Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu

Nội dung text: Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu

1. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu Giáo viên hướng dẫn: T.S Nguyễn Văn Nhờ Tác giả: Nguyễn Phương Quang Học viên khố: 2003-2005 Cơ quan cơng tác: Khoa Điện tử, trường Đ.H sư phạm kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh Abstract: In recent years, investigations of bearing current caused by voltage source inverters (VSIs) have been improved. Common-mode voltages may cause motor shaft voltages, bearing currents and conducted electromagnetic interference (EMI). Motor bearing failures and electronic equipment malfunctions have been reported to be directly related to bearing currents and EMI. In this paper, approaches to eliminating common-mode voltage when using multilevel inverters are presented. It is shown that inverters, which have an odd or even number of levels, will generate optimal common-mode voltage by controlling offset values. Therefore, motor bearing currents will be reduced. 1. Mở đầu Khi thiết kế và thi cơng bộ biến tần dùng trong hệ điều khiển tốc độ động cơ điện cĩ rất nhiều vấn đề cần phải quan tâm như: trị hiệu dụng của các thành phần hài; tổn hao do dịng xốy và từ trễ ; tổn hao trên linh kiện bán dẫn Trong những năm gần đây khi mật độ sử dụng biến tần ngày càng lớn, người ta nhận thấy cĩ thêm một thơng số đáng quan tâm, đĩ là sự hư hỏng nhanh chĩng nơi các ổ đỡ (bạc đạn) của các động cơ sử dụng trong hệ truyền động dùng biến tần. Qua kết quả của nhiều nghiên cứu đã đi đến kết luận « chính dịng common mode (C.M) đã gây nên hiện tượng trên ». n vng vsn s vsg g g Icommon mode Hình 1: Hệ thống truyền động sử dụng biến tần với dịng common mode Hình 1 minh họa dịng C.M, trong cấu trúc này điện áp C.M được xác định là điện thế giữa trung tính bộ dây stator “s” và nối đất của hệ thống “g” gọi là vsg. Điện áp này được cấu thành bởi vsn và vng. Theo [1], tác giả đã tìm ra được mối quan hệ giữa độ bào mịn ổ đỡ với điện áp C.M. Cụ thể là thể tích của lượng kim loại bị bào mịn ổ đỡ tỷ lệ với năng lượng do điện áp C.M đặt trên ổ đỡ. Điện áp này xuất hiện chủ yếu do các biến thiên dV/dt trên bộ biến tần sử dụng các khố điện tử. Ngồi việc bào mịn HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 1/10
2. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ các ổ đỡ trong động cơ, dịng rị Icm cịn cĩ khả năng gây đĩng cắt sai trên các relay bảo vệ dịng nối đất tác động nhanh. Việc bào mịn ổ đỡ do điện áp C.M đã quá rõ ràng, như vậy cần thiết phải triệt bỏ nĩ. Ứng với mỗi phương thức điều khiển trong bộ biến tần, sẽ cĩ cách triệt giảm tương ứng, do đĩ cần thiết phải lựa chọn một phương thức điều khiển cho phù hợp mới cĩ thể đạt hiệu quả cao trong việc triệt giảm C.M cho hệ thống biến tần - động cơ. Cĩ rất nhiều phương pháp được ứng dụng trong điều khiển các bộ nghịch lưu áp 3 pha như SVPWM, CBPWM, DPWM, PWM kinh điển mỗi phương án đều cĩ những ưu nhược riêng, khơng cĩ phương án nào là tối ưu trên mọi phương diện. Chính vì vậy, nên đề tài sẽ đưa ra một phương pháp kết hợp nhằm thiết kế bộ điều khiển tốc độ động cơ khơng đồng bộ dùng biến tần đa bậc với C.M cực tiểu nhưng vẫn giữ được các đặc tính ưu việt vốn cĩ của hệ truyền động. 1. Giới thiệu các phương án đã cĩ trong thực tiễn Cĩ thể triệt tiêu hồn tồn giá trị điện áp C.M – như phương án 1 - nhưng chưa chắc đĩ là tối ưu vì khi điện áp C.M bằng khơng nhưng lượng hài tăng, cơng suất ổn hao trên các linh kiện bán dẫn lớn thì nhìn chung là chất lượng hệ thống sẽ tồi hơn. Nếu khơng triệt được « lũ » thì người ta đề ra phương thức « sống chung với lũ » - phương án 2- nghĩa là tìm ra phương thức để giảm C.M nhưng khơng làm giảm chất lượng những thơng số khác. 1.1 Phương án 1: triệt bỏ hồn tồn điện áp common mode Sơ đồ nguyên lý một hệ thống biến tần điều tốc động cơ dạng diode kẹp được trình bày trên hình 1. Phương án này sử dụng phương thức SPWM. Đầu tiên lấy hai trong ba tín hiệu điều chế ví dụ Vm1 và Vm2 so sánh với tín hiệu sĩng mang tam giác, sau đĩ lấy hiệu số giữa chúng (V1 và V2) để tạo ra tín hiệu PWM cho pha mẫu. Giải thuật này thực hiện tương tự trên cho hai pha cịn lại. Nghĩa là việc điều chế dựa theo các phương trình sau: Vm1 Vref .sin t ; Vm1 Vref .sin t 2 /3 ; Vm1 Vref .sin t 2 /3 (1) Va = V1 – V2; Vb = V2 – V3; Vc = V3 – V1 Điều này dẫn đến điện áp C.M: Vsn = (Va+Vb+Vc)/3 = [(V1-V2) + (V2-V3) + (V3-V1)]/3 = 0 (2) Mơ phỏng trên MATLAB, cho sĩng dạng điện áp hình 2. (a) (b) Hình 2: Sĩng dạng điện áp của pha–tâm nguồn DC; pha-pha và C.M trong: (a) SPWM truyền thống (b) SPWM với chế độ triệt tiêu C.M HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 2/10
3. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ Như vậy rõ ràng trong phương thức này điện áp common mode đã bị triệt tiêu hồn tồn nhưng sĩng hài ngõ ra tăng cao. 1.2. Phương án 2: triệt bỏ một phần điện áp common mode Hình 3: Giản đồ vector điện áp của bộ nghịch lưu áp 3 bậc Dựa trên hình 1, ta thấy vng được xác định bởi các thơng số bên ngồi ngõ vào biến tần, nên để giảm bớt điện áp C.M, người ta chú trọng đến việc giảm thiểu vsn. Chiến lược này dựa trên cơ sở xây dựng vector khơng gian (*) điện áp chỉ phối hợp giữa 19 vector điện áp được lựa chọnvới điều kiện các vector này chỉ tạo điện áp C.M thấp hơn Vdc/6. Điều này đồng nghĩa với, tám vector điện áp tạo ra C.M lớn hơn Vdc/6 sẽ bị loại bỏ, đĩ chính là các vector được tạo nên bởi những tổ hợp: (1, 1, 0), (1, 0, 1), (0, 1, 1), (•1, •1, 0), (•1, 0, •1), (0, •1, •1), (1, 1, 1), (­1, ­1, ­1). Các tổ hợp này được loại trừ ra trong phương thức PWM được đề xướng, nhưng việc loại trừ này vẫn khơng làm phát sinh thêm một lượng hài nào ở ngõ ra VSI vì cĩ thể thay thế 8 vector này bằng 8 vector redundant ( ) tương ứng. Bởi vậy, khơng hề cĩ một giới hạn nào trong việc tạo ra vector khơng gian điện áp như ở phương án 1, do đĩ sĩng dạng điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu khơng hề bị suy giảm chất lượng. Qua thực nghiệm cho thấy việc sử dụng bộ nghịch lưu NPC với phương thức PWM được đề xướng đã làm cho đỉnh dương của vsn chỉ cịn Vdc/6. Nghĩa là giảm đi gần 3 lần so với phương thức NPC truyền thống. Qua hai phương thức vừa đề cử, một lần nữa minh chứng:”Điện áp C.M cĩ thể hồn tồn bị triệt tiêu hay chỉ loại bỏ một phần tuỳ thuộc vào dạng biến tần sử dụng trong hệ điều khiển tốc độ động cơ điện. Khơng hề cĩ một dạng biến tần nào tối ưu về mọi mặt mà chỉ cĩ việc sử dụng bộ biến tần sao cho phù hợp nhất với các yêu cầu đặt ra”. 2. Phương thức điều chế dùng cho biến tần đa bậc với C.M cực tiểu Do khuơn khổ hạn hẹp của bài báo, ở đây chỉ nêu các bước chính khi thiết kế hệ điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với C.M cực tiểu. Dựa trên cơ sở lý thuyết phân tích tương quan giữa SVPWM và CPWM, đề tài đề ra phương pháp điều chế phối hợp giữa space vector PWM (SVPWM) và carrier based PWM (CPWM). Phương pháp điều chế này được tạo ra theo mơ hình giải thuật minh họạ trên hình 4. Cơng thức cốt lõi ở đây là: HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 3/10
4. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ vrx vrx12 vr0,PWM ; x a,b,c (3) Cơng thức này cĩ giá trị cho tồn bộ dãy điều chế, kể cả quá điều chế. Chọn Mode PWM KHỐI TẠO HÀM OFFSET Tín hiệu điều chế cơ bản Tính Vr0max Tốn Xác Giới hạn giá trị Max, V trị offset r0min Vra Vrx12 định Mid, Offset Vr0,PWM hàm Vrb Max, Min K1,K2, Vrc Mid, Tỉ lệ thời K3 Min Gian đĩng cắt Tín hiệu kích Hình 4: Mơ hình khối tạo hàm offset Trong cơng thức (3), ta nhận thấy sơ đồ khối diễn tả nguyên lý hoạt động của phương thức phối hợp này bao gồm 2 khối chính: - Active signal generator (tạo tín hiệu kích hoạt): tạo Vrx12 - Offset generator (tạo hàm offset): tạo Vr0,PWM Sau đây sẽ phân tích chi tiết cho từng khối. 2.1. Khối Tạo Tín Hiệu kích hoạt (Active Signal Generator) Khối này tạo ra các tín hiệu kích hoạt cho hệ thống lấy từ vector điện áp nguồn 3 pha đưa vào ngõ vào của khối Tạo Hàm Offset. Tín hiệu kích hoạt này ảnh hưởng đến dãy hoạt động của offset và trực tiếp ảnh hưởng đến hài trong quá điều chế. Khối này được phân tích trong phần phụ lục 5 của đề tài. Để đơn giản trong việc khảo sát C.M, ở đây chỉ cần nhập hàm cos với chỉ số điều chế m. 2.2. Khối Tạo Hàm Offset (Offset Generator) Ngồi tín hiệu Vrx 12 được nhập ở đầu vào, ta cịn phải quan tâm đến PWM mode và Vr0,ref . Đĩ là các giá trị nhập bên ngồi vào phụ thuộc từng yêu cầu khác nhau (cịn gọi là các giá trị yêu cầu) theo hệ truyền động. 2.2.1. Hàm Max, Mid, Min, Interger: Các hàm lần lượt được định nghĩa như sau: Max max(vra ,vrb ,vrc ) Min min(vra ,vrb ,vrc ) Mid mid(vra ,vrb ,vrc ) Như vậy, Max tức là lấy giá trị cực đại trong 3 tín hiệu của 3 pha. Min là lấy giá trị nhỏ nhất trong 3 tín hiệu 3 pha. Mid là lấy giá trị cịn lại sau trị đã lấy Max và Min. Tín hiệu ba pha Vrx12 đưa vào khối đầu tiên, gọi là khối chọn cực trị. Khối này cĩ nhiệm vụ đưa ra ba giá trị max, mid và min của tín hiệu điện áp 3 pha. HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 4/10
5. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ 2.2.2. Khối giới hạn giá trị Offset (Extreme Offset) Về mặt tốn học, vr0 min và vr0 max được định nghĩa như sau: vr0min Pmin Min vr0max Pmin n 1 Max . Trong đĩ Pmin = – (n–1)/2, nếu là nghịch lưu n bậc. 2.2.3. Khối định tỉ lệ thời gian đĩng cắt K1, K2, K3 Theo phần lý thuyết đã nêu ở mục 5.5.3 của luận án , tham số S được tính: S Int(Max Min) Int(Mid Min) Int(Max Mid) Giá trị của các tham số thời gian K1, K2, K3 sẽ được tính theo các cơng thức sau và chúng phụ thuộc vào S = 0 hay S = 1. a. Nếu S = 0 K1 1 Int(Max Min) (Max Min) K2 Max Mid Int(Max Mid) K3 1 K1 K2 b. Nếu S = 1 K1 1 Int(Mid Min) (Mid Min) K2 1 (Max Mid) Int(Max Mid) K3 1 K1 K2 2.2.4. Hàm offset tối ưu (Optimum offset) Như đã đề cập, hàm yêu cầu Vr0,ref nhập vào khối tính tốn trị offset (offset calculation). Để đạt cực tiểu về C.M ta chọn - Minimum CM SVPWM: vr0 max khi vr0 max 0 vr0,ref 0 khi vr0 max 0 vr0 min vr0 min khi vr0 min 0. 2.2.5. Chọn Mode PWM Theo phân tích trên lý thuyết, ở đây cĩ hai dạng sĩng điều chế. Tuỳ thuộc cách lựa chọn thơng số cần tối ưu để chọn lấy mode tương thích. Nếu cần giảm tối đa độ gợn sĩng của dịng điện thì chọn SVPWM offset (tạo sĩng liên tục). Nếu muốn giảm số lần chuyển mạch thì chọn DPWM (tạo sĩng gián đoạn). 2.2.6. Khối tính tốn hàm offset Ở các mục trên đã giải thích rõ các tín hiệu vào khối này. Khối này cĩ nhiệm vụ thực hiện phép tính theo các cơng thức hàm, để tạo ra hàm offset cuối cùng Vr0,PWM. Tuỳ thuộc vào cách tính tốn và lựa chọn ở khối này, cĩ thể chọn ra phương thức điều chế. 1. Nếu chọn mode PWM là liên tục (SVPWM) HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 5/10
6. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ vr0min n0 c1 if 0 vr1 K1 vr0,SVPWM vr0min n0 K1 c2 if K1 vr1 K1 K2 vr0min n0 K1 K2 c3 if K1 K2 vr1 1. Trong đĩ: vr0 vr0,ref ; c j x j K j 0.5K j ; j 1,2,3 vr1 vr0 vr0min n0 ; n0 Int(vr0 vr0min ) 2. Nếu chọn mode gían đoạn (DPWM) Định nghĩa tham số dj như sau: K K if v 1 1 r1 d 2 (3.12) 1 K 0 if v 1 r1 2 K K if (v K ) 2 2 r1 1 (3.13) d 2 2 K 0 if (v K ) 2 r1 1 2 K K if (v K K ) 3 3 r1 1 2 (3.14) d 2 3 K 0 if (v K K ) 3 . r1 1 2 2 Từ đĩ cơng thức tính hàm DPWM như sau: vr0min n0 d1 if 0 vr1 K1 vr0,DPWM vr0min n0 K1 d2 if K1 vr1 K1 K2 vr0min n0 K1 K2 d3 if K1 K2 vr1 1. 3. Mơ phỏng hệ truyền động với common mode cực tiểu 3.1. Thành lập mạch điện hệ truyền động Để minh chứng được tính tối ưu của phương án đã nêu ở trên, luận án lựa chọn chính mạch điện được triệt giảm C.M đã trình bày ở mục 2, nghĩa là sơ đồ biến tần ba bậc như trên hình 1. Việc khảo sát quá trình quá độ cũng như xác lập của hệ truyền động cĩ thể được thực hiện bởi nhiều chương trình. Cĩ lẽ tiện lợi nhất khi mơ phỏng hệ thống hệ truyền động sử dụng các mạch điện tử cơng suất chính là PSIM vì trong PSIM cĩ rất nhiều các khối dựng sẵn phục vụ cho việc mơ phỏng mạch điện tử cơng suất. Ngồi ra PSIM cịn cĩ thể liên thơng với một chương trình mơ phỏng cực mạnh: MATLAB (thơng qua các khối SimCoupler Module). Do đĩ cĩ thể tận dụng các tiện ích của MATLAB trong thuật tốn điều khiển và kết hợp với khả năng mơ phỏng mạch điện tử cơng suất của PSIM. Trong thực tế, nhiều khi mơ phỏng một hệ truyền động trong PSIM với các cổng bình thường là bất khả thi do PSIM bị giới hạn về số nút và số linh kiện tham gia. Để cĩ thể tránh được một khối lượng tính tốn rất phức tạp như vậy, trong PSIM cho phép sử dụng các khối DLL (Dynamic Link Library Block). Với cơ sở tính tốn như trên đề tài sẽ viết chương trình điều khiển chủ yếu trong visual C++, sau đĩ dịch sang tập tin chạy trực tiếp liên kết với PSIM điều khiển hệ HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 6/10
7. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ thống theo các khối cĩ cơng thức được nêu ở mục 2. Kết quả mơ phỏng theo phương thức điều chế DPWM thu được như sau: Hình 5: Điện áp pha–Tâm nguồn DC Hình 5: Dịng tải ba pha Hình 5: Giá trị Common Mode Hình 8: Sĩng offset, sĩng điều chế 1 pha Rõ ràng kết quả đã cĩ nhiều cải thiện so với hai phương án trước, cụ thể: . Mạch điều khiển vừa thiết kế cĩ thể thích ứng theo mạch động lực rất dễ dàng: chỉ cần thay đổi thơng số về số bậc của biến tần trong hàm “vmax= –1+3–1–max;” ở khâu « Giới Hạn giá trị offset ». Cụ thể ở đây cĩ « 3 » là số bậc của biến tần, phương pháp điều chế này khơng hề kén chọn bậc chẵn hay lẻ . Giá trị C.M giảm đáng kể so với phương án 2 và sĩng hài tốt hơn hẳn khi so với phương án 1. Nĩ dung hồ giữa hai phương án trên. 4. Mơ phỏng hệ truyền động biến tần đa bậc – động cơ KĐB xoay chiều ba pha dựa trên từ thơng với common mode cực tiểu 4.1 Giới thiệu Hiện nay trên thực tế phương thức điều khiển V/f đã bộc lộ nhiều khuyết điểm vì về cơ bản mà nĩi phương thức này điều khiển dựa trên cơ sở V/f = const, trong khi đĩ với động cơ KĐB xoay chiều ba pha gần như tất cả các thơng số đều động, khi làm việc thay đổi rất nhiều theo điều kiện, mơi trường làm việc. Để kiểm chứng một cách chi tiết hơn tính ưu việt của mạch vừa thiết kế, đề tài sẽ vận dụng mạch điều khiển trên để điều khiển hệ truyền động biến tần đa bậc – động cơ KĐB xoay chiều ba pha dựa trên từ thơng. Hệ truyền động điều khiển dựa trên từ thơng làm việc dựa vào sự phân ly hai dịng điện thành hai thành phần điều khiển riêng biệt như động cơ điện DC. Cụ thể là thành phần dịng isd là đại lượng lo ổn định từ thơng và khi đã giữ được từ thơng là hằng số thì isq sẽ giữ nhiệm vụ điều chỉnh moment. Chính vì lý do này mà người ta gọi đây là phương thức điều khiển dựa trên từ thơng. Phương thức điều khiển dựa theo từ thơng rotor thuộc lớp các phương pháp điều khiển vector đối với máy điện. Bản chất của điều khiển vector chính là phân ly hai thành phần điều khiển từ thơng và moment thành những vector khơng gian, điều khiển hai thành phần này giống như điều khiển động cơ DC sẽ điều khiển được động cơ AC. Chính vì lý do này ưu điểm HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 7/10
8. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ dễ nhận thấy của phương pháp này đĩ là thoả mãn được những đáp ứng quá độ cĩ tốc độ biến thiên nhanh và thuật tốn điều khiển đơn giản. 4.2. Thiết kế mạch điều khiển Từ sơ đồ khối tổng quát trên hình 8 kết hợp với các cơng thức vừa nêu, cĩ thể thành lập được sơ đồ chi tiết các khối diễn tả phương pháp điều khiển vector cho động cơ điện xoay chiều. Để thực hiện phương thức điều khiển theo vector, trình tự thực hiện như sau: Hình 9: Sơ đồ khối hệ điều khiển động cơ AC theo nguyên tắc điều khiển vector . Đo đạc các thành phần dịng trên các cuộn dây động cơ. . Chuyển đổi chúng về hệ trục toạ độ tĩnh (a-ß). . Ước tính biên độ và gĩc pha (vị trí trong khơng gian) của vector từ thơng. . Chuyển đổi dịng stator sang hệ trục tọạ độ từ thơng (d-q). . Dịng điều khiển từ thơng isd và dịng điều khiển moment isq được điều khiển riêng biệt như trong động cơ DC. . Vector khơng gian của điện áp stator được tính tốn thơng qua khối cách ly. . Chuyển đổi hai giá trị của điện áp vector khơng gian từ hệ trục toạ độ từ thơng (d-q) sang hệ toạ độ tĩnh (a-ß). . Chuyển đổi hệ toạ độ tĩnh (a-ß) sang hệ toạ độ 3 pha stator để tạo tín hiệu điều khiển VSI. Dựa vào trình tự làm việc trên, thành lập sơ đồ khối mạch điều khiển trên hình 9. Hình 10: Sơ đồ khối phương pháp điều khiển theo từ thơng HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 8/10
9. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ 4.3. Mơ phỏng Để đễ so sánh, sử dụng lại thơng số mơ phỏng trong mục 3, nhưng lần này sử dụng phương thức SVPWM. Việc thay đổi được thay đổi một cách dễ dàng qua phần mềm. Cụ thể thay đổi thay đổi chương trình C++ viết trong khối « Tính tốn tạo offset ». Như vậy cĩ thể vừa tối thiểu C.M vừa giảm được sĩng hài. Kết quả thu nhận được khi mơ phỏng trên PSIM như sau: a) Dịng điện 3 pha của động cơ ở các tốc độ: 1200 v/p ; 100 v/p. b) Điện áp C.M chênh lệch khơng đáng kể ở các cấp tốc độ cũng như chế độ tải. c) Tốc độ ổn định trong một dãy rộng ứng với các mức moment tải thay đổi n = 950 vịng/phút; non tải n = 950 vịng/phút; đầy tải n = 950 vịng/phút; thay đổi giá trị tải n = 100 vịng/phút; đầy tải 4.4. Nhận xét kết quả mơ phỏng So với phương thức điều khiển vịng hở ở mục 3, các đặc tính của hệ truyền động dùng biến tần đã được cải thiện rất nhiều, đặc biệt là đặc tính cơ: tốc độ thay đổi mịn và ổn định khi phụ tải thay đổi mạnh (kể cả khi tốc độ quá cao cũng như quá thấp). Điện áp C.M thay đổi khơng đáng kể khi thay đổi tốc độ, phụ tải. Tuy nhiên do cân chỉnh các khối PI trong hệ chưa thật chuẩn xác nên vài chỗ cịn vọt lố. Nhược điểm này cĩ thể khắc phục sau nhiều lần mơ phỏng và cân chỉnh. 5. Kết luận HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 9/10
10. Bài báo cho đề tài luận văn cao học:” Điều khiển tốc độ động cơ KĐB dùng biến tần đa bậc với common mode cực tiểu” GVHD: T.S Nguyễn Văn Nhờ Bài viết đã trình bày nhằm giới thiệu một phương thức điều khiển offset tối ưu để đạt được C.M cực tiểu hồn tồn mới dựa trên cơ sở phân tích mối tương quan giữa hai phương thức SVPWM và DBPWM. Điện áp C.M cực tiểu ở đây luơn quan tâm đến việc tối ưu các thơng số khác trong biến tần đa bậc. Điểm quan trọng nhất trong bài báo này chính là chứng minh được việc thay đổi phương thức điều chế thật dễ dàng và ổn định thơng qua việc thay đổi Voffset. Từ đĩ cĩ thể chọn lựa phương thức điều chế tối ưu tương thích với hệ truyền động. Do giới hạn về số trang viết trên báo nên ở đây chỉ nêu các ý chính trong luận án. Nếu cĩ nhu cầu tìm hiểu về đề tài này, xin hãy tham khảo thêm trên CD-ROM, tập thuyết minh TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Nguyễn Văn Nhờ – Điện tử cơng suất – NXB Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh – 2004. [2] Nguyễn Văn Nhờ – Cơ sở Truyền Động Điện – NXB Đại học quốc gia Tp. Hồ Chí Minh – 2003. [3] Nguyễn Phùng Quang – Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha – NXB Giáo dục – 1996. [5] Nguyễn Văn Nhờ - A Comprehensive Study On SVPWM - Carrier Based PWM Correlation In Multilevel Inverters -Tạp chí IEEE - Feb-2005 [6] D. Grahame Holmes + Thomas A.Lipo – Pulse Width Modulation For Power Converter-Principles and Pratice –A John Willey & Sons, Inc.,Publication – 2003. [7] Bilmal K.Bose – Modern Power Electronics and AC Drives – Prentice Hall PTR – 2002. [8] David Hyypio - Mitigation of Bearing Electro-erosion of Inverter-fed Motors through Passive Common Mode Voltage Suppression – Tạp chí IEEE – 2003 [9] Haoran Zhang + Annette Von Jouanne + Alance Wallace – Multilevels Inverters Modulation Schemes to Eliminate Common-mode voltage – Tạp chí IEEE – 2000 [10] Hee-Jung Kim, Hyeon-Dong Lee và Seung-Ki Sul - A New PWM Strategy for Common-Mode Voltage Reduction in Neutral-Point-Clamped Inverter-Fed AC Motor Drives - Tạp chí IEEE – November/December 2001 [11] Freescale Semiconductor: AN1930 – 3 Phase AC Induction Motor Vector Control Using 56F80x, 56F8100/56F8300 – Design of Motor Control. Rev.2, 2/2005. (*): Đây là một phương thức điều khiển phổ biến cho hệ biến tần đa bậc ( ): Đây là các vector thừa ra sau khi đã dùng một vector cho vector khơng gian HVTH: Nguyễn Phương Quang Trang 10/10
11. BÀI BÁO KHOA HỌC THỰC HIỆN CƠNG BỐ THEO QUY CHẾ ĐÀO TẠO THẠC SỸ Bài báo khoa học của học viên cĩ xác nhận và đề xuất cho đăng của Giảng viên hướng dẫn Bản tiếng Việt ©, TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP. HỒ CHÍ MINH và TÁC GIẢ Bản quyền tác phẩm đã được bảo hộ bởi Luật xuất bản và Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam. Nghiêm cấm mọi hình thức xuất bản, sao chụp, phát tán nội dung khi chưa cĩ sự đồng ý của tác giả và Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật TP. Hồ Chí Minh. ĐỂ CĨ BÀI BÁO KHOA HỌC TỐT, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! Thực hiện theo MTCL & KHTHMTCL Năm học 2016-2017 của Thư viện Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp. Hồ Chí Minh.