Đang tải... (xem toàn văn)
Bán full tài liệu có cả matlab liên hệ zalo 0789265340. Nhận làm thuê đồ án nghiên cứu ai cần liên hệ Trong đồ án có mô phỏng của SVPWM , SPWM , DTC VSI , DTC cầu H 3 mức Đồ án điểm quyển 9đ . bảo vệ được 9đ hàng tốt uy tín
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN ĐÌNH LONG NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC DTC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO LỒNG SÓC SỬ DỤNG BIẾN TẦN CẦU H Ngành: Kỹ thuật điều khiển vàtự động hóa Mãsố: TLA121 NGƯỜI HƯỚNG DẪN: TS NGUYỄN HOÀNG VIỆT HÀ NỘI, NĂM 2024 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc Lập - Tự Do - Hạnh Phúc o0o - NHIỆM VỤ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP Họ tên sinh viên: Nguyễn Đình Long Hệ đào tạo: Chí nh quy Ngành: Kỹ thuật điều khiển vàtự động hóa Lớp: 61TĐH4 Khoa: Điện – Điện Tử Tên đề tài: NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC DTC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỒNG BỘ ROTO LỒNG SĨC SỬ DỤNG BIẾN TẦN CẦU H Các tài liệu bản: [1] Bin Wu, “High – Power converters and AC drives”, IEEE Transactions on Power Electronics, 2006 [2] M śelechowski, “Space vector modulated – direct torque controlled (DTC– SVM) inverter – fed induction motor drive”, PhD Thesis, Warsaw University of T echnology , 2005 Haibing Hu, Wenxi Yao, and Zhengyu Lu, Senior Member, “Design and [3] Implementation of Three-Level Space Vector PWM IP Core for FPGAs”, IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL 22, NO 6, NOVEMBER 2007 Nội dung phần thuyết minh Chương 1: Tổng quan biến tần nguồn áp đa mức Chương 2: Điều khiển biến tần cầu H Chương 3: Điều khiển trực tiếp moment Chương 4: Tổng kết Bảng biểu, sơ đồ: Bài khóa luận gồm 12 bảng biểu Giáo viên hướng dẫn: Giáo viên hướng dẫn tồn khố luận: TS Nguyễn Hoàng Việt Ngày giao nhiệm vụ khóa luận tốt nghiệp: Ngày …… tháng ……năm 20… Trưởng mơn (Kývàghi rõhọ tên) Giảng viên hướng dẫn chí nh (Kývàghi rõhọ tên) Nhiệm vụ khoáluận Hội đồng thi tốt nghiệp Khoa thông qua Ngày tháng năm 202 Chủ tịch Hội đồng (Kývàghi rõhọ tên) Sinh viên hồn thành nộp khốluận cho Hội đồng thi ngày tháng năm 202 Sinh viên làm khoáluận tốt nghiệp (Kývàghi rõhọ tên) LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan tất nội dung Đồ án tốt nghiệp làcơng trì nh nghiên cứu độc lập em với hướng dẫn tận tì nh TS Nguyễn Hoàng Việt Các kết Đồ án tốt nghiệp làtrung thực không chép từ nguồn hình thức Việc tham khảo nguồn tài liệu thực trí ch dẫn vàghi nguồn tài liệu tham khảo quy định Tác giả ĐATN Chữ ký NGUYỄN ĐÌNH LONG i LỜI CÁM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, em nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy TS Nguyễn Hoàng Việt bạn bè Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến TS Nguyễn Hoàng Việt, giảng viên trường Đại học Thủy Lợi người tận tình hướng dẫn, bảo em suốt trình làm đồ án Em xin gửi lời cảm ơn đến thầy cô công tác trường Đại học Thủy Lợi nói chung vàcác thầy khoa Điện-Điện tử nói riêng Các thầy truyền đạt kiến thức, kĩ hữu í ch suốt quátrì nh em học trường, để trường em trở thành người lao động có tay nghề, giúp ích cho gia đình xãhội Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình bạn bè, ln tạo điều kiện, quan tâm, giúp đỡ, động viên em suốt trì nh học tập hoàn thành đồ án tốt nghiệp ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i LỜI CÁM ƠN ii MỤC LỤC iii DANH MỤC BẢNG BIỂU .v DANH MỤC HÌNH ẢNH vi CHƯƠNG : TỔNG QUAN VỀ BIẾN TẦN NGUỒN ÁP ĐA MỨC 1.1 Giới thiệu 1.1.1 Phía động (Motor-Side) 1.1.2 Line-side 1.1.3 Hạn chế thay đổi thiết bị 1.1.4 Cấu hình biến đổi 1.2.1 Bộ nghịch lưu đa mức kiểu cầu H nối tầng (Cascaded H-Bridge Multilevel Inverters) CHƯƠNG : ĐIỀU KHIỂN BIẾN TẦN CẦU H 12 2.1 Phương pháp điều khiển 12 2.2 Phương pháp PWM 12 2.3 Nguyên lýthực thuật toán PWM: 12 2.3.1 Dịch pha sóng mang 13 2.3.2 Dịch mức sóng mang (Level shift) .14 2.4 Phương pháp SVM 15 2.4.1 Giới thiệu 15 2.4.2 Phương pháp điều chế vector không gian cho nghịch lưu áp ba pha ba mức cầu chữ H 18 2.5 Môphỏng Matlab/Simulink .23 2.5.1 Phương pháp PWM nghịch lưu cầu H mức .24 2.5.2 Phương pháp SVM nghịch lưu cầu H mức .27 2.6 Kết luận chung 29 CHƯƠNG : ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP MOMEN 30 3.1 Giới thiệu động không đồng 30 iii 3.2 Mơhình tốn học động không đồng 31 3.3 Nguyên lý điều khiển trực tiếp momen cho động không đồng nghịch lưu VSI 35 3.3.1 Giới thiệu .35 3.3.2 Điều khiển trực tiếp momen DTC .36 3.4 Cấu trúc điều khiển momen cho nghịch lưu cầu H 41 3.4.1 Tổng quan DTC sử dụng nghịch lưu mức cầu H 41 3.4.2 Bảng lựa chọn vector điện áp nghịch lưu ba mức .42 3.5 Môphỏng DTC VSI 44 3.6 Môphỏng DTC nghịch lưu cầu H 48 3.7 Kết luận 50 CHƯƠNG 4: TỔNG KẾT 51 TÀI LIỆU THAM KHẢO 52 Phụ lục 53 iv DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1: Trạng thái chuyển mạch khóa pha mức cầu H nối tiếp biến tần Bảng 1.2: Số trạng thái mức điện áp nghịch lưu nối tầng cầu chữ H 11 Bảng 2.1: Bảng trạng thái chuyển mạch pha A 16 Bảng 2.2: Các vector ứng với trạng thái chuyển mạch 18 Bảng 2.3: Vị trí𝑉𝑟𝑒𝑓 biểu đồ 19 Bảng 2.4: Tổ hợp vector ứng với tam giác sector I 21 Bảng 2.5: Cách tính Ta, Tb, Tc vị trítam giác .22 Bảng 2.6: Giátrị ghi tam giác 23 Bảng 3.1: Bảng chọn sector 40 Bảng 3.2: Bảng lựa chọn vector điện áp 40 Bảng 3.3: Bảng chọn sector nghịch lưu ba mức .43 Bảng 3.4: Bảng lựa chọn vector với 12 sector 44 v DANH MỤC HÌNH ẢNH Hì nh 1.1 : Tổng quan sơ đồ khối động trung áp Hình 1.2: Sơ đồ khối biến dòng Hình 1.3: Sơ đồ khối pha VSI topologies Hình 1.4: Sơ đồ khối pha CSI topologies Hì nh 1.5: Cấu hình cell cầu nghịch lưu đa mức cầu H nối tầng Hì nh 1.6: Cấu trúc nghịch lưu nối tầng mức Hì nh 1.7: Cấu trúc nghịch n mức kiểu nối tầng 10 Hì nh 2.1 Dịch pha sóng mang pha 11 mức 14 Hì nh 2.2 Dịch mức sóng mang PD, POD, APOD 15 Hì nh 2.3: Bộ nghịch lưu cầu ba mức .16 Hì nh 2.4: Mạch cầu H pha A 16 Hình 2.5: Vector khơng gian điện áp nghịch lưu cầu H mức .17 Hình 2.6: Vector điện áp quay 𝑉𝑟𝑒𝑓 .19 Hình 2.7: Xác định vị trítam giác 𝑉𝑟𝑒𝑓 19 Hì nh 2.8: Phân tích 𝑉𝑟𝑒𝑓 thành hai thành phần m1 vàm2 20 Hình 2.9 Xung điều khiển pha B ghi PWM 23 Hì nh 2.10 Cấu trúc mơphỏng nghịch lưu cầu H nối tầng theo phương pháp PWM 24 Hì nh 2.11 Cấu trúc mạch lực cầu H mức 25 Hì nh 2.12: Cấu trúc điều khiển theo phương pháp PWM 25 Hình 2.13: Điện áp pha A tải 25 Hình 2.14:Điện áp dây 𝑈𝑎𝑏 26 Hình 2.15:Dịng điện pha A 26 Hì nh 2.16 Phân tích THD dịng tải 26 Hì nh 2.17 Cấu trúc mơphỏng nghịch lưu cầu H nối tầng theo phương pháp PWM 27 Hì nh 2.18: Thuật toán điều chế SVM 27 Hình 2.19: Điện áp pha A 27 Hình 2.20: Điện áp pha 𝑈𝑎𝑏 28 Hình 2.21: Dịng điện pha A 28 vi Hình 2.22: THD dịng điện pha A 28 Hì nh 3.1: Biểu diễn vector không gian 32 Hình 3.2: Mơ hình động khơng đồng hệ trục tọa độ (α – β) 35 Hì nh 3.3: Góc lệch pha dịng điện vàtừ thơng 37 Hì nh 3.4: Điện áp đầu biến tần biểu diễn dạng vectơ khơng gian 38 Hình 3.5: Sơ đồ phương pháp điều khiển trực tiếp momen(DTC) 38 Hì nh 3.6: Bộ điều khiển băng trễ a) Hai mức; b) Ba mức 39 Hình 3.7: Các sector phương pháp DTC 40 Hì nh 3.8: Lựa chọn vector điện áp vector từ thông sector I .41 Hình 3.9: Sơ đồ phương pháp DTC sử dụng nghịch lưu mức cầu H 41 Hì nh 3.10: Bộ điều khiển băng trễ DTC với nghịch lưu ba mức 42 Hình 3.11: Các sector phương pháp DTC cho nghịch lưu mức 43 Hì nh 3.12: Mơhình hệ thống điều khiển DTC cho nghịch lưu VSI 45 Hì nh 3.13: Khối bảng chọn vector với vector 45 Hì nh 3.14: Khối ước lượng moment vàtừ thông 46 Hì nh 3.15: Khối chuyển đổi tọa độ 𝑎𝑏𝑐 → 𝛼𝛽 46 Hình 3.16: Đáp ứng momen 46 Hình 3.17: Đáp ứng tốc độ 47 Hình 3.18: Dịng điện stator 47 Hình 3.19: Đáp ứng từ thông stator .47 Hình 3.20: Phân tích THD dịng điện tải .48 Hì nh 3.21: Mơhình hệ thống điều khiển DTC cho nghịch lưu cầu H 48 Hình 3.22: Đáp ứng momen 48 Hình 3.23: Đáp ứng tốc độ 49 Hình 3.24: Dịng điện stator 49 Hình 3.25: Đáp ứng momen 49 Hình 3.26: Phân tích THD dịng điện tải .50 vii