ABSTRACT State PWM Technique for Common-Mode Voltage Elimination in eleven-level Neutral Point Clamped NPC inverter controlled induction motor based on the proposed switching the states
Trang 1Luận văn tốt nghiệp
TÓM T T
Lu n vĕn này trình bày ph ng pháp đi u khi n đ nh h ng tr ng (FOC)
v i k thu t PWM 1 tr ng thái có tri t tiêu đi n áp common mode c a bi n t n 11
b c NPC đi u khi n đ ng c không đ ng b Dựa vào các tr ng thái đóng ng t
c a b ngh ch l u NPC 11 b c đ xác đ nh đi n áp CM b ng không Ph ng pháp CPWM này đã tri t tiêu đi n áp CM và đi u khi n đáp ng t c đ nhanh Ngoài ra còn có đ a ra ph ng pháp đi u khi n đ nh h ng tr ng (FOC) v i k thu t sóng mang PWM c đi n có tri t tiêu đi n áp common mode c a bi n t n 11 b c NPC
đ đánh giá k t qu thu đ c T t c các k t qu mô phỏng trong lu n vĕn thực hi n trên ph n m m Matlab/Simulink
ABSTRACT
State PWM Technique for Common-Mode Voltage Elimination in eleven-level
Neutral Point Clamped (NPC) inverter controlled induction motor based on the proposed switching the states of the eleven-level NPC inverter The proposed technique has shown that the CM voltage is eliminated the torque response of the
Control(FOC) with carrier PWM method for Common-Mode Voltage Elimination
in eleven-level Neutral Point Clamped (NPC) inverter controlled induction motor to
evaluate the proposed technique All of the simulative results are performed by Matlab/Simulink.
Trang 2Luận văn tốt nghiệp
M C L C
Trang tựa Trang
L I C M N ii
TÓM T T iii
M C L C iv
DANH SÁCH CÁC CH VI T T T vii
DANH SÁCH CÁC HÌNH ix
DANH SÁCH CÁC B NG xiv
Ch ng 1 T NG QUAN 1
1.1 Đặt v n đ 1
1.2 Ý nghĩa khoa học và thực ti n c a đ tài 4
1.3 Đ i t ng và m c đích đ tài 5
1.4 Nhi m v nghiên c u và gi i h n đ tài 5
1.5 Ph ng pháp nghiên c u 6
Ch ng 2 CÁC B NGH CH L U ÁP ĐA B C VÀ CÁC PH NG PHÁP ĐI U KHI N 7
2.1 C u trúc b ngh ch l u áp 7
2.1.1 B ngh ch l u đa b c ch a cặp đi- t kẹp NPC 7
2.1.2 B ngh ch l u đa b c d ng t thay đ i 9
2.1.3 B ngh ch l u đa b c Cascade 10
2.2 Các ph ng pháp đi u khi n b ngh ch l u đa b c 12
2.2.1 K thu t đi u ch sóng mang CPWM 14
2.2.1.1 Ph ng pháp đi u ch đ r ng xung sin 15
2.2.1.2 Ph ng pháp đi u ch đ r ng xung c i bi n SFO-PWM 17
2.2.1.3 Các d ng sóng mang trong k thu t đi u ch PWM 19
2.2.1.4 Nh n xét 21
2.2.2 Ph ng pháp đi u ch véc-t không gian 21
2.2.2.1 Khái ni m véc-t không gian 21
2.2.2.2 Véc-t không gian c a b ngh ch l u áp đa b c 22
Trang 3Luận văn tốt nghiệp
2.2.3 Ph ng pháp Carrier Base ậ SVPWM 26
2.2.3.1 Kh i t o Hàm Offset 26
2.2.3.2 Hàm Max, Mid, Min, Interger 26
2.2.3.3 Kh i khoá th i gian k1, k2, k3 27
2.2.3.4 Hàm offset t i u 28
2.2.3.5 Chọn Mode PWM 28
2.2.3.6 Kh i t o tín hi u tích cực 29
2.2.3.7 Đi u ch d i m r ng 29
2.2.3.8 Đi u ch ngoài m r ng 30
2.3 Phân tích b ngh ch l u ba pha 32
2.4 K thu t đi u khi n cho b ngh ch l u áp ba pha 11 b c 34
Ch ng 3 CÁC V N Đ VÀ PH NG PHÁP TRI T TIÊU ĐI N ÁP COMMON MODE CHO BI N T N ĐA B C 36
3.1 V n đ đi n áp CM 36
3.2 K thu t PWM 1 tr ng thái và tri t tiêu đi n áp common mode c a bi n t n37 3.3 K thu t PWM c đi n và tri t tiêu đi n áp common mode c a bi n t n 42
3.4 Mô phỏng t ng quát trong Matlab/Simulink các ph ng pháp 47
3.4.1 Mô phỏng ph ng pháp 1(1 tr ng thái) trong Matlab/simulink 47
3.4.2 Mô phỏng ph ng pháp 2(PWM c đi n) trong Matlab/simulink 54
3.4.3 Nh n xét 57
Ch ng 4 ĐI U KHI N Đ NH H NG TR NG(FOC) Đ NG C KHÔNG Đ NG B 3 PHA V I K THU T PWM 1 TR NG THÁI VÀ K THU T PWM C ĐI N TRI T TIÊU ĐI N ÁP COMMON MODE 58
4.1 Gi i thi u ph ng pháp đi u khi n FOC 58
4.1.1Các ph ng pháp đi u khi n đ nh h ng tr ng từ thông Rotor 58
4.1.2 Bi u di n véc-t không gian trong h tọa đ từ thông Rotor 59
4.1.3 Thu t toán và c u trúc ph ng pháp FOC 61
4.1.4 B đi u khi n PID 64
4.2 Mô hình tr ng thái đ ng c đ ng c không đ ng b 66
Trang 4Luận văn tốt nghiệp
4.2.1 Xây dựng véc-t không gian 67
4.2.2 H tr c tọa đ quay 69
4.2.3 Các ph ng trình c a đ ng c không đ ng b ba pha 71
4.2.4 Xây dựng mô hình đ ng c không đ ng b trên h tọa đ stato 73
4.2.5 Xây dựng mô hình ĐCKĐB trên h từ thông roto 75
4.3 Mô phỏng đi u khi n FOC v i k thu t PWM 1 tr ng thái và tri t tiêu đi n áp CM c a bi n t n 11 b c 76
4.4 Mô phỏng đi u khi n FOC v i k thu t PWM c đi n và tri t tiêu đi n áp CM c a bi n t n 11 b c 87
4.5 Nh n xét 92
Ch ng 5 K T LU N VÀ H NG PHÁT TRI N 94
5.1 Đánh giá k t qu đ t đ c 94
5.2 Nh ng v n đ t n t i c a đ tài 94
5.3 H ng phát tri n c a đ tài 94
TÀI LI U THAM KH O 95
PH L C 97
A.Ph ng pháp 1 97
B.Ph ng pháp 2 101
C.Các giá tr khai báo mô phỏng 103
Trang 5Luận văn tốt nghiệp
Field Oriented Control (Ph ng pháp đi u khi n từ thông tựa theo từ thông roto)
Direct Torque Control (Đi u khi n trực ti p mommen) Direct Current (Dòng đi n m t chi u)
Space Vector Pulse Width Modulation (Đi u ch đ r ng xung véc-t không gian)
Pulse Width Modulation (Đi u ch đ r ng xung) Voltage Source Inverter (B ngh ch l u áp) Current Source Inverter (B ngh ch l u dòng) Static Var Compensation (Thi t b bù công su t ph n kháng tĩnh) Insulated Gate Bipolar Transistor (Transistor có cực c ng cách ly)
B Ngh ch L u Switching Frequency Optimum (K thu t đi u r ng xung đóng ng t t i u)
Total Harmonic Distortion (T ng méo d ng sóng hài ) Carrier Based Pulse Width Modulation (K thu t Sóng mang đi u ch
đ r ng xung) Phase Dispostion (Các sóng mang b trí cùng pha) Alternative Phase Opposition Disposition (Hai sóng mang k ti p nhau
d ch 1800)
Trang 6Luận văn tốt nghiệp
Trang 7Luận văn tốt nghiệp
DANH SÁCH CÁC HÌNH
Hình 2.1 B ngh ch l u NPC ba pha sáu b c 8
Hình 2.2 C u trúc BNL dùng t kẹp 10
Hình 2.3 C u trúc BNL Cascade 12
Hình 2.4.Nguyên lý k thu t CPWM 14
Hình 2.5 K thu t CPWM nhi u sóng mang chuẩn và đi n áp dây c a BNL 11 b c cascade 15
Hình 2.6 M i liên h gi a m và ma 17
Hình 2.7 Đi n áp đi u khi n SFO pha A 18
Hình 2.8 Đi n áp offset 18
Hình 2.9 Sóng đi n áp cực đ i 19
Hình 2.10 Sóng đi n áp cực ti u 19
Hình 2.11 Sóng mang d ng PD 20
Hình 2.12 Sóng mang d ng APOD 20
Hình 2.13 Sóng mang d ng POD 21
Hình 2.14 Hình chi u c a véc-t v lên ba tr c tọa đ 22
Hình 2.15 Gi n đ véc-t đi n áp b ngh ch l u áp ba b c 24
Hình 2.17 Gi i thu t chính c a ph ng pháp Sóng Đi u Ch 26
Hình 2.18 a) S đ t o tín hi u sin ch đ o vùng quá đi u ch m = mmid 31
b) Gi i thu t đi u ch 2 Mode 31
Hình 2.19 a) S đ nguyên lý ngh ch l u áp ba pha 31
b) Mô hình t ng đ ng t c th i 32
c) Mô hình t ng đ ng trung bình 32
d) S đ xung đi u khi n các khóa Sa, Sb, Sc 32
Hình 2.20 Mô hình t i ba pha đ i x ng, đ u sao 33
Hình 2.21 S đ m ch t ng đ ng quan h áp t i và áp ngh ch l u 34
Trang 8Luận văn tốt nghiệp
a) S đ m ch t ng đ ng áp t c th i 34
b) S đ m ch t ng đ ng áp trung bình 34
Hình 2.22 S đ nguyên lý ngh ch l u áp ba pha 11 b c NPC 35
Hình 3.1 D ng sóng đi n áp CM 36
Hình 3.2 S đ c u t o đ ng c đo đi n áp tr c đ ng c và đo dòng rò bi 37
Hình 3.3 Giá đỡ bi hỏng do nh h ng đi n áp CM 37
Hình 3.4 B bi n đ i 3 c p 38
a) Gi n đ các tr ng thái véc-t và gi i h n c a ZCM 43
.b) giãn đ vecto chia thành 7 vùng ng v i 7 vecto đi n áp ZCM 43
Hình 3.5 Ph ng pháp sóng mang PD PWM đ i v i bi n t n đa b c: (a) giãn đ th i gian chuy n đ i; (b) Giãn đ th i gian chuy n đ i và dãy tr ng thái chuy n đ i d i đi u ki n 41
Hình 3.6 Thu t toán PWM 1 tr ng thái v i đi n áp ZCM X=A, B, C 41
Hình 3.7 S đ t ng quát b ngh ch l u ba b c NPC 42
Hình 3.8 a) Gi n đ các tr ng thái véc-t đi n áp ngh ch l u 3 b c b) Gi n đ các tr ng thái véc-t đi n áp ngh ch l u 3 b c ZCM 43
Hình 3.9 Gi n đ chuy n tr ng thái (111, 201, 210) 44
Hình 3.10 D ng sóng đi n áp pha x+ và x- 45
Hình 3.11 S đ tr ng thái đóng ng t d ng sóng PS 46
Hình 3.12 S đ mô phỏng t ng quát ph ng pháp 1 tr ng thái 47
Hình 3.13 S đ kh i t o ngu n 3 pha 48
Hình 3.14 kh i x lý 1 trang thái và tri t tiêu áp common mode 48
Hình 3.15 S đ b ngh ch l u 11 b c NPC 49
Hình 3.16 D ng sóng th gi i thu t 50
Hình 3.17 D ng sóng sau khi công offset 50
Hình 3.18a Đi n áp ngh ch l u 3 pha 51
Hình 3.18b Đi n áp ngh ch l u pha a 51
Hình 3.19 Đi n áp CM đã tri t tiêu uN0’ 52
Hình 3.20 Phân tích FFT và THD đi p áp t iUta’ 52
Hình 3.21 Phân tích FFT và THD đi p áp dây uab 53
Trang 9Luận văn tốt nghiệp
s
Hình 3.22 Phân tích FFT và THD áp ngh ch l u Uao 53
Hình 3.23 S đ mô phỏng t ng quát ph ng pháp PWM c đi n 54
Hình 3.24 kh i x lý ph ng pháp PWM c đi n và tri t tiêu áp common mode 54
Hình 3.25 D ng sóng th gi i thu t pp PWM c đi n 55
Hình 3.26 D ng sóng sau khi c ng offset 55
Hình 3.27a Đi n áp ngh ch l u 3 pha 56
Hình 3.27b Đi n áp ngh ch l u pha a 56
Hình 3.28 Đi n áp CM đã tri t tiêu uN0’ 57
Hình 4.1 Vector dòng is trong không gian v i các thành ph n a, b, c 67
Hình 4.2 Dòng đi n stator is trong h (a, b, c) và ( , ) 60
Hình 4.3 Dòng đi n stator is trong h ( , ) và (d, q) 60
Hình 4.4 C u trúc c b n c a ph ng pháp FOC 61
Hình 4.5 Dòng đi n, đi n áp và từ thông rotor trên h tọa đ (d,q) 63
Hình 4.6 .C u trúc b đi u khi n PID 64
Hình 4.7 H th ng đi u khi n vòng kín 65
Hình 4.8 S đ cu n dây và dòng đi n stato c a đ ng c không đ ng b 67
Hình 4.9 Thi t l p véc-t không gian từ các đ i l ng pha 68
Hình 4.10 Véc-t không gian đi n áp stato u t ng quan gi a h tọa đ và tọa đ ba pha a, b, c 69
Hình 4.11 Chuy n h tọa đ cho véc-t không gian u s từ h tọa đ αβ sang h tọa đ dq và ng c l i 70
Hình 4.12 Mô hình đ n gi n đ ng c không đ ng b ba pha 71
Hình 4.13 Gi n đ véc-t từ thông stato và véc-t từ thông roto 76
Hình 4.14 Mô hình mô phỏng FOC ậ CPWM 1 tr ng thái b ngh ch l u 11 b c NPC ZCM 77
Hình 4.15 Từ thông đặt 77
Hình 4.16 T c đ đặt 78
Trang 10Luận văn tốt nghiệp
Hình 4.17 S đ kh i MTi 78
Hình 4.18 S đ kh i CTDu 78
Hình 4.19 S đ kh i single step and CMZ 79
Hình 4.20 S đ kh i CTDu1 79
Hình 4.21 S đ kh i CTDu2 80
Hình 4.22 S đ kh i MTu 80
Hình 4.23 S đ kh i ĐCKĐB 81
Hình 4.24 S đ kh i HTD-CD 81
Hình 4.25 S đ kh i bi n t n 82
Hình 4.26 Đáp ng từ thông stato c l ng 82
Hình 4.27 Sai s đáp ng từ thông stato c l ng 82
Hình 4.28 Đáp ng t c đ đ ng c 83
Hình 4.29.Đáp ng từ thông,moment,t c đ đ ng c 83
Hình 4.30 Đi n áp ngh ch l u 3 pha 84
Hình 4.31 Đi n áp ngh ch l u pha a 84
Hình 4.32 Đi n áp t i 3 pha 85
Hình 4.33 Đi n áp t i pha a 85
Hình 4.34 Đi n áp dây 3 pha 86
Hình 4.35 Đi n áp dây pha a 86
Hình 4.36 Đi n áp common mode đã b tri t tiêu 87
Hình 4.37 Kh i CMZ v i k thu t PWM c đi n 87
Hình 4.38 Đáp ng từ thông stato c l ng 87
Hình 4.39 Sai s đáp ng từ thông stato c l ng 88
Hình 4.40 Đáp ng t c đ đ ng c 88
Hình 4.41.Đáp ng từ thông,moment,t c đ đ ng c 88
Hình 4.42 Đi n áp ngh ch l u 3 pha 89
Hình 4.43 Đi n áp ngh ch l u pha a 89
Hình 4.44 Đi n áp t i 3 pha 90
Hình 4.45 Đi n áp t i pha a 90
Trang 11Luận văn tốt nghiệp
Hình 4.46 Đi n áp dây 3 pha 91
Hình 4.47 Đi n áp dây pha a 91
Hình 4.48 Đi n áp common mode đã b tri t tiêu 92
Hình 4.49 Đáp ng từ thông,t c đ , moment và dòng khi đóng t iầầầầ 93
Trang 12Luận văn tốt nghiệp
DANH SÁCH CÁC B NG
B ng 2.1 Tr ng thái đóng ng t c a BNL ba pha sáu b c NPC 9
B ng 3.1 Dãy tr ng thái bi n đ i 39
B ng 3.2 Vec t đi n áp ngõ ra CMZ trong ph ng pháp PWM 1 tr ng thái 40
B ảng 3.3 Phân tích chuỗi trạng thái trong vùng tam giác (111, 201, 210) 44
B ng 3.4 T Tr ng thái các séc-t trong gi n đ véc-t không gian hình 3.5 45
Trang 13gi i h n ph m vi ng d ng công su t nhỏ Chính vì v y, các b ngh ch l u đa b c
MI (Multilevel Inverter) đã đ c nghiên c u và phát tri n Các b ngh ch l u đa
b c không ch đ c s d ng trong truy n đ ng đi n công su t l n, các b lọc tích
cực mà còn đ c s d ng trong các h th ng ngu n nĕng l ng m i nh nĕng
l ng mặt tr i, nĕng l ng gió, fuel cell, So v i b ngh ch l u hai b c truy n
th ng, các b ngh ch l u đa b c có các u đi m nh có th ho t đ ng t n s đóng
ng t cao, công su t l n, đi n áp ra ít b bi n d ng, đi n áp đặt trên từng linh ki n
gi m và ít gây ra nhi u đi n từ EMI (Electromagnetic Interference)
Từ khi Nabae, Takahashi và Akagi gi i thi u b ngh ch l u đa b c NPC (Neutral Point Clamped Multilevel Inverter) vào nĕm 1981 Đ n nay đã có nhi u
d ng c u trúc c a b ngh ch l u đa b c đ c nghiên c u và phát tri n Các d ng c u trúc c b n th ng gặp là d ng Cascade H-Bridge Inverter v i ngu n m t chi u riêng, d ng đi- t kẹp (Diode Clamped Multilevel Inverter), d ng t kẹp (Capacitor Clamped) và c u trúc lai (Hybrid Multilevel Inverter).Trong đó c u hình NPC là
c u hình đ c s d ng ph bi n nh t
Trong các ng d ng truy n đ ng đi n, các b ngh ch l u hai b c truy n th ng
và các b ngh ch l u đa b c đ u gặp ph i h n ch là xu t hi n đi n áp common mode (CM) gi a hai đi m trung tính t i và trung tính ngu n Đi n áp CM làm xu t
hi n dòng đi n rò ch y trên các tr c c a đ ng c Dòng đi n này s làm nóng các
tr c đ ng c , làm cho các bi b bào mòn d n đ n vi c gi m tu i thọ và gây ra nhi u đi n từ EMI [4-7].Có nhi u ph ng pháp đ gi m nh h ng c a đi n áp CM
Trang 14Chương 1 Tổng quan
đã đ c nghiên c u và công b nh ph ng pháp dùng m ch lọc th đ ng RC, RLC m c song song v i t i do Von Jouanne đ ngh nĕm 1996; ph ng pháp thay
đ i c u trúc c a b ngh ch l u b ng cách tĕng s nhánh c a b ngh ch l u B ngh ch l u áp ba pha b n nhánh đ c Oriti gi i thi u vào nĕm 1997 và Julian nĕm
1999 Trong đó, ba nhánh s đ c đi u khi n bình th ng, nhánh th t đ c đi u khi n đ gi m đi n áp CM Nĕm 1999, Von Jouanne and Zhang gi i thi u c u trúc Dual Bridge Inverter (DBI) Các ph ng pháp vừa trình bày đ c s d ng trong các
b ngh ch l u hai b c truy n th ng v i các u đi m là gi m đ c đi n áp CM, dòng
rò, hi u su t cao Tuy nhiên, các ph ng pháp trên có các khuy t đi m là ph i thêm các ph n c ng làm cho b ngh ch l u tr nên c ng k nh, chi phí đ t Nĕm 1998, Ratnayake and Murai, Haoran Zhang, Annette Von Jouance, Shaoan Dai gi i thi u
ph ng pháp đi u khi n cho b ngh ch l u áp ba b c NPC trong đó ch s d ng các
tr ng thái mà t i đó đi n áp CM là zero đ tri t tiêu đi n áp CM u đi m c a
ph ng pháp này là có th gi m hoặc tri t tiêu đi n áp CM b ng gi i thu t đi u khi n mà không c n b sung hoặc thay đ i c u trúc b ngh ch l u Ph ng pháp này có th áp d ng cho các b ngh ch l u đa b c vì trong c u này t n t i các tr ng thái sao cho đi n áp CM là zero
Ph ng pháp tri t tiêu đi n áp CM dung ph ng pháp 1 tr ng thái và nhi u
tr ng thái cho b ngh ch l u đa b c đ c tham kh o từ công trình nghiên c u c a Nguy n Vĕn Nh và Hong Hee Lee ắAnalysis of Carrier PWM Method for Common Mode Elimiation in Multilevel Inverter Ằ [8-9] Dựa trên công trình đó, trong lu n vĕn này tác gi trình bày ph ng pháp tri t tiêu CM cho bi n t n đa b c NPC c p ngu n cho đ ng c không đ ng b
Chính vì nh ng lý do trên, trong lu n vĕn trình bày ph ng pháp đi u khi n
đ ng c không đ ng b c p ngu n b ng b bi n t n v i k thu t tri t tiêu CM Trong lĩnh vực đi u khi n đ ng c , đ ng c không đ ng b d ch t o, giá thành rẻ nh ng đi u khi n chính xác t c đ đ ng c không đ ng b r t khó khĕn
Nh sự phát tri n c a vi x lý nên vi c áp d ng các ph ng pháp đi u khi n ph c
t p vào đi u khi n đ ng c không đ ng b ngày càng tr nên d dàng h n
Trang 15Chương 1 Tổng quan
Có r t nhi u ph ng pháp đi u khi n đ ng c không đ ng b Tuy nhiên, v n
đ đặt ra cho h truy n đ ng đi n đi u khi n đ ng c xác l p nhanh và quá đ trong kho ng th i gian cho phép Có các ph ng pháp đi u khi n sau:
Ph ng pháp đi u khi n U/f
Ph ng pháp đi u khi n đ nh h ng tr ng (FOC)
Ph ng pháp đi u khi n trực ti p momen (DTC)
Ph ng pháp U/f: là ph ng pháp đi u khi n đ n gi n và ph bi n trong
ph n l n các ng d ng trong công nghi p Đi m đặc bi t c a ph ng pháp này là
b t bi n Sự tham chi u này nh m m c đích đ h ng vi c kh o sát đ ng
c KĐB thành vi c kh o sát c a đ ng c DC
Ph ng pháp DTC: từ thông và momen đi n từ đ c đi u khi n trực
ti p và đ c l p b ng cách chọn ch đ chuy n m ch t i u cho b ngh ch l u ngu n
áp dựa trên sai bi t gi a giá tr đặt và giá tr c l ng từ các khâu tính toán h i
ti p v c a momen và từ thông Mặt khác, ta có th đi u khi n trực ti p tr ng thái
c a b ngh ch l u PWM thông qua các tín hi u đi u khi n đóng ng t các khóa công
su t nh m m c đích gi m sai s momen và từ thông trong ph m vi cho phép đ c xác đ nh tr c
Trong các ph ng pháp thì ph ng pháp đi u khi n FOC có nhi u u đi m so
v i các ph ng pháp khác nh :
Ph ng pháp đi u khi n đ nh h ng từ thông FOC đ c s d ng ph bi n
và có hi u qu v i kh nĕng đi u khi n tách bi t hai thành ph n từ thông và
Trang 16Chương 1 Tổng quan
moment FOC đi u khi n dòng stator ch y u dựa vào biên đ và góc pha và đặc
tr ng là các vector
Ph ng pháp FOC có hai lo i : đi u khi n đ nh h ng từ thông stator và
đi u khi n đ nh h ng từ thông rotor Trong đó, ph ng pháp đi u khi n đ nh
h ng theo từ thông rotor có nhi u u đi m h n: ng d ng vector không gian ta có
th d dàng xây dựng mô hình đ ng c và các ph ng trình trên h tọa đ (d,q), tri t tiêu thành ph n từ thông rotor trên tr c (q), còn thành ph n từ thông rotor trên
tr c (d) có th xem nh đ i l ng m t chi u Các đ i l ng dòng đi n, đi n áp khi chi u lên hai tr c d và q cũng là các thành ph n m t chi u
Chính vì nh ng lý do nêu trên, trong lu n vĕn t t nghi p này tôi đã chọn đ tài: “Điều khiển động cơ không đồng bộ 3pha bằng phương pháp điều khiển định
thái ”
1.2 Ý ngh ƿa khoa h c và thực ti n c a đ tài
ng d ng bi n t n đa b c trong k thu t PWM vào đi u khi n t c đ đ ng c
đã gây ra đi n áp CM (đi n áp tâm ngu n m t chi u - đi n áp trung tính t i) Đi n
áp CM gây ra xung lực làm nhanh h bi và gây ra ti ng n khi đ ng c ho t đ ng, cho nên c n phân tích ph ng pháp tri t tiêu CM trong bi n t n đa b c
V i ph ng pháp đi u khi n đ ng c không đ ng b đi u khi n đ nh h ng
tr ng(FOC) v i k thu t PWM 1 tr ng thái có tri t tiêu đi n áp common mode c a
bi n t n s đ a đ n m t k t qu đi u khi n đ n gi n và nâng cao ch t l ng đi u khi n cũng nh hi u su t làm vi c cho đ ng c không đ ng b
Đ tài trình bày ph ng pháp đ c i thi n ch t l ng trong h truy n đ ng
đi n Công trình nghiên c u này có th ng d ng trong thực ti n trong đi u khi n công nghi p đ i t ng đi u khi n là đ ng c đi n không đ ng b và ph c v cho nghiên c u khoa học và gi ng d y
Trang 17Dùng b bi n t n 11b c v i k thu t tri t tiêu CM v i s đ ngh ch l u NPC
11 b c dùng k thu t đi u ch sóng mang PWM
Mô phỏng b ng ph n m m Matlab/Simulink đi u khi n đ nh h ng
tr ng(FOC) v i k thu t PWM 1 tr ng thái có tri t tiêu đi n áp common mode c a
bi n t n.Mô phỏng k thu t đi u khi n đ nh h ng tr ng(FOC) v i k thu t PWM
c đi n có tri t tiêu đi n áp common mode c a bi n t n đ đánh giá k t qu thu
đ c c a k thu t PWM 1 tr ng thái trên
1.4 Nhi m v nghiên c u và gi i h n c a đ tài
1.4.1 Nhi m v nghiên c u
- kh o sát b ngh ch l u đa b c
-Kh o sát k thu t tri t tiêu di n áp CM
-Kh o sát k thu t PWM m t tr ng thái(m t vector)
Trang 18Chương 1 Tổng quan
- Thực hi n mô phỏng, đánh giá và k t lu n,so sánh gi a 2 ph ng pháp
1.4.2 Gi i h n đ tài Th i gian nghiên c u có h n nên tác gi ch t p trung
nghiên c u ph ng pháp đi u khi n đi u khi n đ nh h ng tr ng(Field Oriented Control- FOC) đ ng c không đ ng b ba pha c p ngu n b ng b bi n t n 11 b c
v i k thu t đi u khi n PWM 1 tr ng thái và PWM c đi n có tri t tiêu đi n áp Common Mode
- Ph ng pháp thực nghi m: Sau ph n nghiên c u đ c ki m ch ng b ng vi c
thực hi n mô phỏng và đánh giá trên ph n m m Matlab/Simulink
Trang 19
Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
ch véc-t không gian
B ngh ch l u có nhi m v chuy n đ i nĕng l ng từ ngu n đi n m t chi u không đ i sang d ng nĕng l ng đi n xoay chi u đ cung c p cho các t i xoay chi u Tùy thu c vào đ i l ng đ c đi u khi n ngõ ra là đi n áp hay dòng đi n
mà ta có đ c t ng ng b ngh ch l u áp VSI (Voltage Source Inverter) hay b ngh ch l u dòng CSI (Current Source Inverter)
Có nhi u ph ng pháp đ phân lo i các các b ngh ch l u:
Phân lo i theo s pha đi n áp ra: m t pha, ba pha, b n pha
Phân lo i theo s b c c a đi n áp ngh ch l u: hai b c, đa b c (từ ba b c
tr lên)
Phân lo i theo c u trúc: c u trúc đa b c ch a cặp đi- t kẹp, c u trúc đa
b c t đi n thay đ i, c u trúc cascade, c u trúc lai
nĕm 1990, có nhi u công trình nghiên c u đã đ c công b cho các b ngh ch l u
b n b c, nĕm b c, sáu b c, cũng nh các ng d ng c a c u trúc này trong các b
bi n t n, các thi t b bù nhuy n công su t ph n kháng tĩnh SVC (Static Var Compensation),
Trang 20Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
D ) a 4
C u trúc NPC s d ng thích h p khi các ngu n DC t o nên từ h th ng đi n
AC B ngh ch l u đa b c ch a các cặp đi- t kẹp có m t m ch ngu n DC đ c phân chia thành m t s c p đi n áp nhỏ h n nh chu i các t đi n m c n i ti p Hình 2.1 minh họa b ngh ch l u ba pha sáu b c NPC dùng đi- t kẹp
Gi s nhánh m ch DC g m n ngu n có đ l n b ng nhau m c n i ti p Đi n
áp pha - tâm ngu n DC (đi m 0) có th đ t đ c (n+1) giá tr khác nhau và từ đó b ngh ch l u đ c gọi là b ngh ch l u áp (n+1) b c C th , v i c u trúc trong hình 2.1, các m c đi n áp có th đ t đ c g m (0, Vdc/5, 2Vdc/5, 3Vdc/5,ầnVdc/5) Đi n
áp từ m t pha t i (ví d pha a) thông đ n m t v trí b t kỳ trên nhánh DC nh cặp đi- t kẹp t i đi m đó (ví d Da4, '
Đ đi n áp pha ậ tâm ngu n DC đ t đ c m c đi n áp ua0 = Vdc/5, g m n linh
ki n m c n i ti p liên t c k nhau ph i đ c kích đóng, các linh ki n còn l i ph i
đ c khoá theo nguyên t c kích đ i ngh ch V i nguyên lý trên, c u trúc b ngh ch
Trang 21Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
B ngh ch l u áp đa b c dùng đi- t kẹp c i ti n d ng sóng đi n áp t i d n đ n
tĕng hoặc gi m đi n áp trên linh ki n n l n V i b ngh ch l u đa b c dv/dt trên linh
ki n và t n s đóng ng t thay đ i m m h n Tuy nhiên, v i n > 3, m c đ ch u gai
áp trên các đi- t s nhỏ h n
u đi m:
T t c các pha đ u s d ng chung m t ngu n DC duy nh t, v i u
đi m này các BNL, NPC đ c s d ng r ng rãi trong các b bi n t n công nghi p
Gi m t c đ dv/dt
Khuy t đi m:
Khi s b c càng cao, vi c x lý v n đ dao đ ng và m t cân b ng đi n
áp trên t gặp nhi u khó khĕn, đ ng th i s l ng đi- t tĕng lên nên h th ng tr nên ph c t p
Đi n áp đặt trên các đi- t khác nhau
2.1.2 B ngh ch l u đa b c d ng t thay đ i (Flying Capacitor Multilevel Inverter)
C u trúc BNL d ng t thay đ i đ c Meynard và Forch gi i thi u vào nĕm
1992 V c b n, c u trúc BNL d ng này gi ng nh c u trúc BNL đi- t kẹp Đi m khác bi t là c u trúc s d ng các t đi n đ thay th cho các đi- t
Trang 22Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
u đi m:
Hình 2.2 C u trúc BNL dùng t kẹp
Khi s b c tĕng thì không c n s d ng b lọc
Có th đi u ti t công su t tác d ng và ph n kháng nên từ đó có th đi u
ti t vi c phân b công su t trong l i có dùng bi n t n
M i nhánh có th đ c phân tích đ c l p v i các nhánh khác
Khuy t đi m:
S l ng t công su t l n tham gia trong m ch nhi u làm cho h th ng
c ng k nh, giá thành tĕng và đ tin c y gi m
Vi c đi u khi n s khó khĕn khi s b c b ngh ch l u áp tĕng cao
2.1.3 B ngh ch l u đa b c Cascade (Cascade H-Bridges Multilevel Inverter)
C u trúc d ng ghép t ng s d ng các ngu n DC riêng, thích h p trong tr ng
h p s d ng ngu n DC có sẵn, ví d : d i d ng acquy, battery B ngh ch l u Cascade g m nhi u b ngh ch l u áp c u m t pha ghép n i ti p, các b ngh ch l u
áp d ng c u m t pha này có các ngu n DC riêng
B ng cách kích đóng các linh ki n trong m i b ngh ch l u áp m t pha, ba
m c đi n áp (-U, 0, U) đ c t o thành Sự k t h p ho t đ ng c a n b ngh ch l u áp trên m t nhánh pha t i s t o nên n kh nĕng m c đi n áp theo chi u âm (-U, -2U, -
Trang 23Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
3U, -4U, ậnU), n kh nĕng m c đi n áp theo chi u d ng (U, 2U, 3U, 4U,ầnU)
và m c đi n áp 0 Nh v y, b ngh ch l u áp d ng cascade g m n b ngh ch l u áp
m t pha trên m i nhánh s t o thành b ngh ch l u (2n+1) b c
T n s đóng ng t trong m i mô-đun c a d ng m ch này có th gi m đi n l n
và dv/dt cũng gi m đi nh v y Đi n áp trên áp đặt lên các linh ki n gi m đi 0,57n
l n, cho phép s d ng IGBT đi n áp th p
u đi m:
S b c c a đi n áp ra nhi u h n g p hai l n so v i s ngu n DC (2n+1)
gi m theo
Đi n áp đặt trên linh ki n gi m, nên t n hao do đóng ng t trên linh ki n
Các m ch Cascade có th đ c thi t k và l p ráp d dàng, thu n ti n cho s n xu t đ i trà
Khuy t đi m:
C n nhi u ngu n đ c l p cho m i mô-đun c u m t pha
Trang 24Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Hình 2.3 C u trúc BNL Cascade 2.2 Các ph ng pháp đi u khi n b ngh ch l u đa b c
Các b ngh ch l u áp th ng đ c đi u khi n dựa trên k thu t đi u ch đ
r ng xung ậ PWM (Pulse Width Modulation) và qui t c kích đóng đ i ngh ch Qui
t c kích đóng đ i ngh ch đ m b o d ng áp t i đ c đi u khi n tuân theo gi n đ kích đóng các khóa bán d n và k thu t đi u ch đ r ng xung có tác d ng h n ch
t i đa nh h ng b t l i c a sóng hài b c cao xu t hi n phía t i
Có nhi u ph ng pháp đi u khi n b ngh ch l u áp đa b c nh k thu t đi u khi n theo biên đ còn gọi là ph ng pháp đi u khi n sáu b c, k thu t đi u ch
đ r ng xung, k thu t đi u ch đ r ng xung c i bi n và k thu t véc-t không gian,
K thu t đi u khi n sáu b c có u đi m là biên đ thành ph n hài c b n c a
đi n áp ra đ t giá tr l n nh t so v i các ph ng pháp còn l i nên th ng đ c chọn làm ph ng pháp chuẩn đ so sánh v i các ph ng pháp khác Khuy t đi m l n
Trang 25Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
h n so v i k thu t đi u khi n sáu b c
Vi c đánh giá ch t l ng c a các b ngh ch l u đ c thực hi n thông qua m t
s ch tiêu sau [1]:
Ch s đi u ch m (Modulation Index): đ c đ nh nghĩa nh t s gi a biên đ thành ph n hài c b n t o nên b i ph ng pháp đi u khi n và biên đ thành ph n hài c b n đ t đ c trong ph ng pháp trong ph ng pháp chuẩn
Thông th ng ph ng pháp chuẩn đ c chọn là m t trong các ph ng pháp
Đi u khi n theo ph ng pháp sáu b c v i biên đ đi n áp đ t giá tr l n
U Vd và giá tr này đ c chọn làm chuẩn khi xác đ nh ch s đi u ch m
3 trong lu n vĕn
Ph ng pháp đi u ch sóng mang và sóng đi u khi n sin v i biên đ đi n áp
ra đ t giá tr l n nh t U (1) sin Vd
2 Trong đó, Vd là t ng đi n áp trên các t
Trang 26Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Công th c (2.2) v n đ c áp d ng trong tr ng h p đi n áp sóng hài
2.2.1 K thu t đi u ch sóng mang CPWM (Carrier Based Pulse Width Modulation)
K thu t đi u ch sóng mang ho t đ ng dựa trên nguyên lý dùng m t sóng
đi u khi n (modulation) t n s th p so sánh v i m t sóng tam giác (sóng mang)
t n s cao T n s c a sóng đi u khi n chính là t n s c a thành ph n c b n đi n
áp ra và t n s sóng mang chính là t n s đóng ng t c a linh ki n Hình 2.5 Trình bày nguyên lý k thu t sóng mang
Theo nguyên lý trên, khi biên đ sóng đi u khi n l n h n biên đ sóng mang thì khóa S s đ c kích đóng ON (m c 1), khóa S’ s đ c kích ng t OFF (m c 0)
Trang 27Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Ng c l i, khi biên đ sóng đi u khi n nhỏ h n biên đ sóng mang thì khóa S s
đ c kích ng t OFF (m c 0) và khóa S’ s đ c kích đóng ON (m c 1)
Có hai ph ng pháp CPWM c b n đ c s d ng đ đi u khi n BNL áp đa
b c là ph ng pháp s d ng m t sóng đi u khi n k t h p v i nhi u sóng mang chuẩn và ph ng pháp s d ng nhi u sóng đi u khi n k t h p v i m t sóng mang chuẩn Thông th ng, ng i ta s d ng m t sóng đi u khi n và nhi u sóng mang chuẩn cho k thu t CPWM
Hình 2.5 K thu t CPWM nhi u sóng mang chuẩn và đi n áp dây c a BNL 11 b c
cascade
2.2.1.1 Ph ng pháp đi u ch đ r ng xung sin
Đ thực hi n t o gi n đ kích đóng các linh ki n trong cùng m t pha t i, ta s
d ng m t s sóng mang (d ng tam giác) và m t tín hi u đi u khi n (d ng sin) Đ i
v i b ngh ch l u áp n b c, s sóng mang đ c s d ng là (n-1) Chúng có cùng t n
s fc, và cùng có biên đ đ nh ậ đ nh Ac Sóng đi u ch (hay sóng đi u khi n) có biên đ đ nh ậ đ nh Am và t n s fm, d ng sóng c a nó thay đ i xung quanh tr c tâm c a h th ng (n-1) sóng mang N u sóng đi u khi n l n h n sóng mang nào đó thì linh ki n t ng ng đ c sóng mang đó đi u khi n s đ c kích đóng Trong
tr ng h p sóng đi u khi n nhỏ h n sóng mang nào đó thì linh ki n s b khóa kích
Trang 28Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
V i: U(1)m: Biên đ thành ph n hài c b n t o nên do ph ng pháp đi u ch
Đ i v i b ngh ch l u áp ba pha, biên đ thành ph n hài c b n:
p
3
(n 1)U p
m(n 1) Chọn sóng mang có Up = 1 U dk
Trang 29Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
xu t hi n hi n t ng sóng hài b c cao tĕng d n cho đ n khi đ t m c gi i h n cho
b i ph ng pháp sáu b c Tr ng h p này còn đ c gọi là quá đi u ch (overmodulation)
2.2.1.2 Ph ng pháp đi u ch đ r ng xung c i bi n SFO-PWM
Đi m khác bi t so v i ph ng pháp đi u ch đ r ng xung đã trình bày là sóng đi u ch (đi n áp đi u khi n) đ c c i bi n Theo đó m i sóng đi u ch đ c
c ng thêm tín hi u th tự không (sóng hài b i ba) T n t i nhi u kh nĕng t o nên thành ph n th tự không, m t trong các tín hi u th tự không có th chọn b ng giá
tr trung bình c a giá tr tín hi u l n nh t trong ba tín hi u đi u ch v i tín hi u nhỏ
nh t trong ba tín hi u đi u ch - Ph ng pháp SFO ậ PWM
Trang 30Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Gọi Va, Vb, Vc là các tín hi u đi u khi n c a ph ng pháp đi u ch PWM Tín
hi u đi u khi n theo ph ng pháp SFO-PWM vừa đ c mô t có th bi u di n d i
d ng toán học nh sau:
max(Va , Vb , Vc , ) min(Va , Vb , Vc , )
V i ph ng pháp SFO - PWM k t qu mô phỏng cho ta k t qu nh sau:
Đi n áp đi u khi n đ c cung c p b i ngu n ba pha sin, trong mô phỏng này
l y t n s 50Hz và t s đi u ch m = 0,7
Hình 2.7 Đi n áp đi u khi n SFO pha A
Hình 2.8 Đi n áp offset
Trang 31Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Hình 2.9 Sóng đi n áp cực đ i
Hình 2.10 Sóng đi n áp cực ti u
2.2.1.3 Các d ng sóng mang trong k thu t đi u ch PWM
Các sóng mang d ng tam giác có t n s cao (fsm < 9500Hz) Có th chia thành
ba lo i nh sau:
B trí cùng pha (PD: In Phase Dispostion)
T t c các lo i sóng mang đ u cùng pha nhau:
Trang 32Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Trang 33Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
2.2.1.4 Nh n xét
Hình 2.13 Sóng mang d ng POD
Trong các ph ng pháp b trí sóng mang, thì th ng pháp b trí các sóng mang đa b c cùng pha (d ng PD) cho đ méo d ng áp dây nhỏ nh t Riêng đ i v i
b ngh ch l u áp ba b c, ph ng pháp POD và APOD có cùng k t qu d ng sóng mang Trong các ph n mô phỏng sau, ta ch s d ng ph ng pháp sóng mang d ng
PD
2.2.2 Ph ng pháp đi u ch véc-t không gian
2.2.2.1 Khái ni m véc-t không gian
Ta gi s cho đ i l ng 3 pha va , v b , v c cân b ng, tho h th c:
Trang 34Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Hình 2.14 Hình chi u c a véc-t v lên ba tr c tọa đ
Đ minh họa c th cho khái ni m này ta xét các đ i l ng ba pha d ng cosin
Nh v y, trong tọa đ vuông góc , véc-t không gian v có biên đ Vm
b t đ u từ v trí Vm .e j0 s quay quanh tr c tọa đ v i t n s góc
2.2.2.2 Véc-t không gian c a b ngh ch l u áp đa b c
Quá trình đóng ng t các linh ki n t o ra đi n áp ba pha t i Theo lý thuy t v không gian véc-t thì đi n áp ba pha đó có th bi u di n d i d ng véc-t không gian Và nó s thay đ i nh y c p trên hình l c giác đa b c V trí c a m i véc-t
đi n áp trong không gian s ph thu c vào các tr ng thái đóng ng t kinh ki n Ti n
Trang 35Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Và ka, kb, kc là h s tr ng thái t ng ng c a các pha a, b, c Các h s này
ph thu c vào cách quy c tr c, gi s quy c nh sau: (sự quy c này dựa vào b ng tr ng thái đóng ng t)
khi
' b1
Sb1
Sb1
' c1
Sc1
Sc1
'
b 2 '
b 2
Sb 2 1
'
c 2 '
c 2
Sc 2 1 Trong quá trình kích, quy lu t đóng ng t đ i ngh ch ph i tuân th :
c1
Theo đ nh nghĩa véc-t không gian, t ng ng 27 tr ng thái kích d n linh ki n
ta thu đ c 19 v trí véc-t không gian c a véc-t đi n áp t o thành, bao g m 12 véc-t n m trên đ nh và trung đi m c a hình l c giác l n bao ngoài, sáu véc-t đi n
Trang 36Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
kh nĕng đi u khi n kích d n linh ki n t o nên 125 tr ng thái khác nhau Ta xét m i
tr ng thái minh họa b i t h p (ka, kb, kc), v i:
a 1 a 2
' '
a 3 a 4
Trang 37Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
112 212 0-2-1 1-2-1-1-10 001
-2-2-1 101 0-10 -1-2-1
201 1-10 2-10 2-2-1
1
1
' '
-1-2-2
211
100 01-1
0-2-2
111
200
1-2-2 2-1-1
102 -1-20 1-11 0-20 202
1-20 2-11 2-20
-2-12 -1-12 -2-21 -1-21 0-12 1-12
0-21
1-21 2-12 2-21
-2-22 -1-22 0-22 1-22 2-22
Hình 2.16 Gi n đ véc-t đi n áp BNL nĕm b c
Trang 38Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Theo đ nh nghĩa véc-t không gian, t ng ng 125 tr ng thái kích d n linh
ki n ta thu đ c 61 v trí véc-t không gian c a véc-t đi n áp t o thành T i tâm
c a l c giác có nĕm tr ng thái khác nhau cho cùng v trí t i đó là véc-t không Các
v trí còn l i ng v i các tr ng thái đ c bi u di n trong gi n đ véc-t đi n áp b ngh ch l u áp 5 b c
Linear compensator
v eff
(m eff , eff )
β abc
v rx12 Max, Mid, Min selector
Max, Mid, Min
A CTIVE SIGNA L GENE RATOR transform Active signals
Hình 2.17 Gi i thu t chính c a ph ng pháp Sóng Đi u Ch
Dựa trên c s lý thuy t phân tích t ng quan gi a SVPWM và sóng mang
đ n cực (carrier based unipolar PWM) [9], ph ng pháp đi u ch véc-t không gian dùng sóng mang thực ch t là t o ra m t sóng đi u ch có nhi u u đi m h n so v i các sóng đi u ch cũ Sóng đi u ch này đ c t o ra theo mô hình gi i thu t sau:
Trong đó chia thành hai kh i l n: Active signal generator (t o tín hi u tích
cực) và Offset generator (t o hàm offset) C hai kh i này s đ c c ng vào kh i
cu i cùng K t qu là cho ra tín hi u đi u ch t i u nh t Ph n d i đây s phân tích chi ti t cho từng kh i
2.2.3.1 Kh i t o Hàm Offset (Offset Generator)
Ngoài tín hi u vrx12 đ c nh p đ u vào, ta còn ph i quan tâm đ n PWM mode và vr0, ref Đó là các giá tr nh p bên ngoài vào ph thu c từng yêu c u khác nhau (còn gọi là các giá tr yêu c u)
2.2.3.2 Hàm Max, Mid, Min, Interger
Các hàm l n l t đ c đ nh nghĩa nh sau:
Trang 39Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
Tín hi u ba pha vrx12 đ a vào kh i đ u tiên, gọi là kh i chọn cực tr Kh i này
có nhi m v đ a ra ba giá tr max, mid và min
Kh i hàm Offset cực tr (Extreme Offset)
V i vr0min, và vr0max đ c đ nh nghĩa nh sau:
Trong đó: Pmin (n 1) , n u là ngh ch l u n b c
2
2.2.3.3 Kh i khoá th i gian k 1 , k 2 , k 3
Tr c h t ta đ nh nghĩa tham s S nh sau:
S = Int(Max, Min) ậ Int(Mid, Min) ậ Int(Max, Mid)
Giá tr c a các tham s th i gian k1, k2, k3 s đ c tính theo các công th c sau
và chúng ph thu c vào S = 0 hay S = 1
N u S = 0
k1 = 1 + Int(Max ậ Min) ậ (Max ậ Min)
k2 = Max ậ Mid ậ Int(Max ậ Mid)
k3 = 1 ứ k1 ứ k2
N u S = 1
k1 = 1 + Int(Mid ậ Min) ậ (Mid ậ Min)
k2 = 1 ậ (Max ậ Mid) + Int(Max ậ Mid)
k3 = 1 ậ k1 ậ k2
Trang 40Chương 2 Các bộ nghịch lưu áp đa bậc và các phương pháp điều khiển
2.2.3.4 Hàm offset t i u (Optimum offset)
Nh đã đ c p, hàm yêu c u vr0,ref nh p vào kh i tính toán (offset calculation)
Ta có th chọn hai d ng sau đây:
Theo sự phân tích lý thuy t ta có hai d ng sóng đ u ch Tùy thu c m c đích
t i u mà chọn mode nào N u c n gi m t i đa đ g n sóng c a dòng đi n thì chọn SVPWM offset (t o sóng liên t c) N u mu n gi m s l n chuy n m ch thì chọn DPWM (t o sóng gián đo n)
Kh i tính toán hàm offset (Offset calculation)
các m c trên đã gi i thích rõ các tín hi u vào kh i này Kh i này có nhi m
v thực hi n phép tính theo các công th c hàm, đ t o ra hàm offset cu i cùng
v r1 v r 0 v r 0 min n 0 ; n 0 Int( v r 0 v r 0 min )
N u Mode PWM chọn là gián đo n (DPWM offset)
Đ nh nghĩa tham s dj nh sau:
