nvtiem_silide thuyết trình vsi
Post on 28-Dec-2015
20 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 1 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba pha
Bài thuyết trình môn học
Nguyễn Văn Tiềm
Đại học Bách Khoa Hà NộiViện Điện
BM Tự Động Hóa XNCNHọc phần Điều Khiển Điện Tử Công Suất
Hà Nội, Ngày 13 tháng 05 năm 2014
Thiết kế bộ điều khiển dòng điện cho hệnghịch lưu độc lập nguồn áp ba pha
Nguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 2 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
❶ Nhắc lại kiến thức• Hệ tọa độ tĩnh αβ• Hệ tọa độ quay dp• Điều chế SVM
❷ Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ• Tổng hợp mạch vòng dòng điện• Tính toán tham số bộ điều khiển• Kết quả mô phỏng
❸ Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ quay dq• Tổng hợp mạch vòng dòng điện• Tính toán tham số bộ điều khiển• Kết quả mô phỏng
Nội dung
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 3 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Hệ tọa độ tĩnh αβ
Phép biến đổi Clarke
Hình 1.1: Biên độ và góc pha của Uα và Uβ
𝑢𝑎 = 𝑈𝑚 cos(𝜔𝑡)
𝑢𝑏 = 𝑈𝑚 cos 𝜔𝑡 −2𝜋
3
𝑢𝑐 = 𝑈𝑚 cos 𝜔𝑡 +2𝜋
3
𝑢𝛼 = 𝑈𝑚 cos(𝜔𝑡)
𝑢𝛽 = 𝑈𝑚 cos 𝜔𝑡 −𝜋
2
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 4 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Hệ tọa độ tĩnh αβ
Giản đồ không gian cho phép biến đổi Clarke
Hình 1.2: (a) không gian 3 chiều, (b) không gian 2 chiều
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 5 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Hệ tọa độ tĩnh αβ
Vector không gian
• Gọi một vector điện áp: 𝒖 = 𝑢𝛼 + 𝑗𝑢𝛽
→ 𝒖 =2
3𝑢𝑎 −
1
2𝑢𝑏 −
1
2𝑢𝑐 +
2
3𝑗
3
2𝑢𝑏 −
3
2𝑢𝑐
=2
3𝑢𝑎 −
1
2𝑢𝑏 +𝑢𝑐 + 𝑗
3
2𝑢𝑏 − 𝑢𝑐
=2
3𝑈𝑚 cos(𝜔𝑡) −
1
2cos 𝜔𝑡 −
2𝜋
3+ cos 𝜔𝑡 +
2𝜋
3
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 6 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Hệ tọa độ tĩnh αβ
Vector không gian
𝒖 = 𝑈𝑚 cos 𝜔𝑡 + 𝑗sin 𝜔𝑡•
Có độ lớn bằng 𝑈𝑚
Quay quanh gốc tọa độ với vận tốc góc 𝜔
Đặt: λ = −1
2+ 𝑗
3
2→ λ2 = −
1
2− 𝑗
3
2
𝒖 =2
3𝑢𝑎 + 𝜆𝑢𝑏 + 𝜆2𝑢𝑐→
𝒖 =2
3𝑢𝑎 + −
1
2+ 𝑗
3
2𝑢𝑏 + −
1
2− 𝑗
3
2𝑢𝑐• Cách viết khác:
𝒖 = 𝑢𝛼 + 𝑗𝑢𝛽
⟹ 𝒖 là một véc tơ không gian
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 7 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Hệ tọa độ tĩnh αβ
Vector không gian điện áp stator trong hệ trục αβ
Hình 1.3: Điện áp stator trong hệ trục αβ
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 8 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Hệ tọa độ quay dq
Phép biến đổi Park
Trong đó 𝜃 = 𝜔𝑡, thay vì sử dụng ma trận hàm sin, ta cũng có thể biểu diễn phép biến đổi Park đơn giản như sau:
𝑥𝑑 = cos 𝜃 ∙ 𝑈𝑚c𝑜𝑠 𝜃 + sin 𝜃 ∙ 𝑈𝑚sin 𝜃 = 𝑈𝑚𝑥𝑞 = −sin 𝜃∙ 𝑈𝑚c𝑜𝑠 𝜃 − cos 𝜃 ∙ 𝑈𝑚si𝑛 𝜃 = 0
Hình 1.4: Dạng điện áp Ud và Uq
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 9 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Hệ tọa độ quay dq
Giản đồ không gian cho phép biến đổi Park
Hình 1.5: Giản đồ không gian cho phép biến đổi Park
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 10 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Điện áp ra của bộ nghịch lưu ba pha
• Vector điện áp dây
• Vector điện áp pha
→ Có 8 khả năng kết hợp on-off cho ba transistor ở nhóm trên (S1, S3, S5)
Hình 1.6: Bộ nghịch lưu ba phaCác van nhóm trên: S1, S3, S5
Các van nhóm dưới: S4, S6, S2
Các vector chuyển mạch: a,b,c
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 11 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
8 khả năng kết hợp – 8 vector điện áp
Vectorđiện áp
Vector chuyển mạch Điện áp pha Điện áp dây
a b c Van Vbn Vcn Vab Vbc Vca
V0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
V1 1 0 0 2/3 -1/3 -1/3 1 0 -1
V2 1 1 0 1/3 1/3 -2/3 0 1 -1
V3 0 1 0 -1/3 2/3 -1/3 -1 1 0
V4 0 1 1 -2/3 1/3 1/3 -1 0 1
V5 0 0 1 -1/3 -1/3 2/3 0 -1 1
V6 1 0 1 1/3 -2/3 1/3 1 -1 0
V7 1 1 1 0 0 0 0 0 0
Bảng 1.1: Tám khả năng kết hợp, các điện áp pha và điện áp dây(điện áp ra nhân với Vdc)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 12 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Nguyên lý của phương pháp điều chế SVM
• Chuyển đổi từ hệ trục abc sang hệ trục tọa độ αβ, xemđiện áp hình sin như một vectơ có biên độ không đổivà quay với tốc độ (tần số) không đổi
• Kỹ thuật PWM thực hiện xấp xỉ điện áp đặt Vref bằngsự kết hợp của 8 vector chuyển mạch (từ V0 đến V7),trong đó gồm 2 vector tích cực và 2 vector zero
• Các vector V1 đến V6 chia mặt phẳng thành 6 phần –sector (mỗi sector – 60ᵒ)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 13 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Các vector chuyển mạch cơ sở và các sector
Hình 1.7: Các vector chuyển mạch và các sector
• 6 vectơ tích cực (V1,V2, V3, V4, V5, V6)
Các trục của hình lục giác Đưa Vdc đến tải Mỗi sector (1→ 6): 60ᵒ
• 2 vectơ không (V0,V7)
Ở gốc hệ trục tọa độ Không có điện áp được đưa
tới tải
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 14 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Các bước thực hiện phương pháp SVM
• Bước 1: Xác định Vα, Vβ, Vref, và góc θ
• Bước 2: Xác định các khoảng thời gian T1, T2, T0
• Bước 3: Xác định thời gian chuyển mạch d1, d3, d5 của nhóm van tích cực
• Bước 4: Thực hiện PWM tạo tín hiệu điều khiển
Hình 1.8: Các bước thực hiện SVM
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 15 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Bước 1: Xác định Vα, Vβ, Vref, và góc θ
• Biến đổi Clarke: abc → αβ
• Tính: θ = tan−1Vβ
Vα
• Tính: Vref = Vα2+Vβ
2
Hình 1.9: Vα, Vβ, Vref, và góc θ
Vα Vβ
Vref
θα
β
θ
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 16 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Bước 2: Xác định các khoảng thời gian T1, T2, T3
Hình 1.10: Vector đặt bằng tổng 2 vector liền kề trong sector
20
6)1 :(sector 61nđó, Trong
,
3
1sin
3
3sin
3
3
1
3sin
3
210
2
1
TTTT
n
V
VTT
n
V
VT
n
V
VTT
s
dc
refs
dc
refs
dc
refs
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 17 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Bước 2: Xác định các khoảng thời gian T1, T2, T3
Hình 1.11: Mô tả các khoảng thời gian T1, T2, T3
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 18 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Bước 3: Xác định thời gian chuyển mạch d1, d3, d5
Sector 1 Sector 2 Sector 3
Sector 4 Sector 5 Sector 6Hình 1.12: Mẫu xung chuyển mạch ở mỗi sector
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 19 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Bước 3: Xác định thời gian chuyển mạch d1, d3, d5
Bảng 1.2: Thời gian chuyển mạch ở mỗi sector
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 20 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Bước 3: Xác định thời gian chuyển mạch d1, d3, d5
Hình 1.12: Mẫu xung chuyển mạch ở nhóm van tính cựctheo phương pháp SVM
d1 d3 d5
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 21 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Bước 4: Thực hiện PWM tạo tín hiệu điều khiển
Hình 1.13: (a) PWM trong MATLAB, (b) tạo tín hiệu điều khiển g1
(a) (b)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 22 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Nhắc lại kiến thức Điều chế SVM
Mô hình điều khiển truyền thẳng trong Matlab
Hình 1.14: Điều khiển truyền thẳng trong Matlab
Hình 1.15: Khối VSI trong MatlabHình 1.16: Dòng điện và điện áp ra
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 23 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Sơ đồ cấu trúc điều khiển tổng quan
Hình 2.1: Cấu trúc điều khiển dòng điện trên hệ tọa độ αβ
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 24 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Mô hình bộ nghịch lưu ba pha
𝑉𝐷𝐶 = 500 (𝑉)𝑅 = 5 Ω𝐿 = 2 𝑚𝐻
Hình 2.1: Sơ đồ VSI ba pha với tải RLTừ hình 2.1 ta có:
(2.1)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 25 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Mô hình bộ nghịch lưu ba pha
Theo phép biến đổi trục:
Thay (2.1) vào (2.2) ta được:
(2.2)
𝑑
𝑑𝑡
𝐼𝛼𝐼𝛽
= −𝑅
𝐿1 00 1
𝐼𝛼𝐼𝛽
+1
𝐿1 00 1
𝑉𝛼𝑉𝛽
Chuyển qua miền Laplace: 𝑠 𝐼 = −𝑅
𝐿 𝐼 +
1
𝐿 𝑉
𝐺 𝑠 =𝑖𝑠(𝑠)
𝑢𝑠∗(𝑠)
Mô hình: 𝐺 𝑠 =1
𝑅 + 𝐿𝑠
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 26 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Mô hình bộ điều khiển
• Bộ điều khiển cộng hưởng PR
– Thành phần I quay:
𝐺𝑐 𝑠 = 𝐾𝑃 +𝐾𝐼𝑠
𝑠2 + 𝜔02
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 27 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Cấu trúc điều khiển dạng mô hình toán học
Hình 2.2: Tổng hợp mạch vòng dòng điện cho một nhánh
• Hàm truyền vòng hở:
𝐺ℎ 𝑠 = 𝐾𝑝 +𝐾𝑖𝑠
𝑠2 + 𝜔02
1
𝑅 + 𝑠𝐿=
𝐾𝑝𝑠2 + 𝐾𝑖𝑠 + 𝐾𝑝𝜔0
2
𝐿𝑠3 + 𝑅𝑠2 + 𝐿𝜔02𝑠 + 𝑅𝜔0
2
• Hàm truyền vòng kín:
𝐺𝑃𝑅 𝑠 =𝐾𝑝𝑠
2 + 𝐾𝑖𝑠 + 𝐾𝑝𝜔02
𝐿𝑠3 + (𝑅 +𝐾𝑝)𝑠2 +(𝐿𝜔0
2 + 𝐾𝑖)𝑠 + (𝐾𝑝 + 𝑅)𝜔02
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 28 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tính toán tham số bộ điều khiển
Thiết kế bộ điều khiển RP trên miền tần số
• Chuyển hàm truyền kín mạch vòng dòng điện qua miền tần số ta được:
+
+
Chọn băng thông từ 10ω0 ÷ 0.1𝜔𝑠 ta chọn 𝜔𝑏𝑤 = 3141 (𝐻𝑧)
• Cho 𝐾𝑖 = 0, viết lại phương trình (2.3)
(2.3)
(2.4)
𝐾𝑝 được chọn để có hệ số suy giảm biên độ là −3𝑑𝐵 ↔ 𝐺𝑃𝑅 𝑗𝜔 =1
2
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 29 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tính toán tham số bộ điều khiển
Thiết kế bộ điều khiển trên miền tần số
= 5 + 2 ∙ 10−3 ∙ 3141 2 + 2 ∙ 52
𝐾𝑝 = 14.46
• Thành phần Ki được đưa thêm vào sẽ làm thay đổi băng thôngnhư mong muốn, hiểu chỉnh Ki để băng thông 𝜔𝑏𝑤 ≥ 3141 (𝐻𝑧).Qua các lần thử nghiệm cho thấy cần chọn Ki ≥ 15000
→
• Vậy bộ điều khiển cộng hưởng PR
𝐺𝑐 𝑠 = 14.46 +15000𝑠
𝑠2 + 3142
𝐾𝑖 = 15000
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 30 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tính toán tham số bộ điều khiển
Kiểm tra băng thông của hệ kín với Ki = 1000
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 31 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Tính toán tham số bộ điều khiển
Kiểm tra băng thông của hệ kín với Ki = 15000
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 32 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Kết quả mô phỏng
Mô hình mô phỏng trên Matlab
Hình 2.3: Điều khiển dòng điện cho bộ nghịch lưu nguồn áp ba phatrên hệ tọa độ tĩnh αβ
sử dụng bộ điều khiển cộng hưởng PR
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 33 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng
Hình 2.4: Đáp ứng dòng Iα và Iβ
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 34 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ tĩnh αβ Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng
Hình 2.5: Đáp ứng dòng - áp tải và tín hiệu điều chế
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 35 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Sơ đồ cấu trúc điều khiển tổng quan
Hình 3.1: Cấu trúc điều khiển dòng điện trên hệ tọa độ dq
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 36 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Mô hình toán học bộ nghịch lưu trong tọa độ dq
Hình 3.2: Sơ đồ tương đương của bộ nghịch lưu
(3.1)
(3.2)
(3.3)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 37 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Các phương trình dòng điện và điện áp
• Phép chuyển tọa độ Park:
(3.4)
• Dòng điện trong trục dq:
(3.5)
• Tương tự với điện áp:
(3.6)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 38 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Coupling
• Đạo hàm phương trình dòng điện id (3.6)
(3.7)
• Từ (3.2) ta có:
(3.8)
• Từ (3.5), (3.6), (3.8), ta viết lại (3.7):
• Tương tự ta cũng có với dòng q:
(3.9)
(3.10)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 39 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Coupling
• Chuyển (3.9) và (3.10) qua miền Laplace:
Trong đó:
• Hàm truyền bộ nghịch lưu trong tọa độ dq
𝑠𝐿 + 𝑅
𝑠𝐿 + 𝑅
𝜔𝐿
𝜔𝐿
𝐼𝑑
𝐼𝑞
∆𝑈𝑑
∆𝑈𝑞
-
+
++
Hình 3.3: Coupling giữa dq
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 40 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tổng hợp mạch vòng dòng điện
De-coupling loại 1
Hình 3.4: Nguyên lý decoupling loại 1
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 41 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tổng hợp mạch vòng dòng điện
De-coupling loại 2
Hình 3.5: Nguyên lý decoupling loại 2
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 42 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tổng hợp mạch vòng dòng điện
Sơ đồ cấu trúc điều khiển với de-coupling loại 2
Hình 3.6: Cấu trúc điều khiển dòng điện với de-coupling loại 2
Lượng đặt id, iq một chiều:
Đối tượng điều khiển đơn giản
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 43 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Tính toán tham số bộ điều khiển
Thiết kế bộ điều khiển PI theo chuẩn tối ưu Modul
𝐺𝑖 𝑠 =𝑖𝑠(𝑠)
𝑢𝑠∗ 𝑠
= 𝐺𝑆𝑉𝑀 𝑠 ∙ 𝐺 𝑠 =1
1 + 𝑠𝑇𝑠2
∙
1𝑅
1 + 𝑠𝐿𝑅
• Đối tượng điều khiển:
Định lý 2.39:
Nếu đối tượng là khâu quán tính bậc hai 𝑆(𝑠) =𝑘
(1+𝑇1𝑠)(1+𝑇2𝑠), thì bộ điều khiển
𝑅 𝑠 = 𝑘𝑝 1 +1
𝑇𝐼𝑠với các tham số 𝑇𝐼 = 𝑇1, 𝑘𝑝 =
𝑇1
2𝑘𝑇2sẽ là bộ điều khiển tối ưu độ lớn
• Bộ điều khiển:
+ 𝐾𝑝 =𝐿
𝑇𝑠= 𝑓𝑠𝐿 = 5.103 2.10−3= 10
+ 𝐾𝑖 =𝑅
𝑇𝑠= 𝑓𝑠𝑅 = 5.103 5 = 25000
𝐺𝑐 𝑠 = 10 +25000
𝑠
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 44 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Kết quả mô phỏng
Mô hình mô phỏng trên Matlab
Hình 3.7: Điều khiển dòng điện cho bộ nghịch lưu nguồn áp ba phatrên hệ tọa độ tĩnh dq sử dụng bộ điều khiển PI
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 45 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng
Hình 3.7: Đáp ứng dòng Id (25A-15A) và Iq (10A-30A)
Ngày 13 tháng 05 năm 2014 46 / 46Điều khiển dòng điện hệ nghịch lưu ba phaNguyễn Văn Tiềm (20102302 - ĐKTĐH6)
Thiết kế bộ điều khiển trên hệ tọa độ dq Kết quả mô phỏng
Kết quả mô phỏng
Hình 3.8: Đáp ứng dòng - áp tải và tín hiệu điều chế
top related