CHƯƠNG 2: KỸ THUẬT GIẢM ĐIỆN ÁP COMMON MODE CHO BIẾN TẦN NGUỒN ÁP SÁU PHA
2.4 Kết quả nghiên cứu
Các kỹ thuật điều khiển giảm điện áp common mod cho đề xuất cho hệ truyền động động cơ sáu pha đã được kiểm chứng, đánh giá thông qua mô phỏng bằng phần mềm Matlab/Simulink.
Các phương pháp điều khiển sau đây sẽ được đánh giá và so sánh:
1. Phương pháp kinh điển SIN PD_ CBPWM 2. Phương pháp RCMV 4S-CBPWM với VcomMid 3. Phương pháp RCMV 4S-CBPWM với VcomOpt 4. Phương pháp kinh điển SIN POD_ CBPWM
Thông số mô phỏng: Nguồn Vdc=350V; Động cơ không đồng bộ sáu pha SPIM với các thông số: 1HP, 220 V, 50 Hz, 4 poles, 1450 rpm. Rs = 10.1, Rr = 9.8546, Ls
= 0.833457 H, Lr = 0.830811 H, Lm = 0.783106H, J = 0.0088 kg.m2.
Điện áp common mode VcomI và VcomII được đo giữa vị trí trung tính tải BNL I và BNL II đến điểm giữa nguồn DC. Điện áp Vcom suy ra từ trung bình cộng của 2 CMV thành phần.
Kỹ thuật SIN PD_CBPWM sử dụng các sóng mang cùng pha cho BNL I và II. Kết quả mô phỏng Hình 2.10, cho thấy điện áp common mode Vcom thay đổi đến các giá trị đỉnh lớn nhất Vd/2.
(V)
500
voltage 0
lineVab -500
0.51 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 Time (s)
(V)
500
voltage 0
phase -500
Va
0.51 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 Time (s)
a. Đồ thị điện áp Pha và điện áp dây Va, Vab
(A) 2 isa isb isc isA isB isC
current
0
Stator -2 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
b. Đáp ứng dòng stator sáu pha ia, ib, ic, iA, iB, iC
(A)
5 is anpha
current
is beta 0
Stator
-5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Time (s)
c. Đáp ứng dòng stator bi ểu diễn trên hệ tọa độ αβ
(A)
10 isd
current
5 isq
Stator 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Time (s)
d. Đáp ứng dòng stator biểu diễn trên hệ tọa độ dq
Vcom1 (V)
Vcom2 (V)
Vcom (V)
500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s) 500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
e. Đồ thị điện áp common mode của BNL I, II ( vcomI;vcom II ), BNL 6 pha (
vcom ); Hình 2. 10: Kỹ thuật điều khiển Sin PD_CBPWM 2.4.2 Kỹ thuật SIN POD CBPWM
Kỹ thuật SIN POD CBPWM sử dụng các sóng mang cho BNL II dịch pha 1800 so với BNL I. Kết quả cho thấy trên Hình 2.11 giá trị điện áp common mode tức thời của kỹ thuật SIN POD_CBPWM giảm trong giới hạn Vcom(peak) = ± Vd / 6, mặc dù các điện áp common mode thành phần đạt giá trị đỉnh Vcom(peak)= ± Vd
/2.
(Vvoltage 0
phase -500
Va
0.51 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 Time (s)
(V)
500
voltage 0
Vab line -500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
a. Đồ thị điện áp Pha và điện áp dây Va, Vab
(A)
2 isa isb isc isA isB isC
current
0
Stator
-2 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51 Time (s)
b. Đáp ứng dòng stator sáu pha ia, ib, ic, iA, iB, iC
(A)
5 is anpha
current
is beta 0
Stator -5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Time (s)
c. Đáp ứng dòng stator biểu diễn trên hệ tọa độ αβ
(A)
10
isq
current
5
Stator 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Time (s)
d. Đáp ứng dòng stator biểu diễn trên hệ tọa độ dq
Vcom1 (V)
Vcom2 (V)
500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51
Time (s) 500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51
Time (s)
Vcom (V)
500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
e. Đồ thị điện áp common mode của BNL I, II ( vcomI;vcom II ), BNL 6 pha (
vcom ); Hình 2. 11: Kỹ thuật điều khiển Sin POD CBPWM 2.4.3 Kỹ thuật RCMV 4S-PWM với VcomMid
Kết quả Hình 2.12 cho thấy, giá trị CMV tức thời của kỹ thuật RCMV 4S- CBPWM giảm trong giới hạn Vcom(peak) = ± Vd /6. Khác với kỹ thuật RCMV POD CBPWM, phương pháp này đồng thời khống chế các điện áp common mode thành phần trong giới hạn Vcom(peak) = ± Vd /6.
Va phase voltage (V)
500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
(Vvoltage 0
Vab line -500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51 Time (s)
a. Đồ thị điện áp Pha Va, Điện áp dây Vab
(A)
2
current
0
Stator -2 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51 Time (s)
b. Đáp ứng dòng stator sáu pha ia, ib, ic, iA, iB, iC
(A)
5 is anpha
current
is beta 0
Stator -5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Time (s)
c. Đáp ứng dòng stator biểu diễn trên hệ tọa độ αβ
(A)
10 isd
current
5 isq
Stator
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Time (s)
d. Đáp ứng dòng stator biểu diễn trên hệ tọa độ dq
Vcom1 (V) 500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
Vcom2 (V)
Vcom (V)
500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51
Time (s) 500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51
Time (s)
e. Đồ thị điện áp common mode của BNL I và II ( vcomI;vcom II ),BNL 6 pha ( vcom ) Hình 2. 12: Kỹ thuật giảm common mod RCMV4S-CBPWM với CMV trung bình
Vcommid: ; 2.4.4 Kỹ thuật RCMV4S-CBPWM với VcomOpt
Kết quả trên Hình 2.13 cho thấy, giá trị điện áp common mode tức thời của kỹ thuật RCMV 4S-PWM với VcomOpt giảm trong giới hạn vcom (peak) = ±Vd/6 , đồng thời điện áp common mode thành phần cũng giảm trong giới hạn nêu trên,
vcomI,II (peak) = ±Vd /6 .
Vab line voltage (V) Va phase voltage (V)
500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
5 00
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 0.51
Time (s)
a. Đồ thị điện áp Pha Va, Điện áp dây Vab
(A) 2
current
0
Stator -2
0.51 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555 Time (s)
b. Đáp ứng dòng stator sáu pha ia, ib, ic, iA, iB, iC
(A) 5 is anpha
current is beta
0
Stator -5
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Time (s)
c. Đáp ứng dòng stator biểu diễn trên hệ tọa độ αβ
(A) 10 isd
current
5 isq
Stator 0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
Time (s)
d. Đáp ứng dòng stator biểu diễn trên hệ tọa độ dq
Vcom1 (V) 500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51
Time (s) Vcom2 (V)
(V)
500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51
Time (s) Vcom 500
0
-500 0.515 0.52 0.525 0.53 0.535 0.54 0.545 0.55 0.555
0.51
Time (s)
e. Đồ thị điện áp common mode của BNL I và II ( vcomI;vcom II ),BNL 6 pha ( vcom ) Hình 2. 13: Kỹ thuật giảm common mod RCMV4S-CBPWM với CMV trung bình
VcomOpt