Thiết kế hệ thống điều khiển bộ biến đổi PFC kiểu Boost

Thiết kế hệ thống điều khiển bộ biến đổi PFC kiểu Boost . Bộ biến đổi PFC (Power factor correction) có nhiệm vụ điều chỉnh dòng điện phía lưới có dạng gần sin, hệ số công suất xấp xỉ bằng 1.Trong bộ biến đổi PFC dòng điện trùng pha với điện áp lưới trong toàn dải làm việc và điện áp ra bộ biến đổi lớn hơn so với điện áp do chỉnh lưu diode tạo ra. Điện áp ra: 400 VDCCông suất: 1kWĐiện áp lưới: 220±10% 50Hz

Thiết kế hệ thống điều khiển biến đổi PFC kiểu Boost Nội dung Bộ biến đổi PFC u cầu thiết kế Mơ hình hóa Thiết kế điều khiển Mơ Nhận xét Bộ biến đổi PFC • Bộ biến đổi PFC (Power factor correction) có nhiệm vụ điều chỉnh dịng điện phía lưới có dạng gần sin, hệ số cơng suất xấp xỉ • Trong biến đổi PFC dịng điện trùng pha với điện áp lưới tồn dải làm việc điện áp biến đổi lớn so với điện áp chỉnh lưu diode tạo Yêu cầu thiết kế • Điện áp ra: 400 VDC • Cơng suất: 1kW • Điện áp lưới: 220±10% 50Hz Yêu cầu thiết kế Lựa chọn điều khiển PI cho mạch vòng điều khiển: PI controller PI controller Mơ hình hóa Khi van mở:  diL  L dt = vg − vC  C dvC = i − vC L  dt R Khi van đóng:  diL  L dt = vg  C dvC = − vC  dt R Mơ hình hóa  LiL′ = −vC (1 − d ) + vg  ⇒ v0 ′ CvC = iL (1 − d ) −  R iL = I L + i% L biến trạng thái biến điều khiển % có biến động nhỏ % uCho = U + u d = D + d C C C , , bỏ qua dao động nhỏ, ta có: %  Li% ′ % L = VC d − (1 − D )vC   v% C % % ′ % Cv = (1 − D ) i − I d −  C L L  R (1) (2) Mơ hình hóa Xét phương trình (1): ′L = VC d%− (1 − D)v% Li% C Laplace vế, ta có: % % Lsi% ( s ) = V d L C ( s ) − (1 − D )vC ( s ) Suy hàm truyền dòng điện điều khiển: VC U i% L ( s) Gid = |v%C ( s ) =0 = = % sL sL d (s) Mô hình hóa Xét phương trình (2): Laplace vế, ta có: v% % % ′C = (1 − D )iL − I L d − C Cv% R v% C ( s) % % % CsvC ( s ) = (1 − D )iL ( s ) − I L d ( s ) − R  v% Us R  1 ( s) Gvi = |d%( s )=0 = (1 − D) R =  % iC ( s ) + RCs U  + s  / RC Suy hàm truyền điện áp dịng điện:  ÷ ÷ ÷  Thiết kế điều khiển PI •Tiến   hành thiết kế điều khiển PI cho dòng điện điện áp với thông số mạch lực sau: • R=160 Ω • L= 2.8(mH) • C= 220(uF) • kHz Mơ miền liên tục Nguồn thay đổi, tải định mức Dòng điện qua cuộn cảm Mô miền liên tục Nguồn thay đổi, tải định mức Dòng điện, điện áp lưới Mô miền liên tục Nguồn định mức, tải thay đổi Điện áp đầu Mô miền liên tục Nguồn định mức, tải thay đổi Dòng điện qua cuộn cảm Mô miền liên tục Nguồn định mức, tải thay đổi Dòng điện, điện áp lưới Mô miền liên tục Nguồn thay đổi, tải thay đổi Điện áp đầu Mô miền liên tục Nguồn thay đổi, tải thay đổi Dịng điện qua cuộn cảm Mơ miền liên tục Nguồn thay đổi, tải thay đổi Dịng điện, điện áp lưới Mơ miền liên tục THD điện áp đầu Gián đoạn hóa điều khiển THD điện áp đầu Nhận xét  Với trường hợp nguồn lý tưởng, tải định mức: • • • • Thời gian độ: 0.16s Độ điều chỉnh: 25% Hệ số công suất: 0.998, dòng điện điện áp lưới pha Dòng điện điện áp bám giá trị đặt  Với trường hợp Nguồn thay đổi, tải thay đổi • • • Đáp ứng tải: 0.1s Hệ số công suất: 0.998, dòng điện điện áp lưới pha Dòng điện điện áp sai lệch nguồn thay đổi  Bộ điều khiển PI hồn tồn đáp ứng trường hợp điện áp lưới ổn định Cảm ơn thầy bạn lắng nghe ...Nội dung Bộ biến đổi PFC u cầu thiết kế Mơ hình hóa Thiết kế điều khiển Mô Nhận xét Bộ biến đổi PFC • Bộ biến đổi PFC (Power factor correction) có nhiệm vụ điều chỉnh dịng điện phía... điện:  ÷ ÷ ÷  Thiết kế điều khiển PI •Tiến   hành thiết kế điều khiển PI cho dòng điện điện áp với thơng số mạch lực sau: • R=160 Ω • L= 2.8(mH) • C= 220(uF) • kHz Thiết kế điều khiển PI Ta có... gần sin, hệ số cơng suất xấp xỉ • Trong biến đổi PFC dịng điện trùng pha với điện áp lưới toàn dải làm việc điện áp biến đổi lớn so với điện áp chỉnh lưu diode tạo 2 Yêu cầu thiết kế • Điện