Thiết lập mô hình mô phỏngThiết kế mô hình mô phỏng bộ chỉnh lưu PWM 3 pha Matlab: Ảnh 1: Bộ chỉnh lưu PWM 3 pha Phân tích mô hình: Bộ chỉnh lưu gồm có: khiển PI kết hợp 1 khâu tạo trễ..
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HỒ CHÍ MINH
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
CTĐT KS CLC VIỆT PHÁP - PFIEV
BÁO CÁO CHỦ ĐỀ 5
CÁC BỘ BIẾN ĐỔI TĨNH
ĐỀ TÀI :
BỘ CHỈNH LƯU PWM 3 PHA
GVHD: PGS.TS Phan Quốc Dũng Nhóm sinh viên thực hiện:
Nhóm 10
Trang 2Mục lục
I Thiết lập mô hình mô phỏng 4
II Thực hiện mô phỏng: 7 III Kết luận: 11
Trang 3Danh sách hình ảnh
Ảnh 1: Bộ chỉnh lưu PWM 3 pha 4
Ảnh 2: Bên trong khối điều khiển PI với KP = 0.5, KI = 10 5
Ảnh 3: Bên trong khối tạo trễ dùng để tạo xung kích Unipolar cho IGBT 5
Ảnh 4: Chỉnh lưu H 1 pha 6
Ảnh 5: Dòng nguồn và áp ra của chỉnh lưu cầu 1 pha 6
Ảnh 6: Vdc_o, Io và Vdc_ref khi Vdc_ref = 700 V, P_load = 3 kW, cosphi = 0.8 7
Ảnh 7: Va, Ia_ht và Ia_ref khi Vdc_ref = 700 V, P_load = 3 kW, cosphi = 0.8 8
Ảnh 8: Vo và Vref khi biên độ nguồn là 330 9
Ảnh 9: Vo và Vref khi biên độ nguồn là 400 9
Ảnh 10: Vo và Vref khi biên độ nguồn là 250 10
Ảnh 11: Vo và Vref khi biên độ nguồn là 100 10
Ảnh 12: Vo và Vref khi thay đổi Vdc_ref 11
Trang 4I Thiết lập mô hình mô phỏng
Thiết kế mô hình mô phỏng bộ chỉnh lưu PWM 3 pha Matlab:
Ảnh 1: Bộ chỉnh lưu PWM 3 pha
Phân tích mô hình:
Bộ chỉnh lưu gồm có:
khiển PI kết hợp 1 khâu tạo trễ
Trang 5Ảnh 2: Bên trong khối điều khiển PI với KP = 0.5, KI = 10
Ảnh 3: Bên trong khối tạo trễ dùng để tạo xung kích Unipolar cho IGBT
Nguyên lý hoạt động:
Các bộ điều khiển sẽ điều khiển điện áp trung bình DC theo yêu cầu thông qua việc điều khiển dòng nguồn theo Iref Để đơn giản, ta có sơ đồ áp dòng của cầu 1 pha:
Trang 6Ảnh 4: Chỉnh lưu H 1 pha
Ảnh 5: Dòng nguồn và áp ra của chỉnh lưu cầu 1 pha
Nếu iref – iactual ≤ HB thì T1, T4 ON khi đó Vo = VDC/2 dòng iactual đồng biến đi từ –HB đến HB
Nếu iref – iactual ≥ HB thì T1, T4 OFF khi đó Vo = -VDC/2 dòng iactual nghịch biến từ HB đến –HB
Điều này sẽ giúp i nguồn bám theo iref với sai số trong khoảng [-HB,HB]
Công dụng:
Trang 7II Thực hiện mô phỏng:
cosphi = 0.8, cho nguồn xoay chiều 300Vrms
Do Vdc yêu cầu là 700V và Pload = 3 kW suy ra I = 30/7A, từ đó có R = 490/3 Ω Cosphi
= 0.8 Suy ra góc phi gần bằng 36.87o Tiến hành mô phỏng ta có kết quả:
Ảnh 6: Vdc_o, Io và Vdc_ref khi Vdc_ref = 700 V, P_load = 3 kW, cosphi = 0.8
Ta thấy Vo bám được vào Vdc yêu cầu (700V) thời gian quá độ khoảng 0.08s, độ vọt lố (735-700)/700 = 5% Dòng I có giá trị xác lập trung bình khoảng 4.292, từ đó, ta suy ra được công suất tải là 4.292*700 = 3004 ~ 3000 W (thỏa yêu cầu thiết kế) Ta tiến hành khảo sát dòng I pha hồi tiếp và Iref
Trang 8Ảnh 7: Va, Ia_ht và Ia_ref khi Vdc_ref = 700 V, P_load = 3 kW, cosphi = 0.8
Ta thấy sau 1 nửa chu kì đầu dòng hồi tiếp vọt lố lên rất cao thì sau đó nó đã bám
vào dòng Iref với sai số trong khoảng [-HB,HB]
Trang 92 Thay đổi thông số mô phỏng: thay đổi biên độ nguồn xoay chiều quan sát
độ vọt lố và thời gian quá độ của Vdc
Thử tăng biên độ nguồn xoay chiều lên 330V và quan sát kết quả:
Ảnh 8: Vo và Vref khi biên độ nguồn là 330
Ta thấy khi tăng Vdc thì độ vọt lố tăng (khoảng 10% so với 5% trong trường hợp đầu) tuy nhiên thơi gian quá độ giảm chỉ khoảng 0.06s so với 0.08s của trường hợp đầu cho thấy
hệ thống đáp ứng hệ thống nhanh hơn
Tiếp tục tăng biên độ nguồn lên 400V và quan sát kết quả:
Trang 10Ảnh 10: Vo và Vref khi biên độ nguồn là 250
Ta thấy khi giảm biên độ nguồn AC xuống thấp cũng ảnh hưởng đến đáp ứng của
hệ thống (trong trường hợp này thời gian quá độ chậm khoảng 0.22s)
Ta tiếp tục giảm biên độ nguồn để ước lượng biên độ nguồn xoay chiều thấp nhất để đạt được Vdc = 700V
Ảnh 11: Vo và Vref khi biên độ nguồn là 100
Với biên độ pha AC là 100 thì Vo không thể đạt 700V ở xác lập được nữa Dưới đây là bảng khảo sát Vo khi thay đổi Vac Ở bảng này ta chỉ khảo sát độ vọt lố và thời gian quá
độ khi Vo đạt được Vdc_ref = 700V ở xác lập
Trang 11Vac Đạt 700V ở xác lập Thời gian quá độ(s) Độ vọt lố POT(%)
Bảng 1: Bảng khảo sát đáp ứng Vdc khi thay đổi Vac
Dựa vào bảng, ta có Vac = 300 Vpeak thì POT min, Vac = 350 Vpeak thì tqd min
xem đáp ứng
Ảnh 12: Vo và Vref khi thay đổi Vdc_ref
Dựa vào hình ta thấy được khi thay đổi Vref thì hệ thống vẫn đáp ứng được, tuy nhiên
