Điều khiển Mờ-PI cải tiến cho mạch nghịch lưu áp đa bậc

1 Chương 1: TỔNG QUAN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 1.1 Lý chọn đề tài : Vấn đề chất lượng điện trở thành tiêu chí quan trọng ngành công nghiệp, hệ thống điện đời sống người Nguyên nhân dẫn đến chất lượng điện (méo dạng hài, độ méo dạng hài tổng lớn hệ số công suất nhỏ…) ngày nhiều tải phi tuyến kết nối vào lưới điện Hiện nay, nước ta dùng tụ bù để nâng cao hệ số công suất Mặc dù phương pháp dùng tụ bù không mang lại hiệu cao, khả cải thiện độ méo dạng hài, không linh hoạt bù công suất phản kháng, dễ gây ổn định hệ thống điện… Theo đó, để giải vấn đề trên, mạch lọc thụ động thường sử dụng để khử hài bù công suất phản kháng Mặc dù mạch lọc thụ động có cấu trúc đơn giản, rẻ tiền dễ sử dụng tồn nhiều khuyết điểm là: dễ xảy cộng hưởng với lưới điện, ổn định, khó để cải thiện độ méo dạng hài tổng khả bù không linh hoạt… Từ đó, mạch lọc tích cực (APF) đời để giải khuyết điểm mạch lọc thụ động [5-37] APF có ưu điểm bù online theo tải phi tuyến, có khả đáp ứng cho tất dạng tải đặc biệt khắc phục tượng cộng hưởng mạch lọc thụ động Hiện hầu hết nghiên cứu APF dùng nghịch lưu nguồn áp hai bậc [10-34] Với nghịch lưu nguốn áp khó ứng dụng cho tải công suất lớn, trình đóng mở khóa bán dẩn tạo nhiều thành phần hài bậc cao xuất bù lên lưới Do ảnh hưởng đến hiệu mạch lọc tích cực Tuy nhiên hiệu làm việc APF tùy thuộc vào nhiều yếu tố như: phương pháp điều khiển, chiến lược điều khiển, lựa chọn thông số, ổn định điện áp bus DC….Trong phương pháp điều khiển đóng vai trò quan trọng định hiệu mạch lọc Hiện nay, phương pháp điều khiển sử dụng cho APF liệt kê sau: Phương pháp điều khiển PI truyền thống [9][37], Fuzzy [12-14], Neural [15-17], Hysteresis[33][35],… Với điều khiển PI truyền thống có ưu điểm dể sử dụng thực nghiệm, nhiên khả bù online, sai số xác lập lớn Bộ điều khiển Hysteresis có ưu điểm thời gian đáp ứng nhanh, sai số xác lập lớn Còn điều khiển Mờ có ưu điểm dễ sử dụng, dể định nghĩa, không cần mô hình toán, có khuyết điểm phụ thuộc vào kinh nghiệm kết tạm chấp nhận chưa hoàn toàn tốt Bộ điều khiển Neural có ưu điểm có khả tự học, tự thích nghi khả điều khiển online tốt Mặc dù tồn khuyết điểm như: thời gian độ lớn, đáp ứng chậm, phụ thuộc tập mẩu, kinh nghiệm Căn vào phân tích trên, luận văn ứng dụng nghịch lưu đa bậc (ba bậc)vào APF, đồng thời sử dụng điều khiển Mờ kết hợp với điều khiển PI cải tiến nhầm mục đích cải thiện mục tiêu: cực tiểu sai số xác lập, giảm THD nâng cao hệ số công suất Các kết mô chứng minh rằng: phương pháp sử dụng điều khiển Mờ_PI cải tiến có sai số xác lập nhỏ hơn, THD dòng nguồn nhỏ so với phương pháp dùng điều khiển PI truyền thống điều khiền PI cải tiến Kết mô so sánh hiệu APF sử dụng nghịch lưu áp ba bậc với APF sử dụng nghịch lưu áp hai bậc Cấu trúc luận văn chia làm chương: Chương 1: Tổng quan đề tài nghiên cứu Chương 2: Tổng quan mạch lọc ,phương pháp xác định dòng hài Chương 3: Nghịch lưu hai , ba bậc phương pháp điều khiển Chương 4: Điều khiển cho APF song song Chương 5: Mô thảo luận kết Chương 6: Đánh giá kết đạt hướng phát triển đề tài 1.2 Cơ sở khoa học ý nghĩa thực tiễn đề tài Cơ sở khoa học đề tài đề xuất điều khiển Mờ_PI cải tiến nhằm mục đích: • • • Cực tiểu sai số xác lập Giảm THD cho dòng nguồn Nâng cao hệ số công suất Đề tài nghiên cứu ứng dụng điều khiển Mờ_PI cải tiến cho mạch lọc tích cực (APF) nhằm nâng cao chất lượng điện cho lưới điện 1.3 Một số kết nghiên cứu nước  Trong nước Những năm gần số trường đại học như: Bách Khoa TPHCM, Bách Khoa Đà Nẳng, Sư Phạm Kỉ Thuật TPHCM, Bách Khoa Hà Nội,… có nghiên cứu lý thuyết có công trình thực nghiệm với công suất vừa nhỏ như: • Nguyễn Văn Phục “Kỹ thuật PWM sóng mang cho nghịch lưu đa bậc lai” năm 2006 • Nguyễn Quốc Thái, PGS.TS Nguyễn Văn Nhờ “Ứng dụng nghịch lưu áp đa bậc dùng kỹ thuật PWM trạng tháivào mạch lọc tích cực pha dây” năm 2011 • Nguyễn Ngọc Dũng “Nghiên cứu ứng dụng điều khiển Mờ lai điều khiển lọc tích cực cho tải biến tần” năm 2011 • Võ Tuấn “Ứng dụng hệ Mờ_Nơron điều khiển lọc tích cực cho lò nấu thép cảm ứng” năm 2011 • Nguyễn Lê Bảo Lân “Nghiên cứu mạch lọc tích cực ba pha ba dây hệ biến tầng đa bậc điều khiển trạng thái” năm 2013  Ngoài nước • Chen Wei., LI Qin., Lu Tingjin., Rong Penghui., Zhao Yanqing.: ‘Method of Event Detection Based on Dynamic Hybrid Fuzzy Logic System’ International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation, 2010, pp 661-663 • F Ruixiang., L.An., and L.Xinran.: ‘Parameter design and applicationresearch of shunt hybrid active power filter’, Proc CSEE., 2006, 26, (2), pp 106-111 • K Çağatay Bayındır., M Uğraş Cuma., Mehmet Tümay.: ‘Hierarchical neuro-fuzzy current control for a shunt active power filter’, Neural Computing and Applications., 2006, 15, (3), pp 223-238 • J H Marks and T C Green, “Predictive transient-following control of shunt and series active power filters,” IEEE Trans Power Electron., vol 17, no 4, pp 574–584, Jul 2002 • Hideaki Fujita, Takahiro Yamasaki and Hirofumi Akagi “A Hybrid Active Filter for Damping of Harmonic Resonance in Industrial Power Systems” IEEE Trans on Power Electronics 2000,15(2):215-222 • W Guo, F Lin, and T Zheng, “Nonlinear PI control for three-phase PWM AC–DC converter,” in Proc IEEE 31st Annu Conf Ind Electron Soc., 2005, pp 1093–1097 • An Luo, Zhikang Shuai, Wenji Zhu, Ruixiang Fan, and Chunming Tu “Development of Hybrid Active Power Filter, Based on the Adaptive Fuzzy Dividing, Frequency-Control Method” IEEE Transactions On Power Delivery, Vol 24, No.1, January 2009  Kết mô thực nghiệm An Luo, Zhikang Shuai, Wenji Zhu, Ruixiang Fan, and Chunming Tu “Development of Hybrid Active Power Filter, Based on the Adaptive Fuzzy Dividing, Frequency-Control Method” Hình 1.1 Topology of the Shunt Novel HAPF Hình 1.2 Topology of the novel HAPF Hình 1.3 Configuration of the adaptive fuzzy dividing frequency controller Kết mô phỏng:  Hình 1.4 Kết mô HAPF Mô hình thực nghiệm kết thu Hình 1.5 Mô hình thực nghiệm HAPF Hình 1.6 Các kết thực nghiệm HAPF 10 Chương 2: TỔNG QUAN VỀ MẠCH LỌC, PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH DÒNG HÀI 2.1 Ảnh hưởng sóng hài bù công suất phản kháng 2.1.1 Ảnh hưởng sóng hài Sự tồn sóng hài bậc cao gây ảnh hưởng tới tất thiết bị đường dây truyền tải điện Chúng gây áp, méo điện áp lưới làm giảm chất lượng điện Nói chung chúng gây tăng nhiệt độ thiết bị ảnh hưởng tới cách điện, làm tăng tổn hao điện năng, làm giảm tuổi thọ thiết bị, nhiều trường hợp chí gây hư hỏng thiết bị Ảnh hưởng quan trọng sóng hài bậc cao việc làm tăng giá trị hiệu dụng giá trị đỉnh dòng điện điện áp, cụ thể thấy rõ qua công thức sau: Khi giá trị hiệu dụng giá trị biên độ tín hiệu dòng điện hay điện áp tăng sóng hài bậc cao gây số vấn đề: • Làm tăng phát nóng dây dẫn điện, thiết bị điện • Gây ảnh hưởng đến độ bền cách điện vật liệu, làm giảm khả mang tải dây dẫn điện • Với máy biến áp: Các sóng điều hòa bậc cao gây tổn thất đồng, tổn thất từ thông tổn thất sắt từ làm tăng nhiệt độ máy biến áp làm tăng tổn thất điện • Động điện: Tổn hao cuộn dây lõi thép động tăng, làm méo dạng moment, giảm hiệu suất máy, gây tiếng ồn, sóng hài bậc cao sinh moment xoắn trục động gây dao động cộng hưởng khí làm hư hỏng phận khí động 56 Hình 5.7 Sơ đồ khối điều khiển PI Hình 5.8 Kết mô APF với nghịch lưu áp ba bậc 57 Hình 5.9 Phổ tần số dòng nguồn sau bù 58 5.3 Mô APF song song sử dụng nghịch lưu áp ba bậc với điều khiển PI cải tiến Hình 5.10 Mô hình APF dùng nghịch lưu áp ba bậc với điều khiển PI cải tiến 59 Hình 5.11 Sơ đồ khối điều khiển PI Hình 5.12 Sơ đồ khối PI 60 Hình 5.13 Kết mô APF với điều khiển PI cải tiến 61 Hình 5.14 Phổ tần số dòng nguồn sau bù 5.4 Mô APF song song sử dụng nghịch lưu áp ba bậc với điều khiển Mờ_PI cải tiến 62 Hình 5.15 Mô hình APF dùng nghịch lưu áp ba bậc sử dụng điều khiển Mờ_PI cải tiến Hình 5.16 Sơ đồ khối điều khiển Mờ_PI cải tiến Hình 5.17 Bộ điều khiển Mờ _ PI cải tiến 63 Hình 5.18a Bộ xác định dòng hài tải Hình 5.18b Bộ xác định hài tải 64 Hình 5.19 Kết với điều khiển Mờ _PI cải tiến Hình 5.20 Phổ tần số dòng nguồn sau bù 5.5 Thảo Luận  Với việc ứng dụng nghịch lưu ba bậc vào mạch lọc ta thấy công suất lọc từ nâng lên Với cấu tạo đa bậc điện áp ngõ đáp ứng cho tải lớn hơn, tổn hao chuyển mạch linh kiện giảm Điện áp đặt vào linh kiện giảm dẩn đến giảm dòng hài mạch lọc đóng ngắt tầng số cao, giảm  số lần đóng ngắt mạch Với việc phân tích thành phần hài tải ta xác định thành phần cần bù từ bù vào thành phần hài tải tạo nhờ rút ngắn thời gian tính toán cho mạch điều khiển, giảm thiểu hài mạch nghịch lưu đóng vào tải nhờ đóng 65 ngắt tầng số thấp giảm thời gian chuyển mạch tiết kiệm  lượng cho mạch lọc Với điều khiển Mờ_PI ta có kết dòng nguồn  tốt so với phương pháp PI truyền thống trước THD nguồn sai số giảm đáng kể so với phương pháp dùng Từ kết mô ta có bảng so sánh sau : Phương pháp Thời gian độ (s) 0.1-0.4 0.1-0.4 0.1-0.2 0.1-0.13 PI truyền thống hai bậc PI truyền thống ba bậc PI cải tiến ba bậc Fuzzy_PI cải tiến Sai số bù (A) THD 3.42% 2.23% 1.12% 0.96% Bảng 5.1 So sánh kết mô Chương VI: Đánh Giá Kết Quả Đạt Được Và Hướng Phát Triển Đề Tài 6.1 Kết đạt Luận văn nghiên cứu khảo sát kết sau:  Tổng quan tình nghiên cứu nước mạch lọc tích cực  Khảo sát tổng quan sóng hài tải phi tuyến, phương pháp lọc sóng hài  Phân tích ưu khuyết điểm nghịch lưu áp ba pha hai bậc đa bậc  Phân tích phương pháp dùng cho APF song song đề xuât điều khiển Mờ_PI cải tiến cho APF sử dụng nghịch lưu áp ba bậc  Xây dựng mô hình mô APF Matlap với điều khiển PI, PI cải tiến Mờ_PI cải tiến với nghịch lưu áp ba pha ba bậc 66  So sánh kết thu Với điều khiển Mờ_PI cải tiến với cấu trúc đa bậc cho kết tốt phương pháp điều khiển PI truyền thống trước Giảm THD dòng nguồn xuống 0.96%, sai số xác lập tiến  Bài báo : Improved Fuzzy–PI Controller Design for Three-Level Shunt Active Power Filter 6.2 Hướng phát triển đề tài  Xem xét ứng dụng lượng gió hay lượng mặt trời cho mạch lọc  Nghiên cứu điều chỉnh méo dạng với điện áp nguồn  Nghiên cứu với nguồn không lý tưởng tải không đối xứng  Thiết kế mạch lọc tích cực dạng lai ghép nhằm giảm công suất nghịch lưu Các tài liệu tham khảo TiếngViệt [1] Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh, Điện tử công suất, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [2] Nguyễn Văn Nhờ, “Điện tử công suất 1”, NXB ĐHQG Tp Hồ Chí Minh 2005 [3] Nguyễn Văn Phục, Nguyễn Văn Nhờ “Kĩ thuật PWM sóng mang cho nghịch lưu đa bậc lai” ĐH Bách Khoa Tp.HCM Năm 2006 [4] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung(2003), Lý thuyết điều khiển phi tuyến, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội [5] Nguyễn Văn Nhờ, Quách Thanh Hải, and LeeH H”Carrier Based SingleState PWM Technique for Minimizing Vector Errors in Multilevel Inverters”, Journal of PowerElectronics, vol 10, no 4, pp 357-364, July.2010 Tiếng Anh 67 [6] An Luo, Zhikang Shuai, Wenji Zhu, Ruixiang Fan, and Chunming Tu“Development of Hybrid Active Power Filter ,Based on the Adaptive Fuzzy Dividing, Frequency-Control Method” IEEE Transactions On Power Delivery, Vol 24, No 1, January 2009 [7] Akagi, H.: “New Trends in Active Filters for Power Conditioning’, IEEE Transactions on Industry Application., 1996, 32, (6), pp 1312-1322 [8] Ahmed A Helal., Nahla E Zakzouk., and Yasser G Desouky.: ‘Fuzzy Logic Controller Shunt Active Power Filter for Three-phase Four-wire systems with Balanced and Unbalanced Loads’, World Academy of Science, Engineering and Technology., 2009, 58, pp 621-626 [9] B Singh, K Haddad and A Chandra, “A new control approach to threephase active filter for harmonics and reactive power compensation”, IEEE Trans Power Syst 13(1), pp 133-138, 1998 [10] Chen Wei., LI Qin., Lu Tingjin., Rong Penghui., Zhao Yanqing.: ‘Method of Event Detection Based on Dynamic Hybrid Fuzzy Logic System’ International Conference on Intelligent Computation Technology and Automation, 2010, pp 661-663 [11] C Madtharad., and S Premrudeepreechachrn.: ‘Active power filter for three-phase four-wire electric systems using neural networks’, Elect Power Syst Res., 2002, 60, (2), pp 179-192 [12] Casini D, Marchesoni M, “Sliding mode multilevel control for improved performances in power conditioning systems”, IEEE Trans1 on PE , 10 (4), pp 453-463, 1995 [13] C Madtharad and S Premrudeepreechacharn, “Active power filter for three-phase four-wire electric systems using neural networks,” Elect.Power Syst Res., vol 60, no 2, pp 179–192, Apr 2002 [14] El-Habrouk M., Darwish M K., and Mehta P.: ‘Active Power Filters’, A Review Proc IEE Electric Power Applications., 2000, 147, (5), pp 403-413 68 [15] F.Z Peng, G.W Ott and D.J Adams, “Harmonic and reactive power compensation based on the generalized instantaneous reactive power theory for 3-phase 4-wire systems”, IEEE Trans Power Electron, pp 1174-1181, November 1998 [16] F Peng., H Akagi., and A Nabae.: ‘A new approach to harmonic compensation in power system-a combined system of shunt passive and series active filters’, IEEE Transactions on Industry Applications., 1990, 26, (6), pp 983-990 [17] F Ruixiang., L An., and L Xinran.: ‘Parameter design and applicationresearch of shunt hybrid active power filter’, Proc CSEE., 2006, 26, (2), pp 106-111 [18] F Ruixiang, L An, and L Xinran, “Parameter design and application research of shunt hybrid active power filter,” Proc CSEE, vol 26, no 2, pp 106–111, Jun 2006 [19] F Peng, H Akagi, and A Nabae, “A new approach to harmonic compensation in power system-a combined system of shunt passive and series active filters,” IEEE Trans Ind Appl., vol 26, no 6, pp 983–990, Nov 1990 [20] Fang Z Peng Harmonic Sources and Filtering Approaches IEEE Industry Applications Magazine 2001,(4):18-25 [21] H Fujita., and H Akagi.: ‘A practical approach to harmonic compensation in power system-series connection of passive and active filters’, IEEE Transactions on Industry Applications., 1991, 27, (6), pp 1020-1025 [22] H Akagi, “New trends in active filters for power conditioning”, IEEE Trans J India, pp 1312-1322, April, 1996 [23] H Fujita and H Agaki, “The unified power quality conditioner: the integration of series and shunt-active filters,” IEEE Trans Power Electron., vol 13, no 2, pp 315–322, Mar 1998 69 [24] Hideaki Fujita, Takahiro Yamasaki and Hirofumi Akagi “A Hybrid Active Filter for Damping of Harmonic Resonance in Industrial Power Systems” IEEE Trans on Power Electronics 2000,15(2):215-222 [25] J H Marks and T C Green, “Predictive transient-following control of shunt and series active power filters,” IEEE Trans Power Electron., vol 17, no 4, pp 574–584, Jul 2002 [26] J Mazumdar , R G Harley., and F C Lambert.: ‘Neural network basedmethod for predicting nonlinear load harmonics’, IEEE Trans PowerElectron., 2007, 22, (3), pp 1036–1045 [27] J.-C Wu, H.-L Jou, and Y.-T Feng, “Novel circuit topology for threephase active power filter,” IEEE Trans Power Del., vol 22, no 1, pp 444–449, Jan 2007 [28] K Çağatay Bayındır., M Uğraş Cuma., Mehmet Tümay.: ‘Hierarchical neuro-fuzzy current control for a shunt active power filter’, Neural Computing and Applications., 2006, 15, (3), pp 223-238 [29] L Gyugyi and E C Strycula, “Active ac power filters,” in Proc IEEE,Ind Appl Soc Annu Meeting, 1976, pp 529–535 [30] L Malesani, P Mattavelli, and P Tomasin, “High performance hysteresis modulation technique for active filters,” IEEE Trans PowerElectron., vol 12, no 5, pp 876–884, Sep 1997 [31] N Mohan, H A Peterson, W F Long, G R Dreifuerst, and J J.Vithayathil, “Active filters for AC harmonic suppression,” presented at the IEEE Power Eng Soc Winter Meeting, 1977 [32] P Agarwal, A Chandra, K Al-Haddad, and K Srinivasan, “Active power filter to compensate only customer generated harmonics simulation study,” in Proc 11th Nat Power Syst Conf., Bangalore, India, Dec 20– 22, 2000, pp 614–619 [33] Q Tan,W Li, L Chang, and H Huang, “A hybrid neuro-fuzzy system for robot control,” in Proc IEEE Int Conf Intell Syst 21st Century, 1995, pp 2916–2921 70 [34] S Kim and P N Enjeti, “A new (APF) topology,” IEEE Trans Power Electronics, vol 17, no 1, pp 48–54, Jan 2002 [35] S Bhattachaya, P.-T Cheng, Deep, and M Divan, “Hybrid solutions for improving passive filter performance in high power applications,” IEEE Trans Ind Appl., vol 33, no 3, pp 732–747, May 1997 [36] Rodriguez, J., Pontt, J., Silva, C A., Correa, P., Lezana, P., Cortes, P.,Ammann, U.: ‘Predictive current control of a voltage source inverter’, IEEE Transactions on Industrial Electronics., 2007, 54, (1), pp.495-503 [37] W Guo, F Lin, and T Zheng, “Nonlinear PI control for three-phase PWM AC–DC converter,” in Proc IEEE 31st Annu Conf Ind Electron Soc., 2005, pp 1093–1097 [...]... pháp này được gọi tắt là phương pháp điều biên Trong phương pháp điều biên đòi hỏi điện áp nguồn dc phải điều khiển được Độ lớn điện áp ra được điều khiển bằng cách điều khiển nguồn điện áp DC Chẳng hạn sử dụng bộ chỉnh lưu có điều khiển hoặc kết hợp bộ chỉnh lưu không điều khiển và bộ biến đổi điện áp DC Bộ nghịch lưu áp thực hiện chức năng điều khiển tần số điện áp ra Các công tắc trong cặp công... chuyển mạch tự nhiên Do đó, mạch bộ nghịch lưu thường chứa linh kiện tự kích ngắt để có thể điều khiển quá trình ngắt dòng điện Bộ nghịch lưu áp Bộ nghịch lưu áp có rất nhiều loại cũng như nhiều phương pháp điều khiển khác nhau • Theo số pha điện áp đầu ra: nghịch lưu áp 1 pha, 3 pha, … • Theo số cấp giá trị điện áp giữa đầu pha tải đến một điểm điện thế chuẩn trên mạch có: hai bậc (two-level), đa bậc. .. nghịch lưu ba bậc NPC Hinh 3.3 Bộ nghịch lưu ba bậc Cascade 34 Hình 3.4 Dạng dùng tụ điện thay đổi 3.2 Các phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu đa bậc Dựa vào các kỹ thuật điều khiển đóng ngắt linh kiện trong bộ nghịch lưu người ta thường chia thành các phương pháp như điều biên, điều chế độ rộng xung (PWM), điều chế vectơ không gian (SVM), …  Phương pháp điều khiển theo biên độ Phương pháp này được... xét phương pháp điều chế độ rộng xung (PWM) cho bộ nghịch lưu ba pha hai bậc và ba bậc 3.1.2 Cấu trúc điều khiển bộ nghịch ba pha hai bậc Hình 3.1 Bộ nghịch lưu ba pha hai bậc Bộ nghịch lưu hai bậc ở hình 3.1 chứa hai khoá bán dẫn trên mỗi nhánh pha tải được gọi chung là nghịch lưu áp hai bậc (two-level VSI) Chúng được ứng dụng rộng rãi trong phạm vi công suất vừa và nhỏ Khái niệm hai bậc xuất phát... giải quyết các vấn đề gây ra nêu trên của bộ nghịch lưu áp hai bậc và thường được sử dụng cho các ứng dụng điện áp cao và công suất lớn Cấu trúc điều khiển bộ nghịch lưu ba pha ba bậc  Các ưu điểm của bộ nghịch lưu áp đa bậc: Công suất của bộ nghịch lưu áp tăng lên Đối với tải công suất lớn, điện áp 3.1.3 cung cấp cho tải có thể đạt giá trị tương đối lớn Điện áp đặt lên linh kiện bị giảm xuống nên công... BỘ NGHỊCH LƯU 2, 3 BẬC VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN 3.1 Giới thiệu chung về bộ nghịch lưu hai, ba bậc 3.1.1 Bộ nghịch lưu 30 Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều không đổi sang dạng năng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều Đại lượng được điều khiển ở ngõ ra là điện áp hoặc dòng điện, do đó người ta thường chia bộ nghịch lưu ra làm hai loại: bộ nghịch. .. hài bậc cao của điện áp ra giảm nhỏ hơn so với trường hợp bộ nghịch lưu áp hai bậc Cấu hình bộ nghịch lưu áp đa bậc Theo cấu hình của bộ nghịch lưu áp đa bậc ta có 2 dạng: dạng nghịch lưu  chứa diode kẹp NPC (Neutral Point Clamped Multilevel Inverter) hình 3.2, dạng cascade (cascade inverter) hình3.3, dạng dùng tụ điện thay đổi (Flying Capacitor Multilevel Inverter) hình 3.4.… 33 Hình 3.2 Bộ nghịch lưu. .. và bằng một nửa chu kỳ áp ra Mạch điều khiển kích đóng các công tắc trong bộ nghịch lưu áp vì thế đơn giản Bộ nghịch lưu áp ba pha điều khiển theo biên độ còn được gọi là bộ nghịch lưu áp 6 bước (six-step voltage inverter) Tần số áp cơ bản bằng tần số đóng ngắt linh kiện Các thành phần sóng hài bội ba và bậc chẵn không xuất hiện trên áp dây cung cấp cho tải Còn lại các sóng hài bậc (6k± 1), k=1,2,3…... ra là điện áp hoặc dòng điện, do đó người ta thường chia bộ nghịch lưu ra làm hai loại: bộ nghịch lưu áp và bộ nghịch lưu dòng • • Bộ nghịch lưu áp: nguồn một chiều cung cấp cho bộ nghịch lưu là nguồn điện áp Bộ nghịch lưu dòng: nguồn điện áp cung cấp cho bộ nghịch lưu là nguồn dòng điện Các bộ nghịch lưu tạo thành bộ phận chủ yếu trong cấu tạo của bộ biến tần Ứng dụng quan trọng và tương đối rộng... theo dạng mạch nghịch lưu, cấu trúc kết nối, đặc điểm của nguồn hoặc giải thuật điều khiển  Phân loại theo cấu trúc mạch nghịch lưu ta có hai loại mạch lọc tích cực: cấu trúc VSI (bộ nghịch lưu nguồn áp) và CSI (bộ nghịch lưu nguồn dòng) 20 • Cấu trúc mạch lọc tích cực VSI: Đặc điểm của cấu trúc VSI là có thể mở rộng ra cấu trúc đa bậc Hình 2.5: Cấu trúc mạch lọc tích cực VSI • Cấu trúc mạch lọc tích