Nghiên cứu bộ nguồn biến tần số 50 60Hz sử dụng biến tần kiểu ma trận

Nghiên cứu bộ nguồn biến tần số 50 60Hz sử dụng biến tần kiểu ma trận Nghiên cứu bộ nguồn biến tần số 50 60Hz sử dụng biến tần kiểu ma trận Nghiên cứu bộ nguồn biến tần số 50 60Hz sử dụng biến tần kiểu ma trận 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 Đặng Hồng Hải NGHIÊN CỨU BỘ NGUỒN BIẾN ĐỔI TẦN SỐ 50/60Hz SỬ DỤNG BIẾN TẦN KIỂU MA TRẬN LUẬN ÁN TIẾN SĨ TỰ ĐỘNG HĨA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP Hà Nội – Năm 2012 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Đặng Hồng Hải NGHIÊN CỨU BỘ NGUỒN BIẾN ĐỔI TẦN SỐ 50/60Hz SỬ DỤNG BIẾN TẦN KIỂU MA TRẬN Chun ngành: Mã số: Tự động hóa xí nghiệp cơng nghiệp 62.52.60.20 LUẬN ÁN TIẾN SĨ TỰ ĐỘNG HĨA XÍ NGHIỆP CÔNG NGHIỆP NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS BÙI QUỐC KHÁNH Hà Nội – Năm 2012 LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án hoàn toàn trung thực chưa cơng bố cơng trình Tác giả luận án Đặng Hồng Hải LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn Thầy hướng dẫn khoa học PGS.TS Bùi Quốc Khánh tận tình hướng dẫn động viên, khích lệ tác giả hồn thành luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn GS.TSKH Nguyễn Phùng Quang, PGS.TS Lê Tòng, PGS.TS Nguyễn Văn Liễn, TS Trần Trọng Minh, TS Phạm Quang Đăng – Trường Đại học Bách Khoa Hà nội đóng góp nhiều ý kiến quan trọng giúp đỡ nhiệt tình Tác giả xin chân thành cảm ơn PGS.TS Phạm Ngọc Tiệp, PGS.TS Lưu Kim Thành PGS.TS Hồng Xn Bình – Trường Đại học Hàng hải Việt nam đóng góp ý kiến động viên, khích lệ tác giả hoàn thành luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn Ban Giám Hiệu – Trường Đại học Hàng hải Việt nam tạo điều kiện để tác giả hoàn thành luận án Tác giả xin trân trọng cảm ơn cán Viện đào tạo sau đại học – Trường Đại học Bách khoa Hà nội tạo điều kiện khích lệ tác giả hồn thành luận án Tác giả bày tỏ lời cảm ơn tới cán Trung tâm Công nghệ cao - Trường Đại học Bách khoa Hà nội, đồng nghiệp Bộ môn Điện tự động công nghiệp - Trường Đại học Hàng hải Việt nam tạo điều kiện sở vật chất, thời gian khích lệ tác giả hoàn thành luận án Cuối tác giả xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình, người ln giành tốt cho tác giả suốt thời gian thực luận án i MỤC LỤC Trang DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG vi DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH, ĐỒ THỊ vii MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN 1.1 Khái quát chung 1.2 Tình hình nghiên cứu nguồn biến đổi tần số ứng dụng biến tần ma trận 1.3 Tiêu chuẩn nguồn biến đổi tần số 1.4 Định hướng nghiên cứu Nhận xét chương 10 Chương CẤU TRÚC MẠCH LỰC VÀ CHUYỂN MẠCH 11 2.1 Cấu trúc mạch lực 11 2.1.1 Mạch lực nguồn sở biến tần ma trận ba pha ba nhánh 12 2.1.2 Mạch lực nguồn sở biến tần ma trận ba pha bốn nhánh 14 2.2 Khóa bán dẫn hai chiều BDS 16 2.3 Chuyển mạch biến tần ma trận 18 2.3.1 Chuyển mạch bốn bước 19 2.3.2 Chuyển mạch hai bước 20 2.3.3 Chuyển mạch bước 21 2.3.4 Chuyển mạch trình độ 21 2.4 Thiết kế chuyển mạch cho biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh 22 2.4.1 Logic chuyển mạch nặng 23 2.4.2 Logic chuyển mạch mềm 26 2.4.3 Mô chuyển mạch cho biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh 26 Nhận xét chương 29 Chương ĐIỀU BIẾN VECTƠ KHÔNG GIAN CHO BIẾN TẦN MA TRẬN TRỰC TIẾP PHA NHÁNH TRONG BỘ NGUỒN BIẾN ĐỔI TẦN SỐ 30 3.1 Khái quát chung 30 3.2 Xác định vectơ chuẩn biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh 32 3.2.1 Các trạng thái van biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh 32 ii 3.2.2 Vectơ chuẩn biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh 35 3.2.3 Biểu diễn hình học vectơ chuẩn 40 3.3 Tổng hợp vectơ điện áp vectơ dòng điện vào 43 3.3.1 Xác định vị trí vectơ cần tổng hợp không gian 44 3.3.2 Đồng vectơ dòng điện vào với vectơ điện áp lưới đầu vào 45 3.3.3 Xác định vectơ chuẩn để tổng hợp vectơ điện áp vectơ dòng điện vào 46 3.4 Xác định tỉ số điều biến cho vectơ chuẩn 48 3.5 Xác định vectơ thành phần tỉ số điều biến 53 3.6 Trật tự thực vectơ chuẩn 58 3.7 Mô điều biến vectơ không gian 60 3.7.1 Trường hợp không sử dụng lọc với tải pha tuyến tính đối xứng ……………………………………………………………………………… 3.7.2 Trường hợp sử dụng lọc ………………………………………… 61 62 Nhận xét chương 72 Chương THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGUỒN BIẾN ĐỔI TẦN SỐ 74 4.1 Khái quát chung 74 4.1.1 Phương pháp đánh giá mức độ không đối xứng điện áp 74 4.1.2 Chỉ tiêu chất lượng điện áp tải không đối xứng 76 4.2 Mơ hình biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh 76 4.3 Hệ thống điều khiển mạch vòng 80 4.3.1 Điều khiển thành phần thứ tự thuận, thứ tự ngược, thứ tự không hệ dq 80 4.3.2 Điều khiển lặp 81 4.3.3 Điều khiển cộng hưởng 81 4.4 Hệ thống điều khiển hai mạch vòng 82 4.4.1 Bộ điều khiển dòng điện hệ tọa độ abc hệ tọa độ αβγ 83 4.4.2 Bộ điều khiển dòng điện hệ tọa độ đồng dq0 83 4.5 Thiết kế hệ thống điều khiển điện áp cho nguồn 84 4.5.1 Thiết kế điều khiển dòng điện 85 4.5.2 Thiết kế điều khiển điện áp 87 4.6 Mô 88 Nhận xét chương 92 iii Chương XÂY DỰNG BỘ NGUỒN BIẾN ĐỔI TẦN SỐ 50/60Hz ỨNG DỤNG BIẾN TẦN MA TRẬN 94 5.1 Khái quát chung 94 5.2 Xây dựng mô hình biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh ứng dụng nguồn 95 5.2.1 Mạch lực Gate driver 95 5.2.2 Khối điều khiển logic chuyển mạch 97 5.2.3 Khối tính tốn quy luật điều biến 99 5.3 Kết thực nghiệm 100 Nhận xét chương 105 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106 TÀI LIỆU THAM KHẢO 107 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 111 PHỤ LỤC 112 Phụ lục Thông số đặc tính kỹ thuật van bán dẫn hai chiều sử dụng mơ hình thực nghiệm ……………………………………………………………… Phụ lục Hàm logic đóng cắt van bán dẫn hai chiều phục vụ cho lập trình CPLD ………………………………………………………………………… Phụ lục Một số sơ đồ mô ……………………………………………… 112 117 119 iv DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Bảng Danh mục ký hiệu Ký hiệu δi , i  I  VI ξ  V0  I0    V0' , V0'' ,V0'''    I i1 ,I i2 , Ii3 i V0 , i  I VI k p , kp i kI , kI i u u Tên gọi Tỉ số điều biến Góc pha dịng đầu vào Vectơ điện áp Vectơ dòng điện Vectơ thành phần điện áp Vectơ thành phần dòng điện Vectơ chuẩn Hệ số khuếch đại điều khiển dòng điện điện áp Hệ số khuếch đại cộng hưởng cho mạch vòng dòng điện điện áp v Bảng Danh mục chữ viết tắt Ký hiệu Viết tắt cho BDS Bidirectional switch CPLD Complex programmable Nghĩa tiếng Việt Khóa bán dẫn hai chiều logic Thiết bị logic khả trình có độ tích hợp device cao DSP Digital Signal Processor Vi xử lý tín hiệu số FPGA Field programmable gate arrays Mảng logic lập trình IEEE Institute of Electrical and Viện Các kỹ sư Điện Điện tử Electronics Engineers Indirect three phase – three leg Biến tần ma trận gián tiếp pha IMC 3×3 matrix converter IMC 3×4 nhánh Indirect three phase – four leg Biến tần ma trận gián tiếp pha matrix converter nhánh MC Matrix converter Biến tần ma trận MC 3×3 Three phase – three leg matrix Biến tần ma trận trực tiếp pha converter MC 3×4 nhánh Three phase – four leg matrix Biến tần ma trận trực tiếp pha converter nhánh PWM Pulse Width Modulation Điều biến độ rộng xung SVM Space Vector Modulation Điều biến vectơ không gian THD Total harmonic distortion Tổng độ méo sóng hài vi DANH MỤC CÁC BẢNG Tên bảng Trang Bảng 1.1 Thông số nguồn theo tiêu chuẩn IEEE Std 446 – 1995 …… Bảng 2.1 So sánh số lượng van bán dẫn cấu trúc biến tần ma trận …… 16 Bảng 2.2 Các thơng số kỹ thuật van bán dẫn hai chiều 18 DIM200WBS12-A000 ………………………………………………………… Bảng 2.3 Logic chuyển mạch từ pha A sang pha B ………………………… 19 Bảng 2.4 Logic chuyển mạch biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh … 24 Bảng 3.1 Vectơ điện áp dòng điện vào tổ hợp van MC 3×4 … 35 Bảng 3.2 Vectơ điện áp dòng điện vào MC 3×4 hệ tọa độ  38 Bảng 3.3 Bố trí vectơ chuẩn sectơ dịng điện vào ………………… 41 Bảng 3.4 Bố trí vectơ chuẩn tứ diện hình lăng trụ ……………… 42 Bảng 3.5 Xác định vị trí vectơ khơng gian……………………… 44 Bảng 3.6 Dấu điện áp tứ diện lăng trụ ……………………… 45 Bảng 3.7 Điện áp dây sử dụng điều chế ………………………… 46 Bảng 3.8 Các vectơ chuẩn sử dụng tổng hợp dòng điện vào, điện áp 47 MC 3×4 ……………………………………………………………………  Bảng 3.9 Xác định thành phần vectơ V 'i, j ,k …………………………    Bảng 3.10 Các vectơ Vi , V j ,Vk 24 tứ diện ……………………………… 54 Bảng 3.11 Các ma trận M -1 24 tứ diện …………………………………… 57 Bảng 3.12 Trật tự thực vectơ chuẩn ………………………………… 58 Bảng 5.1 Thông số điện nguồn …………………………………… 94 Bảng 5.2 Logic lựa chọn tổ hợp van ……………………………………… 97 Bảng PL1.1 Các thông số cực đại cho phép van bán dẫn hai chiều ……… 112 Bảng PL 1.2 Các thông số nhiệt độ học van …………………… 112 Bảng PL 1.3 Các thông số van (mặc định điều kiện Tcase = 25°C) 113 Bảng PL 1.4 Các thông số van (mặc định điều kiện Tcase = 125°C) 114 Bảng PL2.1 Hàm logic 12 van bán dẫn hai chiều ………………………… 117 56 109 [21] Casadei, D.; Serra, G.; Tani, A (2001) The use of matrix converters in direct torque control of induction machines Industrial Electronics, IEEE Transactions on , Volume: 48 Issue: , Dec 2001, Page(s): 1057 –1064 [22] Zhang, L.; Watthanasarn, C.; Shepherd, W (1997) Application of a matrix converter for the power control of a variable-speed wind-turbine driving a doubly-fed induction generator Industrial Electronics, Control and Instrumentation, 1997 IECON 97 23rd International Conference on, Volume: 2, 9-14 Nov.1997, Page(s): 906 -911 [23] R Erickson, S Angkititrakul, and K Almazeedi (2006) A New Family of Multilevel Matrix Converters for Wind Power Applications: Final Report December 2006 [24] Sẳl López Arévalo, MSc, (2008) Matrix Converter for Frequency Changing Power Supply Applications Submitted to the University of Nottingham for the degree of Doctor of Philosophy, January 2008 [25] IEEE Std 446-1995 (1995) IEEE Recommended Practice for Emergency and Standby Power Systems for Industrial and Commercial Applications 1995 [26] Ryszard Strzelecki, Adam Noculak, Henryk Tunia, Krzysztof P Sozański, Zbigniew Fedyczak (2001) UPFC with Matrix Converter EPE 2001 – Graz [27] Wheeler, P W., P Zanchetta, Clare, J C., Empringham, L., Bland , M., Katsis, D (2008) A utility power supply based on a four-output leg matrix converter IEEE Transactions on Industry Applications, vol 44, No 1, January/Februry 2008, Page(s): 174 - 186 [28] Richard Zhang (1998) High performance power converter systems for nonlinear and unbalanced load/source; Doctor of Philosophy; Blacksburg, Virginia, November 17, 1998 [29] Military Standard MIL-STD-704E [30] NEMA standard (1980) MG1-14.34 [31] International Electrotechnical Commission (IEC) Publication 50 (05), (1954) International Electrotechnical Vocabulary, Group 05, Fundamental Definitions [32] Kyung-Hwan Kim, Nam-Joo Park, Dong-Seok Hyun (2005) Advanced Synchronous Reference Frame Controller for three-Phase UPS Powering Unbalanced and Nonlinear Loads Power Electronics Speciaists Conference, 2005 PESC’ 05 IEEE 36th, Issue Date: 16-16 June 2005 Page(s): 1699-1704 [33] Wesam M Rohouma, Saul Lopez Arevalo, Pericle Zanchetta, PatrickW Wheeler (2010) Repetitive control for a four leg martix converter Power Electronics, Machines and Drives (PEMD 2010), 5th IET International Conference on, Date 19 – 21 April 2010, Brighton, UK, Page(s) 1- 110 [34] Eyyup Demirkutlu (2006) Output voltage control of a four-leg inverter based threephase ups by means of stationary frame resonant fiter banks In partial fulfillment of the requirements for the degree of master of science in the department of electrical and electronics engineering, December 2006 [35] Robert A Gannett (2001) Control strategies for high power four-lef voltage source invertersMaster of science in Electrical Engineering , July 30, 2001, Blacksburg, Virginia [36] Dae-Kwan Kim, Han-Si1 Kim (2003) Advanced pole placement methodogy for non overshooting condition Proceedings ofthe 7th Korea-Russia Internafional Symposium, KORUS 2003, Page(s): 462 – 467 [37] Y.C Kim, L.H Keel, S.P Bhattacharyya (2002) Transient Response Control via Characteristic Ratio Assignment Proceedings of Anchorage, AK May 8-10,2002, Page(s): 1639 – 1646 the American Control Conference 111 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN [1] Bùi Quốc Khánh, Trần Trọng Minh, Đặng Hồng Hải (2007) Xây dựng cấu trúc nguồn biến đổi tần số 50/60Hz kiểu ma trận Tuyển tập công trình khoa học Hội nghị Cơ học tồn quốc lần thứ 8, 12.2007, trang 439-448 [2] Bùi Quốc Khánh, Đặng Hồng Hải, Đồn Văn Tn (2010) “Điều biến vectơ khơng gian cho biến tần ma trận gián tiếp pha – dây Tạp chí Khoa học cơng nghệ Hàng hải, 4.2010, số 22, trang 27-33 [3] Bùi Quốc Khánh, Đặng Hồng Hải, Đoàn Văn Tuân (2010) Tổng hợp dòng điện vào điện áp cho biến tần ma trận gián tiếp pha dây Tuyển tập hội nghị toàn quốc lần thứ điện tử, 10.2010, trang 123-128 [4] Bùi Quốc Khánh, Đặng Hồng Hải, Đoàn Văn Tuân (2010) Thiết kế chuyển mạch cho biến tần ma trận trực tiếp pha dây Tạp chí Khoa học cơng nghệ Hàng hải, 11.2010, số 24, trang 83-88 [5] Đặng Hồng Hải, Bùi Quốc Khánh, Đồn Văn Tn (2011) Điều biến vectơ khơng gian trực tiếp cho biến tần ma trận trực tiếp pha dây Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật, 2011, số 81, trang 91-95 [6] Đặng Hồng Hải, Bùi Quốc Khánh (2011) “Thiết kế nguồn biến đổi tần số 50/60Hz ứng dụng biến tần ma trận”, Tuyển tập hội nghị toàn quốc lần thứ điều khiển tự động hóa, VCCA 2011, Hà Nội 2011, trang 678-683 [7] Đặng Hồng Hải, Bùi Quốc Khánh (2012) “Điều biến vectơ không gian gián tiếp hệ tọa độ  cho biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh” Đang chờ đăng Tạp chí Khoa học & Cơng nghệ trường Đại học kỹ thuật 112 PHỤ LỤC THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT VAN BÁN DẪN HAI CHIỀU SỬ DỤNG TRONG MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM - Tên van bán dẫn: DIM200WBS12- A000 Single Switch IGBT Module - Cấu trúc sơ đồ chân van bán dẫn hai chiều DIM200WBS12-A000 - Các thông số kỹ thuật van bán dẫn hai chiều DIM200WBS12-A000 Hình PL1.1 Sơ đồ chân van bán dẫn hai chiều Bảng PL1.1 Các thông số cực đại cho phép van bán dẫn hai chiều Ký hiệu VCES VGES IC IC(PK) P max I2t Visol Thông số Điện áp collector-emitter Điện áp gate-emitter Dịng collector Dịng đỉnh collector Tổn thất cơng suất cho phép Giá trị I2t điốt (1 nhánh IGBT) Điện áp cách ly môđun Điều kiện thử VGE = 0V Tcase = 80°C 1ms, Tcase =115°C Tcase = 25°C, Tj = 50°C VR = 0, tP = 10ms, Tvj = 125°C Điện áp xoay chiều đo với đế van, phút, 50Hz Max Đơn vị 1200 ±20 200 400 1.435 6.25 V V A A kW kA2S 2500 V Bảng PL 1.2 Các thông số nhiệt độ học van Internal insulation material: Al2O3 Base plate material: Copper Creepage distance: 24mm Clearance: 13mm CTI (Critical Tracking Index): 175 Ký hiệu Rth(j-c) Rth(j-c) Rth(c-h) Thông số Điều kiện thử Công suất tổn thất Trở kháng nhiệt liên tục từ tiếp giáp transistor tới vỏ Công suất tổn thất Trở kháng nhiệt liên tục từ tiếp giáp diode tới vỏ Trở kháng nhiệt Momen gắn 5Nm vỏ với tản nhiệt (với keo tản nhiệt) Min TB Max Đơn vị - - 87 °C/kW - - 194 °C/kW - - 15 °C/kW 113 (per module) Tj Nhiệt độ tiếp giáp Tstg Nhiệt độ lưu trữ - Momen xoắn Transistor Diode Mounting – M6 Electrical connections – M6 -40 - - 150 125 125 °C °C °C Nm - - Nm Bảng PL 1.3 Các thông số van (mặc định điều kiện Tcase = 25°C) Điều kiện thử Min TB Max Đơn vị VGE = 0V, VCE = VCES - - 0.25 mA VGE = 0V, VCE = VCES, Tcase = 125°C VGE = ±20V, V = 0V - - mA - - µA IC = 10mA, VGE = VCE 4.5 5.5 6.5 V VGE = 15V, IC = 200A - 2.2 2.6 V - 2.6 3.0 V - 4.3 4.7 5.0 5.4 V V - - 200 A - - 400 A - 2.1 2.4 V - 2.1 2.4 V - 23 - nF - 30 - nH RINT VGE = 15V, IC = 200A, Tcase = 125°C Sụt áp thuận (Đo VGE = 15V, IC = 200A đầu 1&3) VGE = 15V, IC = 200A, Tcase = 125°C Dòng thuận DC Diode Dòng thuận cực đại = 1ms Diode IF = 200A Điện áp thuận IF = 200A, diode Tcase = 125°C Điện dung đầu vào VCE = 25V, VGE = 0V, f = 1MHz Điện cảm môđun (mỗi nhánh) Nội trở nhánh - 0.27 - mΩ SCData Dòng ngắn mạch Isc - 1375 - A Ký hiệu Thông số Ices Dịng khóa collector Ices Dịng rị cực G VGE(TH) Điện áp ngưỡng cực G Sụt áp Collectoremitter dẫn bão hòa VCE(sat) ♦ VT♦ IF IFM VF♦ Cies LM Tj = 125°C, I1 114 V cc = 900V, ≤ 10µs, VCE(max)= VCES – L*.di/dt IEC 60747-9 I2 td(off) tf EOFF td(on) tr EON Qg Qrr Irr EREC Ghi chú: Thời gian trễ khóa Thời gian giảm dịng Tổn thất cơng suất khóa Thời gian trễ mở Thời gian tăng dịng Tổn thất cơng suất mở Điện tích nạp cực G Điện tích phục hồi điốt Dòng phục hồi điốt Năng lượng phục hồi điốt IC = 200A VGE = ±15V VCE = 600V RG(ON) = RG(OFF) = 4.7 Ω L ~ 100nH IF = 200A, VR = 600V, dlF/dt = 2100A/µs - 1125 - A - 600 - ns - 50 - ns - 20 - mJ - 240 - ns - 95 - ns - 25 - mJ - - µC - 30 - µC - 125 - A - 13 - mJ ♦ Đo cầu đấu động lực * L điện cảm mạch điện + LM Bảng PL 1.4 Các thông số van (mặc định điều kiện Tcase = 125°C) Ký hiệu td(off) tf EOFF td(on) tr EON Qrr Irr EREC Thông số Điều kiện thử Min TB Max Đơn vị Thời gian trễ khóa Thời gian giảm dịng Tổn thất cơng suất khóa Thời gian trễ mở Thời gian tăng dịng Tổn thất cơng suất mở Điện tích phục hồi điốt Dịng phục hồi điốt Năng lượng phục hồi điốt IC = 200A VGE = ±15V VCE = 600V RG(ON) = RG(OFF) = 4.7 Ω L ~ 100nH - 800 70 - ns ns - 27 - mJ - 385 110 - ns ns - 40 - mJ - 50 - µC - 140 - A - 20 - mJ IF = 200A, VR = 600V, dlF/dt = 1900A/µs 115 - Các đặc tính kỹ thuật van bán dẫn hai chiều DIM200WBS12-A000 Hình PL1.2 Tổn thất đóng cắt theo dịng tải Hình PL1.3 Tổn thất đóng cắt theo điện trở cực G Hình PL1.4 Đặc tính thuận diot Hình PL1.5 Vùng làm việc an tồn van bán dẫn 116 Hình PL1.6 Giá trị dòng định mức theo nhiệt độ vỏ Hình PL1.7 Giá trị dịng điện pha MC theo tần số chuyển mạch 23,00 30,00 5,00 7,18 6,00 48,00 ± 0,3 6,00 15,00 7,50 31,00 62,00 11 10 24,00 ± 0,15 113 113 Hình PL1.8 Kích thước van bán dẫn hai chiều DIM200WBS12-A000 117 PHỤ LỤC HÀM LOGIC ĐÓNG CẮT CỦA CÁC VAN BÁN DẪN HAI CHIỀU PHỤC VỤ CHO LẬP TRÌNH CPLD Bảng PL2.1 Hàm logic 12 van bán dẫn hai chiều Hàm Hàm logic Van SAa t1*(r1+r2+r7+r8+r16+r17+r22+r23+r34+r35+r40+r41+r43+r44+r52+r53+r58+r59+r64+r65+r70+r71)+ t2*(r1+r6+r7+r12+r15+r16+r21+r22+r27+r28+r33+r34+r39+r40+r43+r48+r51+r52+r57+r58+r63+r64+r69+r70)+ t3*(r1+r2+r7+r8+r13+r14+r22+r23+r28+r29+r34+r35+r37+r38+r43+r44+r52+r53+r55+r56+r64+r65+r70+r71)+ t4*(r1+r6+r7+r12+r13+r18+r21+r22+r27+r28+r33+r37+r42+r43+r48+r51+r52+r55+r60+r63+r64+r69+r70) t5*(r1+r2+r7+r8+r13+r14+r19+r20+r28+r29+r34+r35+r37+r38+r43+r44+r49+r50+r55+r56+r64+r65+r67+r68) t6*(r1+r6+r7+r12+r13+r18+r19+r24+r27+r28+r33+r34+r37+r42+r43+r48+r49+r54+r55+r60+r63+r64+r67+r72) t0*(r2+r5+r8+r11+r14+r17+r20+r23+r26+r29+r32+r35+r38+r41+r44+r47+r50+r53+r56+r59+r62+r65+r68+r71) SA b t1*(r4+r5+r10+r11+r13+r14+r19+r20+r25+r26+r31+r32+r40+r41+r46+r47+r52+r53+r55+r56+r64+r65+r67+r68)+ t2*(r3+r4+r9+r10+r13+r18+r19+r24+r25+r30+r31+r36+r39+r40+r45+r46+r51+r52+r55+r60+r63+r64+r67+r72)+ t3*(r4+r5+r7+r8+r13+r14+r19+r20+r25+r26+r31+r32+r40+r41+r43+r44+r49+r50+r55+r56+r61+r62+r67+r68)+ t4*(r3+r4+r7+r12+r13+r18+r19+r24+r25+r30+r31+r36+r39+r40+r43+r48+r49+r54+r55+r60+r61+r66+r67+r72)+ t5*(r1+r2+r7+r8+r13+r14+r19+r20+r25+r26+r31+r32+r37+r38+r43+r44+r49+r50+r55+r56+r61+r62+r67+r68)+ t6*(r1+r6+r7+r12+r13+r18+r19+r24+r25+r30+r31+r36+r37+r42+r43+r48+r49+r54+r55+r60+r61+r66+r67+r72)+ t0*(r2+r5+r8+r11+r14+r17+r20+r23+r26+r29+r32+r35+r38+r41+r44+r47+r50+r53+r56+r59+r62+r65+r68+r71); SAc t1*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r28+r29+r34+r35+r40+r41+r46+r47+r52+r53+r58+r59+r64+r65+r70+r71)+ t2*(r3+r4+r9+r10+r15+r16+r21+r22+r27+r28+r33+r34+r39+r40+r45+r46+r51+r52+r57+r58 r63+r64+r69+r70)+ t3*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r28+r29+r31+r32+r40+r41+r46+r47+r52+r53+r58+r59+r64+r65+r67+r68)+ t4*(r3+r4+r9+r10+r15+r16+r21+r22+r27+r28+r31+r36+r39+r40+r45+r46+r51+r52+r57+r58+r63+r64+r67+r72)+ t5*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r25+r26+r31+r32+r40+r41+r43+r44+r51+r52+r55+r56+r61+r62+r67+r68)+ t6*(r3+r4+r9+r10+r15+r16+r21+r22+r25+r30+r31+r36+r39+r40+r43+r48+r51+r52+r55+r60+r61+r66+r67+r72)+ t0*(r2+r5+r8+r11+r14+r17+r20+r23+r26+r29+r32+r35+r38+r41+r44+r47+r50+r53+r56+r59 +r62+r65+r68+r71); SAn t1*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r28+r29+r34+r35+r38+r46+r47+r49+r50+r58+r59+r61+r62+r70+r71)+ t2*(r3+r4+r9+r10+r15+r16+r21+r22+r27+r28+r33+r34+r37+r42+r45+r46+r49+r54+r57+r58+r61+r66+r69+r70)+ t3*(r1+r2+r10+r11+r16+r17+r19+r20+r25+r26+r34+r35+r37+r38+r46+r47+r49+r50+r58+r59+r61+r62+r70+r71)+ t4*(r1+r6+r9+r10+r15+r16+r19+r24+r25+ 30+r33+r34+r37+r42+r45+r46+r49+r54+r57+r58+r61+r66+r69+r70)+ t5*(r1+r2+r7+r8+r13+r14+r19+r20+r25+r26+r31+r32+r37+r38+r46+r47+r49+r50+r58+r59+r61+r62+r70+r71)+ t6*(r1+r6+r7+r12+r13+r18+r19+r24+r25+r30+r31+r36+r37+r42+r45+r46+r49+r54+r57+r58+r61+r66+r69+r70)+ t0*(r2+r5+r8+r11+r14+r17+r20+r23+r26+r29+r32+r35+r38+r41+r44+r47+r50+r53+r56+r59+r62+r65+r68+r71); SBa t1*(r3+r4+r9+r10+r13+r18+r19+r24+r25+r30+r31+r36+r37+r42+r45+r46+r49+r54+r55+r60+r61+r66+r67+r72)+ t2*(r2+r3+r8+r9+r17+r18+r23+r24+r29+r30+r35+r36+r41+r42+r44+r45+r53+r54+r56+r57+r65+r66+r71+r72)+ t3*(r3+r4+r9+r10+r15+r16+r19+r24+r25+r30+r31+r36+r39+r40+r45+r46+r49+r54+r57+r58+r61+r66+r67+r72)+ t4*(r2+r3+r8+r9+r14+r15+r23+r24+r29+r30+r35+r36+r38+r39+r44+r45+r53+r54+r57+r58+r63+r64+r67+r72)+ t5*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r25+r26+r31+r32+r40+r41+r43+r44+r51+r52+r55+r56+r61+r62+r67+r68)+ t6*(r3+r4+r9+r10+r15+r16+r21+r22+r25+r30+r31+r36+r39+r40+r43+r48+r51+r52+r55+r60+r61+r66+r67+r72)+ t0*(r2+r5+r8+r11+r14+r17+r20+r23+r26+r29+r32+r35+r38+r41+r44+r47+r50+r53+r56+r59+r62+r65+r68+r71); SBb t1*(r1+r6+r7+r12+r15+r16+r21+r22+r27+r28+r33+r34+r37+r42+r43+r47+r48+r49+r54+r57+r58+r61+r66+r69)+ t2*(r5+r6+r11+r12+r15+r20+r21+r26+r27+r32+r33+r41+r42+r47+r48+r53+r54+r56+r57+r65+r66+r68+r69)+ t3*(r1+r6+r7+r9+r10+r15+r16+r21+r22+r27+r28+r33+r34+r37+r42+r45+r46+r51+r52+r57+r58+r63+r64+r69)+ 118 t4*(r5+r6+r8+r9+r14+r15+r20+r21+r26+r27+r32+r33+r41+r42+r44+r45+r50+r51+r56+r57+r62+r63+r68+r69)+ t5*(r3+r4+r9+r10+r15+r16+r21+r22+r27+r28+r33+r34+r39+r40+r45+r46+r51+r52+r57+r58+r63+r64+r69+r70)+ t6*(r2+r3+r8+r9+r14+r15+r21+r22+r26+r27+r32+r33+r38+r39+r44+r45+r50+r51+r56+r57+r62+r63+r68+r69)+ t0*(r1+r4+r7+r10+r13+r16+r19+r22+r25+r28+r31+r34+r37+r40+r43+r46+r49+r52+r55+r58+r61+r64+r67+r70); SBc t1*(r1+r6+r7+r12+r13+r18+r19+r24+r25+r30+r31+r36+r37+r42+r43+r48+r49+r54+r55+r60+r61+r66+r67+r72)+ t2*(r5+r6+r11+r12+r16+r17+r23+r24+r29+r30+r35+r36+r41+r42+r47+r48+r53+r54+r59+r60+r65+r66+r71+r72)+ t3*(r1+r6+r7+r11+r12+r18+r19+r24+r25+r30+r33+r34+r37+r42+r43+r48+r49+r54+r55+r60+r61+r66+r69+r70)+ t4*(r5+r6+r11+r12+r17+r18+r23+r24+r29+r30+r32+r33+r41+r42+r47+r48+r53+r54+r59+r60+r65+r66+r69)+ t5*(r1+r6+r7+r12+r13+r18+r19+r24+r27+r28+r33+r34+r37+r42+r45+r46+r49+r54+r57+r58+r63+r64+r69+r70)+ t6*(r5+r6+r11+r12+r17+r18+r23+r24+r26+r27+r32+r33+r41+r42+r44+r45+r53+r54+r56+r57+r62+r63+r68+r69)+ t0*(r1+r4+r7+r10+r13+r16+r19+r22+r25+r28+r31+r34+r37+r40+r43+r46+r49+r52+r55+r58+r61+r64+r67+r70); SBn t1*(r1+r6+r7+r12+r13+r18+r19+r24+r25+r30+r31+r36+r39+r40+r43+r48+r51+r52+r55+r60+r63+r64+r67+r72)+ t2*(r5+r6+r11+r12+r17+r18+r23+r24+r29+r30+r35+r36+r38+r39+r47+r48+r50+r51+r59+r60+r62+r63+r71+r72)+ t3*(r3+r4+r7+r12+r13+r18+r21+r22+r27+r28+r31+r36+r39+r40+r43+r48+r51+r52+r55+r60+r63+r64+r67+r72)+ t4*(r2+r3+r11+r12+r17+r18+r20+r21+r26+r27+r35+r36+r38+r39+r47+r48+r50+r51+r59+r60+r62+r62+r71+r72)+ t5*(r3+r4+r9+r10+r15+r16+r21+r22+r27+r28+r33+r34+r39+r40+r43+r48+r51+r52+r55+r60+r63+r64+r67+r72)+ t6*(r2+r3+r8+r9+r14+r15+r20+r21+r26+r27+r32+r33+r38+r39+r47+r48+r50+r51+r59+r60+r62+r63+r71+r72)+ t0*(r1+r4+r7+r10+r13+r16+r19+r22+r25+r28+r31+r34+r37+r40+r43+r46+r49+r52+r55+r58+r61+r64+r67+r70); SCa t1*(r5+r6+r11+r12+r14+r15+r20+r21+r26+r27+r32+r33+r38+r39+r47+r48+r50+r51+r56+r57+r62+r63+r68+r69)+ t2*(r4+r5+r10+r11+r13+r14+r19+r20+r25+r26+r31+r32+r37+r38+r46+r47+r49+r50+r55+r56+r61+r62+r67+r68)+ t3*(r5+r6+r11+r12+r17+r18+r20+r21+r26+r27+r32+r33+r41+r42+r47+r48+r50+r51+r59+r60+r62+r63+r68+r69)+ t4*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r19+r20+r25+r26+r31+r32+r40+r41+r46+r47+r49+r50+r58+r59+r61+r62+r67+r68)+ t5*(r5+r6+r11+r12+r17+r18+r23+r24+r26+r27+r32+r33+r41+r42+r47+r48+r53+r54+r59+r60+r62+r63+r71+r72)+ t6*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r25+r26+r31+r32+r40+r41+r46+r47+r52+r53+r58+r59+r61+r62+r70+r71)+ t0*(r3+r6+r9+r12+r15+r18+r21+r24+r27+r30+r33+r36+r39+r42+r45+r48+r51+r54+r57+r60+r63+r66+r69+r72); SCb t1*(r2+r3+r8+r9+r17+r18+r23+r24+r29+r30+r35+r36+r38+r39+r44+r45+r50+r51+r50+r60+r62+r63+r71+r72)+ t2*(r1+r2+r7+r8+r16+r17+r22+r23+r28+r29+r34+r35+r37+r38+r43+r44+r49+r50+r58+r59+r61+r62+r70+r71) + t3*(r2+r3+r11+r12+r17+r18+r23+r24+r29+r30+r35+r36+r38+r39+r47+r48+r53+r54+r59+r60+r65+r66+r71+r72)+ t4*(r1+r2+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r28+r29+r34+r35+r37+r38+r46+r47+r52+r53+r58+r59+r64+r65+r70+r71)+ t5*(r5+r6+r11+r12+r17+r18+r23+r24+r29+r30+r35+r36+r41+r42+r47+r48+r53+r54+r59+r60+r65+r66+r71+r72)+ t6*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r28+r29+r34+r35+r40+r41+r46+r47+r52+r53+r58+r59+r64+r65+r70+r71)+ t0*(r3+r6+r9+r12+r15+r18+r21+r24+r27+r30+r33+r36+r39+r42+r45+r48+r51+r54+r57+r60+r63+r66+r69+r72); SCc t1*(r2+r3+r8+r9+r14+r15+r20+r21+r26+r27+r32+r33+r38+r39+r44+r45+r50+r51+r56+r57+r62+r63+r68+r69)+ t2*(r1+r2+r7+r8+r13+r14+r19+r20+r25+r26+r31+r32+r37+r38+r43+r44+r49+r50+r55+r56+r61+r62+r67+r68)+ t3*(r2+r3+r8+r9+r14+r15+r20+r21+r26+r27+r35+r36+r38+r39+r44+r45+r50+r51+r56+r57+r62+r63+r71+r72)+ t4*(r1+r2+r7+r8+r13+r14+r19+r20+r25+r26+r34+r35+r37+r38+r43+r44+r49+r50+r55+r56+r61+r62+r70+r71)+ t5*(r2+r3+r8+r9+r14+r15+r20+r21+r29+r30+r35+r36+r38+r39+r47+r48+r50+r51+r59+r60+r65+r66+r71+r72)+ t6*(r1+r2+r7+r8+r13+r14+r19+r20+r28+r29+r34+r35+r37+r38+r46+r47+r49+r50+r58+r59+r64+r65+r70+r71)+ t0*(r3+r6+r9+r12+r15+r18+r21+r24+r27+r30+r33+r36+r39+r42+r45+r48+r51+r54+r57+r60+r63+r66+r69+r72); SCn t1*(r2+r3+r8+r9+r14+r15+r20+r21+r26+r27+r32+r33+r41+r42+r44+r45+r53+r54+r56+r57+r65+r66+r68+r69)+ t2*(r1+r2+r7+r8+r13+r14+r19+r20+r25+r26+r31+r32+r40+r41+r43+r44+r52+r53+r55+r56+r64+r65+r67+r68)+ t3*(r5+r6+r8+r9+r14+r15+r23+r24+r29+r30+r32+r33+r41+r42+r44+r45+r53+r54+r56+r57+r65+r66+r68+r69)+ t4*(r4+r5+r7+r8+r13+r14+r22+r23+r28+r29+r31+r32+r40+r41+r43+r44+r52+r53+r55+r56+r64+r65+r67+r68)+ t5*(r5+r6+r11+r12+r17+r18+r23+r24+r29+r30+r35+r36+r41+r42+r44+r45+r53+r54+r56+r57+r65+r66+r68+r69)+ t6*(r4+r5+r10+r11+r16+r17+r22+r23+r28+r29+r34+r35+r40+r41+r43+r44+r52+r53+r55+r56+r64+r65+r67r)68+ t0*(r3+r6+r9+r12+r15+r18+r21+r24+r27+r30+r33+r36+r39+r42+r45+r48+r51+r54+r57+r60+r63+r66+r69+r72); 119 PHỤ LỤC MỘT SỐ SƠ ĐỒ MƠ PHỎNG Hình PL3.1 Sơ đồ mơ MC 3×4 120 Hình PL3.2 Sơ đồ mơ mạch lực MC 3×4 Hình PL3.3 Sơ đồ mơ chuyển mạch MC 3×4 121 Hình PL3.4 Sơ đồ mơ khối điều biến vectơ khơng gian cho MC 3×4 122 Hình PL3.5 Sơ đồ mô khối chuyển hệ tọa độ Hình PL3.6 Sơ đồ mơ khối xác định tứ diện Hình PL3.7 Sơ đồ mơ khối xác định sectơ 123 Hình PL3.8 Sơ đồ mơ khối đồng Hình PL3.9 Sơ đồ mơ khối xác định tỉ số điều biến Hình PL3.10 Sơ đồ mơ khối PWM ... tần số 50/ 60Hz; - Khả ứng dụng nguồn biến đổi tần số 50/ 60Hz * Đối tượng nghiên cứu Luận án tập trung nghiên cứu biến tần ma trận ứng dụng nguồn biến đổi tần số 50/ 60Hz cho tàu thủy * Phạm vi nghiên. .. lĩnh vực nghiên cứu biến tần ma trận ứng dụng Phát triển hồn thiện thêm phương pháp điều biến vectơ không gian cho biến tần ma trận Đây nghiên cứu nguồn biến đổi tần số ứng dụng biến tần ma trận. .. nghiệm nguồn biến đổi tần số 50/ 60Hz ứng 100 dụng biến tần ma trận trực tiếp pha nhánh ………………………………… Hình 5.11 Mơ hình thực nghiệm nguồn biến đổi tần số 50/ 60Hz ứng dụng 101 biến tần ma trận trực