Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu ba pha độc lập trên hệ toạ độ tĩnh αβ theo chế độ điện áp

Thiết kế hệ thống điều khiển
điện tử công suất
Đề tài :Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu
ba pha độc lập trên hệ toạ độ tĩnh αβ theo chế độ
điện áp


Nội dung trình bày :
1.
2.
3.
4.
5.

u cầu thiết kế.
Mơ hình hóa.
Cấu trúc điều khiển.
Tính tốn thơng số và mơ phỏng.
Kết luận.

2


1. Yêu cầu thiết kế.
Thiết kế hệ thống điều khiển nghịch lưu ba pha độc lập trên
hệ toạ độ tĩnh αβ theo chế độ điện áp.
Phương pháp điều chế:SinPWM
Tham số:
Điện áp ra 380V/50Hz.
Công suất 5kVA .
Tần số phát xung 5kHz.

3


2. Mơ hình hóa.
2.1 Mạch nghịch lưu 3 pha độc lập.
• Nghịch lưu 3 pha độc lập sử dụng 6 van điều khiển hoàn toàn: IGBT,
MOSSFET …nối giữa nguồn một chiều và tải xoay chiều.


3.Cấu trúc điều khiển.

5


Xét tại điểm kết nối giữa tải và mạch lọc LC đầu ra nghịch lưu nguồn áp.
Mơ hình hóa mạch điều chỉnh điện áp trên hệ tọa độ abc dựa theo phương trình
Kirchhoff, ta được:

6


Chuyển sang hệ :

Giả sử nhiễu dòng điện tải sẽ được khử bằng bù chéo và thành phần tích phân
trong bộ điều khiển, ta được:

7

Sơ đồ vịng điều khiển điện áp:

Hàm truyền vịng kín của điều chỉnh điện áp:

8


Với

Ta được:

9


Thay ta có:

Tính
Cho ta được:

10


Nếu băng thơng được xác định thì hệ số Kp được tính như sau để có hệ số
suy giảm biên độ là -3dB (=):

Tính
Đưa tích phân vào biểu thức biên độ, ta được:
=)

11

3.3 Phương pháp sinPWM
Hệ số điều chế cho mỗi nhánh van được xác định:

12


4. Tính tốn thơng số và mơ phỏng.
4.1 Tính tốn thông số.
 Biên độ điện áp dây đầu ra:

 Dự phịng thay đổi ±10%, chọn

 Chọn khi đó sụt áp trên mỗi cuộn cảm của mỗi pha cỡ:

13


Dòng điện chạy qua một pha:

Biên độ dòng tải:

Độ lớn của tải ở mỗi pha:

14


Độ lớn cuộn cảm ở mỗi pha:

Độ lớn của tụ ở mỗi pha:
Chọn tần số mạch lọc nhỏ hơn với tần số cắt:

15


=C
Với
=)

Ta chọn

băng thơng ban đầu.
băng thơng kết thúc.

/s)
s).

Khi đó ta được:

16


Đồ thị bode của bộ điều chỉnh PR

10/7/21

17

- Nhận xét: Với bộ điều chỉnh PR có cho thấy rõ đặc tính biên độ có hệ số
khuếch đại rất lớn tại đúng tần số công hưởng, dự thay đổi biên pha gần như
một khâu cộng hưởng lý tưởng.
Vậy bộ điều chỉnh cần dung có

18


4.2 Mô phỏng.

19


Bộ điều khiển

20


Hàm matlab

21


Mạch sinPWM

22


Mạch lực

23


U tải

24