Giáo trình hệ thống điều khiển số - Phần 2 pptx

Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Hệ thống điều khiển số -Giới thiệu bộ nghịch lưu -Gi ới thiệu về vector quay -Space vector Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Review (1) Mô hình động cơ DC kích từ độc lập Đáp ứng có thời gian lên chậm (đường màu xanh) Ł thiết kế bộ điều khiển để giảm thời gian lên như đường màu đỏ Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Review (2) L = 500 mH, R = 1 Ohm, k a = 20, k m = 1 Với hệ số tắt dần và tần số tự nhiên đã cho, thiết kết bộ điều khiển: Áp dụng cho bộ điều khiển tương tự, tính R1, R2 và C: Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Cấu tạo biến tần Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Cấu tạo biến tần Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Bộ nghịch lưu áp 3 pha Khóa công suất Ngõ ra 3 pha tới động cơ + ++ + − −− − Khóa trên và khóa dưới không thể mở đồng thời (dead band) 6 tín hiệu PWM đ ể điều khiển đóng ngắt khóa công su ất Điện áp DC Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Dạng sóng ra bộ nghịch lưu 3 pha Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Mô hình bộ nghịch lưu DC – AC đơn giản +V= V dc = DC link +V PWM1H PWM1L ĐC KĐB 3pha PWM2H PWM2L PWM3H PWM3L a b c n c b a V ab = V an -V bn Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Sine PWM Tín hiệu reference hình sine, sóng mang tam giác, PWM Điện áp pha V an và V bn , và ñiện áp dây V ab v an v bn Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện  Trạng thái và vector khóa cơ bản Vector đóng ngắt cơ bản s 6 vector tích cực (V 1 ,V 2 , V 3 , V 4 , V 5 , V 6 )  Nằm trên 6 vị trí đỉnh của hình lục giác  Đi ện áp DC được cung cấp cho tải qua các khóa  M ỗi vecto cơ bản (1 to 6) lệch nhau 60 độ s 2 vector zero (V 0 , V 7 )  Nằm tại gốc O với module bằng o  Không có điện áp cấp cho tải 23 ĐIỀU CHẾ VECTOR KHÔNG GIAN SVM [...]... 0 V0 1 0 0 2/ 3 -1 /3 -1 /3 1 0 -1 V1 1 1 0 1/3 1/3 -2 /3 0 1 -1 V2 0 1 0 -1 /3 2/ 3 -1 /3 -1 1 0 V3 0 1 1 -2 /3 1/3 1/3 -1 0 1 V4 0 0 1 -1 /3 -1 /3 2/ 3 0 -1 1 V5 1 0 1 1/3 -2 /3 1/3 1 -1 0 V6 1 1 1 0 0 0 0 0 0 V7 H th ng đi u khi n s V B môn Thi t b đi n us usα usβ Thi t l p • Xác đ nh Vα, Vβ, Vref (giá tr đ nh) và góc α Vref = frefx(V/f) = [Vα Vβ]’ α = wref x T • Xác đ nh các kho ng th i gian T1, T2, T0 ( Ts... PWM1H S1 PWM1L S2 PWM2H S3 PWM3H PWM2L S4 PWM3L C S5 S6 ĐC KĐB 3pha B A U3 U2 U4 U1 TPWM H th ng đi u khi n s U5 B môn Thi t b đi n U6 +V PWM1H S1 PWM1L S2 PWM2H S3 PWM3H PWM2L S4 PWM3L C S5 S6 ĐC KĐB 3pha B A U3 T1= a.TPWM U4 U2 a.U1 TPWM H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n U5 U6 U1 +V PWM1H S1 PWM1L S2 PWM2H S3 PWM3H PWM2L S4 PWM3L C S5 S6 ĐC KĐB 3pha B A U2 U3 b.U2 T1= a.TPWM T2= b.TPWM U4 a.U1... Ts = T0 + T1 + T2) TsVref = TVx + T2Vx ± 60 + To (0000 or 0111 ) 1 T −1 [T1 T2 ] = Ts [Vx Vx±60 ] Vref • Xác đ nh th i gian đóng ng t cho các khóa S1 t i S6 H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n Thi t l p Ts sSector 1 ∫V ref 0 T 1 = ∫ V1dt + 0 T +T2 1 ∫ Ts ∫ V2dt + T1 V0 T +T2 1 ∴Ts ⋅ Vref = (T1 ⋅ V1 + T2 ⋅ V2 ) cos(α) 1  cos(π / 3) 2 2 ⇒ Ts ⋅ Vref ⋅  = T1 ⋅ ⋅ Vdc ⋅   + T2 ⋅ ⋅ Vdc ⋅  ... S3 PWM3H PWM2L S4 PWM3L C S5 S6 ĐC KĐB 3pha B A U2 U3 b.U2 T1= a.TPWM T2= b.TPWM U4 a.U1 TPWM H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n U5 U6 U1 +V PWM1H S1 PWM1L S2 PWM2H S3 PWM3H PWM2L S4 PWM3L C S5 S6 ĐC KĐB 3pha B A U2 U3 b.U2 T1= a.TPWM T2= b.TPWM T0= c.TPWM U4 c.U7 a.U1 TPWM H th ng đi u khi n s B môn Thi5 t b đi n U U6 U1 Dead time Dead Time PWM1H PWM1H PWM1L PWM1L H th ng đi u khi n s B môn Thi... thi t trong stator c a máy KðB, b inverter c n đư c lái v i các switching variable vector [a, b ,c] H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n Bi n đ i abc → αβ β  fα  2  1 f =   β  3 0 α  fa  −1/ 2 −1/ 2      fb  3 / 2 − 3 / 2  fc    β •Khi rotor đ ng cơ quay, reference vector (vector đi n áp stator) cũng ph i quay theo, vì th đi u này đòi h i ph i thay đ i sector khi vector quay quanh... 3) ∴T2 = Ts ⋅ a ⋅ sin (α ) sin (π / 3)   ∴T0 = Ts − (T1 + T2 ),    H th ng đi u khi n s Ts = 1 fs  Vref  , a=  2 Vdc  3  B môn Thi t b đi n 29 Thi t l p 3 ⋅ Ts ⋅ V ref   π n −1   ∴ T1 = sin  − α + π  s T i Sector b t kì  Vdc 3   3 3 ⋅ Ts ⋅ V ref  n  sin π − α  =  Vdc 3   3 ⋅ Ts ⋅ V ref  n n  sin π cos α − cos π sin α  =  Vdc 3 3   3 ⋅ Ts ⋅ V ref   n −1   ∴ T2 =... vector trong h qui chi u tĩnh αβ •Các vector V0 t i V7 chia thành 6 sector, m i sector chi m 600 •Vref đư c tính t 2 vector k nhau và hai vector 0 H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n 22 Nguyên lý va (t ) vb (t) vc (t) b stator voltage vector r vs (t ) s vq ( t ) γ= c H th ng đi u khi n s t 2 3 va (t) s vd (t) v (t) vb (t) c B môn Thi t b đi n a Vector không gian quay H th ng đi u khi n s B môn Thi... 1 → 6 (Sector1 → 6)  ∴ T0 = Ts − T1 − T2 ,   0 ≤ α ≤ 60°   H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n 30 Thi t l p Th i gian đóng ng t c a các khóa (S1 t i S6) (1) (a) Sector 1 H th ng đi u khi n s (b) Sector 2 B môn Thi t b đi n 31 Thi t l p Th i gian đóng ng t c a các khóa (S1 t i S6) (21 ) (c) Sector 3 H th ng đi u khi n s (d) Sector 4 B môn Thi t b đi n 32 Thi t l p Th i gian đóng ng t c a các... khi n s B môn Thi t b đi n Đi u khi n vòng h V/f dùng SVPWM (Fs = 10kHz, f1 = 60Hz) H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n Fs = 10kHz f1= 30Hz Tm V1 (dây) I2 n (vòng/phút) I1 H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n Fs = 20 kHz f1= 25 Hz Tm V1 (dây) I2 n (vòng/phút) I1 H th ng đi u khi n s B môn Thi t b đi n . Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Hệ thống điều khiển số -Giới thiệu bộ nghịch lưu -Gi ới thiệu về vector quay -Space vector Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị. bộ điều khiển: Áp dụng cho bộ điều khiển tương tự, tính R1, R2 và C: Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Cấu tạo biến tần Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Cấu tạo biến tần Hệ. ) Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Vector không gian quay Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Vector khôg gian – dòng điện mỗi pha theo thời gian Hệ thống điều khiển số Bộ