Nhược điểm của cấu trúc điều khiển vòng hở là giá trị điện áp đầu ra không bám với giá trị đặt. Bởi vật cấu trúc điều khiển mạch vòng kín được đưa ra để giải quyết vấn đề. Tong đồ án này em chọn thiết kế bộ điều chỉnh điện áp.
Hình 5.18. Mô phỏng mạch vòng kín phản hồi điện áp với Uđk =2.5V
Sơ đồ mạch vòng kín, khi đặt giá trị điện áp điều khiển là 2,5V thì điện áp đầu ra đã đạt 110V tương ứng, điều này cho thấy bộ điều khiển PI đã điều khiển bám với giá trị đặt.
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
Hình 5.20. Điện áp đầu ra của bộ biến đổi khi Uđk=2.5V
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
48
Hình 5.22. Mô phỏng mạch vòng kín phản hồi điện áp với Uđk =3.5V
Hình 5.23. Giá trị điện áp hiệu dụng ở đầu ra khi đặt điện áp điều khiển 3,5V (154 Vrms)
Nhận xét: Ta nhận thấy điện áp đầu ra đã đạt giá trị mong muốn là 154V. Điều này cho thấy bộ điều khiển đã đáp ứng được với yêu cầu. Tuy nhiên thời điểm ban đầu có độ quá điều chỉnh lớn.
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
Hình 5.24. Giá trị điện áp ở đầu ra khi đặt điện áp điều khiển 3,5V (154 Vrms)
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
50
Hình 5.26. Tín hiệu điều khiển và tín hiệu sóng mang tam giác
Hình 5.27. Tín hiệu đầu ra của bộ PI
Nhận xét: Lúc đầu đầu ra của bộ PI không đáp ứng kịp, nhưng sau đó đã điều chỉnh để bám giá trị đặt.
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
5.3. Mô phỏng mạch ba pha
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
52
Hình 5.29. Phát xung SPWM
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
Hình 5.31. Điện áp đầu ra ở pha A
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
54
Hình 5.33. Điện áp đầu ra ở cả 3 pha
Nhận xét: Điện áp đầu ra ở các pha đã có dạng chuỗi xung và lệch nhau 1200
Kết luận
KẾT LUẬN
Sau khi nghiên cứu về đề tài “Nghiên cứu, thiết kế bộ điều áp xoay chiều ba pha sử dụng phương pháp điều chế độ rộng xung PWM”, em đã hiểu thêm về các bộ biến đổi công suất, biết thêm được các kiến thức mới cũng như cách xây dựng mô phỏng trên phần mềm mô phỏng trên Matlab.
• Sau đây là những điểm đã làm được.
- Nêu ra được những nhược điểm của phương pháp điều khiển góc pha. - Nêu ra được những điểm mạnh của phương pháp mới.
- Tính toán các thông số, chọn van, xây dựng được mạch vòng điều khiển. - Mô phỏng phát xung mạch hở cho sơ đồ 3 pha.
- Mô phỏng trên matlab xem xét các đặc điểm dòng, áp, phân tích các thành phần sóng hài, hệ số công suất đầu vào.
• Sau đây là những điểm chưa làm được và đề xuất cho tương lai.
- Do tài liệu tham khảo và thời gian hạn chế nên chưa tìm được chính xác thông số các mạch vòng điều chỉnh (hàm truyền từ đầu ra đến đầu vào…)
- Bộ điều khiển PI vẫn chưa tối ưu.
- Chưa xây dựng được mạch vòng kín cho hệ ba pha.
- Do chưa có điều kiện nên chưa nghiên cứu thực nghiệm và chưa làm được mạch thật.
Chương 5. Kết quả mô phỏng cho bộ điều áp xoay chiều PWM
56
Do điều kiện và thời gian có hạn nên bài báo cáo đồ án còn nhiều thiếu sót và hạn chế.
Em xin chân thành cảm ơn TS. Đỗ Mạnh Cường là người trực tiếp hướng dẫn, tận tình chỉ bảo giúp đỡ những vấn đề khó khăn trong quá trình làm đề tài. Bản thiết kế tốt nghiệp này sẽ không thể hoàn thành nếu thiếu sự giúp đỡ của thầy. Em rất mong nhận được sự góp ý từ phía các thầy cô để bản đồ án trở nên hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 05 tháng 6 năm 2017
Sinh viên thực hiện
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] “Improvement of Input Power Factor in PWM AC Chopper by Selecting the Optimal Parameters”, Apinan AURASOPON and Wanchai KHAMSEN
[2] “HARMONIC ELIMINATION IN PWM AC CHOPPER”
[3] “Designing Parameters in PWM Buck AC Chopper for Unity Input Power Factor”, Wanchai Khamsen, Apinan Aurasopon, Worawat Sa-ngiamvibool and Supaporn Kaittisin [4] “DESIGN OF A SINGLE PHASE AC-AC CONVERTER” Md. Imtiaz Khan, Abdul Ahad, Kamrul Islam.
[5] Matlab – Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, thầy Nguyễn Phùng Quang [6] Hướng dẫn thiết kế điện tử công suất, thầy Phạm Quốc Hải