11/2015 1 HỌC PHẦN THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀUKHIỂN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT (EE4336) THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH CHO BỘ BIẾN ĐỔI NGHỊCH LƯU NGUỒN ÁP BA PHA TS Trần Trọng Minh, TS Vũ Hoàng Phương BM Tự động hó[.]
Trang 1HỌC PHẦN: THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀUKHIỂN
ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT (EE4336)
THIẾT KẾ ĐIỀU KHIỂN TUYẾN TÍNH CHO BỘ BIẾN ĐỔI
NGHỊCH LƯU NGUỒN ÁP BA PHA
TS Trần Trọng Minh, TS.Vũ Hoàng Phương
BM Tự động hóa CN – Viện Điện Trường đại học Bách khoa Hà Nội
Trang 2NỘI DUNG TRÌNH BÀY
Sơ đồ mạch lực nghịch lưu nguồn áp một pha
Phương pháp điều chế độ rộng xung (xem thêm slide
SVM)
Mạch vòng điều chỉnh dòng điện cho bộ biến đổi nghịch
lưu nguồn áp ba pha
Cấu trúc điều khiển nghịch lưu nguồn áp ba pha làm việc
độc lập
Cấu trúc điều khiển nghịch lưu nguồn áp ba pha làm việc ở
chế độ nối lưới.
Trang 3SƠ ĐỒ MẠCH LỰC NGHỊCH LƯU NGUỒN ÁP MỘT PHA
Hình 11.5 Sơ đồ mạch lực nghịch lưu nguồn áp ba pha
Van bán dẫn: MOSFET hoặc IGBT
LƯỚI ĐIỆN BA PHATẢI BA PHA: ĐỘNG CƠ XC BA PHA…
BUS DC
power
Nghịch lưu nguồn áp một pha là bộ biến đổi gồm 4 van bán dẫn điều khiển hoàntoàn: MOSFET, IGBT…nối kiểu cầu H, ghép nối giữa nguồn xoay chiều và nguồnđiện một chiều
+
Trang 4
-MÔ TẢ NGHỊCH LƯU NGUỒN ÁP 3 PHA BẰNG CÁC HÀM CHUYỂN MẠCH
Hình 11.5 Mô hình nghịch lưu nguồn áp ba pha được
mô tả bởi khóa chuyển mạch
VAN BÁN DẪN ĐƯỢC COI LÀ CÁC KHÓA ĐÓNG/CẮT LÝ TƯỞNG
2
dc U
2
dc U
Điện áp trên tải được viết lại dựa
trên hàm chuyển mạch như sau:
b a c dc bn
c b a dc cn
Trang 5Sơ đồ mạch điện thay thế mạch vòng dòng điện nghịch lưu
nguồn áp ba pha (xét với thành phần sóng hài bậc 1)
uL: + Điện áp lưới – chế độ nối lưới + Điện áp trên
tụ lọc đầu ra mạch nghịch lưu – chế
dt di
Trang 6MẠCH VÒNG ĐIỀU CHỈNH DÒNG ĐIỆN
Sai lệch điều khiển được xác định:
Biểu điện vector điện áp và dòng điện trên các
hệ trục tọa độ
1
2 3
Trang 8Thành phần điện áp ∆ud, ∆uq sẽ được bù bởi
bộ điều chỉnh dòng điện kiểu PI:
Trang 9CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Trang 10CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
ÁP LÀM VIỆC ĐỘC LẬP
A Thiết kế theo cấu trúc điều khiển A
Hàm truyền vòng kín của mạch vòng điện áp:
K K s
n n nd
Trang 11CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
ÁP LÀM VIỆC ĐỘC LẬP
B Thiết kế theo cấu trúc điều khiển B
Hàm truyền vòng kín của mạch vòng điện áp:
K s K
s i
s
v
Trang 12CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Tham số điều khiển điện áp
0,2 250
Trang 13CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Trang 14CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Trang 15CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Trang 16CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
ÁP LÀM VIỆC ĐỘC LẬP
d Phân tích phổ điện áp tải
Trang 17CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
dc u
*
sd i
*
sq i
sd u
sq u
sq i
nq e
nd e
Trang 18CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Để tuyến tính hóa vòng khóa pha, hệ thống được giả định rằng nó đang ở trạng
thái có sai lệch là nhỏ so với trạng thái thực của lưới điện, nghĩa là có và
Dưới điều kiện đó, ta có:
=
≈
Trang 19CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
K K
s
s
Hình 5.12 Mạch vòng điều chỉnh thuật toán
vòng khóa pha Hình 5.13 Sơ đồ tuyến tính hóa mạch vòng khóa pha.
Hàm truyền kín của mạch vòng điều chỉnh góc pha:
Trang 20CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
ÁP LÀM VIỆC CHỈNH LƯU TÍCH CỰC
Bỏ qua tổn thất bộ biến đổi nghịch lưu nguồn áp
và tải mắc ở phía mạch DC, ta có biểu thức sau:
Trang 21CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
V
V C K
i p
K K
Trang 22CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Lượng đặt điện áp một chiều 700VDC
Tham số vòng khóa pha ba pha
Trang 23CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Trang 24CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
Trang 25CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU NGUỒN
ÁP LÀM VIỆC CHỈNH LƯU TÍCH CỰC
d Phân tích phổ dòng điện đầu vào chỉnh lưu tích cực
