Simulink để mô phỏng bộ đia6ù khiển nghịch lưu ba pha theo phương pháp điều chế độ rộng xung

- 1 -
Ứng dụng Matlab - Simulink để mô phỏng bộ điều khiển nghịch lưu cầu ba
pha theo phương pháp điều chế độ rộng xung (03-10-2009 10:37:58)
Với đặc điểm cấu trúc đơn giản và giá thành thấp, động cơ không đồng bộ (ĐCKĐB) được sử dụng ngày càng nhiều trong
các hệ thống truyền động điện công nghiệp. Như chúng ta đã biết, một ĐCKĐB hoạt động ở tốc độ định mức khi nó được
cung cấp điện áp định mức và mang tải định mức.
Tuy nhiên trong các ứng dụng thực tế hầu hết các động cơ không làm việc với tốc độ không đổi, với các ứng dụng mà tốc độ động cơ phải
thay đổi liên tục theo đặc tính của tải, thì việc chủ động điều khiển được tốc độ động cơ là rất quan trọng. So với động cơ điện một chiều,
việc điều khiển tốc độ ĐCKĐB gặp nhiều khó khăn do đặc điểm thông số của ĐCKĐB là các đại lượng biến đổi theo thời gian, cũng như cấu
trúc của ĐCKĐB so với động cơ một chiều.
Hiện nay, trong các hệ truyền động sử dụng ĐCKĐB, để thay đổi tốc độ người ta sử dụng một số phương pháp như thay đổi điện trở phụ
roto, thay đổi điện áp stato thay đổi số đôi cực p, thay đổi tần số điện áp stato [1]. Tốc độ của ĐCKĐB tỉ lệ trực tiếp với tần số nguồn cung
cấp. Do đó, nếu thay đổi tần số của nguồn cung cấp cho động cơ thì sẽ thay đổi được tốc độ của động cơ. Tuy nhiên việc thay đổi tần số
lưới điện cấp cho động cơ là không thể, chính vì lý do này mà khái niêm về bộ biến đổi tần số trong điều khiển tốc độ ĐCKĐB ra đời
Variable Frequency Drive (VFD)
VFD không chỉ có khả năng thay đổi tốc độ động cơ mà còn giúp giảm năng lượng tiêu thụ của hệ thống. Có nhiều hệ thống mà năng
lượng tiêu thụ của hệ tỉ lệ bậc ba, bậc bốn với tốc độ của động cơ như quạt gió, máy bơm... Ví dụ: một máy bơm ly tâm khi tốc độ giảm
20% thì năng lượng tiêu thụ giảm tới 50% [4].
Trong một thiết bị VFD thì khâu quan trọng nhất chính là khâu biến đổi từ nguồn điện một chiều thành nguồn điện xoay chiều hai hoặc ba
pha với tần số của nguồn tạo ra có thể thay đổi được. Khâu này được gọi là nghịch lưu (hình 1). Để một bộ VFD làm việc như mong muốn
thì việc điều khiển khâu nghịch lưu làm việc như thế nào là vô cùng quan trọng. Một số tài liệu [1], [2] chỉ ra phương pháp tốt nhất để điều
khiển khâu nghịch lưu là phương pháp điều chế độ rộng xung Pulse Width Modulation ( PWM ).
Để chứng minh điều này, tác giả sử dụng công cụ Matlab-Simulink để tiến hành mô phỏng bộ điều khiển nghịch lưu cầu ba pha theo
phương pháp điều chế độ rộng xung.
Phần còn lại của bài báo được bố cục như sau : Nguyên lý của phương pháp PWM được trình bày ở phần 2; thuật toán điều chế và kết quả
Hình 1. Sơ đồ nghịch lưu 3 pha nguồn áp hình cầu