Thạc Sĩ Nghiên cứu bộ biến đổi xoay chiều – một chiều bốn góc phần tư

MỞ ĐẦU

Ngày nay với sự phát triển nhanh chóng của khoa học kỹ thuật và công nghệ trên thế giới, Việt Nam đang từng ngày hội nhập với nền kinh tế thế giới và tiếp nhận những thành tựu mới nhất của khoa học và công nghệ. Đặc biệt trong ngành công nghiệp điện tử, các thiết bị điện tử công suất được sản xuất ngày càng nhiều. Và các ứng dụng của nó trong công nghiệp và đời sống hằng ngày phát triển hết sức mạnh mẽ.
Hiện nay, việc điều khiển động cơ một chiều thường sử dụng bộ biến đổi Tiristor truyền thống: Xung áp một chiều, chỉnh lưu tiristor với nhiều nhược điểm: Dòng đầu vào chứa nhiều sóng hài bậc cao, quá trình đảo chiều diễn ra chậm, logic đảo chiều phức tạp. Để khắc phục những nhược điểm trên người ta nghiên cứu các phương pháp mới. Một trong những phương án đó là phương pháp chỉnh lưu PWM ba pha bốn góc phần tư.
Xuất phát từ thực tế đó tôi đã chọn đề tài nghiên cứu khoa học: “Nghiên cứu bộ biến đổi xoay chiều – một chiều bốn góc phần tư”.
Luận văn gồm có 4 chương:

Chương 1: Phân tích nhược điểm truyền động T – Đ đảo chiều

Chương 2: Phân tích nguyên lý làm việc của chỉnh lưu biến điệu độ rộng xung

Chương 3: Ứng dụng chỉnh lưu PWM cho truyền động đảo chiều động cơ một chiều

Chương 4: Mô phỏng và thực nghiệm

Đề tài đã được hoàn thành, ngoài sự nỗ lực của bản thân còn có sự chỉ bảo, giúp đỡ động viên của các thày cô giáo, gia đình, bạn bè và đồng nghiệp. Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất đến PGS.TS Bùi Quốc Khánh, người đã luôn động viên, khích lệ và tận tình hướng dẫn tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn.
Các vấn đề được đề cập đến trong quyển luận văn này chắc chắn không tránh khỏi thiếu sót, tôi mong nhận được lời đóng góp từ các thày cô giáo và các bạn bè
đồng nghiệp.





MỤC LỤC

MỤC LỤC . 1

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT . 3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ . 4

MỞ ĐẦU 7

CHưƠNG 1 PHÂN TÍCH NHưỢC ĐIỂM TRUYỀN ĐỘNG T – Đ ĐẢO CHIỀU . 8

1.1. Giới thiệu về hệ truyền động Thiristo – Động cơ một chiều (T-Đ) . 8
1.1.1. Chế độ dòng liên tục . 9
1.1.2. Hiện tượng chuyển mạch 11
1.1.3. Chế độ dòng điện gián đoạn . 13
1.2. Phân tích sóng hài bậc cao . 16
1.3. Dòng điện gián đoạn . 19
1.4. Quá trình đảo chiều ở hệ T- Đ . 21
1.4.1. Mạch lực . 21
1.4.2. Phân tích đảo chiều 22
1.5. Kết luận 27

CHưƠNG 2 PHÂN TÍCH NGUYÊN LÍ LÀM VIỆC CỦA CHỈNH LưU BIẾN ĐIỆU ĐỘ RỘNG XUNG 28

2.1. Đặt vấn đề . 28
2.2. Cấu trúc mạch lực FQR (Three- phase Four- quadrant PWM rectifier) 28
2.2.1. Bộ lọc đầu vào: . 29
2.2.2. Bộ biến đổi . 30
2.3. Điều chế vector không gian . 30
2.3.1. Khái niệm vector không gian và vector chuẩn . 30
2.3.2. Xây dựng phương pháp điều chế vector không gian 33
2.3.2.1. Xác định vector biên chuẩn 33
2.3.2.2. Xác định vector iref thuộc sector nào 34
2.3.2.3. Xác định tỉ số điều biến d1, d2 36
2.3.2.4. Xác định mẫu xung cho từng sector 38
2.4. Kết luận 46



CHưƠNG 3 ỨNG DỤNG CHỈNH LưU PWM CHO TRUYỀN ĐỘNG ĐẢO CHIỀU ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU . 47

3.1. Đặt vấn đề . 47
3.2. Xây dựng cấu trúc điều khiển bốn góc phần tư FQR (Four – Quadrant PWM
Rectifier) cho động cơ một chiều DC . 47
3.3. Thiết kế bộ điều chỉnh . 48
3.3.1. Động cơ một chiều 48
3.3.2. Tổng hợp mạch vòng dòng điện 49

3.3.3. Số hóa bộ điều chỉnh 52

3.4. Điều khiển công suất phản kháng và công suất tác dụng . 53

CHưƠNG 4 MÔ PHỎNG VÀ XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM . 55

4.1. Mô phỏng bộ chỉnh lưu ba pha bốn góc phần tư 55
4.1.1. Mô hình mô phỏng chỉnh lưu PWM 55
4.1.2. Kết Quả mô phỏng 58
4.2. Xây dựng mô hình thực nghiệm . 68
4.2.1. Cấu trúc thực nghiệm . 68
4.2.1.1. Giới thiệu về card điều khiển 1104 của hãng dSPACE 70
4.2.1.2. Phần mền Control Desk . 71
4.2.1.3.Card giao diện và hệ thống đo lường 71
4.2.2. Quá trình thực nghiệm tại phòng thí nghiệm . 73
4.2.3. Kết quả thực nghiệm . 74
4.3. Kết luận: . 78

TÀI LIỆU THAM KHẢO 79