Đang tải... (xem toàn văn)
Hướng dẫn chi tiết mô hình hóa và điều khiển bộ nghịch lưu 1 pha và 3 pha kèm hình ảnh và thông số cụ thể PHẦN 1:THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU MỘT PHA ĐỘC LẬP YÊU CẦU THIẾT KẾ Thiết kế cấu trúc điều khiển nghịch lưu nguồn áp độc lập một pha: Tải công suất: 1kW Hệ số công suất: 0.8 Biên độ điện áp đầu ra tải: U = 220V Tần số điện áp: 50Hz Tần số phát xung mạch nghịch lưu: 5kHz Udc = 380V Độ gợn của điện áp ra: dU% = 1% Bộ lọc LC với độ gợn song của dòng trên cuộn cảm: dI% = 20% Tính toán giá trị Cf và Lf cho bộ lọc: Dòng điện định mức của tải: Idm = 1000(0.8220) = 5.68A Độ gợn song của dòng qua cuộn cảm: Δi = 20%5.68sqrt(2) = 1.067 Độ gợn song của điện áp tải: Δvo = 1%220sqrt(2) = 3.11 Lf được tính theo công thức: Lf =
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU MỘT PHA ĐỘC LẬP VÀ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU BA ĐỘC LẬP TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH αβ GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN CÁC THÀNH VIÊN: PSG.TS TRẦN TRỌNG MINH NGUYỄN TÙNG LÂM – 20189609 NGUYỄN VĂN TÍNH – 20199504 LÊ MẠNH CƯỜNG – 20189624 NỘI DUNG CHÍNH Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu pha độc lập Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu ba pha độc lập hệ tọa độ tĩnh αβ PHẦN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU MỘT PHA ĐỘC LẬP MƠ HÌNH HĨA I Mơ tả tốn học Mơ tả khóa đóng cắt Sơ đồ mạch lực Sơ đồ khóa đóng cắt MƠ HÌNH HĨA • • Sử dụng phương pháp trung bình hóa phần tử đóng cắt Sa, Sb hàm chuyển mạch khóa chuyển mạch • Giá trị hàm chuyển mạch Sa = Sa = -1 • Điện áp pha a trung tính N: • Giá trin trung bình điện áp đầu pha a trung tính N: = với ma hệ số điều chế (-1 ≤ ma ≤ 1) • Điên áp đầu nghịch lưu pha b trung tính N: = MƠ HÌNH HĨA • Điện áp đầu tra mạch nghịch lưu xác định: = = -) • Giá trị trung bình điện áp đầu mạch nghịch lưu: =)=m với m hệ số điều chế (-1 ≤ m ≤ 1) MƠ HÌNH HĨA II Phương pháp điều chế đơn cực • Ưu điểm : chất lượng sóng hài tốt • Nhược điểm : Yêu cầu mạch điều khiển phức tạp YÊU CẦU THIẾT KẾ Thiết kế cấu trúc điều khiển nghịch lưu nguồn áp độc lập pha: • Tải cơng suất: 1kW • Hệ số cơng suất: 0.8 • Biên độ điện áp đầu tải: U = 220V • Tần số điện áp: 50Hz • Tần số phát xung mạch nghịch lưu: 5kHz • Udc = 380V • Độ gợn điện áp ra: dU% = 1% • Bộ lọc LC với độ gợn song dòng cuộn cảm: d I% = 20% TÍNH TỐN THƠNG SỐ MẠCH Tính tốn giá trị Cf Lf cho lọc: • Dòng điện định mức tải: Idm = 1000/(0.8*220) = 5.68A • Độ gợn song dòng qua cuộn cảm: Δi = 20%*5.68*sqrt(2) = 1.067 • Độ gợn song điện áp tải: Δvo = 1%*220*sqrt(2) = 3.11 • Lf tính theo cơng thức: Lf = = 15,4mH • Cf tính theo cơng thức Cf = = 6.58uF Ta thu Cf = 15,4uF, Lf = 6.58mH Coi điện trở cuộn cảm Rf = 10Ω Tính chọn mạch lọc LC o Tính chọn cuộn cảm L : • Lấy sụt áp tần số 10%U0: Tính chọn mạch lọc LC Tính chọn tụ C: - Chọn tần số cắt mạch lọc LC thấp 10 lần tần số phát xung: Tính thơng số điều khiển PR a Mạch vòng dòng điện: Phương trình cân điện áp mạch điện tương đương : Chuyển sang hệ tọa độ : Sơ đồ mach điện thay cho mạch vòng dòng điện nghịch lưu nguồn áp Điện áp tụ lọc đầu mạch nghịch lưu (xét với phần sóng hài bậc ) Tính thơng số điều khiển PR Mạch vòng dòng điện: Hàm truyền đạt thể mối quan hệ điện áp dòng điện đầu mạch nghịch lưu : Bỏ qua thời gian trễ khâu PWM gây nên Tính thơng số điều khiển PR o Mạch vòng dòng điện: Bộ điều khiển PR : o Hàm truyền kín mạch vòng dòng điện: Tính thơng số điều khiển PR a Mạch vòng dòng điện: =) Trong đó: băng thơng ban đầu băng thơng kết thúc Ta chọn /s) s) Từ ta được: Tính thơng số điều khiển PR b Mạch vòng điện áp: ⟹ Cấu trúc điều khiển Cấu Hàm truyền hệ kín: Tính thơng số điều khiển PR b Mạch vòng điện áp: Tương tự thiết kế mạch điều khiển dòng điện ta có Thơng số điều khiển tính tốn sau: =C =) Trong đó: băng thơng ban đầu băng thơng kết thúc Ta chọn /s) s) Từ ta được: Mô SVM Mạch lực Hệ số điều chế nhánh van Điện áp đầu tải Dòng điện tải Thank you for watching ... tải: Idm = 10 00/(0.8*220) = 5.68A • Độ gợn song dòng qua cuộn cảm: Δi = 20%*5.68*sqrt(2) = 1. 067 • Độ gợn song điện áp tải: Δvo = 1% *220*sqrt(2) = 3 .11 • Lf tính theo cơng thức: Lf = = 15 ,4mH •... Tải đấu cân bằng: uab 1 − uan u = − 1 u bc bn 0 1 1 ucn 1 uan u = 1 uab bn u ucn 1 − bc Mơ hình hố S... chuyển mạch Sa = Sa = -1 • Điện áp pha a trung tính N: • Giá trin trung bình điện áp đầu pha a trung tính N: = với ma hệ số điều chế ( -1 ≤ ma ≤ 1) • Điên áp đầu nghịch lưu pha b trung tính N: =