Báo cáo Thiết kế bộ điều khiển cho mạch nghịch lưu 3 pha sử dụng phương pháp điều chế SVM ở chế độ độc lập

Thiết kế bộ điều khiển cho mạch nghịch lưu 3 pha sử dụng phương pháp điều chế SVMở chế độ độc lập 
Giảng viên h ư ớng dẫn: PGS.TS Trần Trọng Minh 
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Huy Hoàng : 20161680	 Nguyễn Hữu Hoàng Hải : 20161299 
 Ngô Quang Hà : 20161225 
Nội dung 
12/13/2021 
2 
1 
2 
Mô phỏng 
Thiết kế bộ điều khiển 
12/13/2021 
3 
Sơ đồ cấu trúc T-type inverter 
Hình 1.1. Cấu trúc T-type inverter 
Hình 1.2. Trạng thái van bán dẫn và 3 mức điện áp ra 
Phương pháp điều chế SVM 
12/13/2021 
1 
4 
Phân Chia Và Chọn Lựa Sector Cho Bộ Nghịch Lưu 3 pha 3 mức 
Hình 1.2. Các Vector điện áp nghịch lưu 3 mức 
Phương pháp điều chế SVM 
12/13/2021 
4 
5 
Cấu trúc thiết kế đối với chế độ nối l ư ới 
Ứng với các giá trị thu được ta xác định được vị trí vector điện áp đặt trong tam giác lớn 
Sec III 
Sec VI 
Sec V 
Sec II 
Sec IV 
Sec I 
Xác định hai hệ số m1, m2 là tỷ lệ hình chiếu của vector điện áp đầu ra mong muốn lên 2 vector cơ bản của góc phần sáu 
Ứng với các trường hợp ta biết được vị trí Vector điện áp đặt trong tam giác nhỏ. 
12/13/2021 
1 
6 
Trường hợp 
Tam giác 
1 
4 
2 
3 
12/13/2021 
1 
7 
Thuật toán điều chế SVM 
12/13/2021 
8 
Hình 1.3 Sơ đồ điều khiển tuyến tính phương pháp điều chế SVM cho bộ nghịch lưu 3 pha kiểu T chế độ độc lập 
2 
Cấu trúc điều khiển điều chế SVM chế độ độc lập 
SVM 
12/13/2021 
9 
2 
Hình 2.1 Sơ đồ thay thế mạch vòng dòng điện nghịch lưu 3 mức T-type trong chế độ độc lập 
3.1 Mạch vòng điều chỉnh dòng điện 
Trong đó là bộ điều khiển dòng điện, là mô hình phương pháp điều chế SVM, là suất điện động xoay chiều trong bộ biến đổi, là điện áp trên tụ lọc . 
12/13/2021 
10 
2 
Phương tr ì nh cân bằng điện á p mạch điện tương đương: 
Qua ph é p biến đổi CLAKE v à PARK ta được cấu tr ú c điều khiển trên tọa độ quay dq: 
12/13/2021 
11 
2 
Hình 2.2 Cấu trúc điều khiển dòng điện trong hệ tọa độ dq 
12/13/2021 
12 
2 
Hình 2.3 Mô tả toán học mạch vòng điều chỉnh dòng điện trên miền toán tử Laplace 
H à m truyền đạt thể hiện mối quan hệ giữa điện á p v à dòng điện đầu ra mạch nghịch lưu: 
(9) 
12/13/2021 
13 
2 
Mô h ì nh to á n học khâu điều chế độ rộng xung: 
Sử dụng bộ điều khiển PI : 
Hàm truyền hệ kín: 
C á c tham số bộ điều chỉnh cần đảm bảo băng thông mong muốn 1/Toc v à độ tắt dần  c . V à được viết dưới dạng h à m bậc hai dạng chuẩn như sau: 
12/13/2021 
14 
2 
Từ đ ó c á c hệ số của bộ điều chỉnh x á c định như sau: 
12/13/2021 
15 
2 
 mạch vòng điều chỉnh điện áp 
Hình 2.4 Mô tả toán học mạch vòng điều chỉnh điện áp trên miền toán tử Laplace 
12/13/2021 
2 
16 
H à m truyền vòng k í n của mạch vòng điều chỉnh điện á p: 
Giả thiết dẫn dắt theo h à m truyền khâu dao động bậc 2: 
Tham số bộ điều chỉnh được x á c định như sau: 
Trong đ ó : tần số dao động riêng. 
12/13/2021 
17 
3 
Thông số mô phỏng cho phương pháp điều chế SVM 
Tụ điện một chiều : 
Tụ điện một chiều : 
Điện cảm cuộn lọc : 
Tụ điện lọc : 
Tần số phát xung : 
Điện áp một chiều : 
Tham số bộ điều khiển dòng điện (Toc=Ts=0.0002): 
Tham số bộ điều khiển điện áp : 
 =1000 ) 
MÔ PHỎNG 
12/13/2021 
3 
18 
Kịch bản 1: So sánh chất lượng điện áp, tổng độ méo hài THD của hai phương pháp 
Chất lượng điện áp 
Chỉ số THD = 1.24% 
Điện áp trên 2 tụ DC 
Dạng điện áp sau lọc 
12/13/2021 
3 
19 
Kịch bản mô phỏng 2: Điện áp tham chiếu thay đổi từ sang tại 0.04s 
Điện áp sau lọc 
Điện áp dây đầu ra mạch nghịch lưu 
Điện áp trên hai tụ DC 
12/13/2021 
3 
20 
Kịch bản mô phỏng 2: Điện áp tham chiếu thay đổi từ sang tại 0.04s 
Đáp ứng giá trị thực và đặt cho từng thành phần dòng điện với bộ điều khiển tuyến tính. 
Đáp ứng giá trị thực và đặt cho từng thành phần điện áp với bộ điều khiển tuyến tính . 
12/13/2021 
3 
21 
Kịch bản mô phỏng 2: Điện áp tham chiếu thay đổi từ sang tại 0.04s 
Tổng méo hài THD của điện áp pha A 
12/13/2021 
3 
22 
Tải phi tuyến 
Kịch bản mô phỏng 3: Tải phi tuyến ( chỉnh lưu diode 3 pha) 
Mạch chỉnh lưu diode 3 pha 
12/13/2021 
3 
23 
Điện áp sau lọc LC với bộ điều khiển tuyến tính cho phương pháp điều chế SVM 
Điện áp Pha A và THD của phương pháp điều chế SVM 
12/13/2021 
3 
24 
Đáp ứng giá trị thực và đặt cho từng thành phần dòng điện. 
Đáp ứng giá trị thực và đặt cho từng thành phần điện áp. 
Trân trọng cảm ơn!