4. PHÖÔNG PHAÙP ÑIEÀU CHEÁ ÑOÄ ROÄNG XUNG TOÁI ÖU (OPTIMUM PWM)

Aû nh hö ô û ng cuû a moä t soá soù ng haø i baä c thaá p chö ù a trong aù p ra coù theå khö û boû hoaë c haï n cheá baè ng phö ô ng phaù p ñ ieà u cheá ñ oä roä ng xung toá i ö u. Giaû n ñ oà kí ch ñ où ng caù c coâ ng taé c ñ ö ô ï c thieá t laä p treâ n cô sô û phaâ n tí ch haø m toá i ö u theo caù c bieá n laø goù c kí ch ñ où ng caù c linh kieä n.

Trong trö ô ø ng hô ï p haø m toá i ö u ñ ö ô ï c thö ï c hieä n baè ng caù ch trieä t tieâ u moä t soá soù ng haø i baä c cao, phö ô ng phaù p treâ n ñ ö ô ï c goï i laø phö ô ng phaù p trieä t tieâ u caù c soù ng haø i choï n loï c (Selective Harmonic Elimination- SHE).

Bieâ n ñ oä caù c soù ng haø i coù theå xaù c ñ ò nh qua khai trieå n chuoã i Fourier daï ng soù ng aù p ra:

U = U (α , α ...., α )

U3=U3(α 1, α 2,..., α n) (5. 60)

U2k+1=U2k+1(α 1, α 2,..., α n)

Vô ù i SHE, giaû n ñ oà kí ch ñ où ng ñ ö ô ï c choï n seõ khö û boû (n -1) soù ng haø i baä c cao vaø ñ ieà u khieå n soù ng haø i cô baû n, haø m toá i ö u quan heä giö õ a caù c goù c α 1, α 2,..., α n ñ ö ô ï c bieå u dieã n qua heä n phö ô ng trì nh sau:

Giaû i heä caù c phö ô ng trì nh xaù c ñ ò nh goù c kí ch α 1, α 2,..., α n ta seõ thieá t laä p ñ ö ô ï c giaû n ñ oà kí ch ñ où ng caù c coâ ng taé c.

Neá u daï ng ñ ieä n aù p taû i laø haø m leû, heä soá bk trong phaâ n tí ch chuoã i Fourier seõ trieä t tieâ u vaø ta coù:

Phaï m vi ñ ieà u khieå n ñ ieä n aù p cuû a phö ô ng phaù p SHE:

Trong phaï m vi ñ ieà u khieå n PWM tuyeá n tí nh (m< 0. 907), phuï thuoä c vaø o soá laà n chuyeå n maï ch cuû a linh kieä n, nghieä m heä phö ô ng trì nh (5. 61) luoâ n toà n taï i vaø phö ô ng phaù p SHE cho pheù p thö ï c hieä n trieä t tieâ u soù ng haø i vô ù i soá laà n ñ où ng ngaé t toá i thieå u.

Khi taê ng chæ soá ñ ieà u cheá bieâ n ñ oä lô ù n hô n giaù trò 0, 907 (m> 0. 907), phö ô ng phaù p SHE chuyeå n sang phaï m vi ñ ieà u khieå n ñ ieà u cheá mô û roä ng (quaù ñ ieà u cheá ). Nghieä m cuû a heä phö ô ng trì nh (5. 61) khoâ ng theå luoâ n luoâ n toà n taï i vô ù i yeâ u caà u trieä t tieâ u caù c soù ng haø i cho trö ô ù c. Do ñ où,

vô ù i yeâ u caà u trieä t tieâ u moä t soá soù ng haø i choï n loï c, toà n taï i moä t giô ù i haï n toá i ñ a cuû a chæ soá ñ ieà u cheá mmax tö ô ng ö ù ng. Ñ oà thò treâ n hì nh H5. 14 minh hoï a quan heä giö õ a chæ soá ñ ieà u cheá cö ï c ñ aï i ñ aï t ñ ö ô ï c theo SHE vaø soá soù ng haø i (n) ñ ö ô ï c trieä t tieâ u keø m theo.

Taï i giaù trò m=1, caù c thaø nh phaà n soù ng haø i toà n taï i ñ aà y ñ uû nhö cuû a trö ô ø ng hô ï p ñ ieà u khieå n theo phö ô ng phaù p ñ ieà u khieå n saù u bö ô ù c.

Ví duï 5. 1: Thieá t laä p heä phö ô ng trì nh lö ô ï ng giaù c ñ eå tì m nghieä m laø caù c goù c chuyeå n maï ch ñ eå ñ ieà u khieå n bieâ n ñ oä soù ng haø i cô baû n vaø khö û boû 4 soù ng haø i baä c 5, 7, 11 vaø 13. Xaù c ñ ò nh giaù trò cuï theå caù c goù c chuyeå n maï ch khi chæ soá ñ ieà u cheá m=0. 8.

Giaû i:

Ta caà n thö ï c hieä n 5 laà n chuyeå n maï ch (n=5) trong ¼ chu kyø aù p ra. Heä phö ô ng trì nh xaù c ñ ò nh goù c chuyeå n maï ch seõ laø:

Vô ù i m=0. 8, sö û duï ng phö ô ng phaù p Newton-Raphson vaø giaû i heä phö ô ng trì nh treâ n baè ng

maù y tí nh, ta thu ñ ö ô ï c heä nghieä m sau:

5. PHƯ Ơ NG PHÁ P Đ IỀ U CHẾ Đ Ộ RỘ NG XUNG KHÔ NG BIẾ N

Sơ đ ồ mạ ch:

Nguyê n lý : Phư ơ ng phá p thự c hiệ n dự a và o kỹ thuậ t analog. Giả n đ ồ kí ch đ ó ng cô ng tắ c bộ nghị ch lư u dự a trê n cơ sơ so sá nh 2 tí n hiệ u cơ bả n:

Só ng mang u_p (carrier signal) tầ n số cao.

Só ng đ iề u khiể n u_r (reference signal) hoặ c só ng đ iề u chế (modulating signal) dạ ng sin. Ví dụ : cô ng tắ c lẽ sẽ đ ư ợ c kí ch đ ó ng khi só ng đ iề u khiể n lớ n hơ n só ng mang (u_r> u _p). Trong trư ờ ng hợ p cò n lạ i, cô ng tắ c chẵ n sẽ đ ư ợ c kí ch đ ó ng.

Só ng mang up có thể ở dạ ng tam giá c. Tầ n số só ng mang cà ng cao, lư ợ ng só ng hà i bậ c cao bị khử bớ t cà ng nhiề u. Tuy nhiê n, tầ n số đ ó ng cắ t cao là m cho tổ n hao phá t sinh do quá trì nh đ ó ng ngắ t cá c cô ng tắ c tă ng theo. Ngoà i ra, cá c linh kiệ n đ ò i hỏ i có thờ i gian đ ó ng ton và thờ i gian mở toff nhấ t đ ị nh. Cá c yế u tố nà y là m hạ n chế việ c chọ n tầ n số só ng mang.

Só ng đ iề u khiể n ủ mang thô ng tin về đ ộ lớ n trị hiệ u dụ ng và tầ n số só ng hà i cơ bả n củ a đ iệ n á p ở ngõ ra. Trư ờ ng hợ p bộ nghị ch lư u á p ba pha, 3 só ng đ iề u khiể n củ a 3 pha phả i đ ư ợ c tạ o lệ ch nhau về pha 1/3 chu kỳ củ a nó. Trong trư ờ ng hợ p bộ nghị ch lư u á p 1 pha, ta cầ n tạ o 2 dạ ng só ng đ iề u khiể n lệ ch pha nhau ½ chu kỳ (tứ c là chú ng ngư ợ c pha nhau). Đ ể đ ơ n giả n mạ ch kí ch hơ n nữ a, ta có thể sử dụ ng mộ t só ng đ iề u khiể n duy nhấ t đ ể kí ch đ ó ng, ví dụ : cặ p cô ng tắ c (s₁s₄) đ ư ợ c kí ch đ ó ng theo quan hệ củ a só ng đ iề u khiể n và só ng mang, cò n cặ p (s₃s₂) đ ư ợ c kí ch đ ó ng ngư ợ c lạ i vớ i chú ng. Lú c đ ó hì nh thà nh trạ ng thá i kí ch đ ó ng (S₁S₂) hoặ c (S₃S₄).

Gọ i mf là tỉ số đ iề u chế tầ n số (frequency modulation ratio):

Việ c tă ng giá trị mf sẽ dẫ n đ ế n việ c tă ng giá trị tầ n số cá c só ng hà i xuấ t hiệ n. Đ iể m bấ t lợ i củ a việ c tă ng tầ n số só ng mang là vấ n đ ề tổ n hao đ ó ng ngắ t lớ n.

Tư ơ ng tự, gọ i ma là tỉ số đ iề u chế biê n đ ộ (Amplitude modulation ratio):

Nế u m_a 1 (biê n đ ộ só ng sin nhỏ hơ n biê n đ ộ só ng mang) thì quan hệ giữ a biê n đ ộ thà nh phầ n cơ bả n củ a á p ra và á p đ iề u khiể n là tuyế n tí nh.

Đ ố i vớ i bộ nghị ch lư u á p 1 pha, biê n đ ộ só ng hà i cơ bả n U _t(1)m = m_a. U/2

Khi giá trị m_a> 1, biê n đ ộ tí n hiệ u đ iề u chế lớ n hơ n biê n đ ộ só ng mang thì biê n đ ộ hà i cơ bả n đ iệ n á p ra tă ng khô ng tuyế n tí nh theo biế n ma. Lú c nà y, bắ t đ ầ u xuấ t hiệ n lư ợ ng só ng hà i bậ c cao tă ng dầ n cho đ ế n khi đ ạ t mứ c giớ i hạ n cho bở i phư ơ ng phá p 6 bư ớ c. Trư ờ ng hợ p nà y cò n đ ư ợ c gọ i là quá đ iề u chế (overmodulation) hoặ c đ iề u chế mở rộ ng.

Trong trư ờ ng hợ p bộ nghị ch lư u á p ba pha, cá c thà nh phầ n só ng hà i bậ c cao sẽ đ ư ợ c giả m đ ế n cự c tiể u nế u giá trị m_f đ ư ợ c chọ n bằ ng số lẻ bộ i ba …

Nế u đ ể ý đ ế n hệ thứ c tí nh chỉ số đ iề u chế, ta thấ y phư ơ ng phá p SPWM đ ạ t đ ư ợ c chỉ số lớ n nhấ t trong vù ng tuyế n tí nh khi biê n đ ộ só ng đ iề u chế bằ ng biê n đ ộ só ng mang. Lú c đ ó, ta có :

Phâ n tí ch só ng hà i:

Việ c đ á nh giá chấ t lư ợ ng só ng hà i xuấ t hiệ n trong đ iệ n á p tả i có thể đ ư ợ c thự c hiệ n bằ ng phâ n tí ch chuỗ i Fourier. Ở đ â y, chu kì lấ y phâ n tí ch Fourier đ ư ợ c chia thà nh nhiề u khoả ng nhỏ, vớ i cậ n lấ y tí ch phâ n củ a từ ng khoả ng đ ư ợ c xá c đ ị nh từ cá c giao đ iể m củ a só ng đ iề u hiể n và só ng mang dạ ng tam giá c.

⇐ Предыдущая 12 13 14 15 161718 19 20 21 Следующая ⇒