(Đồ án hcmute) ứng dụng card dsp f28335 điều khiển bộ chỉnh lưu cầu 3 pha

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CÔNG NGHỆ KỸ THUẬT ĐIỆN - ĐIỆN TỬ ỨNG DỤNG CARD DSP F28335 ĐIỀU KHIỂN BỘ CHỈNH LƯU CẦU PHA GVHD: ThS LÊ HOÀNG MINH SVTH: LÊ HỮU LÝ MSSV: 10901052 SVTH: NGUYỄN NHƯ NGÀ MSSV: 10901053 SKL 0 Tp Hồ Chí Minh, tháng 07/2016 an an an an an an an an 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 an 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 ĐĨNG 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 Mô 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 an 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 mơ lý thuyết  Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 0o: BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 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 MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 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 an 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 an 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 CÔNG NGHIỆP an 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 mô 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 MÔN ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP an 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 mô lý thuyết  Dạng sóng thực nghiệm tải động với góc kích 60o: BỘ MƠN ĐIỆN TỬ CƠNG NGHIỆP an 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 an 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 an 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: - Mơ 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 CÔNG NGHIỆP an 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 an 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] Hoàng 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 an 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 an 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Giải thuật lập trình cho khối dò 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