2.1 Phương án 1: triệt bỏ hồn tồn điện áp common mode
Phương án này áp dụng cho hệ thống biến tần điều tốc động cơ dạng diode kẹp được trình bày trên hình 1. Ở đây sử dụng phương thức điều chế dạng SPWM. Đầu tiên lấy hai trong ba tín hiệu điều chế ví dụ Vm1 và Vm2 so sánh với tín
hiệu sĩng mang tam giác, sau đĩ lấy hiệu số giữa chúng (V1
và V2) để tạo ra tín hiệu PWM cho pha mẫu. Giải thuật này thực hiện tương tự trên cho hai pha cịn lại. Nghĩa là việc điều chế dựa theo các phương trình sau:
( )tV V Vm1 = ref.sinω ; ( 2 /3) sin . 1 =V ωt− π Vm ref ; ( 2 /3) sin . 1 =V ωt+ π Vm ref (4.1) Va = V1 – V2; Vb = V2 – V3; Vc = V3 – V1
Điều này dẫn đến điện áp C.M:
Vsn =(Va+Vb+Vc)/3=[(V1-V2)+(V2-V3)+(V3-V1)]/3=0 (4.2)
Mơ phỏng trên chương trình MATLAB, sĩng dạng điện
Như vậy rõ ràng trong phương thức này điện áp C.M đã bị triệt tiêu hồn tồn nhưng sĩng hài ngõ ra tăng cao hơn rất nhiều so với lúc chưa triệt giảm C.M (theo [9]).
(a)
(b)
Hình 2: Sĩng dạng điện áp của pha–tâm nguồn DC; điện áp của pha-pha và điện áp C.M trong:
(a) SPWM truyền thống
Tĩm tắt luận văn tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ
2.2. Phương án 2: triệt bỏ một phần điện áp C.M
Dựa trên hình 1, ta thấy vng được xác định bởi các
thơng số bên ngồi ngõ vào, nên để giảm bớt điện áp C.M, người ta chú trọng đến việc giảm thiểu vsn. Chiến lược này dựa trên cơ sở xây dựng vector khơng gian điện áp chỉ phối hợp giữa 19 vector điện áp mà các vector này chỉ tạo ra vsn
thấp hơn Vdc/6. Điều này đồng nghĩa với, tám vector điện áp tạo ra vsn lớn hơn Vdc/6 sẽ bị loại bỏ, đĩ chính là các vector được tạo nên bởi những tổ hợp: (1, 1, 0), (1, 0, 1), (0, 1, 1), (−1, −1, 0), (−1, 0, −1), (0, −1, −1), (1, 1, 1), (−1, −1, −1).
Hình 3: Giản đồ vector điện áp của bộ nghịch lưu áp 3 bậc Các tổ hợp này được loại trừ ra trong phương thức
phát sinh thêm một lượng hài nào ở ngõ ra VSI vì cĩ thể thay thế 8 vector này bằng 8 vector redundant tương ứng. Bởi vậy, khơng hề cĩ giới hạn trong việc tạo ra vector khơng gian điện áp như ở phương án 1, do đĩ sĩng dạng điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu khơng hề bị suy giảm chất lượng.
Hình 4: Kết quả mơ phỏng với phương thức triệt giảm C.M Qua thực nghiệm cho thấy việc sử dụng bộ nghịch lưu NPC với phương thức PWM được đề xướng đã làm cho đỉnh
Tĩm tắt luận văn tốt nghiệp GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ
với phương thức NPC truyền thống. Phương án này đã được minh hoạ trên mơ phỏng và thực nghiệm với kết quả như trên hình 4. Cụ thể qua thực nghiệm đo được điện áp đỉnh C.M với tâm nguồn DC là 90V (theo [10]).
2.3. Nhận xét
Qua hai phương thức vừa đề cử, một lần nữa minh chứng:”Điện áp C.M cĩ thể hồn tồn bị triệt tiêu hay chỉ loại bỏ một phần tuỳ thuộc vào dạng biến tần sử dụng trong hệ điều khiển tốc độ động cơ điện. Khơng hề cĩ một dạng biến tần nào tối ưu về mọi mặt mà chỉ cĩ việc sử dụng bộ biến tần sao cho phù hợp nhất với các yêu cầu đặt ra”.