Mục đích: xác định các vector điều chế cơ bản dựa trên tính toán số học, sử dụng hệ toạ độ mới gh (góc mở 60֯).
Không cần phải sử dụng bất kỳ bảng tra cứu nào.
Số lượng giai đoạn tính toán không đổi với các bộ CHB có mức bất kỳ.
Phương pháp sử dụng điện áp so với đường dây trung tính
Chuyển về hệ toạ độ αβ:
Chuyển hệ toạ độ từ ABC sang gh
(PT 4-1)sin sin sin sin cos ; 2 3 3 g h V =V θ − θ V =V × θ ÷ ÷ cos( 3); sin( 3) g h h Vα =V +V π Vβ =V π
Ưu điểm: Chuyển các vector điều chế cơ bản từ hệ toạ độ ABC sang hệ toạ độ gh. Tất cả các vectơ cơ bản bây giờ đều có tọa độ nguyên, không chứaa thành phần thập phân.
B. Phương pháp chuyển hệ toạ độ gh
Bước 1: Chuyển hệ toạ độ cho vector tham chiếu thu được và (chứa cả phần nguyên và thập phân):
Bước 2: Dựa vào các giá trị nguyên của vector tham chiếu trên hệ toạ độ gh để xác định bốn vector điều chế .
34
B. Phương pháp chuyển hệ toạ độ gh
Bước 3: Xác định thời gian điều chế cho các vector cơ bản:
Bước 4: Chuyển đổi ngược lại từ mặt phẳng gh sang mặt phẳng ABC để tìm các trạng thái đóng cắt van tương ứng. Đóng cắt các van tương ứng sao cho số lần thay đổi van là ít
nhất.
Tối giản tần số chuyển mạch, giảm độ méo sóng đầu ra.
Khi dec < 0: Khi dec > 0:
Mô hình và thông số thực nghiệm của bài báo được trình bày như sau:
Biến tần 3 pha 5 mức
Bảng điều khiển R&D dSPACE DS1104
Mạch trễ
2 máy hiện sóng oscilloscope
36
Kết quả thực nghiệm cho thấy điện áp đầu ra có dạng sóng đúng với yêu cầu, tuy nhiên THD cao do tác giả thực nghiệm trên bộ nghịch lưu 5 mức.
Kết quả cho thấy kỹ thuật thứ 3 sử dụng hệ tọa độ gh cho kết quả THD tốt nhất và dễ dàng áp dụng cho các cấu trúc nghịch lưu với bất kỳ mức nào.
Kỹ thuật FSSVM và SSVM đều dựa trên việc phân nhỏ biểu đồ không gian vector biến tần đa mức thành các biểu đồ không gian vector cơ bản, tuy nhiên kỹ thuật FSSVM có số lượng các biểu đồ không gian vector cơ bản ít hơn kỹ thuật SSVM việc này dẫn đến THD của FSSVM cao hơn.
Để làm rõ cho quan điểm thuật toán điều chế vecto không gian cho nghịch lưu cầu H sử dụng phương pháp chuyển hệ tọa độ gh có thể áp dụng cho nghịch lưu có số mức bất kỳ. Ngoài phần mô phỏng ở phần 3, cầu H 11 mức. Ta áp dụng thuật toán điều chế vecto không gian SVM cho nghịch lưu cầu H 7 mức và 9 mức.
Thông số mô phỏng:
Điện áp 1 chiều ở các cầu Vdc = 120V, tải R = 10, tần số đóng cắt frc = 1500Hz
Quá trình mô phỏng:
Mô phỏng hệ thống trong thời gian 0.4s, trong mỗi khoảng thời gian 0,2s lượng đặt điện áp ra theo biên độ điện áp dây tương ứng là (5; 7)xUdc.
Sơ đồ cấu trúc mô phỏng:
Hình 4.5 Điện áp pha 7 mức Hình 4.6 Điện áp pha 9 mức
Hình 4.7 Điện áp tải đầu ra 7 mức Hình 4.8 Điện áp tải đầu ra 9 mức
Điện áp ra tải sin đều và nhanh chóng bám giá trị đặt khi thay đổi từ 5*Vdc lên 7*Vdc tại 0,2s.
Qua quá trình tìm hiểu và hoàn thiện bài tập thì nhóm em đã giải quyết được những vấn đề sau:
Trình bày phương pháp tổng quát để thiết kế thuật toán điều chế vector không gian cho nghịch lưu cầu H nối tầng với số mức bất kỳ.
Mô phỏng kiểm chứng trên phần mềm Matlab-Simulink thuật toán điều chế cho bộ nghịch lưu 11 mức.
Tìm hiểu, trình bày phương án giải quyết và đánh giá kết quả của bài báo được giao nghiên cứu.
1. Ahmed, I., Borghate, V. B., Matsa, A., Meshram, P. M., Suryawanshi, H. M., & Chaudhari, M. A. (2016). Simplified Space Vector Modulation Techniques for Multilevel Inverters. IEEE Transactions on Power Electronics, 31(12), 8483–8499. Modulation Techniques for Multilevel Inverters. IEEE Transactions on Power Electronics, 31(12), 8483–8499.
doi:10.1109/tpel.2016.2520078.