Bài thuyết trình Thiết kế bộ điều khiển cho mạch nghịch lưu 3 pha sử dụng phương pháp điều chế SVM ở chế độ độc lập

Chia sẻ: Nguyễn Mạnh Tuấn | Ngày: | Loại File: PPTX | Số trang:25

Thêm vào BST

Báo xấu

134
lượt xem 12
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

"Bài thuyết trình Thiết kế bộ điều khiển cho mạch nghịch lưu 3 pha sử dụng phương pháp điều chế SVM ở chế độ độc lập" tìm hiểu về phương pháp điều chế SVM; cấu trúc thiết kế đối với chế độ nối lưới; cấu trúc điều khiển điều chế SVM chế độ độc lập; mô phỏng bộ điều khiển cho mạch nghịch lưu 3 pha sử dụng phương pháp điều chế SVM ở chế độ độc lập.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài thuyết trình Thiết kế bộ điều khiển cho mạch nghịch lưu 3 pha sử dụng phương pháp điều chế SVM ở chế độ độc lập

Thiết kế bộ điều khiển cho mạch nghịch lưu 3 pha sử dụng phương pháp điều chế SVM ở chế độ độc lập • Giảng viên hướng dẫn: PGS.TS Trần Trọng Minh • Sinh viên thực hiện: Nguyễn Huy Hoàng : 20161680 Nguyễn Hữu Hoàng Hải : 20161299 Ngô Quang Hà : 20161225 Power ElectronicsPower Electronics Laboratory Laboratory - Hanoi University PELAB HUST of Science and Technology
Nội dung 1 Thiết kế bộ điều khiển 2 Mô phỏng 10/17/20 PELAB HUST 2
Phương pháp điều chế SVM Sơ đồ cấu trúc T-type inverter Hình 1.1. Cấu trúc T-type inverter Hình 1.2. Trạng thái van bán dẫn và 3 mức điện áp ra 10/17/20 PELAB HUST 3
• 1 Phương pháp điều chế SVM Phân Chia Và Chọn Lựa Sector Cho Bộ Nghịch Lưu 3 pha 3 mức Hình 1.2. Các Vector điện áp nghịch lưu 3 mức 10/17/20 PELAB HUST 4
• 4 Cấu trúc thiết kế đối với chế độ nối lưới Ứng với các giá trị thu được ta xác định được vị trí vector điện áp đặt trong tam giác lớn z1x .z1 y < 0 z1x .z1 y 0 z2 x .z2 y < 0 z2 x .z2 y 0 z1x < 0 z1x 0 z3 x < 0 z3 x 0 z2 x < 0 z2 x 0 Sec III Sec VI Sec V Sec II Sec IV Sec I • Xác định hai hệ số m1, m2 là tỷ lệ hình chiếu của vector điện áp đầu ra mong muốn lên 2 vector cơ bản của góc phần sáu Ứng với các trường hợp ta biết được vị trí Vector điện áp đặt trong tam giác nhỏ. 10/17/20 PELAB HUST 5
1(m−1− 2m −(m 21−(+1mm 112m 2+)m 11+ −221)) m • 1 Trường hợp Tam giác m1 < 1 m2 < 1 1 m1 + m2 1 m1 1 4 1 < m1 + m2 2 m1 < 1 m2 1 2 1 < m1 + m2 2 m1 0 m2 > 1 3 1 < m1 + m2 2 10/17/20 PELAB HUST 6
• 1 Thuật toán điều chế SVM 10/17/20 PELAB HUST 7
• 2 Cấu trúc điều khiển điều chế SVM chế độ độc lập SVM Hình 1.3 Sơ đồ điều khiển tuyến tính phương pháp điều chế SVM cho bộ nghịch lưu 3 pha kiểu T chế độ độc lập 10/17/20 PELAB HUST 8
• 2 3.1 Mạch vòng điều chỉnh dòng điện Hình 2.1 Sơ đồ thay thế mạch vòng dòng điện nghịch lưu 3 mức T-type trong chế độ độc lập 10/17/20 PELAB HUST 9
• 2 Phương trình cân bằng điện áp mạch điện tương đương: disa usa = rLisa + L + u La dt di usb = rLisb + L sb + u Lb dt di usc = rLisc + L sc + uLc dt Qua phép biến đổi CLAKE và PARK ta được cấu trúc điều khiển trên tọa độ quay dq: disd usd = rLisd + L − ωs Lisq + u Ld dt disq usq = rLisq + L + ωs Lisd + uLq dt usd = ∆ud + uLd − Lωisq usq = ∆uq + uLq − Lωisd 10/17/20 PELAB HUST 10
• 2 Hình 2.2 Cấu trúc điều khiển dòng điện trong hệ tọa độ dq 10/17/20 PELAB HUST 11
• 2 Hình 2.3 Mô tả toán học mạch vòng điều chỉnh dòng điện trên miền toán tử Laplace Hàm truyền đạt thể hiện mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện đầu ra mạch nghịch lưu is ( s ) 1 1 Gvi ( s ) = = = (9) us ( s ) − u L ( s ) � L � rL (1 + Ts) 1+ s � rL � � rL � 10/17/20 PELAB HUST 12
• 2 Mô hình toán học khâu điều chế độ rộng xung: T us ( s ) − ss 1 GSVM ( s) = * = e 2 us (s) Ts 1+ s 2 � 1 � H Sử dụng bộ điều khiển PI: c ( s ) = K 1+ pc � � T s � ic � Tic s + 1 Hàm truyền hệ kín: H oc ( s ) = TicTc 2 s + Tic s + 1 K pc Các tham số bộ điều chỉnh cần đảm bảo băng thông mong muốn 1/Toc và độ tắt dần c . Và được viết dưới dạng hàm bậc hai dạng chuẩn như sau: 2ζ cToc s + 1 H oc ( s ) = Toc2 s 2 + 2ζ cToc s + 1 10/17/20 PELAB HUST 13
• 2 Từ đó các hệ số của bộ điều chỉnh xác định nh ư sau: K pc = 2ζ c L / Toc Tic = 2ζ cToc 10/17/20 PELAB HUST 14
• 2 mạch vòng điều chỉnh điện áp Hình 2.4 Mô tả toán học mạch vòng điều chỉnh điện áp trên miền toán tử Laplace 10/17/20 PELAB HUST 15
• 2 Hàm truyền vòng kín của mạch vòng điều chỉnh điện áp: vt ( s ) K P s + Ki ( K P / C f ) s + ( Ki / C f ) TPR ( s ) = = = vt* ( s ) Cs 2 + K P s + K i s 2 + ( K P / C f ) s + ( K i / C f ) Giả thiết dẫn dắt theo hàm truyền khâu dao động bậc 2: 2ζωn s + ωn2 W2 nd ( s) = 2 s + 2ζωn s + ωn2 Tham số bộ điều chỉnh được xác định như sau: K P = 2ζωnC f K i = ωn2C f Trong đó: tần số dao động riêng. 10/17/20 PELAB HUST 16
• 3 MÔ PHỎNG • Thông số mô phỏng cho phương pháp điều chế SVM Tham số bộ điều khiển dòng điện (Toc=Ts=0.0002): K pc = 2ζ c L / Toc = 2*0.7 *0.01/ 0.0002 = 7 Tic = 2ζ cToc = 2*0.7 *0.0002 = 0.028 K P = 2ζωnC f = 2*0.7 *1000*0.00002 = 0.028 Tham số bộ điều khiển điện áp : K i = ωn2C f = 10002 *0.00002 = 20 10/17/20 PELAB HUST 17
• 3 Chất lượng điện áp • Kịch bản 1: So sánh chất lượng điện áp, tổng độ méo hài THD của hai phương pháp Signal Selected signal: 5 cycles. FFT window (in red): 2 cycles 300 0 -300 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 Time (s) FFT analysis Fundamental (50Hz) = 311.1 , THD= 1.24% Dạng điện áp sau lọc 0.3 0.2 0.1 0 0 10 20 30 40 Harmonic order Chỉ số THD = 1.24% Điện áp trên 2 tụ DC 10/17/20 PELAB HUST 18
• 3 • Kịch bản mô phỏng 2: Điện áp tham chiếu thay đổi t220 2 ừ sang t 110 2 ại 0.04s Điện áp dây đầu ra mạch nghịch lưu Điện áp sau lọc Điện áp trên hai tụ DC 10/17/20 PELAB HUST 19
• 3 • Kịch bản mô phỏng 2: Điện áp tham chiếu thay đổi từ220 2 sang t 110 2 ại 0.04s Đáp ứng giá trị thực và đặt cho từng thành phần Đáp ứng giá trị thực và đặt cho từng thành phần dòng điện với bộ điều khiển tuyến tính. điện áp với bộ điều khiển tuyến tính. 10/17/20 PELAB HUST 20