Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU Ngày nay, các hệ truyền động điện chiếm một vò trí quan trọng trong sản xuất, giao thông vận tải, dân dụng… nhằm nâng cao hiệu quả kinh tế, tự động hóa sản xuất. Với sự phát triển mạnh mẽ của kỹ thuật bán dẫn công suất cao và kỹ thuật vi xử lý, những bộ điều khiển động cơ không đồng bộ đã được chế tạo với đáp ứng cao hơn và giá thành rẻ hơn các bộ điều khiển động cơ DC trong rất nhiều ứng dụng nhất là trong lónh vực hệ truyền động điều chỉnh tốc độ. Điều chỉnh tốc độ động cơ là dùng các biện pháp để thay đổi thông số nguồn như điện áp hay các thông số mạch như điện trở phụ, thay đổi từ thông… Từ đó tạo ra các đặc tính cơ mới để có những tốc độ làm việc phù hợp với yêu cầu phụ tải cơ. Có hai phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ điện: ♦ Biến đổi các thông số của bộ phận cơ khí, tức là biến đổi tỷ số truyền chuyển tiếp từ trục động cơ đến cơ cấu máy sản xuất. ♦ Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện. Phương pháp này làm giảm tính phức tạp của cơ cấu và cải thiện được đặc tính điều chỉnh, đặc biệt linh hoạt khi ứng dụng các hệ thống điều khiển bằng điện tử. Vì vậy, bộ biến tần được sử dụng để điều khiển động cơ theo phương pháp này. Như tên gọi, bộ biến tần sử dụng trong hệ truyền động, chức năng chính là thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ. Nhưng nếu chỉ thay đổi tần số nguồn cung cấp cho động cơ để thay đổi tốc độ động cơ thì có thể thực hiện bằng cách sử dụng các nghòch lưu dùng máy biến áp. Ưu điểm của phương pháp này là dạng sóng điện áp ngõ ra rất tốt (ít hài) và công suất lớn ( so với biến tần hai bậc dùng linh kiện bán dẫn) nhưng còn nhiều hạn chế như:  Giá thành cao do phải sử dụng máy biến áp công suất lớn.  Tổn thất trên máy biến áp chiếm 50% tổng tổn thất trên hệ thống nghòch lưu.  Chiếm diện tích lắp đặt lớn, dẫn đến khó khăn trong việc lắp đặt, duy tu, bảo trì cũng như thay mới. Khi dùng động cơ DC thì cần phải bảo trì, sửa chửa thường xuyên do sự ăn mòn chổi than, khối lượng và quán tính lớn.  Điều khiển khó khăn, khoảng điều khiển rộng và dể bò quá điện áp ngõ ra do hiện tượng bảo hòa từ của máy biến áp. Ngoài ra, các hệ truyền động còn có các thông số khác cần được thay đổi, giám xác như: điện áp, dòng điện, tính chất tải, quá trình khởi động… mà chỉ có bộ biến tấn 1 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 1 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ sử dụng các thiết bò bán dẫn là thích hợp nhất. Luận văn tốt nghiệp này sẽ đi sâu phân tích những ưu điểm của các hệ truyền động sử dụng bộ biến tần đđa bậc, đđiều khiển bộ biến tần đa bậc theo phương pháp vector không gian điều chế hai vector. 2 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 2 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ CHƯƠNG 2: HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 2.1 GIỚI THIỆU: Trước đây, hầu hết các hệ thống tự động điều khiển đều sử dụng các động cơ điện một chiều kích từ độc lập hoặc kích từ song song vì loại động cơ này dễ điều khiển ổn đònh hơn các loại động cơ khác. Nhưng trong các năm gần đây theo xu hướng phát triển của kỹ thuật điện tử, kỹ thuật vi xử lý, các bộ điều khiển có khả năng điều khiển các động cơ xoay chiều theo một chương trình cài đặt sẵn ngày một hoàn thiện đã đưa động cơ không đồng bộ trở thành lựa chọn ưu tiên cho một hệ thống điều khiển tự động. Bởi vì nguồn xoay chiều ở đâu cũng có và động cơ DC thì phức tạp do giá thành cao, chi phí cho vận hành và bảo dưỡng sửa chữa lớn… Vì vậy, hiện nay những nhà thiết kế hệ thống điều khiển tự động chuyển sang sử dụng động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc trong các hệ điều tốc có khả năng thay đổi một cách linh hoạt theo yêu cầu thực tiễn. Hình 2.1Hệ truyền động biến tần – động cơ sử dụng khoá bán dẫn Với các hệ truyền động cần công suất nhỏ các nhà thiết kế hiện nay cũng còn có một loại động cơ khác để lựa chọn đó là động cơ bước. Ưu điểm nổi bật của động cơ bước là có tốc độ rất chuẩn và dễ điều khiển theo một chương trình đònh trước. Nhưng vấn đề công suất chính là trở ngại lớn cho hệ truyền động dùng động cơ bước. Vì vậy, hiện nay trong công nghiệp chủ yếu người ta sử dụng hệ thống biến tần – động cơ không đồng bộ ( hình 2.1 ). Trong hệ trình bày hình 2.1, bộ nghòch lưu gồm sáu transitor chuyển nguồn một chiều U dc sang điện áp ba pha cung cấp cho động cơ điện xoay chiều không đồng bộ. 3 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) ĐC KĐB 3 pha Mạch điều khiển 3 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ Để kích dẫn các transitor, hiện nay vớc các bộ biến tần đa bậc người ta thường sử dụng kỹ thuật số tín hiệu (digital signal proccesing –DSP). Trong hệ này người ta sử dụng các vi mạch chuyên dụng trong DSP cũng như trong điều chế để điều khiển chế độ đóng cắt của các khoá bán dẫn nhằm thay đổi tốc độ động cơ thông qua việc thay đổi tần số nguồn cung cấp f 1 . 2.2 CÁC NGUYÊN TẮC ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ: Khi đưa vào bộ dây quấn của động cơ điện không đồng bộ xoay chiều ba pha một sức điện động ba pha xoay chiều hình sin thì nó sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ đồng bộ: p f n 1 60 = (2.1) Với: f 1 là tần số nguồn ba pha cung cấp cho động cơ không đồng bộ. p số đôi cực từ của bộ dây quấn ba pha. Từ công thức (2.1) ta có thể thay đổi tốc độ động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha theo các phương pháp sau: 2.2.1 Thay đổi số đôi cực p: Thông thường người ta sử dụng các bộ chuyển mạch cơ khí để đổi đấu nối giữa các cuộn dây trong bộ dây quấn stator hay thay đổi giữa hai bộ dây quấn trên cùng lõi thép kỹ thuật điện ở stator nhưng có cấu trúc khác nhau về số đôi cực từ nhằm thay đổi số đôi cực từ p để thay đổi tốc độ từ trường quay. Khi thay đổi số đôi cực ta phải chú ý rằng số đôi cực ở staror và ở rotor phải như nhau. Nghóa là khi thay đổi số đôi cực từ ở stator thì ở rotor cũng phải thay đổi theo. Như vậy rất khó thực hiện cho động cơ rotor dây quấn, nên phương pháp này chủ yếu dùng cho động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc vì loại động cơ này có khả năng tự thay đổi số đôi cực ở rotor để phù hợp với số đôi cực ở stator. Đối với động cơ có nhiều cấp tốc độ, mỗi pha stator phải có từ hai bối dây trở lên hoàn toàn giống nhau. Do đó càng nhiều cấp tốc độ thì kích thước, trọng lượng và giá thành sẽ cao. Vì thế nếu dùng phương pháp này thì trong thực tế thường dùng tối đa bốn cấp độ. 2.2.2 Thay đổi tần số lưới f 1 : Với những tiến bộ kỹ thuật trong lónh vực kỹ thuật vi xử lý và linh kiện bán dẫn công suất lớn, các bộ biến tần tạo sóng sin ngày càng hoàn thiện với giá thành ngày một thấp… đã tạo nên chỗ đứng vững chắc cho động cơ điện không đồng bộ ba pha xoay chiều trong hệ truyền động cần có sự điều chỉnh và ổn đònh tốc độ. Sử dụng các 4 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 4 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ bộ biến tần điều khiển tốc độ động động cơ cho phép thay đổi tốc độ động cơ trong một khoảng rộng và trơn có bảo vệ quá tải… Bên cạnh việc thay đổi tần số nguồn cung cấp, phương pháp này cần thay đổi cả điện áp nguồn U cung cấp cho động cơ (U/f =const) để giữ mật độ từ thông khe hở là không đổi. Vì ngoài quan hệ (2.1), trong động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha còn có quan hệ M t , U 1 và f 1 (2.2). Moment cực đại M max trong trường hợp này gần như không đổi. ( )               ′ ++       ′ + ′ = 2 2 . 2 3 2 2 2 1 XX s R R s R U M tt a db t ω (2.2) 2.2.3 Thay đổi điện áp trên bộ dây quấn stator: Đây là phương pháp có thể dùng chung cho các loại động cơ điện. Đối với động cơ không đồng bộ xoay chiều ba pha (công thức 2.2) khi thay đổi giá trò điện áp đi k lần thì moment thay đổi đến K 2 lần do đó thay đổi được tốc độ động cơ điện. Nghóa là khi ta giảm điện áp đi 0.7 lần thì moment giảm đến (0.7) 2 =0.49 lần. 2.2.4 Thay đổi điện trở phụ trên mạch rotor: Đây là phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ đơn giản và chỉ được sử dụng với các động cơ không đồng bộ rotor dây quấn ( vì phải có bộ dây quấn ở rotor thì mới có thể gắn vào các điện trở phụ để điều chỉnh tốc độ). Cả hai phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ bằng cách thay đổi điện áp trên stator hoặc gắn thêm điện trở phụ vào mạch rotor có đặc điểm là hiệu suất rất thấp ở tốc độ thấp và phạm vi thay đổi không được nhiều khi tải thay đổi. 2.2.5 Bằng cuộn kháng bảo hòa: Đây là phương pháp dựa trên phương pháp thay đổi điện áp trên bộ dây quấn stator động cơ. Điện kháng bảo hòa là thiết bò điện từ có trò số điện kháng thay đổi được. Nguyên tắc làm việc là sử dụng một nguồn năng lượng nhỏ thay đổi độ từ hóa của lỏi thép, từ đó thay đổi điện áp đặt trên bộ dây quấn stator động cơ. ∗ Nhận xét: Trong các phương án vừa nêu trên thì phương án thay đổi số đôi cực từ p sử dụng các bộ chuyển mạch cơ khí để thay đổi số đôi cực nhằm thay đổi tốc độ động cơ thông dụng hơn các phương án thay đổi điện trở phụ trên rotor, thay đổi điện áp stator hoặc sử dụng cuộn kháng bảo hòa do những ưu điểm làm việc với độ tin cậy cao nhưng nhược điểm lớn nhất của chúng là khoảng thay đổi tốc độ hẹp, không trơn (nhảy cấp) và không ổn đònh được tốc độ (yêu cầu quan trọng nhất của hệ truyền động 5 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 5 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ điều tốc động cơ). Do vậy, ở đây đề tài chỉ nghiên cứu hệ thống điều tốc thông dụng nhất là các hệ truyền động sử dụng bộ biến tần với thiết bò đóng cắt dùng khóa bán dẫn. 2.3 ĐIỀU KHIỂN ĐỊNH HƯỚNG TRƯỜNG: Tổng quát động cơ điện như một nguồn moment thay đổi được. Yêu cầu điều khiển chính xác giá trò moment tức thời của động cơ được đặt ra trong các hệ truyền động có đặc tính động cao và sử dụng phương pháp điều khiển vò trí trục rotor. Phương trình moment động cơ: M=2/3pL m I m (i s e i r e* ) (2.3) Moment động cơ sinh ra là kết quả tương tác giữa dòng trong cuộn ứng và từ thông sinh ra trong hệ thống kích từ động cơ. Từ thông được giữ ở mức tối ưu nhằm đảm bảo sinh ra moment tối đa và giảm tối thiểu mức độ bão hòa của mạch từ, với từ thông có giá trò không đổi moment tỉ lệ thuận với dòng ứng. Đối với động cơ không đồng bộ, cuộn ứng là rotor và từ thông sinh ra bởi dòng trong cuộn stator. Tuy nhiên, dòng stator không thể điều khiển trực tiếp bởi nguồn ngoài vì vậy việc điều khiển moment tối ưu khó thực hiện. Phương pháp điều khiển đònh hướng trường động cơ không đồng bộ cho phép việc điều khiển từ thông và moment động cơ độc lập từ đó việc điều khiển tốc độ động cơ được dễ dàng: (2.4) Trong máy điện không đồng bộ góc không gian giữa từ trường quay stator và rotor luôn thay đổi theo tải và ảnh hưởng đến đáp ứng động cơ. Điều khiển góc không gian này bằng cách điều khiển dòng điện ngõ vào stator bởi việc tính toán tạo tách biệt hai thành phần điều khiển từ thông và moment là nội dung của phương pháp điều khiển đònh hướng trường. Để sử dụng phương pháp điều khiển đònh hướng trường cần phải: • Cần có thông tin biên độ vò trí của vector từ thông rotor. • Điều khiển hệ thống dựa trên sự phân tích hệ thống gắn liền với hệ tọa độ từ thông rotor 6 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 6 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ Từ hệ phương trình (2.4) khi từ thông rotor được giữ không đổi thì moment động cơ điều khiển độc lập với từ thông. Đây là nguyên tắc điều khiển của phương pháp này. 7 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 7 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ CHƯƠNG 3: BỘ NGHỊCH LƯU ÁP ĐA BẬC 3.1. GIỚI THIỆU: 3.1.1 Khái niệm: Bộ nghòch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều không đổi sang dạng năng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều. Bộ nghòch lưu áp là một bộ nghòch lưu có nguồn một chiều cung cấp là nguồn áp và đối tượng điều khiển ở ngõ ra là điện áp. Bộ nghòch lưu dòng là bộ nghòch lưu có nguồn một chiều cung cấp là nguồn dòng và đối tượng điều khiển ở ngõ ra là nguồn dòng. Trên thực tế nguồn một chiều là nguồn áp và đối tượng nghiên cứu là bộ nghòch lưu áp. Bộ nghòch lưu là bộ phận chủ yếu trong cấu tạo của bộ biến tần (do đó có thể gọi tắc là bộ biến tần) co ùứng dụng quan trọng và tương đối rộng rãi trong lónh vực điều khiển động cơ xoay chiều với độ chính xác cao. Trong lónh vực tần số cao, bộ nghòch thường được dùng trong các thiết bò lò cảm ứng trung tần, thiết bò hàn trung tần. Bộ nghòch lưu còn được dùng làm nguồn điện xoay chiều cho nhu cầu gia đình, làm nguồn điện liên tục UPS, điều khiển chiếu sáng, bộ nghòch lưu còn được ứng dụng vào lónh vực bù nhuyễn công suất phản kháng. Bộ nghòch lưu áp cung cấp và điều khiển điện áp xoay chiều ở ngõ ra, nguồn điện áp một chiều có thể là: pin điện, ắc quy, điện áp một chiều được chỉnh lưu từ điện áp xoay chiều có lọc phẳng… Các tải xoay chiều thường mang tính chất cảm kháng( động cơ xoay chiều, lò cảm ứng…), dòng điện qua các linh kiện không thể đóng ngắt bằng quá trình chuyển mạch tự nhiên. Do đó, linh kiện trong bộ nghòch lưu áp phải có khả năng kích đóng, ngắt dòng qua nó. Trong các ứng dụng với công suất nhỏ và vừa thì có thể sử dụng transitor BJT, MOSFET, IGBT. phạm vi công suất lớn có thể dùng GTO, IGCT hoặc SCR kết hợp với bộ chuyển mạch. Với tải tổng quát, mỗi linh kiện còn mắc thêm một diode đối song để hạn chế điện áp phát sinh khi kích ngắt linh kiện. 3.1.2. Phân loại: Bộ nghòch lưu áp có nhiều loại cũng như có nhiều phương pháp điều khiển khác nhau:  Theo số pha điện áp đầu ra: nghòch lưu áp một pha, ba pha.  Theo số cấp giá trò điện áp giữa một đầu pha tải đến một điểm điện thế chuẩn trên mạch có: hai bậc (two level), đa bậc (multilevel – từ ba bậc trở lên). 8 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 8 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ Khái niệm bộ biến tần hai bậc (hình 2.1) xuất phát từ điện áp một đầu pha tải ( pha a, b, c ) với điểm chuẩn (vò trí nối đất) trên mạch DC thay đổi giữa hai bậc khác nhau (U dc /2 và -U dc /2). Bộ nghòch lưu áp hai bậc có nhược điểm là tạo điện áp cung cấp cho cuộn dây động cơ dv/dt khá lớn và gây ra hiện tượng điện áp common – mode (V N0 ≠ 0) rất nghiêm trọng. Bộ nghòch lưu áp đa bậc được phát triển để giải quyết các vấn đề gây ra nêu trên của bộ nghòch lưu áp hai bậc và thường được sử dụng cho các ứng dụng điện áp cao và công suất lớn. Ưu điểm của bộ nghòch lưu áp đa bậc là công suất của bộ nghòch lưu tăng lên, điện áp đặt lên các linh kiện giảm xuống nên công suất tổn hao do quá trình đóng ngắt của linh kiện cũng giảm theo; với cùng tần số đóng ngắt, các thành phần sóng hài bậc cao của điện áp ra giảm nhỏ hơn so với bộ nghòch lưu áp hai bậc.  Theo cấu hình bộ nghòch lưu: dạng cascade (cascade inverter), dạng nghòch lưu chứa cặp diode kẹp NPC (neutral point clamped multilevel inverter)… Các phương pháp điều khiển bộ nghòch lưu áp:  Phương pháp điều rộng.  Phương pháp điều biên.  Phương pháp điều chế độ rộng xung (SH-PWM).  Phương pháp điềi chế độ rộng xung cải biến (Modified PWM).  Phương pháp điều chế vector không gian (SVPWM –Carrier Based PWM). 3.2. CÁC CẤU TRÚC CƠ BẢN CỦA BỘ NGHỊCH LƯU ÁP ĐA BẬC: 3.2.1. Cấu trúc bộ nghòch lưu dạng cascader (cascader inverter): Sử dụng các nguồn DC riêng, thích hợp trong trường hợp sử dụng nguồn DC có sẵn, ví dụ dưới dạng acquy, battery. Cascade inverter gồm nhiều bộ nghòch lưu áp cầu một pha ghép nối tiếp, các bộ nghòch lưu áp dạng cầu một pha này có các nguồn DC riêng. Bằng cách kích đóng các linh kiện trong mỗi bộ nghòch lưu áp một pha, ba mức điện áp (-U, 0, U) được tạo thành. Sự kết hợp hoạt động của n bộ nghòch lưu áp trên một nhánh pha tải sẽ tạo nên n khả năng mức điện áp theo chiều âm (-U, -2U, -3U, -4U,… nU), n khả năng mức điện áp theo chiều dương ( U, 2U, 3U, 4U,…nU ) và mức điện áp 0. Như vậy, bộ nghòch lưu áp dạng cascade gồm n bộ nghòch lưu áp một pha trên mỗi nhánh sẽ tạo thành bộ nghòch lưu ( 2n + 1 ) bậc. 9 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 9 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ Hình 3.1: Bộ nghòch lưu áp đa bậc dạng cascader inverter Tần số đóng ngắt trong mỗi module của dạng mạch này có thể giảm đi n lần và dv/dt cũng vậy. Điện áp trên áp đặt lên các linh kiện giảm đi 0,57 lần, cho phép sử dụng IJBT điện áp thấp. Ngoài dạng mạch gồm các bộ nghòch lưu áp một pha, mạch nghòch áp đa bậc còn có dạng ghép từ ngõ ra của các bộ nghòch lưu áp ba pha. Cấu trúc này cho phép giảm dv/dt và tần số đóng ngắt còn 1/3. Mạch cho phép sử dụng các cấu hình nghòch lưu áp ba pha chuẩn. Mạch nghòch lưu đạt được sự cân bằng điện áp các nguồn DC, không tồn tại dòng cân bằng giữa các module. Tuy nhiên, cấu tạo mạch đòi hỏi sử dụng các máy biến áp ngõ ra (hình 3.2). Hình 3.2: Cascader sử dụng nghòch lưu áp ba pha 10 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 10 [...]... hài, bộ nghòch lưu bậc cao được đề cập với các đáp ứng kỹ thuật cao hơn 30 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 30 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ CHƯƠNG 5: ĐIỀU KHIỂN BỘ NGHỊCH LƯU ÁP ĐA BẬC - PHƯƠNG PHÁP PWM CẢI BIẾN (SFO-PWM) 5.1 GIỚI THIỆU: Phương pháp PWM cải biến có điểm khác biệt so với phương pháp điều chế độ rộng xung đã trình bày là sóng điều chế (điện áp điều khiển) được cải biến Theo... bày phương pháp điều chế hai vector bộ nghòch lưu áp đa bậc NPC, qua đó sẽ thấy rõ được tần số đóng ngắt của các linh kiện bán dẫn được giảm thiểu đáng kể so với các phương pháp điều khiển bộ nghòch lưu áp hiện nay Tấn số đóng ngắt giảm dẫn đến số lần chuyển mạch trên các pha bộ nghòch lưu áp giảm, tổn thất của bộ nghòch lưu giảm từ đó có khả năng nâng cao công suất của bộ nghòch lưu Bộ nghòch lưu ngày... mỗi sóng điều chế được cộng thêm tín hiệu thứ tự không (sóng hài bội ba) Tồn tại nhiều khả năng tạo nên thành phần thứ tự không, một trong các tín hiệu thứ tự không có thể chọn bằng giá trò trung bình của giá trò tín hiệu lớn nhất trong ba tín hiệu điều chế với tín hiệu nhỏ nhất trong ba tín hiệu điều chế - Phương pháp SFO- PWM Gọi Va, Vb, Vc là các tín hiệu điều khiển của phương pháp điều chế PWM Tín... sử dụng là (n-1) Chúng có cùng tần số fc, và cùng có biên độ đỉnh – đỉnh Ac Sóng điều chế (hay sóng điều khiển) có biên độ đỉnh –đỉnh Am và tần số fm, dạng sóg của nó thay đổi chung quanh trục tâm của hệ thống (n-1) sóng mang Nếu sóng điều khiển lớn hơn sóng mang nào đó thì linh kiện tương ứng được sóng mang đó điều khiển sẽ được kích đóng Trong trường hợp sóng điều khiển nhỏ hơn sóng mang nào đó thì... kích: Với phân tích tương tự như bộ nghòch lưu 3 bậc và 5 bậc 4.4.2 Mô phỏng (bằng chương trình psim): Sơ đồ mô phỏng ( bản vẽ A3) Trong đó sóng điều khiển có tần số 50Hz, tỉ số sóng điều chế m = 0.8 Sóng mang tam giác PD 2000Hz Các nguồn DC cân bằng có tổng điện áp 400V Tải RL: R = 1Ω, L = 0.02H Còn lại trên sơ đồ là các động hồ đo 4.4.3 Kết quả mô phỏng : + Sóng điều khiển Vra, Vrb, Vrc và sóng mang... tải ra ở bộ nghòch lưu năm bậc nhuyễn hơn bộ nghòch lưu ba bậc  Điệ áp pha –tâm nguồn DC có năm mức điện áp: 200V, 100V, 0V, -100V, -200V  Sóng hài bậc cao vẫn tồn tại Với tần số sóng mang lớn thì sóng hài này giảm  Dòng tải gần sin hơn, vẫn còn méo dạng ở trạng thái chưa xác lập  Điện áp commom –mode của bộ nghòch lưu 5 bậc nhỏ hơn bộ nghòch lưu 3 bậc 4.4 MÔ PHỎNG BỘ NGHỊCH LƯU ÁP 7 BẬC: 4.4.1... ba pha 3.4 NHẬN XÉT: Có thể điều khiển bộ nghòch lưu áp (bằng cách điều khiển tín hiệu đóng ngắt lên các linh kiện) bằng nhiều phương pháp, mỗi phương pháp thích hợp với mỗi loại tải khác nhau Bộ nghòch lưu áp đa bậc có phạm vi hoạt động với tải công suất lớn do 15 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 15 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ đó vấn đề đặt ra là giảm bớt tần số đóng ngắt và giảm shock... xét:  Điện áp ra bộ nghòch lưu 7 bậc ít méo dạng hơn bộ nghòch lưu áp 3 bậc và 5 bậc  Sóng hài bậc cao giảm nhiều Với tần số sóng mang càng lớn thì sóng hài còn giảm  Với bộ nghòch lưu áp 7 bậc điện áp pha – tâm nguồn DC có 7 bậc khác nhau, từ đó điện áp pha tải nhuyễn hơn ( gần hình sin hơn)  Đoạn đầu của dòng tải chưa xác lập nên méo dạng lớn 4.5 NHẬN XÉT: Bộ nghòch lưu với số bậc càng cao ta càng... kích Đối với bộ nghòch lưu áp đa bậc chỉ số biên độ m a và chỉ số tầng số mf được đònh nghóa như sau: Am ma = ( n − 1) Ac mf = fc fm (4.1) Theo đònh nghóa chỉ số điều chế m: m= U t (1) m U (1) m − sixsteps Với: U(1)m biên độ thành phần hài cơ bản tạo nên do phương pháp điều chế U(1)m-sixsteps biên độ thành phần hài cơ bản đạt được Đối vối bộ nghòch lưu áp ba pha, biên độ thành phần hài cơ bản: Ut(1)m=... phỏng (bằng chương trình Psim): Sơ đồ mô phỏng: 20 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 20 Luận văn tốt nghiệp GVHD:T.S Nguyễn Văn Nhờ Trong đó sóng điều khiển ba pha hình sin tần số 50Hz, tỉ số điều chế m = 0.8 Sóng mang tam giác PD có tần số 1000Hz Các nguồn DC cân bằng có tổng điện áp là U = 400V Tải RL: R = 1Ω, L = 0.02H Còn lại trên sơ đồ là các đồng hồ đo Hình 4.5: Mô phỏng biến tần 3 level bằng phương . tích những ưu điểm của các hệ truyền động sử dụng bộ biến tần đa bậc, điều khiển bộ biến tần đa bậc theo phương pháp vector không gian điều chế hai vector. 2 SVTH: Tạ Hoàng Thanh(40102389) 2 Luận. những bộ điều khiển động cơ không đồng bộ đã được chế tạo với đáp ứng cao hơn và giá thành rẻ hơn các bộ điều khiển động cơ DC trong rất nhiều ứng dụng nhất là trong lónh vực hệ truyền động điều. stator không thể điều khiển trực tiếp bởi nguồn ngoài vì vậy việc điều khiển moment tối ưu khó thực hiện. Phương pháp điều khiển đònh hướng trường động cơ không đồng bộ cho phép việc điều khiển