Đang tải... (xem toàn văn)
Thiết kế hệ thống chỉnh lưu tích cực 1 pha. Mô hình hoá, phương pháp điều chế lưỡng cực, cấu trúc điều khiển, tính toán bộ điều khiển, mô phỏng và kết luận. Nguonf 220 50Hz, cuộn cảm L= 0.5mH, rL= 0,1 ohm. tần số đóng cắt van 5kHz, Vo= 400V DC, cống uất 2KVA, tụ lọc DC 2200uF.
Điều khiển điện tử công suất Đề bài: Thiết kế hệ thống chỉnh lưu tích cực pha Nhóm 19 Chỉnh lưu tích cực pha 10/6/21 Mơ hình hóa Phương pháp điều chế lưỡng cực Cấu trúc điều khiển Tính tốn điều khiển Mơ kết luận Nhóm 19 Mơ hình hóa 1.1 u cầu thiết kế 10/6/21 Nguồn ( Lưới điện ) 220V / 50Hz Cuộn cảm lọc L = 0.5mH, rL = 0.1 ohms Tần số đóng cắt van kHz Vo 400V DC Công suất 2KVA Tụ lọc DC 2200uF Nhóm 19 Mơ hình hóa 1.2 Giới thiệu chỉnh lưu tích cực pha Xây dựng dựa nghịch lưu nguồn áp pha Đầu phía xoay chiều có kết nối với nguồn lưới e thông qua cuộn cảm L Điện áp phía xoay chiều chỉnh lưu thơng qua cầu Diode tạo nguồn chiều Điện áp phía chiều trả ngược lại phía xoay chiều thơng qua mạch van IGBT 10/6/21 Nhóm 19 Mơ hình hóa 1.3 Mơ hình hóa đối tượng Ta có hệ phương trình không gian trạng thái mô tả biến đổi: L=e-mC=m(Với R tải tương ứng với nguồn dòng) Cho đạo hàm hai vế khơng ta tính biên độ hệ số điều chế xác lập: Sử dụng mơ hình tín hiệu nhỏ, bỏ qua tích tín hiệu nhỏ sau Laplace hệ phương trình ta : (Ls + ) (s) = e(s) + (s) + m(s) (s) 10/6/21 = (s) + m(s) Nhóm 19 Mơ hình hóa 1.3 Mơ hình hóa đối tượng Khi đó, hàm truyền mạch vịng dịng điện có dạng đơn giản sau: = (s) = ) = = ( với m(s) = ) Khi đó, đối tượng điều chỉnh điện áp có dạng: 10/6/21 Nhóm 19 Phương pháp điều chế lưỡng cực Click to edit Master subtitle style Hình 2.1: Dạng sóng điện áp theo điều chế lưỡng cực +Chỉ dùng tín hiệu điều khiển m để ĐK hai cặp van S1/S4 S3/S2 Nhược điểm : chất lượng sóng hài phương pháp điều khiển đơn cực Ưu điểm : Yêu cầu mạch điều khiển dễ 10/6/21 Nhóm 19 Cấu trúc điều khiển Hình 3.1: Cấu trúc điều khiển Điều chế lưỡng cực Vòng điều khiển dịng điện phía xoay chiều nhờ điều khiển cộng hưởng PR Vịng ngồi điểu khiển điện áp phía DC 10/6/21 Nhóm 19 Tính tốn điều khiển 4.1 Bộ điều khiển dịng điện : • Cấu trúc điều khiển PR : (s)=+ • Tính tốn tham số cho điều khiển này: |(jw)|= (jw)=arctan[ 10/6/21 Nhóm 19 Tính tốn điều khiển 4.1 Bộ điều khiển dịng điện • Tại tần số cắt (10 fh ≤ fc ≤ 0.1 fs) ta có : |(j)|≈ ≈ Đặt arctan[= Mà =PM-[(j)+ 180◦] với PM dự trữ pha mong muốn = 10/6/21 Nhóm 19 10 Tính tốn điều khiển 4.1 Bộ điều khiển dòng điện : Tìm tham số điều khiển Matlab : Ta tính : Kpr = 0,0320 Kir = 70,6915 10/6/21 Nhóm 19 11 Tính tốn điều khiển Đồ thị bode điều khiển : Biên độ khuếch đại tần số cộng hưởng (50hz) 10/6/21 Nhóm 19 12 Tính tốn điều khiển 5.2 Bộ điều khiển điện áp : Chọn đối tượng điều khiển = Bộ điều khiển PI tương ứng Hằng số thời gian tích phân , hàm truyền kín mạch vòng dòng điện xác định sau: 10/6/21 Nhóm 19 13 Tính tốn điều khiển 5.2 Bộ điều khiển điện áp : Hằng số thời gian mạch vòng dòng điện nhanh 10 lần mạch vòng điện áp, nên ta có: Ta tìm thơng số điều khiển PI sau: = 0.5677; = 3.2258 10/6/21 Nhóm 19 14 10/6/21 Mơ kết luận Nhóm 19 15 Mơ kết luận Hình 5.1: Cấu trúc điều khiển 10/6/21 Nhóm 19 16 Mơ kết luận Hình 5.2: Sơ đồ mạch lực 10/6/21 Nhóm 19 17 Mơ kết luận Hình 5.3: Khối tạo xung PWM theo phương pháp lưỡng cực 10/6/21 Nhóm 19 18 Mơ kết luận Hình 5.4: Điện áp chiều đầu 10/6/21 Nhóm 19 19 Mơ kết luận Hình 5.5: Điện áp lưới điện áp đầu 10/6/21 Nhóm 19 20 Mơ kết luận Hình 5.6: Dịng điện điện áp lưới 10/6/21 Nhóm 19 21 Mơ kết luận Hình 5.7 Độ méo sóng hài dịng điện lưới 10/6/21 Nhóm 19 22 Mô kết luận Bài trình bày đưa cách mơ hình hóa biến đổi chỉnh lưu tích cực pha, từ thiết kế cấu trúc điều khiển với mạch vòng điều chỉnh, có nhiệm vụ điều khiển điện áp tụ điện dòng điện cuộn dây Kết mơ chứng minh tính đắn cấu trúc điều khiển Tuy nhiên cần cải thiện điều khiển để chất lượng hệ thống tốt 10/6/21 Nhóm 19 23 Trân trọng cảm ơn! Power Electronics Laboratory Nhóm 19 ... 0.5677; = 3.2258 10 /6/ 21 Nhóm 19 14 10 /6/ 21 Mơ kết luận Nhóm 19 15 Mơ kết luận Hình 5 .1: Cấu trúc điều khiển 10 /6/ 21 Nhóm 19 16 Mơ kết luận Hình 5.2: Sơ đồ mạch lực 10 /6/ 21 Nhóm 19 17 Mơ kết luận Hình.. .Chỉnh lưu tích cực pha 10 /6/ 21 Mơ hình hóa Phương pháp điều chế lưỡng cực Cấu trúc điều khiển Tính tốn điều khiển Mơ kết luận Nhóm 19 Mơ hình hóa 1. 1 u cầu thiết kế 10 /6/ 21 Nguồn (... lưới 10 /6/ 21 Nhóm 19 21 Mơ kết luận Hình 5.7 Độ méo sóng hài dịng điện lưới 10 /6/ 21 Nhóm 19 22 Mô kết luận Bài trình bày đưa cách mơ hình hóa biến đổi chỉnh lưu tích cực pha, từ thiết kế cấu
