Luận văn Cân bằng điện áp DC-Link cho bộ nghịch lưu NPC đa bậc (Phần 1)

Nội dung text: Luận văn Cân bằng điện áp DC-Link cho bộ nghịch lưu NPC đa bậc (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ XUÂN NAM CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP DC-LINK CHO BỘ NGHỊCH LƯU NPC ĐA BẬC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 605270 S K C0 0 3 7 2 1 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 10/2012
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ XUÂN NAM CÂN BẰ NG ĐIÊṆ Á P DC-LINK CHO BÔ ̣ NGHIC̣ H LƯU NPC ĐA BÂC̣ NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ -605270 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012
3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ VÕ XUÂN NAM CÂN BẰ NG ĐIÊṆ Á P DC-LINK CHO BÔ ̣ NGHIC̣ H LƯU NPC ĐA BÂC̣ NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ -605270 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. NGUYỄN VĂN NHỜ Thành phố Hồ Chí Minh, tháng 10 năm 2012
4. QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI Trang - ii -
5. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Võ Xuân Nam Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 12/10/1985 Nơi sinh: Quảng Ngãi Quê quán: Quảng Ngãi Dân tộc: Kinh Chỗ ở riêng hoặc địa chỉ liên lạc: 12/19 Đƣờng 49, khu phố 7, phƣờng Hiệp Bình Chánh, Quận Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh. Điện thoại cơ quan: Điện thoại nhà riêng: 0909628780 Fax: E-mail: vxnam85@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / Nơi học (trƣờng, thành phố): Ngành học: 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính qui Thời gian đào tạo từ 9/2004 đến 2/2009 Nơi học (trƣờng, thành phố): Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, tại Thành phố Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật Điện - Điện tử Trang - iii -
6. Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: ỨNG DỤNG CHẾ ĐỘ HOSTLINK CỦA PLC CPM2A ĐỂ ĐIỀU KHIỂN VÀ GIÁM SÁT HỆ THỐNG TRỘN SƠN Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: tháng 2 năm 2009, tại trƣờng Đại học Sƣ Phạm kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh. Ngƣời hƣớng dẫn: ThS. Trần Tùng Giang III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 2/2009 – Công ty Grey Stone Data System - Quản lý sản xuất 7/2009 Việt Nam - Lập trình viên 7/2009 đến Trƣờng Cao đẳng kỹ thuật Cao - Giảng dạy nay Thắng Trang - iv -
7. LỜI CAM ĐOAN Tôi cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác Tp. Hồ Chí Minh, ngày 29 tháng 8 năm 2012 Võ Xuân Nam Trang - v -
8. LỜI CẢM TẠ Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy PGS.TS. Nguyễn Văn Nhờ, giảng viên hƣớng dẫn em th ực hiện luận văn, đa ̃ taọ điều kiêṇ thuâṇ lơị và hƣớng dâñ tâṇ tình, định hƣớng và nhắc nhở kịp thời trong thời gian qua để em hoàn thành đề tài này. Em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô trƣờng Đại học Sƣ phạm Kỹ thuật thành phố Hồ Chí Minh đã cung cấp cho em những kiến thức quý báu làm nền tảng cho những nghiên cứu để hoàn thành luận văn. Em xin chân thành gửi lời cảm ơn đến quý thầy cô trƣờng Đại học Bách Khoa thành phố Hồ Chí Minh đã tạo điều kiện về cơ sở vật chất, phòng thí nghiệm để em triển khai đề tài trong suốt thời gian qua. Tôi chân thành cảm ơn các anh em trong phòng thí nghiêṃ , bạn bè trong lớp đa ̃ cùng nghiên cƣ́ u và giúp đỡ tôi nhiều trong quá trình thƣc̣ hiêṇ đề tài. TP. Hồ Chí Minh, ngày 28 tháng 8 năm 2012 Học viên thực hiện Võ Xuân Nam Trang - vi -
9. TÓM TẮT Các bộ nghịch lƣu NPC (Neutral Point Clamped Converter) thƣờng xảy ra hiện tƣợng mất cân bằng điện áp trên các tụ nguồn, còn gọi là sự xuất hiện các dao động điện áp tần số thấp tại điểm DC-Link. Vấn đề này ảnh hƣởng xấu đến chất lƣợng điện năng ở ngõ ra của bộ nghịch lƣu. Nội dung chính của đề tài là cân bằng điện áp trên tụ của bộ nghịch lƣu NPC ba bậc, ba pha. Kỹ thuật điều khiển cân bằng áp tụ đƣợc trình bày trong đề tài này đã đạt đƣợc yêu cầu về việc loại bỏ các dao động tần số thấp của điện áp tụ điện. Kỹ thuật điều khiển cân bằng áp tụ này dựa trên kỹ thuật điều chế CPWM (Carrier-based Pulse With Modulator). Tuy nhiên, để áp tụ cân bằng nhanh và độ lệch áp sau cân bằng nhỏ khi thay đổi các thông số nhƣ điện dung tụ, chỉ số điều chế, thông số tải cần phải có bộ bù offset. Đề tài còn khảo sát các yếu tố ảnh hƣởng đến vấn đề cân bằng áp tụ sau khi áp dụng phƣơng pháp cân bằng nhƣ là: chỉ số điều chế, hệ số công suất tải đến áp tụ, biên độ của bộ giới hạn điện áp offset. Khảo sát sự ảnh hƣởng của biên độ hàm offset đến thời gian cân bằng áp tụ và độ lớn của điện áp dao động trên tụ sau cân bằng. Đồng thời, đề tài trình bày giá trị tối ƣu của biên độ hàm offset với bốn trƣờng hợp của chỉ số điều chế cùng với các giá trị khác nhau của hệ số công suất. Trang - vii -
10. ABSTRACT This thesis presents a control method for balancing the capacitor voltage of three-level Neutral-Point-Clamped (NPC) converters. This control method overcomes one of the main problems of this converter, which is the low frequency voltage oscillation that appears in the neutral point. The algorithm is based on a carrier-based Pulse Width Modulation (CPWM). Studying a offset voltage to have optimal results in relation to power factor and modulation index is a matter of concern. This thesis presents the optimal value of offset voltage in different modulation indexs and power factors. It shows the influence of power factor, modulation index on the balancing time and the capcitor voltage deviation. Trang - viii -
11. MỤC LỤC Nội dung Trang QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI ii LÝ LỊCH KHOA HỌC iii LỜI CAM ĐOAN v LỜI CẢM TẠ vi TÓM TẮT vii MỤC LỤC ix DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT xii DANH SÁCH CÁC BẢNG xiii DANH SÁCH CÁC HÌNH xiv Chƣơng 1 TỔ NG QUAN 1 1.1 Tổng quan chung về nghịch lƣu NPC, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã công bố 1 1.1.1 Tổng quan 1 1.1.2 Các kết quả nghiên cứu đã công bố 3 1.2 Mục đích của đề tài. 5 1.3 Nhiệm vụ của đề tài và giới hạn đề tài. 5 1.3.1 Nhiêṃ vu ̣ 5 1.3.2 Giới haṇ 5 1.4 Phƣơng pháp nghiên cứu. 6 Trang - ix -
12. Chƣơng 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾ T 7 2.1. Một số bộ nghịch lƣu truyền thống 7 2.1.1. Bộ nghịch lƣu 1 nhánh (single leg Inverter) 7 2.1.2 Bộ nghịch lƣu cầu 1 pha (H – Bridge) 10 2.1.3. Bộ nghịch lƣu áp 3 pha 2 bậc đơn giản 12 2.1.3.1 Phân tích mạch 12 2.1.3.2 Điện áp ngõ ra thay đổi tuyến tính theo tính hiệu điều khiển 13 2.1.4. Bộ nghịch lƣu áp NPC ba bậc 14 2.1.5. Nhận xét 15 2.2. Các phƣơng pháp điều chế độ rộng xung 16 2.2.1. Phƣơng pháp điều chế độ rộng xung sin SPWM 17 2.2.2. Phƣơng pháp điều chế độ rộng xung cải biến SFO-PWM 21 Chƣơng 3 KHẢO SÁT VẤN ĐỀ MẤT CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP TỤ 25 3.1 Hiện tƣợng mất cân bằng áp tụ 25 3.2 Nguyên nhân mất cân bằng điện áp tụ 27 3.3 Các trạng thái kết nối ngõ ra có ảnh hƣởng đến dòng NP 31 Chƣơng 4 PHƢƠNG PHÁP CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP TỤ 35 4.1 Phƣơng pháp cân bằng điện áp tụ 35 4.2 Mô hình của bộ nghịch lƣu có áp dụng giải thuật cân bằng 44 4.2.1 Khối tạo các điện áp va, vb,vc 44 4.2.2 Khối tạo các tín hiệu vxp và vxn 44 4.2.3 Khối tạo các điện áp offset 45 4.2.4 Khối tạo chuỗi xung kích 48 4.3 Kết quả khi áp dụng giải phƣơng pháp cân bằng điện áp tụ 50 Trang - x -
13. Chƣơng 5 CÁC THÔNG SỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN CÂN BẰNG ÁP TỤ 57 5.1 Khảo sát sự ảnh hƣởng của các thông số đến điện áp tụ 57 5.1.1 Sự ảnh hƣởng của tham số Kp đến sự cân bằng áp tụ 57 5.1.2 Sự ảnh hƣởng của chỉ số điều chế 58 5.1.3 Sự ảnh hƣởng của hệ số công suất tải 59 5.1.4 Sự ảnh hƣởng của điện dung các tụ 60 5.1.4.1 Trƣờng hợp hai tụ có điện dung bằng nhau 60 5.1.4.2 Trƣờng hợp hai tụ có điện dung khác nhau 61 5.1.5 Sự ảnh hƣởng của bộ giới hạn 61 5.2 Giá trị tối ƣu của tham số Kp 62 5.2.1 Phƣơng pháp tìm giá trị tối ƣu của Kp 62 5.2.2 Kết quả đạt đƣợc 63 Chƣơng 6 KẾT LUẬN 66 6.1 Kết luận 66 6.2 Hƣớng phát triển 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO 67 TIẾNG VIỆT 67 TIẾNG NƢỚC NGOÀI 67 Trang - xi -
14. DANH SÁCH CÁC CHỮ VIẾT TẮT APOD: Alternative Phase Opposition Disposition CPWM: Carrier Based Pulse Width Modulation FLC: Flying Capacitor Converter IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor LSC: Level Shifted Carriers N: Negative NP: Neutral Point NPC: Neutral Point Diode Clamped OVPWM: Overmodulation Pulse Width Modulation P: Positive PD: Phase Disposition POD: Phase Opposition Disposition PWM: Pulse Width Modulation SPWM: Sinusoidal Pulse Width Modulation. SFO-PWM: Switching Frequency Optimal-Pulse Width Modulation SVPWM: Space Vector Pulse Width Modulation VSI: Voltage Source Inverter Trang - xii -
15. DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng Trang Bảng 2.1: Trạng thái kích đóng và điện áp ngõ ra của bộ nghịch lƣu 1 nhánh 34 Bảng 2.2: Quan hệ giữa các giá trị của tín hiệu điều khiển và điện áp nghịch lƣu 13 Bảng 2.3. Mối quan hệ trạng thái đóng ngắt của bộ nghịch lƣu NPC 3 bậc với áp nghịch lƣu 15 Bảng 3.1: Mối liên quan giữa dòng NP và dòng tải trạng thái kết nối 34 Bảng 5.1: Giá trị tối ƣu của Kp ứng với các giá trị của công suất tải và chỉ số điều chế. 64 Trang - xiii -
16. DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Trang Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý bộ nghịch lƣu 1nhánh 7 Hình 2.2: Nguyên lý điều khiển sóng mang 8 Hình 2.3: Dạng sóng của điện áp nghịch lƣu theo áp điều khiển và sóng mang 9 Hình 2.4: Sơ đồ nguyên lý bộ nghịch lƣu cầu 1 pha 10 Hình 2.5: Mô hình áp trung bình tƣơng đƣơng 10 Hình 2.6: Mô hình mạch tức thời và trung bình của bộ nghịch lƣu cầu 1 pha 11 Hình 2.7: Sơ đồ mạch của bộ nghịch lƣu áp 3 pha, 2 bậc 12 Hình 2.8: Sơ đồ giải tích mạch tƣơng đƣơng 13 Hình 2.9: Cấu trúc của nghịch lƣu NPC ba bậc tải RL hình Y. 14 Hình 2.10: Sơ đồ các phƣơng pháp điều chế tần số chuyển mạch 17 Hình 2.11: Nguyên lý của SPWM cho bộ nghịch lƣu cầu H 18 Hình 2.12: Phƣơng pháp SPWM với kiểu bố trí sóng mang PSC 19 Hình 2.13: Các dạng của CPWM dùng sóng mang dịch mức 20 Hình 2.14: Điện áp các pha và điện áp dây của tải khi dùng LSC CPWM 21 Hình 2.15: Dạng sóng điện áp cực đại _max(Va,Vb,Vc) 22 Hình 2.16: Dạng sóng điện áp cực tiểu_min(Va,Vb,Vc) 23 Hình 2.17: Dạng sóng điện áp offset 23 Hình 2.18: Dạng sóng điện áp điều khiển pha A khi dùng SFO-PWM 23 Hình 3.1: Cấu trúc của mạch nghịch lƣu NPC 3 bậc, 3 pha có tụ nguồn 25 Hình 3.2: Sơ đồ khối của bộ nghịch lƣu NPC ba bậc dùng kỹ thuật điều chế SFO-PWM 26 Trang - xiv -
17. Hình 3.3: Hiện tƣợng mất cân bằng điện áp trên các tụ 27 Hình 3.4: Mối liên hệ giữa điện áp trên tụ và dòng qua điểm NP 27 Hình 3.5 : Điện áp nghịch lƣu khi áp tụ không cân bằng 29 Hình 3.6 : Điện áp nghịch lƣu khi áp tụ cân bằng 29 Hình 3.7: Điện áp dây ab khi áp tụ không cân bằng 29 Hình 3.8: Điện áp dây ab khi áp tụ cân bằng 30 Hình 3.9: Áp tải pha a khi áp tụ không cân bằng 30 Hình 3.10: Áp tải pha a khi áp tụ cân bằng 30 Hình 3.11: Vài trƣờng hợp đóng ngắt các khóa gây mất cân bằng áp tụ 33 Hình 4.1: Mối quan hệ giữa áp điều khiển và sóng mang với dòng qua điểm NP 37 Hình 4.2: Dạng sóng điện áp điều khiển của 3 pha 39 Hình 4.3: Dạng sóng điện áp điều khiển cải biến của pha a 39 Hình 4.4: Sơ đồ khối của bộ điều khiển có áp dụng phƣơng pháp cân bằng 41 Hình 4.5: Lƣu đồ giải thuật tạo điện áp offset 43 Hình 4.6: Mô hình mô phỏng giải thuật cân bằng áp DC-Link cho bộ nghịch lƣu NPC 3 bậc. 44 Hình 4.7: Khối tạo các tín hiệu vxp và vxn 45 Hình 4.8: Khối Max_Min 45 Hình 4.9: Khối tạo điện áp offset 46 Hình4.10: Khối tính toán các thông số 47 Hình 4.11: Khối tạo chuỗi xung kích 48 Hình 4.12: Dạng sóng của điện áp trên tụ khi áp dụng phƣơng pháp cân bằng 50 Hình 4.13: Dạng sóng áp nghịch lƣu khi dùng phƣơng pháp cân bằng 51 Hình 4.14: Dạng sóng áp nghịch lƣu khi không dùng phƣơng pháp cân bằng 51 Trang - xv -
18. Hình 4.15: Dạng sóng áp tải pha a khi dùng phƣơng pháp cân bằng 52 Hình 4.16: Dạng sóng áp tải pha a khi không dùng phƣơng pháp cân bằng 52 Hình 4.17: Phổ hài của điện áp tải pha a khi dùng phƣơng pháp cân bằng 53 Hình 4.18: Phổ hài của điện áp tải pha a khi không dùng phƣơng pháp cân bằng 53 Hình 4.19: Dạng sóng áp dây ab khi dùng phƣơng pháp cân bằng 53 Hình 4. 20: Dạng sóng áp dây ab khi không dùng phƣơng pháp cân bằng 54 Hình 4. 21: Phổ hài của điện áp dây ab khi dùng phƣơng pháp cân bằng 54 Hình 4. 22: Phổ hài của điện áp dây ab khi không dùng phƣơng pháp cân bằng 55 Hình 4. 23: Dạng sóng dòng điện pha a khi dùng phƣơng pháp cân bằng 55 Hình 4. 24: Dạng sóng dòng điện pha a khi không dùng phƣơng pháp cân bằng 55 Hình 4. 25: Phổ hài của dòng điện pha a khi dùng phƣơng pháp cân bằng 56 Hình 4. 26: Phổ hài của dòng điện pha a khi không dùng phƣơng pháp cân bằng 56 Hình 5.1: Dạng sóng của áp tụ với các giá trị khác nhau của Kp 57 Hình 5.2: Dạng sóng áp tụ với các giá trị khác nhau của chỉ số điều chế 58 Hình 5.3: Dạng sóng của điện áp tụ với các giá trị khác nhau của cosφ 59 Hình 5.4a: Dạng sóng điện áp tụ khi thay đổi giá trị của điện dung 60 Hình 5.4b: Hình ảnh phóng to của dạng sóng điện áp tụ khi thay đổi giá trị của điện dung 60 Hình 5.5: Dạng sóng điện áp trên hai tụ trƣờng hợp hai tụ có điện dung khác nhau 61 Hình 5.6: Điện áp trên tụ khi thay đổi giới hạn của áp offset 62 Hình 5.7: Giá trị tối ƣu của Kp theo m và cosφ 65 Trang - xvi -
19. 1. Tổng quan Chƣơng 1 TỔ NG QUAN 1.1 Tổng quan chung về nghịch lƣu NPC, các kết quả nghiên cứu trong và ngoài nƣớc đã công bố 1.1.1 Tổng quan Ngày nay, các thiết bị điện tử công suất được ứng dụng rất nhiều trong công nghiệp. Trong đó bộ nghịch lưu áp được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực truyền động điện động cơ không đồng bộ vì luôn đòi hỏi với độ chính xác cao, tăng độ tin cậy, giảm khả năng tiêu thụ điện năng, giảm thiểu chi phí bảo dưỡng và tăng khả năng điều khiển tinh vi. Bộ nghịch lưu được dùng trong các bộ phận của bộ biến tần, thiết bị lò cảm ứng trung tần, thiết bị hàn trung tần, bộ dự trữ năng lượng. Ngoài ra, bộ nghịch lưu còn được ứng dụng vào lĩnh vực bù nhuyễn công suất phản kháng lưới điện. Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ nguồn điện một chiều không đổi sang dạng năng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều. Đại lượng được điều khiển ở ngõ ra là điện áp hoặc dòng điện. Nếu đại lượng được điều khiển ở ngõ ra là điện áp thì bộ nghịch lưu được gọi là bộ nghịch lưu áp, ngược lại gọi là bộ nghịch lưu dòng. Nguồn một chiều cung cấp cho bộ nghịch lưu áp có tính chất nguồn điện áp và nguồn một chiều cung cấp cho bộ nghịch lưu dòng có tính chất nguồn dòng thì các b ộ nghịch lưu tương ứng được gọi là bộ nghịch lưu áp nguồn áp và bộ nghịch lưu dòng nguồn dòng hoặc gọi tắt là bộ nghịch lưu áp và bộ nghịch lưu dòng. Trong trường hợp nguồn điện ở đầu vào và đại lượng ở ngõ ra khác nhau ví dụ bộ nghịch lưu cung cấp dòng điện xoay chiều từ nguồn điện áp một chiều, ta gọi chúng là bộ nghịch lưu điều khiển dòng điện từ nguồn điện áp hoặc bộ nghịch lưu dòng nguồn áp. Trang - 1 -
20. 1. Tổng quan Bộ nghịch lưu áp đa bậc (từ 3 bậc trở lên ) được biết đến như là bộ chuyển đổi công suất lớn, có nhiều mức điện áp ở ngõ ra so với bộ nghịch lưu áp hai bậc. Bộ nghịch lưu áp đa bậc, còn gọi là Multi-level Voltage Source Inverter (VSI), có các ưu điểm chính là điện áp trên các tụ điện nhỏ, dạng sóng điện áp rất tốt, ít hài, do đó số bậc càng cao thì chất lượng dòng điện càng tốt và hiệu suất biến đổi năng lượng cao, giảm các gai điện áp (dv/dt) trên các cuộn dây quấn của động cơ. Ưu điểm của bộ nghịch lưu áp đa bậc là công suất của bộ nghịch lưu tăng lên, điện áp đặt lên các linh kiện giảm xuống nên công suất tổn hao do quá trình đóng ngắt của linh kiện cũng giảm theo; với cùng tần số đóng ngắt, các thành phần sóng hài bậc cao của điện áp ra giảm nhỏ hơn so với bộ nghịch lưu áp hai bậc. Ngươc̣ laị, bô ̣nghic̣ h lưu đa bâc̣ có nhi ều hạn chế như: số lượng khoá bán dẫn lớn, điều này làm cho hệ thống trở nên phức tạp và đắt tiền. Bộ nghịch lưu có rất nhiều loại cũng như nhiều phương pháp điều khiển khác nhau:  Theo số pha điện áp đầu ra : nghịch lưu áp 1 pha, 3 pha,  Theo số cấp giá trị điện áp giữa đầu pha tải đến một điểm điện thế chuẩn trên mạch có: hai bậc (two-level), đa bậc (Multi_level – từ 3 bậc trở lên).  Theo cấu hình của bộ nghịch lưu: dạng cascade (cascade inverter), dạng nghịch lưu chứa diode kẹp NPC (Neutral Point Clamped Multilevel Inverter), Floating Capacitor Converters (FLC)  Theo phương pháp điều khiển: Phương pháp điều rộng Phương pháp điều biên Phương pháp điều chế độ rộng xung dựa vào sóng mang (CPWM) Phương pháp điều chế độ rộng xung cải biến (Modified PWM) Trang - 2 -
21. 1. Tổng quan Phương pháp điều chế vector không gian (SVPWM) 1.1.2 Các kết quả nghiên cứu đã công bố Việc nghiên cứu điều khiển nghịch lưu đã có từ hơn 30 năm qua. Trong những năm gần đây, việc nghiên cứu các phương pháp điều khiển nghịch lưu đã và đang được thực hiện ngày một nhiều hơn. Đối tượng chính trong các nghiên cứu này, ở thời kỳ đầu, thường là nghiên cứu nghịch lưu theo phương pháp điều chế độ rộng xung sóng mang (Carriers Based Pulse Width Modulation – CPWM). Chỉ đến những năm cuối 1980 các nghiên cứu mới có nhiều hướng chuyển đổi mà một trong những hướng mới đã thu được nhiều thành quả là nghiên cứu điều chế độ rộng xung theo phương pháp vector không gian (Space Vector Pulse Width Modulation – SVPWM). Đến nay, các công trình nghiên cứu về nghịch lưu đa bậc xuất phát từ các phòng thí nghiệm điện và các phòng thí nghiệm điện tử công suất của các nước Mỹ, Nhật, Úc, Hàn Quốc, Trung Quốc chỉ theo một trong hai hướng trên. Các công trình tiêu biểu cho hướng CPWM có thể kể đến các công trình của Steinke.J.K- Gemany, của Tolbert, Cartrasa –USA, nhóm hợp tác của T.A.Lipo-USA, D.G.Holmes -Ustralia(1990-2005), Chiasson, Tolbert-USA, F.Blaabjerg Denmark (1990-2005), D.S.Huyn-Korea (1990-2005), K.Gopakumar-Indie (2000- 2005), J.W.Dixon-Chile (2000-2005). Trong khi đó nhóm phát triển kỹ thuật SVPWM được biết đến bởi các công trình liên quan tiêu biểu của F.Z.Peng, D.Boroyevich (USA), D.S.Huyn-Korea, J.Rodriguez –Chile, T.A.Meynard- France, Bin Wu- Canada. Vấn đề cân bằng áp tụ cho các bộ nghịch lưu đa bậc đã được nhiều nhóm nghiên cứu quan tâm. Các nghiên cứu này chủ yếu tập trung cân bằng cho các bộ nghịch lưu NPC ba bậc, bộ nghịch lưu cầu H dựa trên hai phương pháp điều chế CPWM và SVPWM. Kết quả của các nghiên cứu này đã giải quyết được vấn đề cân bằng, nhưng độ dao động áp tụ lớn, tần số chuyển mạch của linh kiện cao. Vài nghiên cứu về vấn đề này được trình bày như bên dưới: Trang - 3 -
22. S K L 0 0 2 1 5 4