Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

8 27 0
Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

Đang tải... (xem toàn văn)

Thông tin tài liệu

Bài viết này trình bày hoạt động của bộ nghịch lưu quasi Z Source (qZS) hình T 3 bậc với điều kiện hoạt động bình thường và lỗi khóa đóng ngắt hở mạch. Cấu hình này được kết hợp bởi hai thành phần chính: Mạng nguồn kháng (qZS) và nghịch lưu ba bậc hình T. Bên cạnh những ưu điểm của nghịch lưu đa bậc nguồn áp, cấu hình này còn có khả năng

50 Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh NGHỊCH LƯU BẬC HÌNH T VỚI KHẢ NĂNG CHỊU LỖI THREE LEVEL T-TYPE INVERTER WITH ABILITY FAULT-TOLERANT Lê Hoàng Linh, Hồ Anh Khoa, Quách Thanh Hải, Trần Vĩnh Thanh, Đỗ Đức Trí Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM, Việt Nam Ngày soạn nhận 13/6/2019, ngày phản biện đánh giá 20/6/2019, ngày chấp nhận đăng 18/7/2019 TĨM TẮT Bài báo trình bày hoạt động nghịch lưu quasi Z Source (qZS) hình T bậc với điều kiện hoạt động bình thường lỗi khóa đóng ngắt hở mạch Cấu hình kết hợp hai thành phần chính: mạng nguồn kháng (qZS) nghịch lưu ba bậc hình T Bên cạnh ưu điểm nghịch lưu đa bậc nguồn áp, cấu hình cịn có khả khắc phục tượng trùng dẫn nghịch lưu đa bậc truyền thống Ngồi ra, cấu hình đảm bảo trì tính ổn định cho hệ thống khóa đóng ngắt phía nghịch lưu hình T bị lỗi hở mạch Trong phương pháp sửa lỗi hở mạch cho cấu hình nghịch lưu truyền thống, cơng suất ngõ bị giảm Tuy nhiên, nhược điểm khắc phục nhờ đặc tính tăng áp mạng qSZ Các kết mô thực nghiệm trình bày để kiểm chứng giải thuật điều khiển Từ khóa: Tựa nguồn Z; Nghịch lưu hình T; Ngắn mạch; Chịu lỗi; điều chế độ rộng xung ABSTRACT This paper presents the operation of three-level quasi Z source T-Type in normal and open-circuit switch failure mode (3L qZST2I-UFM) This topology has combined with two main components as quasi Z source (qZS) and three-level T-Type inverter Besides the advantages of voltage source multilevel inverter, this topology is also capable of overcoming the shoot-through in the traditional multilevel inverter Furthermore, this topology ensures the stability of the system when any switches of T-type is opened circuit failure In open-switch circuit fault-tolerant methods of the traditional inverter, the output power will be reduced However, this disadvantage will be overcome by the characteristic boost of the qZS network Simulation and Experimental results have presented to verify the control algorithm Keywords: Quasi Z Source (qZS); T-Type inverter; shoot through; Fault-tolerant; Pulse width modulation (PWM) GIỚI THIỆU Ngày nay, nghịch lưu nguồn áp đa bậc ứng dụng nhiều lĩnh vực công nghiệp hệ thống quang điện, hệ thống pin nhiên liệu [1 – 4], hệ thống tuabin gió, hệ thống điều khiển động AC [5 – 7] hệ thống điện phân phối [8, 9] Một thiết bị biến đổi điện phổ biến nghịch lưu ba pha Các nghịch lưu sử dụng rộng rãi thuận lợi như: hiệu suất cao, chi phí thấp vận hành đơn giản Tuy nhiên, bất lợi là: Hệ thống làm việc giảm áp (điện áp AC ngõ thấp điện áp DC ngõ vào) Ngoài ra, tượng trùng dẫn hạn chế lớn nghịch lưu truyền thống Khuyết điểm khắc phục nhờ việc sử dụng deadtime để tránh tượng trùng dẫn Tuy nhiên, cách giải làm suy giảm hiệu suất ngõ mạch nghịch lưu có ảnh hưởng khơng tốt đến chất lượng điện áp ngõ gia tăng chi phí Để khắc phục hai nhược điểm này, cấu hình nguồn Z (Zs) đề xuất [7] Cấu hình khắc phục tượng trùng dẫn có khả tăng áp ngõ vào Do đó, nghịch lưu nguồn Z làm việc Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh chế độ tăng, giảm áp phù hợp với hầu hết ứng dụng Bên cạnh thuận lợi này, bất lợi cấu hình nguồn Z cịn tồn điện áp stress linh kiện lớn dịng điện ngõ vào khơng liên tục Vì bất lợi cấu hình quasi Z source (qZs) đề xuất với ưu điểm kể như: giảm điện áp stress linh kiện dẫn dịng điện ngõ vào liên tục Do tính ứng dụng phổ biến chuyển đổi công suất nhiều hệ thống công nghiệp nên độ tin cậy chuyển đổi công suất ngày quan tâm cách đặc biệt [11, 12] Trong chuyển đổi công suất, linh kiện bán dẫn thành phần dễ bị hư hỏng Hai cố xảy lỗi ngắn mạch lỗi hở mạch [13] Lỗi ngắn mạch có tính chất nghiêm trọng lỗi hở mạch Tuy nhiên, đặc tính mạng nguồn kháng nên tượng ngắn mạch giải lỗi ngắn mạch nhanh chóng chuyển sang lỗi hở mạch với mức độ nguy hiểm thấp nhờ hỗ trợ cầu chì cắt nhanh [16] Do đó, báo tập trung phân tích phương pháp khắc phục cố lỗi hở mạch Đã có đề xuất việc khắc phục cố hở mạch sử dụng giải thuật [14] Phương pháp có ưu điểm khơng sử dụng thêm linh kiện dự phòng giúp cho chuyển đổi tối ưu kích thước Tuy nhiên, điện áp stress linh kiện bán dẫn tăng lên cao điều kiện hoạt động trạng thái lỗi hở mạch Bên cạnh đó, độ vọt lố dòng điện cao giai đoạn độ chuyển từ trạng thái bình thường sang trạng thái lỗi chất lượng điện áp ngõ bị suy giảm khuyết điểm lớn giải thuật muốn trì cơng suất ngõ Phương pháp sử dụng thêm nhánh dự phịng trình bày [15] với ưu điểm kể đến giảm điện áp stress linh kiện bán dẫn hoạt động trạng thái lỗi chất lượng điện áp ngõ trì đối vớilợi cốcũng hở mạch Với thuận vàsố bấtsựlợi định tính ổn định chuyển đổi cơng suất phân tích Bài báo trình bày kết hợp mạng nguồn kháng (qZS) mạch nghịch lưu bậc hình T hoạt động 51 trạng thái bình thường trạng thái lỗi hở mạch linh kiện chuyển mạch (IGBT) kết mô thực nghiệm thực phần mềm PSIM mơ hình thực tế để kiểm chứng lý thuyết phân tích Cấu trúc báo chia thành sáu phần chính: 1) Giới thiệu, 2) Cấu trúc nghịch lưu bậc hình T qZS, 3) Giải thuật điều khiển, 4) Hoạt động hệ thống chế độ lỗi, 5) Kết mô thực nghiệm, 6) Kết luận CẤU HÌNH NGHỊCH LƯU BA BẬC HÌNH T TỰA NGUỒN Z C1 L1 L2 P S1a S1b S1c S1af C2 S2a S2af O S2b S2c S2bf Vi C3 S3a L3 N L4 C4 S2x S2cf S3b S3af S3c Lc Lb La Ca C Cb B Cc A G Rc Rb Ra G Hình Cấu trúc nghịch lưu ba bậc hình T tựa nguồn Z với nhánh dự phòng Nghịch lưu ba bậc hình T tựa nguồn Z (3L qZST2I) kết hợp hai phần mạng nguồn kháng (qZS) nghịch lưu bậc hình T Mạng qZS gồm có cuộn cảm (L1, L2, L3, L4), tụ điện (C1, C2, C3, C4) diode (D1, D2), chúng ghép với để tạo điểm (0) Điểm hai ngõ mạng qZS (P, N) cung cấp lượng cho mạch nghịch lưu bậc hình T Nghịch lưu bậc hình T có cấu trúc gồm nhánh (pha A, B, C) Mỗi nhánh mạch nghịch lưu gồm IGBT Trong đó, khóa hai chiều cấu tạo IGBT mắc ngược chiều trình bày hình Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh 52 Với cấu trúc bậc, nghịch lưu hình T có khả tạo cấp điện áp ngõ cách kích đóng khóa S1x (x = a, b, c) điện áp VXO đạt giá trị +VPN/2 Điện áp VXO đạt giá trị khóa S2x kích đóng Tương tự, điện áp VXO đạt giá trị – VPN/2 cách kích đóng S3x hai tụ điện C2 C3 tích trữ lượng từ nguồn điện ngõ vào Vi điện áp hai cuộn dây L1 L4 Trong tụ điện C1 C4 tích trữ lượng từ cuộn dây L2 L3 Khoảng thời gian trạng thái (1-D)T: Giá trị điện áp VPN kết trình hoạt động mạng nguồn kháng qZS phân tích hai chế độ hoạt động mạch là: chế độ ngắn mạch khơng ngắn mạch trình bày bảng hình { Gọi hệ số boost (độ lợi) nghịch lưu bậc B Để xác định B, dựa vào hai trạng thái hoạt động nghịch lưu: Trạng thái ngắn mạch trạng thái không ngắn mạch Bảng Các trạng thái hoạt động mạch nghịch lưu Trạng Các khóa Diode phân Điện áp thái hoạt động cực thuận ngõ NST (hình 2a) ST (hình 2b) S1x D1, D2 +VPN/2 S2x D1, D2 S3x D1, D2 -VPN/2 S1x, S2x, S3x Không NST: không ngắn mạch; ST ngắn mạch C1 L1 C1 L1 L2 P D1 C2 L2 P D1 C2 L4 O O C3 C3 L3 N D2 C4 (a) L4 L3 N D2 C4 (b) Hình Nguyên lý hoạt động 3L qZST2I a) Trạng thái không ngắn mạch, b) trạng thái ngắn mạch Xét trạng thái khơng ngắn mạch hình 2(a) diode D1 D2 phân cực thuận, (1) Xét trạng thái ngắn mạch hình 2(b) khóa đóng ngắt nghịch lưu (S1x,2x,3x) kích đóng đồng thời làm cho diode D1 D2 phân cực ngược Trong đó, nguồn điện ngõ vào Vi hai tụ điện C2 C3 cung cấp lượng cho hai cuộn dây L2 L3 Khoảng thời gian trạng thái ngắn mạch DT: 𝑉𝑖 = 𝑉𝐿1 + 𝑉𝐿4 − 𝑉𝐶1 − 𝑉𝐶4 𝑉𝐿2 = 𝑉𝐶2 { 𝑉𝐿3 = 𝑉𝐶3 (2) Áp dụng phương pháp cân điện áp cuộn dây cho (1) (2) với thời gian ngắn mạch chu kì sóng mang DT thời gian khơng ngắn mạch (1 – D)T, tính điện áp tụ điện sau: 𝑉𝑖 (1 − 𝐷) − 4𝐷 (3) { 𝑉𝑖 𝐷 𝑉𝐶2 = 𝑉𝐶3 = − 4𝐷 Từ giá trị điện áp tụ tính phương trình (3), dễ dàng tính độ lợi điện áp (B) VPN Vi sau: 𝑉𝐶1 = 𝑉𝐶4 = 𝐵= Vi Vi 𝑉𝑖 = 𝑉𝐿1 + 𝑉𝐿4 + 𝑉𝐶2 + 𝑉𝐶3 𝑉𝐿2 = −𝑉𝐶1 𝑉𝐿3 = −𝑉𝐶4 1 − 2𝐷 Trong đó: D = chu kì (4) 𝑇𝑆𝑇 T : tỉ số ngắn mạch GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN Giải thuật điều khiển Sine Pulse Width Modulation (SPWM) sử dụng để điều khiển cho nghịch lưu bậc hình T Ở đây, tín hiệu kích khóa bán dẫn cho pha tạo so sánh tín hiệu tham chiếu dạng sine (sina) với sóng mang tần số cao (Vcar1, Vcar2) Để tạo trạng thái Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh ngắn mạch hai số điện áp VST, VSTN so sánh với hai tín hiệu sóng mang tần số cao (Vcar1, Vcar2) có góc pha lệch 1800 Cụ thể, việc điều chế xung kích mơ tả hình T VST sina vcar2 C1 vcar1 L1 t VSTN -1 S1a S2a S3a L2 C2 Vi O P t L3 C4 t DT/2 DT/2 S1af S2af S2bf S2c S2cf S3b S3af S3c N La Lb Lc Cc C Cb B Ca A S2x G t Ra Rb Rc Hình Giải thuật điều khiển sin PWM cho pha-A Ba tín hiệu điều khiển dạng sine có phương trình: 𝑠𝑖𝑛𝑎 = 𝑚 sin(𝜔𝑡) 2𝜋 𝑠𝑖𝑛𝑏 = 𝑚 sin(𝜔𝑡 − ) (5) 2𝜋 {𝑠𝑖𝑛𝑐 = 𝑚 sin(𝜔𝑡 + ) Trong đó: m số điều chế (0 ≤ m ≤ 1) Tín hiệu sau tạo chèn trực tiếp vào tất khóa nghịch lưu làm ngắn mạch ngõ mạng Qzs với mục đích nạp lượng cho cuộn dây tăng áp Tổng thời gian tồn tín hiệu ngắn mạch chu kỳ sóng mang DT với điều kiện sau: m+D≤1 S1c S2b S3a L4 S1b S2a C3 t ST Xét trạng thái lỗi hở mạch khóa S1a (Hình 4) Khi lỗi xảy ra, điện áp VAO khơng thể đạt giá trị +VPN/2 Do đó, dạng sóng ngõ dịng điện điện áp pha-A khơng đảm bảo tính đối xứng S1a 53 (6) HOẠT ĐỘNG CỦA 3L qZST2I DƯỚI ĐIỀU KIỆN LỖI HỞ MẠCH Lỗi xảy với nghịch lưu bậc hình T lỗi ngắn mạch lỗi hở mạch theo tài liệu [16] lỗi ngắn mạch xảy ra, khóa ngắn mạch cách ly cấu hình nghịch lưu hoạt động giống lỗi hở mạch Vì thế, báo nhóm nghiên cứu tập trung trình bày hai cố lỗi hở mạch là: lỗi hở mạch khóa S1a khóa S3a lỗi hở mạch khóa S2a Giải thuật khắc phục cố cho hai lỗi ứng dụng cho khóa khác cấu trúc cách tương tự G Hình Cấu hình 3L qZST2I lỗi S1a Như trình bày trên, phương pháp thay nhánh lỗi nhánh dự phịng có cấu hình Nhánh dự phịng bao gồm khóa hai chiều hai khóa chiều Khi S1a xảy lỗi, xung điều khiển khóa S1af kích đóng tương tự xung điều khiển khóa S1ađồng thời kích đóng khóa hai chiều S2a S2af kích ngắt khóa S1a S3af C1 L1 L2 P S1a C2 Vi O L3 S1af S2af S2bf S2c S2cf S3a C4 S1c S2b C3 L4 S1b S2a N S2x S3b S3af S3c La Lb Lc Cc C Cb B Ca A G Ra Rb Rc G Hình Cấu hình 3L qZST2I sửa lỗi S1a Xét trạng thái lỗi S2a pha-A trình bày hình Dịng điện điện áp ngõ khơng giữ tính đối xứng trình bày hình Do lỗi khơng thể thay nhánh dự phịng, giải pháp phải thay đổi kỹ thuật điều chế lựa chọn ưu tiên Trong thời gian xảy lỗi S2a, xung điều khiển S1a,3a điều chế cho 54 Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh pha-A hoạt động điều kiện bậc pha-B pha-C hoạt động điều kiện bậc, đồng thời kích ngắt khóa S2a C1 L1 L2 P S1b S1a C2 Vi O S2b S2bf S2c S2cf S3b S3a L3 N C4 S1af S2af C3 L4 S1c S2a S3af S3c La Lb Lc Cc C Cb B Ca A S2x G Ra Rb Rc G Hình Cấu hình 3L qZST2I lỗi S2a KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 5.1 Kết mơ Nhóm nghiên cứu tiến hành mô thực nghiệm để xem khả chịu lỗi nghịch lưu pha bậc hình T tải RL hỗ trợ phần mềm PSIM mơ hình thực tế với thơng số sau: Hình Kết mơ dạng sóng dịng điện ngõ (IA, B, C), điện áp dây (VAB), điện áp pha (VAG), điện áp cực (VAO) trước sau xảy lỗi S1a Bảng Các thông số mô thực nghiệm nghịch lưu Thông số thành phần Giá trị Điện áp ngõ vào Vdc 80 V Điện áp ngõ Vo 50 V Tần số ngõ fo 50 Hz Tần số sóng mang fs kHz Tỉ số ngắn mạch D 0.3 Tỉ số điều chế M 0.7 Điện cảm L1 = L2 = L3 = L4 1mH/ 20 A Tụ điện C1 = C2 = 2200 F/400 V C3 = C4 Mạch lọc LC Tải trở Lf Cf mH 10 F Rt 40 Ω Hình Kết mơ dạng sóng dịng điện ngõ (IA, B, C), điện áp pha (VAN), điện áp dây (VAB) điện áp cực (VAO) trước sau sửa lỗi S1a Từ hình thấy rằng, trước lỗi S1a xảy ra, dòng điện điện áp cân Tuy nhiên, sau S1a xảy lỗi, dòng điện điện áp bị cân Cụ thể hình 6, dạng sóng dịng điện IA điện Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh áp pha VAG bán kì dương, điện áp dây tính đối xứng điện áp cực VAO không đạt giá trị +VPN/2 Từ hình 8, sau sửa lỗi S1a nhánh dự phòng, dòng tải pha-A (pha lỗi) phục hồi trạng thái ban đầu Biên độ mức điện áp phục hồi sau cố xảy 55 Từ hình 9, kết mơ công tắc hai chiều S2a bị cố lỗi hở mạch Dòng điện tải bị biến dạng cố xảy Tuy không nghiêm trọng lỗi S1a chất lượng công suất ngõ bị suy giảm đáng kể Hình 10 cho thấy dạng sóng khơi phục dạng sóng ban đầu sau áp dụng giải thuật thay đổi kỹ thuật điều chế trường hợp lỗi S2a, kết hình 10 thấy rằng, biến dạng dịng tải khơi phục 5.2 Kết thực nghiệm IA=2A/div VAG=100V/div Hình Kết mơ dạng sóng dịng điện ngõ (IA, B, C), điện áp pha (VAN), điện áp dây (VAB) điện áp cực (VAO) trước sau S2a lỗi Hình 10 Kết thực nghiệm dạng sóng ngõ dịng điện (IA, B, C) điện áp pha (VAG) trước sau sửa lỗi S1a IA= 2A/div t = 10ms/div VAG = 100V/div Hình 11 Kết thực nghiệm dạng sóng ngõ dịng điện (IA, B, C) điện áp pha (VAG) trước sau sửa lỗi S2a Hình 10 Kết mơ dạng sóng dịng điện ngõ (IA, B, C), điện áp dây (VAB), điện áp pha (VAG), điện áp cực (VAO) trước sau sửa lỗi S2a Hình 11 12 từ xuống dòng điện ngõ (IA, B, C), điện áp pha ngõ VAG Dòng điện ngõ 1.3A, điện áp ngõ 50V So sánh với kết mô phỏng, kết thực nghiệm nhỏ kết thực 56 Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh nghiệm bị tổn thất điện áp rơi phần tử cơng suất Hình 11 12, sau áp dụng giải thuật chịu lỗi, dạng sóng dịng điện điện áp khôi phục trạng thái hoạt động bình thường KẾT LUẬN Bài báo trình bày mạng nguồn kháng qZS kết nối với nghịch lưu ba bậc hình T Bên cạnh tính tăng, giảm áp (Buck-Boost) đa bậc, cấu hình cịn thể đặc tính ứng dụng chịu lỗi Thực tế, số ứng dụng công nghiệp, khả chịu lỗi chuyển đổi điện tử công suất quan trọng quan tâm đến tính khả dụng, an tồn độ tin cậy hệ thống Để khảo sát khả chịu lỗi cấu hình qZST2I-UFM, loại lỗi khác trình bày theo phương pháp điều khiển nhóm nghiên cứu Nhìn chung, loại lỗi hở mạch dẫn đến mạch tương đương khác LỜI CẢM ƠN Bài báo thực phịng thí nghiệm điện tử cơng suất nâng cao D405 với hỗ trợ dự án KC186 Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 3L Three level T2 I T-Type inverter qZS Quasi-Z-Source UFM Under Fault Mode PWM Pulse width modulation IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor SPWM Sine Pulse width modulation TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] Quách Thành Hải, Lê Huỳnh Lý, Đỗ Đức Trí, “Giải thuật điều chế sóng mang với đa sóng điều khiển cho nghịch lưu lai bậc,” Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật, số 41, Mar 2017 Lê Kim Anh, “Ứng dụng biến đổi điện tử công suất điều khiển nối lưới nguồn phân tán,” Tạp chí Khoa học Trường Đại học Cần Thơ, số 28, Aug 2013 K P Rao, Dr S Sao, Dr JBV Subrahmanyam, “development of A Grid Connected Inverter for Solar PV System with Energy Capture Improvement Based On Current Control Strategy,” International Journal of Scientific and Research Publications, vol 3, Issue 4, Apr 2013 U M Choi, F Blaabjerg, and K B Lee, “Control strategy of two capacitor voltages for separate MPPTs in photovoltaic systems using neutral-point-clamped inverters”, IEEE Trans Ind Appl., vol 51, no 4, pp 3295-3303, July/Aug 2015 Nguyễn Minh Tâm, Đỗ Đức Trí, Hứa Duy Tiến, Trương Thị Bích Hà, “Cân điện áp tụ cho nghịch lưu ba pha ba bậc NPC,” Tạp chí Khoa học Giáo dục Kỹ thuật, Trường Đại học Sư Phạm Kỹ thuật, số 39, Dec 2016 Lê Minh Phương, Lê Tấn Đại, Phạm Thị Xuân Hoa, “Giải thuật điều khiển chia công suất nghịch lưu song song tải phi tuyến”, Science & Technology Development., vol 18, no.K2, May 2015 D Mohan, X Zhang, and G H B Foo, “A simple duty cycle control strategy to reduce torque ripples and improve low-speed performance of a three-level inverter fed DTC IPMSM drive”, IEEE Trans Ind Electron., vol 64, no 4, pp 2709-2721, Apr 2017 C J Gajanayake, D M Vilathgamuwa, P.C Loh, R Teodorescu, F Blaabjerg, “Z-source-inverter-based flexible distributed generation system solution for grid power quality improvement,” IEEE Trans Energy Convers., vol 24, no 3, pp 695-704, Sep 2009 Tạp Chí Khoa Học Giáo Dục Kỹ Thuật Số 54 (09/2019) Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật TP Hồ Chí Minh [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] 57 C J Gajanayake, D M Vilathgamuwa, P C Loh, “Development of a comprehensive model and a multiloop controller for Z-source inverter DG systems,” IEEE Trans Power Electron., vol.22, no.4, pp 1453-1463, Jul 2007 P C Loh, F Gao, F Blaabjerg, S Y C Feng, and K N J Soon, “Pulsewidth-modulated Z-source neutral-point-clamped nverter,” IEEE Trans Ind Appl., vol 43, no 5, pp 1295–1308, Sep./Oct 2007 Y Song, B Wang, “Survey on Reliability of Power Electronic Systems,” IEEE Trans Power Electron., vol 28, no 1, pp 591-604, Jan 2013 H Wang, M Liserre, F Blaabjerg, P de Place Rimmen, J B Jacobsen, T Kvisgaard, J Landkildehus, “Transitioning to Physics-of-Failure as a Reliability Driver in Power Electronics,” IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electron., vol 2, no 1, pp 97-114, Mar 2014 P Lezana, J Pou, T A Meynard, J Rodriguez, S Ceballos, and F Richardeau, “Survey on fault operation on multilevel inverters,” IEEE Trans Ind Electron., vol 57, no 7, pp 2207-2218, July 2010 V Fernão Pires, Armando Cordeiro, Daniel Foito and J F Martins, “Quasi-Z-Source Inverter With a T-Type Converter in Normal and Failure Mode,” IEEE Transactions on Power Electronics, 2015 S Ceballos, J Pou, J Zaragoza, E Robles and etc, “Fault- tolerant neutral-point-clamped converter soulutions based on including a fourth resonant leg,” IEEE Trans Ind Electron., vol 58, no 6, pp 2293-2303, Jun 2011 S Xu, J Zhang, J Hang, “Investigation of a fault-tolerant three-level T-type inverter,” IEEE Trans Ind Appl., vol 53, no 5, pp 4613–4623, Sep./Oct 2017 Tác giả chịu trách nhiệm viết: Đỗ Đức Trí Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP.HCM Email: tridd@hcmute.edu.vn ... C3 S3a L3 N L4 C4 S2x S2cf S3b S3af S3c Lc Lb La Ca C Cb B Cc A G Rc Rb Ra G Hình Cấu trúc nghịch lưu ba bậc hình T tựa nguồn Z với nhánh dự phịng Nghịch lưu ba bậc hình T tựa nguồn Z (3L qZST2I)... Giới thiệu, 2) Cấu trúc nghịch lưu bậc hình T qZS, 3) Giải thu? ?t điều khiển, 4) Ho? ?t động hệ thống chế độ lỗi, 5) K? ?t mô thực nghiệm, 6) K? ?t luận CẤU HÌNH NGHỊCH LƯU BA BẬC HÌNH T TỰA NGUỒN Z C1... kháng qZS k? ?t nối với nghịch lưu ba bậc hình T Bên cạnh t? ?nh t? ?ng, giảm áp (Buck-Boost) đa bậc, cấu hình cịn thể đặc t? ?nh ứng dụng chịu lỗi Thực t? ??, số ứng dụng công nghiệp, khả chịu lỗi chuyển

Ngày đăng: 02/11/2020, 13:21

Hình ảnh liên quan

2. CẤU HÌNH NGHỊCH LƯU BA BẬC HÌNH T TỰA NGUỒN Z  - Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

2..

CẤU HÌNH NGHỊCH LƯU BA BẬC HÌNH T TỰA NGUỒN Z Xem tại trang 2 của tài liệu.
Với cấu trúc 3 bậc, nghịch lưu hình T có khả  năng  tạo  ra  3  cấp  điện  áp  trên  ngõ  ra  bằng  cách  kích  đóng  khóa  S 1x   (x  =  a,  b,  c)  điện áp VXO sẽ đạt được giá trị +VPN/2 - Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

i.

cấu trúc 3 bậc, nghịch lưu hình T có khả năng tạo ra 3 cấp điện áp trên ngõ ra bằng cách kích đóng khóa S 1x (x = a, b, c) điện áp VXO sẽ đạt được giá trị +VPN/2 Xem tại trang 3 của tài liệu.
(Hình 4). Khi lỗi xảy ra, điện áp VAO không thể đạt được giá trị +V PN/2. Do đó, dạng sóng  ngõ  ra  của  dòng  điện  và  điện  áp  tại  pha-A  không đảm bảo được tính đối xứng - Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

Hình 4.

. Khi lỗi xảy ra, điện áp VAO không thể đạt được giá trị +V PN/2. Do đó, dạng sóng ngõ ra của dòng điện và điện áp tại pha-A không đảm bảo được tính đối xứng Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 3. Giải thuật điều khiển sin PWM cho pha-A.  - Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

Hình 3..

Giải thuật điều khiển sin PWM cho pha-A. Xem tại trang 4 của tài liệu.
Lỗi xảy ra với nghịch lưu 3 bậc hình T có thể là lỗi ngắn mạch và lỗi hở mạch theo  tài  liệu  [16]  khi  lỗi  ngắn  mạch  xảy  ra,  khóa  ngắn mạch được  cách ly và cấu hình  nghịch  lưu hoạt động giống như lỗi hở mạch - Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

i.

xảy ra với nghịch lưu 3 bậc hình T có thể là lỗi ngắn mạch và lỗi hở mạch theo tài liệu [16] khi lỗi ngắn mạch xảy ra, khóa ngắn mạch được cách ly và cấu hình nghịch lưu hoạt động giống như lỗi hở mạch Xem tại trang 4 của tài liệu.
Hình 6. Cấu hình của 3L qZST2I khi lỗi S2a. - Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

Hình 6..

Cấu hình của 3L qZST2I khi lỗi S2a Xem tại trang 5 của tài liệu.
Hình 7. Kết quả mô phỏng dạng sóng dòng - Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

Hình 7..

Kết quả mô phỏng dạng sóng dòng Xem tại trang 5 của tài liệu.
Bảng 2. Các thông số mô phỏng và thực nghiệm của bộ nghịch lưu    - Nghịch lưu 3 bậc hình T với khả năng chịu lỗi

Bảng 2..

Các thông số mô phỏng và thực nghiệm của bộ nghịch lưu Xem tại trang 5 của tài liệu.

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan