Mô phỏng mạch nghịch lưu nguồn áp 3 pha trên matlab File mô phỏng bằng simulink.Mô phỏng mạch nghịch lưu nguồn áp 3 pha trên matlab File mô phỏng bằng simulink.Mô phỏng mạch nghịch lưu nguồn áp 3 pha trên matlab File mô phỏng bằng simulink.Mô phỏng mạch nghịch lưu nguồn áp 3 pha trên matlab File mô phỏng bằng simulink.Mô phỏng mạch nghịch lưu nguồn áp 3 pha trên matlab File mô phỏng bằng simulink.Mô phỏng mạch nghịch lưu nguồn áp 3 pha trên matlab File mô phỏng bằng simulink.
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN
BÀI TẬP LỚN THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
Đề tài 22: Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu ba pha độc lập trên hệ tọa độ quay dq.
GVHD : TS VŨ HOÀNG PHƯƠNG
Sinh viên thực hiện nhóm 51: MSSV
PHAN LÊ TUẤN 20144927
Trang 2Nội dung trình bày
1 Mô hình hóa và lựa chọn thông số mạch lực.
2 Cấu trúc điều khiển
3 Mô phỏng
4 Kết luận
Trang 3Yêu cầu thiết kế và lựa chọn thông số mạch lực
1 Yêu cầu thiết thiết kế
Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu ba pha độc lập trên hệ tọa độ quay dq với:
• Điện áp ra mỗi pha là 220V/50Hz
• Công suất toàn phần: 10kVA
• Tần số phát xung: 5kHz
Trang 4Yêu cầu thiết kế và lựa chọn thông số mạch lực
2 Mô hình toán học
• Sơ đồ nghịch lưu nguồn áp 3 pha được
mô tả bởi các khóa chuyển mạch :
Điện áp giữa các pha của sơ đồ :
Trang 5Yêu cầu thiết kế và lựa chọn thông số mạch lực
2 Mô hình toán học
• -Điện áp giữa pha và điểm trung tính
của sơ đồ được xác định :
Điện áp trên tải được viết theo các hàm chuyển mạch:
b a c dc bn
Trang 6Yêu cầu thiết kế và lựa chọn thông số mạch lực
2 Mô hình toán học
• Điện áp giữa điểm trung tính sơ đồ mạch nghịch lưu và trung tính của tải :
• Vậy giá trị trung bình điện áp tải đầu ra được xác định:
2
2 3
2
2 3
2
dc a
b c
cn
dc c
a b
bn
dc c
b a
an
u m
m m
u
u m m
m u
u m m
m u
Trang 7Yêu cầu thiết kế và lựa chọn thông số mạch lực
Dự phòng sụt áp trên cuộn cảm, van và sự thay đổi điện áp U dc , chọn U dc = 600V.
• Dòng điện chạy qua 1 pha: I = 𝑆
Trang 8Cấu trúc điều khiển
Cấu trúc điều khiển nghịch lưu nguồn áp 3 pha:
Trang 9Cấu trúc điều khiển
1. Mạch vòng điều khiển dòng điện
Phương trình cân bằng điện áp:
Phương trình viết dưới dạng toán tử laplace ,với hàm truyền Gi(s):
Mô hình toán học khâu điều chế độ rộng xung PWM :
Trang 10Cấu trúc điều khiển
1. Mạch vòng điều khiển dòng điện
• Biểu đồ vector điện áp và dòng điện trên hệ tọa độ tĩnh và tọa độ quay
Phép biến đổi PARK:
q
s s
d
i i
i
i i
sin cos
Trang 11Cấu trúc điều khiển
1. Mạch vòng điều khiển dòng điện
• Cấu trúc điều khiển trên hệ tọa độ quay dq:
• Nếu đặt và là điện áp rơi trên cuộn cảm, các thành phần này sẽ được
Trang 12Cấu trúc điều khiển
1. Mạch vòng điều khiển dòng điện
Trang 13Cấu trúc điều khiển
1. Mạch vòng điều khiển dòng điện
• Đối tượng điều chỉnh dòng điện:
• Do đối tượng là 1 khâu quán tính bậc 2 nên bộ điều khiển được tổng hợp theo t/c tối ưu modul :
Xác định thông số bộ điều khiển:
Kp = 70
Ti = 0,035
Trang 14Cấu trúc điều khiển
2.Mạch vòng điều khiển điên áp
• Cấu trúc mạch vòng điều khiển:
Hàm truyền vòng kín của mạch vòng điện áp:
Giả thiết dẫn dắt điện áp theo hàm truyền khâu dao động bậc 2:
Các tham số của bộ điều khiển được xác định như sau :
Trang 15Cấu trúc điều khiển
2.Mạch vòng điều khiển điên áp
• Xác định thông số bộ điêu khiển:
.11.2500
055
010
.11.2500
2
2
6 2
2
6
C Ki
C Kp
n
n
Trang 16Cấu trúc điều khiển
3 Khâu điều chế không gian vector
• Có 3 nhánh van, 2 van cùng 1 nhánh không được cùng trạng thái nên ta có 8 trạng thái ứng với 8 vector chuẩn
Trang 17Cấu trúc điều khiển
3 Khâu điều chế không gian vector
• Các vector , , , , , đều có độ lớn và lệch nhau 1 góc
Trang 18Cấu trúc điều khiển
3 Khâu điều chế không gian vector
❑ Nguyên tắc thực hiện : vector điện áp đặt sẽ được xác định theo các vector chuẩn đã biết, do đó ta cần xác định:
o Thời gian thực hiện các vector chuẩn, bao gồm cả vector 0 là bao lâu trong 1 chu kì
điều chế
o Trình tự thực hiện vector chuẩn khi vector đặt nằm trong các sector khác nhau
o Thời gian đóng cắt các nhánh van mạch nghịch lưu
❑ Các bước thực hiện phương pháp SVM:
o Bước 1: Xác định Vα, V β và góc 𝜃
o Bước 2: Xác định các khoảng thời gian T1,T2,T3
o Bước 3: Xác định thời gian chuyển mạch d1,d3,d5 của các nhóm van tích cực
o Bước 4: Xây dựng mẫu xung đưa đến các van
=>Thông tin chi tiết về phương pháp các bạn có tham khảo trong Slide_SVM
Trang 19Mô phỏng
Sơ đồ mô phỏng trong simulink :
Trang 2014μF 8mH 0.2Ω
Trang 21Mô phỏng
• Dạng sóng điều chế từ khâu SVM
Trang 22Mô phỏng
• Điện áp ra tải trên mỗi pha:
Trang 23Mô phỏng
• Dòng điện ra tải trên mỗi pha:
Trang 24Mô phỏng
• Điện áp đầu ra Ud:
Trang 25Mô phỏng
• Phổ sóng hài điện áp ra tải: