Luận văn thiết kế bộ lọc cho đầu ra của các bộ biến đổi để giảm dao động cho truyền động điện thay đổi tốc độ

MỤC LỤC Trang LỜI MỞ ĐẦU CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ BIẾN TẦN 1.1 CÁC BỘ BIẾN TẦN SỬ DỤNG TRONG TĐĐ 1.1.1 Định nghĩa phân loại 1.2 BIẾN TẦN TRỰC TIẾP 1.2.1 Biến tần trực tiếp pha 1.2.2 Biến tần trực tiếp ba pha 1.2.3 Điều khiển biến tần trực tiếp 1.3 BIẾN TẦN GIÁN TIẾP 1.3.1 Biến tần gián tiếp nguồn dòng 1.3.1.1 Biến tần nguồn dòng pha 1.3.1.2 Biến tần nguồn dòng ba pha 10 1.3.2 Biến tần nguồn áp 14 1.3.2.1 Biến tần nguồn áp pha 15 1.3.2.2 Biến tần nguồn áp ba pha 26 1.3.3 Biến tần chỉnh độ rộng xung PWM 27 1.3.3.1 Cơ sở điều chỉnh độ rộng xung 27 1.3.3.2 Nguyên tắc điều khiển 28 1.3.3.3 Bộ biến tần điều chỉnh độ rộng xung ba pha dùng IGBT 31 1.4 SỰ CẦN THIẾT CỦA CÁC BỘ BIẾN TẦN TRONG TĐĐ 34 1.4.1 Sự cần thiết biến tần công nghiệp 34 1.4.2 Biến tần- tiết kiệm điện 35 1.4.3 Sơ đồ tổng quát hệ thống TĐĐ dùng biến tần luật điều khiển 38 Mangh■■ng Luôn 123doc Th■a thu■n l■icam s■ tr■ h■u k■t s■ nghi■m t■im■t d■ng s■website mang kho m■i th■ m■ l■i d■n CH■P vi■n nh■ng cho ■■u kh■ng ng■■i NH■N quy■n chia dùng, l■ CÁC s■l■i v■i và■I■U t■t công h■n mua nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N cho tàihi■n ng■■i li■u TH■A tài th■ hàng li■u dùng hi■n THU■N ■■u ■ t■t Khi ■■i, Vi■t c■ khách b■n l■nh Nam Chào online hàng v■c: Tác m■ng tr■ khơng tài phong thành b■n khác chun ■■n thành tíngì d■ng, v■i so nghi■p, viên 123doc v■i cơng c■a b■n hồn ngh■ 123doc g■c h■o, thơng B■n và■■ n■p có tin, cao th■ ti■n ngo■i tính phóng vào ng■, Khách trách tài to,kho■n nhi■m thu nh■ c■a ■■i hàng tùy123doc, v■i ý cót■ng th■b■n d■ ng■■i dàng s■ dùng ■■■c tra c■u M■c h■■ng tàitiêu li■u nh■ng hàng m■t■■u quy■n cáchc■a l■i123doc.net sau xác,n■p nhanh ti■n tr■ chóng thành website th■ vi■n tài li■u online l■n nh■t Vi■t Nam, cung c■p nh■ng tài li■u ■■c khơng th■ tìm th■y th■ tr■■ng ngo■i tr■ 123doc.net Nhi■u event thú v■, event ki■m ti■n thi■t th■c 123doc luôn t■o c■ h■i gia t■ng thu nh■p online cho t■t c■ thành viên c■a website Mangh■n Luôn Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mơ nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Lnh■n 123doc Sau Th■a Xu■t h■■ng phát thu■n cam nh■n m■t t■k■t s■ t■i ýxác n■m t■■ng d■ng s■ nh■n website mang ■■i, t■o t■l■i c■ng ■■ng d■n 123doc CH■P nh■ng ■■u ■■ng h■ NH■N ■ã quy■n th■ng chia t■ng ki■m CÁC s■s■ l■i b■■c ti■n vàchuy■n ■I■U t■t mua online kh■ng nh■t bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh ng■■i li■u ph■n tài TH■A v■ li■u hàng thông dùng tríTHU■N hi■u c■a ■■u tin Khi qu■ Vi■t xác khách nh■t, minh Nam Chào hàng uy tài l■nh Tác m■ng tín kho■n tr■ phong v■c cao thành b■n email nh■t tàichuyên ■■n li■u thành b■n Mong v■i nghi■p, viên kinh ■ã 123doc 123doc.net! mu■n ■■ng c■a doanh hoàn mang 123doc kýonline v■i h■o, Chúng l■ivà 123doc.netLink cho Tính ■■ n■p tơi c■ng cao ■■n cung ti■n tính ■■ng th■i vào c■p trách xác tài ■i■m D■ch xãkho■n th■c nhi■m h■itháng V■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i ■■■c ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c g■i t■ng tài 123doc v■ mô nguyên b■n ng■■i ■■a t■s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ th■c m■c ■ây) email M■c h■■ng quý 100.000 cho b■n tiêu báu, b■n, nh■ng ■ã hàng phong l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau vuingày, n■p lòng “■i■u giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Lnh■n Th■a Xu■t Sau Nhi■u 123doc Mang h■■ng phát thu■n l■i event cam s■ nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thông dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chun ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thơng B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mô nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t u■t phát Nhi■u Mang Ln 123doc Th■a Xu■t Sau h■n h■■ng phát thu■n l■i event s■ cam nh■n t■ m■t tr■ t■ h■u ýk■t s■ thú nghi■m t■i ýt■■ng xác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event t■o kho m■i ■■i, t■o t■ c■ng th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■ng ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia ki■m t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c ti■n s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công online h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N b■ng sang b■ng cho tài ■■nh hi■n tài ng■■i li■u ph■n tài TH■A li■u tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng trí hi■u hi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin qu■ t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia nh■t, b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online uy hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác tín m■ng tín kho■n tr■ cao nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n nh■t email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tín Mong b■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã mu■n t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n công ■■ng c■a c■ doanh b■n mang hoàn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i l■i h■o, Chúng l■i thông B■n cho 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có c■ng tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i ■■ng tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác xã tài ■i■m D■ch xã to,h■i kho■n th■c nhi■m h■i thum■t tháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ngu■n ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cótài g■i t■ng th■ tài 123doc ngun v■ mơ nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t tri d■■i tri dùng ■■■c ch■ th■c tra th■c m■c ■ây) email c■u quý M■c h■■ng quý 100.000 cho tài báu, b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng phong ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u phú, quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a ■a l■i b■n vào d■ng, 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p giàu lòng “■i■u nhanh giàu ti■n giá s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u tr■ thành tr■ nh■p ■■ng 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email th■i vi■n th■i Thu■n mong c■a thành mong tài v■ li■u mu■n viên mu■n S■ online ■■ng D■ng t■o click t■o l■n ■i■u ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n ki■n V■” vào Vi■t 123doc cho top sau cho Nam, cho 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■i users website c■p users ■âynh■ng có ■■■c cóph■ thêm thêm tài bi■n g■i thu thu li■u t■t nh■p nh■t nh■p ■■c T■it■i Chính khơng t■ng Chính Vi■tth■i vìth■ Nam, vìv■y v■y ■i■m, tìm 123doc.net t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racó ■■i thu■c ■■i tr■■ng th■ nh■m nh■m c■p top ngo■i ■áp 3nh■t ■áp Google ■ng tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net nhu Nh■n nhuc■u c■u ■■■c chia theo chias■ quy■t danh s■tàitài hi■u li■u li■uch■t ch■t c■ng l■■ng l■■ng ■■ng vàvàki■m bình ki■mch■n ti■n ti■nonline online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t Nhi■u Mang Luôn 123doc Th■a Xu■t Sau h■n h■■ng phát thu■n l■i event s■ cam nh■n m■t tr■ t■ h■u k■t s■ thú nghi■m t■i ýxác n■m t■■ng m■t d■ng v■, s■ nh■n website mang event kho m■i ■■i, t■o t■ th■ m■ l■i c■ng ki■m ■■ng d■n 123doc CH■P vi■n nh■ng cho ■■u ■■ng ti■n h■ kh■ng ng■■i NH■N ■ã quy■n th■ng thi■t chia t■ng ki■m dùng, l■ CÁC s■ th■c s■ l■i b■■c v■i ti■n vàchuy■n ■I■U t■t công h■n mua 123doc online kh■ng nh■t 2.000.000 ngh■ bán KHO■N sang b■ng cho tài ■■nh hi■n ng■■i li■u ph■n tài TH■A tài v■ th■ li■u hàng t■o li■u thơng dùng tríhi■n THU■N hi■u c■ c■a ■■u ■ tin t■t h■i Khi ■■i, qu■ Vi■t xác c■ khách gia b■n nh■t, minh l■nh Nam t■ng Chào online hàng uy tài v■c: l■nh thu Tác m■ng tín kho■n tr■ nh■p khơng tài phong v■c cao thành b■n email nh■t tài online khác chuyên ■■n li■u thành tínb■n Mong cho d■ng, v■i so nghi■p, viên kinh ■ã t■t 123doc 123doc.net! v■i mu■n cơng ■■ng c■a c■ doanh b■n hồn mang ngh■ 123doc ký g■c online thành v■i h■o, Chúng l■i thông B■n 123doc.netLink cho viên Tính ■■ n■p có tơi tin, c■ng c■a cao th■ ■■n cung ti■n ngo■i tính website phóng ■■ng th■i vào c■p ng■, Khách trách xác tài ■i■m D■ch xã to,kho■n th■c nhi■m h■i thutháng V■ nh■ m■t s■ c■a (nh■ ■■i hàng ■■■c tùy ngu■n 5/2014; 123doc, v■i ■■■c ý cóg■i t■ng th■ tài 123doc v■ mô nguyên b■n d■ ng■■i ■■a t■ dàng s■ v■■t d■■i tri dùng ■■■c ch■ tra th■c m■c ■ây) email c■u M■c h■■ng quý 100.000 cho tài b■n tiêu báu, li■u b■n, nh■ng ■ã hàng phong m■t l■■t tùy ■■ng ■■u quy■n cách truy thu■c phú, ky, c■a c■p ■a l■i b■n vào 123doc.net m■i d■ng, sau xác, vuingày, n■p lòng “■i■u nhanh giàu ti■n s■ ■■ng tr■ giá Kho■n chóng h■u thành tr■ nh■p 2.000.000 website ■■ng Th■a th■ email vi■n th■i Thu■n c■a thành mong tài v■ li■u viên mu■n S■ online ■■ng D■ng click t■o l■n ký, D■ch ■i■u vào nh■t l■t link ki■n V■” vào Vi■t 123doc top sau cho Nam, 200 ■ây cho ■ã cung các (sau g■iwebsite c■p users ■âynh■ng ■■■c cóph■ thêm tài bi■n g■i thu li■u t■t nh■t nh■p ■■c T■it■i khơng t■ng Chính Vi■tth■i th■ Nam, v■y ■i■m, tìm t■123doc.net th■y l■chúng tìm ki■m tơi th■ racóthu■c ■■i tr■■ng th■nh■m c■p top ngo■i 3nh■t ■áp Google tr■ ■KTTSDDV ■ng 123doc.net Nh■n nhu c■u ■■■c theo chiaquy■t danh s■ tài hi■u li■udo ch■t c■ng l■■ng ■■ng vàbình ki■mch■n ti■n online website ki■m ti■n online hi■u qu■ uy tín nh■t CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ LỌC 42 2.1 ĐẶT VẤN ĐỀ 42 2.2 BỘ LỌC TÍCH CỰC 44 2.3 BỘ LỌC THỤ ĐỘNG 44 2.3.1 Bộ lọc rẽ nhánh 47 2.3.2 Bộ lọc thụ động kiểu nối tiếp 49 2.3.3 Bộ lọc thông thấp 50 2.3.4 Bộ lọc tụ C 51 2.4 BỘ LỌC SỐ 52 2.4.1 Hệ thống IIR 53 2.4.1.1 Cấu trúc dạng trực tiếp lọc IIR 53 4.1.1.2 Cấu trúc dạng nối tiếp lọc IIR 55 4.1.1.3 Cấu trúc dạng song song lọc IIR 55 2.4.2 Hệ thống FIR 56 2.4.2.1 Cấu trúc dạng trực tiếp lọc FIR 57 2.4.2.2 Cấu trúc dạng nối tiếp lọc FIR 57 2.4.2.3 Cấu trúc mạch lọc FIR pha tuyến tính 58 CHƢƠNG TÍNH TỐN, THIẾT KẾ VÀ MƠ PHỎNG 59 3.1 LỰA CHỌ KIỂU BỘ LỌC 59 3.1.1 Phân tích phản hồi điện áp đường tín hiệu 59 3.1.2 Quá trình phản hồi điện áp 60 3.1.3 Ảnh hưởng thời gian tăng xung PWM 61 3.1.4 Lựa chọn kiểu lọc 64 3.2 THIẾT KẾ BỘ LỌC 64 3.3 SO SÁNH VÀ THÍ NGHIỆM 69 3.3.1 So sánh 69 3.3.2 Thiết kế lọc RC cho thiết bị đầu cuối động 70 3.3.3 Kết thí nghiệm 71 3.4 MÔ PHỎNG 72 KẾT LUẬN 79 TÀI LIỆU THAM KHẢO 80 LỜI MỞ ĐẦU Trong công nghiệp đại, thiết bị điều khiển hay điều tốc có vai trị quan trọng Những thiết bị khơng việc đáp ứng yêu cầu khắt khe điều khiển mà cịn tạo tiện ích ngồi mong muốn cho nhà sản xuất Q trình sử dụng thiết bị biến đổi mang lại hiệu kỳ diệu có yếu điểm khiến nhà sản xuất nhà khoa học phải suy nghĩ, sử dụng thiết bị với nhiều dạng tải gây lưới điện sóng hài bậc cao khơng mong muốn Việc hạn chế sóng hài khó khăn, lọc cho đầu thiết bị biến đổi đời Trong đồ án tốt nghiệp em trình bày xét đến lọc cho đầu biến tần Bộ lọc ngồi việc hạn chế sóng hài bậc cao, cịn giúp tiết kiệm điện trình sản xuất nhằm đem lại hiệu cao Đề tài thiết kế lọc cho đầu biến đổi mẻ sinh viên chúng em Để nghiên cứu đề tài địi hỏi phải tìm tịi, nghiên cứu khơng tài liệu nước mà cịn có tài liệu nước Tuy nhiên với giúp đỡ thầy giáo GS TSKH Thân Ngọc Hoàn em hoàn thành đồ án tốt nghiệp với kết khả quan Cuối em xin cảm ơn thầy cô khoa điện- điện tử, ngành điện công nghiệp đặc biệt thầy giáo GS TSKH Thân Ngọc Hồn tận tình giúp đỡ em hồn thành đồ án Hải Phòng, Ngày 10 Thánh 10 Năm 2011 Sinh viên thực Đỗ Đức Tùng CHƢƠNG GIỚI THIỆU CHUNG VỀ BỘ BIẾN TẦN 1.1 CÁC BỘ BIẾN TẦN DÙNG TRONG TĐĐ 1.1.1 Định nghĩa, phân loại biến tần Trong thực tế sử dụng điện ta cần thay đổi tần số nguồn cung cấp, biến tần sử dụng rộng rãi truyền động điện, thiết bị đốt nóng cảm ứng, thiết bị chiếu sang… Nhờ chuyển mạch điện tử ta biến đổi tần số lưới điện Người ta chia biến tần thành hai loại: - Bộ biến tần trực tiếp (Hình 1.1): biến đổi tần số đầu vào f1 thành tần số f2 cách thức đóng cắt dịng xoay chiều tần số f1 Nói chung f2 < f1 Thuật ngữa tiếng Anh biến tần trực tiếp là: Cycloconverter Biến tần trực tiếp Hình 1.1 Biến tần trực tiếp - Biến tần gián tiếp (Bộ nghịch lưu) Hình 1.2 Trong nghịch lưu dòng điện chiều (f1 = 0) chuyển mạch để tạo nên tần số f2 Thuật ngữ tiếng Anh nghịch lưu Inverter Hình 1.2 Bộ nghịch lưu 1.2 BIẾN TẦN TRỰC TIẾP Bộ biến tần trực tiếp tạo nên từ hai nhóm biến đổi nối song song ngược Dạng song điện áp u dòng điện I tải biểu diễn hình vẽ Ta nhận thấy công suất tức thời tải p = u.i biến thiên theo bốn giai đoạn Trong giai đoạn mà dòng điện i chiều với điện áp u, kết p = u.i > 0, biến đổi làm việc chế độ chỉnh lưu U~ f1 Biến tần Hình 1.3 Biến tần trực tiếp tổng quát f2 1.2.1 Biến tần trực tiếp pha P Lcb Zt N Hình 1.4 Bộ biến tần trực tiếp pha Các chuyển mạch hai nửa chu kỳ gồm hai nhóm: nhóm dương ký hiệu P nhóm âm ký hiệu N Các thyristor mồi khơng trễ (góc mở α = 0), nghĩa P coi nhóm chỉnh lưu diode Tải nhận hai nửa chu kỳ điện áp nguồn với biên độ điện áp tải trở nên điện áp trùng pha với dịng điện Khi tăng góc mở điện áp tiến tới khơng - Sự làm việc nhóm bị khóa: Trên sơ đồ Hình 1.4 ta nhận thấy tiristor nhóm dương P nhóm âm N dẫn đồng thời xảy ngắn mạch nguồn Để tránh tình trạng ta đặt thêm cuộn kháng san nhóm để hạn chế dịng điện chạy vịng qua nhóm tiến hành điều khiển cho nhóm khơng thể mồi nhóm chưa bị khóa Muốn có điện áp mong muốn, khoảng dẫn nhóm khơng Để tạo nên điện áp gần hình sin nhất, cần điều chỉnh góm mở khác Do trễ dịng điện tải, khoảng dẫn nhóm chỉnh lưu nghịch lưu khác Nhóm ngừng dẫn dịng điện tải ngược chiều Theo dạng sóng điện áp chuyển đổi nhóm chirng lưu nghịch lưu tức thời Trong thực tế cần khoảng thời gian chết để đảm bảo dòng điện ngừng hẳn, thyristor trở trạng thái bị khóa trước bắt đầu mồi nhóm Có thể chỉnh điện áp cách chỉnh góc mở Tuy nhiên điều hịa bậc cao tăng thêm 1.2.2 Bộ biến tần trực tiếp ba pha Nguồn ba pha Za Zb Zc Hình 1.5 Bộ biến tần trực tiếp ba pha hình tia p = Hình 1.5 trình bày sơ đồ biến tần trực tiếp ba pha có cỉ số đập mạch bậc ba 18 thyristor cung cấp cho tải ba pha Các nhóm biến đổi nối hình tia Điện áp cực đại biến tần có số đập mạch p là: U mx  2U pha sin  (1.1) p Biên độ điện áp phụ thuộc vào góc mở α: U  2U pha p  sin  p cos  (1.2) Khi biến tần ba pha trực tiếp có p = 3cung cấp cho tải ba pha đối xứng, dòng điện đối xứng rõ rệt Dạng sóng trường hợp tỉ số biến tần 4/1 cos = 0,707 Giả thiết dịng điện tải hình sin, nhiên thực tế chứa điều hịa bậc cao Dịng điện tải tưng chu kỳ khơng giống nhau, có chứa điều hịa chậm so với điện áp chứa điền hòa bậc cao Các thyristor chuyển mạch tự nhiên, tùy theo tính chất tải mà phải mồi tiristor để tạo điện áp mong muốn Dịng điện vào phía ngồn chậm pha so với điện áp Gọi U 01 trị số cực đại điều hòa r  max U 01max U max Sự biến thiên góc mồi α để tạo nên điện áp mong muốn hình sin xác định bằng: U 01max   arccos  U max  sin 0t   (1.3) hàm phi tuyến, với r ≤ Tuy nhiên góc mồi nhóm biến đổi dương P khơng thể giảm khơng góc mồi nhóm biến đổi âm N 180o Điều thực trùng dẫn thyristor Vì góc mở nhóm biến dổi dương phải giới hạn góc αmin điện áp giảm lượng cosαmin 1.2.3 Điều khiển biến tần trực tiếp Nhiều sơ đồ điều khiển ( kỹ thuật tương tự kỹ thuật số) phát triển để cung cấp xung điều khiển bô biến tần trực tiếp Giả thiết điện áp chuẩn er = Ersinω0t, có tần số mong muốn f0 tín hiệu điều khiển dạng cosin em = Emcosω1t Điện áp điều biến tạo nên điện áp dịch pha ( pha B thyristor pha A, pha C thyristor pha B…)   (1.4) Er sin 0t    Em (1.5) Em sin it  120 o   Er sin 0t    Hay :   cos it  30 o  Góc mồi thyristor pha A α = (ωit - 30o) đó: cos   Er sin 0t    Em Điện áp biến tần trực tiếp làm việc với dòng điện liên tục: V0  Vd Er sin 0t    Em (1.6) Cho biết biên độ, tần số pha điện áp điều chỉnh thông số tương ứng điện áp chuẩn er với giả thiết đặc tính biến tần tuyến tình Sai lệch điện áp hai nhóm biến đổi dương âm khóa Mạch đồng tạo nên điện áp tựa ea, eb, ec đồng với điện áp lưới Điện áp chuẩn era, erb, erc dùng để so sánh với điện áp tựa Transistor chuyển tiếp tần số biến thiên UJT tạo dao động tích tần số 6fd đóng mở đếm vịng để tạo nên điệp áp ba pha hình chữ nhật tần số f d, sử dụng để điều khiển tần số cố định fc băm transistor ba pha Điện áp chứa tần số: (fc - fd), (fc + fd), (3fd + fc) Thành phần tần số mong muốn fc - fd lọc qua lọc thông thấp Kết thu điện áp chuẩn e ra, erb, erc Mạch logic tạo xung pha so sánh điện áp chuẩn điện áp điều chế để phát xung mồi Tín hiệu dòng điện vi tải phản hồi qua mạch lựa chọn nhóm biến đổi để phát nhóm dương âm phụ thuộc vào dịng điện qua vị trí không từ âm sang dương từ dương sang âm Trong thực tế dịng điện bị gián đoạn qua khơng nhiều lần chuyển hướng, với tín hiệu dịng điện sử dụng điện áp chuẩn đưa vào thêm ngưỡng dòng điện tải vi để tránh chuyển mạch biến đổi không Do mạch trễ tạo nên khoảng trống tránh ngắn mạch pha Trong biến tần sử dụng vi xử lý, nhiều nhiệm vụ thực phần mềm Dạng sóng điện áp chuẩn phát máy tính, lưu trữ EPROM truy cập theo điều khiển chương trình đồng hồ nhịp Điện sp tương tự chuyển đổi thành tín hiệu số nhờ đổi ADC Việc so sánh tiến hành kỹ thuật vi xử lý Việc bổ sung thời gian trễ khóa liên 10 Hình 3.5 Xung đầu biến tần chưa có lọc (động 460V5kVA-2kHz ASD) ứng với 30m cáp Hình 3.6 Xung đầu biến tần có lọc (động 460V5kVA-2kHz ASD) ứng với 30m cáp Như vậy, thời gian để thành phần tần số cao xung đầu biến tần PWM gấp đôi thời gian tăng tới hạn, hay Tc= 2tcr (3.13) Và fc = 69 2tcr (3.14) Như 30m cáp tần số cắt fc = 200kHz Từ công thức (2.2) đặc trưng cáp cho phụ lục A, đặt tới trở kháng đặc trưng, hay Rf = Z0 = 190Ω (43,98 pu) (3.15) Công thức (3.15) giải từ công thức (3.10) đến (3.12) với suy giảm 3dB lượng tần số cắt ωc: Lf = 0,2mH (0,017 pu) (3.16) Cf = 0,075F (0,00012 pu) (3.17) Trong đó: pu điện áp = 120v; pu kVA = 10kVA; pu dòng điện = 27.78A; pu trở kháng = 4,32Ω pu tần số= 60Hz; pu cảm kháng = 11,45mH; pu dung kháng = 614,0 F Tác dụng việc thiết kế lọc thể thông qua mô cách sử dụng Pspice cho động 460V-5kVA-2kHz ASD ứng với 30m cáp Những tham số tập trung để nêu tính chất cáp Hình 3.5 cho thấy xung đầu biến tần đến thiết bị đầu cuối động mà khơng có lọc Ta thấy thời gian tăng áp nhanh, xung bao gồm hai dạng sóng áp thiết bị đầu cuối động Hình 3.6 cho thấy tác dụng đưa lọc vào đầu biến tần, giảm áp làm chậm thời gian tăng tới hạn 2,5s Để chứng minh thiết kế lọc cho đầu biến tần thực nghiệm mục sau, thiệt hại đưa bảng 3.1, chi tiết kỹ thuật dẫn dài cáp cho bảng 3.2 70 Hình 3.7 Mạch tương đương với tận lọc (a) (b) (c) (d) (e) Hình 3.8 Phản hồi sóng lặp lặp lại thiết bị đầu cuối động cuối lọc Bảng 3.1: Thông số lọc cho 30m cáp THHN14 AWG, 190Q, fs = 2kHz Thành phần lọc R C L Tổn hao 3ph 450V, 5hp Đầu lọc thông thấp 190Ω (43,98pu) 0,075F (0,0012pu) 0,2mH (0,017pu) 90w (0,009pu) 71 Động phía cuối lọc R-C 65Ω 0,075F 78w Bảng 3.2: Thơng số kỹ thuật cáp dài Kích thƣớc AWG Chi tiết số/O.D (inches) 14 19/.015 Độ dày vỏ cách ly PVC (inches) 015 Đƣờng kính vỏ bọc (inches) 004 Xấp xi Khả đƣờng tải kính ngồi THWN (inches) 75o 115 15 3.3 SO SÁNH VÀ THÍ NGHIỆM 3.3.1 So sánh Quá áp thiết bị đầu cuối động giảm đáng kể tăng trở kháng Trong phần này, phương trình sóng phản hồi loạt lọc RC ngăn chặn trình bày Hình 3.7 mạch tương đương cáp cho điện cảm, điện dung nhỏ mà hữu hạn Hài dòng điện điện áp lần lược phụ trách điện cảm điện dung, nguồn hình 3.8 E1 = Z0i1 (3.18) sóng phản hồi e2 = - Z0i2 (3.19) tổng điện áp ngang qua lọc RC er dòng chạy suốt lọc ir er = e1 + e2 (3.20) i r = i + i2 (3.21) Ban đầu, thời điểm t= 0, điện áp tụ 0, điện áp tụ đột ngột thay đổi Như vậy, thời điểm t = 0, hài điện áp gặp phải thành phần điện trở phản hồi điện áp cho bởi: e2  e1 72 R  Z0 R  Z0 (3.22) Ta sử dụng công thức (3.22) điều kiện giới hạn giả định hài điện áp e1 hiểu e1 =E, phương trình điện áp phản hồi bắt nguồn phát cơng thức (3.5)  t   2Z  Z  R C  e2  E  E e  R  Z0 (323) Sau đó, giải pháp chấm dứt điện áp tổng toàn thiết bị đầu cuối động là: er = e1 + e2   t  2Z  Z  R C   2E  E  e  R  Z0 (3.24) 3.3.2 Thiết kế lọc RC cho thiết bị đầu cuối động Các nguyên tắc để xác định giá trị thích hợp R C cho lọc thiết bị đầu cuối động kết sóng phản hồi Ta sử dụng cơng thức (3.22), tình trạng kết thúc R=Z0 Bước xã định giá trị C, giả sử sóng thứ hai tới thiết bị đầu cuối động sau thời điểm 3tt, tầm ảnh hưởng e2 0,2E, áp 20% Vì ta sử dụng cơng thức (3.23)  t   2Z  Z  R C  e2  E  E e  R  Z0  0,2 E Tính (3.25) ta tìm C C (3.25)  l c Lc C c  Z ln 0,8 (3.26) Rút gọn (3.26), sử dụng công thức (3.2) dãn tới C lc Cc 0,14876 73 (3.27) Với cáp có chiều dài 30m với tham số đưa phụ lục A, giá trị điện dung cần tìm C= 6,722 nF Có thể sử dụng giá trị lớn C tiếp tục giảm áp thiết bị đầu cuối động Kết việc thiết kế chứng minh phần sau 3.3.3 Kết thí nghiệm (a) (b) Hình 3.9 5hp-460V-2kHz ASD với 30m cáp [1]- điện áp đầu biến tần; [2]- thiết bị đầu cuối động khơng có lọc; [3]- thiết bị đầu cuối động có lọc: (a)- lọc, (b)- lọc thiết bị đầu cuối Hình 3.9 trình bày kết thử nghiệm từ động cung cấp với 5hp-460V-2kHz ASD qua 30m cáp Các cáp dẫn xâu thành chuỗi dọc theo hành lang dài để ngăn chặn nối bổ sung Hình 3.9(a) cho thấy xung 74 điện áp đầu biến tần [1], thiết bị đầu cuối động lọc [2], thiết bị đầu cuối động với đầu biến tần thiết kế thêm lọc [3] Bộ lọc thông thấp đầu biến tần hoạt động để làm giảm dv (làm chậm thời gian tăng tới hạn ≈ 2,5s), giảm áp phản dt hồi điện áp thiết bị đầu cuối động So sánh hai hình 3.9(a) (b) ta thấy hai lọc dẫn dài có tác dụng làm giảm áp thiết bị đầu cuối động cơ, nhiên tổn hao chút so với lọc đầu biến tần, biết bảng 2- cho thấy quy mô thời gian khác sử dụng hình 3.9(a) (b) để minh họa đầy đủ áp thiết bị đầu cuối động trước sau áp dụng lọc 3.4 MƠ PHỎNG Mơ mạch lọc thơng thấp đáp ứng phẳng tối đa với f c = 1kHz, suy hao 20dB, f = 3GHz, R0 = 50Ω Ta có:  1  1  c Số bậc mạch lọc N ≥  số bậc mạch lọc Ta có thơng số mạch thông thấp là: C1 = g1 = L2 = g2 = C3 = g3 = RL = gn+1 = Áp dụng phép giải chuẩn hóa trở kháng tần số, ta có giá trị phần tử sau:  Chuẩn hóa giá trị ta có: C1'  C1   3,18 pF c R0 50 2 10 75 L'2  C3'  R0 L2 c  50  15,9nH 2 10 C3   3,18 pF c R0 50 2 10 Ta tiến hành vẽ Orcad: Hình 3.10 Sơ đồ mạch tổng quát Kết mơ Orcad: Hình 3.11: Kết mơ Orcad 76 Chuẩn giá trị ta có: L.c 15,9.2 10 L   1,997 R0 50 ' C '  C.R0 c  3,18 10 12.50 2 10  0,998 Hình 3.12 Cấu trúc mạch thực n2   1  1  1,5 L 0,997 Z  n L'  1,5.1,997  2,9955 Z L  n Z  1,5  Giải chuẩn hóa trở kháng ta được: Z  2,9955 50  149 ,77 Z L  1,5.50  75 Zc  50 50   50,1 C 0,998  Với R = 50Ω: 50  4,9   4,9   0,11   A  0,23    1,33056    60   4,9   4,9  B 60 50 4,9  5,3449 77  w 2 4,9   0,61   5,344   ln 2.5,344  1   ln 5,344  1  0,39    1,7606 h  2.4,9  4,9   w  1,7606 0,6  1,065 mm  re  e  e 1 h 1  10   w   4,9  4,9      1  10  2  1.7606    3,7 3.108  Vp   1,558 108 m s 3,7  1,558 108 l     19,48mm 8 f c 8.10 Vp  Với Z0 = 150 150  4,9   4,9   0,11  A  0,23    3,65      4,9   4,9   w0 8.e3,65  2.3,65  0,208 h e 2  w0  0,208 h  0,208 0,6  0,1249 mm 4,9  4,9   10   re   1   2  0,208   3,228 3.108  1,6696 108 m s 3,228  Vp   l0     Vp f c  1,6696 108  20,87 mm 8.10  Với ZL = 75 78 75  4,9   4,9   0,11  A   0,23    1,91   60   4,9   4,9   w1 8.e1,91  2.1,91  1,238 h e 2  w1  1,238.h  1,238.0,6  0,743mm 4,9  4,9   10   re   1   2  1,238   Vp   l1     3,597 3.108  1,58.108 m s 3,597  Vp f c  1,58.108  19,77 mm 8.10  Với Z2 = Zc = 50 50  4,9   4,9   0,11  A   0,23    1,33   60   4,9   4,9  B  60  5,344 50 4,9 w2  4,9   0,61   5,344   ln 2.5,344  1   ln 5,344  1  0,39    1,7606 h  2.4,9  4,9   w2  1,7606.0,6  1,065mm  re  e  e 1  h 1  10   w  4,9  4,9      1  10  2  1.7606    3,7 3.108  Vp   1,558 108 m s 3,7 79  1,558 108  l2     19,48mm 8 f c 8.10 Vp  Kết mô Hình 3.13 Kết mơ lọc thơng thấp  Nhận xét kết mơ phỏng: Hình 3.11 trình bày kết mơ lọc thơng thấp Butterworth cho động xoay chiều ba pha Bộ lọc thơng thấp có tác dụng làm giảm dao động sóng đầu biến tần Đồng thời qua ta thấy xung đầu mịn hơn, giúp cho việc điều khiển dễ dàng  TỔNG KẾT CHƢƠNG Đây chương kết thúc đồ án này, chương cuối sau so sánh lựa chọn kiểu lọc giới thiệu chương 2, từ ưu nhược điểm xét với yêu cầu đề tài em lựa chọn lọc thông thấp RC để thiết kế Từ lựa chọn hợp lý ta tính tồn thiết kế lọc thông thấp dựa nghiên cứu tìm hiểu tài liệu, em tiến hành mơ mạch cụ thể nhằm làm rõ khả lọc lọc ta thiết 80 kế, tín hiệu đầu sau có lọc giảm dao động Ở chương ta lần đưa tầm quan trọng lọc thông thấp cho đầu biến tần Kết mơ có điểm khơng đạt yêu cầu tiêu chuẩn IEEE nguyên nhân sai số q trình tính tốn thực mô 81 KẾT LUẬN Trong đồ án này, việc thiết kế lọc cho đầu biến tần có tác dụng giảm áp thiết bị đầu cuối động xoay chiều từ ứng dụng ASD độ dài cáp nối cần thiết Qua phân tích, chiều dài cáp nối, giảm áp đầu biến tần PWM đến giá trị tới hạn hiệu ứng đường truyền với tần số cao, chứng minh hiệu lọc thông thấp Những điều em làm đồ án này: khái quát biến tần thường sử dụng truyền động điện, nguyên lý cấu trúc lọc cho đầu biến tần Qua nguyên nhân vướng mắc thường gặp tìm hiểu tham khảo tài liệu em đưa lựa chọn hợp lý để có thiết kế cần thiết Đồng thời em mô để thấy cách cụ tác dụng lớn lọc cho đầu biến tần Hướng phát triển đề tài tiếp tục tìm hiểu nguyên nhân chưa đạt yêu cầu để có hiệu chỉnh cần thiết, giảm tổn hao đạt hiệu cao Cuối em xin cảm ơn thầy giáo GS TSKH Thân Ngọc Hồn tận tình hướng dẫn em trình nghiên cứu để em hoàn thành tốt đồ án đạt kết cao 82 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] GS TSKH Thân Ngọc Hồn (2006), Mơ hệ thống điện tử công suất truyền động điện, Nhà xuất xây dựng [2] GS TSKH Thân Ngọc Hoàn, TS Nguyễn Tiến Ban (2007), Điều khiển tự động hệ thống truyền động điện, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [3] Lê Văn Doanh, Nguyễn Thế Công, Trần Văn Thịnh (2009), Điện tử công suất lý thuyết, thiết kế, ứng dụng, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [4] Nguyễn Bính (2000), Điện tử cơng suất, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [5] Đỗ Huy Giác (2009), Bài tập lý thuyết mạch, Nhà xuất khoa học kỹ thuật [6] Annette von Jouanne, IEEE Transactions On Industry Applications, Vol 33, No 5, September/October 1997 83 ... cực động -n: tốc độ quay Với quan hệ này, tốc độ quay động phụ thuộc vào tần số lưới điện Vì để thực thay đổi lưu lượng, điều tốt thay đổi tốc độ động sơ cấp có nghĩa thay đổi tần số lưới điện. .. song song rẽ nhánh - Kết hợp lọc tích cực lọc thụ động 2.3 BỘ LỌC THỤ ĐỘNG Bộ lọc thụ động thiết kế để giảm điều hịa bậc cao Vị trí lắp đặt kiểu lọc thông số kết cấu phải thay đổi tùy vào trường... 1.23 Điện áp pha dây biến tần PWM dùng transistor IGBT 36 1.4 SỰ CẦN THIẾT CỦA CÁC BỘ BIẾN TẦN TRONG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Ở ta xét cần thiết biến tần việc điều tốc- truyền động điện 1.4.1 Sự cần thiết