50 [9] Ms.Poonam B.Shinde, Prof Mrs.Tanuja N Date “Pulse Width Modulation Control of Phase AC-AC Matrix Converter” Proceedings of the IEEE 2017 International Conference on Computing Methodologies and Communication 51 S K L 0 ... 2.4 Biến tần ma trận DMC 12 2.5 Biến tần ma trận IMC 14 CHƯƠNG KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SÓNG MANG 17 3.1 Phương pháp điều chế sóng mang 17 3.2 Điều chế sóng mang biến tần ma trận IMC 19 3.3 Điều chế sóng. .. pháp điều chế PWM cải biến giảm điện áp common mode 3.2 Điều chế sóng mang biến tần ma trận IMC Kỹ thuật điều chế sóng mang cho biến tần IMC q trình biến đổi sóng điều khiển kết hợp so sánh với sóng. .. tần IMC  Điều khiển biến tần DMC áp dụng giải thuật điều chế sóng mang với sóng mang tam giác cân để điều khiển cho biến tần trực tiếp kiểu ma trận DMC 1.2.2 Phạm vi nghiên cứu Nghiên cứu cấu