MÔN CƠ SỞ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TÌM HIỂU VỀ BỘ NGHỊCH LƯU ĐIỀU KHIỂN THEO VECTOR KHÔNG GIAN (SVPWM)

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
MÔN CƠ SỞ ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT
TÌM HIỂU VỀ BỘ NGHỊCH LƯU ĐIỀU KHIỂN
THEO VECTOR KHƠNG GIAN (SVPWM)
GVHD: GV. NGUYỄN ĐỨC HƯNG
SINH VIÊN THỰC HIỆN:
NGUYỄN MẠNH TUẤN

1737055

LÊ MINH TIỆP

1733605

TRƯƠNG HỒNG HUY

1911266

ĐỒN ĐÌNH HUẤN

1835014


NỘI DUNG
I. TỔNG QUAN VỀ VECTOR KHÔNG GIAN
VÀ CÁC BỘ NGHỊCH LƯU
II. GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU
KHIỂN BẰNG VECTOR KHÔNG GIAN CHO
BỘ NGHỊCH LƯU

TỔNG QUAN VỀ VECTOR KHÔNG GIAN VÀ MỘT SỐ
BỘ NGHỊCH LƯU


Ví dụ, ta có đại lượng ba pha dạng cos như sau:

Vector không gian theo định nghĩa sẽ là:






• GIỚI THIỆU PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN BẰNG
VECTOR KHÔNG GIAN CHO BỘ NGHỊCH LƯU
Phương pháp điều chế vector không gian (Space Vector Modulation – hoặc
Space Vector PWM) xuất phát từ những ứng dụng của vector không gian
trong máy điện xoay chiều, sau đó được mở rộng triển khai trong các hệ thống
điện ba pha.
Phương pháp điều chế vector không gian và các dạng cải biến của nó có tính
hiện đại, giải thuật chủ yếu dựa vào kỹ thuật số và là các phương pháp được
sử dụng phổ biến nhất hiện nay trong lĩnh vực điện tử công suất liên quan đến
điều khiển các đại lượng xoay chiều ba pha như điều khiển truyền động điện
xoay chiều, điều khiển các mạch lọc tích cực, điều khiển các thiết bị cơng suất
trên hệ thống truyền tải điện.


Thành lập vector không gian:
Đối với nguồn áp ba pha cân bằng, ta ln
có phương trình sau:

ua (t) + ub (t) + uc (t) = 0
Và bất kỳ ba hàm số nào thỏa mãn
phương trình trên đều có thể chuyển sang
hệ tọa độ 2 chiều vng góc. Ta có thể
biểu diễn phương trình trên dưới dạng 3
vector gồm: [ua 0 0]T trùng với trục x,
vector [0 ub 0]T lệch một góc 120o và
vector [0 0 uc]T lệch một góc 240o so với
trục x như hình sau đây.

Sơ đồ bộ biến tần nghịch lưu áp 6 khóa (MOSFETs hoặc
IGBTs)

 

Biễu diễn vector không gian trong hệ tọa độ x-y


• Phương trình điện áp dây (trị biên độ) theo các trạng thái của các
khóa.

Với n = 0, 1, 2...6, ta thành lập được 6 vector không gian V1 – V6 và 2
vector 0 là V0 và V7 như hình sau:


• Đối với phương pháp điều rộng xung vector không gian, bộ nghịch lưu được xem
như là một khối duy nhất với 8 trạng thái đóng ngắt riêng biệt từ 0 đến 7. ( trạng
thái đóng là 0 và trạng thái ngắt là 1) như sau:

•

V0 = [0 0 0]

V4 = [0 1 1]

V1 = [1 0 0]

V5 = [0 0 1]

V2 = [1 1 0]

V6 = [1 0 1]

V3 = [0 1 0]

V7 = [1 1 1]

Giá trị điện áp các trạng thái đóng ngắt và vector khơng gian tương ứng


• Các bước điều khiển bằng phương pháp vector không gian
• Bước 1: Xác định trạng thái (vector chuẩn) của mạch nghịch lưu
Bằng 3 nhánh van ta có 8 trạng thái logic (do NLNA không cho phép ngắn mạch nguồn vào một
chiều, không hở mạch pha đầu ra). Ta qui ước, trạng thái logic 1 tương ứng van nhánh trên
nối với cực (+); trạng logic 0 tương ứng van nhánh dưới nối với cực (-) nguồn một chiều.
Có 8 trạng thái: 2 trạng thái không (u0, u7) và 6 trạng thái tích cực (u1 đến u6)



• Bước 3: Tính tốn thời gian (hoặc hệ số điều chế) thực hiện hai vector chuẩn

trong mỗi chu kỳ điều chế Ts.
• Vector điện áp đặt us sẽ được tổng hợp từ hai vector biên trong khoảng thời gian
T1, T2. Thời gian còn lại (Ts – T1 –T2) thực hiện vector không.



• Giản đồ đóng ngắt các khóa để tạo ra vector vs trong từng sector: