Thiết kế hệ thống điều khiển bộ biến đổi PFC BridgelessPFC

Thiết kế hệ thống điều khiển bộ biến đổi PFC BridgelessPFC. Giới thiệu về bộ biến đổi và các tham số thiết kế, mô hình hoá, cấu trúc điều khiển, tổng hợp bộ điều chỉnh, mô phỏng bằng matlab và kết quả mô phỏng, kết luận. Tham số thiết kế:Điện áp ra 400VDCCông suất 1kWĐiện áp lưới 220V ±10%50Hz±1%

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN Bộ mơn Tự Động Hóa Cơng Nghiệp BÀI THUYẾT TRÌNH Thiết kế hệ thống điều khiển biến đổi PFC BridgelessPFC NHÓM 33 : ĐKĐTCS- 20201 Giới thiệu biến đổi Tham số Thiết Kế Mơ Hình Hóa Cấu Trúc Điều Khiển Tổng Hợp Bộ Điều Chỉnh Mô Phỏng matlab Kết mô Kết Luận Giới thiệu biến đổi Tham số Thiết Kế Thiết kế hệ thống điều khiển biến đổi PFC kiểu BridgelessPFC Tham số thiết kế: Điện áp 400VDC Công suất 1kW Điện áp lưới 220V ±10%/50Hz±1% Mơ Hình Hóa       Sử dụng phương pháp không gian trạng thái trung bình Với giả định sau : Cơng tắc coi lý tưởng Các phần tử thụ động L,C coi tuyến tính, bất biến theo thời gian Nguồn coi lý tưởng Tần số chuyển mạch cao nhiều so với tần số điện áp đầu vào Mơ Hình Hóa Xét chế độ hoạt động ta có: & & Mơ Hình Hóa & & Mơ Hình Hóa  Mơ hình tín hiệu lớn trung bình chuyển đổi PFC bridgeless - Mơ hình khơng gian trạng thái Q1 Q2 bật ( chế độ hoạt động 3) Mode & (1) Mode & - Mơ hình khơng gian trạng thái Q1 Q2 bị tắt ( chế độ hoạt động 4) Mode & (2) Mode & Mô Hình Hóa • Từ (1), (2) tham gia hệ số điều chế D ta có: Với D’ = 1-D (3) Mơ Hình Hóa  Mơ hình tín hiệu nhỏ chuyển đổi PFC bridgeless  Những thay đổi xung quanh điểm cân hiển thị : (4)  Mơ hình trung bình (3) viết lại, thay D, Vs X từ (4) : (5) Ở ta có :   Mơ Hình Hóa d $  x = A1 ( D + d$) + A2 (1 − D − d$)  ( X + x$) +  B1 ( D + d$) + B2 (1 − D − d$)  (Vs + vµs )     dt  Vì mơ hình mơ hình phi tuyến nên phải tuyến tính hóa xung quanh điểm làm việc, mơ hình phi tuyến tuyến tính hóa dựa giả định sau : Vs >> vµs  (6) X >> x$ D >> d$ d$v$= d$$x = Từ mơ hình phi tuyến (6) giả định ta : (7)  Điểm hoạt động mơ hình trạng thái ổn định thu cách đặt Tổng Hợp Bộ Điều Chỉnh  Lựa chọn bù loại cho mạch vòng điều chỉnh dòng điện, để hệ hở có PM =  Sử dụng lệnh [mag,phase] = bode(Gv,2*pi*15) ta có biên độ pha đối tượng tần số 15hz 45o tần số cắt fv=15hz Gv ( jw) |w= wc = 1, 0302   o ϕ ( w) w= wc = arcGv ( jw) w= wc = −86,9632  Góc pha bù xét thành phần PD(LEAD): θ PD = −arc( ) |w= wc −1800 + θ PM − arcGv ( jw) w= wc jw → θ PD = 41,96O 17 Tổng Hợp Bộ Điều Chỉnh  Tần số điểm không điểm cực xác định :   f z = fc     f p = fc   − sin 41,96o = 6, 6842 Hz o + sin 41,96 + sin 41,96o = 33, 66 Hz o − sin 41,96 Hệ số Kc xác định : Kc = | Gc1 ( jw) |w= wc | Gv ( jw) |w= wc K c = 25, 41 18 Mô Phỏng matlab Kết mơ  • • • Mô cấu trúc điều khiển matlab kiểm tra phản ứng mạch xảy điều kiện sau : Tải đầu thay đổi Lưới điện thay đổi Nhận xét kết mô 19 Mô Phỏng matlab Kết mô  Thông số mạch mô Điện áp vào ± 220 10%Vac Công suất 1KW Cuộn dây (L1=L2) 4.0mH Tụ đầu 2.5mF Điện áp đầu 400Vdc Điện trở 100 Ω 20 Mô Phỏng matlab Kết mô   Kịch mô Lúc chưa thay đổi 21 Mô Phỏng matlab Kết mô   Kịch mô Không thay đổi 21 Mô Phỏng matlab Kết mô   Kịch mô Tải thay đổi từ R  2R 22 Mô Phỏng matlab Kết mô   Kịch mô Tải thay đổi từ R  2R 22 Mô Phỏng matlab Kết mô   Kịch mô Lưới điện thay đổi từ 220Vac  110 Vac 23 Mô Phỏng matlab Kết mô  Kịch mô  Lưới điện thay đổi từ 220Vac  110 Vac 23 Kết Luận   Kết thử nghiệm chứng minh chuyển đổi tăng áp PFC bridgeless cho phép nâng cos α ≈ 1, THD giảm cho thấy tính xác ổn định điều khiển đề xuất Mơ hình hệ thống Bridgeless PFC đáp ứng tốt với điều kiện thay đổi tải điện áp vào, đạt hiệu suất cao 24 THANK YOU ... thiệu biến đổi Tham số Thiết Kế Mơ Hình Hóa Cấu Trúc Điều Khiển Tổng Hợp Bộ Điều Chỉnh Mô Phỏng matlab Kết mô Kết Luận Giới thiệu biến đổi Tham số Thiết Kế Thiết kế hệ thống điều khiển biến đổi PFC. .. 2Vc RCs + 11 Cấu Trúc Điều Khiển - Cấu trúc điều khiển gồm vòng điều chỉnh: + vịng điều khiển dịng điện + Vịng ngồi điều khiển điện áp - Vòng điều khiển dòng điện thiết kế để theo dõi dạng sóng... thông điều khiển điện áp phải nhỏ với fi Chọn fv = 15hz - Vòng điều khiển điện áp thiết kế để điều chỉnh Vdc + Băng thơng điều khiển dịng điện phải nhỏ so với fsw Chọn fi = 1500hz 12 Tổng Hợp Bộ Điều