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.Mô phỏng mạch nghịch lưu nguồn áp 3 pha trên matlab File mô phỏng bằng simulink.

TRƯỜNG 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 hệ tọa độ quay dq GVHD : TS VŨ HOÀNG PHƯƠNG Sinh viên thực nhóm 51: PHAN LÊ TUẤN PHẠM VĂN CƠNG MSSV 20144927 20150451 Nội dung trình bày Mơ hình hóa lựa chọn thơng số mạch lực Cấu trúc điều khiển Mô Kết luận Yêu cầu thiết kế lựa chọn thông số mạch lực Yêu cầu thiết thiết kế Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu ba pha độc lập hệ tọa độ quay dq với: • Điện áp pha 220V/50Hz • Cơng suất tồn phần: 10kVA • Tần số phát xung: 5kHz Yêu cầu thiết kế lựa chọn thơng số mạch lực Mơ hình tốn học • Sơ đồ nghịch lưu nguồn áp pha mơ tả khóa chuyển mạch : Điện áp pha sơ đồ : U dc  u = ( S − S ) a b  ab  U dc  u = ( S − S )  bc b c  U dc  u = ( S − S ) c a  ca  Yêu cầu thiết kế lựa chọn thông số mạch lực Mơ hình tốn học • -Điện áp pha điểm trung tính sơ đồ xác định : U dc  u aN = S a  U dc  ubN = S b  U dc  ucN = S c  Điện áp tải viết theo hàm chuyển mạch: S a − Sb − S c  u =  an  Sb − S a − S c  u =  bn  S c − Sb − S a  u =  cn  U dc U dc U dc Yêu cầu thiết kế lựa chọn thơng số mạch lực Mơ hình tốn học • Điện áp điểm trung tính sơ đồ mạch nghịch lưu trung tính tải : unN = uaN U dc − uan = ( S a + Sb + S c ) • Vậy giá trị trung bình điện áp tải đầu xác định: 2ma − mb − mc  u =  an  2mb − ma − mc  u =  bn  2mc − mb − m a  ucn =  u dc u dc u dc Yêu cầu thiết kế lựa chọn thơng số mạch lực Tính tốn thơng số mạch lực • Điện áp chiều Udc: 𝜋 Biên độ điện áp từ lọc : Um= Udc 𝜋 →Udc = 220 =488,7 V Dự phòng sụt áp cuộn cảm, van thay đổi điện áp Udc ,chọn Udc = 600V 𝑆 6000 • Dòng điện chạy qua pha: I = 3𝑈 = 3∗220 = 9,09 ( 𝐴 ) Biên độ dòng tải : Im = 12,86 A Tải: R= 𝑈 𝐼 = 24,2 Ω • Bộ lọc đầu LC: Dự phòng sụt áp lọc 10% UL = 0.1*220 = 22V →XL = 2,4 Ω => Chọn L = 7mH ,RL=0.2 Ω 𝜔 = 0.1 𝜔s = 0,1.2π.5000 = 3141 rad/s = LC 𝐿𝐶 => Chọn C = 15µF Cấu trúc điều khiển Cấu trúc điều khiển nghịch lưu nguồn áp pha: Cấu trúc điều khiển Mạch vòng điều khiển dòng điện Phương trình cân điện áp: Phương trình viết dạng tốn tử laplace ,với hàm truyền Gi(s): Mơ hình toán học khâu điều chế độ rộng xung PWM : Cấu trúc điều khiển Mạch vòng điều khiển dòng điện • Biểu đồ vector điện áp dòng điện hệ tọa độ tĩnh tọa độ quay Phép biến đổi PARK: id = i cos  s + i sin  s  iq = −i sin  s + i cos  s 10 Cấu trúc điều khiển Mạch vòng điều khiển dòng điện Bộ điều khiển PI : Để xác định thông số điều khiển chọn cách xác định có xét đến thời gian trễ khâu PWM gây nên Đối tượng điều chỉnh dòng điện : Trong đó: 12 Cấu trúc điều khiển Mạch vòng điều khiển dòng điện • Đối tượng điều chỉnh dòng điện: • Do đối tượng khâu quán tính bậc nên điều khiển tổng hợp theo t/c tối ưu modul : Xác định thông số điều khiển: Kp = 70 Ti = 0,035 13 Cấu trúc điều khiển 2.Mạch vòng điều khiển điên áp • Cấu trúc mạch vòng điều khiển: Hàm truyền vòng kín mạch vòng điện áp: Giả thiết dẫn dắt điện áp theo hàm truyền khâu dao động bậc 2: Các tham số điều khiển xác định sau : 14 Cấu trúc điều khiển 2.Mạch vòng điều khiển điên áp • Xác định thông số điêu khiển: - Chọn hệ số tắt dần  = , tần số dao động riêng  n = 2500  Kp = 2 n C = 2.2500.11.10 −6 = 0.055   Ki =  n C = 2500 2.11.10 −6 = 68.75 => Kp =0,07 , Ki= 87,5 15 Cấu trúc điều khiển Khâu điều chế khơng gian vector • Có nhánh van, van nhánh không trạng thái nên ta có trạng thái ứng với vector chuẩn 16 Cấu trúc điều khiển Khâu điều chế khơng gian vector  • Các vectoru1 ,u , u3 , u ,u5 , u6 có độ lớn udc lệch góc 3 • vector lại có độ lớn • Các vector chuẩn chia khơng gian tọa độ thành sector 17 Cấu trúc điều khiển Khâu điều chế không gian vector ❑ Nguyên tắc thực : vector điện áp đặt xác định theo vector chuẩn biết, ta cần xác định: o Thời gian thực vector chuẩn, bao gồm vector chu kì điều chế o Trình tự thực vector chuẩn vector đặt nằm sector khác o Thời gian đóng cắt nhánh van mạch nghịch lưu ❑ Các bước thực phương pháp SVM: o Bước 1: Xác định Vα, V β góc 𝜃 o Bước 2: Xác định khoảng thời gian T1,T2,T3 o Bước 3: Xác định thời gian chuyển mạch d1,d3,d5 nhóm van tích cực o Bước 4: Xây dựng mẫu xung đưa đến van =>Thông tin chi tiết phương pháp bạn có tham khảo Slide_SVM 18 Mô Sơ đồ mô simulink : 19 Mô Thông số mạch lực Tham số mạch lực Tải pha đối xứng Điện áp chiều 20Ω ÷ 40Ω Mạch lọc LC Tần số phát xung Giá trị hiệu dụng điện áp pha Tần số sóng hài Tham số diều khiển dòng điện 14μF 8mH 0.2Ω 5kHz 220V 50Hz Kp 70 Ki 2000 Tham số điều khiển điện áp Kp 0,07 Ki 87,5 20 Mơ • Dạng sóng điều chế từ khâu SVM 21 Mơ • Điện áp tải pha: 22 Mơ • Dòng điện tải pha: 23 Mơ • Điện áp đầu Ud: 24 Mơ • Phổ sóng hài điện áp tải: 25 Kết luận • Khi xác lập điện áp đỉnh 311V, giá trị điện áp hiệu dụng 220V phù hợp với giá trị đặt Với độ điều chỉnh 7% so với điện áp đỉnh • Bộ nghịch lưu xác lập sau khoảng 0.01s tức cỡ nửa chu kỳ dao động • Hệ số méo dạng sóng hài nhỏ THD=0.37% 26 ... trúc điều khiển Mô Kết luận Yêu cầu thiết kế lựa chọn thông số mạch lực Yêu cầu thiết thiết kế Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu ba pha độc lập hệ tọa độ quay dq với: • Điện áp pha 220V/50Hz... từ khâu SVM 21 Mơ • Điện áp tải pha: 22 Mơ • Dòng điện tải pha: 23 Mơ • Điện áp đầu Ud: 24 Mơ • Phổ sóng hài điện áp tải: 25 Kết luận • Khi xác lập điện áp đỉnh 311V, giá trị điện áp hiệu dụng... Yêu cầu thiết kế lựa chọn thơng số mạch lực Tính tốn thơng số mạch lực • Điện áp chiều Udc: