a) Những khú khăn
4.2.3. Xõy dựng mụ hỡnh MC đối với thuật toỏn điều biến vecto khụng gian trực tiờp
tiờp
Hỡnh 4.10.Sơ đồ khối của MC
Mụ hỡnh bao gồm 2 phần chớnh : mạch lực PowerBlock và mạch điều khiển ControlBlock. Khối PowerBlock mụ tả điện ỏp ba pha đầu vào ua, ub, uc, mạch lọc LC đầu vào, bộ biến đổi kiểu ma trận gồm cỏc khúa hai chiều dựng IGBT PowerIGBTBlock, mạch phụ tải ba pha RL LR_load cựng với mạch đo cỏc giỏ trị cần quan tõm của khối simout. Cỏc tớn hiệu cần đo là điện ỏp và dũng đầu vào trước mạch lọc và sau mạch lọc trờn pha a
Khối PowerIGBTBlock dựng 9 khúa 2 chiều sử dụng mụ hỡnh IGBT tương tự trong SimPowerSystem của SIMULINK và mạch logic chuyển mạch 4 bước theo dũng điện.
1 Out1 C g E m C g E m a k m a k m 3 in 2 g2 1 g1
Khúa chuyển mạch2 chiều dựng IGBT
Mạch điều khiển bao gồm khối đồng bộ với điện ỏp vào, đầu ra là cỏc gúc βi và chỉ số là gúc phần sỏu của dũng điện. Khối PHASEO cú lượng đặt vào tần số điện ỏp ra f0, đầu ra là gúc pha α0 và chỉ số gúc phần sỏu của vectơ điện ỏp ra.Cỏc gúc βi, α0 đưa ra cỏch tớnh toỏn di_calculation để tớnh ra thời gian đúng cắt cho cỏc khúa d1, d2, d3, d4 đầu vào cỏc khối di_calculation cũn cú khối đặt hệ số truyền ỏp.Cỏc tớn hiệu di tớnh được sẽ đưa đến khối biến điệu bề rộng xung PWM, tại đõy di so sỏnh với tớn hiệu xung răng cưa sawtooths để tạo ra cỏc xung cú độ rộng theo yờu cầu của quỏ trỡnh biến điệu.Cỏc tớn hiệu chỉ gúc phần sỏu đưa đến khối SectorSelectionLogic đưa đến khối svm_logic, tại đõy thực hiện việc lựa chọn tổ hợp van theo trỡnh tự chuyển mạch tối ưu là số lần chuyển mạch là ớt nhất trong mỗi chu kỳ lấy mẫu, đầu ra sẽ là cỏc tớn hiệu điều khiển cho cỏc van trong mạch lực SaA, SbA, ScA...Cỏc tớn hiệu điều khiển đưa đến khối mụ phỏng mạch lực của bộ biến đổi PowerBlock.
4. 4. KẾT QUẢ Mễ PHỎNG VỚI TẢI RL
Tất cả cỏc kết quả mụ phỏng đều được thực hiện với thụng số của lưới như sau: biờn độ hiệu dụng 220(V), tần số lưới 50Hz. Do mụ phỏng chỉ đẻ kiểm tra, phản ỏnh chất lượng súng vào ra mà khụng mang tớnh điều khiển nờn tải ở đõy ta chọn là tải RL:
Thụng số của tải: R=18Ω, L=70mH;
Thụng số nguồn: f1 =50Hz, Vim =220*sqrt(2);
a,q=0.5, f0 =30Hz
Hỡnh 4.14.Dũng vào ba pha(ia, ib, ic)
Hỡnh 4.16. Điện ỏp đầu ra
b,q=0.886,fo=30Hz
Hinh 4.18 Điện ỏp dõy Vab và dũng vào ia
Hỡnh 4.20 .Dũng tải (iia, iib, iic)
Hỡnh 4.22.Điện ỏp dõy đầu ra
4.5. NHẬN XẫT KẾT QUẢ Mễ PHỎNG
Kết quả mụ phỏng chớnh xỏc về mặt lý thuyết, đem so sỏnh với cỏc kết quả được cụng bố trờn cỏc tạp chớ khoa học thỡ cú kết quả tương tự.
Nhiễu điện ỏp lưới đó được bự rất tốt, hệ số cụng suất đầu vào bằng một, dạng súng dũng điện vào và ỏp ra là rất sin, đỏp ứng biến đổi tần số nhanh và tuyến tớnh. Mụ phỏng logic chuyển mạch khụng gặp cỏc trường hợp quỏ ỏp hay quỏ dũng, cho ta tin tưởng vào mụ hỡnh thiết kế cựng với thuật toỏn điều khiển để thực hiện thiết kế mạch thật
So sỏnh với biến tần nguồn ỏp. + Tớnh phức tạp
Phức tạp hơn do khối lượng tớnh toỏn lớn do tồn tại nhiều phộp tớnh lượng giỏc. Vỡ vậy để thực hiện nú ta khụng sử dụng được cỏc thiết bị logic để tạo ra súng sin chuẩn và súng mang như cỏc bộ PWM của biến tần nguồn ỏp thụng thường. Dẫn đến phải sử dụng bộ VXL tốc độ cao. Cấu trỳc mạch điều khiển MC thụng thường sử dụng 2 VXL làm việc song song trong đú một VXL giải quyết cỏc bài toỏn liờn quan đến thời gian thực, tớnh toỏn thời gian dẫn cỏc van trờn mạch lực từ cỏc thụng số đầu vào; một VXL làm nhiệm vụ điều khiển quỏ trỡnh chuyển mạch cho cỏc khoỏ trờn mạch lực và giao tiếp với người sử dụng.
+ Khả năng mở rộng của mụ hỡnh.
Mụ hỡnh được xõy dựng bằng Matlab/Simulink cú tốc độ chạy chương trỡnh nhanh được xõy dựng thành khối hoàn thiện với đầu vào là cỏc điện ỏp đớch (đặt) đầu ra là điện ỏp mong muốn. Vỡ vậy mụ hỡnh cú thể được dựng trong cỏc mụ hỡnh mụ phỏng mạch vũng điều khiển kớn với động cơ xoay chiều 3 pha.
CHƯƠNG 5 GIỚI THIỆU VỀ FPGA VÀ QUY TRèNH THIẾT KẾ CHO FPGA
5.1.GIỚI THIỆU VỀ FPGA