intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng thiết bị khởi động mềm dùng phương pháp điều chế độ rộng xung

Chia sẻ: Sơ Dương | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:61

Thêm vào BST
Báo xấu
20
lượt xem 5
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài "Nghiên cứu xây dựng thiết bị khởi động mềm dùng phương pháp điều chế độ rộng xung" là nghiên cứu đặc tính làm việc của các thiết bị bán dẫn công suất mà cụ thể là các thiết bị điều áp xoay chiều sử dựng van điều khiển hoàn thoàn và các ứng dụng của chúng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu xây dựng thiết bị khởi động mềm dùng phương pháp điều chế độ rộng xung

  1. Lut nghip L i, hc viên cao hc lu khin và T ng hóa, khóa 2013B. Sau c tp, nghiên cu ti hc Bách Khoa Hà Nc s ng dn ca các thc bi Mng, nh xong lut nghip.  tài lu t nghip ca tôi u, xây dng thit b khng mu ch  rng xung công trình nghiên cu ci s ng dn c Mng và ch tham kho các tài lic lit kê. Tôi không sao chép công trình ca các cá i bt k hình thc nào. Nu có tôi xin hoàn toàn chu trách nhim. Hà N  i 1
  2. Lut nghip MC LC MC LC .................................................................................................................. 2 DANH MC CÁC CH VIT TT....................................................................... 4 DANH MC CÁC BNG ........................................................................................ 5 DANH MC CÁC HÌNH V TH .................................................................. 6 M U .................................................................................................................... 8  TNG QUAN V KHNG MM ............................................ 9 1.1. K thut khng mm và dng mm ......................................................... 10 1.1.1.Khng mm ......................................................................................... 10 1.1.2.Dng mm ................................................................................................. 11 1.1.2.Tit king khi non ti .............................................................. 12 1.2. u áp trong các b khng mm truyn thng .................. 12 1.2.1. u khi n gc pha .............................................................. 12 1.2.2. Khng mm b ng b bin t n ............................................................. 18  U CH  RNG XUNG PWM ............... 24 2.1. Tng quát v k thuu ch  rng xung  PWM ................................... 24 2.1.1. Mt s ch  thut PWM ................................................... 24 2.1.2. Các dng sóng mang dùng trong k  thut PWM ...................................... 25 2.2. n áp xoay chiu mt pha (single  phase AC choppper) .......... 27 2.2.1. Buck AC chopper...................................................................................... 31 2.2.2. Boost AC chopper ..................................................................................... 33 2.2.3. Buck  Boost AC chopper ........................................................................ 35 2.3. n áp xoay chiu ba pha (three  phase AC chopper) ................ 36 2
  3. Lut nghip  MÔ HNH H A V TNH TOÁN CÁC PHN T ...................... 38 3.1. n  h không gian trng thái .............................................. 38 3.2. Mô hnh toán hc b Buck AC chopper ......................................................... 41 3.3. Mô hnh toán h c b Boost AC chopper ........................................................ 44 3.4. Mô hnh toán h c b Buck  Boost AC chopper ............................................ 47 - MÔ PHNG VI MATLAB/SIMULINK ....................................... 51 KT LUN .............................................................................................................. 60 TÀI LIU THAM KHO ...................................................................................... 61 3
  4. Lut nghip DANH MC CÁC CH VIT TT MOSFET: Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor - Transistor hiu ng ng. IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor - Tranzito lng cc có cng cách ly. PWM: Pulse Width Modulation  u ch  rng xung SPWM: Sin Pulse Width Modulation  u ch  rng xung sin. SVPWM: Space Vector Pulse Width Modulation - u ch  rng xung vector không gian. DC: Direct Current  n mt chiu. AC: Alternating Current  n xoay chiu. THD: Total Harmonic Distortion  Méo hài tng. APOD: Alternative Phase Opposition Disposition  sóng mang dng tam giác b trí dch pha 180 0. PD: In Phase Disposition - Sóng mang dng tam giác b trí cùng pha. POD: Phase Opposition Disposition - Sóng mang dng tam giác b i xng qua trc zero. 4
  5. Lut nghip DANH MC CÁC BNG Bng 2.1. n áp ra theo các trng thái van ca mch Buck AC chopper .............. 32 Bng 2.2. n áp ra và các trng thái ca van mch Boost AC chopper ................. 34 Bng 2.3. n áp ra theo các trng thái van ca mch Buck - Boost AC chopper .. 35 Bng 2.4. n áp ra theo các trng thái van ca mch Buck - Boost AC chopper .. 37 5
  6. Lut nghip DANH MC CÁC HÌNH V TH Hình 1.1. n khi khng mm ................................................ 10 Hình 1.2. n áp khi dng t do và dng mm ....................................................... 12 Hình 1.3.  m ch lc dng 6 thyristor .............................................................. 13 Hình 1.4. n áp pha A v0 .................................................................. 13 Hình 1.5. u khin các van ........................................................................... 14  ng ca cc van v g u khin  ................................ 15 Hình 1.6. Gi  ho Hình 1.7. i theo gc  ......................................................................... 17 Hình 1.8D  n p v dn pha A vi ti R = L = 1mH, gc  .. 17 Hình 1.9.  cu trúc ca bin tn gián tip ....................................................... 18 Hình 1.10. D ....................................................... 19 Hình 1.11. u ch SPWM mt pha ...................................................... 20 Hình 1.12. Ngh .............................................................................. 20 Hình 1.13. u ch SPWM ba pha v d  n p ra ........................................... 21 Hình 2.1. Hình dng sóng mang APOD ................................................................... 26 Hình 2.2. Hình dng sóng mang PD ......................................................................... 26 Hình 2.3. Hình dng sóng mang POD ...................................................................... 27 Hình 2.4. Chui xung PWM vi duty cycle khác nhau ........................................... 28 Hình 2.5. Dn áp ............................................................................................ 28 Hình 2.6 Mch lc AC Chopper 1 pha ..................................................................... 29 Hình 2.7. Xung PWM cho các van ........................................................................... 29 Hình 2.8. Các ch  hong ca mch ............................................................... 30 Hình 2.9. Buck AC chopper ..................................................................................... 31 6
  7. Lut nghip Hình 2.10. C c tr ng thi chuy n m ch c a m ch Buck AC chopper ..................... 32 Hình 2.11. Boost AC chopper .................................................................................. 33 Hình 2.12. C c tr ng thi chuy n m ch c a m ch Boost ......................................... 34 Hình 2.13. Buck  Boost AC chopper ...................................................................... 35 Hình 2.14. C c trng  thi chuy n mch  c a mch  Buck  Boost ............................ 35 Hình 2.15. Ba pha AC Chopper ............................................................................... 36 Hình 2.16. C c trng  thi c a mc h AC Chopper 3 pha .......................................... 36 Hình 4.1. Mô hình h thng PWM AC Chopper 3 pha ............................................ 51 Hình 4.2.  n p ngu n 3 pha 220V/50Hz ............................................................. 51 Hình 4.3. T i RL n  i xng vi R = L = 1mH .................................... 52 Hình 4.4. Kh i MACH LUC .................................................................................... 52 Hình 4.5. Kh i DIEU KHIEN .................................................................................. 53 Hình 4.6. Kh i TAO XUNG .................................................................................... 54 Hình 4.7. Kh i Pha A Min ....................................................................................... 54 Hình 4.8. Xung S1 (trên) v i) trong 2 chu k n p ................................ 55 Hình 4.9. Th t  ng c t c a cc van theo th t  S1, S4, S3, S6, S5, S2 ............... 55 Hình 4.10. n p v d n trên pha A ............................................................ 56 Hình 4.11. Phân t ch ph sng hi d n (290 chu k), THD = 8.56%. ............ 56 Hình 4.12. n p v d n pha A ................................................................... 57 Hình 4.13. Phân t ch ph sng hi d  n (290 chu k), THD = 27.29% ........... 57 Hình 4.14. n p v d n trên Pha A ............................................................ 58 Hình 4.15. Phân t ch ph sng hi d  n (290 chu k), THD = 0.86% ............. 58 Hình 4.16. n p v d n trên Pha A ............................................................ 59 Hình 4.17. Phân t c h ph sng hi d  n (290 chu k), THD = 2.73% ............. 59 7
  8. Lut nghip M U Ngày nay, trên tt c c trên th gic ta nói riêng các thit b bán dp vào các ngành công nghip, nông nghip và c c sinh hot. Các nhà máy, xí nghing dng ngày càng nhiu nhng thành tu ca công nghin t công sut, mt trong s t b khng mm. Vic áp dng mm và dng mm, nhi vi các h thng công sut ln s giúp gim n ngun cung cnh và st áp khi khng); bo v thit b, mang li hiu su  làm vic liên tc. Các b khng mm dùng thyristor truyn thc bit trong công sut ln trên 100kW) có nhi   u khin bng xung n tuy nhiên kh n khi kh Thit b u áp xoay chiu khi  trc tin áp xoay chiu t ngu cp cho ph ti có th gim thic các thành phn hài bc thp (bc 3, 5, 7), ci thi méo phi tuyn ng ti ngun. Luc s k thuc vit vi mc tính làm vic ca các thit b bán dn công sut mà c th là các thit b u áp xoay chiu s du khin hoàn toàn và các ng dng ca chúng. 8
  9. Lut nghip  TNG QUAN V KHNG MM ng b c dùng rng rãi trong công nghip vì chúng có cn, làm vic tin c n khng ln, gây ra sn nay là dùng b u khin n t  hn ch n khng thu ch máy mt cách hp lý, vì vy các chi tit c dn nén v  i th làm vinh trong khi khi n áp ngun ng xn các thit b khác i. c áp dng  n hn ch n áp  u cc n áp theo m n tính t mt giá tr nh mng mm (ramp) toàn b quá trình khu khi các van công sut bng b vi x lý vi các cng, tn s gi i theo tn s i. Ngoài ra còn cung cp cho chúng ta nhng gii pháp t nhiu ch khng mm và dng mm, dt ngt, phanh dòng trc tip, tit ki ng khi non ti. Có cho v o v quá ti, mt pha.  Nhng ng dn hình ca b khng mm: - n cho chuyên ch vt liu. -  - n hành non ti lâu dài. -  chuyi (hp s. - n (qun, thang máy, máy nghin, máy ép, máy khuy, máy d 9
  10. Lut nghip  m ca b khng mm: - Bn vng tit kim không gian lt. - Có chu khin và bo v. - Khon áp s dng t 200  500 V, tn s t 45  65 Hz. - Có phn mm chuyên d - Lt ch dàng. 1.1. K thut khng mm và dng mm 1.1.1. Khng mm  l vn t l vn áp, mô men gia tn khc hn ch u chnh tr s hiu dng cy, hong ca b khng mm hoàn toàn da trên vic u khin áp khi khng và dng, tc là tr s hiu dng cn áp là thay i. Nu di tín hiu kích m van b cn dng tm qua 0 k tip cn áp ngun. n khi khng mm. 10
  11. Lut nghip  I a  u khi khng trc tip; I s  n bn áp; I n  nh mc c n  T  Us  n áp bu ramp; Un  nh mc c Tr  thi gian ramp. Nu phát hit t yêu cc khi ht tht ca b khng mn áp vào lp t chc. 1.1.2. Dng mm Nn áp cp b ct trc tiy theo quán tính cho ti khi dng trong khong thi nh. Thi gian dng vi mômen quán tính nh có th rt ngn, cng h phòng s phá hu v  dng tt ngt không mong mun. Không nên ct trc ti   n, thang máy, máy nâ m bo không nguy hii, thit b và sn phm. Nh chng mc gim t t trong khong t n 20 giây tu thuc vào yêu cu cho dng mm Ustop = 0,9Un n áp cui quá trình vào khong 0,u. Thn áp tu và cui quá trình dng m 11
  12. Lut nghip n áp khi dng t do và dng mm. y, thc cht dng mm là c ý kéo dài quá trình dng bng cách gim t t n áp ngun cung cu trong quá trình dng mà có lnh khi ng, thì quá trình dng này lp tc b hu b c khng tr li. 1.1.3. Tit king khi non ti N n vn hành không ti hay non ti thì ng hp này khng mm giúp tit ki gii gia tr U 0, vic gin, dn gim bt c tng và tn hao st %. 1.2. u áp trong các b khng mm truyn thng 1.2.1. ph  u khin gc pha Mch lc cu áp xoay chiu 3 pha truyn thng gm 3 cp  c, c c kch m  cc khong thi gian         b ng nhau v b ng 1/6 chu k  n  p ngun theo th t  T1, T2, T3, T4, T5, T6 vi gc m , t i mi th m c ba trng  th i xy ra: - Mi pha c m t van dy,  t c m  ba pha v  ,  n p pha trên ti bn  p ngun. 12
  13. Lut nghip - C hai van dn  hai pha, m t pha t i b  ng  n v hai pha ti cn li s chia  n  p dây nc n i vo ngu n. - Không c van n o dn, ti b  ngt hn khi ngu n. H  m ch lc dng 6 thyristor. n áp pha A v0.  thi trên ph  thuc v o g  u khin  v gc  c a t i Cc trng  arctan  L / R . Ta chia thnh ba v ng lm vic sau: 13
  14. Lut nghip - dng ti liên t  n  u khi c. Khi d ng ti gi   n   u khin theo g c  -  gh: trong v ng ny xen k nh n hai hoc ba van dn.  gh l gc gii hn c a vng n y. -  gh 56: vng ch  c n hai hoc không van n o dn.  gh c x nh  bi: 2  /3tan  1  gh arctan e   (1.1) 3 2  Hình 1.5.  u khi n cc van. 14
  15. Lut nghip H nh 1.6. Gi ho  ng c a cc van v g u khi n  Do t nh ch  i x ng nên d ng d n v n  p ca c    pha nhau 1200 , l i c dng  ch  d  n v  n p ca m t pha li g m hai na chu k  i xng nhau nên ta ch  cn x t cc d n v n  p  trong mt kho ng 1/6 chu k l c  c dng  ca mt chu k . V     xt mt kho ng t  n cho pha A. - Vùng gh .  th m ph t xung m T 1 c hai van T 6, T5 n, dng qua T 5 l iC gim v 0  th m 1 y,  trong khong 1 c 3 van T 1, T6, T 5 dn suy ra: u At u A ; u Bt u B; u Ct  u C; (1.2) 2U 2U iA θ   φ eθ α/Q sin θφ  sin θ    (1.3) z z  kho ng cn li 1 ch cn T1 v T 6 dn: uA  uB u At   u Bt  (1.4) 2 15
  16. Lut nghip  sin    sin    120  0 sin    120 e  0 1  2U  Q    iA iB   2 2 2 (1.5) z    sin    e Q  p hi u d ng trên t i: Um 1 5 3 3 3  U HD   3   sin 2   cos 2  (1.6) 2  2 4 4  - Vng  gh < 56. Vng n y luôn c hai van dn hoc không c van no dn. D ng iA = 0  thi  m 2. 2 hai van T1 v T3 dn: uA  uB u At   u Bt  (1.7) 2 6U  iA  2z   sin θ φ 300 sin α φ 30  0 e θ α /Q    (1.8) Trong khong c n li:  2 3 không c van no dn: u At u Bt u Ct 0 (1.9) p hi u d ng trên t i: Um 1 5π 3 3 3  U HD   3α  sin2α  cos2α  (1.10) 2 π2 4 4  Khi n  p dây ca hai van c xung m luôn âm nên t i b ng  t khi ngun. n  p trên ti  m i pha c tr  hiu dn g bi n thiên t Um v 0 khi g  u khi n  0 ti 56. 16
  17. Lut nghip Hn  h 1.7.   i theo gc  H nh 1.8. D  n p v d  n pha A vi ti R = L = 1mH, gc  17
  18. Lut nghip Nhn xét:  m: - u ch    n p vô c p, linh ho t. - u ch n  h nhanh, d t o cc m ch v ng t  u chn h. - K  c b bi  i g n nh, gi thnh r.  Khuym: - Ch  n g n  p không t t (không c d ng sin). - T n hao s ng bc cao. 1.2.2. Kh n g mm b ng b  bi n t n  c chn h l i t n s v biên Bi n tn trong h truyng    n  p ngu n c p v  i t c      c b  bi n t n ph bi n hi n nay l c c b  bi n tn gi n ti p. Bi n tn gi n ti p l b  bii t n s ,   n p ngun c n p mt chiu. Các b bin tn gián tip có c  cu trúc ca bin tn gián tip. u ch  n  u ra trong b  bi n tn ch y u d a vo hai p: 18
  19. Lut nghip -  u ch sin PWM (SPWM). -  u ch vector không gian (SVPWM). p SPWM da vào mt tín hiu sin chun có tn s bng tn s ra  t l v n p ra nghu này s c so sánh vi mt tín hin s lt nhiu tn s ca tín hiu sin chun. Giao m ca hai tín hinh th van công sun áp ra có dng xung v ri theo tng chu k. Hình 1.10. D  vo1 là thành phn; vi n mt chiu vào b ngh vo n áp ra. u chi ta có th to xung hai cc hoc mt cu bi ru bi rng cc.  tn áp xoay chiu b SPWM, ta s dng mt tín hiu xung tam giác vtri (gi mt tín hiu sin chun vc (gi là tín hiu khin). Nu khin này cp cho b t pha, thì  ngõ ra s c dn áp mà thành phn có tn s bng tn s tín hiu khin vc  ph thuc vào ngun mt chiu cp cho b ngh s gi sóng sin m sóng mang. 19
  20. Lut nghip Tn s sóng mang l t nhiu tn s tín hi u khin. Hình i miêu t nguyên lý ca cu ch SPWM mt pha: u ch SPWM mt pha. Khi: vc > v tri , VA0 = V dc/2 vc < t tri , VA0 = -Vdc /2 i vi ngh  tn áp sin ba pha du rng xung, ta cn ba tín hiu sin mu. Hình 1.12. Ngh 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2431 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2