Nghiên cứu phương pháp điều khiển bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha bốn dây

Nghiên cứu phương pháp điều khiển bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha bốn dây Nghiên cứu phương pháp điều khiển bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha bốn dây Nghiên cứu phương pháp điều khiển bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha bốn dây luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU BA PHA BỐN DÂY NGHÀNH: ĐIỀU KHIỂN TỰ ĐỘNG MÃ SỐ: 1046 HỒ MẠNH TIẾN Người hướng dẫn khoa học: TS LƯU HỒNG VIỆT HÀ NỘI 2007 Lời cam đoan Em xin cam đoan đồ án tốt nghiệp em tự thiết kế hướng dẫn thầy giáo Tiến sĩ Lưu Hồng Việt Các số liệu kết đồ án hoàn toàn trung thực Để hoàn thành đồ án này, em sử dụng tài liệu tham khảo ghi bảng tài liệu tham khảo, không sử dụng tài liệu khác mà không liệt kê phần tài liệu tham khảo Học viên Hồ Mạnh Tiến Mục lục Mục lục Trang Trang Lời cam đoan Mục lục Danh mục bảng Danh mục hình vẽ Lời nói đầu CHƯƠNG TẢI/NGUỒN KHÔNG CÂN BẰNG VÀ TẢI PHI TUYẾN 1.1 Đặt vấn đề 1.2 Khái niệm tải/nguồn không cân 1.2.1 Định nghĩa tải/nguồn không cân dựa vào chênh lệch công suất 1.2.2 Định nghĩa tải/nguồn không cân dựa vào thành phần đối xứng 1.3 Ảnh hưởng tải/nguồn không cân 1.4 Tải phi tuyến 12 1.4.1 Khái niệm tải phi tuyến 12 1.4.2 Ảnh hưởng tải phi tuyến 13 1.4.3 Biểu diễn tải phi tuyến dạng mạch điện 20 1.5 Kết luận 22 CHƯƠNG BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU BA PHA 23 2.1 Đặt vấn đề 23 2.2 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha ba dây .23 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý 23 2.2.2 Nguyên lý hoạt động 24 2.2.3 Kết luận 27 2.3 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha bốn dây 27 2.3.1 Sơ đồ nguyên lý 27 2.3.2 Nguyên lý hoạt động 29 2.4 Mơ hình biến đổi bốn dây hệ tọa độ abc 32 Mục lục 2.4.1 Mơ hình biến tần bốn dây hệ tọa độ abc 32 2.4.2 Mơ hình chỉnh lưu bốn dây hệ tọa độ abc 34 2.5 Mơ hình biến đổi bốn dây hệ tọa độ dq0 .35 2.5.1 Mơ hình biến tần bốn dây hệ tọa độ quay dq0 35 2.5.2 Phân tích trạng thái cân biến tần bốn dây hệ tọa độ quay dq0 .38 2.5.3 Mô hình chỉnh lưu bốn dây hệ tọa độ quay dq0 .40 2.5.4 Phân tích trạng thái cân chỉnh lưu bốn dây hệ tọa độ quay dq0 .41 2.6 Mơ hình tải không cân tải phi tuyến hệ tọa độ dq0 42 2.6.1 Tải cân hệ tọa độ quay dq0 42 2.6.2 Tải không cân hệ tọa độ dq0 42 2.6.3 Tải phi tuyến hệ tọa độ dq0 44 2.6.4 Tải không cân tải phi tuyến hệ tọa độ dq0 .45 2.7 Kết luận 47 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ VECTƠ KHÔNG GIAN 49 3.1 Điều chế vectơ không gian hai chiều 49 3.1.1 Vectơ không gian hai chiều .49 3.1.2 Tổng hợp vectơ chuẩn 52 3.2 Điều chế vectơ không gian ba chiều 53 3.2.1 Vectơ không gian ba chiều 53 3.2.2 Tổng hợp vectơ chuẩn hệ tọa độ αβγ 57 3.3 Thuật tốn điều chế vectơ khơng gian cho biến đổi bốn dây .64 3.3.1 Đặt vấn đề 64 3.3.2 Tổng quan phương pháp điều chế vectơ điện áp cho biến đổi bốn dây 65 3.3.3 Thuật tốn điều chế vectơ khơng gian cho biến đổi bốn dây 68 3.4 Kết luận 76 CHƯƠNG ĐIỀU KHIỂN BỘ CHỈNH LƯU BỐN DÂY 77 4.1 Các cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM ba pha 77 4.2 Điều khiển trực tiếp công suất tựa theo điện áp từ thông ảo 79 4.2.1 Điều khiển trực tiếp công suất tựa theo điện áp (DPC) 79 Mục lục 4.2.2 Điều khiển trực tiếp công suất tựa theo từ thông ảo (VF–DPC) 82 4.3 Điều khiển tựa theo điện áp từ thông ảo 85 4.3.1 Điều khiển tựa theo điện áp (VOC) 85 4.3.2 Điều khiển tựa theo từ thông ảo (VFOC) 89 4.4 Kết luận .90 CHƯƠNG MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 91 5.1 Mơ hình chỉnh lưu bốn dây Matlab\Simulink\PLECS .91 5.1.1 Mơ hình mạch lực 91 5.1.2 Mô hình khâu điều chế vectơ khơng gian ba chiều 92 5.1.3 Các điều chỉnh điện áp dòng điện 93 5.1.4 Mơ hình khâu điều chế vectơ khơng gian ba chiều 94 5.1.5 Mô hình khâu tính góc phi điện áp lưới 95 5.2 Kết mô 95 5.2.1 Trường hợp nguồn điện lưới cân 95 5.2.2 Trường hợp nguồn điện lưới không cân 106 5.3 Kết luận .116 KẾT LUẬN 117 PHỤ LỤC .120 TÀI LIỆU THAM KHẢO 125 Danh mục bảng Danh mục bảng Bảng 1.1 1.2 1.3 3.1 Nội dung Tải không cân dịng trung tính Tải khơng cân hệ số không cân So sánh tỷ lệ độ lớn thành phần sóng hài bậc cao Tải khơng cân tải phi tuyến hệ tọa độ dq0 Bảng vectơ chuyển mạch điện áp tương ứng Trang 17 46 56 3.2 Bảng vectơ chuyển mạch điện áp tương ứng hệ tọa độ αβγ 57 3.3 Vectơ chuyển mạch khác không tương ứng V1, V2 V3 Các ma trận dùng cho việc tính tốn tỉ số điều biến 61 Bảng vectơ chuẩn điện áp tương ứng hệ tọa độ cố định αβγ Sự bố trí tứ diện lăng trụ Đặc điểm phân loại sector lăng trụ 67 Bảng liệt kê ma trận A(3x3) phục vụ việc tính tốn tỷ số điều biến d1, d2, d3 73 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 62 67 71 Danh mục hình vẽ Danh mục hình vẽ Hình vẽ 1.1 1.2 Nội dung Phân tích tải/nguồn khơng cân thành ba thành phần riêng biệt: Thứ tự thuận, thứ tự ngược thứ tự không Bốn khả nối nguồn tải Trang 11 1.3 Sơ đồ dòng pha A chỉnh lưu điơt ba pha khơng có lọc chiều 14 1.4 Sơ đồ dòng pha A chỉnh lưu điơt ba pha có tụ lọc chiều 15 1.5 Sơ đồ dịng pha A chỉnh lưu điơt ba pha với lọc L/C chiều 16 1.6 Ba chỉnh lưu điơt pha có tụ lọc 18 1.7 Dạng dịng điện ba chỉnh lưu điơt pha có tụ lọc 18 1.8 Dịng trường hợp tải phi tuyến có mơ hình giống nguồn dịng điều hòa 21 1.9 Điện áp trường hợp tải phi tuyến có mơ hình giống nguồn áp điều hịa Bộ biến đổi điện áp ba dây Sơ đồ chuyển mạch ba dây Đặc tính chuyển mạch van lý tưởng Sơ đồ khối tổng quát biến đổi ba dây Sơ đồ nghịch lưu áp bốn dây Sơ đồ chỉnh lưu bốn dây Sơ đồ lọc tích cực bốn dây Sơ đồ chuyển mạch biến đổi bốn dây Đặc tính chuyển mạch van lý tưởng Sơ đồ chuyển mạch bốn dây 22 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 2.10 24 25 25 26 28 28 29 30 30 32 Danh mục hình vẽ 2.11 Mơ hình tín hiệu trungbình lớn nghịch lưu áp bốn dây 33 2.12 Mơ hình tín hiệu trung bình lớn chỉnh lưu ba pha bốn dây 34 2.13 Mơ hình mạch tín hiệu trung bình lớn nghịch lưu bốn dây hệ tọa độ quay dq0 39 2.14 Mơ hình mạch tín hiệu trung bình nhỏ nghịch lưu bốn dây hệ tọa độ quay dq0 39 2.15 Mơ hình mạch tín hiệu trung bình lớn chỉnh lưu bốn dây hệ tọa độ dq0 40 2.16 Mơ hình mạch tín hiệu trung bình nhỏ chỉnh lưu bốn dây hệ tọa độ quay dq0 41 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 3.10 3.11 3.12 3.13 4.1 4.2 Các khả chuyển mạch biến đổi ba pha ba dây Điện áp phía xoay chiều cho biến đổi ba dây Vectơ điện áp chuyển mạch Tổng hợp vectơ chuẩn sector thứ Mười sáu khả chuyển mạch Chọn lọc vectơ chuyển mạch kế tiếp, bước một: xác định lăng kính Chọn lọc vectơ chuyển mạch kế tiếp, bước hai: xác định tứ diện – ví dụ cho trường hợp vectơ chuẩn lăng kính I Sơ đồ nghịch lưu bốn dây Sơ đồ chỉnh lưu bốn dây Vị trí 16 vectơ chuẩn khơng gian Lưu đồ thuật tốn xác định lăng trụ chứa vectơ V Vectơ V nằm tứ diện có vectơ chuẩn V1, V2 V3 Biểu đồ xung mở van thuộc tứ diện 14 Mối liên hệ điều khiển chỉnh lưu PWM điều khiển nghịch lưu động không đồng Các phương pháp điều khiển chỉnh lưu PWM ba pha 50 51 52 53 56 59 60 64 65 66 70 75 76 77 78 Danh mục hình vẽ 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 5.7 5.8 5.9 5.10 5.11 5.12 5.13 5.14 5.15 5.16 5.17 5.18 Sơ đồ cấu trúc DPC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Các điều khiển trễ Sơ đồ cấu trúc VF–DPC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Sơ đồ cấu trúc VOC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Điều khiển ba kênh dòng điện chỉnh lưu bốn dây Sơ đồ cấu trúc VOC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Sơ đồ cấu trúc VFOC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Mơ hình chỉnh lưu PWM bốn dây Simulink\Plecs Khối điều chế vectơ không gian ba chiều Bộ điều khiển điện áp Bộ điều khiển dòng điện Khâu tính góc phi điện áp lưới Mơ hình tồn hệ thống Simulink\Plecs Điện áp lưới VAG, VBG VCG nguồn cân Các dòng điện IS_a, IS_b IS_c Các dòng điện IS_d, IS_q IS_0 Điện áp điều khiển VS_a, VS_b VS_c Xung điều khiển bốn van SWap, SWbp, SWcp SWfp Điện áp đặt Vdc_ref đầu Vdc Dòng điện tải đặt iload_ref Các dòng điện IS_a, IS_b IS_c Các dòng điện IS_d, IS_q IS_0 Điện áp điều khiển VS_a, VS_b VS_c Xung điều khiển bốn van SWap, SWbp, SWcp SWfp Điện áp đặt Vdc_ref đầu Vdc 79 81 83 85 88 89 90 92 93 93 94 94 95 96 96 97 97 98 98 99 100 100 101 101 102 Danh mục hình vẽ 5.19 5.20 5.21 5.22 5.23 Dịng điện tải đặt iload_ref Các dòng điện IS_a, IS_b, IS_c Các dòng điện IS_d, IS_q IS_0 Các điện áp điều khiển VS_a, VS_b VS_c Xung điều khiển bốn van SWap, SWbp, SWcp SWfp 103 103 104 104 105 5.24 5.25 5.26 5.27 Điện áp đặt Vdc_ref đầu Vdc Điện áp lưới VAG, VBG VCG nguồn pha C Các dòng điện IS_a, IS_b IS_c Các điện áp điều khiển VS_a, VS_b VS_c 107 107 108 108 5.28 Xung điều khiển bốn van SWap, SWbp, SWcp SWfp 109 5.29 5.30 5.31 5.32 5.33 5.34 5.35 5.36 5.37 5.38 5.39 Điện áp đặt Vdc_ref đầu Vdc Dòng điện tải đặt iload_ref Các dòng điện IS_a, IS_b, IS_c Điện áp điều khiển VS_a, VS_b VS_c Xung điều khiển bốn van SWap, SWbp, SWcp SWfp Điện áp đặt Vdc_ref đầu Vdc Dòng điện tải đặt iload_ref Các dòng điện IS_a, IS_b, IS_c Điện áp điều khiển VS_a, VS_b VS_c Xung điều khiển bốn van SWap, SWbp, SWcp SWfp Điện áp đặt Vdc_ref đầu Vdc 109 110 111 111 112 112 113 114 114 115 115 Chương Mô hệ thống Hình 5.33 Xung điều khiển bốn van SWap, SWbp, SWcp SWfp Hình 5.34 Điện áp đặt Vdc_ref đầu Vdc 112 Chương Mô hệ thống * Nhận xét: Trong điều kiện nguồn pha dòng điện tải dạng bậc thang, điện áp đầu giống trường hợp 1a, lưu ý thời điểm dịng điện nhảy bậc điện áp đầu bị ảnh hưởng (đoạn lõm đường đặc tính Vdc hình vẽ) gây sai số lớn Tuy nhiên, sai số tĩnh hệ nhỏ Sai số tĩnh = 707 − 700 = 1,0% 700 c) Trường hợp dòng điện đặt tăng dần Hình 5.35 Dịng điện tải đặt iload_ref 113 Chương Mơ hệ thống Hình 5.36 Các dịng điện IS_a, IS_b, IS_c Hình 5.37 Điện áp điều khiển VS_a, VS_b VS_c 114 Chương Mô hệ thống Hình 5.38 Xung điều khiển bốn van SWap, SWbp, SWcp SWfp Hình 5.39 Điện áp đặt Vdc_ref đầu Vdc 115 Chương Mô hệ thống * Nhận xét: Trường hợp nguồn pha dòng điện tải tăng dần đều, hệ thống ổn định sau 0,08(s) Sai số tĩnh = 713 − 700 = 1,8% 700 Như vậy, trường hợp nguồn không cân bằng, ta thấy: điều kiện nguồn không cân bằng, chất lượng điện áp đầu hệ thống chỉnh lưu PWM đảm bảo 5.3 Kết luận Từ kết mô nguồn cân nguồn pha trường hợp dòng tải có trị số khơng đổi, dịng tải dạng bậc thang, dòng tải tăng dần đều, ta thấy chất lượng điện áp đầu hệ thống chỉnh lưu ba pha bốn dây theo cấu trúc điều khiển VOC tốt, sai lệch tĩnh điện áp đầu hai trường hợp nguồn cân nguồn không cân nhỏ Điều chứng minh tính đắn lý thuyết điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây trình bày Chỉnh lưu ba pha bốn dây khai thác triệt để ưu điểm phương pháp điều chế vectơ không gian Nghiên cứu biến đổi ba pha bốn hướng đề tài hay, có tính thực tiễn cao nhiều nhà khoa học nghiên cứu mở rộng phát triển 116 Kết luận Kết luận Đề tài "Nghiên cứu phương pháp điều khiển biến đổi điện áp xoay chiều ba pha bốn dây" xuất phát từ yêu cầu thực tế truyền động điện xoay chiều nghành điều khiển học đại Nó áp dụng cho hệ thống ba pha không cân hệ thống ba pha có tải phi tuyến, trường hợp phổ biến điển hình thực tế Trong phạm vi đề tài trình bày số vấn đề sau: – Trình bày hai phương pháp thường dùng để định nghĩa tải/nguồn không cân ảnh hưởng chúng hệ thống Định nghĩa tải phi tuyến biểu diễn tải phi tuyến dạng nguồn dịng (nếu tải phi tuyến có trở kháng đầu vào lớn) nguồn áp (nếu tải phi tuyến có trở kháng đầu vào nhỏ) Bằng mơ ảnh hưởng tải phi tuyến hệ thống – Hệ thống hóa sơ đồ nguyên lý hoạt động biến đổi ba pha ba dây biến đổi ba pha bốn dây, qua rõ hạn chế biến đổi ba pha ba dây làm rõ ưu điểm biến đổi ba pha bốn dây khai thác triệt để ưu điểm phương pháp điều chế vectơ khơng gian Trình bày tất phép biến đổi ba hệ tọa độ: hệ tọa độ tự nhiên abc, hệ tọa độ cố định αβγ hệ tọa độ quay dq0 Trình bày mơ hình biến đổi ba pha bốn dây hệ tọa độ abc dq0 Hệ thống lại mơ hình tải cân bằng, tải không cân tải phi tuyến hệ tọa độ dq0 làm sở để thiết kế cho có tải khơng cân tải phi tuyến – Hệ thống lại phương pháp điều chế vectơ khơng gian hai chiều ba chiều, trình bày rõ định nghĩa vectơ khơng gian hai chiều ba chiều, trường hợp chuyển mạch vectơ biến đổi ba pha ba dây ba pha bốn dây, định nghĩa vectơ chuẩn tổng hợp khơng gian hai 117 Kết luận chiều ba chiều Đề cập tương đối kỹ thuật toán điều chế vectơ không gian cho biến đổi ba pha bốn dây, làm sở cho thiết kế mô thực nghiệm sau Nhờ khả điều khiển dịng trung tính nên biến đổi ba pha bốn dây hoạt động tốt điều kiện hệ thống có tải/nguồn khơng cân tải phi tuyến – Đi sâu vào phương pháp điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Nguyên lý chung phương pháp tựa theo điện áp từ thông ảo để điều chế độ rộng xung điều khiển đóng mở bốn nhánh van Trình bày cách hệ thống sơ đồ cấu trúc điều khiển biến đổi ba pha bốn dây – Sử dụng phần mềm mô Matlab/Simulink/Plecs để kiểm nghiệm hệ thống VOC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây làm việc điều kiện tải/nguồn khác Các kết mô thể cách hoàn chỉnh trực quan mơ hình chất lượng điều khiển hệ thống, qua khẳng định tính đắn lý thuyết điều khiển hệ thống ba pha bốn dây Về tổng thể, luận văn trình bày nội dung trên, đáp ứng yêu cầu đề tài Hướng phát triển đề tài là: – Xây dựng mơ hình thực nghiệm phương pháp điều khiển biến đổi ba pha bốn dây để kiểm định lại kết nghiên cứu lý thuyết – Nghiên cứu hồn thiện thuật tốn điều khiển biến đổi ba pha bốn dây để áp dụng thực tế – Xây dựng hệ thống điều khiển thích nghi cho biến đổi ba pha bốn dây tham số hệ thống thay đổi 118 Kết luận Bộ biến đổi ba pha bốn dây gồm nghịch lưu, chỉnh lưu lọc ba pha bốn dây Có nhiều phương pháp để điều khiển chúng Để nghiên cứu ứng dụng hồn thiện chúng cần có đầu tư thời gian, cơng sức tài tích hợp Các hướng phát triển đề tài cao học cao Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp q báu thầy bạn đồng nghiệp 119 Phụ lục Phụ lục PL1 Phép biến đổi hệ tọa độ từ abc sang αβγ ngược lại Phép biến đổi hệ tọa độ αβγ abc viết sau: [Xα Xβ Xγ]T = T2 [Xa Xb Xc]T (7.1) Trong T2 ma trận biến đổi xác định biểu thức (7.2): ⎡ ⎢1 ⎢ ⎢ T2 = ⎢ ⎢1 ⎢2 ⎣ 2 − ⎤ ⎥ ⎥ 3⎥ − ⎥ ⎥ ⎥⎦ − (7.2) Phép biến đổi ngược viết sau: [Xa Xb Xc]T = T2–1 [Xα Xβ Xγ]T (7.3) Trong ma trận biến đổi ngược T2–1 xác định biểu thức (7.4) ⎡ ⎢ ⎢ T2−1 = ⎢− ⎢ ⎢ ⎢− ⎣ ⎤ 1⎥ ⎥ 1⎥ ⎥ ⎥ 1⎥ − ⎦ (7.4) Mối quan hệ hệ tọa độ abc hệ tọa độ αβγ thể hình 7.1 120 Phụ lục γ b a α O c −β Hình 7.1 Mối quan hệ hệ tọa độ abc hệ tọa độ αβγ PL2 Phép biến đổi hệ tọa độ từ αβγ sang dq0 ngược lại Phép biến đổi từ biến ba pha bên αβγ sang hệ tọa độ dq0 biểu diễn sau : [Xd Xq X0]T = T3 [Xα Xγ]T Xβ (7.5) Trong cơng thức ma trận biến đổi tọa độ T3 sau : ⎡ cos ωt sin ωt 0⎤ T3 = ⎢− sin ωt cos ωt 0⎥ ⎢ ⎥ ⎢⎣ 0 1⎥⎦ (7.6) Phép biến đổi ngược lại từ hệ tọa độ quay dq0 sang hệ tọa độ abc sau : [Xa Xb Xc]T = T3−1 [Xd Xq X0]T (7.7) Trong ma trận biến đổi ngược lại T3–1 : T3 –1 ⎡cos ωt = ⎢⎢ sin ωt ⎢⎣ − sin ωt 0⎤ cos ωt 0⎥⎥ 1⎥⎦ (7.8) 121 Phụ lục PL3 Phép biến đổi hệ tọa độ từ abc sang dq0 ngược lại Sau phép biến đổi, trục d trục q quay mặt phẳng ab, trục biểu diễn trục γ (cố định) Kết hợp T2 T3, phép biến đổi từ hệ tọa độ abc sang hệ tọa độ quay biểu diễn sau : [Xd Xq X0]T = T4 [Xa Xc]T Xb (7.9) Trong ma trận biến đổi tọa độ sau : ⎞ ⎞⎤ ⎡ ⎛ ⎛ cos⎜ ωt − π ⎟ cos⎜ ωt + π ⎟ ⎥ ⎢ cos(ωt ) ⎠ ⎠ ⎝ ⎝ ⎢ ⎥ ⎢ ⎞ ⎞⎥ ⎛ ⎛ T4 = − sin (ωt ) − sin ⎜ ωt − π ⎟ − sin ⎜ ωt + π ⎟ ⎢ ⎠ ⎠⎥ ⎝ ⎝ ⎢ ⎥ 1 ⎢ ⎥ 2 ⎢⎣ ⎥⎦ (7.10) Phép biến đổi ngược lại từ hệ tọa độ quay dq0 sang hệ tọa độ abc sau : [Xa Xb Xc]T = T4−1 [Xd Xq X0]T (7.11) Trong ma trận biến đổi ngược lại T4–1 : ⎡ ⎢ cos(ωt ) ⎢ ⎛ –1 T4 = ⎢cos⎜ ωt − π ⎢ ⎝ ⎢ ⎛ ⎢cos⎜ ωt + π ⎣⎢ ⎝ ⎞ ⎟ ⎠ ⎞ ⎟ ⎠ − sin (ωt ) ⎞ ⎛ − sin ⎜ ωt − π ⎟ ⎠ ⎝ ⎞ ⎛ − sin ⎜ ωt + π ⎟ ⎠ ⎝ 122 ⎤ 1⎥ ⎥ 1⎥ ⎥ ⎥ 1⎥ ⎦⎥ (7.12) Phụ lục γ o ω α q −β d Hình 7.2 Mối quan hệ hệ tọa độ abc hệ tọa độ quay dq0 Phép biến đổi hệ tọa độ quay phát minh R H Park năm 1929 để phân tích máy đồng d0 đó, cịn gọi phép biến đổi Park PL4 Mơ hình biến đổi hệ tọa độ abc/dq0 Áp dụng công thức chuyển đổi hệ tọa độ từ abc sang dq0 phụ lục 1, ta xây dựng mơ hình khối chuyển hệ tọa độ abc/dq0 Cụ thể khối chuyển hệ tọa độ dòng: bốn đầu vào u[1] = VS_a, u[2] = VS_b, u[3] = VS_c u[4] = phi Ba đầu y[1] = VS_d, y[2] = VS_q y[3] = VS_0 Các phép tính thực block Fcn Simulink: y[1] = 2/3*(u[1]*cos(u[4])+u[2]*cos(u[4]-2*pi/3)+u[3]*cos(u[4]+2*pi/3)) y[2] = 2/3*(-u[1]*sin(u[4])-u[2]*sin(u[4]-2*pi/3)-u[3]*sin(u[4]+2*pi/3)) y[3] = 1/3*(u[1]+u[2]+u[3]) Hình 7.3 Khối chuyển hệ tọa độ abc/dq0 123 Phụ lục PL5 Mơ hình biến đổi dq0/αβγ Áp dụng công thức chuyển đổi hệ tọa độ từ dq0 sang αβγ phụ lục 1, ta xây dựng mơ hình khối chuyển hệ tọa độ dq0/αβγ Khối có bốn đầu vào u[1] = VS_d, u[2] = VS_q, u[3] = VS_0 u[4] = phi Ba đầu y[1] = VS_d, y[2] = VS_q y[3] = VS_0 Các phép tính thực block Fcn Simulink: y[1] = 2/3*(u[1]*cos(u[4])+u[2]*cos(u[4]-2*pi/3)+u[3]*cos(u[4]+2*pi/3) y[2] = 2/3*(-u[1]*sin(u[4])-u[2]*sin(u[4]-2*pi/3)-u[3]*sin(u[4]+2*pi/3)) y[3] = 1/3*(u[1]+u[2]+u[3]) Hình 7.4 Khối chuyển hệ tọa độ dq0/abc 124 Tài liệu tham khảo Tài liệu tham khảo Tiếng Việt [1] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Nguyễn Thị Hiền (2005), "Truyền động điện", Nhà xuất khoa học kỹ thuật [2] Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi (2002), "Điều chỉnh tự động truyền động điện", Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Phạm Công Ngô (1998), "Lý thuyết điều khiển tự động", Nhà xuất khoa học kỹ thuật [4] Nguyễn Phùng Quang (1998), "Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha", Nhà xuất giáo dục [5] Nguyễn Phùng Quang (2004), "Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động", Nhà xuất khoa học kỹ thuật Tiếng Anh [6] Richard Zhang (1998), "High performance power converter systems for nonlinear and unbalanced load–source", PhD thesis in Electrical and Computer Engineering [7] M Sc Mariusz Malinowski (2001), "Sensorless Control Strategies for Three Phase PWM Rectifiers", Ph.D Thesis, Warsaw University of Technology, Poland [8] Thomas M Jahns, Rik W A A De Doncker, Arthur V Radun, Paul M Szczesny, and Fred G Turnbull (1993), "System Design Considerations for a High-Power Aerospace Resonant Link Converter", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol 8, No 4, Oct 125 Tài liệu tham khảo [9] Vlatko Vlatkovic (1994), "Three-Phase Power Conversion Using SoftSwitching PWM Techniques", Ph.D Dissertation 1994 [10] V Vlatkovic, D Borojevic, X Zhuang, and F C Lee (1992), "Analysis and Design of a Zero-Voltage Switched, Three-Phase PWM Rectifier with Power Factor Correction", Conference Record of IEEEPESC 1992, pp 1352-1360 [11] Kun Xing, Sudip Mazumder, Zhihong Ye, Fred C Lee, and Dusan Borojevic (1998), "The Circulating Current in Paralleled Three-Phase Boost PFC Rectifiers", Conference Record of IEEE-PESC 1998, pp 783-789 [12] Richard Zhang, Himamshu Prasad, Dushan Boroyevich, and Fred C Lee (1997), "Analysis and Design of a Three-Phase Inverter with a Neutral Leg", Conference Record of EPE 1997, pp 1.170-175 [13] Yehia Tadros, Gunter Junge, and Samir Salama (1991), "Design Aspects of High Power PWM Inverters with IGBT", Conference Record of EPE 1991, pp 2-083-088 [14] A Kusko and S M Peeran (1990), "Voltage Distortion of Rotary UPS and Standby Engine Generator Sets", Conference Record of IEEE-IAS, pp 1757-1760 [15] MIL-STD-704E (1991), "Military Standard–Aircraft Electric Power Characteristics" [16] IEEE-519 (1992), "Recommended Practices and Requirements for Harmonic Control in Electrical Power System" [17] Fang Zheng Peng (September/October 1998), "Application Issues of Active Power Filters", IEEE Industry Applications Magazine 126 ... biến đổi xoay chiều ba pha ba dây (truyền thống) ba pha bốn dây 2.2 Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha ba dây 2.2.1 Sơ đồ nguyên lý Bộ biến đổi điện áp ba pha ba dây gồm sơ đồ nghịch lưu áp. .. trúc DPC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Các điều khiển trễ Sơ đồ cấu trúc VF–DPC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Sơ đồ cấu trúc VOC điều khiển chỉnh lưu ba pha bốn dây Điều khiển ba kênh... nối tải với 25 Chương Bộ biến đổi điện áp xoay chiều ba pha đầu p,n phía chiều nối ba cuộn cảm L với đầu Va, Vb, Vc phía xoay chiều Để điều khiển biến đổi điện áp ba pha ba dây, người ta thường