CHƯƠNG 5: THIẾT KẾ XÂY DỰNG HỆ THỐNG THỰC NGHIỆM BỘ BIẾN ĐỔI MMC
5.3 Kết quả thực nghiệm
Kết quả kiểm tra quá trình phát xung ra của FPGA và Driver cấp cho SM1 của pha A được thể hiện ở Hình 5.18.
Hình 5.18 Mẫu xung ra của FPGA và Drive cấp cho IGBT
Ở Hình 5.18 là mẫu xung kiểm tra sự hoạt động của FPGA và Driver. Kết quả kiểm tra cho thấy xung từ FPGA và Driver không có độ trễ và có dạng chuẩn xung vuông. Quá trình kiểm tra với các Driver khác cũng được thực hiện tương tự và cho ra kết quả tương tự. Điều này chứng tỏ các phần tử mạch lực của hệ thống đã hoạt động ổn định và sẵn sàng để thực hiện các thuật toán điều chế đề xuất.
5.3.1 Kết quả thực nghiệm phương pháp điều chế PWM cho MMC
Hình 5.19 Hình dạng điện áp nhánh trên và nhánh dưới pha A
120
Chương 5: Thiết kế xây dựng hệ thống thực nghiệm bộ biến đổi MMC
Hình 5.20 Hình dạng điện áp trên tải xoay chiều của pha A, B, C
Hình 5.21 Hình dạng dòng điện trên tải xoay chiều của pha A, B, C
Hình 5.22 Hình dạng điện áp trên tụ điện của SM1 pha A, B, C
Hình 5.23 Hình dạng dòng điện vòng pha A, B, C
Chương 5: Thiết kế xây dựng hệ thống thực nghiệm bộ biến đổi MMC
Nhận xét: Các kết quả thực nghiệm khi thực hiện phương pháp điều chế PSPWM cho thấy rằng, BBĐ MMC hoạt động tốt với nguyên lý điều chế PSPWM. Hình 5.19 là điện áp của nhánh trên và nhánh dưới Pha A. Hình 5.20 là điện áp xoay chiều đầu ra của các pha A, B, C. Kết quả cho thấy điện áp ra có 7 mức, các mức được thực hiện rõ ràng, quá điện áp sinh ra khi các khoá chuyển mạch là không đáng kể đã chứng tỏ được tính chính xác của quá trình điều chế PWM cho khi thực nghiệm so với các kết quả mô phỏng đạt được. Dòng điện đầu ra trên tải các pha A, B, C được thể hiện như Hình 5.21. Kết quả cho thấy dòng điện có dạng sin đáp ứng so với yêu cầu của quá trình điều chế. Hình 5.22 là kết quả điện áp tụ trên các SM1, SM3, SM5 của pha A. Hình ảnh cho thấy biên độ dao động các tụ điện là 2V tương ứng với 3% giá trị định mức và đây là kết quả phù hợp với yêu cầu đặt ra.
5.3.2 Kết quả thực nghiệm phương pháp điều chế NLM cho MMC
Hình 5.24 Hình dạng điện áp nhánh trên và nhánh dưới pha A
Hình 5.25 Hình dạng điện áp trên tải xoay chiều của pha A, B, C
122
Chương 5: Thiết kế xây dựng hệ thống thực nghiệm bộ biến đổi MMC
Hình 5.26 Hình dạng dòng điện trên tải xoay chiều của pha A, B, C
Hình 5.27 Hình dạng điện áp trên tụ điện của SM1 pha A, B, C
Hình 5.28 Hình dạng dòng điện vòng pha A, B, C
Nhận xét: Các kết quả thực nghiệm khi thực hiện phương pháp điều chế MMC cho thấy rằng, BBĐ MMC hoạt động tốt với nguyên lý điều chế NLM. Hình 5.24 là điện áp của nhánh trên và nhánh dưới Pha A. Hình 5.25 là điện áp xoay chiều đầu ra của các pha A, B, C. Kết quả cho thấy điện áp nhánh có 7 mức, các mức được thực hiện rõ ràng, quá điện áp sinh ra khi các khoá chuyển mạch là không đáng kể. Điện áp đầu ra của MMC có 13 mức theo đúng nguyên lý của NLM cải tiến đã chứng tỏ được tính chính xác của quá trình điều chế NLM cho MMC khi thực nghiệm so với các kết quả mô phỏng đạt được. Dòng điện đầu ra trên tải các pha A, B, C được thể hiện như Hình 5.26. Kết quả cho thấy dòng điện có dạng sin đáp ứng so với yêu cầu của quá trình điều chế. Hình 5.27 là kết quả điện áp tụ trên các SM1, SM3, SM5
Chương 5: Thiết kế xây dựng hệ thống thực nghiệm bộ biến đổi MMC
của pha A. Hình ảnh cho thấy biên độ dao động các tụ điện là 14V tương ứng với 20% giá trị định mức và đây là kết quả cao hơn so với phương pháp PSPWM, tuy nhiên điện áp tụ hoạt động ổn định và quá điện áp xuất hiện không đáng kể và phù hợp với yêu cầu đặt ra.
5.3.3 Kết quả thực nghiệm phương pháp điều chế SVM cho MMC
Hình 5.29 Hình dạng điện áp nhánh trên và nhánh dưới pha A
Hình 5.30 Hình dạng điện áp xoay chiều đầu ra của pha A, B, C
Hình 5.31 Hình dạng dòng điện trên tải xoay chiều của pha A, B, C
124
Chương 5: Thiết kế xây dựng hệ thống thực nghiệm bộ biến đổi MMC
Hình 5.32 Hình dạng điện áp trên tụ điện của SM1 pha A, B, C
Hình 5.33 Hình dạng dòng điện vòng pha A, B, C
Nhận xét: Các kết quả thực nghiệm khi thực hiện phương pháp điều chế SVM cho thấy rằng, BBĐ MMC hoạt động tốt với nguyên lý điều chế SVM. Hình 5.29 là điện áp của nhánh trên và nhánh dưới Pha A. Hình 5.30 là điện áp xoay chiều đầu ra của các pha A, B, C. Kết quả cho thấy điện áp nhánh có 7 mức, các mức được thực hiện rõ ràng, quá điện áp sinh ra khi các khoá chuyển mạch là không đáng kể. Điện áp đầu ra của MMC có 13 mức theo đúng nguyên lý của SVM khi thực hiện quy luật chọn hệ số k như thuật toán đề xuất, điều này đã chứng tỏ được tính chính xác của quá trình điều chế SVM cho MMC khi thực nghiệm so với các kết quả mô phỏng đạt được. Dòng điện đầu ra trên tải các pha A, B, C được thể hiện như Hình 5.31 có dạng sin, đáp ứng so với yêu cầu của quá trình điều chế. Hình ảnh cho thấy biên độ dao động các tụ điện là 9V tương ứng với 13% giá trị định mức và đây là kết quả cao hơn so với phương pháp PSPWM, tuy nhiên điện áp tụ hoạt động ổn định và quá điện áp xuất hiện không đáng kể và phù hợp với yêu cầu đặt ra. Hình 5.33 là kết quả của dòng điện vòng các pha A, B, C.