ứng dụng của điện tử công suất trong điều chỉnh tốc độ động cơ, chương 10

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:8

Thêm vào BST

Báo xấu

276
lượt xem 76
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Khảo sát bộ nghịch lưu nguồn với đầu ra trung tâm có sơ đồ mạch được vẽ như hình 9.2.1. các giá trị trong mạch cho như sau. VS=100V, L2=0, C2=0,R2=2, công tắc SW1 và SW2 (IGBT). (Insullategate Bipolar Transistor không dùng diode. SPWM (điều chỉnh độ rộng xung với tần số sóng mang 800Hz, f=50Hz. Điện áp cổng 12V. Thực hiện chương trình mô phỏng PSPICE dùng IC 555 để vẽ đường điện áp cổng và điện áp tải trong một chu kỳ và vẽ phổ tần số điện áp tải....

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: ứng dụng của điện tử công suất trong điều chỉnh tốc độ động cơ, chương 10

MOÂ PHOÛNG BAÈNG PSPICE Chương 10: CAÙC MAÏCH ÑIEÄN TÖÛ COÂNG SUAÁT III.1 KHAÛO SAÙT BOÄ NGHÒCH LÖU DUØNG Khaûo saùt boä nghòch löu nguoàn vôùi ñaàu ra trung taâm coù sô ñoà maïch ñöôïc veõ nhö hình 9.2.1. caùc giaù trò trong maïch cho nhö sau. VS=100V, L2=0, C2=0,R2=2, coâng taéc SW1 vaø SW2 (IGBT). (Insullategate Bipolar Transistor khoâng duøng diode. SPWM (ñieàu chænh ñoä roäng xung vôùi taàn soá soùng mang 800Hz, f=50Hz. Ñieän aùp coång 12V. Thöïc hieän chöông trình moâ phoûng PSPICE duøng IC 555 ñeå veõ ñöôøng ñieän aùp coång vaø ñieän aùp taûi trong moät chu kyø vaø veõ phoå taàn soá ñieän aùp taûi. [48] R? R [42] Gate Subcircuit 2 8 4 7 [46] SPWM - 555 - DRV 555 6 Timer [41] [44] [49] [45] 5 1 3 [43] VST=12V + m=0.5 - VC EG2 f=FREQ + EG1 DC VRef - C + + + DC + R3 - - - RG - DC DC DC DC Gate1 Gate2 PULSE SIN VCVS VCVS PULSE [40] Power Circuit Gate Signals [11] IGBT + VS1=100v - DC SW1 Load [1] [2] 0 [10] RL=2 MUSIG EG1=V(43,40)*V(49,40) + VS2=100v EG2=V(43,40)*(1-V(49,40)) - DC SW2 [22]
Xaùc ñònh a. Giaù trò hieäu duïng cuûa ñieän aùp taûi. b. Coâng suaát trung bình taûi.
*. Chöông trình moâ phoûng baèng PSPICE. W 9-1-1.CIR SPWM INVERTER WITH A DRIVER. To determine the output responses (Xaùc ñònh ñaùp öùng ra). . INC OPTIONS; * PARAMETERS of the driver (caùc thoâng soá cuûa boä ñieàu khieån). .PARAM VCC=12V; (The gate signal mangnitude and the 555 voltage source). .PARAM TON=1OUS; .PARAM TR=10NS TF={TR}; .PARAM FREG=50HZ PERIOD ={1/FREQ}; .PARAM FREQREF={2*FREQ}; .PARAM NUM=8; .PARAM FRQC ={NUM * FREQ REF}; .PARAM PER ={1/FREQC}; .PARAM VHI =10V VLO=2V; .PARAM VDC={VHI/2+VLO/2}; .PARAM VMAX={VHI/2-VLO/2}; .PARAM DEL =-90DEG; .PARAM CAPT=0.1UF; .PARAM RAT ={VCC/(VCC-VHI)}; .PARAM RT={1/(FREQC*CAPT*log (RAT))}; * PARAMETERS of the power circuit (caùc thoâng soá cuûa maïch coâng suaát). .PARAM VS=100V; .PARAM RLOAD=2ohms; * DRIVER SUBCIRCIT Fig W 9.2.1A. .SUBCKT SPWM 555 DRV 40 41 44 * SOURCES
VST 48 40 DC {VCC} VC 42 40 PULSE({VCC} 0 10NS {TR} {TF} {TON} {PER}; carrier. VREF 45 40 SIN ({VDC} {VMAX} {FREQ REF} 0 0 {DEL} VG 49 40 PULSE (0 1 0 {TR} {TF} {PERIOD/2 –2*TR} {PERIOD} * VG direct the gate signals to the swithches SW1 and SW2. EG1 41 40 VALUE ={V (49,40)* V(43,40)}; EG2 44 40 VALUE={(1-V(49,40))* V(43,40)}; * CIRCUIT ELEMENTS R3 43 40 1EÏ; R 48 46 {RT}; C 46 40 {CAPT}; RG 49 40 1E5; X TIMER 40 42 43 48 45 46 46 48 555D; calls 555 timer. . ENDS SPWM_555_DRV .LIB EVAL.LIB * SOURCES OF THE POWER CIRCUIT. VS1 11 0 DC {VS} VS2 0 22 DC {VS} * LOADS RL 10 0 {RLOAD} RG1 1 0 1E5; RG2 2 0 1E5 * SUBCIRCUIT for IGBT model. Voltage controlled switch. . SUBCKT IG_ IDEAL 11 10 1 32; SW 11 10 1 32 MUSIG . MODEL MUSIG VSWITCH (RON=1E-3 ROFF=E6 VON=10 VOFF=1E-3) . ENDS IG_IDEAL
* CALLS for the two switches and the driver from the subcircuit. X SW1 11 10 1 0 IG_IDEAL X SW2 10 22 2 0 IG_IDEAL X Driver 0 1 2 SPWM_ 555_ DRV * ANALYSIS . FOOR 50HZ 15 V(10) . PROBE V(1) V(2) V(10); . TRAN 50US 20MS UIC .END.
Caùch giaûi: Chuùng ta coù theå duøng boä ñieàu khieån ñoä roäng xung baèng soá ñeå kích caùc coâng taéc cuûa maïch coâng suaát trong vd 921 moät soá giao tieáp analog seõ ñöôïc duøng ñeán.  Caùch giaûi ñöôïc thöïc hieän goàm boán böôùc nhö sau. Böôùc 1: Töø caáu hình PSPICE ta veõ leân hình 9.2.1a. Böôùc 2: Teân file trong maïch W9.2.1.CIR coù theå ñöôïc veõ ra baèng caùch duøng caáu hình 9.2.1a.  Caùc giaù trò ñöôïc cho trong boä ñònh thôøi 555 laø c=0.1uf CAPT giaù trò lôùn nhaát VS=10V VHI( cho ñoä roäng xung lôùn nhaát vaø moät taàn soá soùng mang fC=800Hz = {(FREQC} giaù trò ñieän trôû R RT ñöôïc cho trong ñaúng thöùc laø. RT= {1/(FREQC * CAPT *log (VCC/(VCC-VHI)))} Taàn soá ra f cuûa boä nghòch löu laø 50 Hz vì vaäy tín hieäu chuaån daïng sin coù taàn soá chuaån f=2f=100Hz. Khoâng coù giaù trò naøo ñöôïc cho veà bieân ñoä cuûa tín hieäu chuaån vì vaäy ta phaûi löïa choïn. Nguoàn cung caáp cho boä ñònh thôøi laø VCC =12V. Giaù trò nhoû nhaát cuûa tín hieäu chuaån seõ lôùn hôn Zero (giaû söû 2V). Giaù trò lôùn nhaát tín hieäu chuaån thì nhoû hôn VCC (giaû söû 10V) ñeå ñoä roäng xung soùng mang taïi ngoõ vaøo cuûa boä ñònh thôøi khoaûng 10us. Caùc tín hieäu coång tôùi SW1 phaûi ñöôïc cho pheùp chæ ôû nöûa ñaàu chu kyø cuûa boä nghòch löu. Nguoàn phuï thuoäc FG2 seõ ñöôïc söû duïng. Böôùc 3: moâ phoûng PSPICE coù theå chaïy vôùi file W9.2.1. CIR trong boä nghòch löu SPWM. Buôùc 4: Duøng que ño, ñoà thò seõ ñöôïc veõ cho ñieän aùp coång cuûa coâng taéc SW1, SW2 vaø cho ñieän aùp taûi trong 1 chu kyø (20ms).
Caùc ñöôøng chæ trong hình W.921b. Truïc Y ñaùnh daáu thöïc hieän baèng caùch kích lieân tuïc truïc Y (Y axis) treân menu chính. Sau ñoù kích vaøo chang=title, ñaùnh vaøo title vaø Enter.  Phoå taàn Fourie cuûa daïng soùng ñieän aùp taûi ñöôïc veõ trong hình 9.2.1C. Ñoà thò coù ñöôïc baèng caùch kích vaøo (X-axis) trong menu chính cuûa PROBE sau ñoù töø daáu nhaùy kích vaøo Fourie treân menu. Kích vaøo X-axis cho pheùp chuùng ta set-scal. Sau ñoù ñaùnh vaøo 0.2Khz vaø Enter. Thoaùt khoûi menu chính vaø theâm vaøo ñieän aùp taûi V(10) nhö laø ñoà thò môùi. Ñoà thò phoå gaén lieàn bieân ñoä cuûa moãi soùng haøi xuaát hieän treân maøn hình. Phaàn a. Töø ñoà thò ñieän aùp taûi, giaù trò hieäu duïng RMS coù ñöôïc laø VRMS=67,67V. Phaàn b. Coâng suaát trung bình tieâu thuï bôûi taûi p=V2/RMS=67,672/2=2,29KW. Phaàn c. Töø keát quaû phaân tích Fourie trong W9.2.1.OUT caùc bieán daïng cuûa soùng haøi laø TDH=48,58%.  Boä ñieàu khieån 555 giao tieáp vôùi boä nghòch löu (SPWM) moät ph ñaõ ñöôïc veõ ra trong maïch con cuûa file naøy. Ñeå truy caäp deã daøng maïch con naøy seõ ñöôïc ñaët teân laø SPWM – 555- DRV vaø ñöôïc ghi vaøo DRIVER.LIB