cân bằng điện thế điểm trung tính trong biến tần npc 3 bậc dùng zero sequence voltage

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ VĂN MẠNH GIÀU CÂN BẰNG ĐIỆN THẾ ĐIỂM TRUNG TÍNH TRONG BIẾN TẦN NPC BẬC DÙNG ZERO-SEQUENCE VOLTAGE NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 S KC 0 6 Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ LÊ VĂN MẠNH GIÀU CÂN BẰNG ĐIỆN THẾ ĐIỂM TRUNG TÍNH TRONG BIẾN TẦN NPC BẬC DÙNG ZERO-SEQUENCE VOLTAGE NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 Hƣớng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN NHỜ Tp Hồ Chí Minh, tháng 09 năm 2013 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC I LÝ LỊCH SƠ LƢỢC: Họ & tên: Lê Văn Mạnh Giàu Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 09/01/1984 Nơi sinh: Tiền Giang Quê quán: Tiền Giang Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: 309/87 Võ Văn Ngân, khu phố 5, Phƣờng Linh Chiểu, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh Điện thoại quan: Điện thoại nhà riêng: 0907 907 018 Fax: E-mail: manhgiau2004@yahoo.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ 2003 đến 2008 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, Thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật Điện - Điện tử Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: ỨNG DỤNG AVR TRONG THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG HỆ THỐNG QUẢN LÝ XƢỞNG MAY Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: tháng năm 2008, trƣờng Đại học Sƣ Phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh Ngƣời hƣớng dẫn: ThS Trƣơng Thị Bích Ngà Trang -i- III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Nơi công tác Thời gian 04/2008 – 04/2009 Công ty cổ phần In Gia Định 04/2010 đến Công ty TNHH SƠN TÙNG LÂM Trang -ii- Công việc đảm nhiệm - Nhân viên kỹ thuật - Nhân viên kỹ thuật LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chƣa đƣợc công bố công trình khác Tp Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng năm 2013 Lê Văn Mạnh Giàu Trang -iii- LỜI CẢM TẠ Em xin chân thành cám ơn thầy PGS TS Nguyễn Văn Nhờ, giảng viên hƣớng dẫn em th ực luận văn, đã ta ̣o điề u kiê ̣n thuâ ̣n lơ ̣i và hƣớ ng dẫn tâ ̣n tình , định hƣớng nhắc nhở kịp thời thời gian qua để em hoàn thành đề tài Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh cung cấp cho em kiến thức quý báu làm tảng cho nghiên cứu để hoàn thành luận văn Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trƣờng Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh tạo điều kiện sở vật chất, phòng thí nghiệm để em triển khai đề tài suốt thời gian qua Tôi chân thành cảm ơn các anh em phòng thí nghiê ̣m , bạn bè lớp đã cùng nghiên cƣ́u giúp đỡ nhiề u quá trin ̀ h thƣ̣c hiê ̣n đề tài TP Hồ Chí Minh, ngày 14 tháng năm 2013 Học viên thực Lê Văn Mạnh Giàu Trang -iv- TÓM TẮT Sự thực thi kỹ thuật điều chế độ rộng xung dựa sóng mang (CBPWM) đƣợc cải tiến tốt cách thêm vào tín hiệu tham chiếu điều chế chuỗi điện áp zero Bài báo trình bày kỹ thuật CB-PWM cho biến đổi kẹp điểm trung tính (NPC) bậc, dựa việc thêm vào điện áp chuỗi zero Bởi điện áp chuỗi zero thêm vào, tín hiệu tham chiếu điều chế sin đƣợc điều chỉnh để thực nhiệm vụ cân điện áp tụ DC-link, nỗ lực điều khiển ngoại vi Kỹ thuật cách tiếp cận khác với kỹ thuật điều chế vector không gian (SVM) ba vector gần (NTV) đạt đƣợc cách phân tích kỹ thuật NTV-SVM thiết lập tƣơng quan với kỹ thuật CB-PWM Sự thực thi kỹ thuật CB-PWM cho NPC ba bậc dựa mô miền thời gian nghiên cứu môi trƣờng MATLAB/SIMULINK Trang -v- ABSTRACT Performance of a Carrier-Based Pulse Width Modulation (CB-PWM) strategy can be improved by inclusion of a zero sequence voltage in the modulation reference signal This paper proposed a new CB-PWM strategy for a three level neutral point clamped (NPC) converter, which is based on a zero-sequence voltage injection By inclusion of the zero sequence voltage, the sinusoidal modulation reference is modified to carry out the voltage balancing task of the DC-Link capacitors, with no additional control effort The proposed strategy is an alternative approach to the Nearest Three Vector (NTV) Space Vector Modulation (SVM) strategy and is obtained by the analysis of the NTV-SVM strategy and establishing a co-relation with and the CB-PWM strategy Performance of the proposed CBPWM strategy for a three level NPC based on time-domain simulation studies in the MATLAB/SIMULINK environment Trang -vi- MỤC LỤC QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LÝ LỊCH KHOA HỌC i LỜI CAM ĐOAN iii LỜI CẢM TẠ iv TÓM TẮT v ABSTRACT vi DANH SÁCH CÁC BẢNG x DANH SÁCH CÁC HÌNH xii Chƣơng TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu, kết nghiên cứu nƣớc công bố 1.1.1 Tổng quan 1.1.2 Các kết nƣớc công bố 1.1.2.1 Trong nƣớc: 1.1.2.2 Ngoài nƣớc: 1.2 Mục tiêu, khách thể đối tƣợng nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu 1.2.2 Đối tƣợng nghiên cứu 1.3 Nhiệm vụ nghiên cứu giới hạn đề tài 1.3.1 Nhiệm vụ: 1.3.2 Giới hạn: 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng CƠ SỞ LÝ THUYẾT 2.1 Bộ nghịch lƣu NPC 2.1.1 Bộ nghịch lƣu NPC bậc 2.1.3.1 Phân tích mạch 2.1.3.2 Điện áp ngõ thay đổi tuyến tính theo tính hiệu điều khiển Trang -vii- Phụ Lục dUc [V] 75 uc2k uc1k uc2 uc1 70 65 0.2 0.1 60 55 -0.1 50 -0.2 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.08 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.188: (a) Điện áp tụ (b) Độ lệch áp tụ cân 1.28 Trƣờng hợp: m = 0.6; cos_phi = 0.93; R = 10Ω; L = 0.012H ua0k [V] ua0 [V] 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.190: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uta [V] utak [V] 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 -40 -40 -60 -80 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 Time [s] 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (a) (b) Hình PL1.191: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -122- Phụ Lục itak,itbk,itck [A] ita,itb,itc [A] 4 3 2 1 0 -1 -1 -2 -2 -3 -3 -4 -4 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.192: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uab [V] uabk [V] 150 150 100 100 50 50 0 -50 -50 -100 -150 -100 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 Time [s] 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (a) (b) Hình PL1.193: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân dUc [V] dUc [V] k -16 30 -18 25 20 -20 15 -22 10 -24 -26 -28 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.194: Độ lệch áp tụ (vc1-vc2): (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -123- Phụ Lục 75 dUc [V] uc2k uc1k uc2 uc1 70 65 0.2 0.1 60 55 -0.1 50 -0.2 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.08 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.195: (a) Điện áp tụ (b) Độ lệch áp tụ cân 1.29 Trƣờng hợp: m = 0.8; cos_phi = 0.93; R = 10Ω; L = 0.012H ua0k [V] ua0 [V] 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.197: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân utak [V] uta [V] 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 -40 -40 -60 -60 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.198: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -124- Phụ Lục ita,itb,itc [A] itak,itbk,itck [A] 5 0 -1 -2 -3 -4 -5 -5 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.01 0.02 0.03 0.04 0.1 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.199: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uabk [V] uab [V] 150 150 100 100 50 50 0 -50 -50 -100 -100 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (a) (b) Hình PL1.200: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân dUck [V] dUc [V] -12 30 -14 25 -16 20 -18 15 -20 -22 10 -24 -26 -28 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.201: Độ lệch áp tụ (vc1-vc2): (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -125- Phụ Lục dUc [V] 75 uc2k uc1k uc2 uc1 70 0.6 0.4 65 0.2 60 -0.2 55 -0.4 50 -0.6 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 0.08 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.202: (a) Điện áp tụ (b) Độ lệch áp tụ cân 1.30 Trƣờng hợp: m = 1.0; cos_phi = 0.93; R = 10Ω; L = 0.012H ua0k [V] ua0 [V] 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.204: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uta [V] utak [V] 80 80 60 60 40 40 20 20 0 -20 -20 -40 -40 -60 -60 -80 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.205: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -126- Phụ Lục itak,itbk,itck [A] ita,itb,itc [A] 6 4 2 0 -2 -2 -4 -6 -4 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -6 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (a) (b) Hình PL1.206: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân uab [V] uabk [V] 150 150 100 100 50 50 0 -50 -50 -100 -100 -150 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (a) (b) Hình PL1.207: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân dUck [V] dUc [V] -5 30 -10 25 20 -15 15 -20 10 -25 -30 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0 Time [s] 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] (a) (b) Hình PL1.208: Độ lệch áp tụ (vc1-vc2): (a) chƣa áp dụng kỹ thuật cân (b) áp dụng kỹ thuật cân Trang -127- Phụ Lục 75 uc2k uc1k uc2 uc1 70 65 dUc [V] 0.8 0.6 0.4 60 0.2 55 -0.2 -0.4 50 45 -0.6 -0.8 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 -1 0.08 Time [s] 0.082 0.084 0.086 0.088 0.09 0.092 0.094 0.096 0.098 Time [s] (a) (b) Hình PL1.209: (a) Điện áp tụ (b) Độ lệch áp tụ cân uc2,uc1 [V] 75 uC2,m=0.2 uC1,m=0.2 uC2,m=0.4 uC1,m=0.4 uC2,m=0.6 uC1,m=0.6 uC2,m=0.8 uC1,m=0.8 uC2,m=1 uC1,m=1 70 65 60 55 50 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] Hình PL1.210: uC1 uC2 theo m uc2,uc1 [V] 75 uC2,m=0.2 uC1,m=0.2 uC2,m=0.4 uC1,m=0.4 uC2,m=0.6 uC1,m=0.6 uC2,m=0.8 uC1,m=0.8 uC2,m=1 uC1,m=1 70 65 60 55 50 45 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 Time [s] Hình PL1.211: uC1 uC2 theo m (tt) Trang -128- 0.018 0.02 0.1 Phụ Lục Phụ lục 2: So sánh phƣơng pháp công bố Kết mô đƣợc thực phần mềm Matlab/Simulink Thông số mô bản: Nguồn DC = 120 [V] Vc1 = 73 [V]; Vc2 = 47 [V] Tụ điện C1 = C2 = 500 [uF] Tải R – L nối Y R = 10 [Ω]; L = 12 [mH] Tần số f0 = 50 [Hz] Tần số đóng ngắt Fs = [kHz] 2.1 Trƣờng hợp: m = 0.4; R = 10Ω; L = 12mH ua0 [V] ua0[V] Mon ua0[V] Nam 140 140 140 120 120 120 100 100 100 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 0 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 -20 0.1 0.01 0.02 0.03 (a) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.1: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uta[V] Nam uta [V] uta[V] Mon 50 50 50 40 40 40 30 30 30 20 20 20 10 10 10 0 -10 -10 -10 -20 -20 -20 -30 -30 -30 -40 -40 -50 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -50 -40 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 -50 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.2: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -129- Phụ Lục uab [V] uab[V] Nam uab[V] Mon 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 -20 -20 -40 -40 -40 -60 -80 20 -60 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.3: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) ita,itb,itc[A] Mon ita,itb,itc[A] Nam ita,itb,itc [A] 3 2 1 0 -1 -1 -1 -2 -2 -3 -2 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -3 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] Time [s] (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (b) (c) Hình PL2.4: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uc2,uc1[V] Nam uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Mon 75 75 uc2 uc1 70 uc2 uc1 70 75 65 65 65 60 60 60 55 55 55 50 50 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 45 50 45 0.005 0.01 0.015 0.02 Time [s] 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2,uc1 [V] 65 60 60 55 59.95 59.9 50 Time [s] (a) 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2 uc1 60.05 60 45 0.015 60.1 59.95 59.85 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 0.01 60.15 uc2 uc1 70 60.05 0.005 uc2,uc1[V] Mon uc2,uc1[V] Nam 75 uc2 uc1 60.1 Time [s] Time [s] 60.15 uc2 uc1 70 59.9 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 Time [s] (b) 0.05 59.85 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (c) Hình PL2.5: Điện áp tụ uc2, uc1: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (c) Kết tài liệu [2] Trang -130- Phụ Lục 2.2 Trƣờng hợp: m = 0.6 ; R = 10Ω; L = 12mH ua0[V] Mon ua0[V] Nam ua0 [V] 140 140 120 120 140 120 100 100 100 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 20 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.6: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uta[V] Nam uta [V] uta[V] Mon 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 20 0 -20 -20 -20 -40 -40 -40 -80 -60 -60 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 -80 0.01 0.02 0.03 Time [s] 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 (a) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.7: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uab[V] Nam uab [V] 150 150 100 100 uab[V] Mon 150 100 50 50 0 -50 -50 50 -100 -150 -50 -100 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 -100 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.8: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -131- Phụ Lục ita,itb,itc [A] ita,itb,itc[A] Mon ita,itb,itc[A] Nam 4 3 2 1 0 -1 -1 -1 -2 -2 -2 -3 -4 -3 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -4 -3 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -4 0.01 0.02 0.03 Time [s] (a) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (b) (c) Hình PL2.9: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Nam 75 uc2,uc1[V] Mon 75 uc2 uc1 70 75 uc2 uc1 70 65 65 65 60 60 60 55 55 55 50 50 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 45 uc2 uc1 70 50 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2,uc1[V] Mon uc2,uc1[V] Nam uc2,uc1 [V] 0.025 Time [s] Time [s] Time [s] 60.2 60.15 uc2 uc1 60.1 uc2 uc1 60.2 uc2 uc1 60.15 60.1 60.05 60.1 60 60 59.95 59.9 60.05 60 59.95 59.9 59.9 59.8 59.85 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 59.85 59.7 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] 59.8 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (a) Time [s] (b) (c) Hình PL2.10: Điện áp tụ uc2, uc1: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (c) Kết tài liệu [2] 2.3 Trƣờng hợp: m = 0.8; R = 10Ω; L = 12mH ua0 [V] ua0[V] Nam ua0[V] Mon 140 140 140 120 120 120 100 100 100 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 20 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.11: Dạng sóng phân tích phổ áp nghịch lƣu ua0: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -132- Phụ Lục uta [V] uta[V] Mon uta[V] Nam 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 -20 -20 -40 -40 -40 -60 -60 -80 20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] Time [s] (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (b) (c) Hình PL2.12: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uab[V] Nam uab [V] uab[V] Mon 150 150 150 100 100 100 50 50 50 0 -50 -50 -50 -100 -100 -100 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 0.01 0.02 0.03 Time [s] 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 0.01 0.02 0.03 (a) 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.13: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) ita,itb,itc[A] Nam ita,itb,itc [A] ita,itb,itc[A] Mon 5 0 -5 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -5 -5 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.14: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -133- Phụ Lục uc2,uc1[V] Mon uc2,uc1[V] Nam uc2,uc1 [V] 75 75 uc2 uc1 70 75 uc2 uc1 70 65 65 65 60 60 60 55 55 55 50 50 45 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2 uc1 70 50 45 0.01 0.02 0.03 Time [s] 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.005 0.01 0.015 0.02 uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Nam uc2 uc1 60.2 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2,uc1[V] Mon uc2 uc1 60.2 60.1 0.025 Time [s] Time [s] 60.1 uc2 uc1 60.2 60.1 60 60 60 59.9 59.9 59.9 59.8 59.8 59.8 59.7 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 59.7 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] 59.7 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] Time [s] (a) (b) (c) Hình PL2.15: Điện áp tụ uc2, uc1: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (c) Kết tài liệu [2] 2.4 Trƣờng hợp: m = 1; R = 10Ω; L = 12mH ua0[V] Nam ua0 [V] ua0[V] Mon 140 140 140 120 120 120 100 100 100 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 20 0 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -20 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.16: Dạng sóng phân tích phổ điện áp nghịch lƣu ua0: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uta[V] Mon uta[V] Nam uta [V] 80 80 80 60 60 60 40 40 40 20 20 0 -20 -20 -20 -40 -40 -40 -60 -80 20 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 Time [s] (a) 0.07 0.08 0.09 0.1 -80 -60 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 Time [s] (b) 0.09 0.1 -80 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] (c) Hình PL2.17: Dạng sóng phân tích phổ điện áp tải uta: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) Trang -134- Phụ Lục uab[V] Nam uab [V] uab[V] Mon 150 150 150 100 100 100 50 50 50 0 -50 -50 -50 -100 -150 -100 -100 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -150 -150 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.18: Dạng sóng phân tích phổ điện áp dây uab: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) ita,itb,itc [A] ita,itb,itc[A] Mon ita,itb,itc[A] Nam 6 4 2 0 -2 -2 -2 -4 -4 -4 -6 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -6 0.01 0.02 0.03 0.04 Time [s] 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 -6 0.01 0.02 0.03 0.04 (a) 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 Time [s] Time [s] (b) (c) Hình PL2.19: Dạng sóng phân tích phổ dòng điện tải: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (0.05, 2) (c) Kết tài liệu [2] (0.05, 2) uc2,uc1[V] Nam uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Mon 75 75 uc2 uc1 70 75 uc2 uc1 70 65 65 60 60 60 55 55 55 50 50 45 45 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 uc2 uc1 70 65 50 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.1 45 Time [s] Time [s] 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04 0.045 0.05 Time [s] uc2,uc1 [V] uc2,uc1[V] Mon uc2,uc1[V] Nam 60.4 uc2 uc1 60.2 60.2 60.2 uc2 uc1 60.1 uc2 uc1 60.15 60.1 60.05 60 60 60 59.95 59.8 59.9 59.9 59.85 59.6 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (a) 59.8 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (b) 59.8 0.08 0.0805 0.081 0.0815 0.082 0.0825 0.083 0.0835 0.084 0.0845 0.085 Time [s] (c) Hình PL2.20: Điện áp tụ uc2, uc1: (a) Kết đê tài (b) Kết tài liệu [3] (c) Kết tài liệu [2] Trang -135- [...]... 21 3. 3 Kỹ thuật điều khiển cân bằng điện áp tụ 23 3 .3. 1 Nguyên lý cân bằng điện áp tụ 23 3 .3. 2 Lƣu đồ giải thuật cân bằng điện áp tụ 31 3. 3 .3 Mô hình bộ nghịch lƣu NPC có áp dụng kỹ thuật cân bằng điện áp tụ 35 3. 3 .3. 1 Khối tạo các điện áp thứ tự không (Voff -Zero Sequence) .35 3. 3 .3. 2 Khối tạo các chuỗi xung kích 37 3. 3.4 Kết quả mô phỏng: 39 3. 3.5... Potential Balancing in Three-Level NPC Converters [10] Điện thế điểm trung tính của các bộ biến đổi NPC ba bậc cần đƣợc duy trì cân bằng Điện áp Zero- Sequence thích hợp đƣợc xác định để điều khiển điện thế điểm trung tính Mối quan hệ giữa dòng trung tính và điện áp zero - sequence đƣợc thêm vào đƣợc nghiên cứu toàn diện, và hai thuật toán cân bằng điện thế điểm trung tính lần lƣợt đƣợc trình bày tƣơng... gây ra sự biến Trang -1- Chƣơng 1: Tổng Quan thiên bất thƣờng cho vận tốc rotor… Ngoài ra, sự mất cân bằng điện áp trên tụ có thể dẫn tới vấn đề quá điện áp trên các khóa bán dẫn và trên các tụ điện Từ vấn đề nêu trên, hƣớng nghiên cứu của đề tài là: “CÂN BẰNG ĐIỆN THẾ ĐIỂM TRUNG TÍNH TRONG BIẾN TẦN NPC 3 BẬC DÙNG ZEROSEQUENCE VOLTAGE 1.1.2 Các kết quả trong và ngoài nƣớc đã công bố 1.1.2.1 Trong nƣớc:... nội suy Điện áp zero - sequence tối ƣu theo lý thuyết để điều khiển điện thế điểm trung tính có thể đạt đƣợc bằng các phƣơng pháp đƣa ra sau đó Các kết quả mô phỏng và thực nghiệm đƣợc đƣa ra để chúng minh giá trị và tính thực tế của phƣơng pháp trình bày 1.2 Mục tiêu, khách thể và đối tƣợng nghiên cứu 1.2.1 Mục tiêu - Cân bằng điện áp trên tụ DC cho biến tần NPC 3 bậc dùng điện áp Zero- Sequence Voltage. .. 4] 32 Hình 3. 17: Lƣu đồ thuật toán xác định voffset khi Sector = 2 [Sector = 5] 32 Hình 3. 18: Lƣu đồ thuật toán xác định voffset khi Sector = 3 [Sector = 6] 33 Hình 3. 19: Sự biến đổi của các tín hiệu điều khiển khi thêm vào tín hiệu thứ tự không để đạt cân bằng điện áp 34 Hình 3. 20: Mô hình NPC cân bằng 35 Hình 3. 21: Khối tạo điện áp thứ tự không 35 Hình 3. 22:... ba bậc nhằm cân bằng điện áp hai tụ điện một chiều trong nghịch lƣu áp 3 bậc NPC [2] Trong bài báo này, tác giả trình bày kỹ thuật điều chế chuyển mạch hai và ba bậc sử dụng hàm offset để cân bằng điện áp giữa hai tụ điện một chiều trong bộ nghịch lƣu áp 3 bậc dạng diode kẹp Kỹ thuật này dựa trên cơ sở sử dụng hàm offset cục bộ, thông qua các tín hiệu hồi tiếp của dòng điện tải và điện áp trên 2 tụ điện. .. 43 Hình 3. 30: Quan hệ giữa m và độ méo điện áp (Trƣờng hợp: cosφ = 0 .3; R = 3. 206Ω; L = 0. 032 4H) 44 Hình 3. 31: Quan hệ giữa m và biên độ dòng hài cơ bản (Trƣờng hợp: cosφ = 0 .3; R = 3. 206Ω; L = 0. 032 4H) 44 Hình 3. 32: Quan hệ giữa m và độ méo dòng điện (Trƣờng hợp: cosφ = 0 .3; R = 3. 206Ω; L = 0. 032 4H) 44 Hình 3. 33: Quan hệ giữa m và biên độ điện áp hài cơ... định Sector 33 Bảng 3. 5: Các thông số mô phỏng 39 Bảng 3. 6: Quan hệ giữa chỉ số điều chế với biên độ và độ méo trong trƣờng hợp chƣa áp dụng kỹ thuật cân bằng (cosφ = 0 .3; R = 3. 206Ω; L = 0. 032 4H) 43 Bảng 3. 7: Quan hệ giữa chỉ số điều chế với biên độ và độ méo trong trƣờng hợp có áp dụng kỹ thuật cân bằng (cosφ = 0 .3; R = 3. 206Ω; L = 0. 032 4H) 43 Bảng 3. 8: Quan hệ giữa chỉ số...   ,i  .    v ,i  cos(i  1) 3  Trang -17- (2.21) Chƣơng 3: Kỹ Thuật Điều Khiển Cân Bằng Điện Áp Tụ Chƣơng 3 KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP TỤ 3. 1 Hiện tƣợng mất cân bằng điện áp tụ: Cấu trúc của bộ nghịch lƣu NPC ba bậc, ba pha đƣợc trình bày trong hình 3. 1 Trong cấu trúc của bộ nghịch lƣu NPC này có hai tụ điện Hai tụ này đóng vai trò chia điện áp nguồn Vdc thành hai phần để cung... 37 Hình 3. 23: Dạng sóng và phân tích phổ điện áp tải uta: (a) khi chƣa áp dụng kỹ thuật cân bằng (b) khi áp dụng kỹ thuật cân bằng 39 Hình 3. 24: Dạng sóng và phân tích phổ dòng điện tải: (a) khi chƣa áp dụng kỹ thuật cân bằng (b) khi áp dụng kỹ thuật cân bằng 40 Hình 3. 25: Dạng sóng và phân tích phổ điện áp dây uab: (a) khi chƣa áp dụng kỹ thuật cân bằng (b) khi áp dụng kỹ thuật cân