Thiết kế chế tạo biến tần một pha thuần sin để khai thác năng lượng tái tạo

i ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP - TRẦN MẠNH QUÂN THIẾT KẾ CHẾ TẠO BIẾN TẦN MỘT PHA THUẦN SIN ĐỂ KHAI THÁC NĂNG LƢỢNG TÁI TẠO LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển tự động hóa Mã số: 60 52 02.16 NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Lại Khắc Lãi Thái Nguyên, 2015 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii LỜI CẢM ƠN Trong thời gian thực luận văn, Em nhận đƣợc quan tâm lớn nhà trƣờng, khoa, phịng ban chức năng, Thầy, Cơ giáo bạn học viên Em xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu, Khoa sau đại học, giảng viên tạo điều kiện cho em trình học tập trƣờng Em xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành đến Thầy giáo PGS.TS Lại Khắc Lãi Trƣờng đại học Kỹ thuật Công nghiệp Thái Nguyên tận tình hƣớng dẫn trình thực luận văn Em xin chân thành cảm ơn đến thầy, cô giáo khoa Điện, môn Điều khiển tự động hóa, trung tâm thí nghiệm trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Đại học Thái Nguyên giúp đỡ tạo điều kiện tốt để em hoàn thành luận văn Mặc dù cố gắng, song thời gian, thiết bị, trình độ kinh nghiệm hạn chế nên luận văn chắn khơng tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đƣợc ý kiến đóng góp thầy, cô giáo bạn đồng nghiệp để luận văn đƣợc hồn thiện có ý nghĩa ứng dụng thực tế Thái nguyên, ngày 25 tháng 12 năm 2014 Tác giả luận văn Trần Mạnh Quân Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii LỜI CAM ĐOAN Tên là: Trần Mạnh Quân Sinh ngày: 01 tháng 12 năm 1984 Nơi sinh: Hùng Sơn - Đại Từ - Thái Nguyên Học viên lớp Cao học khóa K14 - chuyên ngành: Kỹ thuật điều khiển Tự động hóa - Trƣờng Đại học Kỹ Thuật Cơng Nghiệp Thái Nguyên – Đại học Thái Nguyên Hiện công tác tại: Trƣờng Cao đẳng nghề số – Bộ Quốc Phòng Địa chỉ: Tổ 27- Phƣờng Quang Trung TP Thái nguyên Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các số liệu nêu luận văn trung thực Những kết luận khoa học luận văn chƣa đƣợc công bố cơng trình khác Tơi xin cam đoan thơng tin trích dẫn luận văn rõ nguồn gốc Thái nguyên, ngày 25 tháng 12 năm 2014 Tác giả luận văn Trần Mạnh Quân Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i LỜI CAM ĐOAN iii MỤC LỤC iii DANH MỤC HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài 1 Mục tiêu luận văn Nội dung luận văn CHƢƠNG 1.1.1 Năng lƣợng mặt trời 1.1.2 Phổ xạ mặt trời 1.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP KHAI THÁC, SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 1.2.2 Bếp nấu dùng NLMT 10 10 1.2.6 11 11 12 1.3 HƢỚNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG NĂNG LƢỢNG MẶT TRỜI 13 1.4 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ĐIỆN MẶT TRỜI 16 19 1.5.1 Khái niệm 19 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v 20 CHƢƠNG 22 THIẾT KẾ INVERTER MỘT PHA THUẦN SIN ĐỘC LẬP (IOG INVERTER OFF GRID ) 22 2.1 TỔNG QUAN VỀ INVERTER 22 2.1.1 Định nghĩa 22 Inverter hay Inverter 22 2.1.2.Phân loại Inverter 22 2.2 INVERTER ÁP MỘT PHA 23 2.2.1 Sơ đồ khối Inverter áp pha 23 2.2.2 Một số sơ đồ Inverter áp pha 24 2.3 INVERTER ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) 28 3.1 31 2.3.2 33 2.3.3.Inverter sử dụng nhiều cấp điện áp chiều 34 2.4 THIẾT KẾ INVERTE ĐỘC LẬP MỘT PHA THUẦN SIN 37 37 2.4.2 Mạch động lực 44 CHƢƠNG 48 BỘ INVERTER THUẦN SIN 48 3.1 Sơ đồ lắp ráp 48 3.2 Kết thử nghiệm 59 PHỤ LỤC 1: CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN 66 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vi DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Định nghĩa vĩ tuyến (a) kinh tuyến (b) Hình 1.2 : Phổ xạ mặt trời bên bầu khí Hình 1.3 Thái dƣơng Hình 1.4 Bếp nấu dùng NLMT 9 10 Hình 1.7 Lị sấy sử dụng hệ thống NLMT 10 Hình 1.8 Nhà máy sử dụng Năng lƣợng mặt trời 12 Hình 1.7 Lị sấy sử dụng hệ thống NLMT 12 Hình 1.8 Nhà máy sử dụng Năng lƣợng mặt trời 12 Hình 1.9: Mơ hình hệ thống điện mặt trời làm việc độc lập 17 Hình 1.10: Mơ hình hệ thống điện mặt trời nối lƣới 18 Hình 1.11: Mơ hình hệ thống điện măt trời độc lập 20 Hình 2.1: Sơ đồ khối inverter áp pha có biến áp 23 Hình 2.2: Sơ đồ khối inverter áp pha khơng có biến áp 24 25 26 Hình 2.5: Đồ thị điện áp sơ đồ hình 2.4 27 Hình 2.6: Sơ đồ Inverter áp pha dạng cầu chuyển mạch phụ thuộc theo nhánh (theo pha) 27 Hình 28 30 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ vii 30 Hình 2.10: Nghich lƣu sóng vng 31 Hình 2.11: Dạng sóng Inverter sóng vng so với sóng sin 32 Hình 2.12: Sơ đồ ghép lọc LC ngõ 33 Hình 2.13: Dạng sóng Inverter sóng vng với lọc LC 34 Hình 2.14: Biến đổi DC-AC 34 Hình 2.15: Dạng sóng 35 Hình 2.16: Sơ đồ nguyên lý 37 38 39 Hình 39 40 40 41 41 42 44 44 46 Hình 3.1: Mạch in chƣa lắp ráp linh kiện 52 Hình 3.2: IC Atmega8 52 Hình 3.3: IC khuếch đại thuật tốn LM324N 53 Hình 3.4: Hình ảnh Mosfet cơng suất IRF3205 53 Hình 3.5: Tranzitor 2N2907 2N222 53 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ viii Hình 3.6: Đi ốt chỉnh lƣu ốt ổn áp 54 Hình 3.7: Hình ảnh tụ điện 54 Hình 3.8: Hình ảnh Jắc cắm mạch 54 Hình 3.9: Hình ảnh rơ le chân 55 55 Hình 3.11: Điện trở 55 Hình 3.12: Phía dƣới mạch điện 56 Hình 3.13: Phía mạch điện 56 Hình 3.14: Tơn silic làm biến áp cơng suất 57 Hình 3.15: Khung biến áp 57 Hình 3.16: Cuộn dây biến áp cơng suất 58 Hình 3.17 Kết nối mạch lực 59 Hì 59 100W 60 Hình 3.20: Hình chụp riêng dạng sóng hình 3.19 60 Hình 3.21: Dạng sóng tải tải quạt điện 45W 61 Hình 3.22: Hình chụp riêng dạng sóng hình 3.21 61 62 30W Hình 3.24: Hình chụp riêng dạng sóng hình 3.23 62 63 30W Hình 3.26: Hình chụp riêng dạng sóng hình 3.25 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 63 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Thiên nhiên ƣu đãi cho loài ngƣời nguồn lƣợng tái tạo vô tân với trữ lƣợng lớn nguồn lƣợng mặt trời Đặc biệt Việt Nam nằm vị trí từ vĩ độ 23023’ Bắc đến 8027’ Bắc, Việt Nam nằm khu vực có cƣờng độ xạ mặt trời tƣơng đối cao Trong đó, nhiều phải kể đến thành phố Hồ Chí Minh, tiếp đến vùng Tây Bắc (Lai Châu, Sơn La, Lào Cai) vùng Bắc Trung Bộ (Thanh Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh)… Nguồn lƣợng mặt trời có ƣu điểm Phát triển ngành cơng nghiệp sản xuất pin mặt trời góp phần thay nguồn lƣợng hóa thạch, giảm phát khí thải nhà kính, bảo vệ mơi trƣờng Vì đƣợc coi nguồn lƣợng quý giá, thay dạng lƣợng cũ chuyền thống ngày cạn kiệt Để khai thác sử dụng đƣợc nguồn lƣợng tái tạo cách hiệu cần có hệ thống biến đổi nguồn lƣợng thành lƣợng điện truyền thống(AC 220V- 50HZ; 110V- 60HZ) để cung cấp điện cho thiết bị điện gia đình Hiện thị trƣờng thƣờng có biến đổi DC/AC với chất lƣợng điện không cao, mạch sử dụng biến đổi thƣờng mạch đa hài với dạng xung vng sau lọc tần sửa dạng sóng cấu trúc biến áp tụ điện nên dạng sóng khơng chuẩn hình sin Khi nguồn điện cung cấp cho thiết bị điện với thời gian lâu công suất lớn gây cháy hỏng thiết bị Bởi thiết kế chế tạo hệ thống biến tần OFF GIRD để khai thác nguồn lƣợng tái tạo việc làm thiết thực, cần thiết cấp bách Mục tiêu luận văn Thiết kế lắp đặt thử nghiệm Inverter sin công suất 400500W phục vụ khai thác lƣợng tái tạo làm việc độc lập Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ Nội dung luận văn Luận văn bao gồm chƣơng sau:  Chƣơng 1: Hệ thống điện mặt trời  Chƣơng 2: Thiết kế inverter sin pha độc lập (IOG - Inverter Off Grid)  Chƣơng 3: C inverter sin IOG  Kết luận kiến nghị Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 62 - Dạng sóng tải tải 30W 3.23 30W Hình 3.24: Hình chụp riêng dạng sóng hình 3.23 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 63 30W 3.25 30W Hình 3.26: Hình chụp riêng dạng sóng hình 3.25 Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 64 * Nhận xét: - Điện áp 220V, tần số 55Hz dạng sóng dạng sin (có độ méo nhỏ), hồn tồn đáp ứng đƣợc với tải thiết bị điện dân dụng - Vận hành thử nghiệm BBĐ, với tải 02 quạt điện, hoạt động liên tục thời gian 5h, kết là: Quạt chạy êm không gây tiếng ồn không phát nóng - Điện áp tải ln ổn định có phản hồi điện áp - Bảo vệ tải mạch vòng phản hồi dòng điện, có tƣợng q tải xảy ngắt xung PWM Bảo vệ ngắn mạch đầu dùng cầu chì - Bảo vệ điện áp vào cao hay thấp mạch đo điện áp - Tần số tải 55 Hz phù hợp với thiết bị điện Việt Nam * Kết luận: Từ kết thực nghiệm trên, nói em hồn thành việc thiết kế phần cứng BBĐ DC-AC Với điện áp ổn định 220v, tần số 55Hz sóng sin (có độ méo nhỏ), hồn tồn đáp ứng đƣợc với thiết bị dân dụng Tuy nhiên cung cấp điện áp cho thiết bị chuyên dụng, thiết bị yêu cầu chất lƣợng điện áp cao hơn, cần phải thiết kế thêm mạch lọc * riển - Phát triển thành inverter dùng gia đình - Có thể phát triển thành thí nghiệm dùng giảng dạy học tập mơn; Điện tử cơng suất, Vi điều khiển - Nếu tích hợp mạch nạp cho IC VĐK bo mạch chính, để thay đổi nội dung chƣơng trình phần mềm, mục đích để thay đổi tần số điện áp tải sử dụng nhƣ biến tần pha Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 65 TÀI LIỆU THAM KHẢO - Trần Xuân Minh Nguyễn Nhƣ Hiển: Tổng hợp hệ điện - NXB Giáo - Vũ Gia Hanh, Phan Tử Thụ (1992- Biên dịch), Máy điện, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội - Huỳnh Văn Kiểm Bài giảng tóm tắt mơn điện tử cơng suất Dục Việt Nam (2011) - Nguyễn Văn Nhờ (2008) Điện tử công suất NXB Đại học quốc gia TPHCM - Trần Khánh Hà (1997), Máy điện tập 1, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội - Tiêu chuẩn ắc quy, TCVN 4472 – 1993 - www.vft.com.vn mục “Bộ nghịch lƣu sin sử dụng điều chế độ rộng xung PWM” gửi ngày 12/10/2010 - www.Alldatasheet.com Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 66 PHỤ LỤC 1: CHƢƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN #include #include #include #include /* cac chan dieu khien relay */ #define POW_ON() {DDRC.5 = 1;PORTC.5 = 1;} //bat nguon #define POW_OFF() {PORTC.5 = 0;} //tat nguon #define BUTTON_DIR DDRC.5 //huong dieu khien #define BUTTON_OUT PORTC.5 #define BUTTON_IN PINC.5 #define RELAY2 PORTC.2 #define RELAY3 PORTC.3 #define RELAY4 PORTC.4 #define BELL PORTC.0 //Coi bao /* Cac trang thai he thong -*/ #define IDLE //trang thai he thong dang nhan roi #define INVERTER //trang thai inverter #define CHANGER //trang thai nap acquy #define OVERLOAD //trang thai qua tai #define LOW_LEVEL_BAT //trang thai acquy dien ap thap #define HIGHT_LEVEL_BAT //trang thai acquy dien ap cao #define AC_MAIN_ERR //dien ap AC vao bi loi #define AC_OUT_ERR //dien ap AC loi khong co #define CHANEL_1 PORTD.6 //kenh dieu khien 50Hz cau H #define CHANEL_2 PORTD.7 //kenh dieu khien 50Hz cau H #define PWM_1 PORTD.5 //kenh dieu khien PWM1 #define PWM_2 PORTD.4 //kenh dieu khien PWM2 #define FAN PORTC.1 //quat lam mat #define yes #define no Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 67 /* vi tri chan doc adc */ #define ADC_VREF_TYPE 0x00 /* -*/ //#define FAN PORTC.1 //quat lam mat //#define BELL PORTC.0 //Coi bao #define LED_CHANGER PORTB.0 //led bao dang nap acquy #define LED_INVERTER PORTB.1 //led bao dang che inverter #define LED_OVERLOAD PORTB.3 //bao hieu qua tai #define SYS_CHECK_ON_START 7//trang thai kiem tra truoc cho chay he thong /* -dinh nghia su dung loai acquy -*/ #define BAT_12V //#define BAT_24V /* neu la che DEBUG thi bat code len -*/ #ifndef DEBUG #define DEBUG #endif #define yes #define no /* -cac kenh ADC -*/ #define CHANEL_1 PORTD.6 //kenh dieu khien 50Hz cau H #define CHANEL_2 PORTD.7 //kenh dieu khien 50Hz cau H #define CH_V_IN //kenh adc Vinput 220V #define CH_V_OUT //kenh adc tai dau #define CH_V_BAT //kenh adc dien ap acquy #define CH_I_OUT //kenh adc dong dien /* cac chan dieu khien relay */ #define POW_ON() {DDRC.5 = 1;PORTC.5 = 1;} //bat nguon #define POW_OFF() {PORTC.5 = 0;} //tat nguon #define BUTTON_DIR DDRC.5 //huong dieu khien #define RELAY2 PORTC.2 #define RELAY3 PORTC.3 #define RELAY4 PORTC.4 /* -*/ #define FAN #define BELL PORTC.1 //quat lam mat PORTC.0 //Coi bao Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 68 #define LED_CHANGER PORTB.0 //led bao dang nap acquy #define LED_INVERTER PORTB.1 //led bao dang che inverter #define LED_OVERLOAD PORTB.2 //bao hieu qua tai /* Cac trang thai he thong -*/ #define SOFT_START //che khoi dong mem #define INVERTER //trang thai inverter #define CHANGER //trang thai nap acquy #define OVERLOAD //trang thai qua tai #define LOW_LEVEL_BAT //trang thai acquy dien ap thap #define HIGHT_LEVEL_BAT //trang thai acquy dien ap cao #define SYS_CHECK_ON_START 7//trang thai kiem tra truoc cho chay he thong #define TEST /* gia tri max de xac dinh overload cua tai */ #define I_MAX 300//250 //dong dien max #define I_MAX_110 400//300 //dong dien max vuot qua 110 tai /* Gia tri dien ap binh acquy */ #ifdef BAT_12V #define BATT_LOW_LEVEL 380 //10,4V #define BATT_MAX_LEVEL 502 //13,9V #define BATT_HIGHT_LEVEL 452 //12,5V #define BATT_VERY_HIGHT 533 //15V #define BATT_LEVEL_1 424 //11,5V #define BATT_LEVEL_2 443 //12V #define BATT_LEVEL_3 452 //12,5V #elif BAT_24V #define BATT_LOW_LEVEL 768 //20,8V #define BATT_MAX_LEVEL 1022 //27,6V #define BATT_HIGHT_LEVEL 922 //25V #define BATT_VERY_HIGHT 1023 //15V #define BATT_LEVEL_1 849 //23V #define BATT_LEVEL_2 885 //25V #define BATT_LEVEL_3 1022 //27V #endif /* gia tri dien ap thap nhat o dau co tai */ #define V_OUT_MIN -200 #define AC_MAIN_VOLT_DETECT #define VOLT_OUT_MIN 150 long pwm = 0; //chua gia tri pwm Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN 150 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 69 int volt_out = 0; char pt_vol = 0; unsigned char index=0; /* kiem tra dien ap luoi dien*/ unsigned int adc_volt_in_temp =0; //dien ap AC int ac_volt_in = 0; //dien ap loi vao unsigned int bat_volt = 0; //dien ap qcquy char system_status = INVERTER; //trang thai cua he thong unsigned char count_time_delay_temp1 = 0; //bien dung de dem su kien delay unsigned long adc_i_temp=0;//luu gia tri adc tam thoi cua dong dien unsigned int i_out_H = 0; unsigned int i_out_L = 0; int i_out = 0; unsigned int count_time = 0; unsigned long ac_out_h = 0; unsigned long ac_out_l = 0; unsigned long ac_out_temp = 0; char check_button(void) { char button = no; POW_OFF(); BUTTON_DIR = 0; //huong input delay_us(10); if(BUTTON_IN)//bam nut { //inverter_off(); LED_CHANGER = 1; //power_on = no; //bao hieu la tat nguon button = yes; //POW_ON(); //delay_ms(1000); } if(power_on == yes) { POW_ON(); } delay_ms(100); return button; } void main(void) { Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 70 unsigned long v_bat_temp=0; init_sys(); off_h_bridge(); #ifdef DEBUG { printf("\r\n -Start "); } #endif POW_ON(); //bat nguon power_on = yes; //co bao bat nguon //#asm("sei"); BELL = 0; FAN = 0; //off FAN delay_ms(500); BELL = 1; delay_ms(2000); delay_ms(2000); system_status = INVERTER; #asm("sei"); while (1) { if(check_button()==yes) { if(power_on==yes) { BELL = 0; power_on = no; //tat nguon inverter_off(); } else { BELL = 0; power_on = yes; //bat nguon system_status = INVERTER; POW_ON(); FAN = 1; #asm("sei"); delay_ms(200); } delay_ms(500); BELL = 1; delay_ms(5000); } Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 71 } } void init_sys(void) { // Declare your local variables here // Input/Output Ports initialization // Port A initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=T State1=T State0=T PORTA=0x00; DDRA=0x00; // Port B initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=In Func3=In Func2=Out Func1=Out Func0=Out // State7=T State6=T State5=T State4=T State3=T State2=0 State1=0 State0=0 PORTB=0x00; DDRB=0x07; // Port C initialization // Func7=In Func6=In Func5=In Func4=Out Func3=Out Func2=Out Func1=Out Func0=Out // State7=T State6=T State5=T State4=0 State3=0 State2=0 State1=0 State0=0 PORTC=0x00; DDRC=0x1F; // Port D initialization // Func7=Out Func6=Out Func5=Out Func4=Out Func3=In Func2=In Func1=In Func0=In // State7=0 State6=0 State5=0 State4=0 State3=T State2=T State1=T State0=T PORTD=0x00; DDRD=0xF0; TCCR0=0x03; TCNT0=0xE7; OCR0=0x00; TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 72 OCR1BL=0x00; ASSR=0x00; TCCR2=0x00; TCNT2=0x00; OCR2=0x00; // External Interrupt(s) initialization // INT0: Off // INT1: Off // INT2: Off MCUCR=0x00; MCUCSR=0x00; // Timer(s)/Counter(s) Interrupt(s) initialization TIMSK=0x01; UCSRA=0x00; UCSRB=0x08; UCSRC=0x86; UBRRH=0x00; UBRRL=0x40; // Analog Comparator initialization // Analog Comparator: Off // Analog Comparator Input Capture by Timer/Counter 1: Off ACSR=0x80; SFIOR=0x00; // ADC initialization // ADC Clock frequency: 625,000 kHz // ADC Voltage Reference: AREF pin // ADC Auto Trigger Source: ADC Stopped ADMUX=ADC_VREF_TYPE & 0xff; ADCSRA=0x84; // SPI initialization // SPI disabled SPCR=0x00; // TWI initialization // TWI disabled TWCR=0x00; } Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 73 // Read the AD conversion result unsigned int read_adc(unsigned char adc_input) { ADMUX=adc_input | (ADC_VREF_TYPE & 0xff); // Delay needed for the stabilization of the ADC input voltage delay_us(1); // Start the AD conversion ADCSRA|=0x40; // Wait for the AD conversion to complete while ((ADCSRA & 0x10)==0); ADCSRA|=0x10; return ADCW; } void off_h_bridge(void) { CHANEL_1 = 1; CHANEL_2 = 1; TCCR1A=0x00; TCCR1B=0x00; TCNT1H=0x00; TCNT1L=0x00; ICR1H=0x00; ICR1L=0x00; OCR1AH=0x00; OCR1AL=0x00; OCR1BH=0x00; OCR1BL=0x00; PWM_1 = 0;//off H PWM_2 = 0; //off h } void inverter_off(void) { #asm("cli"); //cam toan bo ngat BELL = 0; FAN = 0; RELAY2 = 0; RELAY3 = 0; RELAY4 = 0; off_h_bridge(); POW_OFF(); LED_CHANGER = 0; LED_OVERLOAD = 0; LED_INVERTER = 0; power_on = no; delay_ms(500); Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 74 BELL = 1; //while(1) #asm("WDR"); //tat he thong } // Timer overflow interrupt service routine //timer interupt every 0.15625 ms tuong duong 64 mau cho mot ban ky sine interrupt [TIM0_OVF] void timer0_ovf_isr(void) { TCNT0=0xE8; if(power_on == no) return; index++; /* doc dien ap dau inverter */ ac_out_temp += read_adc(CH_V_OUT); //doc dien ap adc_volt_in_temp = read_adc(CH_V_IN); //doc dien ap AC vao adc_i_temp += read_adc(CH_I_OUT); //doc dong dien if(index==64) { index=0; CHANEL_1 = ~CHANEL_1; CHANEL_2 = ~CHANEL_1; /* tinh gia tri trung binh cua dong dien qua 32 mau mot nua chu ky */ if(CHANEL_2) { i_out_H = adc_i_temp >> 5; ac_out_h = ac_out_temp >> 6; //lay trung binh 64 mau } else { i_out_L = adc_i_temp >> 5; ac_out_l = ac_out_temp >> 6; } if(i_out_H > i_out_L) { i_out = i_out_H - i_out_L + 1; //i_out } else { i_out = i_out_L - i_out_H + 1; //i_out } adc_i_temp = 0; //reset gia tri adc /* -do gia tri dien ap trung binh */ Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 75 if(ac_out_h > ac_out_l) { volt_out = ac_out_h - ac_out_l; } else { volt_out = ac_out_l - ac_out_h; } ac_out_temp = 0; volt_out -= 452; /* -doc dien ap acquy -*/ bat_volt = read_adc(CH_V_BAT); if(bat_volt < BATT_LOW_LEVEL) { system_status = LOW_LEVEL_BAT; //dien ap acquy thap } else if(bat_volt > BATT_VERY_HIGHT) { inverter_off(); //tat inverter } if((volt_out < V_OUT_MIN)||(i_out>I_MAX_110)) { system_status = OVERLOAD; //qua tai off_h_bridge(); } if(ac_volt_in > AC_MAIN_VOLT_DETECT) //phat hien co dien luoi { count_time_delay_temp1++; if(count_time_delay_temp1 >99) //qua giay se chuyen sang che changer { count_time_delay_temp1 = 0; #ifdef DEBUG { printf("\r\nCHANGER"); } #endif FAN = 0; //FAN system_status = CHANGER; //chuyen sang trang thai nhan roi LED_INVERTER = 0; count_time = 0; index = 0; Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 76 pt_vol = 0; off_h_bridge(); RELAY4 = 0; } } else count_time_delay_temp1 = 0; } pwm = (unsigned long)volt_out*sin((float)index*2.53*100/180); pwm = pwm8); OCR1AL = OCR1BL= (unsigned char)pwm; } Số hóa Trung tâm Học liệu - ĐHTN http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... cấp cho thiết bị điện với thời gian lâu công suất lớn gây cháy hỏng thiết bị Bởi thiết kế chế tạo hệ thống biến tần OFF GIRD để khai thác nguồn lƣợng tái tạo việc làm thiết thực, cần thiết cấp... 2.4 THIẾT KẾ INVERTE ĐỘC LẬP MỘT PHA THUẦN SIN 37 37 2.4.2 Mạch động lực 44 CHƢƠNG 48 BỘ INVERTER THUẦN SIN 48 3.1 Sơ đồ lắp ráp 48 3.2 Kết thử... 2.2.1 Sơ đồ khối Inverter áp pha Biến tần áp pha có cấu trúc chính: Có sử dụng biến áp khơng có biến áp a) Inverter pha có biến áp ra: Sơ đồ khối inverter áp pha có biến áp đƣợc hình 2.1, bao gồm