Phân tích tải, nguồn không cân bằng phi tuyến, l ựa chọn bộ nguồn cấp cho máy bay

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Tác giả luận văn: Nguyễn Anh Đức LỜI CẢM ƠN Tôi xin trân trọng gửi lời cảm ơn tới Viện đào tạo Sau đại học, Bộ môn Tự động hóa XNCN thuộc trường Đại học Bách Khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi cho q trình tơi thực luận văn Tơi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Trọng Minh, người định hướng tận tình bảo, hướng dẫn để tơi hồn thành luận văn tốt nghiệp Cuối xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp động viên, giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi cho suốt q trình tơi học tập nghiên cứu Hà Nội, ngày 20/03/2010 Nguyễn Anh Đức MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN LỜI CẢM ƠN DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: PHÂN TÍCH TẢI, NGUỒN KHƠNG CÂN BẰNG PHI TUYẾN, L ỰA CHỌN BỘ NGUỒN CẤP CHO MÁY BAY 1.1 KHÁI NIỆM VỀ TẢI, NGUỒN KHÔNG CÂN BẰNG .1 1.2 KHÁI NIỆM VỀ TẢI, NGUỒN KHÔNG CÂN BẰNG 1.2.1 Định nghĩa tải, nguồn không cân dựa vào chênh lệch công suất .1 1.2.2 Định nghĩa tải, nguồn không cân dựa vào thành phần đối xứng .3 1.2.3 Ảnh hưởng tải, nguồn không cân 1.2.4 Tải phi tuyến 1.2.4.1 Khái niệm tải phi tuyến .8 1.2.4.2 Ảnh hưởng tải phi tuyến 10 1.2.4.3 Biểu diễn tải phi tuyến dạng mạch điện 18 1.3 YÊU CẦU CÔNG NGHỆ CỦA BỘ NGUỒN CẤP ĐIỆN CHO MÁY BAY 20 1.4 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ NGUỒN CẤP ĐIỆN CHO MÁY BAY CỦA VNAIRLINE 21 1.4.1 GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC XE ĐIỆN HÃNG LOVAUX .21 1.4.1.1 Khái quát chung .22 1.4.1.2 Nguyên lý hoạt động 22 1.4.1.3 Các thông số .23 1.4.1.4 Ưu nhược điểm xe điện hãng Lovaux 23 1.5 ĐẶT VẤN ĐỀ THAY THẾ BỘ NGUỒN CÔNG NGHỆ CŨ 24 1.5.1 Lựa chọn nguồn 24 1.5.2 Ưu nhược điểm 24 CHƯƠNG 2: BIẾN ĐIỆU VECTOR KHÔNG GIAN CHO BỘ BIẾN TẦN PHA DÂY 26 2.1 PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐIỆU BỀ RỘNG XUNG 26 2.1.1 Biến điệu bề rộng xung cực tính .26 2.1.2 Biến điệu bề rộng xung hai cực tính 28 2.2 PHƯƠNG PHÁP BIẾN ĐIỆU KHÔNG GIAN VECTOR 30 2.2.1 Biến điệu vector không gian hai chiều 30 2.2.1.1 Cấu trúc biến đổi pha nhánh van .30 2.2.2 Biến điệu vector không gian ba chiều 35 CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG MƠ HÌNH VÀ CẤU TRÚC BỘ BIẾN TẦN PHA DÂY 54 3.1 MƠ HÌNH BỘ BIẾN TẦN PHA DÂY .54 3.1.1 Mơ hình biến tần pha dây tọa độ abc 54 3.1.2 Mơ hình biến tần pha dây hệ tọa độ quay dqo 55 3.1.2.1 Hệ tọa độ quay dqo 55 3.1.2.2 Mơ hình biến tần pha dây hệ tọa độ quay dqo 57 CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG BỘ NGUỒN BA PHA BỐN DÂY 115V/400 Hz 64 4.1 MÔ PHỎNG BỘ NGUỒN BA PHA BỐN DÂY 115V/400 Hz 64 4.1.1 Giới thiệu phần mềm mô Matlab 64 4.1.2 Mô cấu trúc nguồn ba pha bốn dây 115V/400 Hz 64 4.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG BỘ NGUỒN BA PHA BỐN DÂY 115V/400 HZ 70 4.2.1 KIỂM CHỨNG BỘ ĐIỀU CHỈNH DÒNG ĐIỆN .70 4.2.2 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VỚI CÁC LOẠI TẢI KHÁC NHAU 71 TÓM TẮT LUẬN VĂN 76 TÀI LIỆU THAM KHẢO .78 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT PWM : Pusle width modulation NLĐL : Nghịch lưu độc lập SVM : Space vector modulation AMM : Acraft maintaince manual DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, BẢNG BIỂU Danh mục bảng Bảng 1.1 Tải không cân dịng trung tính .2 Bảng 1.2 Tải không cân hệ số không cân Bảng 1.3 So sánh tỷ lệ độ lớn thành phần sóng hài bậc cao .14 Bảng 2.1: Giá trị véctơ chuẩn theo hệ thống điện áp pha 33 Bảng 2.2: Gía trị véc tơ điện áp ứng với trạng thái van 39 Bảng 2.3: Chuyển mạch điện áp tương ứng 42 Bảng 2.4: Bố trí tứ diện lăng trụ 44 Bảng 2.5: Giá trị A(3x3) 46 Bảng 2.6 Đặc điểm phân loại sector lăng trụ 49 Bảng 2.7: Bảng liệt kê thời gian đóng cắt sector 51 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Ví dụ phân tích tải, nguồn khơng cân thành ba thành phần riêng biệt: Thứ tự thuận, thứ tự ngược thứ tự khơng .6 Hình 1.2 Bốn khả nối nguồn tải Hình 1.3 Chỉnh lưu điơt ba pha khơng có lọc chiều 11 Hình 1.4 Chỉnh lưu điơt ba pha có tụ lọc chiều 12 Hình 1.5 Chỉnh lưu điơt ba pha với lọc L/C chiều 13 Hình 1.6 Dạng sóng ba chỉnh lưu điơt pha có tụ lọc 16 Hình 1.7 Dịng trường hợp tải phi tuyến có mơ hình giống nguồn dòng điều hòa 18 Hình 1.8 Điện áp trường hợp tải phi tuyếncó mơ hình giống nguồn áp điều hòa 19 Hình 1.9 Các trường hợp sử dụng biến đổi pha dây 20 Hình 1.10 GPU hãng Lovaux 21 Hình 2.1 Phương pháp biến điệu bề rộng xung PWM .27 Hình 2.2 Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển PWM nghịch lưu áp ba pha 28 Hình 2.3 Sơ đồ biến đổi 30 Hình 2.4 Sơ đồ thay biến đổi pha nhánh 31 Hình 2.5 Các khả chuyển mạch biến tần pha dây 33 Hình 2.6 Vị trí vector chuẩn mặt phẳng αβ 34 Hình 2.7 Cấu trúc biến đổi pha dây 35 Hình 2.8 Sơ đồ thay biến tần pha dây 36 Hình 2.9 Các khả chuyển mạch 39 Hình 2.10 Thành phần vector điện áp hệ tọa độ αβγ 40 Hình 2.11 Vị trí vetor chuẩn khơng gian 41 Hình 2.12 Lăng trụ 42 Hình 2.13 Các tứ diện lăng trụ I .43 Hình 2.14 Tỉ số điều biến .45 Hình 2.15 Lưu đồ thuật tốn xác định lăng trụ chứa V 48 Hình 2.16 Cách xác định V 48 Hình 2.17 Biểu đồ xung mở van thuộc tứ diện 14 50 Hình 3.1 Mơ hình biến tần pha dây .55 Hình 3.2 Mối quan hệ hệ tọa độ αβγ dqo 57 Hình 3.3 Mơ hình mạch lực biến tần ba pha bốn dây 57 Hình 3.4 Mơ hình biến tần ba pha bốn dây miền tốn tử Laplace 59 Hình 3.5 Mạch vịng dịng điện biến tần ba pha bốn dây 60 Hình 3.6 Cấu trúc điều chỉnh điện áp biến tần pha dây .63 Hình 3.7 cấu trúc điều khiển biến tần pha dây 63 Hình 4.1 Cấu trúc điều khiển biến tần pha dây 65 Hình 4.2 Cấu trúc mạch lực biến tần pha dây 66 Hình 4.3 Cấu trúc điều khiển PWM biến tần pha dây 66 Hình 4.4 Chi tiết khối phát xung tam giác .67 Hình 4.5 Khối chuyển vị toạ độ abc→dqo 67 Hình 4.6 Khối chuyển vị toạ độ dqo→αβγ 68 Hình 4.7 Mơ điều khiển dòng điện 68 Hình 4.8 Mơ điều khiển điện áp .69 Hình 4.9 Mơ khối ước lượng dịng tải 69 Hình 4.10 Lượng đặt điều khiển cho biến tần pha dây .70 Hình 4.11 Đáp ứng thành phần dịng is 71 Hình 4.12 Tín hiệu điều chế vector khơng gian SVM 72 Hình 4.13 Điện áp sau lọc LC 72 Hình 4.14 Dịng điện tải dịng trung tính 73 Hình 4.15 Góc tựa động với chu kỳ T= 2,5ms (tương ứng với 400 Hz) 73 Hình 4.16 Đặc tính ud_ref ud 74 Hình 4.17 Đặc tính uq_ref uq 74 Hình 4.18 Phân tích phổ điện áp sau lọc LC 75 ... PHÂN TÍCH TẢI, NGUỒN KHÔNG CÂN BẰNG PHI TUYẾN, L ỰA CHỌN BỘ NGUỒN CẤP CHO MÁY BAY 1.1 KHÁI NIỆM VỀ TẢI, NGUỒN KHÔNG CÂN BẰNG .1 1.2 KHÁI NIỆM VỀ TẢI, NGUỒN KHÔNG CÂN BẰNG 1.2.1 Định nghĩa tải,. .. tải cân không cân bằng Đánh giá phân tích kết quả mơ phỏng CHƯƠNG PHÂN TÍCH TẢI, NGUỒN KHÔNG CÂN BẰNG - PHI TUYẾN, L ỰA CHỌN BỘ NGUỒN CẤP CHO MÁY BAY 1.1 KHÁI NIỆM VỀ TẢI, NGUỒN KHÔNG CÂN... NIỆM VỀ TẢI, NGUỒN KHÔNG CÂN BẰNG 1.2.1 Định nghĩa tải, nguồn không cân dựa vào chênh l? ??ch công suất Trong hệ thống ba pha, tải ba pha khơng cân phân phối không tải ba pha (tức tải không cân bằng)