ngoisaophuongdong89
New Member
Download miễn phí Luận văn Kỹ thuật PWM sóng mang cho nghịch lưu đa bậc lai
TÓM TẮT NỘI DUNG
Luận văn trình bày, phân tích chi tiết phương pháp thiết kế nghịch lưu đa bậc lai. Với cấu tạo lai này, có thể tạo được số bậc điện áp lớn nhất với cùng số cell cầu H. Tuy nhiên, độ méo dạng họa tần của nó vẫn đảm bảo như các cấu trúc không lai khác. Vì vậy, có thể giảm thiểu hay loại bỏ bộ lọc ngõ ra[4].
Với kiểu thiết kế giới thiệu, số cell cầu H và giá trị nguồn DC của chúng được xác định rõ. Để đảm bảo, với số cell cầu H nhất định có thể tạo ra số bậc điện áp lớn nhất. Đồng thời, năng lượng tuần hoàn trong các cell cầu H được giảm thiểu, giúp tăng hiệu suất toàn hệ thống.
Đặc biệt, luận văn còn trình bày các kỹ thuật PWM sóng mang cho nghịch lưu lai. Từ đó đưa ra nhận xét, đánh giá ưu nhược điểm của mỗi kỹ thuật. Các kỹ thuật được ứng dụng trong luận văn là:
- Phương pháp điều chế độ rộng xung sin (SPWM)
- Phương pháp mô phỏng điều chế vector không gian dùng sóng mang với common-mode cực tiểu (SVPWMmin)
- Phương pháp mô phỏng điều chế vector không gian dùng sóng mang với common-mode trung bình (SVPWMmid)
- Phương pháp mô phỏng điều chế Discontinuous dùng sóng mang với common- mode cực tiểu (DPWMmin)
- Phương pháp mô phỏng điều chế Discontinuous dùng sóng mang với common- mode trung bình (DPWMmid).
Trong đó kỹ thuật DPWMmin được đánh giá cao. Vì nó cho kết quả về độ méo dạng họa tần, tổn hao công suất, điện áp hài cơ bản tốt hơn phương pháp điều khiển khác, kể cả phương pháp điều rộng xung sin thông thường.
Nội dung luận văn gồm năm chương
Chương 1: Giới thiệu, phân tích ,đánh giá các vấn đề liên quan đến - nghịch lưu đa bậc lai. Đồng thời đưa ra các vấn đề tồn tại cần giải quyết.
Chương 2: Trình bày cấu tạo các bộ nghịch lưu áp và giới thiệu cấu trúc cơ bản của nghịch lưu đa bậc lai.
Chương 3: Trình bày các phương pháp điều khiển cho nghịch lưu lai. Đặc biệt là phương pháp mô phỏng vector không gian dùng sóng mang cho phép điều khiển nghịch lưu trong vùng quá điều chế.
Chương 4: Trình bày phương pháp thiết kế chi tiết nghịch lưu đa bậc lai. Nó đảm bảo đạt số bậc điện áp lớn và năng lượng tuần hoàn trên toàn hệ thống là nhỏ nhất. Giúp tăng hiệu suất trên toàn hệ thống.
Chương 5: Trình bày các kết quả mô phỏng, các đồ thị khảo sát được. Từ đó đưa ra các nhận xét đánh giá về bộ nghịch lưu lai cũng như phương pháp điều khiển tương ứng.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
aùp ngoõ ra.LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 51/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 10 20 30 40 50 60
Hình 4.11:Ñieän aùp nguoàn Vn theo soá baäc ñieän aùp
4.2.5 Cell caàu H trong nghòch löu ña baäc lai
Nhö moâ taû ôû treân, cell coâng suaát lôùn nhaát khoâng cung caáp coâng suaát cho taûi
lôùn hôn caàn thieát taûi, trong tröôøng hôïp nguoàn DC ñöôïc choïn thích hôïp. Treân cô sôû
ñoù, soá cell ñöôïc choïn coù theå ñöôïc ñònh nghóa laø giaù trò toái giaûn soá cell maø noù coù theå
toång hôïp ñieän aùp ngoõ ra vôùi soá baäc ñieän aùp mong muoán. Ngay vôùi moät cell coù Vdc
nhoû hôn cung caáp nhieàu coâng suaát hôn caàn thieát vaán ñeà naøy chæ xuaát hieän ôû nhöõng
giaù trò thaáp cuûa chæ soá ñieàu cheá ma vaø giaù trò naøy seõ khoâng yù nghóa neáu ñöôïc so saùnh
vôùi coâng suaát aûo ñöôïc cung caáp bôûi cell coâng suaát lôùn nhaát.
Soá baäc ñieän aùp (m)
N
gu
oàn
ñ
ie
än
aùp
V
n(
p.
u)
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 52/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
Xem xeùt taát caû caùc nguoàn DC, ngoaïi tröø Vdc cuûa cell Coâng suaát lôùn nhaát.
Giaù trò ñaït ñöôïc töø (4.9) ñeå ñaït soá cell nhoû nhaát khi toång cuûa caùc Vdc cuûa caùc cell
naøy cho bôûi:
21 3
−
− = nnσ (4.45)
Ta coù: 1−+= nnn V σσ
⇒ 23 −+= nnn Vσ
⇔ 23 −=− nnn Vσ
⇔ 2)(log3 −=− nVnnσ
⇔ )
2
1(log2 3 nV
mn −−+= (4.46)
Vì soá cell n cuûa boä nghòch löu laø toái giaûn theo giaù trò nV ñöôïc choïn neân n ñöôïc
tính theo coâng thöùc laøm troøn sau:
⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ ⎟⎠
⎞⎜⎝
⎛ −−+= nVmceiln 2
1log2 3 (4.47)
ÔÛ ñaây ceil[…] laø haøm laøm troøn vôùi giaù trò nguyeân lôùn hôn, gaàn ngay giaù trò
cuûa bieán trong haøm.
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 53/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
0
1
2
3
4
5
6
0 10 20 30 40 50
Hình 4.12: Soá cell caàu H theo soá baäc ñieän aùp
Hình 4.12 moâ taû soá cell caàu H theo soá baäc ñieän aùp cuûa boä nghòch löu lai. Vôùi
soá cell naøy, noù coù theå taïo ra soá baäc ñieän aùp mong muoán ñeå cell coâng suaát lôùn nhaát
khoâng cung caáp coâng suaát lôùn hôn coâng suaát ngoõ ra moät pha. Hôn nöõa, noù coù theå taïo
ñöôïc ñieän aùp ngoõ ra theo thöù töï caùc baäc lieân tuïc.
4.2.6 Ñieän aùp nguoàn DC caùc cell coâng suaát khaùc
Caùc cell caàu H coù ñieän aùp thaáp ( 11 −→ nVV ) coù theå cung caáp vöôït quaù coâng
suaát caàn thieát cuûa noù, phuï thuoäc vaøo ñoä lôùn ñieän aùp DC ñöôïc thieát keá treân noù. Tuy
nhieân, nguoàn DC caùc cell coâng suaát cao hôn phaûi ñöôïc thieát keát hôïp lyù, ñeå haïn cheá
caùc cell coâng suaát thaáp hôn cung caáp vöôït quaù coâng suaát caàn thieát hay giaûm thieåu
khaû naêng vöôït giôùi haïn.
Soá baäc ñieän aùp (m)
So
á c
el
l c
aàu
H
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 54/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
Vôùi kieåu ñieàu cheá lai ñaõ trình baøy, ñieän aùp cell coù coâng suaát lôùn nhaát ñöôïc
choïn theo (4.40). Maëc duø, noù khoâng cung caáp coâng suaát vöôït qua giaù trò ñieän aùp pha
ngoõ ra. Nhöng ñoái vôùi cell coâng suaát thaáp hôn cuõng coù theå xaûy ra tröôøng hôïp ñoù ñoái
vaøi chæ soá ñieàu cheá. Vì theá, ñieän aùp cell thöù j cuõng phaûi thoõa maõn:
∑−
=
=
1
12
j
k
kj VV
π (4.48)
Hôn nöõa, nguoàn DC cuûa cell nhoû hôn ñöôïc choïn töø (4.9), thì:
23
2
2 −+= jj πσ (4.49)
Maët khaùc, jσ coù theå ñöôïc cho bôûi:
∑
+=
−=
n
ji
inj V
1
σσ (4.50)
Ta coù theå ñöa ra nhaän xeùt raèng, neáu toång jσ trong coâng thöùc (4.50) nhoû hôn
hoaëc baèng jσ trong coâng thöùc (4.49) thì cell thöù j khoâng caàn thieát ñeå cung caáp
nhieàu hôn coâng suaát caàn thieát. Tuy nhieân, neáu toång jσ trong coâng thöùc (4.50) lôùn jσ
trong coâng thöùc (4.49) thì cell thöù j caàn thieát ñeå cung caáp nhieàu hôn coâng suaát caàn
thieát cuûa taûi. Do ñoù, nguoàn DC cuûa cell thöù j xaùc ñònh bôûi coâng thöùc:
⎪⎪⎩
⎪⎪⎨
⎧
−>⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −+
−≤⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛ −⎥⎦
⎤⎢⎣
⎡ −+=
−
+=+=
−
+=+=
∑∑
∑∑
2
11
2
11
3.
2
2)(
2
3.
2
2)(
2
j
n
ji
in
n
ji
in
j
n
ji
in
n
ji
in
j
VifVceil
VifVfloor
V πααπ
π
πααπ
π
(4.51)
Hình 4.13 giôùi thieäu giaù trò nguoàn DC cuûa moãi cell caàu H, ñaït ñöôïc töø coâng
thöùc (4.51), vôùi soá baäc ñieän aùp m≤59.
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 55/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
0 10 20 30 40 50 60
Hình 4.13: Nguoàn ñieän aùp jV cuûa caùc cell caàu H
Soá baäc ñieän aùp (m)
N
gu
oàn
ñ
ie
än
aùp
D
C
c
uûa
ca
ùc
ce
ll
ca
àu
H
(p
.u
)
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 56/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
Chöông 5
KEÁT QUAÛ MOÂ PHOÛNG
5.1 MOÂ PHOÛNG NGHÒCH LÖU LAI VÔÙI PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU CHEÁ KHAÙC
NHAU
Trong phaàn naøy ta trình baøy caùc keát quaû moâ phoûng nghòch löu ña baäc lai
baèng phaàn meàm PSIM. PSIM laø phaàn meàm moâ phoûng ñaõ ñöôïc duøng trong caùc
phoøng thí nghieäm cuõng nhö thöïc tieãn trong suoát möôøi naêm qua[3].
Caùc thoâng soá moâ phoûng goàm:
Soá baäc: m=25; Soá cell caàu H: n=4
Ñieän aùp aùc cell: V4=7p.u, V3=3p.u, V2=1p.u, V1=1p.u
Caùc möùc so saùnh: 4ψ =5p.u, 3ψ =2p.u, 2ψ =1p.u
Soùng mang tam giaùc: bieân ñoä: 1p.u,
r
s
f f
fm = =101
Taûi ba pha ñaáu sao: L=0.02H, R=1Ohm.
Chæ soá ñieàu cheá : ma=0.866
Sô ñoà maïch thieát keá treân PSIM ñöôïc trình baøy trong phaàn phuï luïc 3.
Caùc phöông phaùp khaûo saùt:
- Phöông phaùp ñieàu cheá ñoä roäâng xung sin (SPWM)
- Phöông phaùp moâ phoûng ñieàu cheá vector khoâng gian duøng soùng mang vôùi
common-mode cöïc tieåu (SVPWMmin)
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 57/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
- Phöông phaùp moâ phoûng ñieàu cheá vector khoâng gian duøng soùng mang vôùi
common-mode trung bình (SVPWMmid)
- Phöông phaùp moâ phoûng ñieàu cheá Discontinuous duøng soùng mang vôùi
common-mode cöïc tieåu (DPWMmin)
- Phöông phaùp moâ phoûng ñieàu cheá Discontinuous duøng soùng mang vôùi
common-mode trung bình (DPWMmid).
5.1.1 Phöông phaùp SPWM
Soá chuyeån maïch treân trong moät chu kyø: Ncell4=1, Ncell3=3, Ncell2=9, Ncell1=54.
Hình 5.1: Soùng ñieàu cheá cho pha A (p.u)
Hình 5.2: Ñieän aùp caùc cell pha A (p.u)
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 58/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
Hình 5.3: Phaân tích Fourier ñieän aùp caùc cell pha A (p.u)
Hình 5.4: Ñieän aùp pha A (p.u)-Taâm nguoàn DC
Hình 5.5: Phaân tích Fourier ñieän aùp pha A (p.u)
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 59/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
Hình 5.6: Ñoà thò THD ñieän aùp pha A
Hình 5.7: Ñieän aùp daây Vab(t) (p.u)
Hình 5.8: Phaân tích Fourier ñieän aùp daây Vab (p.u)
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 60/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña baäc lai HVTH: NGUYEÃN VAÊN PHUÏC
Hình 5.9: Ñoà thò THD ñieän aùp daây Vab
Hình 5.10: Ñieän aùp CM (V0)
Hình 5.11: Doøng ñieän pha A (p.u)
LUAÄN VAÊN CAO HOÏC Trang 61/129 GVHD:NGUYEÃN VAÊN NHÔØ
Kyõ thuaät PWM soùng mang cho nghòch löu ña ba