LỜI NÓIĐẦU Sau thời gian học tậpvàtìm hiểumột phầncác kiến thức tại nhà trường, đây là lần đầu tiên em được nhà trường sắp xếp cho đi thực tập thực tế. Đây là thời gian mà em được thực tập thực tế,trau dồi lại những kiến thứcmàmình đã đuợc học, chuẩn bị những kĩ năng cơ bản. Trong đợt thực tập này em đã được học tậprất nhiều những công việc thực tế.Sovới quá trình học tập thì thực tế bên ngoài có khá nhiều điều khác biệt, khi thực tập thì cũng có nhiều điều chưa làm tốt, xongem cũng đã có đượcnhều kinh nghiệm quýbáuvềchuyên môn cũng như các kĩ năng khác. Trong quátrình thưc̣ tâp̣, đươc̣ sựphân côngvà hướng dẫncủa anhĐỗTuấn Anhđang học tập nghiên cứuchương trình thạc sĩtại viện, báo cáo thực tập là kết quả củaquá trìnhthưc̣tập.Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn tới thầyĐàoQuý Thinh và thầyVũ Hoàng Phươngđã tạo điều kiện cho em được thực tậptại viện để cọ xát từ thực tế. Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơnanhĐỗ Tuấn Anhđã nhiệt tình hướng dẫn chỉ bảo em trong thời gian thực tập. Trong quá trình thực tập và làm báo cáo do còn thiếu nhiều kinh nghiệmthực tế nên em không thể tránh khỏi sai sót. Vì vậy, em rất mong nhận được sự góp ý của mọi người để em có thể khắc phục được những nhược điểm và ngày càng hoàn thiện hơn. Chúccácthầy và các anh luôn luôn mạnh khoẻ và thành đạt, chúc việnluôn luôn phát triển, thành công rực rỡ trong tương lai. Em xin chân thành cảmơn
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN BỘ MƠN TỰ ĐỘNG HĨA CƠNG NGHIỆP - - BÁO CÁO THỰC TẬP TỐT NGHIỆP VIỆN KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA hoang.nh161680@sis.hust.edu.vn Giảng viên hướng dẫn : Sinh viên thực : MSSV : Lớp : TS Đào Quý Thịnh Nguyễn Huy Hoàng 20161680 ĐK TĐH02 - K61 TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM VIỆN ĐIỆN Độc lập – Tự – Hạnh phúc BỘ MÔN TỰ ĐỘNG HĨA CƠNG NGHIỆP THƠNG TIN SINH VIÊN THỰC TẬP STT Họ tên Nguyễn Huy Hoàng Ngày sinh 16/08/1998 Lớp SĐT ĐK-TĐH 02 – K61 0339037733 Hà Nội, Ngày Tháng 06 năm 2021 GVHD TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc VIỆN ĐIỆN BỘ MÔN TỰ ĐỐNG HĨA CƠNG NGHIỆP KẾ HOẠCH THỰC TẬP (Từ ngày 06/04/2021 đến ngày 13/06/2021) Họ tên sinh viên thực tập : Nguyễn Huy Hoàng Lớp : Kỹ thuật điều khiển tự động hóa 02 - K61 Bộ mơn : Tự động hóa cơng nghiệp Đơn vị thực tập: Viện Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa Giáo viên hướng dẫn: TS Đào Quý Thịnh Thời gian Nội dung 06/04/2021 - Tập trung phòng 306, học nội quy, quy định an toàn lao động viện 07/04/2021 - Tìm hiểu lượng mặt trời ứng dụng đời sống 08/04/2021-13/06/2021 - Nghiên cứu hỗ trợ vận hành biến đổi DC-DC kiểu Interleaved Boost Full BridgeIntegrated Resonant (BBĐ IBFB/LLC) cho ứng dụng PV Hà Nội, Ngày tháng 06 năm 2021 Giám đốc ĐÁNH GIÁ CỦA ĐƠN VỊ THỰC TẬP Thái độ tác phong thực tập nghề nghiệp: Kiến thức chuyên môn nghề nghiệp: Đánh giá khác: Xác nhận đơn vị thực tập (Ký tên đóng dấu) ĐÁNH GIÁ CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Hà Nội, Ngày tháng 06 năm 2021 Giáo viên hướng dẫn Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Báo Cáo Thực Tập MỤC LỤC LỜI NĨI ĐẦU Phần I: MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU Mục đích thực tập Yêu cầu thực tập Đối với sinh viên Phạm vi thực tập Phần II: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VIỆN Giới thiệu chung PHẦN III: CÔNG VIỆC THỰC TẬP Tổng quan lượng mặt trời 1.1 Tổng quan lượng mặt trời ứng dụng đời sống 4 5 Xây dựng biến đổi DC-DC kiểu Interleaved Boost Full BridgeIntegrated LLC Resonant ( BBĐ IBFB / LLC) cho ứng dụng PV 2.1 Lý chọn cấu trúc IBFB-LLC 2.2 Phân tích chuyển mạch cho cấu trúc IBFB-LLC 12 CHIẾN LƯỢC ĐIỀU KHIỂN VÀ MÔ PHỎNG BỘ BIẾN ĐỔI IBFB-LLC 18 4.1 Chiến lược điều khiển cho BBĐ IBFB-LLC ứng dụng PV nối lưới 18 3.2 Chiến lược điều khiển 19 4.3 Mô hệ thống PV nối lưới ứng dụng BBĐ IBFB-LLC phần mềm Matlab 19 THỰC NGHIỆM BBĐ IBFB-LLC 4.1 Kết thực nghiệm BBĐ IBFB-LLC 5.1.3 Kết thực nghiệm công suất đầu khác 26 26 34 Báo Cáo Thực Tập Bộ môn Tự động hóa cơng nghiệp LỜI NĨI ĐẦU Sau thời gian học tập tìm hiểu phần kiến thức nhà trường, lần em nhà trường xếp cho thực tập thực tế Đây thời gian mà em thực tập thực tế, trau dồi lại kiến thức mà đuợc học, chuẩn bị kĩ Trong đợt thực tập em học tập nhiều cơng việc thực tế So với q trình học tập thực tế bên ngồi có nhiều điều khác biệt, thực tập có nhiều điều chưa làm tốt, xong em có nhều kinh nghiệm quý báu chuyên môn kĩ khác Trong quá trình thực tập, được sự phân công hướng dẫn của anh Đỗ Tuấn Anh học tập nghiên cứu chương trình thạc sĩ viện, báo cáo thực tập kết trình thực tập Qua đây, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Đào Quý Thinh thầy Vũ Hoàng Phương tạo điều kiện cho em thực tập viện để cọ xát từ thực tế Đặc biệt, em xin gửi lời cảm ơn anh Đỗ Tuấn Anh nhiệt tình hướng dẫn bảo em thời gian thực tập Trong trình thực tập làm báo cáo thiếu nhiều kinh nghiệm thực tế nên em khơng thể tránh khỏi sai sót Vì vậy, em mong nhận góp ý người để em khắc phục nhược điểm ngày hoàn thiện Chúc thầy anh luôn mạnh khoẻ thành đạt, chúc viện luôn phát triển, thành công rực rỡ tương lai Em xin chân thành cảm ơn Báo Cáo Thực Tập Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Phần I: MỤC ĐÍCH VÀ U CẦU Mục đích thực tập - Thực phương châm giáo dục, kết hợp lý luận với thực tiễn, học đôi với hành, vận dụng kiến thức học trường vào thực tế, từ giúp sinh viên có dịp củng cố, đào sâu mở rộng tích lũy kinh nghiệm thực tế - Rèn luyện tác phong, ý thức chấp hành nội qui, kỷ luật, ý thức trách nhiệm công việc, lịng u nghề, tính tự giác, kỷ luật đạo đức nghề nghiệp an toàn lao động - Biết cách sử dụng máy móc, thiết bị sản xuất tự động hóa - Rèn luyện kỹ nghề nghiệp Yêu cầu thực tập - Đối với sinh viên Sinh viên phải hiểu mục đích nội dung đợt thực tập Chấp hành nghiêm chỉnh phân công môn giáo viên hướng dẫn Sinh viên phải nắm vững toàn kiến thức học trường Tuyệt đối tuân theo hướng dẫn, nội quy nơi sinh viên đến thực tập Phải bảo đảm an toàn lao động vệ sinh công nghiệp Phạm vi thực tập Thăm quan kiến tập đồng thời trực tiếp tham gia trình thiết kế, chế tạo sản phẩm giám sát bảo đơn vị thực tập, qua tìm hiểu: - Các máy móc đơn vị thực tập - Các sản phẩm quy trình sản xuất sản phẩm Báo Cáo Thực Tập Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp - Phần II: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VIỆN Giới thiệu chung Viện kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa (Institute for Control Engineering and Automation- ICEA) đơn vị cấp thuộc Trường Đại học Bách khoa Hà Nội Viện có đơn vị chun mơn gồm Phịng nghiên cứu chun mơn, Văn phịng Viện, Trung tâm máy tính, phịng thí nghiệm chun ngành xưởng gia cơng chế tạo thử ICEA có mục tiêu trở thành đơn vị Nghiên cứu khoa học - Chuyển giao công nghệ trình độ cao có uy tín ngồi nước, đóng vai trị quan trọng vào q trình nghiên cứu, phát triển ứng dụng công nghệ lĩnh vực Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa (KT ĐK&TĐH) ngang tầm khu vực quốc tế; địa đầu tư, hợp tác Nghiên cứu khoa học chuyển giao công nghệ (NCKH CGCN) hấp dẫn, tin cậy với tổ chức doanh nghiệp nước quốc tế, góp phần quan trọng nghiệp phát triển kinh tế - xã hội, cơng nghiệp hóa, đại hóa đất nước, giữ gìn an ninh, quốc phòng; sở hỗ trợ đào tạo Thạc sĩ, Tiến sĩ trình độ cao, đạt tiêu chuẩn quốc tế, có uy tín lĩnh vực KT ĐK&TĐH Báo Cáo Thực Tập Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Hình 3.6 Đồ thị điện áp, dịng điện, cơng suất mảng PV1 thay đổi cường độ xạ cơng suất đầu IBFB-LLC1 Hình 3.7 Đồ thị điện áp, dịng điện, cơng suất mảng PV2 thay đổicường độ xạ công suất đầu IBFB cường độ xạ công suất đầu IBFB-LLC2 Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Báo Cáo Thực Tập Hình 3.8 Đồ thị điện áp, dịng điện, công suất mảng PV3 thay đổi nhiệt độ cơng suất đầu IBFB-LLC3 Hình 3.9 Đầu khối MPPT Báo Cáo Thực Tập Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Các hình 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9 cho thấy ba IBFB-LLC với thông số điều kiện mảng PV đầu vào khác nhau, MPPT độc lập hoạt động hiệu giúp tối ưu công suất dãy pin mặt trời điều kiện tác động mơi trường thay đổi Kết luận: Vậy thấy MPPT cho chất lượng điều khiển tốt giúp tối ưu công suất pin mặt trời, nâng cao hiệu suất hệ thống BBĐ DC/AC hoàn thành tốt nhiệm vụ, điện áp bus DC cân 600VDC, kết hợp lại tạo nên hệ thống PV nối lưới hoạt động ổn định đảm bảo yêu cầu công suất hiệu suất cao Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Báo Cáo Thực Tập THỰC NGHIỆM BBĐ IBFB-LLC 4.1 Kết thực nghiệm BBĐ IBFB-LLC 4.1.1 Mơ hình thực nghiệm Bộ biến đổi IBFB – LLC thiết kế dựa sở lý thuyết trình bày chi tiết chương Mạch thực nghiệm thiết kế phần mềm Altium designer Hình 4.1 Hình ảnh 3D mạch lực Altium Báo Cáo Thực Tập Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Hình 4.2 Mạch lực biến đổi IBFB-LLC Hình 4.4 Mạch điều khiển biến đổi IBFB-LLC Báo Cáo Thực Tập Bộ môn Tự động hóa cơng nghiệp Hình 4.5 Hệ thống thực nghiệm Các thông số thực tế phần tử biến đổi IBFB-LLC mơ hình thực nghiệm thể bảng 4.1 Bảng 5.1 Thông số thực tế phần tử biến đổi IBFB-LLC Sau hệ thống thực nghiệm vòng hở kiểm tra, biến đổi đưa vào chạy thực tế Nguồn phát xung lấy từ card DSP Lauchpad TMS320F2837s, điện áp chiều lấy từ nguồn chuẩn Kết đo đạc lấy oscilloscope Với tần số phát xung 50kHz chế độ vận hành khác Kịch mô phỏng: chạy biến đổi với công suất đầu 5000W điện áp Vout = 600V Thay đổi điện áp đầu vào dải từ 140-520V, kiểm tra kết ZVS van MOSFET phía sơ cấp Dưới hình ảnh kết chuyển mạch van theo trường hợpKịch mô phỏng: chạy biến đổi với công suất Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Báo Cáo Thực Tập đầu 5000W điện áp Vout = 600V Thay đổi điện áp đầu vào dải từ 140-520V, kiểm tra kết ZVS van MOSFET phía sơ cấp Dưới hình ảnh kết chuyển mạch van theo trường hợp Với D= 0.3, ứng với Vin=140V Hình 4.5 Chuyển mạch ZVS Van S1, S2 Hình 4.6 Chuyển mạch ZVS Van S3, S4 Báo Cáo Thực Tập Bộ môn Tự động hóa cơng nghiệp Với trường hợp D=0.4 ứng với điện áp Vin = 166 Hình 4.7 Chuyển mạch ZVS van S1, S2 Hình 4.8 Chuyển mạch ZVS van S3, S4 Bộ mơn Tự động hóa công nghiệp Báo Cáo Thực Tập Với trường hợp D=0.5 ứng với Vin = 200V Hình 4.9 Chuyển mạch ZVS van S1, S2 Hình 4.10 Chuyển mạch ZVS van S3, S4 Báo Cáo Thực Tập Bộ môn Tự động hóa cơng nghiệp Với trường hợp D=0.6 ứng với điện áp vào Vin = 252V Hình 4.11 Chuyển mạch ZVS van S1 Hình 4.12 Chuyển mạch ZVS van S2 Hình 4.13 Chuyển mạch ZVS van S3 Hình 4.14 Chuyển mạch ZVS van S4 Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Báo Cáo Thực Tập Với trường D=0.7, ứng với áp vào Vin = 330V Hình 4.15 Chuyển mạch ZVS van S1, S2 Hình 4.16 Chuyển mạch ZVS van S3, S4 Với trường hợp D = 0.83, ứng với điện áp vào Vin = 520V Báo Cáo Thực Tập Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Hình 4.17 Chuyển mạch ZVS van S2 S4 Ta dễ dàng nhận thấy tất van chuyển mạch mềm ZVS toàn dải điện áp vào, đạt yêu cầu mục tiêu đề Đây kết việc điều khiển deadtime hợp lý Kết hợp với ưu điểm tụ kí sinh van siC nhỏ, lượng lưu trữ tụ kí sinh giải phóng nhanh tạo điều kiện chuyển mạch mềm ZVS dễ dàng Nhận xét: Như với kết trình bày, thấy BBĐ IBFBLLC đạt yêu cầu đề với mức công suát đạt đủ 5000W, van bán dẫn đạt chuyển mạch mềm ZVS toàn dải điện áp đầu vào từ 140-520V 5.1.3 Kết thực nghiệm công suất đầu khác Kịch thực nghiệm: chạy biến đổi với công suất đầu 2.5kW, 3.8kW, 4.6kW 5.1kW cách thay đổi tải trở Tất kịch chạy điện áp Vout = 600V.Giá trị hệ số điều chế giữ nguyên D=0.4 tất kịch bản, kiểm tra kết ZVS van MOSFET phía sơ cấp Dưới kết chuyển mạch van S1 S2 nhánh với công suất đầu khác Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Báo Cáo Thực Tập - Công suất đầu 2.5kW Với công suất đầu Pout=2.5kW ứng với tải trở R=144Ω Kết thực nghiệm cho thấy van đạt chuyển mạch mềm ZVS Các giá trị gai điện áp đạt giới hạn cho phép Dưới hình ảnh chuyển mạch van S1 S2 Hình 4.18 Chuyển mạch ZVS van S1 S2 - Công suất đầu 3.8kW Với công suất đầu Pout=3.8kW ứng với tải trở R=94Ω Kết thực nghiệm cho thấy van đạt chuyển mạch mềm ZVS Các giá trị gai điện áp đạt giới hạn cho phép Hình 4.19 Chuyển mạch ZVS van S1 S2 Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp Báo Cáo Thực Tập - Công suất đầu 4.6kW Với công suất đầu Pout=4.6kW ứng với tải trở R=78Ω Kết thực nghiệm cho thấy van đạt chuyển mạch mềm ZVS Hình 4.20 Chuyển mạch ZVS van S1 S2 - Công suất đầu 5kW Tại công suất đầu 5kW ứng với giá trị trở R=72Ω Kết thực nghiệm cho thấy van đạt chuyển mạch mềm ZVS Hình 4.21 Chuyển mạch ZVS van S1 S2 - Hiệu suất thực nghiệm công suất khác Tiến hành đo hiệu suất BBĐ theo điện áp, thu đồ thị Hình 4.22 Hiệu suất BBĐ IBFBP-LLC theo công suất Báo Cáo Thực Tập Bộ mơn Tự động hóa cơng nghiệp PHẦN IV: KẾT LUẬN Trong tháng thực tập viện Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa chúng em tìm hiểu nhiệm vụ, vị trí, cấu tổ chức viện Với hướng dẫn tận tình thầy cô anh viện, nên em hiểu rõ thiết bị, qui trình thiết kế chế tạo sản phẩm tự động hóa, qui trình hoạt động máy móc, an toàn lao động bảo hộ lao động sản xuất Đặc biệt sau thực tập viện em có thể: Hiểu hoạt động tổ chức tổ bảo trì, bảo dưỡng nơi thực tập sản xuất: an tồn lao động, qui trình sản xuất , qui trình tự động hóa Hiểu phương pháp thiết kế chế tạo thực tế Thực hành trực tiếp tham gia lập trình, thực nghiệm Thực tập vận hành thiết bị cho phép giám sát người có trách nhiệm hướng dẫn nơi thực tập Mặc dù thời gian thực tập khơng nhiều chúng em có hội nói chuyện, trao đổi với anh có nhiều kiến thức kinh nghiệm Các anh giúp em tìm điểm mạnh, điểm yếu em cảm thấy ngày phù hợp với nghành nghề chọn Ngồi kết thu em số hạn chế chưa áp dụng hết kiến thức học, có nhiều thiếu sót kiến thức thời gian thực tập có hạn nên chưa có đề xuất mang tính sáng tạo cơng việc Một lần em xin chân thành cảm ơn anh Đỗ Tuấn Anh, anh lab, giúp chúng em hoàn thành tốt đợt thực tập Em xin chân thành cảm ơn! ... quy trình sản xuất sản phẩm Báo Cáo Thực Tập Bộ môn Tự động hóa cơng nghiệp - Phần II: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VIỆN Giới thiệu chung Viện kỹ thuật Điều khiển Tự động hóa (Institute for Control Engineering... Nguyễn Huy Hoàng Lớp : Kỹ thuật điều khiển tự động hóa 02 - K61 Bộ mơn : Tự động hóa cơng nghiệp Đơn vị thực tập: Viện Kỹ Thuật Điều Khiển Và Tự Động Hóa Giáo viên hướng dẫn: TS Đào Quý Thịnh Thời... Tự động hóa cơng nghiệp Báo Cáo Thực Tập MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Phần I: MỤC ĐÍCH VÀ YÊU CẦU Mục đích thực tập Yêu cầu thực tập Đối với sinh viên Phạm vi thực tập Phần II: GIỚI THIỆU SƠ LƯỢC VỀ VIỆN