Điện tử công suất: Bài giảng và Hướng dẫn mô phỏng Matlab-Simulink từ PGS.TS Lê Minh Phương

Ho Chi Minh City University of Technology

PGS.TS Lê Minh Phương

Khoa Điện –Điện Tử

Trường Đại Học Bách Khoa

TP HỒ CHÍ MINH

Contact info: Address: 268 Lý Thường Kiệt, P.14,Q.10, TP Hồ Chí Minh Telephone: 84-08-38647256 (5722) Mobile: 0988572177 E-mail: lmphuong@hcmut.edu.vn; ivanphuong@yahoo.com

Power Electronics

ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM TPHCM 2012

Contents – Nội dung

1. Tổng quan về Điện tử công suất

2. Các linh kiện bán dẫn cơ bản

3. Mô phỏng Matlab-Simulink

4. Bộ chỉnh lưu

5. Bộ biến đổi điện áp xoay chiều

6. Bộ biến đổi điện áp một chiều

7. Bộ nghịch lưu –biến tần

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

References

1. MÔ PHỎNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG MATLAB/SIMULINK - Lê Minh Phương, Phan Quốc Dũng – Nhà xuất bản ĐHQG 2011

2. POWER ELECTRONICS HANDBOOK –

Muhammad H. Rashid

3. MATLAB/SIMULINK - Mathworks.

http://www.mathworks.com/

4. ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1 – Nguyễn Văn Nhờ

Nhà xuất bản ĐHQG

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

Power Electronics

HƯỚNG DẪN MÔ PHỎNG MATLAB-SIMULINK

PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM TPHCM 2012

MATLAB-SIMULINK

KHỞI ĐỘNG SIMULINK

Để khởi động Simulink có thể sử dụng một trong ba cách sau: Nhấn vào biểu tượng Simulink trên thanh công cụ Lệnh “simulink” trong cửa sổ chính của Matlab và nhấn Enter Sử dụng lệnh Open trong tập tin File và mở file mô hình (mdl-file)

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK.

Tạo file mô hình mới bằng lệnh File New Model, hoặc nhấn trên thanh công cụ.

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK.

Mở thư viện Simulink

Sources – Khối nguồn; Sinks – Khối hiển thị ; Continuous – Khối tín hiệu liên tục Discontinuities – Khối không liên tục Discretes –Khối tín hiệu rời rạc Logic and Bit Operations - Khối phép tính logic và Bit Lookup Tables – Khối đọc bảng; Math Operations – Khối phép tính toán học; Model Verification – Khối mô hình kiểm nghiệm; Model-Wide Utilities - Khối phụ trợ; Ports & Subsystems – Cổng và hệ thống con; Signal Attributes – Khối thuộc tính của tín hiệu; Signal Routing – Khối truyền tín hiệu; User-Defined Functions – Khối hàm of user Commonly Used Blocks – Các khối thường sử dụng Additional Math & Discrete – Khối toán và rời rạc

Lấy các khối trong thư viện

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK.

Đưa các khối cần thiết có sẵn trong thư viện Simulink vào mô hình

Dùng con trỏ nhấp vào khối cần chọn, nhấp chuột trái và chọn lệnh Add To hoặc giữ nguyên chuột phải chuyển qua cửa sổ mô hình

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK.

Thay đổi thông số của khối:

Nhấp chuột hai lần, lựa chọn Block Parameter, cửa sổ thông số của khối được mở ra cho phép thay đổi thông số theo ý muốn của người sử dụng

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK.

Có thể tạo kết nối bằng cách nhấp chuột vào khối cấp tín hiệu, sau đó giữ Ctrl và nhấp chuột vào khối nhận tín hiệu.

 Để tạo điểm chia, phải đưa con trỏ vào nút cần chia, nhấn chuột phải và kéo đường kết nối.

Kết nối các khối: Dùng con trỏ nối ngõ ra của khối ngõ vào của khối tiếp theo. Nếu kết nối đúng thì đường kết nối có dạng liên tục, ngược lại, nếu kết nối không thành công thì đường kết nối có dạng gián đoạn.

Để xóa kết nối, cần phải bôi kết nối đó và nhấn lệnh Delete.

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

Lưu mô hình:

Dùng lệnh File Save As…trong cửa sổ mô hình và lựa chọn thư mục.

Cần lưu ý là tên của mô hình không vượt quá 64 ký tự và bắt đầu bằng chữ cái và dấu gạch dưới.

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

THIẾT LẬP CÁC THÔNG SỐ MÔ PHỎNG

Thiết lập các thông số tính toán bằng lệnh Simulation→Configuration Parameters trên bẳng điều khiển

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

KHỞI ĐỘNG MÔ PHỎNG

Sử dụng lệnh Simulation→Start, hoặc nhấp trên thanh công cụ để bắt đầu quá trình mô phỏng.

Để dừng quá trình mô phỏng ,sử dụng lệnh Simulation→Stop hoặc nhấp trên thanh công cụ.

Sử dụng Simulation→Pause để tạm dừng và Simulation→Continue để tiếp tục.

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

MATLAB-SIMULINK

QUAN SÁT KẾT QUẢ MÔ PHỎNG

Sử dụng thư viện Sink trong Simulink Library

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

POWER SYSTEM BLOCKSET

KHỞI ĐỘNG QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG

Electrical Sources – Khối nguồn điện; Elements – Khối các phần tử kỹ thuật điện; Power Electronics – Thư viện khối các linh kiện điện tử công suất; Machines – Thư viện các khối máy điện; Measurements – Thư viện khối thiết bị đo lường điện áp, dòng điện, điện trở; Aplication Libraries – Thư viện các hệ thống ứng dụng như điều khiển máy điện, FACTS, hệ thống truyền tải. Extras Library - Thư viện mở rộng gồm các khối đo lường và điều khiển chuyên dụng; Powergui – Giao diện ngưới sử dụng;

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

POWER SYSTEM BLOCKSET

SỰ KHÁC BIỆT SIMULINK&SPSB

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

Cấu trúc của bộ biến đổi

MẠCH VÒNG HỞ

NGUỒN ĐIỆN

MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

TẢI

MẠCH ĐIỀU KHIỂN

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong

POWER SYSTEM BLOCKSET

Mô phỏng bộ nghịch lưu áp 1 pha dạng cầu

Mạch cầu một pha - Universal bridge, khối điều khiển dựa trên nguyên tắc điều chế SINPWM với tần số sóng tam giác là 1080Hz, tần số điện áp tải là 60Hz, nguồn DC 400V tải (R=1 Ом., L=0.05H ).

3/12/2012 PGS.TS Le Minh Phuong