Bài thuyết trình Ứng dụng phần mềm Psim mô phỏng bộ biến đổi điện áp xoay chiều có kết cấu nội dung gồm 3 chương: Chương 1 giới thiệu về một số phần mềm mô phỏng mạch điện tử công suất, chương 2 giới thiệu phần mền Psim, chương 3 sử dụng phần mềm Psim mô phỏng mạch điều áp xoay chiều. Hy vọng nội dung tài liệu phục vụ hữu ích nhu cầu học tập và nghiên cứu.
Trang 1Đ ÁN MÔN H C Ồ Ọ
ĐI N T CÔNG SU T – TRUY N Ệ Ử Ấ Ề
Đ NG ĐI N Ộ Ệ
Trang 2Đ Anh Tùng ỗ Hoàng Văn Quy n ế
Trang 3Đồ án chia làm 3 chương
Chương 1: Giới thiệu về một số phần mềm
mô phỏng mạch Điện Tử Công Suất
CHương 2: Giới thiệu phần mền Psim.
Chương 3: Sử dụng phần mềm Psim mô
phỏng mạch điều áp xoay chiều.
Trang 4L i nói đ u ờ ầ
Trong nh ng năm g n đây, mô hình hóa tr thành ph ữ ầ ở ươ ng pháp r t hi u qu trong nghiên c u khoa h c, trong th c t ấ ệ ả ứ ọ ự ế
s n xu t cũng nh trong ph c v gi ng d y và h c t p. Trên ả ấ ư ụ ụ ả ạ ọ ậ
th tr ị ườ ng th gi i cũng đã xu t hi n r t nhi u ph n m m ế ớ ấ ệ ấ ề ầ ề
Thi t k Mô ph ng m ch đi n t công su t. Có th k ra các ế ế ỏ ạ ệ ử ấ ể ể
ph n m m nh : PSPICE, TINA, MATLAB, SIMSEN, SUCCES, ầ ề ư PSIM… Các ph n m m này chính là công c đ giúp các k s , ầ ề ụ ể ỹ ư các nhà s n xu t t i u hóa công vi c c a mình, t đó t o ra ả ấ ố ư ệ ủ ừ ạ
nh ng s n ph m đi n t chính xác, đáng tin c y và giá thành ữ ả ẩ ệ ử ậ
th p ấ
Trang 5CH ƯƠ NG M Đ U Ở Ầ
1. Giới thiệu về Điện Tử Công Suất.
•. Đi n t công su tệ ử ấ (ĐTCS) là công ngh bi n đ i đi n ệ ế ổ ệnăng t d ng này sang d ng khác trong đó các ph n t bán ừ ạ ạ ầ ử
d n công su t đóng vai trò trung tâm.ẫ ấ
•. Hi n nay r t nhi u thi t b bi n đ i công su t đệ ấ ề ế ị ế ổ ấ ược đ ề
xu t đ ph c v nh ng yêu c u ngày càng cao c a cu c ấ ể ụ ụ ữ ầ ủ ộ
s ng. ĐTCS đã giúp cho vi c s d ng đi n năng m t cách ố ệ ử ụ ệ ộ
hi u quệ ả
•. ĐTCS đóng vai trò quan tr ng trong các mô hình công ngh ọ ệ
và được thi t k đ đi u khi n năng lế ế ể ề ể ượng
•. S d ng các b bi n đ i công su t trong h th ng đi n, ử ụ ộ ế ổ ấ ệ ố ệ
trong giao thông, trong luy n kim cũng nh các lĩnh v c ệ ư ự
công nghi p khác đã t o đà phát tri n kinh t r t l nệ ạ ể ế ấ ớ
Trang 62. Đ i t ố ượ ng nghiên c u c a Đi n T Công Su t ứ ủ ệ ử ấ
ĐTCS ch y u nghiên c u v các b bi n đ i công su t và ủ ế ứ ề ộ ế ổ ấcác b khóa đi n t công su t l n.ộ ệ ử ấ ớ
Trang 73. ng d ng c a Đi n T Công Su t Ứ ụ ủ ệ ử ấ
Ø Trong các ngành k thu t mà trong đó có nh ng ng d ng ỹ ậ ữ ứ ụtiêu bi u c a các b bi n đ i bán d n công su t nh truy n ể ủ ộ ế ổ ẫ ấ ư ề
đ ng đi n, giao thông độ ệ ường s t, n u luy n thép.ắ ấ ệ
Ø Gia nhi t c m ng, đi n phân nhôm t qu ng m , các quá ệ ả ứ ệ ừ ặ ỏtrình đi n phân trong công nghi p hóa ch t.ệ ệ ấ
Ø trong r t nhi u các thi t b công nghi p và dân d ng khác ấ ề ế ị ệ ụnhau…
Trang 84. Mô ph ng Đi n T Công Su t ỏ ệ ử ấ
q Mô ph ng là phỏ ương pháp thay cho vi c nghiên c u ệ ứ
m t đ i tộ ố ượng c th thì chúng ta xây d ng mô hình hóa ụ ể ự
c a đ i tủ ố ượng đó và ti n hành nghiên c u.Sau khi thu đế ứ ược
k t qu thì chúng ta đem k t qu đó ra ki m ch ng v i k t ế ả ế ả ể ứ ớ ế
qu th c nghi m.Thông qua k t qu thu đả ự ệ ế ả ược chúng ta có
th rút ra để ược k t qu c a quá trình nghiên c u.ế ả ủ ứ
q Đ thu n ti n cho quá trình mô ph ng ĐTCS, hi n nay ể ậ ệ ỏ ệ
đã có r t nhi u nh ng ph n m m mô ph ng ĐTCS nh : ấ ề ữ ầ ề ỏ ư
PSPICE, TINA, MATLAB, SIMSEN, SUCCES, PSIM… Các
ph n m m này chính là công c đ giúp các k s , các nhà ầ ề ụ ể ỹ ư
s n xu t t i u hóa công vi c c a mình, t đó t o ra nh ng ả ấ ố ư ệ ủ ừ ạ ữ
s n ph m đi n t chính xác, đáng tin c y và giá thành th p. ả ẩ ệ ử ậ ấTrong các ph n m m này thì PSIM là m t công c m nh ầ ề ộ ụ ạ
m ,chuyên d ng cho vi c mô ph ng ĐTCS. ẽ ụ ệ ỏ
Trang 9CHƯƠNG 1: GI I THI U M T S PH N M M MÔ Ớ Ệ Ộ Ố Ầ Ề
1.1. Ph n m m TINAầ ề
Đ c đi m c a ph n m m Tinaặ ể ủ ầ ề
• Th vi n c a TINA có s n hàng trăm lo i bóng thông d ng ư ệ ủ ẵ ạ ụ trên th tr ị ườ ng v i các tham s chu n do nhà ch t o cung c p ớ ố ẩ ế ạ ấ
• d s d ng, đây là 1 công c hi u qu cao ễ ử ụ ụ ệ ả
• Ph n m m đ ầ ề ượ c xây d ng v i nhi u ph n t ự ớ ề ầ ươ ng tác v i nhau, ớ
ng ườ i thi t k có th v m ch b ng s đ nguyên lý và ế ế ể ẽ ạ ằ ơ ồ
chuy n sang d ng m ch in, quan sát m ch in d ể ạ ạ ạ ướ ạ i d ng 3D và
xu t ra t p tin hình nh đ g i đ n nhà s n xu t… ấ ậ ả ể ở ế ả ấ
• Chuy n đ i s đ nguyên lý sang d ng 3 chi u ho c 2 chi u. ể ổ ơ ồ ạ ề ặ ề Phím nóng: [F6]. Đây là m t đ c đi m n i b t ph n m m ộ ặ ể ổ ậ ở ầ ề
Trang 10Đặc điểm của phần mềm Tina
Chuy n đ i s đ nguyên lý sang d ng 3 chi u ho c 2 chi u. Phím ể ổ ơ ồ ạ ề ặ ề nóng: [F6]. Đây là m t đ c đi m n i b t ph n m m ộ ặ ể ổ ậ ở ầ ề
Trang 11Giao di n chính c a ph n m m Tina ệ ủ ầ ề
Trang 12PSPICE có s n r t nhi u lo i ẵ ấ ề ạ
ngu n đi n đ ng ồ ệ ể ườ i kh o sát ả
• Phân tích một chiều (DC Analysis ):
Cho phép xác định điện áp định mức
và trị số dòng điện cho tất cả các nút của mạch bằng cách quét toàn bộ giá trị của điện áp trong một khoảng do người dùng định nghĩa.
Trang 13Giao di n chính c a ph n m m PSPICE ệ ủ ầ ề
Trang 141.3 Ph n m m Matlab/Simulink ầ ề
Đ c đi m c a ph n m m MATLABặ ể ủ ầ ề
Ø Matlab cho phép th c hi n các phép tính toán s , ma tr n, v ự ệ ố ậ ẽ
đ th hàm s hay bi u di n thông tin (dồ ị ố ể ễ ướ ại d ng 2D hay
3D), th c hi n các thu t toán và giao ti p v i các chự ệ ậ ế ớ ương trình c a các ngôn ng khác m t cách d dàngủ ữ ộ ễ
Ø Matlab m i cho phép thâm nh p vào lĩnh v c đi n t công ớ ậ ự ệ ử
su t (Power electronic). Đây là ph n m m b sung c a m c ấ ầ ề ổ ủ ụ
“power system blockset” n m trong ph n simulink. ằ ầ
Ø Ph n m m mô ph ng b ng Simulink r t thu n l i khi c n ầ ề ỏ ằ ấ ậ ợ ầphân tích và kh o sát khía c nh h th ng, nh t là v i h ả ở ạ ệ ố ấ ớ ệ
th ng kín, đó m ch đi n t công su t ch là m t kh i c a ố ở ạ ệ ử ấ ỉ ộ ố ủ
h th ng.ệ ố
Ø Trong simulink, các van được mô ph ng ho c nh m t khoá ỏ ặ ư ộ
lý tưởng, ho c nh m t đi n tr hai tr ng tháiặ ư ộ ệ ở ạ
Trang 15Giao diện chính của phần mềm Matlab/Simulink
Trang 161.4 Ph n m m Psim ầ ề
Đ c đi m c a PSIM ặ ể ủ
•PSIM ch y trong môi tr ạ ườ ng Microsoft
Windows 98/NT/2000/XP v i yêu c u b nh ớ ầ ộ ớ RAM t i thi u là 32 MB. Ch ố ể ươ ng trình thi t ế
k m ch c a PSIM là m t ch ế ạ ủ ộ ươ ng trình có tính
t ươ ng tác cao gi a giao di n c a các th m c ữ ệ ủ ư ụ
và ph n m m so n th o m ch đi n v i ng ầ ề ạ ả ạ ệ ớ ườ i
s d ng ử ụ
•Ch ươ ng trình thi t k m ch c a PSIM là ế ế ạ ủ
m t ch ộ ươ ng trình có tính t ươ ng tác cao gi a ữ
giao di n c a các th m c và ph n m m so n ệ ủ ư ụ ầ ề ạ
th o m ch đi n v i ng ả ạ ệ ớ ườ ử ụ i s d ng. Các ph n ầ
t c a m ch đ ử ủ ạ ượ c ch a trong menu Elements. ứ Các ph n t đ ầ ử ượ c chia thành b n nhóm là: ố
Trang 17CH ƯƠ NG 2. Gi I THI U V PH N M M PSIM Ớ Ệ Ề Ầ Ề
• 1 Quá trình mô
phỏng trên Psim
• 2 Biểu diễn mạch điện trên Psim
controllers Sensors
Trang 182.1 Th vi n trong ph n m m Psim ư ệ ầ ề
• Đi n tr , đi n c m và đi n dung (RLC) ệ ở ệ ả ệ
• Các khoá chuy n m ch ể ạ
• Máy bi n áp (m t pha và ba pha) ế ộ
Trang 202.2 Mô ph ng b bi n đ i đi n áp ACAC ỏ ộ ế ổ ệ
• a. M ch đi u áp ạ ề
ACAC
• b. Gi n đ đi n áp ả ồ ệ
b bi n đ i đi n áp ộ ế ổ ệ ACAC
Trang 21CH ƯƠ NG 3. NG D NG PH N M M PSIM Ứ Ụ Ầ Ề
MÔ PH NG B BI N Đ I ĐI N ÁP XOAY Ỏ Ộ Ế Ổ Ệ
CHI U Ề
3.1. Gi i thi u v lò đi n trớ ệ ề ệ ở
• Lò đi n đệ ượ ử ục s d ng r ng rãi trong các lĩnh v c k thu t:ộ ự ỹ ậ
– S n xu t thép ch t lả ấ ấ ượng cao
– S n xu t các h p kim pherôả ấ ợ
– Nhi t luy n và hoá nhi t luy nệ ệ ệ ệ
– Nung các v t ph m trậ ẩ ước khi cán, rèn đ p, kéo s i.ậ ợ
Trang 223.2. S đ c u trúc m ch đi u khi n ơ ồ ấ ạ ề ể
Đồng Pha
Un So Sánh Tạo dạng
xung
Khuếch đại xung
Uđk Phát xung
Trang 231. S đ khâu đ ng pha.ơ ồ ồ
2. Gi n đ đi n ápả ồ ệ
a. Khâu đ ng pha ồ
Trang 24b. Khâu t o đi n áp răng c a ạ ệ ư
2. Gi n đ đi n ápả ồ ệ
Trang 252.Gi n đ đi n ápả ồ ệ
Trang 26d Khâu tạo xung chùm
2.Gi n đ đi n áp.ả ồ ệ
Trang 27e. Khâu khu ch đ i và bi n áp xung ế ạ ế
2.Gi n đ đi n ápả ồ ệ
Trang 283.3 S đ nguyên lý m t kênh đi u khi nơ ồ ộ ề ể
Trang 293.4 Gi n đ đi n ápả ồ ệ
Trang 30CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN
Trong quá trình làm đ án chúng em đã th c ồ ự
hi n các công vi c sau : ệ ệ
• Tìm hi u các ph n m m mô ph ng m ch ể ầ ề ỏ ạ
đi n t công su t (Matlab, PSPICE, TINA, ệ ử ấ
• Gi i thi u ph ớ ệ ươ ng pháp đi u khi n lò đi n ề ể ệ
tr b ng m ch đi u áp xoay chi u ba pha ở ằ ạ ề ề
• Thi t k m ch l c và m ch đi u khi n lò ế ế ạ ự ạ ề ể
đi n tr ệ ở
• Mô ph ng m ch đi u khi n lò đi n tr b ng ỏ ạ ề ể ệ ở ằ
ph n m m PSIM ầ ề
Tuy nhiên, do th i gian có h n nên chúng em ờ ạ
ch a th hoàn thành ph n c ng c a m ch đi u ư ể ầ ứ ủ ạ ề khi n này và m t s k t qu mô ph ng ch ể ộ ố ế ả ỏ ỉ
mang tính t ươ ng đ i so v i lý thuy t đã h c ố ớ ế ọ
Vì v y, sau khi hoàn thành đ án này chúng ậ ồ
em s ti p t c nghiên c u và hoàn thi n đ tài ẽ ế ụ ứ ệ ề này. M c đích c a chúng em là phát tri n đ tài ụ ủ ể ề này ng d ng vào gi ng d y và h c t p, t đó ứ ụ ả ạ ọ ậ ừ giúp các b n sinh viên n m b t và hi u rõ h n ạ ắ ắ ể ơ trong vi c mô ph ng m ch đi n t công su t ệ ỏ ạ ệ ử ấ