Simulink–Power system blockset trong thí nghiệm truyền động điện

THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    SIMULINK –POWER SYSTEM BLOCKSET TRONG THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 62    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   K KHỞI ĐỘNG G SIMULINK K Đ khởi độngg Simulink trước Để t hết cầnn khởi độngg MATLAB Cửa sổ chíính MATLA AB thể hình 1.1, tiiếp theo ta nhấp n chuột trrên biểu tượn ng Simulink , viết v lệnh Sim mulink s im u lin k Hìình 1.1: Cửaa sổ củủa MATLAB B C CÁCH TẠO MÔ M HÌNH TRONG T SIM MULINK Đ tạo mô hìnnh mô phỏngg môi trường Để t Simuulink cần phảải thực trình tự bước: 2.1 Tạo mô hình h File/N New/Model, nhấn thannh công cụ   t mô hìnhh Hìình 1.2: Mànn hình soạn thảo 2.2 Tạo T khối tron ng mô hình Đ khối vào hình Đặt h soạn thảo mô hình ccác khối có sẵn thư t viện Simulinkk Để làm đư ược việc ta phải ccon trỏ vào khối k cần chọọn, nhấp chuuột trái chhọn Add To giữ nguyên chuột phải chuyển c qua ccửa sổ mô hìình TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG Page 63  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN      Hình 1.3: Mô hình có chứa khối - Lưu ý: ¾ Để xoá khối cần phải chọn khối nhấn Delete ¾ Để thay đổi kích thước khối ta đặt trỏ vào góc khối (con trỏ có dạng mũi tên hai đau) thay đổi tuỳ ý muốn 2.3 Thiết lập thông số Để thay đổi thông số khối, ta nhấp hai lần, lựa chọn Block Parameter nhấp OK   Hình 1.4: Khối hàm truyền thông số 2.4 Kết nối khối Sau đưa hết khối cần thiết lên sơ đồ ta cần phải kết nối chúng lại Dùng trỏ nối ngõ khối ngõ vào khối Nếu kết nối mũi tên thay đổi màu TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 64    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   Hìnnh 1.5: Mô hhình mô phỏnng hoàn chỉnnh Lư ưu ý: ¾ Muốnn xoá đường kết nối : chọọn nhấấn Delete ¾ Ghi nh hớ mô hình File/Save F Ass … CẤU C TRÚC MÀN HÌNH H SOẠN TH HẢO MÔ HÌÌNH - Màn M hình soạạn thảo mô hình h có chứa thànhh phần sau: ¾ Tên củ hìnhh ¾ Trình đơn với lệnh File, Edit, E View ¾ Phần tạo t mô hình ¾ Trạng thái môô hình ¾ Trình đơn có chứaa lệnh đểể soạn thảo, hiệu h chỉnh đđiều khiển quuá trình mô phỏng, p tính to oán làm việc v với ffile ¾ File – Làm việc vớ ới file củủa thư viện h chỉnh ¾ Edit – Soạn thảo hiệu ¾ View – Hiển thị ¾ Help – Trợ giúp ¾ Simulaation – Đặt thông t số môô ¾ Formaat – Thay đổổi hình dạng khối mô hình ¾ Tools – Công cụ th hực môô -   Hìnnh 1.6: Thannh công cụ trrong mô hìnnh - Thhanh công cụ c cửa sổ môô hình bao gồồm: 1-New Model M – Tạoo mô hình mớ ới 2- Open n Model – Mở M mô hình ccó sẵn 3- Save Model – Lư ưu mô hình TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG Page 65  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    4- Print Model – In mô hình 5- Cut – Cắt xén 6- Copy – Sao chép 7- Paste – Dán 8- Undo – Không thực thi lệnh (thao tác) gần 9- Redo – Phục hồi 10- Library Browser – Mở thư viện 11- Toggle Model Browse Viewer – Mở trình duyệt mô hình 12- Go to parent system – Chuyển lên hệ thống cao (khi có hệ con) 13-Debug – Sửa chương trình 14-Start/Pause/Continue Simulation – Khởi động mô mô hình/ tạm dừng/ tiếp tuc 15- Stop – Kết thúc trình mô 16-Normal/Accelerator – Phương pháp tính toán Bình thường/Tăng tốc (Khi có cài đặt Simulink Performance Tool) NHỮNG THAO TÁC CƠ BẢN KHI TẠO VÀ CHỈNH SỬA MÔ HÌNH 4.1 Tạo ghi Ghi chú, thích: dùng trỏ đến nơi cần thiết, nhấp kép chuột trái, xuat hình chữ nhật ta ghi vào   Hình 1.7: Chú thích cho sơ đồ 4.2 Lựa chọn khối Để lựa chọn khối, đường kết nối hay phần ghi ta phải dùng chuột nhấp vào phần tử cần lựa chọn Nếu muốn lựa chọn nhóm nhiều khối ta nhấp trái chuột giữ nguyên rê chuột để khoanh vùng nhóm nhả chuột, dùng Edit/Select All để lựa chọn tất phần tử mô hình TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 66    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN     H Hình 1.8: Lự ựa chọn khối,, nhóm khối 4.3 Sao S chép di chuyển c phần tử - Copy: Muốn C s chép ta sử s dụng lệnhh Edit/Copy biểu tư ượng trêên côngg cụ C Muốn cắắt phần tư Cut: trước hết ta t phải lựa chhọn chúng sau sử dụnng lệnh Edit/ t/Cut - hooặc biểu tượ ợng t công cụ c Đ di chuyển phần tử nàoo ta lựa chhọn giữ chuột phảii chuyển vị Để v trí cần đặtt Paste: Muốn dán phần tử ta dùng lệnnh Edit/Pastee hay biểu tư ượng trêên công cụ D Delete: Muốnn xoá phần tử trước hết pphải lựa chọnn phần tử cầnn xoá sau ó thực lệnh E Edit/Clear haay lệnh Delette 4.4 Kết K nối khhối Trước hết taa đặt trỏ lên ngõ ccủa khối trỏ có hìnnh chữ thập,, giữ nguyênn chuột trái chuyển đến đ ngõ vào khối cần kết nối thả chuột trái -   Hình 9: Bắt đầu kết k nối TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG Page 67  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN      Hình 1.10: Kết nối hoàn tất - Tạo đường liên kết kiểu vòng : ta lựa chọn liên kết trỏ phải di chuyển đến đạt hình dạng cần thiết Hình 1.11: Tạo đường liên kết kiểu vòng 4.5 Thay đổi kích thước khối: Đưa trỏ vào góc khối cần thay đổi, trỏ có dạng mũi tên kép giữ nguyên chuột trái kéo Hình 1.12: Thay đổi kích thước khối 4.6 Định dạng khối Dùng Format công cụ với lệnh sau: TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 68    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN  - - -   Chỉnh sửa tên khối: ¾ Font – định dạng chữ ¾ Text alignment – cân vị trí phần text ¾ Flip name – di chuyển tên khối ¾ Show/Hide name – hiển thị hay không hiển thị tên khối Thay đổi màu khối: ¾ Foreground color – lựa chọn màu cho đường viền khối ¾ Back ground color – lựa chọn màu cho khối (màu nền) ¾ Screen color – lựa chọn màu cho cửa sổ mô hình Thay đổi vị trí khối: ¾ Flip block – quay ngược khối ¾ Rotate block – quay khối góc 90 theo chiều kim đồng hồ ¾ Show drop shadow – hiển thị khối có bóng mờ ¾ Show port labels – hiển thị nhãn hiệu cổng THIẾT LẬP CÁC THÔNG SỐ MÔ PHỎNG Để thay đổi thông số mô ta sử dụng Simulation/Parameters   Hình 1.13: Thông số mô Thanh công cụ quy định thông số mô ¾ Solver – Phương pháp tính ¾ Data Import/Export – Xuất nhập liệu ¾ Diagnostics – chuẩn đoán ¾ Advanced – Phần mở rộng 5.1 Thiết lập thông số tính toán cho mô hình a Simulation time – Thời gian mô ¾ Start time- thời gian bắt đầu mô ¾ Stop time – thơi gian kết thúc mô b Solver options – phần lựa chọn phương pháp tính Khi lựa chọn thông số cần phải biết phương pháp mô hình hoá phương pháp tính toán Fixed-step chọn cho hệ thống rời rạc Variable-step cho hệ thống liên tục Bước tính - TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 69    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    chọn thiết lập tự động sử dụng chế độ auto   Hình 1.14: Thông số tính toán với chế độ Fixed-step Khi chọn Fixed-step cần phải chọn chế độ tính toán - Mode ¾ MultiTasking: chế độ xử lý nhiều hệ thống ¾ SingleTasking: chế độ xử lý hệ thống ¾ Auto : tự động - Khi chọn Variable-step phải quy định thông số sau: ¾ Max step size – Bước tính lớn ¾ Min step size - Bước tính nhỏ ¾ Initial step size – bước tính thời điểm ban đầu ¾ Relative tolerance – sai số tương đối ¾ Absolute tolerance – sai số tuyệt đối 5.2 Thiết lập truy xuất liệu : -   ¾ ¾ ¾ ¾ Hình 1.15: Truy xuất liệu (Data Import/Export) Load from Workspace: nạp liệu từ Workspace (tương tự nhớ đệm) Initial State: trạng thái đầu Save to Workspace – lưu liệu vào Workspace Save options : Lưu tùy chọn TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 70    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   Diagnostics – Chuẩn đoán: Lựa cchọn thông số s chuẩn đoáán - Diagnosstics- cho phéép thay đổi g thông báo mô phỏnng ¾ None — bỏ qua lỗỗi mô hình ¾ Warniing – báo lỗii tiếp tục mô ¾ Error — báo lỗi v dừng mô p   Hình H 1.16: Chhuẩn đoán (D Diagnostics)) 5.4 Khởi K động q trình mô phỏng: - Sử S dụng Simuulation/Start, nhấpp thannh công cụ để bắt đầu q trình môô Sử dụng Sim S mulation/Stopp nhấp thannh công cụ đđể dừng quáá trình mô phhỏng S Simulation/P Pause – tạm dừng d - Simulation/C S Continue - tiếếp tục T THÚC MÔ Ô PHỎNG 1.1.6 KếT - Lưu L mô hìnhh vào file, đóóng cửa sổ m mô hình cửa c sổ MATLAB - TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG Page 71  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Ví dụ_2: Trên mô hình Mosfet_electronica_2.mdl biểu diễn cách sử dụng khối MOSFET nghịch lưu để tạo điện áp ngõ tần số 50Hz Trong có sử dụng khối PWM Generator với tần số sóng mang 1024Hz tạo xung cho MOSFET TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 153    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN 8.5   Th hree‐Level Bridge – C u 3 b c.  Three-Leevel Bridge Cầu bậc ode bridge GTO-Dio IGBT-Diiode bridge MOSFET T-Diode Ideal Swiitch bridges đ trung tính kẹp với 1, 2, nhánhh Mỗi Khối Thrree-Level Brridge biểu diễn nghịchh lưu bậc điểm nhánh có bốn khóa côông suất diode d ngượcc hai diodde kẹp TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG P Page 154  THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   Dạng củaa khóa công suất (IGBT,, GTO, MOS SFET, hay iddeal switch) số nhánhh lựa chhọn từ hộp thoạii thông sốố ¾ Hộp H thoại thông số Number of bridge arms a [Số nhánh h cầu]: Cấu trúc củủa cầu có thểể 1,2 hoặcc nhánh) Snubberr resistance Rs [Điện trở mạch Snub bber (Ω)]: đểể loại Rs khỏỏi mạch Snu ubber ta nhậập Rs=inf Snubberr capacitancce Cs [Điện dunng mạch Snu ubber (F)]: để loại Cs kkhỏi mạch Sn nubber ta nhhập Cs=0 Hoặc H Cs=inf để có mạch resiistive snubber Để rời rạcc hóa mô hìnnh cần phải xác x định Rs Cs cho cầu c diode cầu Thyristoor Đối với c khóa côn ng suất đóng ngắt cưỡng (GT TO, IGBT, or o MOSFET T), mạch cầu hoạt động bình b thường với snubber th huần trở choo đến xuấất xungg kích đến cáác khóa công g suất óa dio ode đối songg hoạt độnng cầu tổnng quát trở th hành cầu dioode Nếu xungg kích bị khó Trong trư ường hợp y ta ph hải tính lại giiá trị Rs Cs C cho phù hợp h Khi rời rạạc hóa hệ thốống ta tính Rs R Cs theoo công thhức sau: TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG P Page 155  THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   Trong đóó: Pn = Cônng suất định mức biến đổi cônng suất (VA) Vn= Trị hiệu h dụng điiện áp dây – dây f = Tần số s hài bảnn (Hz) Ts = Thờ ời gian lấy mẫu m (s) Những giá g trị Rs Cs xácc định dựa thheo điều kiện sau: • Khi khóa côn K ng suất trạn ng thái ngắt,, dòng rò tầần số bảnn không lớn h 10% dòòng điện đ định mức • T Thời củ mạch snubbber lớn hơnn lần thời gian g lấy mẫuu Tuy nhiênn giá trị Rs Css không ápp dụng cho mạch m thực tếế Power ellectronic device [Dạng khhóa công suấất]: Lựa chọnn dạng khóa công suất sử dụng trongg cầu • G GTO/Diode • M MOSFET/Dio odes • IG GBT/Diodess • Iddeal Switchs Ron [Điện trở khóa k công su uất (Ω)] Forward d voltage Vff [Điện áp đóng (V)]: Chỉ C áp dụng cho Diode vvà Thyristor Nó làà điện áp rơii khóa k dẫn Forward d voltages [D Device Vf, Diode D Vfd] [Điện áp dẫn [Kh hóa công suấất Vf, Diode Vfd] (V)]: Thông T số nàyy xuất k lựa chọnn Power G s hay IGBT//Diodes electroniic device GTO/Diodes Measureements Seelect All Device currents to measuree the currentt flowing throough all the componentss (sswitching deevices and diiodes) If thee snubber devvices are deffined, the meeasured currrents are thhose flowingg through thee power electronic devices only Seelect Phase-tto-neutral an nd DC voltagges to measuure the termiinal voltagess (AC and DC) D of thhe Three-Levvel Bridge block Seelect All volltages and cu urrents to meeasure all vooltages and ccurrents definned for the ThreeT Level Bridge block TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG P Page 156  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Place a Multimeter block in your model to display the selected measurements during the simulation In the Available Measurement list box of the Multimeter block, the measurement is identified by a label followed by the block name Measurements [Đo lường]: Cho phép lựa chọn tham số cần đo chuyển đến Multimeter thể Scope: • None: Không có tham số lựa chọn • All Device currents: Dòng điện tổng khóa công suất diode Nếu snubber lựa chọn dòng điện đo dòng qua khóa công suất • Phase-to-neutral and DC voltages: Điện áp AC DC cầu bậc • All voltage and currents: Tất điện áp dòng điện cầu công suất Để thị dòng điện cần đo ta sử dụng khối Multimeter kết hợp với khối Scope, mục Available Measurements lựa chọn đại lượng dòng điện cần đo Thông số cần đo Dòng điện qua khóa công suất Tên tín hiệu (GTO, IGBT, MOSFET Devices) IQ1a,IQ2a,IQ3a,IQ4a, IQ1b,IQ2b,IQ3b,IQ4b, IQ1c,IQ2c,IQ3c,IQ4c, ID1a,ID2a,ID3a,ID4a,ID5a,ID6a, ID1b,ID2b,ID3b,ID4b,ID5b,ID6b, ID1c,ID2c,ID3c,ID4c,ID5c,ID6c Điện áp điểm nối Uan:, Ubn:, Ucn:, Udc+:, Udc-: Thông số cần đo Tên tín hiệu ( Ideal Switch Device) Dòng điện qua khóa công suất Isw1a,Isw2a,Isw3a,Isw1b,Isw2b,Isw3b,Isw1c,Is w2c,Isw3c Điện áp điểm nối Uan:, Ubn:, Ucn:, Udc+:, Udc-: Inputs and Outputs [Ngõ vào ngõ ra]: Ngõ vào tín hiệu điều khiển khóa công suất Chiều dài tín hiệu phụ thuộc vào số nhánh cầu Cấu trúc Vector xung ngõ vào g TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 157    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   Một nhánnh [Q1a,Q2a,Q3a,Q4a] Hai nhánhh [Q1a,Q2a,Q3a,Q4a,Q Q1b,Q2b,Q33b,Q4b] Ba nhánhh [Q1a,Q22a,Q3a,Q4a,Q Q1b,Q2b,Q33b,Q4b,Q1c,,Q2c,Q3c,Q44c] N ideal switch Q11 điều khiển Sw1, Q4 -Sw2 Logicc AND Q2 Q Q3 điều Lưu ý: Nếu khiển Sw w3 Khuyến cáo hạn chế: me, Tail timee) không đượ ợc mô hình hóa h ThhreeThời giann giảm dòng thời giann trễ (Fall tim Level Briidge Ví dụ-1: Trên mô hìnnh Three_lev vel_electronnica.mdl sử dụng d khối Thhree-Level Bridge B trongg biến đổi AC/DC A bao gồm biếnn tần nguồn áp pha (VSC) Điều khhiển theo ph hương pháp PWM P để tạo điện áp 500V VDC (+/- 2550 V) Trongg thí dụ tần số sóng mang 162 20Hz tần số lưới 60Hz C is controlleed in a closedd loop by tw wo PI regulattors in order to maintain a DC voltagge of The VSC 500 V at the load whiile maintainiing a unity input power factor for thhe AC supplyy t nguồn ápp (VSC) điềuu khiển vòngg kín kh hâu hiệu chỉnh PI regulaator theo điệnn áp Bộ biến tần DC 500V V tải TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG P Page 158  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Để khởi động mô hình đến trạng thái xác lập, có sử dụng file power_3levelVSC_xinit.mat để khởi tạo thông số mô hình (File tự động chạy mô hình mở ra) Chạy mô quan sát tín hiệu sau: • • • • Điện áp DC (Vdc Scope) Điện áp dòng điện sơ cấp pha A nguồn AC (VaIa Scope) Dòng điện khóa công suất nhánh A (Ia_Devices Scope block inside the Measurements & Signals subsystem) Điện áp dây VSC (Vab_VSC Scope) Tại thời điểm 50 ms, Tải 200 kW đóng vào Nhận thấy phản ứng khâu hiệu chỉnh DC regulator phù hợp tải tăng từ 200 kW đến 400 kW: điện áp DC đạt 500 V sau chu kỳ Tại thời điểm 100 ms, khóa xung stop-pulsing Điện áp DC giảm xuống đến 315 V Khi dòng điện sơ cấp thay đổi lớn Khi xung bị khóa Three-Level Bridge hoạt động cầu diode pha TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 159    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN 8.6   Universal Bridgge – C u t ngg quát  Universal Bridge Cầu tổng quáát Diode briidge Thyristorr bridge TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG P Page 160  THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   GTO-Dio ode bridge IGBT-Diiode bridge MOSFET T-Diode Ideal Swiitch bridges ge biểu diễn biến đổi công suất tổ quát Troong có khóa công suất s Khối Uniiversal Bridg mắcc hình cầu Loại L khóóa công suất lựa chhọn hộpp thoại thôngg số Khối Uniiversal Bridg ge cho phép mô liinh kiện điệnn tử công suất dạng chuy yển mạch tự nhiên (diodes, thyristors) t cũ ũng chuuyển mạch cư ưỡng (G GTO, IGBT, MOSFET) Khối Uniiversal Bridg ge khối để xây dựng biếến tần nguồnn áp bậc (T Two-level vooltagesourced converters c -V VSC) TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG P Page 161  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Lưu ý: Các linh kiện đánh số khác chuyển mạch tự nhiên cưỡng bức: chuyển mạch tự nhiên đánh số theo thứ tự chuyển mạch ¾ Hộp thoại thông s Number of bridge arms [Số nhánh cầu]: Nhập pha (2 linh kiện) Nhập ba pha (6 linh kiện) Snubber resistance Rs [Điện trở mạch Snubber (Ω)]: để loại Rs khỏi mạch Snubber ta nhập Rs=inf Snubber capacitance Cs [Điện dung mạch Snubber (F)]: để loại Cs khỏi mạch Snubber ta nhập Cs=0 Hoặc Cs=inf để có mạch resistive snubber Để rời rạc hóa mô hình cần phải xác định Rs Cs cho cầu diode cầu Thyristor Đối với khóa công suất đóng ngắt cưỡng (GTO, IGBT, or MOSFET), mạch cầu hoạt động bình thường với snubber trở xuất xung kích đến khóa công suất Nếu xung kích bị khóa diode đối song hoạt động cầu tổng quát trở thành cầu diode Trong trường hợp ta phải tính lại giá trị Rs Cs cho phù hợp TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 162    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   Khi rời rạạc hóa hệ thốống ta tính Rs R Cs theoo công thhức sau: Trong đóó: Pn = Cônng suất định mức biến đổi cônng suất (VA) Vn= Trị hiệu h dụng điiện áp dây – dây f = Tần số s hài bảnn (Hz) Ts = Thờ ời gian lấy mẫu m (s) Những giá g trị Rs Cs xácc định dựa thheo điều kiện sau: • Khi khóa côn K ng suất trạn ng thái ngắt,, dòng rò tầần số bảnn không lớn h 10% dòòng điện đ định mức • T Thời củ mạch snubbber lớn hơnn lần thời gian g lấy mẫuu Tuy nhiênn giá trị Rs Css không ápp dụng cho mạch m thực tếế Power ellectronic device [Dạng khhóa công suấất]: Lựa chọnn dạng khóa công suất sử dụng trongg cầu • D Diodes • Thhyristor • G GTO/Diode • M MOSFET/Dio odes • IG GBT/Diodess • Iddeal Switchs Ron [Điện trở khóa k công su uất (Ω)] Lon m khóa công c suất (H H)]: Áp dụngg cho diode v Thyristor Khi rời rạc hóa mô hình [Điện cảm phải nhậpp Lon=0 Forward d voltage Vff [Điện áp đóng (V)]: Chỉ C áp dụng cho Diode vvà Thyristor Nó làà điện áp rơii khóa k dẫn Forward d voltages [D Device Vf, Diode D Vfd] TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG P Page 163  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    [Điện áp dẫn [Khóa công suất Vf, Diode Vfd] (V)]: Thông số xuất lựa chọn Power electronic device GTO/Diodes hay IGBT/Diodes [Tf (s) Tt (s)] [Thời gian giảm Tf (s), Thời gian trễ Tt(s)]: Áp dụng cho GTO hay IGBT Measurements [Đo lường]: Cho phép lựa chọn tham số cần đo chuyển đến Multimeter thể Scope: • None: Không có tham số lựa chọn • Device voltages: Điện áp khóa công suất • Device current: Dòng điện khóa công suất Nếu có sử dụng diode ngược dòng điện đo dòng điện tổng: Dòng điện dương chạy qua khóa công suất đóng ngắt cưỡng bức, dòng điện âm qua diode ngược Nếu snubber lựa chọn dòng điện đo dòng qua khóa công suất • UAB UBC UCA UDC: Điện áp điểm nối cầu • All voltage and currents: Tất điện áp dòng điện cầu công suất Để thị dòng điện cần đo ta sử dụng khối Multimeter kết hợp với khối Scope, mục Available Measurements lựa chọn đại lượng dòng điện cần đo Thông số cần đo Điện áp khóa công suất Tên tín hiệu Usw1:, Usw2:,Usw3:,Usw4:,Usw5:,Usw6: Dòng điện qua khóa công suất Isw1:, Isw2:, Isw3:, Isw4:, Isw5:, Isw6: Điện áp điểm nối Uab:, Ubc:, Uca:, Udc: Khuyến cáo hạn chế: Universal Bridge rời rạc hóa để sử dụng mô theo bước Trong trường hợp giao tiếp logic Universal Bridge nối khóa công suất diode nhánh cầu Lưu ý: Bộ biến đổi tạo từ khóa công suất điều khiển đóng ngắt cưỡng riêng lẻ rời rạc hóa TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 164    THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN   Ví dụ-1: Trên mô hìnnh Universall_bridges_ellectronica.m mdl sử dụng hhai khối Univ versal Bridgge AC bao gồm chỉnh lư ưu, mạch DC C nghịcch lưu IGBT T Điều khiểnn bộ biến tầần AC/DC/A biến tần theo t điều chếế độ rọng xuung pulse-wiidth modulatted (PWM) vvới điện áp ngõ n tần sốố 50Hz Tần số đóóng ngắt củaa linh kiện làà 2000Hz Bộ nghịch lưu IGBT điều khiển khâu hiệu h chỉnh PII regulator thheo điện áp 1p.u (380 Vrms, V 50 Hz) tải Khối Mu ultimeter dùn ng để hiển th hị dòng điện diode ccầu diodes v khóa công c suất IGBT T/Diodes v cầầu IGBT Khởi độnng mô phỏngg, sau khoảngg 40 ms, hệ thống đạt trạạng thái ổn định đ Dạng sóng s điện áp DC, điện áp ngõ n biếến tần điệnn áp tải đượcc hiển thị Scope S Thàành phần hài áp tảải lọc LC filter Biên độ điện ápp tải 537 V (Trị hiệu dụng d áp tải làà 380 V) v trị trung bình b điện áp DC s Trong trạạng thái xác lập tỷ số điềều chế modulation index m = 0.77, 780 V Vabb = 780 V * 00.612 * 0.80 = 382 V RM MS TS PHAN QUỐC DŨN NG – TS LÊ MINH M PHƯƠN NG P Page 165  THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 166    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Ví dụ-2: Trên mô hình Universal_bridges_electronica_2.mdl mô chỉnh lưu cầu pha Thyristor làm việc hai chế độ chỉnh lưu nghịch lưu Ban đầu chỉnh lưu làm việc chế độ chỉnh lưu với góc điều khiển 150, thời điểm t=0.06 tăng góc điều khiển lên đến 1600 chuyển sang chế độ nghịch lưu (công suất tải âm P[...]... Page 92    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    7 THƯ VIỆN SIMPOWER SYSTEM BLOCKSETS 7.1 GIỚI THIỆU VỀ SIMPOWER SYSTEM BLOCKSETS Simpowersystem là một trong những thư viện đặc biệt nhằm mơ phỏng thiết bị cụ thể Simpowersystem bao gồm các khối dùng để mơ phỏng thiết bị kỹ thuật điện như mơ hình các nguồn điện, động cơ, máy biến áp, đường dây truyền tải,…… và có phần riêng để mơ phỏng thiết bị điện tử cơng... Page 94    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    7.2.2 Thư viện các khối ứng dụng: Bao gồm các thư viện các hệ truyền động phức tạp, hệ thống truyền tải, hệ thống năng lượng gió Hình 1.28: Thư viện các khối ứng dụng 7.2.3 Khối nguồn điện -Electrical Source   Hình 1.29: Khối nguồn điện Electrical Source TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 95      THÍ NGH HIỆM TRU UYỀN ĐỘN NG ĐIỆN V Sourrce - Nguồn điện áp...THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    6 CẤU TRÚC THƯ VIỆN SIMULINK   Hình 1.17: Thư viện Simulink - Thư viện Simulink bao gồm các phần chính như sau: ¾ Continuous – Khối tín hiệu liên tục ¾ Discretes –Khối tín hiệu rời rạc ¾ Functions & Tables – Hàm số và bảng ¾ Math – Khối các cơng cụ tốn học ¾ Nonlinear – Khối phi tuyến TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 72    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ... -Tự động co giãn các trục khối Scope Hình minh hoại này biểu diễn tín hiệu đầu ra như nhau khi bạn kích vào nút Autoscale trên thanh cơng cụ, cái mà tự động định tỷ lệ cả hai trục để hiển thị tất cả dữ liệu mơ phỏng đã lưu trữ Trong trường hợp này , trục y thì khơng định tỷ lệ vì nó đã thiét lập những giới hạn tương thích rồi TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 77    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ... thuận lợi trong viec mơ phỏng hệ thống điện Hiện nay Simpowersystem được coi là một trong các thư viện tốt nhất để mơ phỏng thiết bị và hệ thống điện 7.2 CẤU TRÚC THƯ VIỆN VÀ NHỮNG ĐẶC ĐIỂM CƠ BẢN - Thư viện Simpowersystem bao gồm: ¾ Extras Library - Thư viện mở rộng ¾ Aplication Libraries – Thư viện ứng dụng ¾ Electrical Sources – Các nguồn điện ¾ Machines – Máy điện ¾ Elements – Các thiết bị điện ¾... lựa chọn xuất hiện trong một trục được chọn TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 84    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Nếu bạn có ý định sử dụng một floating scope trong khoảng thời gian mơ phỏng, bạn nên chức năng sử dụng lại tín hiệu lưu trữ Xem “Signal storage reuse” trong Optimization Pane để có thêm thơng tin Sampling Để xác định rõ một hệ số thập phân, nhập một con số trong trường dữ liệu... cái hình trơng giống với của sổ Scope nhưng có ghi thể chú thích việc sử dụng Plot Editing Tools, sử dụng lệnh simplot Chỉ những khối Scope mà lưu dữ liệu workspace của MATLAB từ ơ Data history mới tương thích với lệnh này Ví dụ, trên ơ Data history đối với khối Scope trong TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 87    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    vdp.mdl, check the Save data to workspace option... thị một dấu mốc tại mỗi điểm tín hiệu trên màn hình scope viewer TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 82    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Legends (chú thích) Hiển thị một chú thích (chú giải) trên scope chỉ ra rằng kiểu đường sử dụng để hiển thị mỗi tín hiệu Floating scope -Scope động Cái option này chỉ xuất hiện trên ơ thơng số General của khối Scope Sự chọn cái option này sẽ biến đổi khối Scope... hạn trục x bằng cách nhập một số hay để auto trong trường Time range Nhập tiếp con số thứ hai bởi vì mỗi màn hình hiển thị lượng dữ liệu thì tương ứng với con số thứ hai đó Nhập auto để đặt trục x trong khoảng thời gian của sự mơ phỏng Khơng nhập những tên thay đổi trong những trường này TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 81    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Tick labels (đánh dấu các nhãn) Ghi... TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 86    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Limit data points to last Bạn có thể giới hạn số điểm dữ liệu lưu trữ vào workspace bằng cách chọn hộp chọn (check box) và nhập một giá trị trong trường dữ liệu của nó Khối Scope dựa vào dữ liệu history (những bản ghi) của nó cho sự hoạt động zooming và autoscaling ( sự phóng to thu nhỏ và tự động co giãn) Neeus số điểm dữ liệu bị ... Page 92    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    THƯ VIỆN SIMPOWER SYSTEM BLOCKSETS 7.1 GIỚI THIỆU VỀ SIMPOWER SYSTEM BLOCKSETS Simpowersystem thư viện đặc biệt nhằm mơ thiết bị cụ thể Simpowersystem bao... PHƯƠNG  Page 107    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Điện áp biểu diễn đơn vị tương đối (p.u) Điện áp ngõ tổng điện áp chọn Positive-sequence Chọn cho bậc hài hay cho thứ tự để tạo điện áp khơng cân... hạn tương thích TS PHAN QUỐC DŨNG – TS LÊ MINH PHƯƠNG  Page 77    THÍ NGHIỆM TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN    Nếu bạn kích vào nút Autoscale mơ chạy, trục tự động định tỷ lệ dựa liệu hiển thị hình tự động co