Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.Nghiên cứu nâng cao chất lượng điều khiển cho nghịch lưu ba mức hình T trong chế độ nối lưới và độc lập.
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
DƯƠNG ANH TUẤN
NGHIÊN CỨU NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG ĐIỀU KHIỂN CHO NGHỊCH LƯU BA MỨC HÌNH T TRONG CHẾ ĐỘ NỐI LƯỚI VÀ
Trang 2Công trình được hoàn thành tại:
Đại học Bách khoa Hà Nội
Người hướng dẫn khoa học:
Có thể tìm hiểu luận án tại thư viện:
1 Thư viện Tạ Quang Bửu - ĐHBK Hà Nội
2 Thư viện Quốc gia Việt Nam
Trang 3DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA LUẬN ÁN
● Tạp chí quốc tế (Thuộc danh mục ESCI, Scopus, SCIE)
[1] Phuong Vu, Quan Nguyen, Minh Tran, Duong Tuan, Hung
Tran (2018), “A systematic design of PR current controllers for
single-phase LCL-type grid-connected inverters under distorted grid voltage”, Journal of Electrical Systems, vol.14, Issue: 4,
Pages: 103-115
[2] D A Tuan, P Vu and N V Lien (2021), “Design and
Control of a Three-Phase T-Type Inverter using Blocking IGBTs”, Eng Technol Appl Sci Res., vol 11, no 1,
Reverse-pp 6614–6619
[3] Anh Tuan Duong, Thanh Long Pham, Van Nam Giap,
Phuong Vu (2023), “Disturbance Observer Based on Fixed-Time
Sliding Mode Control and Optimal State Observer for Phase Three-Level T-type Inverters”, IEEE Access
Three-DOI: 10.1109/ACCESS.2023.3281672
● Hội nghị Quốc tế (Thuộc danh mục Scopus)
[4] Duong Anh Tuan, Pham Thanh Long, Pham Anh Dung,
Pham Quoc Huy, Nguyen Vu Nguyen Khoi, Le Xuan Khoi, Vu
Hoang Phuong, Giap Van Nam (2022), “A Novel Modulation
Method to Eliminate Leakage Current and Minimize Capacitor Voltage Ripple for Grid-Connected Three-Level T-Type Inverter”,
Hội nghị quốc tế lần thứ 11 về Điều khiển, Tự động hóa và Côngnghệ thông tin, ICCAIS 2022
● Hội nghị trong nước
[5] Dương Anh Tuấn, Phạm Quốc Huy, Phạm Thành Long, Vũ
Hoàng Phương, Nguyễn Văn Liễn (2022), “Điều khiển nghịch
khoa học “Công nghệ mới & Ứng dụng trong lĩnh vực Điện-Điệntử-Tự động hóa”, Trường ĐH Giao thông vận tải
Trang 4Nguyễn Văn Liễn (2023), " Bộ điều khiển kháng nhiễu dựa
trên chế độ trượt và khâu quan sát trạng thái cho bộ biến đổi ba pha ba mức hình T trong chế độ chỉnh lưu tích cực",
Chuyên san Đo lường, Điều khiển và Tự động hóa, quyển
27, số 2, 8/2023, trang 55-62
Trang 5Mở đầu
1 Sự cần thiết của đề tài
Nghịch lưu ba mức là một giải pháp cho những ứng dụng đòi hỏicông suất lớn và điện áp cao đến hơn 900V Trong các bộ nghịch lưu
ba mức thì bộ nghịch lưu hình T có những ưu thế hơn như: tiết kiệmđáng kể số lượng van bán dẫn công suất mà vẫn tạo ra được mứcđiện áp như yêu cầu, đảm bảo chất lượng dạng sóng điện áp và yêucầu công suất lớn, trao đổi được dòng công suất theo hai chiều, chỉ
sử dụng một nguồn DC Có hai vấn đề mà nghịch lưu ba pha hình Tcần phải giải quyết là cân bằng điện áp điểm trung tính DC và giảmđiện áp common-mode Việc mất cân bằng điện áp điểm trung tính
DC sẽ gây hiện tượng quá áp trên các van công suất và làm tăngTHD của dòng điện đầu ra Còn điện áp common-mode sẽ gây nêndòng rò làm giảm tuổi thọ về cách điện, nhiễu điện từ và mất an toàn
điện Vậy việc tìm ra một phương pháp điều chế có thể vừa giảm
điện áp common-mode, vừa cân bằng được điện áp điểm trung tính
DC là hướng nghiên cứu của đề tài nhằm nâng cao độ tin cậy trong việc điều khiển nghịch lưu ba pha hình T Mạch vòng điều khiển
nghịch lưu hình T gồm mạch vòng trong là mạch vòng dòng điện,mạch vòng ngoài là mạch vòng công nghệ như mạch vòng điện ápmột chiều trung gian, mạch vòng công suất Mạch vòng công nghệbên ngoài thường yêu cầu thời gian tác động chậm hơn mạch vòngdòng điện bên trong Mạch vòng dòng điện đóng vai trò quan trọng,
nó phải đảm bảo các vấn đề như: đảm bảo khả năng tác động nhanh,
đảm bảo hệ thống không bị quá tải Do vậy, việc nâng cao chất
lượng mạch vòng dòng điện bằng các phương pháp điều khiển cải tiến thì mới có khả năng đảm bảo được vấn đề điều khiển điện áp một chiều trung gian và vấn đề điều khiển các mạch vòng công suất bên ngoài khi lưới mất ổn định
2 Mục tiêu nghiên cứu
Đề xuất áp dụng phương pháp điều chế cải tiến nhằm có thể vừacân bằng được điện áp điểm trung tính DC, vừa giảm điện ápcommon-mode Nghiên cứu khả năng áp dụng một số phương pháp
1
Trang 6điều khiển như điều khiển PI, điều khiển chế độ trượt…cho mạchvòng điều khiển của bộ biến đổi Kiểm chứng các phương pháp điềuchế, thuật toán chuyển mạch và phương pháp điều khiển thông quanhững minh chứng bằng mô phỏng và thực nghiệm.
3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Nghịch lưu hình T ba pha hoạt động trongchế độ nối lưới và độc lập
Phạm vi nghiên cứu: Phương pháp điều chế cải tiến cho nghịch lưuhình T ba pha để cân bằng điện áp điểm trung tính DC và giảm điện
áp common-mode Phương pháp điều khiển dòng điện cải tiến nhằmnâng cao chất lượng điều khiển của mạch vòng dòng điện
4 Phương pháp nghiên cứu
Kết hợp nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm
- Nghiên cứu trên lý thuyết các phương pháp điều chế và thuật toánchuyển mạch, các phương pháp điều khiển đảm bảo các yêu cầu đãđặt ra cho bộ biến đổi
- Mô phỏng các phương pháp điều khiển, điều chế và thuật toánchuyển mạch trên Matlab/Simulink
- Kiểm chứng các phương pháp điều khiển, điều chế và thuật toánchuyển mạch trên các hệ thống thực nghiệm
5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài
Ý nghĩa khoa học:
Kết quả của nghiên cứu này giúp làm đơn giản hóa trong việc đồngthời cân bằng điện áp điểm trung tính DC và giảm điện áp common-mode Phương pháp điều chế SVM cải tiến cho nghịch lưu ba phahình T có xét đến các trường hợp mất ổn định ở điện áp, tần số lưới Tiếp đó, luận án đã đề xuất áp dụng bộ điều khiển dòng điện theophương pháp chế độ trượt cải tiến FTSMC để nâng cao tốc độ đápứng và chất lượng điều khiển khi có nhiễu, phụ tải hoặc lưới mất cânbằng
2
Trang 7Chương 1 trình bày tổng quan về cấu trúc và ứng dụng của nghịch
lưu nguồn áp hai mức, nghịch lưu NPC ba mức và nghịch lưu ba phahình T Qua phân tích, đánh giá các công trình nghiên cứu đã đượccông bố, luận án chỉ ra các vấn đề chưa được giải quyết triệt để Từ
đó luận án tập trung nghiên cứu và đưa ra đề xuất áp dụng phươnghướng thực hiện các mục tiêu nghiên cứu của luận án
Chương 2 trình bày các phương pháp điều chế PWM, SVM
6-Segment, SVM 8-Segment dùng để điều khiển bộ nghịch lưu hình T
ba pha Tiếp theo, luận án đề xuất áp dụng phương pháp điều chế cảitiến để đồng thời cân bằng được điện áp điểm trung tính DC và giảmđiện áp common-mode (CMV) Thuật toán này sẽ được kiểm chứngthông qua mô phỏng Matlab/Simulink và hệ thống thực nghiệm
Chương 3 trình bày về bộ điều khiển dòng điện theo phương pháp
điều khiển chế độ trượt trong cấu trúc điều khiển nghịch lưu ba phahình T nối lưới để tăng tốc độ đáp ứng, nâng cao chất lượng điềukhiển khi có nhiễu hoặc lưới không cân bằng
Chương 4 trình bày về bộ điều khiển dòng điện theo phương pháp
điều khiển chế độ trượt trong cấu trúc điều khiển nghịch lưu ba phahình T chế độ độc lập để tăng tốc độ đáp ứng, nâng cao chất lượngđiều khiển khi tải không cân bằng hoặc tải phi tuyến
Chương 5 trình bày các quy trình thực nghiệm và các kết quả thu
được Từ kết quả này sẽ kiểm nghiệm được tính đúng đắn lý thuyếtcủa thuật toán đề xuất áp dụng
Kết luận và kiến nghị
Trình bày tóm lược những kết quả đã đạt được của luận án; đồng
3
Trang 8thời chỉ ra những hạn chế và đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo.
7 Các đóng góp của luận án
- Đề xuất áp dụng thuật toán điều chế FSVM cho bộ nghịchlưu hình T ba pha có thể vừa giảm được điện áp common-mode, vừacân bằng được điện áp điểm trung tính DC trong chế độ bình thường
và khi hệ thống mất ổn định
- Áp dụng phương pháp điều khiển pháp chế độ trượt cải tiếnFTSMC kết hợp với bộ quan sát trạng thái SOB và bộ ước lượngnhiễu DOB giúp cho mục tiêu điều khiển được đảm bảo dù trongđiều kiện lưới cân bằng, mất cân bằng, tải thay đổi hay nhiễu thayđổi theo thời gian
- Xây dựng hệ thống thực nghiệm kiểm chứng các kết quả tínhtoán, thiết kế Bộ thực nghiệm đã góp phần chứng minh được khảnăng thực tiễn với cấu trúc mạch phức tạp trên thiết bị vi xử lý DSP
và phục vụ tốt công tác thử nghiệm trong nghiên cứu về nghịch lưuhình T
Chương 1 Tổng quan
1.1 Xu hướng phát triển hiện nay của nghịch lưu nguồn áp
Hình 1.1 Các ứng dụng của nghịch lưu nguồn áp
Xu hướng hiện nay của các ứng dụng đó là yêu cầu công suất lớnhơn, điện áp DC cao đến hơn 900V, tần số chuyển mạch cao đến 50
4
Trang 9kHz thì nghịch lưu nguồn áp hai mức trở nên kém hiệu quả Lúc này,nghịch lưu hai mức đã bộc lộ những nhược điểm như: chất lượngđiện áp ra còn thấp, tốc độ biến thiên du/dt lớn, độ méo sónghài(THD) cao, điện áp trên van lớn, tổn thất chuyển mạch cao Để cóthể khắc phục được những hạn chế này của nghịch lưu hai mức thìcần phải có nghịch lưu ba mức.
1.2 Các cấu trúc nghịch lưu nguồn áp ba mức
1.2.1 Cấu trúc nghịch lưu dạng điốt kẹp (NPC)
Nghịch lưu dạng điốt kẹp (NPC) là cấu trúc nghịch lưu ba mức điểnhình Vì có hai tụ điện mắc nối tiếp nên có thêm một mức điện áp
được thêm vào là Vdc/2 ngoài hai mức điện áp 0 và Vdc, thực hiện
bằng cách kích mở các van bán dẫn nối điểm giữa của mạch DC (hay
là điểm nối các tụ điện) với tải hoặc nối các điểm này vào các phathông qua các điốt Nhìn chung, bộ nghịch lưu NPC là giải pháp tốtcho các ứng dụng công suất lớn, điện áp cao Tuy nhiên, cấu trúc này
có số lượng điốt lớn, mạch phức tạp, do đó làm cho hệ thống cồngkềnh hơn
1.2.2 Cấu trúc nghịch lưu hình T ba pha
Nghịch lưu hình T ba pha được phát triển từ cấu trúc nghịch lưunguồn áp ba pha hai mức Cấu trúc nghịch lưu này được cấu thành từ
6 van IGBT mắc kiểu thông thường và 6 van IBGT mắc kiểu E chungtạo thành 3 nhánh chữ T Nghịch lưu hình T về cơ bản kết hợp đượccác ưu điểm của bộ nghịch lưu hai mức với những ưu điểm của bộnghịch lưu NPC ba mức Do đó, nghịch lưu hình T được coi là mộtgiải pháp thay thế cho nghịch lưu NPC ba mức Tuy nhiên, nhượcđiểm của nghịch lưu hình T là khả năng chặn ngược của chuyển mạchhai chiều AC với van IGBT thông thường
1.2.3 Cấu trúc nghịch lưu hình T ba pha sử dụng RB-IGBT
Cấu trúc này cầu thành từ 6 van bán dẫn mắc kiểu thông thường và 6van mắc song song tạo thành 3 nhánh chữ T Để khắc phục nhữngnhược điểm của IGBT thông thường, hãng Fuji Electric đã cho ra đờithế hệ môđun IGBT mới (dòng V) với công nghệ RB-IGBT chuyên
5
Trang 10tích hợp cho cấu trúc nghịch lưu hình T
Hình 1.2 Cấu trúc nghịch lưu hình T ba pha sử dụng RB-IGBT
Nghịch lưu hình T sử dụng RB-IGBT khắc phục được nhược điểm vềkhả năng chặn ngược của nghịch lưu hình T, phù hợp với các hệthống là yêu cầu công suất lớn hơn, điện áp DC cao đến hơn 900V
1.3 Phương pháp điều chế cho nghịch lưu hình T
Đối với phương pháp điều chế cho nghịch lưu hình T thì yêu cầu quantrọng nhất là phải giảm được điện áp common-mode và cân bằng điện
áp điểm trung tính DC Kỹ thuật điều chế phổ biến thường được sửdụng là: sinPWM dùng nhiều sóng mang và điều chế véctơ khônggian (SVM) Tuy nhiên cả 2 phương pháp trên đều không có khảnăng vừa giảm được điện áp common-mode, vừa cân bằng được điện
áp điểm trung tính DC Vì vậy, luận án đề xuất áp dụng phương
pháp điều chế cải tiến FSVM nhằm mục đích vừa cân bằng được điện áp điểm trung tính DC, vừa giảm được điện áp common-mode
áp dụng riêng cho nghịch lưu hình T
1.4 Phương pháp điều khiển mạch vòng dòng điện
Mỗi phuơng pháp điều khiển đều có những ưu thế riêng và được ápdụng tùy theo từng trường hợp cụ thể Các phương pháp điều khiển
PI và chế độ trượt FTSMC là các phương pháp mà tác giả lựa chọn
6
Trang 11áp dụng cho mạch vòng điều khiển của bộ nghịch lưu hình T.Những nguyên lý cơ bản của các bộ điều khiển này sẽ trình bày ởchương 3 của luận án.
1.5 Định hướng nghiên cứu và dự kiến đóng góp của luận án
Luận án tập trung nghiên cứu về phương pháp điều chế cải tiến, thiết
kế bộ điều khiển dòng điện theo phương pháp chế độ trượt mới vớicác kết quả và dự kiến đóng góp cho luận án cụ thể như sau:
- Đề xuất áp dụng thuật toán phương pháp điều chế véctơ không gian cải tiến để vừa giảm được điện áp common-mode vừa cân bằng được điện áp điểm trung tính DC
- Đề xuất áp dụng bộ điều khiển dòng điện theo phương pháp chế
độ trượt cải tiến để tăng tốc độ đáp ứng, cải thiện chất lượng dòng điện, điều khiển được dòng điện ngay cả khi có nhiễu thay đổi theo thời gian
- Ứng dụng điều khiển chế độ trượt cải tiến FTSMC cho bộ điềukhiển dòng điện hoạt động ở chế độ nối lưới và độc lập Các kết quảnghiên cứu được chứng minh bởi mô phỏng Matlab/Simulink vàđược thể hiện chi tiết tại chương 3 và chương 4
- Kiểm chứng tính đúng đắn lý thuyết của chương 2, chương 3 vàchương 4 thông qua thực nghiệm Các kết quả thực nghiệm đượctrình bày tại chương 5
7
Trang 12Chương 2 Phương pháp điều chế cho nghịch lưu hình T ba pha
2.1 Đặt vấn đề
Đối với nghịch lưu hình T ba pha cần phải có phương pháp điều chếphù hợp để giảm được mức điện áp common-mode và đảm bảo khảnăng cân bằng điện áp điểm trung tính DC trong quá trình hoạt động
b Phương pháp dịch pha sóng mang
Sử dụng hai sóng răng cưa ngược pha nhau (lệch pha 1800) để sosánh với cùng một sóng sin chuẩn
2.2.2 Mô phỏng phương pháp điều chế PWM cho bộ nghịch lưu hình T 3 pha
a Nguyên lý phát xung
Hình 2.1 Nguyên lý phát xung cấu trúc hình T 3 pha
Sử dụng một tín hiệu sin mẫu V ref so sánh với 2 sóng mang dịch pha nhau 1800 Nửa chu kỳ đầu việc điều chế cho đóng cắt 2 van SA1 và
SA4, nửa chu kỳ sau điều chế cho hai van SA3 và SA2
8
Trang 13Từ đồ thị có thể thấy 6 véctơ lớn chia mặt phẳng ra làm 6 góc phầnsáu Trong mỗi góc phần 6 này các véctơ nhỏ và trung bình lại chia
ra làm 4 tam giác đều, mỗi tam giác đều có đỉnh là điểm cuối của cácvéctơ Quy chuẩn độ dài các véctơ theo , các tam giác đều cócạnh bằng 1 Hệ thống các tam giác đều này là cơ sở cho phép điềuchế véctơ không gian
9
Trang 14Hình 2.2 Đồ thị véctơ không gian
Các bước tiếp theo là xác định vị trí của véctơ điện áp ra v trong sector lớn, xác định vị trí của véctơ điện áp v trong các tam giác con,
tính toán hệ số điều chế (thời gian sử dụng các véctơ trong mỗi chu kìđiều chế Ts), cân bằng điện áp trên 2 tụ DC và tính toán hệ số điềuchế thực hiện nhánh van mạch nghịch lưu trong mỗi chu kì điều chếTs
2.4 Các phương pháp điều chế cấp xung cho van
2.4.1 Phương pháp điều chế SVM 8-Đoạn
Phương pháp điều chế SVM 8-Đoạn là phương pháp điều chế màtrạng thái của các véctơ (ba véctơ gần nhất với véctơ điện áp ra)được lặp lại sau mỗi nửa chu kì đóng cắt Phương pháp này sử dụng
cả hai trạng thái của các véctơ nhỏ, từ đó làm giảm tổn thất trên van
và làm giảm sóng hài của điện áp đầu ra Tuy nhiên, sử dụng cả haitrạng thái của véctơ nhỏ sẽ ảnh hưởng đến vấn đề cân bằng điện áptrên 2 tụ DC
2.4.2 Phương pháp điều chế SVM 6-Đoạn
Phương pháp điều chế SVM 6-Đoạn là phương pháp điều chế trongmỗi chu kì điều chế, duy nhất chỉ có hai van phải chuyển trạng thái
V 1
(P,P,O) (O,O,N)
V 2
(O,P,O) (N,O,N)
V 3
(O,P,P) (N,O,O)
V 4
(O,O,P) (N,N,O)
V 5
(P,O,P) (O,N,O)
1 3 4
2
Trang 15Vì thế nên tổn thất trên van sẽ tự động giảm xuống chỉ còn tầm 2/3giá trị tổn thất ban đầu Ngoài ra, việc sử dụng hai trạng thái riêngbiệt của các véctơ nhỏ sẽ giúp cân bằng điện áp trên 2 tụ DC tốt hơn,tuy nhiên cũng sẽ làm tăng sóng hài của điện áp đầu ra.
2.4.3 Mô phỏng hai phương pháp điều chế SVM 8- Đoạn và SVM 6- Đoạn
Về kịch bản và thông số mô phỏng vẫn giống như khi mô phỏng theophương pháp PWM
Tổng kết : Cả 3 phương pháp trên đều không có khả năng giảm
được điện áp common-mode Vì vậy cần thiết phải có 1 phương phápđiều chế vừa cân bằng được điện áp điểm trung tính DC và vừa giảmđược điện áp common-mode
2.5 Phương pháp điều chế FSVM đề xuất áp dụng cho nghịch lưu ba pha hình T
OPN PON NPO
PNO NOP
OON ONO PNN ONO OON
SA2 SB1 SB1
Hình 2.3 Trạng thái trong không gian véc tơ và trình tự chuyển
mạch của (a) ZSVM, (b) PSVM và (c) NSVM
Bước đầu tiên là lựa chọn Section chứa véctơ điện áp, sau đó tínhtoán hệ số điều chế của các véctơ biên chuẩn, tiếp theo tính toán thờigian đóng cắt các nhánh van và cân bằng điện áp trên tụ
11