Đồ án điện tử công suất:Đề tài: Tính toán thiết kế bộ biến tần cầu một pha sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM. Mô phỏng bằng matlab SimulinkP=3KW Khoa điện Đại học bách khoa Đà Nẵng
Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS LỜI NÓI ĐẦU Điện tử công suất lĩnh vực kỹ thuật đại, nghiên cứu ứng dụng linh kiện bán dẫn công suất làm việc chế độ chuyển mạch trình biến đổi điện Ngày nay, không riêng nước phát triển, nước ta thiết bị bán dẫn thâm nhập vào ngành công nghiệp lĩnh vực sinh hoạt Các xí nghiệp, nhà máy như: ximăng, thủy điện, giấy, đường, dệt, sợi, đóng tàu… sử dụng ngày nhiều thành tựu công nghiệp điện tử nói chung điện tử công suất nói riêng Đó minh chứng cho phát triển ngành công nghiệp Với mục tiêu công nghiệp hoá đại hoá đất nước, ngày có nhiều xí nghiệp mới, dây chuyền sử dụng kỹ thuật cao đòi hỏi cán kỹ thuật kỹ sư điện kiến thức điện tử công suất Cũng với lý đó, chúng em làm đồ án môn học điện tử công suất Nhiệm vụ: ” ThiÕt kÕ vµ m« pháng biÕn tÇn cÇu pha.” Mặc dù dành nhiều cố gắng xong không tránh khỏi sai sót định, em mong góp ý thầy, cô Cuối em xin chân thành cảm ơn Thầy cô khoa, đặc biệt TS Nguyễn Hoàng Mai giúp em hoàn thành đồ án môn học Đà Nẵng, ngày 17 tháng 11 năm 2014 Sinh viên thực Hoàng Thanh Tú SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai MỤC LỤC SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang GVHD: TS Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ NGHỊCH LƯU VÀ BIẾN TẦN 1.1 TỔNG QUAN VỀ NGHỊCH LƯU VÀ BIẾN TẦN 1.1.1 Bộ nghịch lưu Nghịch lưu độc lập (NLĐL) thiết bị để biến đổi lượng dòng điện chiều thành lượng dòng điện xoay chiều với tần số cố định thay đổi PDC NGHỊCH LƯU f=0 ĐỘC LẬP PAC f=var f=const Trong hệ thống chỉnh lưu có nghịch lưu nghịch lưu phụ thuộc biến đổi lượng chiều (DC) thành lượng điện xoay chiều (AC), tần số điện áp dòng điện xoay chiều tần số thay đồi lưới điện Hơn hoạt động nghịch lưu phải phụ thuộc vào điện áp lưới tham số điều chỉnh góc điều khiển α đuợc xác định theo tần sổ pha lưới xoay chiều Nghịch lưu độc lập hoạt động với tần số mạch điều khiển định thay đổi tuỳ ý, tức độc lập với lưới điện Nghịch lưu độc lập phân thành ba loại: NLĐL điện áp: cho phép biến đổi từ điện áp chiều E thành nguồn điện áp xoay chiều có tính chất điện áp lưới: trạng thái không tải cho phép trạng thái ngắn mạch tải cố PDC ̴ f=0 E PAC NLĐL Uac ̴ f≠0 NLĐL điện áp SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang Tải Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS NLĐL dòng điện: cho phép biến nguồn dòng chiều thành nguồn dòng điện xoay chiều PDC ̴ f=0 PAC NLĐL I Iac ̴ Tải f≠0 NLĐL dòng điện NLĐL cộng hưởng: có đặc điểm hoạt động hình thành mạch vòng dao động cộng hưởng RLC Tải NLĐL lả thiết bị điện xoay chiều pha hay ba pha, NLĐL chế tạo hai dạng NLĐL pha NLĐL ba pha Van bán dẫn sử dụng NLĐL phụ thuộc loại nghịch lưu: Với NLĐL điện áp, van hoạt động tác động sức điện động chiều E, điều tương tự van băm xung chiều, thích hợp phải van điêu khiên hoàn toàn: loại transistor BT, MOSFET, IGBT hay GTO Với NLĐL dòng điện NLĐL cộng hưởng, tính chất mạch cho phép ứng dụng tốt van bán điều khiển thyristor nên chúng thường dùng 1.1.2 Bộ biến tần Biến tần thiết bị biến đổi lượng dòng điện xoay chiều tần số sang lượng dòng điện xoay chiều tẩn số khác PAC U1, f1,m1 SVTH: Hoàng Thanh Tú BIẾN TẦN PDC U2,f2,m2 Trang Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS 1.1.2.1 Biến tần gián tiếp PAC PDC CHỈNH LƯU PDC PAC LỌC MỘT CHIỀU NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP U1, f1,m1 U 2,f2,m2 Cấu trúc thông dụng biến tần gián tiếp hình, qua ta thấy để tạo nguồn xoay chiều tần số khác với đầu vào phải tiến hành hai trình biến đổi lượng; chỉnh lưu biến lượng xoay chiều chiều, sau nghịch lưu để biến đổi ngược lại Biến tần gọi biến tần cỏ khâu trung gian chiều theo sơ đồ cẩu trúc biến đổi lượng Việc sử dụng NLĐL làm biến đổi tần số đầu cho phép biến tần loại cỏ khả thay đổi tẩn số phạm vi rộng độc lập, ưu điểm chủ yếu đem đến ứng dụng rộng rãi cùa thực tế Nhược điểm biến tần gián tiếp hiệu suất không thật cao trình biến đổi lượng hai lần Khối chỉnh lưu biến tần gián tiếp chỉnh lưu điều khiển hay không điều khiến tuỳ thuộc vào loại nghịch lưu độc lập dùng công suất tải a Biến tần gián tiếp sử dụng nghịch lưu độc lập điện áp: đòi hỏi nguồn chiều có độ đập mạch nhỏ ổn định, thường dùng chỉnh lưu điốt với khâu lọc chiều kiểu C lọc LC cỏ cấu trúc hình, chỉnh lưu điều khiển dùng độ đập mạch điện áp xấu nhiều (tăng mạnh) điều chỉnh giảm điện áp chiều PAC U1, f1,m1 PDC P DC PDC PAC CHỈNH LƯU LỌC MỘT CHIỀU NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP ĐIỐT (C ; LC) ĐIỆN ÁP LỌC TẦN SỐ 2 U , f ,m • Với cấu trúc này, mạch điều khiển tác động vào khối nghịch SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS lưu độc lập điện áp để đảm bảo yêu cầu tần số điện áp tải, mạch điều khiển phức tạp Với tải công suất trung bình lớn phải dùng chinh lưu cầu nhiều pha: m2=6,12 để vừa giảm hệ số đập mạch không cần tụ lọc lớn, vừa cải thiện đáng kể hệ số méo dòng điện tiêu thụ từ lưới xoay chiều • Với tải công suất không lớn, nhiệm vụ điều chỉnh ổn định điện áp thông qua điều khiển diện áp chiều cách đưa thêm vào băm xung chiều sau chỉnh lưu điôt lọc Đôi băm xung chiều dùng đế tăng điện áp (băm xung kiểu song song) cho trường hợp nguồn xoay chiều thấp giá trị cần có b Biến tần gián tiếp sử dụng nghịch lưu độc lập dòng điện: đòi hỏi nguồn dòng chiều, sau chỉnh lưu cho phép nhận điện áp dòng, để chuyển đổi thành nguồn dòng buộc phải thực đồng thời hai biện pháp: • Sử dụng lọc điện cảm với giá trị lớn để làm độ đập mạch dòng điện nhỏ, tương ứng dòng không đổi tức có nguồn dòng Tuy nhiên điện cảm lọc không cho phép ổn định điểu chỉnh dòng ra, cần biện pháp thứ hai • Dùng chỉnh lưu điều khiển để tự động điều chỉnh điện áp chỉnh lưu theo biến động tải nguồn hệ thống kín với phản hồi dòng điện để đảm bảo vừa điểu chỉnh dòng theo yêu cầu công nghệ, vừa ổn định dòng chống biến động PAC CHỈNH LƯU PAC P AC LỌC MỘT CHIỀU (L) PNGHỊCH AC LƯU ĐỘC LẬP TẢI U2, f2, m2 Như biến tần dùng nghịch lưu dòng điện có cấu trúc U1, f1,m1 ĐIỀU KHIỂN DÒNG ĐIỆN hình Trạng thái không tải với nguồn dòng cấm (trạng thái cố) nên biến tần hoạt động đà nối tải c Biến tần gián tiếp sử dụng nghịch lưu độc lập cộng hưởng: SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS hoạt động với nguồn áp hay nguồn dòng nói chung thường sử dụng chỉnh lưu điều khiển NLĐL cộng hưởng hay ứng dụng cho thiết bị gia nhiệt tần số nên thường sử dụng loại pha 1.1.2.2 Biến tần trực tiếp Biến tần trực tiếp dùng nguyên tắc sau: • Dùng hai chỉnh lưu loại, đầu đấu ngược cực tính • Mỗi chỉnh lưu đảm nhận dấu điện áp cho hai chạy tạo thành điện áp hai dấu (xoay chiều) đầu Sử dụng nguyên tắc đạt hiệu suất cao không cần biến đổi lượng hai lần, nhiên loại có số nhược điểm như: tần số phụ thuộc tần số nguồn; điều chỉnh tần số trơn khỏ khăn, số lượng van lớn, muốn đạt tiêu chất lượng tốt biến tần gián tiếp toàn hệ thống (cả lực điều khiển) phức tạp NLĐL biến tần sử dụng rộng rãi lĩnh vực cung cấp điện, hệ điều khiển tốc độ động điện xoay chiều, truyền tải điện HVDC, luyện kim, biến đối cho nguồn lượng SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS 1.2 BỘ NGHỊCH LƯU ĐỘC LẬP ĐIỆN ÁP MỘT PHA 1.2.1 Nguyên lý hoạt động tham số NLĐL điện áp pha dùng sơ đồ cầu, bán cầu hay tia, Tuy nhiên dạng điện áp nên ta xét sơ đồ cầu NLĐL điện áp pha sơ đồ cầu Các van hoạt động theo cặp T1, T2 T3,T4; hai cặp van dẫn khoảng thời gian nửa chu kỳ điện áp Điện áp có dạng xung chữ nhật với giá trị ±E Điện áp thoả mãn điều kiện điện áp xoay chiều tuần hoàn là: • Điện áp có hai dấu dương âm; • Giá trị trung bình không; • Sau nửa chu kỳ có giá trị ngược dấu: u(t) = u(t + T/2); • Sau chu kỳ lặp lại trạng thái: u (t) = u(t + T) SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Tuy nhiên điện áp hình sin, thành phần u, i có chu kỳ chu kỳ điều khiển có sóng hài bậc cao Biểu thức chung sóng hài Như để có điện áp hình sin cần chọn ra, lọc tần số mong muốn đầu NLĐL điện áp có lọc tần số Để đánh giá dạng điện áp khác (méo) so với hình sin mong muốn cần sử dụng tham số sau: Hệ số sóng hài bậc k , tỉ số trị số hiệu dụng sóng hài bậc k với sóng hài bản: (1.2) Hệ sô méo bậc k (Distortion Factor k-harmonic): (1.3) Hệ sổ méo (Distortion Factor): Hệ số méo tổng (Total Harmonic Distortion-THD): (1.5) Ảnh hưởng lớn đến dạng sin điện áp sóng hải gần với sóng bản, phân tích thường ý chủ yếu đến sóng hài bậc thấp này, gọi LOH (Lowest - Order Harmonic) Các sóng hài cỏ biên độ nhỏ 3% biên độ sóng hài (HFk < 0,03) bỏ qua không xét đến với LOH, lúc coi điện áp hinh sin hoàn chỉnh không méo Việc phân tích tính toán qui luật dòng điện xác thực hiện, song cho biểu thức phức tạp, thực tế thường đơn giản hoá, NLĐL điện áp sử dụng phương pháp “sóng hài bản” Trong phương pháp coi điện áp chửa thành phần bậc (u1) hình SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS sin hoàn chỉnh, nhờ có thề giải mạch theo cách Giải: mạch điện hình sin quen thuộc Theo (1.1) có điện áp với k =1: Dưới tác động điện áp dòng tải biến thiên hình sin với qui luật: (1.7) đó: , (1.6) π 2π Dạng biến thiên điện áp ra, dòng thực theo phương pháp sóng hài Dạng biến thiên điện áp ra, dòng thực theo phương pháp sóng hài trình bày hình, qua thấy điểm dòng điện thực qua điểm không gần với trường hợp coi dòng điện hình sin Từ dễ dàng xác định dòng trung bình qua van, transistor dẫn dòng điôt vậy: (1.8) SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 10 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Sơ đồ nguyên lý: Hình 3.14 Sơ đồ nguồn nuôi cho mạch cách ly Do dòng điện cấp cho phần cách ly không cần lớn nên ta ổn áp Diode Zener mạch IGBT IBGT có chung cực E nên ta dùng chung nguồn cho phần cách li Vì cần nguồn cho phần cách li Máy biến áp: Máy biến áp sử dụng cho mạch điều khiển máy biến áp điểm có điện áp cuộn dây 20V Điện áp định mức sơ cấp 220V Dòng điện thứ cấp định mức 2A Máy biến áp cho phần cách ly yêu cầu thấp ta chọn điện áp định mức thứ cấp 18V Dòng thứ cấp định mức 0.5A CHƯƠNG 4: MÔ PHỎNG DẠNG SÓNG ĐẦU RA VỚI CÁC LOẠI TẢI BẰNG MATLAB SIMULINK 4.1 Sơ đồ mạch mô Hình 4.1 Sơ đồ mạch mô Matlab Simulink SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 33 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Hình 4.2 Sơ đồ điều khiển PWM 4.2 Kết mô với tải R-L đèn tuýp Mô tần số 100Hz SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 34 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai Dạng điện áp dòng điện đầu Phổ sóng hài điện áp dòng điện Mô tần số 50Hz SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 35 GVHD: TS Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Dạng điện áp dòng điện đầu Phổ sóng hài điện áp dòng điện Mô tần số 10Hz SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 36 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Dạng điện áp dòng điện đầu Phổ sóng hài điện áp dòng điện Đặc điểm với tải R-L - Điện cảm tải lớn độ đập mạch dòng điện tải giảm giảm nên dòng gần với hình sin - Khi tăng tần số, độ đập mạch dòng điện nhỏ nên dòng tải gần với hình sin Kết mô phỏng: - Kết mô cho thấy nhờ áp dụng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM dòng điện tải gần với hình sin tần số - Hệ số méo dòng điện tổng THDI tăng dần tần số giảm dần - Hệ số méo điện áp tổng THDU tăng dần giảm tần số - Biên độ sóng hài có tần số bội số tần số sóng mang lớn Nhận xét: - Hệ số méo điện áp tăng tần số giảm tần số thấp lọc tần số đầu lọc chiều đầu vào làm việc hiệu Ta giảm hệ số SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 37 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS méo cách tăng giá trị phần tử lọc nhiên điện áp rơi lọc giá thành biến tần tăng cao Cuộn cảm khó chế tạo - Do tần số sóng mang thay đổi dải rộng (từ 400-4000Hz) nên lọc chặn tần số sóng mang khó áp dụng Ta phải chấp nhận sóng hài lớn Kết luận: Với tải đèn tuýp độ méo điện áp dòng điện mô chấp nhận 4.3 Kết mô với tải R bếp điện Mô tần số 10Hz SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 38 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Dạng điện áp dòng điện đầu Phổ sóng hài điện áp dòng điện Mô tần số 100Hz SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 39 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Dạng điện áp dòng điện đầu Phổ sóng hài điện áp dòng điện Đặc điểm tải R: - Dạng điện áp dòng điện tải - Điện áp dòng điện tải pha Kết mô phỏng: - Kết mô cho thấy nhờ sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM lọc đầu ra, dòng điện điện áp gần với hình sin - Độ méo điện áp dòng điện tổng tần số - Ở tần số thấp độ méo điện áp dòng điện lớn Nhận xét: - Hệ số méo điện áp dòng điện tổng lớn tần số thấp Ta giảm hệ số méo cách tăng giá trị phần tử lọc nhiên điện áp rơi lọc giá thành biến tần tăng cao SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 40 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS - Do tần số sóng mang thay đổi dải rộng (từ 400-4000Hz) nên lọc chặn tần số sóng mang khó áp dụng Ta phải chấp nhận sóng hài bậc cao lớn Kết luận: Với tải bếp điện không yêu cầu khắt khe điện áp dòng điện độ méo điện áp dòng điện mô hoàn toàn chấp nhận 4.4 Kết mô với tải động Mô tần số 10Hz Dạng điện áp dòng điện đầu SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 41 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Phổ sóng hài điện áp dòng điện Mô tần số 100Hz SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 42 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Dạng điện áp dòng điện đầu Phổ sóng hài điện áp dòng điện Đặc điểm với tải Động Cơ: - Điện cảm động lớn nên dòng gần với hình sin - Khi tăng tần số, độ đập mạch dòng điện nhỏ nên dòng tải gần với hình sin Kết mô phỏng: Hệ số méo dòng điện tổng THDI tăng dần tần số giảm dần - Hệ số méo điện áp tổng THDU tăng dần giảm tần số - Biên độ sóng hài có tần số bội số tần số sóng mang lớn Nhận xét: - Ở tần số thấp sóng hài dòng điện điện áp tải cao - Do tần số sóng mang thay đổi dải rộng (từ 400-4000Hz) nên lọc chặn tần số sóng mang khó áp dụng Ta phải chấp nhận sóng hài lớn Kết luận: SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 43 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Ở tần số thấp sóng hài dòng điện điện áp lớn nên với tải nhạy cảm với sóng hài động hoạt động lâu tổn hao lớn gây phát nóng thiết bị Ở tần số cao động hoạt động lâu 4.5 Kết mô với tải mạ điện R-C-E Mô tần số 10Hz SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 44 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Dạng điện áp dòng điện tải Phổ sóng hài điện áp dòng điện tải Mô tần số 100Hz SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 45 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Dạng điện áp dòng điện tải Phổ sóng hài điện áp dòng điện tải Đặc điểm tải R-C-E: - Dòng điện sớm pha điện áp - Có điện áp ngược đặt tải Kết mô phỏng: - Kết mô cho thấy tần số thấp độ đập mạch dòng điện lớn - Ở tần số 100Hz dòng điện điện áp gần với hình sin, Hệ số méo tổng nhỏ Nhận xét: - Ở tần số thấp độ đập mạch dòng điện lớn tượng phóng nạp liên tục tụ điện tải - Khi tăng tần số độ đập mạch dòng điện giảm chu kỳ phóng nạp tụ ngắn Kết luận: SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 46 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Với tải mạ điện, sóng hài bậc cao không ảnh hưởng nhiều đến chất lượng mạ nên sử dụng biến tần tần số SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 47 [...]... mạch cần thiết kế ta chọn IGBT làm phần tử đóng cắt 2.3 THIẾT KẾ MẠCH ĐỘNG LỰC 2.3.1 Tính toán bộ nghịch lưu 2.3.1.1 Chon hệ số điều biến tần số SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 18 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Hệ số điều biến tần số là tỉ số giữa tần số sóng mang và tấn số sóng điều biến Trong đó: : tần số sóng mang : tần số sóng diều biến Hệ số điều biến tần số có một ý nghĩa... sin ngược pha nhau và chỉ một xung tam giác cao tần hoặc có thể làm ngược lại: chỉ dùng một sóng điều chế hình sin và hai xung tam giác ngược pha nhau Một cách khác để nhận được điện áp môt cực tính là chỉ dùng một hình sin, nhưng xung tam giác được dịch chuyển để luôn cùng dấu với điện áp hình sin 2.2.1.3 Chọn phương án điều chế SWPM Phương pháp điều chế SWPM hai cực tính: • Ưu điểm: Có mạch điều khiển... điều khiển đơn giản do điều khiển 2 van đồng thời • Nhược điểm: Phổ sóng hài lớn hơn điều chế một cực tính Phương pháp điều chế SWPM một cực tính: • Ưu điểm: Phổ sóng hài tốt hơn điều chế hai cực tính • Nhược điểm: Mạch điều khiển phức tạp hơn do phải điều khiển các van riêng biệt Từ so sánh trên ta chọn phương án điều chế SWPM một cực tính 2.2.2 Chọn thiết bị bán dẫn đóng cắt Tần số điện áp ra có giá... trong điều khiển giảm Khi tần số đầu ra yêu cầu càng thấp thì sóng hài xuất hiện càng nhiều và khi tốc độ cận không thì hai bộ nghịch lưu dạng này mất khả năng kiểm soát tốc độ, đặc biệt là bộ nghịch lưu nguồn dòng Bộ nghịch lưu điều biến độ rộng xung ra đời khắc phục được nhược điểm của hai bộ nghịch trên Dạng sóng đầu ra của bộ nghịch lưu điều biến độ rộng xung (PWM - Pulse Width Modulation) được điều. .. trong một khoảng dẫn của van, van không dẫn liên tục mà đóng cắt rất nhiều lần với độ rộng xung dẫn bám theo giá trị tức thời của hình sin có tần số bằng tần số sóng hài cơ bản T1,T2 Ura T3,T4 Hình 2.3: Điều chế SPWM hai cực tính SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 14 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS Hình 2.3 minh họa phương pháp điều chế hình sin hai cực tính sử dụng xung tam giác tần. .. bán dẫn trong bộ nghịch lưu là: Tần số chuyển mạch nhỏ nhất của van bán dẫn trong bộ nghịch lưu: 2.3.1.2 Chon hệ số điều biến biên độ Hệ số điều biến biên độ là tỷ số giữa biên độ điện áp sóng điều chế và biên độ điện áp sóng mang: Trong đó: : Biên độ sóng điều chế : Biên độ sóng mang Bình thường < 1; nếu > 1 gọi là quá điều chế làm giảm chất lượng điện áp ra Hệ số điều biến biên độ là một đại lượng... phương pháp nghịch lưu PWM Việc chọn hệ số điều biến sẽ quyết định chất lương và giá thành của bộ nghịch lưu Tần số chuyển mạch van càng lớn độ méo hài càng giảm, tuy nhiên tần số này bị hạn chế bởi khả năng đóng/cắt của van lực, mặt khác tổn thất chuyển mạch và nhiễu cao tần trong công nghiệp cũng tăng nhanh theo Vì vậy thiết bị công suất có tần số điều chế thường dưới 10kHz Ta chọn = 40 Khi đó tần. .. (gọi là sóng điều chế - modulation), điểm cắt nhau giữa 2 điện áp này là điểm chuyển đổi trạng thái của 2 cặp van cho nhau Điện áp ra không chỉ còn hai xung chữ nhật với điện áp +E hay –E mà là một dãy xung có độ rộng biến thiên theo qui luật của sóng điều chế hình sin Điện áp ra ở mỗi nửa chu kỳ luôn tồn tại cả hai dấu ±E nên được gọi là điều chế hai cực tính 2.2.1.2 Điều chế PWM hình sin một cực tính... dòng cho bộ biến tần - Dòng tải định mức của bộ biến tần là 13,6A Ta chọn cầu chì 18A mắc ở đầu ra tải của bộ biến tần - Dòng định mức phía sơ cấp của máy biến áp là 24A ta chọn cầu chì 30A và CB 30A cho đầu vào của MBA SVTH: Hoàng Thanh Tú Trang 25 Đồ án môn học Điện Tử Công Suất Nguyễn Hoàng Mai GVHD: TS CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.1 CẤU TRÚC MẠCH ĐIỀU KHIỂN Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch điều khiển... mạch điều khiển Do tần số sóng mang lớn hơn nhiều lần so với tần số sóng điều chế (30 lần) nên ta không cần khâu đồng bộ gữa sóng điều chế và sóng mang 3.2 TÍNH TOÁN MẠCH ĐIỀU KHIỂN 3.2.1 Khâu tạo sóng sin Mạch điều khiển cần tạo sóng sin và sóng mang tam giác tần số sóng mang tam giác gấp 40 lần tần số sóng sin và thay đổi tuyến tính đồng thời tần số của hai sóng này để hệ số điều biến tần số không đổi ... Hệ số điều biến tần số tỉ số tần số sóng mang số sóng điều biến Trong đó: : tần số sóng mang : tần số sóng diều biến Hệ số điều biến tần số có ý nghĩa qua trong phương pháp nghịch lưu PWM Việc... Chọn phương án điều chế SWPM Phương pháp điều chế SWPM hai cực tính: • Ưu điểm: Có mạch điều khiển đơn giản điều khiển van đồng thời • Nhược điểm: Phổ sóng hài lớn điều chế cực tính Phương pháp điều. .. điện tải pha Kết mô phỏng: - Kết mô cho thấy nhờ sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM lọc đầu ra, dòng điện điện áp gần với hình sin - Độ méo điện áp dòng điện tổng tần số - Ở tần số thấp