CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH BỘ NGHỊCH LƯU BA CẤP KIỂU T-TYPE TRONG LỖI KHÓA HỞ MẠCH
5. Phương pháp điều khiển chịu lỗi
5.1 Lỗi xảy ra trong các khóa nửa cầu (Sx1 và Sx4)
Hình 5.1-5.13 cho ta thấy trình tự đóng ngắt ở các vùng từ 1a-6b
Hình 5.1 Sơ đồ vector không gian cho điều khiển chịu lỗi khi lỗi mở mạch xảy ra ở Sx1 và Sx4
42
Hình 5.2 Hình vector m1, m2 và Vref trong vùng 1
Hình 5.2 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 1a trong một chu kỳ đóng ngắt
43
Hình 5.3 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 1b trong một chu kỳ đóng ngắt
Hình 5.4 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 2a trong một chu kỳ đóng ngắt
44
Hình 5.5 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 2b trong một chu kỳ đóng ngắt
Hình 5.6 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 3a trong một chu kỳ đóng ngắt
45
Hình 5.7 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 3b trong một chu kỳ đóng ngắt
Hình 5.8 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 4a trong một chu kỳ đóng ngắt
46
Hình 5.9 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 4b trong một chu kỳ đóng ngắt
Hình 5.10 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 5a trong một chu kỳ đóng ngắt
47
Hình 5.11 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 5b trong một chu kỳ đóng ngắt
Hình 5.12 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 6a trong một chu kỳ đóng ngắt
48
Hình 5.13 Trình tự đóng ngắt của các khóa trên của 6b trong một chu kỳ đóng ngắt Nếu lỗi hở mạch xảy ra trong các khóa nửa cầu Sx1 và Sx4, thì trạng thái chuyển đổi [P] và [N] không thể xảy ra. Do đó, dòng pha đầu ra bị méo dạng do điện áp đầu ra không được như mong muốn. Trong trường hợp này, phương pháp chịu lỗi được đề xuất bằng cách thực hiện như sau.
Nếu lỗi khoá hở mạch xảy ra trên khóa Sa1, ta tiến hành giảm chỉ số điều chế sao cho điện áp tham chiếu nằm trong hình lục giác bên trong vùng màu đỏ (Hình 5.1). Sau đó, ta thêm thời gian nhỏ nhất Tmin vào thời gian của pha ba pha (Ta, Tb, Tc), khi điện áp tham chiếu nằm trong vùng 1, 2 và 6. Hình 5.14(a) cho thấy chuỗi chuyển đổi trước Tmin thêm vào và sau khi Tmin được thêm vào khi điện áp nằm trong vùng 1a. Trong chuỗi này, thời gian Tmin là Tc. Như biểu diễn trong hình 5.14(b), sau khi Tmin được thêm vào, chuỗi chuyển đổi mới là [OON] - [ONO] - [OOO] - [ONO] - [ONN].
49
Hình 5.14 Trình tự đóng ngắt của các khóa trong vùng 1a trong một chu kỳ đóng ngắt (a) trước khi thêm Tmin (b) sau khi thêm Tmin
Hình 5.15 Trình tự đóng ngắt của các khóa trong vùng 2a trong một chu kỳ đóng ngắt (a) trước khi thêm Tmin (b) sau khi thêm Tmin
Hình 5.16 Trình tự đóng ngắt của các khóa trong vùng 2a trong một chu kỳ đóng ngắt (a) khi trạng thái POO thay bằng OON (b) khi được sắp xếp lại trình tự
50
Trong chuỗi này, thời gian dừng của trạng thái chuyển đổi loại P [POO] trở thành 0 và thời gian dừng của trạng thái chuyển đổi loại N [ONN] được tăng gấp đôi so với điều chế vector không gian ba cấp thông thường (SVM). Điều này không ảnh hưởng đến điện áp pha đầu ra vì thời gian dừng của các trạng thái chuyển mạch khác không thay đổi và các trạng thái chuyển mạch [ONN] và [POO] tạo ra cùng điện áp đầu ra.
Sự biến dạng đầu ra không xảy ra vì khóa bị lỗi Sa1 không được sử dụng trong chuỗi này. Tuy nhiên, ở các vùng 2a và 6b, trạng thái chuyển đổi loại P [POO] vẫn được giữ nguyên sau khi thời gian Tmin được thêm vào như Hình 5.15. Do đó, trạng thái chuyển đổi loại P [POO] phải thay thế bằng trạng thái chuyển đổi loại N [ONN] như trong Hình 5.16 (a).
Trong các vùng 1, 2 và 6, thời gian của trạng thái chuyển đổi loại P trở thành O và thời gian của trạng thái chuyển đổi loại N được tăng gấp đôi bằng cách thêm Tmin vào thời gian ba pha.Việc thêm thời gian Tmin gây ra sự mất cân bằng điện áp điểm trung tính.
Để cân bằng điện áp điểm trung tính, Tmin nên được trừ khi điện áp tham chiếu ở các vùng 3, 4 và 5. Ngoài ra, trạng thái chuyển mạch loại N [NOO] phải được thay thế bằng trạng thái chuyển mạch loại P [OPP ] ở các vùng 3b và 5a, do trạng thái chuyển đổi loại P [POO] được thay thế thành [ONN] ở các vùng 2a và 6b. Trong các khu vực 2a, 3b, 5a và 6b, số lượng chuyển mạch được tăng lên vì các trạng thái chuyển mạch của vectơ điện áp nhỏ được thay đổi. Sau cùng, trình tự chuyển đổi nên được sắp xếp lại để làm giảm số lần chuyển mạch.
Ví dụ:
Trong vùng 2a, chuỗi chuyển mạch là [OON] - [OOO] - [ONN] - [OOO] - [OON]
như trong Hình 5.16 (a). Trong chuỗi chuyển mạch này, pha C thay đổi trạng thái chuyển mạch của nó hai lần. Để giảm số lượng chuyển mạch, trình tự chuyển mạch phải được sắp xếp lại thành [ONN] - [OON] - [OOO] - [OON] - [ONN] như trong Hình 5.16 (b).
Theo phương pháp điều khiển chịu lỗi như đã giải thích ở trên, ta xác định lại thời gian chuyển mạch để kiểm soát khóa Sa4 lỗi là giống với trường hợp của lỗi khóa Sa1. Các lần
51
chuyển mạch được xác định lại để đạt được điều khiển chịu lỗi được sắp xếp trong bảng 5.1 và hình 5.17-5.28.
Bảng 5.1: Trình tự đóng ngắt mới cho vùng 1a, 1b, 2a, 2b, 3a, 3b, 4a, 4b, 5a, 5b, 6a, 6b.
Vùng Trình tự đóng ngắt
1a (ONN) (ONO) (OOO) (OOO) (ONO) (ONN) 1b (ONN) (OON) (OOO) (OOO) (ONO) (ONN) 2a (ONN) (OON) (OOO) (OOO) (OON) (ONN) 2b (OON) (OOO) (OPO) (OPO) (OOO) (OON) 3a (OON) (OOO) (OPO) (OPO) (OOO) (OON) 3b (OOO) (OPO) (OPP) (OPP) (OPO) (OOO) 4a (OOO) (OPO) (OPP) (OPP) (OPO) (OOO) 4b (OOO) (OOP) (OPP) (OPP) (OOP) (OOO) 5a (OOO) (OOP) (OPP) (OPP) (OOP) (OOO) 5b (ONO) (OOO) (OOP) (OOP) (OOO) (ONO) 6a (ONO) (OOO) (OOP) (OOP) (OOO) (ONO) 6b (ONN) (ONO) (OOO) (OOO) (ONO) (ONN)
52
Hình 5.17 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 1a trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
Hình 5.18 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 1b trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
53
Hình 5.19 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 2a trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
Hình 5.20 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 2b trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
54
Hình 5.21 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 3a trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
Hình 5.22 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 3b trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
55
Hình 5.23 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 4a trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
Hình 5.24 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 4b trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
56
Hình 5.25 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 5a trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
Hình 5.26 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 5b trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
57
Hình 5.27 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 6a trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
Hình 5.28 Trình tự đóng ngắt mới của các khóa trên vùng 6b trong một chu kỳ đóng ngắt cho điều khiển chịu lỗi
58