NGHỊCH LƯU ĐẤU LƯỚI ĐTCS

Đề tài: Thiết kế mạch vòng điều khiển dòng điện nghịch lưu nguồn áp
DC/AC một pha nối lưới (Phương pháp điều chế lưỡng cực, cấu trúc bộ
điều
chỉnh
dòng
điện
kiểu
PI)

NHÓM:

Nguyễn Trọng Thắng

MSSV: 20122480 – TĐH 05 – k57

Nguyễn Bá Cảnh

MSSV: 20121290 - TĐH 04 – k57

GVHD: Vũ Hoàng Phương


NỘI DUNG THIẾT KẾ

Sơ đồ mạch lực và yêu cầu công nghệ
Tính toán thông số mạch lực
Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện
Mô phỏng với phần mềm matlab
Đánh giá kết quả mô phỏng

I. SƠ ĐỒ MẠCH LỰC VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ

 Nghịch lưu đấu lưới tức là truyền tải công suất từ nguồn một chiều sang lưới và ngược lại. ( Có
bao nhiêu công suất bên nguồn DC sẽ đưa hết sang nguồn AC trên lưới )

 Sơ đồ mạch lực chúng ta sẽ sử dụng IGBT hoặc MOSFET
 Điều khiển mở van sẽ là điều chế độ rộng xung PWM lưỡng cực:
 Hai cặp van S1/S2 và S3/S4 được điều khiển bởi hai tín hiệu PWM có trạng thái phủ định
nhau.



Chúng ta sẽ tạo tín hiệu PWM bằng cách so sánh tín hiệu điều chế m = M sin(wt) với tín hiệu
sóng mang up-down continuous.


I. SƠ ĐỒ MẠCH LỰC VÀ YÊU CẦU CÔNG NGHỆ



Yêu cầu để mở được van mà S1 và S4 không cùng dẫn thì chúng ta sẽ cho tín hiệu PWM
và PWM đảo đi qua khâu dead time để các van bán dẫn có thể phục hồi trạng thái. (với
van có dòng nhỏ hơn 100A thì td = 3 us)


II. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ MẠCH LỰC

Thông số mạch lực: Udc = 300V
Tải mạch nghịch lưu: R = 5 Ω, L = 2 mH
Tần số phát xung mạch nghịch lưu: fs = 5 kHz

Tần số cơ bản đầu ra mạch nghịch lưu: f = 50 Hz


II. TÍNH TOÁN THÔNG SỐ MẠCH LỰC


Vậy chúng ta sẽ chọn loại MOSFET 300V – 100A APT30M30B2LL


III.Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện

Phương trình cân bằng điện áp của sơ đồ mạch điện:


III.Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện

Mô tả toán học mạch vòng điều khiển dòng điện

 

Đối tượng điều khiển là:

Trường hợp 1:Sử dụng bộ điều chỉnh PI có cấu trúc theo:
GPI = = KP +
Điểm không của bộ điều chỉnh GPI (s) được lựa chọn bằng điểm cực của đối tượng Gi (s)
Tz = T =

-4
= 0.002/5 = 4 . 10 (s)

III.Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện


Hàm truyền kín của mạch vòng điều khiển khi có sự tham gia của bộ điều khiển PI (coi U L là nhiễu và sẽ được triệt tiêu nhờ thành phần tích phân của
bộ điều khiển dòng điện)

2

s

2

s

s

Đây là hàm truyền chuẩn bậc hai có dạng:

2

s

1
s

Vậy

Ts

III.Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện



 

Tp = 1/(5000 . 5) = 4 . 10

GPI (s) = 10 +

-4

thay vào biểu thức GPI (s) ta có:


III.Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện
Sau khi xác định được tham số cho bộ điều chỉnh dòng điện, cần phải đánh giá ảnh hưởng nhiễu do U L tác động lên mạch vòng
dòng điện với các tham số bộ điều chỉnh đã được xác định.

_

Do ta chọn Tz = T nên hàm truyền đạt giữa điện áp
lưới và dòng điện đầu ra là:

s

UL

s

III.Tổng hợp mạch vòng điều chỉnh dòng điện

Ta lấy giới hạn của

 

, nghĩa là thay đổi của điện áp lưới

không ảnh hưởng đến dòng điện đầu ra với các tham số được chọn T d và Tz

ở trên


IV. Mô phỏng với phần mềm matlab
Cấu trúc của nghịch lưu đấu lưới:


IV. Mô phỏng với phần mềm matlab

Mạch lực

+


IV. Mô phỏng với phần mềm matlab

Lưới điện và tải RL

IV. Mô phỏng với phần mềm matlab

Mạch tạo PWM

Vòng khóa pha


IV. Mô phỏng với phần mềm matlab
Kết quả mô phỏng với lượng đặt dòng điện thay đổi từ 20A đến 30A sau thời gian 0.01s


V. Đánh giá kết quả mô phỏng

Như vậy khi lượng đặt dòng điện thay đổi thì dòng điện đầu ra tải cũng đã thay đổi theo đúng yêu cầu.


THANKS FOR WATCHING