Giáo trình Điện tử công suất (Nghề Cơ điện tử - Trình độ trung cấp) – CĐ Kỹ thuật Công nghệ BR–VT

BM/QT10/P.ĐTSV/04/04
Ban hành lần: 3

ỦY BAN NHÂN DÂN TỈNH BÀ RỊA - VŨNG TÀU
TRƯỜNG CAO ĐẲNG KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ BR-VT

GIÁO TRÌNH
ĐIỆN TỬ CƠNG SUẤT
NGHỀ CƠ ĐIỆN TỬ
TRÌNH ĐỘ TRUNG CẤP
(Ban hành kèm theo Quyết định số:
/QĐ-CĐKTCN ngày…….tháng….năm
................... của Hiệu trưởng Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR – VT)

BÀ RỊA – VŨNG TÀU, NĂM 2020


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được phép
dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu
lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

LỜI GIỚI THIỆU
Để thực hiện biên soạn giáo trình đào tọa nghề Cơ điện tử ở trình độ Cao đẳng và trung
cấp, giáo trình điện tử cơng suất là một trong những giáo trình mơn học được biên soạn
theo chương trình của Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BR-VT. Nội dung biên
soạn ngắn gọn, dễ hiểu, tích hợp kiến thức và kỹ năng chặc chẽ nhau.
Giáo trình cập nhật những kiến thức mới có liên quan đến nội dung chương trình đào
tạo và mục tiêu đào tạo có tính thực tiễn cao. Nội dung giáo trình được biên soạn với
lượng thời gian đào tạo 75 giờ gồm có:

- Bài 1: Tổng quan về PSIM
- Bài 2: Khảo sát mạch chỉnh lưu ba pha không điều khiển
- Bài 3: Khảo sát mạch chỉnh lưu có điều khiển.
- Bài 4: Khảo sát bộ biến đổi điện áp xoay chiều
- Bài 5: Khảo sát bộ biến đổi điện áp một chiều
- Bài 6: Nghịch lưu 1 pha
- Bài 7: Biến Tần
Trong quá trình sử dụng giáo trình, tùy theo yêu cầu và khoa học công nghệ phát
triển mà có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung thêm kiến thức mới. Giáo trình chia
ra các bài ứng với từng linh kiện và các mạch ứng dụng của linh kiện đó.
Mặc dù đã cố gắng biên soạn để đáp ứng được mục tiêu đào tạo nhưng cũng không
tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy, cơ, bạn
đọc và các em học sinh, sinh viên để hiệu chỉnh cho giáo trình hồn thiện hơn. Các
ý kiến đóng góp xin gửi về Khoa Điện Trường Cao đẳng Kỹ thuật Công nghệ BRVT.
BR-VT, ngày 18 tháng 7 năm 2020
Biên soạn
Chủ biên
Trương Thiện Quân

2


MỤC LỤC
TRANG
Lời giới thiệu ...................................................................................................................2
bài 1: tổng quan về psim ..................................................................................................6
1. Cài đặt psim ............................................................................................................6
2. Giới thiệu psim .....................................................................................................10
3. Giới thiệu simview ................................................................................................ 11
3.1 file menu.......................................................................................................11

3.2 edit menu ......................................................................................................12
3.3 axis menu .....................................................................................................12
3.4 screen menu ..................................................................................................13
3.5 measure menu .............................................................................................. 17
3.6 analysis menu ............................................................................................... 18
3.7 view menu ....................................................................................................18
3.8 option menu ..................................................................................................19
3.9 label menu ....................................................................................................19
3.10 settings menu ................................................................................................ 20
3.11 exporting data ............................................................................................... 20
4. Các thông báo lỗi ..................................................................................................20
5. Các linh kiện điện tử công suất .............................................................................20
Bài 2: Khảo sát mạch chỉnh lưu ba pha khơng điều khiển ............................................32
1. Chỉnh lưu ba pha hình tia .....................................................................................32
1.1 Tổng quan mạch chỉnh lưu hình tia ................................................................ 32
1.2 Khảo sát mạch chỉnh lưu ba pha hình tia. .......................................................33
2. Chỉnh lưu ba pha hình cầu ...................................................................................37
2.1 tổng quan mạch chỉnh lưu hình cầu ................................................................ 37
2.2 khảo sát mạch chỉnh lưu ba pha hình cầu. ......................................................38
bài 3: khảo sát mạch chỉnh lưu có điều khiển. .............................................................. 45
1. Khảo sát mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ. ..................................................................45
2. Chỉnh lưu hai pha nửa sóng...................................................................................47
3. Chỉnh lưu cầu một pha .......................................................................................... 48
4. Chỉnh lưu tia ba pha nửa sóng ...............................................................................51
5. Chỉnh lưu cầu bán điều khiển ................................................................................53
bài 4: khảo sát bộ biến đổi điện áp xoay chiều .............................................................. 57
1. Bộ biến đổi điện áp xoay chiều một pha tải R. .....................................................57
2. Trường hợp tải thuần cảm (tải L) ..........................................................................58
3. Trường hợp tải RL.................................................................................................59
Bài 5: Khảo sát bộ biến đổi điện áp một chiều .............................................................. 63

1. Bộ giảm áp ............................................................................................................63
2. Bộ tăng áp..............................................................................................................66

3


Bài 6: Nghịch lưu 1 pha .................................................................................................69
1. Định nghĩa ............................................................................................................69
2. Phân loại ................................................................................................................69
3. Nghịch lưu dùng IGBT .........................................................................................69
3.1 Nghịch lưu dòng một pha. .............................................................................69
3.2 Bộ nghịch lưu áp một pha ...............................................................................71
Bài 7: Biến tần ...............................................................................................................75
1. Khái niệm ..............................................................................................................75
2. Phân loại ...............................................................................................................75
2.1 Phân loại theo phương pháp biến đổi ........................................................... 75
2.2 Phân loại theo nguồn ra:...............................................................................75
2.3 Phân loại theo phương pháp điều khiển: ......................................................75
2.4 Phân loại theo nguồn cấp vào ......................................................................75
3. Các thông số của biến tần .....................................................................................75
4. Cài đặt và đấu nối .................................................................................................77
4.1 Đấu nối biến tần .............................................................................................. 78
4.2 Cài đặt biến tần (lập trình cho biến tần).......................................................... 81
Tài liệu tham khảo .........................................................................................................87

4


GIÁO TRÌNH MƠ ĐUN
Tên mơ đun: Điện tử cơng suất

Mã mơ đun: MĐ 17
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: mơn học được bố trí sau khi học xong các mơn học mơ đun sau: An tồn lao
động, Kỹ thuật điện, Đo lường điện - điện tử, Kỹ thuật điện tử, Thiết kế và chế tạo mạch
điện tử, Kỹ thuật xung - số, Kỹ thuật cảm biến
- Tính chất: là mơn học chun mơn bắt buộc.
- Ý nghĩa và vai trị của môn học/mô đun:
Mục tiêu của môn học/mô đun:
- Về kiến thức:
+ Mô tả được đặc trưng và những ứng dụng chủ yếu của các linh kiện Diode, Mosfet,
DIAC, TRIAC, IGBT, SCR, GTO.
+ Giải thích được dạng sóng vào, ra ở bộ biến đổi AC-AC.
+ Giải thích được nguyên lý làm việc, tính tốn những bộ biến đổi DC-DC
- Về kỹ năng:
+ Vận dụng được các kiến thức về cấu tạo và nguyên lý hoạt động của mạch tạo xung
và biến đổi dạng xung.
+ Lắp đặt được các mạch chỉnh lưu một pha, ba pha có điều khiển và khơng điều khiển.
+ Vận dụng được các loại mạch điện tử công suất trong thiết bị điện công nghiệp.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
Người học có khả năng làm việc độc lập hoặc làm nhóm, có tinh thần hợp tác, giúp đỡ
lẫn nhau trong học tập và rèn luyện, có ý thức tự giác, tính kỷ luật cao, tinh thần trách
nhiệm trong công việc.
Nội dung của mô đun:

5


BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ PSIM
Giới thiệu:
Psim do hãng Powersim Inc sản xuất,là phần mềm mô phỏng được thiết kế đặc biệt để

mô phỏng các mạch điện tử công suất, các hệ truyền động điện, với khả năng mô
phỏng nhanh, giao diện thân thiện dễ sử dụng và phân tích dạng sóng tốt. Psim là cơng
cụ mơ phỏng mạnh mẽ cho việc phân tích các bộ biến đổi điện tử công suất, nghiên
cứu các hệ thống truyền động điện.
Mục tiêu:
- Kiến thức
+ Biết cài đặt và sử dụngphần mềm ứng dụng PSIM .
+ Nắm được các ký hiệu các linh kiện trong phần mềm và sử dụng chúng.
- Kỹ năng:
+ Lắp được các mạch trên phần mềm và mô phỏng.
+ Thiết kế được các mạch ứng dụng.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm:
+ Rèn luyện tính tích cực, chủ động, đảm bảo an tồn, tiết kiệm.
Nội dung chính:
1. Cài đặt PSIM
Bước 1: Download phần mềm Psim
Bước 2: Bạn tiến hành giải nén file mà bạn đã download. Sau khi giải nén bạn có hai
thư mục như hình bên dưới.

Hình 1.1: Thư mục cài đặt Psim
Bước 3: Bạn mở thư mục PsimBook9.1.1 và chạy file psim9.1.1_32_setup.exe để tiến
hành cài đặt phần mềm. Một của sổ hiện ra, bạn nhấp vào chữ Next để sang bước tiếp
theo.

Hình 1.2: Bảng cài đặt Psim
Bước 4: Bạn chọn I accept the license agreement, sau đó nhấp vào Next.

6

Hình 1.3: Bảng thơng báo license khi cài đặt Psim
Bước 5: Ở bước này một cửa sổ hiện ra, bạn chọn Softkey version, nhấn vào Slect
“psim.lic” file và tìm đường dẫn đến file psim.lic trong thư mục key Psim. Bạn tiếp tục
nhấp Next.

Hình 1.4: Bảng chọn version khi cài đặt Psim
Bước 6: Nhấp Next để sang bước tiếp theo.

Hình 1.5: Bảng thơng báo chọn vị trí cài đặt Psim

7


Bước 7: Tiếp tục nhấp Next.

Hình 1.6: Bảng chọn các loại Register
Bước 8: Để nguyên như mặc định và nhấn Next chương trình cài đặt sẽ mất khoảng 2
phút, sau khi cài đặt xong bạn tắt Psim và tiến hành xử lý các file crack.

Hình 1.7: Bảng thơng báo bắt đầu cài đặt Psim
Bước 9: Bạn vào thư mục key psim copy hai file psim9.1.reg và PSIM9.1.1.Patch.exe
vào thư mục cài đặt của Psim ở ổ cài đặt (có đường dẫn C:\Program Files
(x86)\Powersim\PSIM9.1.1_Trial)

8


Hình 1.8: File crack Psim
Bước 10: Chạy file psim 9.1.reg. Khi cửa sổ như hình bên dưới hiện ra, bạn nhấp OK.

Hình 1.9: Bảng thơng báo khi chạy file crack Psim
Bước 11: Chạy file PSIM9.1.1.Patch.exe dưới quyền admin (Run as administrator) như
hình dưới.

Hình 1.10: Bảng dùng quyền admin khi chay file crack
Bước 12: Nhấn vào Next.

9


Hình 1.11: Bảng thơng báo q trình cài đặt Psim kết thúc
Lưu ý: Ở bước này bạn nhấn Next liên tiếp 5 lần, nếu khơng thì phần mềm sẽ báo lỗi khi
chạy mô phỏng.
Bước 13: Sau khi xong chúng ta khởi động Psim
Giới thiệu PSIM
Psim do hãng Powersim Inc sản xuất, là phần mềm mô phỏng được thiết kế đặc
biệt để mô phỏng các mạch điện tử công suất, các hệ truyền động điện. với khả năng
mô phỏng nhanh, giao diện thân thiện dễ sử dụng và phân tích dạng sóng tốt, Psim là
bộ cơng cụ mơ phỏng mạnh mẽ cho việc phân tích các bộ biến đổi điện tử cơng suất,
thiết kế vịng điều khiển kín và nghiên cứu các hệ thống truyền động điện
Psim gồm 3 chương trình:
- Psim shematic: chương trình soạn thảo mạch nguyên lý, dùng để vẽ mạch cần
mô phỏng( kết quả cho file với đi *.sch)
2.

-

Hình 1.12 cửa sổ soạn thảo mạch ngun lý Psim shematic
Psim simulator: Trình mơ phỏng mạch ngun lý (cho kết quả có đi là *.txt)
Simview: Trình vẽ dạng sóng kết quả mơ phỏng, phân tích sóng.

10


Hình 1.13 Cửa sổ Simview vẽ dạng sóng kết quả mơ phỏng
3. Giới thiệu SIMVIEW
SIMVIEW là chương trình xử lý hậu kỳ và hiển thị dạng sóng PSIM. Dưới đây cho
thấy mơ phỏng dạng sóng trong mơi trường SIMVIEW.

Hình 1.14 dạng sóng mơ phỏng trong mơi trường SIMVIEW.
SIMVIEW đọc dữ liệu ở định dạng văn bản ASCII hoặc định dạng nhị phân
SIMVIEW. Dưới đây cho thấy một mẫu tệp dữ liệu văn bản:

Hình 1.15 dạng văn bản ASCII
3.1 File Menu
File Menu có các chức năng sau:
- Open: Tải tệp dữ liệu ở định dạng văn bản ASCII (có đi .txt) hoặc định dạng
nhị phân SIMVIEW(có phần mở rộng .smv)

11


Merge: Hợp nhất một tệp dữ liệu khác với tệp dữ liệu hiện có để hiển thị
Re-Load Data: Tải lại dữ liệu từ cùng một tệp văn bản
Save As: Lưu các dạng sóng thành định dạng dữ liệu nhị phân hoặc định dạng
văn bản. Khi lưu vào định dạng nhị phân, các cài đặt hiện tại cũng được lưu.
Trong màn hình FFT, điều này sẽ lưu Kết quả FFT đến một tệp văn bản được
chỉ định bởi người dùng.
- Print: In các dạng sóng
- Print Setup: Cài đặt máy in

- Print Page Setup: Thiết lập kích thước bản in cứng
- Print Preview: Xem trước bản in
- Exit: Thoát khỏi SIMVIEW
Khi dữ liệu của tệp hiện đang được hiển thị, nếu có dữ liệu mới, bằng cách chọn Tải lại
dữ liệu, mới
dữ liệu sẽ được tải và dạng sóng sẽ được vẽ lại.
Với chức năng Hợp nhất, dữ liệu từ nhiều tệp có thể được hợp nhất với nhau để hiển thị.
Ví dụ: nếu một tệp chứa các đường cong, phần mềm, phần mềm, phần mềm có thể là
các đường cong.hợp nhất và hiển thị trên một màn hình. Nếu tệp thứ hai cũng chứa một
đường cong có cùng tên là I I1, thì nó sẽ là được sửa đổi thành Tiếng I1 _
({second_file_name}) Tự động trong đó second_file_name là tên của tệp thứ hai.
3.2 Edit Menu
Edit Menu có các chức năng sau:
- Undo: Quay lại cài đặt trục X và Y trước đó
- Copy to Clipboard: Sao chép các dạng sóng vào bảng tạm ở định dạng metafile
hoặc định dạng bitmap.
- View Data Points: Xem các điểm dữ liệu của dạng sóng trong phạm vi được
hiển thị một cách riêng biệt cửa sổ. Trong cửa sổ này, người ta có thể sử dụng
chuột trái để tô sáng các điểm dữ liệu theo hàng hoặc cột, sau đó nhấp chuột
phải và chọn Sao chép được chọn để sao chép dữ liệu vào clipboard. Người ta
cũng có thể sao chép hàng mà con trỏ đang bật bằng cách chọn Sao chép Hàng
hoặc sao chép toàn bộ dữ liệu bằng cách chọn Sao chép tất cả. Sau đó, người ta
có thể dán dữ liệu đã sao chép trở lại trong một chương trình khác.
Lưu ý : chức năng Copy to Clipboard sẽ sao chép các dạng sóng được hiển thị
trên màn hình vào clipboard.. Đến lưu bộ nhớ và có hình ảnh dạng sóng đen trắng,
trước tiên, hãy vào Option và bỏ chọn Color để có một màn hình đen trắng, sau đó sao
chép dạng sóng vào clipboard.
3.3 Axis Menu
Axis Menu có các chức năng sau:
- X Axis: Thay đổi cài đặt của trục X

- Y Axis: Thay đổi cài đặt của trục Y
- Choose X-Axis Variable: Theo mặc định, cột đầu tiên của dữ liệu được chọn là
trục X. Tuy nhiên, các cột khác cũng có thể được chọn làm trục X thông qua
chức năng này.
-

12


Hộp thoại của cài đặt trục X / Y được hiển thị bên dưới.

Hình 1.16: hộp cài đặt trục X/Y
Nếu hộp Auto-Grid được chọn, số lượng phân chia trục sẽ được xác định tự
động. Phạm vi dữ liệu và phân chia lưới, tuy nhiên, có thể được thiết lập bằng tay.Hình
dưới đây cho thấy dạng sóng hình sin được chọn là trục X so với dạng sóng cos trong
trục Y.

Hình 1.17: Dạng sóng sin theo trục X
3.4 Screen Menu
Screen Menu có các chức năng sau:
- New Window: Tạo một cửa sổ trùng lặp cho cửa sổ hoạt động. Chức năng này
rất hữu ích để xem Đường cong bổ sung trong một cửa sổ mới.
- Add/Delete Curves: Thêm hoặc xóa các đường cong từ màn hình đã chọn
- Add Screen: Thêm một màn hình mới
- Delete Screen: Xóa màn hình đã chọn
- Plot Vector Diagram: Vẽ sơ đồ vector. Một vectơ được xác định bởi các phần
thực và phần ảo của nó, và cả hai đến từ cùng một danh sách biến của biểu đồ
miền thời gian.
- Display in Full Screen: Mở rộng cửa sổ SIMVIEW thành tồn màn hình
- Move Up: Di chuyển màn hình đã chọn lên

- Move Down: Di chuyển màn hình đã chọn xuống
Một màn hình được chọn bằng cách nhấp chuột trái trên đầu màn hình. Cửa sổ hộp
thoại thuộc tính của các đường cong được hiển thị dưới đây.

13


Hình 1.18a: Cửa sổ thuộc tính của screen menu chọn giá trị xuất
Tất cả các biến có sẵn để hiển thị đều nằm trong hộp Variables Available và các biến
hiện đang được được hiển thị trong hộp Variables for Display. Sau khi một biến được
tô sáng trong hộp Variables Available, nó biến có thể được thêm vào hộp Variables for
Display bằng cách nhấp vào Thêm “Add ->”. Tương tự, một biến có thể được loại bỏ
từ hiển thị bằng cách tơ sáng biến số và nhấp vào trên “<- Xóa '”.
Trong Hộp Chỉnh sửa, các biểu thức tốn học có thể được chỉ định. Một biểu thức tốn
học có thể chứa dấu ngoặc và không phải là trường hợp nhạy cảm. Các hàm toán học
sau được cho phép:
+
addition (cộng)
subtraction (trừ)
*
multiplication (nhân)
/
division (chia)
^
to the power of [Example: 2^3 = 2*2*2] (mũ)
SQRT
square-root function (hàm căn bậc hai)
SIN
sine function (hàm Sin)
COS

cosine function (hàm Cos)
TAN
tangent function(hàm Tan)
ATAN
hàm nghịch đảo tiếp tuyến
EXP
hàm mũ (cơ số e) (ví dụ: EXP(x) = ex)
LOG
hàm logarit (cơ số e) (ví dụ: LOG(x) = ln (x))
LOG10
hàm logarit (cơ số 10)
ABS
chức năng tuyệt đối
SIGN
chức năng làm tròn (SIGN(1.2) = 1; SIGN(-1.2) = -1
AVG
hàm trung bình (di chuyển tính tốn trung bình của đường
cong lên đến số điểm đo.
AVGX
Hàm trung bình định kỳ AVGX (y, Tp) trong đó y là tên đường cong
và Tp là thời gian khoảng thời gian tính trung bình.
INT
chức năng tích hợp

14


Nhập một biểu thức vào Hộp Chỉnh sửa và nhấp vào nút "Add ->" để thêm đường
cong được tính vào màn hình. Đánh dấu biểu thức bên phải và nhấp vào nút "Trong tab Curves, các thuộc tính đường cong, chẳng hạn như màu sắc, độ dày đường

kẻ, ký hiệu đánh dấu và nhãn, có thể được xác định. Một cửa sổ hộp thoại được hiển
thị dưới đây.

Hình 1.18b: Cửa sổ thuộc tính của screen menu màu của các giá trị xuất
Cài đặt mặc định của màu đường cong, độ dày đường và ký hiệu đánh dấu được xác
định trong Options >> Settings.
Trong tab Screen, các thuộc tính screen, chẳng hạn foreground/background colors, grid
color và kích thước / loại phơng chữ, Có thể định nghĩa được. Một cửa sổ hộp thoại
được hiển thị dưới đây.

Hình 1.18c: Cửa sổ thuộc tính của screen menu chọn màu nền
Để vẽ sơ đồ vectơ, trước tiên hãy thực hiện mô phỏng. Sau đó chọn Plot Vector Diagram
và xác định các vectơ.
Một ví dụ được sử dụng để minh họa điều này, như được hiển thị bên dưới.

15


Hình 1.19: Sơ đồ mạch điện vẽ trên Psim
Trong mạch này, phần thực và phần ảo của hai vectơ V1 và V2 được tạo ra. Biên độ của
V1 là 1 và biên độ của V2 là 0,8. Vector V2 đang dẫn đầu V1 30 độ.
Sau khi hồn thành mơ phỏng, chọn Screen >> Plot Vector Diagram. Trong cửa sổ hộp
thoại, xác định phần thực và phần ảo cho vectơ V1 và V2. Cửa sổ hộp thoại sẽ xuất hiện
như sau:

Hình 1.20: Cửa sổ thuộc tính Psim chọn giá trị hiển thị
Nhấp vào OK, và biểu đồ vector sẽ hiển thị như bên dưới. Các dạng sóng miền thời gian
của thực và phần ảo của V1 và V2 được hiển thị bên dưới bên trái.

16

Hình 1.21: Dạng sóng tín hiệu xuất ra bằng Psim
Có một thanh trượt ở dưới cùng của biểu đồ vector. Bằng cách trượt nó bằng chuột trái,
người ta có thể phát lại bản vẽ đồ thị véc tơ. Tỷ lệ phần trăm cho thấy các vị trí vectơ
đối với vị trí cuối cùng của đang vẽ. Ví dụ, trong trường hợp này, thời gian là từ 0 đến
0,0167 giây. Một thanh trượt 0% tương ứng với thời điểm 0 giây và 100% tương ứng
với thời điểm 0,0167 giây.
3.5 Measure Menu
- Measure:
Vào chế độ đo.
- Mark Data Point Mark: các giá trị tọa độ x và y của điểm dữ liệu trong một đường
cong đã chọn
- Max:
Tìm mức tối đa tồn cầu của một đường cong đã chọn
- Min:
Tìm mức tối thiểu toàn cầu của một đường cong đã chọn
- Next Max:
Tìm mức tối đa cục bộ tiếp theo của đường cong đã chọn
- Next Min:
Tìm mức tối thiểu cục bộ tiếp theo của đường cong đã chọn
- Measure Menu:
Cho phép đo các dạng sóng. Sau khi Measure được chọn,
cửa sổ hộp thoại đo sẽ xuất hiện. Bằng cách nhấp chuột trái, một dòng sẽ xuất hiện
và các giá trị của dạng sóng sẽ hiển thị. Bằng cách nhấp chuột phải, một dòng khác
sẽ xuất hiện và khác nhau giữa vị trí hiện tại và vị trí trước đó, được đánh dấu bằng
chuột trái, sẽ được đo.
- Cửa sổ SIMVIEW với cửa sổ đo hộp thoại trong hai chế độ này được hiển thị dưới
đây.

17


Hình 1.22: Cửa sổ hộp thoại đo trong Simview
Khi Measure được chọn, một đường cong riêng lẻ có thể được chọn bằng cách nhấp vào
menu kéo xuống
trên thanh công cụ Đo. Các hàm, Max, Min, Next
Max, Next Min, Average và rms, có thể được sử dụng để đánh giá đường cong. Lưu ý
rằng các chức năng này chỉ được bật trong chế độ Đo.
3.6
Analysis Menu
- Perform FFT: Thực hiện phân tích FFT (Biến đổi Fourier nhanh) của các dạng sóng
miền thời gian
- Display in Time Domain: Hiển thị dạng sóng miền thời gian tương ứng của kết quả
FFT
- Avg:
Tính giá trị trung bình
- Avg(|x|):
Tính giá trị tuyệt đối
- RMS:
Tính giá trị rms
- PF (power factor):
Tính hệ số cơng suất của hai dạng sóng trên màn hình. Màn
hình phải hiển thị hai đường cong duy nhất. Giả sử đường cong thứ nhất là điện áp
và đường cong thứ hai là dòng điện, hệ số công suất được xác định là công suất thực
P chia cho công suất biểu kiến S được tạo ra bởi điện áp và dòng điện.
Lưu ý : hệ số công suất khác với hệ số công suất dịch chuyển, được định nghĩa là cos
(theta) trong đó theta là chênh lệch góc giữa các thành phần cơ bản của điện áp và dòng
điện. Khi điện áp và dòng điện là sóng hình sin thuần túy khơng có sóng hài, hệ số công
suất giống như hệ số công suất dịch chuyển.

P (real power) Tính cơng suất thực của hai dạng sóng trên màn hình. Màn hình phải
hiển thị hai đường cong duy nhất.
S (cơng suất biểu kiến)
Tính cơng suất biểu kiến của hai dạng sóng trên màn hình.
Màn hình phải hiển thị hai đường cong duy nhất.
THD :Tính THD (tổng méo sóng hài)
3.7
View Menu
The View Menu có các chức năng sau:
- Zoom:
Phóng to một vùng đã chọn
- Re-Draw:
Vẽ lại dạng sóng bằng thang đo tự động
- Escape:
Thốt khỏi trạng thái Zom hoặc trạng thái Measure

18


- Standard Toolbar:
Bật / tắt thanh công cụ chuẩn
- Measure Toolbar:
Bật / tắt thanh công cụ đo
- Status Bar:
Bật / tắt thanh trạng thái
- Calculator:
Khởi chạy Máy tính trong Simview
Giao diện của máy tính được hiển thị dưới đây.

Hình 1.23: Cửa sổ máy tính trong simview

Một tính năng chính của máy tính là nó cung cấp 9 khơng gian bộ nhớ. Bằng cách nhấp
đúp vào một số trong Cửa sổ hộp thoại đo trong Simview, giá trị sẽ được tự động chuyển
sang máy tính và được lưu trữ trong một trong những không gian bộ nhớ, bắt đầu từ đầu.
Bằng cách này, dữ liệu có thể được chuyển trực tiếp vào máy tính này để tính tốn mà
khơng cần ghi lại chúng trên một tờ giấy.
3.8
Option Menu
The Option Menu có các chức năng sau:
- Options...: Nhiều tùy chọn có thể được đặt ở đây.
- Grid :
Bật hoặc tắt màn hình lưới
- Color :
Đặt các đường cong thành Màu (mặc định) hoặc Đen và Trắng
Cửa sổ hộp thoại Option Menu được hiển thị bên dưới.

Hình 1.24: Cửa sổ hộp thoại Option Menu
3.9 Label Menu
The Label Menu có các chức năng sau:
- Text: Đặt văn bản trên màn hình
- Line: Vẽ đường thẳng
- Dotted Line: Vẽ một đường chấm chấm
- Arrow: Vẽ một đường bằng mũi tên

19


3.10 Settings Menu
The Settings Menu có các chức năng sau:
- Re-Load Settings: Tải lại cài đặt từ tệp .ini và áp dụng cho màn hình hiện tại
- Save Settings: Lưu cài đặt hiện tại vào một tệp có cùng tên tệp nhưng có phần mở

rộng .ini
- Save Temporary Settings: Lưu các thiết lập hiện tại tạm thời. Các cài đặt tạm thời
không được lưu vào bất kỳ tệp nào và bị loại bỏ khi tài liệu bị đóng.
- Load Temporary Settings: Tải các cài đặt tạm thời và áp dụng cho màn hình hiện tại
- Add to Favorites: Lưu các cài đặt hiện tại làm mục ưa thích. Khi lưu một mục u
thích, người ta có thể chọn lưu các cài đặt sau: màu đường và độ dày, phông chữ,
hiển thị Nhật ký / dB / FFT cài đặt và phạm vi trục x và y
- Manage Favorites: Quản lý mục u thích
3.11 Exporting Data
Kết quả FFT có thể được lưu vào một tệp văn bản. Cả kết quả mô phỏng (* .txt) và kết
quả FFT (* .fft) đều ở định dạng văn bản và có thể được chỉnh sửa bằng trình chỉnh
sửa văn bản (như Microsoft NotePad) hoặc xuất sang phần mềm khác (chẳng hạn như
Microsoft Excel).
Ví dụ: để tải tệp kết quả mô phỏng Tập tin chop chop-1q.txt trong Microsoft Excel,
hãy làm theo các bước sau:
- Trong Microsoft Excel, chọn Mở từ menu Tệp. Mở tệp tin Chop chop-1q.txt.
- Trong cửa sổ hộp thoại “Text Import Wizard - Step 1 of 3”,bên dưới Original data
type, chọn Delimited. Bấm vào Next.
- Trong cửa sổ hộp thoại “Text Import Wizard - Step 2 of 3”, dưới Delimiters, chọn
Space. Bấm vào Next.
- Trong cửa sổ hộp thoại “Text Import Wizard - Step 3 of 3”, dưới Column data format,
chọn General. Bấm vào Finish.
4. Các thông báo lỗi
- E-1 Lỗi định dạng đầu vào xảy ra trong mô phỏng.
- Thông báo lỗi E-2: Nút của một phần tử đang để trống
- Cảnh báo W-1 !!! Chương trình khơng hội tụ khi xác định vị trí chuyển đổi sau 10
lần lặp.
- Cảnh báo W-2 !!! Chương trình khơng đạt trạng thái ổn định sau khi thực hiện quét
60 chu kỳ ac
5. Các linh kiện điện tử cơng suất

PSIM chia ra 4 nhóm phần tử gồm:
• Phần tử linh kiện cơng suất (Power)
• Phần tử mạch điều khiển (Control)
• Phần tử nguồn (Soure)
• Các phần tử khác (Other)
Trên giao diện PSIM Schematic, vào File/New để tạo một mạch điện mới. Các phần tử
và linh kiện nằm ở Menu Elements, nhấp vào ta sẽ thấy bốn nhóm phần tử: Power,
Control, Sources, Other.

20


Trong nhóm phần tử Power chứa các linh liện điện tử công suất, linh kiện thụ động
RLC, máy biến áp, động cơ… Để lấy các phần tử trong nhóm Power ta vào
Elements/Power.
• Elements/Power/RLC/…” để lấy các linh kiện thụ động RLC.
• “Elements/Power/Switches/…” chứa các linh kiện điện tử cơng suất như Diode,
Thyristor, Transistor, IGBT, GTO, MOSFET… Ngồi ra cịn một số phần tử khác
như: nút nhấn (Push button switches), Gating Block (dùng để thiết lập thời gian đóng
ngắt cho các linh kiện cơng suất), bộ chỉnh lưu, cầu diode…
• “Elements/Power/Transformer…” chứa các máy biến áp như: máy biến áp 1 pha
(1ph-Transformer), máy biến áp ba pha (3ph-Transformer), máy biến áp ba pha mắc
Y/Y (3ph-Y/Y-Transformer), máy biến áp ba pha mắc Y/Δ (3ph-Y/DTransformer)…
6. Mơ phỏng các mạch điện cơ bản
Ví dụ 1: chúng ta mô phỏng mạch chỉnh lưu 1 pha nửa chu kỳ khơng điều khiển
như hình vẽ sau:

Hình 1.25: Mạch chỉnh lưu 1 pha trong Psim
- Chúng ta thấy mạch bao gồm:
•

•
•
•
-

1 nguồn áp xoay chiều u1
1 máy biến áp 1 phase
1 diode
1 điện trở R ( tải )
Để có máy biến áp 1 phase chúng ta vào menu elemens / power / transformer / 1-ph
transformer
- Để lấy nguồn xoay chiều u1, diode, điện trở R, voltage probe, current probe và
ground ta có thể lấy nhanh ở thanh elemens toolbar:
Hình 1.26: Thanh linh kiện của Psim
- Để đo dạng sóng điện áp nguồn ngõ vào u2 và ngõ ra ut của mạch chỉnh lưu chúng
ta dùng 2 voltage probe như trên hình vẽ
- Để đo d ng điện ngõ ra it chúng ta dùng 1 current probe mắc nối tiếp với tải R như
hình vẽ
- Để nối các linh kiện lại với nhau chúng ta vào menu Edit / chọn wire hoặc chọn
wire từ thanh công cụ:

21


Hình 1.27: Thanh cơng cụ của Psim
- Sau khi đã vẽ mạch xong chúng ta đi đặt tên và set giá trị cho các thành phần:
- Để làm điều này chúng ta double click vào thành phần mà chúng ta muốn đặt tên và
set giá trị, ví dụ nguồn áp xoay chiều u1:

Hình 1.28: Bảng điều chỉnh thơng số dạng sóng trong Psim

- Tương tự chúng ta thực hiện cho các thành phần khác - Bây giờ chúng ta tiến hành
chạy mô phỏng mạch:
- Để chạy mô phỏng chúng ta phải có simulation control
để set thời gian mơ
phỏng.
Menu simulate / simulation control
- Sau đó di chuyển chuột để đặt ở vị trí thích hợp, và một hộp thoại được
mở ra, ta set time như sau:

Hình 1.29a Bảng điều chỉnh thơng số mơ phỏng
- Chúng ta cũng có thể double click vào để thay đổi time này.
- Để chạy mô phỏng chúng ta vào menu simulate / run simulation , hoặc nhấn F8, hoặc
chọn biểu tượng Run simulation trên thanh công cụ

22


Chọn tín hiệu cần mơ phỏng:

Hình 1.29b Bảng thuộc tính mơ phỏng chọn tín hiệu cần mơ phỏng

Hình 1.30 Bảng dạng sóng mơ phỏng
Thêm tín hiệu cần được mơ phỏng:

23


Hình 1.31 Bảng điều chỉnh thêm dạng sóng mơ phỏng
- Kết quả mơ phỏng:

Hình 1.32 Kết quả mơ phỏng sau khi thêm dạng sóng
Tính tốn các thơng số ngõ ra của mạch

Hình 1.33 Hiển thị giá trị các thơng số ngõ ra
Chú ý: để xoay đối tượng ta nhấn chuột phải hoặc:

24


Ví dụ 2: Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha có điều khiển
Tải R

Hình 1.34: Mạch chỉnh lưu cầu 1 pha có điều khiển tải R

Menu Elements/ Other/ Switch Controllers/
Alpha conntroller

-

Hình 1.35: Bảng kết nối linh kiện trên Psim
Cài đặt khối Alpha controller: double click vào khối Alpha controller

-

Hình 1.36: Bảng thay đổi thông số phần điều khiển
Kết quả mô phỏng:

25