ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT – TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐỀ TÀI ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSIM MÔ PHỎNG BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU  GVHD: Th.s Nguyễn Đắc Nam Nhóm 2: Trần Trung Kiên Nguyễn Hồng Thanh Đỗ Anh Tùng Hoàng Văn Quyến Đồ án chia làm chương Chương 1: Giới thiệu số phần mềm mô mạch Điện Tử Công Suất CHương 2: Giới thiệu phần mền Psim Chương 3: Sử dụng phần mềm Psim mô mạch điều áp xoay chiều Lời nói đầu Trong năm gần đây, mô hình hóa trở thành phương pháp hiệu nghiên cứu khoa học, thực tế sản xuất phục vụ giảng dạy học tập Trên thị trường giới xuất nhiều phần mềm Thiết kế - Mô mạch điện tử công suất Có thể kể phần mềm : PSPICE, TINA, MATLAB, SIMSEN, SUCCES, PSIM… Các phần mềm công cụ để giúp kỹ sư, nhà sản xuất tối ưu hóa công việc mình, từ tạo sản phẩm điện tử xác, đáng tin cậy giá thành thấp CHƯƠNG MỞ ĐẦU • Giới thiệu Điện Tử Công Suất Điện tử công suất (ĐTCS) công nghệ biến đổi điện từ dạng sang dạng khác phần tử bán dẫn công suất đóng vai trò trung tâm • Hiện nhiều thiết bị biến đổi công suất đề xuất để phục vụ yêu cầu ngày cao sống ĐTCS giúp cho việc sử dụng điện cách hiệu • • ĐTCS đóng vai trò quan trọng mô hình công nghệ thiết kế để điều khiển lượng Sử dụng biến đổi công suất hệ thống điện, giao thông, luyện kim lĩnh vực công nghiệp khác tạo đà phát triển kinh tế lớn Đối tượng nghiên cứu Điện Tử Công Suất ĐTCS chủ yếu nghiên cứu biến đổi công suất khóa điện tử công suất lớn Ứng dụng Điện Tử Công Suất  Trong ngành kỹ thuật mà có ứng dụng tiêu biểu biến đổi bán dẫn công suất truyền động điện, giao thông đường sắt, nấu luyện thép   Gia nhiệt cảm ứng, điện phân nhôm từ quặng mỏ, trình điện phân công nghiệp hóa chất nhiều thiết bị công nghiệp dân dụng khác nhau… Mô Điện Tử Công Suất  Mô phương pháp thay cho việc nghiên cứu đối tượng cụ thể xây dựng mô hình hóa đối tượng tiến hành nghiên cứu.Sau thu kết đem kết kiểm chứng với kết thực nghiệm.Thông qua kết thu rút kết trình nghiên cứu  Để thuận tiện cho trình mô ĐTCS, có nhiều phần mềm mô ĐTCS : PSPICE, TINA, MATLAB, SIMSEN, SUCCES, PSIM… Các phần mềm công cụ để giúp kỹ sư, nhà sản xuất tối ưu hóa công việc mình, từ tạo sản phẩm điện tử xác, đáng tin cậy giá thành thấp Trong phần mềm PSIM công cụ mạnh mẽ,chuyên dụng cho việc mô ĐTCS CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1.1 Phần mềm TINA Đặc điểm phần mềm Tina • Thư viện TINA có sẵn hàng trăm loại bóng thông dụng thị trường với tham số chuẩn nhà chế tạo cung cấp • • dễ sử dụng, công cụ hiệu cao Phần mềm xây dựng với nhiều phần tương tác với nhau, người thiết kế vẽ mạch sơ đồ nguyên lý chuyển sang dạng mạch in, quan sát mạch in dạng 3D xuất tập tin hình ảnh để gởi đến nhà sản xuất… • Chuyển đổi sơ đồ nguyên lý sang dạng chiều chiều Phím nóng: [F6] Đây đặc điểm bật phần mềm Đặc điểm phần mềm Tina Chuyển đổi sơ đồ nguyên lý sang dạng chiều chiều Phím nóng: [F6] Đây đặc điểm bật phần mềm 1.4 Phần mềm Psim Đặc điểm PSIM •PSIM chạy môi trường Microsoft Windows 98/NT/2000/XP với yêu cầu nhớ RAM tối thiểu 32 MB Chương trình thiết kế mạch PSIM chương trình có tính tương tác cao giao diện thư mục phần mềm soạn thảo mạch điện với người sử dụng •Chương trình thiết kế mạch PSIM chương trình có tính tương tác cao giao diện thư mục phần mềm soạn thảo mạch điện với người sử dụng Các phần tử mạch chứa menu Elements Các phần tử chia thành bốn nhóm là: Phần tử mạch công suất (Power), phần tử mạch điều khiển (Control), phần tử nguồn (Sources) phần tử khác (Others) •Thư viện PSIM bao gồm hai phần: Thư viện hình ảnh (PSIMimage.lib) thư viện danh sách (PSIMLIB) CHƯƠNG GiỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PSIM • Quá trình mô Psim • Biểu diễn mạch điện Psim PSIM schematic PSIM simulator SIMVIEW Power circuit Switch controllers Sensors Control circuit 2.1 Thư viện phần mềm Psim a Phần tử mạch lực • Điện trở, điện cảm điện dung (RLC) • Các khoá chuyển mạch • Máy biến áp (một pha ba pha) b Phần tử mạch điều khiển • Khối tính toán • Khối so sánh • Các phần tử logic • Một số phần tử khác 2.2 Mô biến đổi điện áp AC-AC • a Mạch điều áp AC-AC • b Giản đồ điện áp biến đổi điện áp AC-AC CHƯƠNG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSIM MÔ PHỎNG BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3.1 Giới thiệu lò điện trở • • Lò điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực kỹ thuật: – – – – Sản xuất thép chất lượng cao Sản xuất hợp kim phe-rô Nhiệt luyện hoá nhiệt luyện Nung vật phẩm trước cán, rèn đập, kéo sợi Trong lĩnh vực công nghiệp khác: – – Trong công nghiệp nhẹ thực phẩm, lò điện dùng để sấy, mạ vật phẩm chuẩn bị thực phẩm Trong lĩnh vực khác, lò điện dùng để sản xuất vật phẩm thuỷ tinh, gốm sứ, loại vật liệu chịu lửa 3.2 Sơ đồ cấu trúc mạch điều khiển Đồng Pha Un So Sánh Uđk Tạo dạng xung Khuếch đại xung Phát xung a Khâu đồng pha Sơ đồ khâu đồng pha Giản đồ điện áp b Khâu tạo điện áp cưa Sơ đồ khâu tạo điện áp cưa Giản đồ điện áp c Khâu so sánh Sơ đồ khâu so sánh 2.Giản đồ điện áp d Khâu tạo xung chùm Sơ đồ khâu tạo xung chùm 2.Giản đồ điện áp e Khâu khuếch đại biến áp xung Sơ đồ khâu khuếch đại biến áp xung 2.Giản đồ điện áp 3.3 Sơ đồ nguyên lý kênh điều khiển 3.4 Giản đồ điện áp CHƯƠNG KẾT LUẬN Trong trình làm đồ án chúng em thực công việc sau : • • • • • • Tìm hiểu phần mềm mô mạch điện tử công suất (Matlab, PSPICE, TINA, PSIM) Sử dụng thành thạo phần mềm mô PSIM Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động lò điện lò điện trở Giới thiệu phương pháp điều khiển lò điện trở mạch điều áp xoay chiều ba pha Thiết kế mạch lực mạch điều khiển lò điện trở Mô mạch điều khiển lò điện trở phần mềm PSIM Tuy nhiên, thời gian có hạn nên chúng em chưa thể hoàn thành phần cứng mạch điều khiển số kết mô mang tính tương đối so với lý thuyết học Vì vậy, sau hoàn thành đồ án chúng em tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện đề tài Mục đích chúng em phát triển đề tài ứng dụng vào giảng dạy học tập, từ giúp bạn sinh viên nắm bắt hiểu rõ việc mô mạch điện tử công suất [...]... điều khiển • Khối tính toán • Khối so sánh • Các phần tử logic • Một số phần tử khác 2.2 Mô phỏng bộ biến đổi điện áp AC-AC • a Mạch điều áp AC-AC • b Giản đồ điện áp bộ biến đổi điện áp AC-AC CHƯƠNG 3 ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSIM MÔ PHỎNG BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3.1 Giới thiệu về lò điện trở • • Lò điện được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật: – – – – Sản xuất thép chất lượng cao Sản xuất... hiểu các phần mềm mô phỏng mạch điện tử công suất (Matlab, PSPICE, TINA, PSIM) Sử dụng thành thạo phần mềm mô phỏng PSIM Tìm hiểu cấu tạo, nguyên lý hoạt động của lò điện và lò điện trở Giới thiệu phương pháp điều khiển lò điện trở bằng mạch điều áp xoay chiều ba pha Thiết kế mạch lực và mạch điều khiển lò điện trở Mô phỏng mạch điều khiển lò điện trở bằng phần mềm PSIM Tuy nhiên, do thời gian có hạn... 1 Quá trình mô phỏng trên Psim • 2 Biểu diễn mạch điện trên Psim PSIM schematic PSIM simulator SIMVIEW Power circuit Switch controllers Sensors Control circuit 2.1 Thư viện trong phần mềm Psim a Phần tử mạch lực • Điện trở, điện cảm và điện dung (RLC) • Các khoá chuyển mạch • Máy biến áp (một pha và ba pha) b Phần tử mạch điều khiển • Khối tính toán • Khối so sánh • Các phần tử logic • Một số phần tử... diện chính của phần mềm Matlab/Simulink 1.4 Phần mềm Psim Đặc điểm của PSIM PSIM chạy trong môi trường Microsoft Windows 98/NT/2000/XP với yêu cầu bộ nhớ RAM tối thiểu là 32 MB Chương trình thiết kế mạch của PSIM là một chương trình có tính tương tác cao giữa giao diện của các thư mục và phần mềm soạn thảo mạch điện với người sử dụng •Chương trình thiết kế mạch của PSIM là một chương trình có tính... điện áp c Khâu so sánh 1 Sơ đồ khâu so sánh 2.Giản đồ điện áp d Khâu tạo xung chùm 1 Sơ đồ khâu tạo xung chùm 2.Giản đồ điện áp e Khâu khuếch đại và biến áp xung 1 Sơ đồ khâu khuếch đại và biến áp xung 2.Giản đồ điện áp 3.3 Sơ đồ nguyên lý một kênh điều khiển 3.4 Giản đồ điện áp CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN Trong quá trình làm đồ án chúng em đã thực hiện các công việc sau : • • • • • • Tìm hiểu các phần mềm mô phỏng. .. và phần mềm soạn thảo mạch điện với người sử dụng Các phần tử của mạch được chứa trong menu Elements Các phần tử được chia thành bốn nhóm là: Phần tử mạch công suất (Power), phần tử mạch điều khiển (Control), phần tử nguồn (Sources) và các phần tử khác (Others) •Thư viện trong PSIM bao gồm hai phần: Thư viện hình ảnh (PSIMimage.lib) và thư viện danh sách (PSIMLIB) CHƯƠNG 2 GiỚI THIỆU VỀ PHẦN MỀM PSIM. .. tần số) và 4 nguồn phụ thuộc cơ bản • • • Phân tích xoay chiều, một chiều, quá độ : Tính năng này cho phép chúng ta kiểm tra các áp ứng của mạch điện khi được cung cấp đầu vào khác nhau Phân tích một chiều (DC Analysis ): Cho phép xác định điện áp định mức và trị số dòng điện cho tất cả các nút của mạch bằng cách quét toàn bộ giá trị của điện áp trong một khoảng do người dùng định nghĩa Phân tích...Giao diện chính của phần mềm Tina 1.2 Phần mềm PSPICE b Tính năng a Đặc điểm • • • Thư viện của PSPICE rất lớn, lên đến hàng chục nghìn linh kiện điện tử, bóng bán dẫn, vi mạch IC của rất nhiều hãng trên thế giới Giống như TINA, trong PSPICE có sẵn rất nhiều loại nguồn điện để người khảo sát sử dụng (nguồn điện áp, dòng điện một chiều, nguồn điện hình sin, dạng sóng theo hàm mũ, nguồn... chúng ta có thể quan sát những biến đổi của mạch điện khi thay đổi các giá trị của các thành phần của nó Giao diện chính của phần mềm PSPICE 1.3 Phần mềm Matlab/Simulink Đặc điểm của phần mềm MATLAB  Matlab cho phép thực hiện các phép tính toán số, ma trận, vẽ đồ thị hàm số hay biểu diễn thông tin (dưới dạng 2D hay 3D), thực hiện các thuật toán và giao tiếp với các chương trình của các ngôn ngữ khác... vào lĩnh vực điện tử công suất (Power electronic) Đây là phần mềm bổ sung của mục “power system blockset” nằm trong phần simulink  Phần mềm mô phỏng bằng Simulink rất thuận lợi khi cần phân tích và khảo sát ở khía cạnh hệ thống, nhất là với hệ thống kín, ở đó mạch điện tử công suất chỉ là một khối của hệ thống  Trong simulink, các van được mô phỏng hoặc như một khoá lý tưởng, hoặc như một điện trở hai ... áp AC-AC • b Giản đồ điện áp biến đổi điện áp AC-AC CHƯƠNG ỨNG DỤNG PHẦN MỀM PSIM MÔ PHỎNG BỘ BIẾN ĐỔI ĐIỆN ÁP XOAY CHIỀU 3.1 Giới thiệu lò điện trở • • Lò điện sử dụng rộng rãi lĩnh vực kỹ thuật:... 1: Giới thiệu số phần mềm mô mạch Điện Tử Công Suất CHương 2: Giới thiệu phần mền Psim Chương 3: Sử dụng phần mềm Psim mô mạch điều áp xoay chiều Lời nói đầu Trong năm gần đây, mô hình hóa trở... thành thấp Trong phần mềm PSIM công cụ mạnh mẽ,chuyên dụng cho việc mô ĐTCS CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU MỘT SỐ PHẦN MỀM MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1.1 Phần mềm TINA Đặc điểm phần mềm Tina • Thư