CASCADE 3.1 SƠ ĐỒ CẤU TRÚC:
4.3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG:
Việc mô phỏng sẽ được thực hiện bằng simulink của Matlab và được thiết kế theo các thông số của động cơ như sau:
Công suất định mức : Pđm =900W Điện áp định mức : Uđm=220V Điện trở stator : Rs=4.3Ω Điện cảm stator dọc trục d :Lsd=0.027H Điện cảm stator dọc trục q :Lsq=0.067H Số đôi cực :p=2 Moment quán tính :J=0.00179kgm2 Từ thông :ψp =0.272Wb Moment tải định mức :Mt=2Nm Kết quả mô phỏng:
Các kết quả mô phỏng dưới đây thu được khi khảo sát hệ thống ở trạng thái xác lập với các thông số động cơ ở trên.
Việc khảo sát thực hiện khi cho moment tải biến đổi theo thời gian và không có tín hiệu hồi tiếp khi điều khiển như dưới đây:
Trong đó, chi tiết của khối cascade inverter 5 level được thực hiện bởi công cụ simulink của matlab như sau:
Chi tiết biến tần bậc 5 dạng cascade
Giả sử giá trị đặt của moment tải Mt biến đổi theo thời gian như sau:
Hình 52. Giá trị đặt của momen tải Mt
Các đáp ứng ngõ ra thu được từ mô phỏng:
Hình 53. Đáp ứng moment điện Me
Hình 55. Đáp ứng dòng điện isd, isq
Hình 57. Đáp ứng dòng điện 3 pha stator ia, ib, ic.
Nhận xét:
Từ các kết quả thu được ta nhận thấy:
• Các đáp ứng ngõ ra khi ở trạng thái xác lập có mức độ dao động thấp khi moment tải biến đổi theo thời gian.
• Tại thời điểm moment tải biến đổi thì :
_ Các đáp ứng ngõ ra cũng biến đổi theo, và thời gian tiến tới xác lập ngắn.
_ Độ vọt lố của các đáp ứng ngõ ra cũng thấp.
Do đó, biến tần đa bậc điều khiển theo kỹ thuật đa điều chế mà cụ thể là biến tần 5 bậc dạng cascade điều khiển theo kỹ thuật đa điều chế đơn sóng mang SMM về cơ bản có thể cung cấp cho tải ( ví dụ như động cơ đồng bộđã khảo sát) với các đáp ứng thu được có mức độ ổn định tương đối tốt.
KẾT LUẬN
Luận án đã thực hiện được một số nội dung sau:
•Tìm hiểu nguyên tắc điều khiển của kỹ thuật đa điều chế cho biến tần đa bậc.
•Tìm hiểu nguyên tắc điều khiển của kỹ thuật đa điều chế đơn sóng mang SMM cho biến tần đa bậc.
•Xây dựng hệ thống điều khiển cho biến tần bậc 5 dạng cascade bằng kỹ thuật đa điều chế đơn sóng mang SMM và có xây dựng mô phỏng bằng công cụ simulink của matlab.
•Xây dựng giải thuật điều chế cơ bản để cho tổn hao trên các linh kiện đóng cắt tương đối cân bằng hơn. Đây chính là xây dựng giải thuật chọn lựa bộ mẫu điều chế.
•Khảo sát tính ổn định của các đáp ứng ngõ ra của động cơ đồng bộ kích thích nam châm vĩnh cửu ở trạng thái xác lập khi sử dụng biến tần đa bậc. Và việc mô phỏng cũng được xây dựng bằng Matlab.
Qua khảo sát lý thuyết, mô phỏng minh họa và kết quả thu được từ Matlab cho thấy:
•Điện áp ngõ ra của biến tần đa bậc được cải thiện tốt hơn so với biến tần 2 bậc do điện áp sin ở ngõ ra là sự tổng hợp của nhiều cấp điện áp.
•Kỹ thuật đa điều chế MM nói chung và cụ thể là kỹ thuật đa điều chế đơn sóng mang SMM có nhiều thuận lợi cho việc điều khiển biến tần đa bậc do thông qua việc điều khiển các bộ mẫu điều chế.
•Kỹ thuật SMM có thể được hỗ trợ điều khiển thông qua kỹ thuật số do các mẫu điều chế mang các giá trị 0 và 1.
•Giải thuật chọn lựa các bộ mẫu điều chế để cân bằng tổn hao trên các linh kiện đóng cắt tuy làm cho việc cân bằng tổn hao có cải thiện hơn so với khi chưa sử dụng giải thuật, nhưng vấn đề vẫn chưa hoàn thiện do chưa giải quyết được trên toàn bộ các linh kiện đóng cắt mà chỉ có thể trên từng cặp linh kiện riêng lẻ.
Hướng phát triển của đề tài:
Xây dựng một giải thuật chọn lựa bộ mẫu điều chế mới hỗ trợ cho kỹ thuật SMM để có thể cải thiện việc cân bằng tổn hao trên toàn bộ các linh kiện đóng cắt. Giải thuật này dựa trên cơ sở là chỉ có tối đa 1 trạng thái đóng cắt thay đổi
trạng thái ở tại một thời điểm , kể cả tại thời điểm chuyển đổi bộ mẫu điều chế theo giải thuật.