›
›

Luận văn Ðiều khiển giảm nhiễu common mode cho hệ biến tần động CO AC (Phần 1)

pdf 22 trang phuongnguyen 110
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Luận văn Ðiều khiển giảm nhiễu common mode cho hệ biến tần động CO AC (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfluan_van_ieu_khien_giam_nhieu_common_mode_cho_he_bien_tan_do.pdf

Nội dung text: Luận văn Ðiều khiển giảm nhiễu common mode cho hệ biến tần động CO AC (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 PHẠM VĂN HIẾU ÐIỀU KHIỂN GIẢM NHIỄU COMMON MODE CHO HỆ BIẾN TẦN ÐỘNG CO AC NGÀNH : KỸ THUẬT ÐIỆN TỬ - 60520203 S K C0 0 5 2 2 4 Tp. Hồ Chí Minh, tháng 4/2017
  2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ PHẠM VĂN HIẾU ĐIỀU KHIỂN GIẢM NHIỄU COMMON MODE CHO HỆ BIẾN TẦN ĐỘNG CƠ AC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 142520203 Tp.HCM, tháng 4 năm 2017.
  3. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SỸ PHẠM VĂN HIẾU ĐIỀU KHIỂN GIẢM NHIỄU COMMON MODE CHO HỆ BIẾN TẦN ĐỘNG CƠ AC NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 142520203 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN VĂN NHỜ Tp.HCM, tháng 4 năm 2017.
  4. %Ӝ*,È2'Ө&9¬ĈҤ27Ҥ2 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&6Ѭ3+Ҥ0.Ӻ7+8Ұ7 7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 3+,ӂ81+Ұ1;e7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ƭ 'jQKFKRJLҧQJYLrQKѭӟQJGүQ 7rQÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVӻ1JKLrQFӭXÿLӅXNKLӇQJLҧPQKLӉXFRQPHQPDGHFKRKӋELӃQWҫQÿӝQJFѫ$& 7rQWiFJLҧ 3+Ҥ09Ă1+,ӂ8 MSHV: 142520203006 Ngành: .ӻWKXұWÿLӋQWӱ Khóa: 2014 +ӑYjWrQQJѭӡLKѭӟQJGүQ K͕FKjPK͕FY͓): 3*6761JX\ӉQ9ăQ1Kӡ &ѫTXDQF{QJWiF ĈLӋQWKRҥLOLrQKӋ 3+Ҫ11+Ұ1;e7 1. Nhұn xét vӅ tinh thҫǡ–Šž‹¯ӝ làm viӋc và nghiên cӭu cӫa hӑc viên: Tinh WKҫn Ojm YLӋt Wӕt, nghiêm W~c. 5ҩt Wtch Fӵc trong giai ÿRҥn KRjn WKjnh mô SKӓng YjWKӵc QJKLӋm LVTN 2. Nhұn xét vӅ kӃt quҧ thӵc hiӋn cӫa luұ˜£ǣ 2.1 ˰X QK˱ͫFÿL͋P 1ӝi dung OXұQYăQKRjn WKjnh. &ic phân Wtch OêWKX\Ӄt ÿѭӧc minh FKӭng Eҵng mô SKӓng YjWKӵc QJKLӋm. +ӑc viên ÿmÿҥt Fic NӻQăPOjm board Pҥch, WKӵc KLӋn Oұp WUunh YjÿLӅu NKLӇn ELӃn Wҫn Eұc 3 NPC Gng kit DSP. 2.2 ĈL͋PPͣLJLiWU͓WK͹FFͯDÿ͉WjL: 1ӝi dung OXұQYăQOLrQTXDQJLҧm QKLӉu common mode cho ELӃn Wҫn Eұc 3 NPC , FyêQJKƭa WKӵc WӃcao. +ӑc viên VӱGөng Oұp WUunh QK~ng DSP YjNӻWKXұt PWM Vyng mang. 2.3 1KͷQJW͛QW̩L Q͇XFy  Không Fy KӂT LUҰN +ӑc viên +LӃu ÿmKRjn WKjnh QKLӋm YөOXұQYăQ.Ӄt TXҧphân Wtch , mô SKӓng YjWKӵc QJKLӋm Wӕt. ĈӅQJKӏ cho Eҧo YӋ 73+&0QJj\WKiQJQăP *LҧQJYLrQKѭӟQJGүQ .ê JKLU}KӑWrQ 3*6761JX\ӉQ9ăQ1Kӡ
  5. %Ӝ*,È2'Ө&9¬ĈҤ27Ҥ2 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&6Ѭ3+Ҥ0.Ӻ7+8Ұ7 7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 3+,ӂ81+Ұ1;e7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ӻ 'jQKFKRJLҧQJYLrQSKҧQELӋQ 7rQÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVӻ 1JKLrQFӭXÿLӅXNKLӇQJLҧPQKLӉXFRQPHQPDGHFKRKӋELӃQWҫQÿӝQJFѫ$& 7rQWiFJLҧ 3+Ҥ09Ă1+,ӂ8 MSHV: 142520203006 Ngành: .ӻWKXұWÿLӋQWӱ Khóa: 2014 Ĉӏnh Kѭӟng: ӬQJGөQJ +ӑYjWrQQJѭӡLSKҧQELӋQ 761JX\ӉQ0LQK7kP &ѫTXDQF{QJWiF .KRDĈLӋQĈLӋQWӱ ĈLӋQWKRҥLOLrQKӋ ,é.,ӂ11+Ұ1;e7 9ӅKuQKWKӭF NӃWFҩXOXұQYăQ +uQKWKӭFYjNӃWFҩXOXұQYăQÿҥW\rXFҫX/XұQYăQFyFKѭѫQJJӗPFiFQӝLGXQJ7әQJTXDQ&ѫVӣOê WKX\ӃW1JKӏFKOѭXÿDEұFYjSKѭѫQJSKiS3:07KӵFQJKLӋPEӝQJKӏFKOӏFK13&SKDEұFĈiQKJLi NӃWTXҧP{SKӓQJYjWKӵFQJKLӋP.ӃWOXұQYjKѭӟQJSKiWWULӇQ 9ӅQӝLGXQJ 2.1. Nh̵n xét v͉–ÀŠŠ‘ƒŠб…ǡ”Ù”‰ǡЛ…ŠŽЛ…ǡŠï……Š‹Ъ––”‘‰OX̵QYăQ /XұQYăQPDQJWtQKNKRDKӑFFDRYjÿѭӧFWUuQKEj\PӝWFiFKU}UjQJPҥFKOҥFYjNK~FFKLӃW 2.2. Nh̵š±–¯žŠ‰‹ž˜‹Ю…•у†о‰Š‘Ц…–”À…Š†РЪ–“—М…пƒ‰рк‹Šž……ׯ“—‹¯аŠ Š‹ЮŠŠ…пƒ’Šž’Ž—С–•лŠф—–”À–—Ю 1ӝLGXQJFӫDOXұQYăQFҫQÿѭӧFWUtFKGүQU}UjQJKѫQYjWUtFKGүQQKLӅXKѫQ 2.3. Nh̵š±–˜Ыͭc tiêu nghiên cͱu, ph˱˯ng pháp nghiên cͱu s͵ dͭng trong LVTN 0өFWLrXQJKLrQFӭXFӫDÿӅWjLÿѭӧFQrXU}UjQJ JLҧPKRһFWULӋWWLrX&RPPRQ0RGH  3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXKӧSOêNӃWKӧSP{SKӓQJ 36,00DWODE6LPXOLQN YjWKӵFQJKLӋPÿӇVRViQKYj NLӇPFKӭQJJLҧLWKXұWÿӅUD 2.4. Nh̵n xét T͝ng quan cͯƒ¯͉ tài 3KҫQWәQJTXDQFҫQWKrPWK{QJWLQFҫQWKLӃW7X\QKLrQPӝWVӕWK{QJWLQFҫQWKLӃWOLrQTXDQÿӃQWәQJTXDQ ÿmÿѭӧFWUuQKEj\WURQJSKҫQ&ѫVӣOêWKX\ӃW 2.5. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ n͡‹†—‰Ƭ…ŠН–Žрн‰…пƒ 1ӝLGXQJFӫD/971ÿiSӭQJ\rXFҫXÿӅUDYjFKҩWOѭӧQJFӫD/971ÿѭӧFÿiQKJLiWӕW 2.6. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ kh̫£‰ͱng dͭ‰ǡ‰‹ž–”а–Šх…–‹Э…ͯƒ¯͉ tài /XұQYăQFyNKҧQăQJӭQJGөQJFDRGRSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXWӕWNӃWKӧSP{SKӓQJYjWKӵFQJKLӋPÿӇ VRViQKYjNLӇPFKӭQJ 2.7. Lu̵˜£…О…ŠЯŠ•уƒǡ„е•—‰Šф‰з‹†—‰‰¿ȋ–Š‹͇t sót và t͛n t̩i): /XұQYăQFҫQWUtFKGүQFөWKӇKѫQ II. CÁC VҨ0ӄ CҪN LÀM RÕ &iFFkXK͗LFͯDJL̫QJYLrQSK̫QEL͏Q
  6. 1+m\WUuQKEj\ѭXQKѭӧFÿLӇPFӫDSKѭѫQJSKiSJLҧP&RPPRQ0RGHWURQJÿӅWjLVRYӟLFiFNӃWTXҧWUѭӟF ÿk\ 2+m\WUuQKEj\FiFKJLҧLTX\ӃWEjLWRiQWәQJKӧSQKѭJLҧP&RPPRQ0RGHÿӗQJWKӡLJLҧPVyQJKjLYj JLҧPQăQJOѭӧQJWLrXWKө Ǥ0   TT 0өFÿiQKJLi ĈiQKJLi ĈҥW Không ÿҥW 1 7tQKNKRDKӑFU}UjQJPҥFKOҥFNK~FFKLӃWWURQJOXұQYăQ x 2 ĈiQKJLiYLӋFVӱGөQJKRһFWUtFKGүQNӃWTXҧ1&FӫDQJѭӡLNKiFFyÿ~QJTXL x ÿӏQKKLӋQKjQKFӫDSKiSOXұWVӣKӳXWUtWXӋ 3 0өFWLrXQJKLrQFӭXSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXVӱGөQJWURQJ/971 x 4 7әQJTXDQFӫDÿӅWjL x 5 ĈiQKJLiYӅQӝLGXQJ FKҩWOѭӧQJFӫD/971 x 6 ĈiQKJLiYӅNKҧQăQJӭQJGөQJJLiWUӏWKӵFWLӉQFӫDÿӅWjL x 0žŠ†Н—…Š±‘ȋšȌ˜‘؏—г0žŠ‰‹ž Ǥϸϯ *L̫QJYLrQSK̫QEL͏QJKLU}êNL͇Q³7iQWKjQKOX̵QYăQ” hay “.K{QJWiQWKjQKOX̵QYăQ”) 7iQWKjQKOXұQYăQ 73+&0QJj\WKiQJQăP 1JѭӡLQKұQ[pW .ê JKLU}KӑWrQ 761JX\ӉQ0LQK7kP
  7. %Ӝ*,È2'Ө&9¬ĈҤ27Ҥ2 75ѬӠ1*ĈҤ,+Ӑ&6Ѭ3+Ҥ0.Ӻ7+8Ұ7 7+¬1+3+Ӕ+Ӗ&+Ë0,1+ 3+,ӂ81+Ұ1;e7/8Ұ19Ă17+Ҥ&6Ӻ 'jQKFKRJLҧQJYLrQSKҧQELӋQ 7rQÿӅWjLOXұQYăQWKҥFVӻ 1JKLrQFӭXÿLӅXNKLӇQJLҧPQKLӉXFRQPHQPDGHFKRKӋELӃQWҫQÿӝQJFѫ$& 7rQWiFJLҧ 3+Ҥ09Ă1+,ӂ8 MSHV: 142520203006 Ngành: .ӻWKXұWÿLӋQWӱ Khóa: 2014 Ĉӏnh Kѭӟng: ӬQJGөQJ +ӑYjWrQQJѭӡLSKҧQELӋQ 76ĈjR9ăQ3KѭӧQJ &ѫTXDQF{QJWiF 7UѭӡQJ&DRĈҷQJ&{QJ7KѭѫQJ73+&0 ĈLӋQWKRҥLOLrQKӋ 0919708176 ,é.,ӂ11+Ұ1;e7 9ӅKuQKWKӭF NӃWFҩXOXұQYăQ 9ӅKuQKWKӭF/XұQYăQWUuQKEj\FөWKӇU}UjQJ 9ӅNӃWFҩXOXұQYăQ/XұQYăQFyNӃWFҩXFKһWFKӁYӅQӝLGXQJJLӳDFiFPөFYjJLӳDFiFFKѭѫQJ 9ӅQӝLGXQJ 2.1. Nh̵n xét v͉–ÀŠŠ‘ƒŠб…ǡ”Ù”‰ǡЛ…ŠŽЛ…ǡŠï……Š‹Ъ––”‘‰OX̵QYăQ /XұQYăQWUuQKEj\FөWKӇU}UjQJPҥFKOҥF 1ӝLGXQJNLӃQWKӭFÿҫ\ÿӫFөWKӇFyWtQKOêOXұQFDR 2.2. Nh̵š±–¯žŠ‰‹ž˜‹Ю…•у†о‰Š‘Ц…–”À…Š†РЪ–“—М…пƒ‰рк‹Šž……ׯ“—‹¯аŠ Š‹ЮŠŠ…пƒ’Šž’Ž—С–•лŠф—–”À–—Ю 9LӋFVӱGөQJWUtFKGүQNӃWTXҧQJKLrQFӭXFӫDQJѭӡLNKiFÿҫ\ÿӫSKkQWtFKNӃWTXҧQJKLrQFӭXFKLWLӃW PҥFKOҥFÿ~QJTXLFKXҭQFӫDSKiSOXұWVӣKӳXWUtWXӋ 7X\QKLrQSKҫQWjLOLӋXWKDPNKҧRYLӃWFKѭDÿӗQJQKҩWFҩXWU~F 2.3. Nh̵š±–˜Ыͭc tiêu nghiên cͱu, ph˱˯ng pháp nghiên cͱu s͵ dͭng trong LVTN /XұQYăQFyQrXFөWKӇPөFÿtFKWLrXFӫDÿӅWjLSKҥPYLQJKLrQFӭXYjSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXFөWKӇ 3KѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXVӱGөQJWURQJOXұQYăQOjSKKӧSYӟLQӝLGXQJQJKLrQFӭXÿmÿӅUD 2.4. Nh̵n xét T͝ng quan cͯƒ¯͉ tài ĈӅWjLÿmQJKLrQFӭXFiFJLҧLWKXұWÿLӅXFKӃYjÿһFÿLӇPFKX\ӇQPҥFKWURQJFiFEӝQJKӏFKOѭXÿDEұF OjPSKiWVLQKÿLӋQiSFRPPRQPRGH7ӯÿyÿѭDUDFiFÿӅ[XҩWJLҧLWKXұWÿLӅXFKӃOjPJLҧPKRһFWULӋWWLrX ELrQÿӝÿLӋQiSFRPPRQPRGH &iFJLҧLWKXұWÿӅ[XҩWÿѭӧFWKӵFQJKLӋPWUrQP{KuQKYұWOêÿӇÿiQKJLiNӃWTXҧ ĈӅWjLÿm[k\GӵQJP{KuQKWKtQJKLӋPOjEӝQJKӏFKOѭXNLӇX13&3 pha 3EұFVӱGөQJÿӝQJFѫFҧP ӭQJÿLӋQWӯU{WROӗQJVyFFyF{QJVXҩW2,2N:ÿӇOjPFѫVӣWKӱQJKLӋPFiFWKXұWWRiQÿLӅXNKLӇQ 2.5. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ n͡‹†—‰Ƭ…ŠН–Žрн‰…пƒ ĈӅWjLFyWtQKӭQJGөQJFDR 1ӝLGXQJOXұQYăQÿҫ\ÿӫYӅEӕFөF &KҩWOѭӧQJOXұQYăQÿҥWWLrXFKXҭQOXұQYăQ7KҥFVƭ
  8. 2.6. ŠСš±–¯žŠ‰‹ž˜͉ kh̫£‰ͱng dͭ‰ǡ‰‹ž–”а–Šх…–‹Э…ͯƒ¯͉ tài 9ӟLJLҧLWKXұWWULӋWWLrXÿLӋQiSFRPPRQPRGHÿӅ[XҩWÿӅWjLÿmJLҧPÿѭӧFÿLӋQiS&09[XӕQJFzQ GѭӟL9 506 &iFWKXұWWRiQÿѫQJLҧQGӉWKӵFKLӋQ 2.7. Lu̵˜£…О…ŠЯŠ•уƒǡ„е•—‰Šф‰з‹†—‰‰¿ȋ–Š‹͇t sót và t͛n t̩i): 7jLOLӋXWKDPNKҧRFҫQWKӕQJQKҩWFQJPӝWFiFKYLӃW 3KҫQWyPWҳWQӝLGXQJFKѭDSKKӧS QӝLGXQJSKҫQWyPWҳWSKKӧSFKRSKҫQJLӟLWKLӋX FҫQFKӍQKVӱD OҥL II. CÁC VҨ0ӄ CҪN LÀM RÕ &iFFkXK͗LFͯDJL̫QJYLrQSK̫QEL͏Q 17iFJLҧKm\WUuQKEj\QJX\rQQKkQSKiWVLQKELrQÿӝÿLӋQiSFRPPRQPRGHYjJLҧLWKXұWWULӋWWLrXÿLӋQiS FRPPRQPRGHVӱGөQJWURQJOXұQYăQ 2ĈһFWtQKOLQKNLӋQFKX\ӇQPҥFKFyҧQKKѭӣQJJuWӟLKLӋQWѭӧQJSKiWVLQKELrQÿӝÿLӋQiSFRPPRQPRGH NK{QJ"6RViQKVӵҧQKKѭӣQJJLӳDFiFORҥLOLQKNLӋQ,*%70267)(7*72YjÿѭDUDJLҧLSKiSOӵDFKӑQ Ǥ0   TT 0өFÿiQKJLi ĈiQKJLi ĈҥW Không ÿҥW 1 7tQKNKRDKӑFU}UjQJPҥFKOҥFNK~FFKLӃWWURQJOXұQYăQ x 2 ĈiQKJLiYLӋFVӱGөQJKRһFWUtFKGүQNӃWTXҧ1&FӫDQJѭӡLNKiFFyÿ~QJTXL x ÿӏQKKLӋQKjQKFӫDSKiSOXұWVӣKӳXWUtWXӋ 3 0өFWLrXQJKLrQFӭXSKѭѫQJSKiSQJKLrQFӭXVӱGөQJWURQJ/971 x 4 7әQJTXDQFӫDÿӅWjL x 5 ĈiQKJLiYӅQӝLGXQJ FKҩWOѭӧQJFӫD/971 x 6 ĈiQKJLiYӅNKҧQăQJӭQJGөQJJLiWUӏWKӵFWLӉQFӫDÿӅWjL x 0žŠ†Н—…Š±‘ȋšȌ˜‘؏—г0žŠ‰‹ž Ǥϸϯ *L̫QJYLrQSK̫QEL͏QJKLU}êNL͇Q³7iQWKjQKOX̵QYăQ” hay “.K{QJWiQWKjQKOX̵QYăQ”) 7iQWKjQKOXұQYăQ 73+&0QJj\WKiQJQăP 1JѭӡLQKұQ[pW .ê JKLU}KӑWrQ 76ĈjR9ăQ3KѭӧQJ
  9. LÝ LỊCH KHOA HỌC I. LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: PHẠM VĂN HIẾU Giới tính: NAM Ngày, tháng, năm sinh: 21/07/1984 Nơi sinh: NAM ĐỊNH Quê quán: NAM ĐỊNH Dân tộc: KINH Địa chỉ liên lạc: 158/7 - Phạm Văn Chiêu – P.9 – Q.Gò Vấp – Tp.HCM. Điện thoại cơ quan: Điện thoại : 0937571886 Fax: E-mail:phamhieu.yn@gmail.com II. QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: 1. Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Thời gian đào tạo từ / đến / Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: 2. Đại học: Hệ đào tạo: Chính quy Thời gian đào tạo từ 08 /2006 đến 08/ 2008. Nơi học (trường, thành phố): Đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh Ngành học: Kỹ thuật điện tử Tên đồ án, luận án hoặc môn thi tốt nghiệp: Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án hoặc thi tốt nghiệp: Người hướng dẫn: III. QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm
  10. 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 chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác. Tp. Hồ Chí Minh, ngày 23 tháng 04 năm 2017. (Ký tên và ghi rõ họ tên) Phạm Văn Hiếu
  11. LỜI TỰA Người thực hiện xin gởi lời cảm ơn chân thành tới Ban Giám Hiệu, các cán bộ, nhân viên của Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM đã giúp đỡ học viên trong suốt thời gian học tập tại trường. Xin trân trọng bày tỏ lòng biết ơn đến các quý Thầy/Cô trong Khoa Điện - Điện Tử đã tận tình hướng dẫn giúp cho học viên có được những kiến thức quý giá. Đặc biệt, xin gởi lời cám ơn sâu sắc tới Thầy PGS.TS. Nguyễn Văn Nhờ, các anh chị NCS và các bạn trong phòng thí nghiệm năng lượng trường ĐH Bách Khoa đã giúp đỡ, cung cấp tài liệu tham khảo và hướng dẫn các phương pháp làm việc khoa học, để người thực hiện hoàn thành đề tài được giao. Trong quá trình làm đề tài này mặc dù người thực hiện rất nỗ lực song chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót. Rất mong nhận được sự góp ý của Thầy/Cô và các bạn để nội dung của LVTN được hoàn chỉnh hơn. Xin chân thành cảm ơn! Tp.HCM, tháng 04 năm 2017. Người thực hiện Phạm Văn Hiếu
  12. GIỚI THIỆU Các máy điện ngày nay có vai trò vô cùng quan trọng và việc khiều khiển chúng hoạt động chính xác thông qua các hệ thống truyền động trở thành mối quan tâm chính của các nhà nghiên cứu. Cấu trúc chính của hệ thống truyền động điện là mạch nghịch lưu. Các bộ nghịch lưu sử dụng các chuyển mạch điện tử như IGBT, MOSTFETs, GTO có tần số chuyển mạch nhanh và thời gian đóng cắt rất ngắn, điều này dẫn đến tỷ số dv/dt cao, sự biến thiên này tạo ra điện áp common mode làm quá áp động cơ, giảm hiệu suất, gây ồn và nhiễu điện từ (EMI). CMV gây ra dòng điện bearing làm phá hủy cách điện vòng bi, giảm tuổi thọ của thiết bị. Trong luận văn này, người thực hiện sử dụng các giải thuật điều chế PWM cho bộ nghịch lưu ba pha, ba bậc dựa trên các véc tơ điện áp common mode bằng không để triệt tiêu CMV. Điện áp điều khiển sin ba pha được biến đổi với hàm offset để tạo các sóng điện áp điều chế. Các sóng điện áp được điều chế này sẽ được so sánh với một sóng mang tam giác có tần số cao (hàng kHz) tạo các tín hiệu PWM cho các chuyển mạch của bộ nghịch lưu. Bên cạnh đó đề tài cũng trình bày giải thuật điều chế bằng phương pháp điều khiển dự báo dòng điện triệt tiêu điện áp common mode. Giải thuật dựa trên việc so sánh dòng điện ngõ ra với dòng điện điều khiển của bộ nghịch lưu. Các giá trị dòng điện và điện áp được thực hiện trong hệ tọa độ . Các thuật toán dựa trên giá trị dòng điện tại thời điểm hiện tại t(k) sẽ tính toán giá trị dòng điện tại thời điểm t(k+1). Giá trị dòng điện ngõ ra có sai số với dòng điện tham chiếu nhỏ nhất sẽ được chọn. Các véc tơ điện áp tương ứng với dòng điện được chọn sẽ được sử dụng để điều chế tín hiệu PWM để giảm hoặc triệt tiêu điện áp common mode. Các thuật toán điều chế PWM được thực hiện mô phỏng trên phần mềm Matlab/ Simulink. Kết quả mô phỏng được đánh giá với các phương pháp điều chế truyền thống và được kiểm chứng thực tế trên mô hình thực nghiệm bộ nghịch lưu ba pha, ba bậc NPC.
  13. ABSTRACT This thesis introduce PWM modulation algorithms for three levels three phase inverters based on zero common mode vectors. The three phase control voltage is modified with the offset function to generate the new control voltage. Which is compared to a high frequency triangle carrier (kHz) produces PWM signal for the switches. In addition, the topic also introduces the current prediction modulation algorithm (PCC). The algorithm is based on the comparison of the output current and the control current on coordinate . The algorithms will calculate the current at t(k) then prediction behavior curent at t(k+1),selection the output current is closest to the reference current. The corresponding voltage vector will be chosen to implement PWM modulation to reduce or suppression the CMV. With the proposed strategies the CMV is reduced less than 10V(RMS). The theoretical analysis is verified by simulation and experimental results. Keywords: Common mode voltage, Shaft voltage, Model predictive control, Voltage source inverters, Eliminate common mode.
  14. MỤC LỤC Quyết định giao đề tài Lý lịch cá nhân i Lời cam đoan ii Cảm tạ iii Tóm tắt iv Mục lục v Danh sách các chữ viết tắt vi Danh sách các hình vii Danh sách các bảng viii Chương I 10 TỔNG QUAN 10 1.1. MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 14 1.2. NỘI DUNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 14 1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 14 1.4. BỐ CỤC CỦA ĐỀ TÀI 14 Chương 2 15 CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ NGHỊCH LƯU 15 2.1. PHÂN TÍCH TỔNG QUÁT NGHỊCH LƯU ÁP 15 2.1.1. Mô hình nghịch lưu một nhánh ( Single leg inverter ) 15 2.1.2. Bộ nghịch lưu cầu một pha ( H-bridge ) 18 2.1.3. Mạch nghịch lưu ba pha hai bậc. 20 2.2. PHÂN TÍCH ĐIỆN ÁP COMMON MODE 23 2.2.1. Điện áp common mode và điện áp trục (shaft voltage) 23 2.2.2. Các phương pháp giảm điện áp common mode 27 Chương 3 31
  15. NGHỊCH LƯU ĐA BẬC VÀ KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ PWM CHO BỘ NGHỊCH LƯU ĐA BẬC 31 3.1. NGHỊCH LƯU ĐA BẬC 31 3.1.1. Nghịch lưu đa bậc kiểu diode kẹp (Neutral Point Clamped Multilever Inverter – NPC MLI) 31 3.1.2. Mạch nghịch lưu đa bậc dạng cascade ( Cascade H - bridge Multilevel Inverter – CMHI ) 34 3.1.3. Mạch nghịch lưu đa bậc dạng tụ điện thay đổi (Flying Capacitor Multilever Inverter) 38 3.1.4. Mạch nghịch lưu lai hybrid inverter 40 3.1.5. Nhận xét 44 3.2. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ PWM CHO BỘ NGHỊCH LƯU 3 PHA 3 BẬC 44 3.2.1. Phương pháp điều chế độ rộng xung sin PWM 45 3.2.2. Phương pháp điều chế độ rộng xung cải biến SFO-PWM 50 3.2.3. Phương pháp điều chế véc tơ không gian 53 3.3. KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ TRIỆT TIÊU ĐIỆN ÁP COMMON MODE 56 3.3.1. Kỹ thuật điều chế bằng phương pháp sóng mang 56 3.3.2. Kỹ thuật điều chế triệt tiêu CMV bằng phương pháp điều khiển dự báo 62 Chương 4 65 THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM BỘ NGHỊCH LƯU NPC 3 PHA - 3 BẬC 65 4.1. CẤU TRÚC MÔ HÌNH BỘ NGHỊCH LƯU 65 4.1.1. Module chuyển mạch công suất 66 4.1.2. Module kích IGBT 67 4.1.3. Module tạo thời gian trễ (deadtime) 70 4.1.4. Module card điều khiển STM32F4 71 4.1.5. Module nguồn chỉnh lưu 73
  16. 4.1.6. Module nguồn cung cấp 74 4.2. ĐÁNH GIÁ MÔ HÌNH THI CÔNG 75 Chương 5 77 ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 77 5.1. MÔ HÌNH MÔ PHỎNG 77 5.1.1. Kỹ thuật điều chế SPWM 80 5.1.2. Kỹ thuật điều chế SFO_PWM 85 5.1.3. Kỹ thuật điều chế triệt common mode bằng sóng mang 89 5.1.4. Kỹ thuật điều chế triệt common mode bằng điều khiển dự báo 91 5.2. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 93 5.2.1. So sánh điện áp common mode giữa các kỹ thuật điều chế 93 5.2.2. So sánh độ méo sóng hài điện áp giữa các kỹ thuật điều chế 94 5.2.3. So sánh độ méo sóng hài dòng điện giữa các kỹ thuật điều chế 95 5.3. ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM 96 Chương 6 102 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN 102 6.1. KẾT LUẬN 102 6.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104
  17. DANH SÁCH CHỮ VIẾT TẮT AC Alternative Current ADC Analog to Digital Conversion ASD Adjustable Speed Drive BJT Bipolar Junction Transistor CH-MLI Cascaded H bridge Multilevel Inverter CM Common Mode CMV Common Mode Voltage CSI Current Source Inverter DM Differential Mode DMV Differential Mode Voltage D-SPWM Discontinuous Sub harmonic PWM DSP Digital Signal Processor di/dt Instantaneous change in current per unit time dv/dt Instantaneous change in voltage per unit time EMC Electromagnetic Compliance EMI Electromagnetic Interference ESL Equivalent Series Inductance ESR Equivalent Series Resistance FC-MLI Flying Capacitor Multilevel Inverter FFT Fast Fourier Transform
  18. GTO Gate Turn Off thyristor ELI_CMV Eliminated Common Mode Voltage IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor LC Inductive Capacitive MLC Multilevel Converter MLI Multilevel Inverter MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor NPC Neutral Point Clamped PD-SPWM In phase Disposition Sub harmonic PWM POD-SPWM Phase Opposition Disposition Sub harmonic PWM PWM Pulse Width Modulation RC Resistive Capacitive RL Resistive Inductive RLC Resistive Inductive Capacitive SFO Switching Frequency Optimal SPWM Sub harmonic Pulse Width Modulation SV-PWM Space Vector Pulse Width Modulation THD Total Harmonic Distortion UPS Uninterruptable Power Supply VSI Voltage Source Inverter
  19. DANH MỤC CÁC HÌNH MINH HỌA Hình 0.1. Điều chế véc tơ điện áp đơn [11] 11 Hình 0.2. Điều chế véc tơ điện áp xoay góc 300 [11] 11 Hình 0.3. SVM—time: 1 ms/div. Common-mode voltage: 100 V/div; phase currents: 1 A/div [11] 12 Hình 0.4. Kết quả thực hiện mô phỏng [3] 13 Hình 2.1.1.Mô hình nghịch lưu 1 nhánh 16 Hình 2.1.2.Sơ đồ nguyên lý của CPWM 16 Hình 2.1.3.Giản đồ tạo xung kích và điện áp ngõ ra ua0 17 Hình 2.1.4.Mô hình trung bình áp của một nhánh nghịch lưu 17 Hình 2.1.5.Sơ đồ nguyên lý và mô hình áp trung bình bộ nghịch lưu cầu một pha . 18 Hình 2.1.6.Mô hình áp tức thời và áp trung bình 19 Hình 2.1.7.Giản đồ đóng ngắt với hàm offset V0 (trái) và V0 = vomax (phải) 21 Hình 2.1.8.Mạch nghịch lưu 3 pha 2 bậc (a) và 1 pha cầu H (b) 21 Hình 2.2.1. Tác động của CMV lên ổ bi của động cơ điện 24 Hình 2.2.2.Mô hình điện áp common mode 25 Hình 2.2.3.Cấu trúc động cơ AC với minh họa các cặp tụ ký sinh 26 Hình 2.2.4.Mô hình điện áp trục động cơ 26 Hình 2.2.5.Giản đồ véctơ không gian điện áp bộ nghịch lưu 29 Hình 3.1.1.Bộ nghịch lưu áp 3 pha 3 bậc dạng diode kẹp (NPC) 32 Hình 3.1.2.Bộ nghịch lưu áp 3 bậc dạng cascade 35 Hình 3.1.3.Bộ nghịch lưu áp dạng tụ điện thay đổi 39 Hình 3.1.4.Nghịch lưu lai đa bậc cascade kiểu diode kẹp 41 Hình 3.1.5.Cấu trúc 1 pha mạch nghịch lưu CMH (a)sơ đồ tổng quát; (b)sơ đồ tương đương 43 Hình 3.2.1.Sơ đồ mạch nghịch lưu NPC 3 pha 3 bậc 45 Hình 3.2.2.Sơ đồ tạo tín hiệu điều chế sin PWM 46 Hình 3.2.3.Các dạng sóng điều chế PWM: (a)dạng sóng PD, (b)dạng sóngPOD 47 Hình 3.2.4.Dạng sóng điều chế, kỹ thuật Sin PWM 48 Hình 3.2.5.Dạng sóng điện áp, dòng điện của bộ nghịch lưu NPC 3 pha 3 bậc SPWM 49 Hình 3.2.6. Điện áp common mode điều chế SPWM 50 Hình 3.2.7.Dạng sóng điều khiển theo phương pháp SFO-PWM 51 Hình 3.2.8.Sơ đồ Simulink mô phỏng điều chế SFO-PWM 52 Hình 3.2.9.Dạng sóng mô phỏng nghịch lưu 3 bậc SFO-PWM, sóng mang PD 52 Hình 3.2.10. Điện áp CMV nghịch lưu 3pha 3 bậc SFO-PWM, sóng mang PD 53
  20. S K L 0 0 2 1 5 4