Nghiên Cứu Bộ Nghịch Lưu Ba Pha Năm Bậc NPC

LỜI CAM ĐOAN

LỜI CẢM TẠ

TÓM TẮT LUẬN VĂN

1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan chung về lĩnh vực nghiên cứu

1.2. Các kết quả trong và ngoài nước đã công bố

1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước

1.4. Tình hình nghiên cứu ngoài nước

1.5. Tính cấp thiết của đề tài, ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

1.6. Mục đích của đề tài

1.7. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài

1.8. Phương pháp nghiên cứu

1.9. Điểm mới của đề tài

1.10. Giá trị thực tiễn của đề tài

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT

2.1. Tổng quan về nghịch lưu đa bậc

2.2. Các cấu trúc bộ nghịch lưu đa bậc

2.2.1. Cấu trúc bộ nghịch lưu NPC (Neutral Point Clamped)

2.2.2. Cấu trúc bộ nghịch lưu kẹp tụ (Flying capacitor inverter)

2.2.3. Cấu trúc bộ nghịch lưu áp dạng cascade

2.2.4. Cấu trúc bộ nghịch lưu áp dạng H-NPC

2.3. Kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) nghịch lưu 3 pha 5 bậc H-NPC

2.3.1. Phương pháp điều chế độ rộng xung Sin PWM

2.3.2. Phương pháp điều chế độ rộng xung cải biến (MSPWM: Modified SPWM)

2.3.3. Phương pháp điều chế vector không gian

2.3.3.1. Khái niệm vector không gian

2.3.3.2. Vector không gian của bộ nghịch lưu áp đa bậc

2.3.3.3. Nguyên lý điều chế vector không gian của bộ nghịch lưu áp đa bậc

3. CHƯƠNG 3: KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ SÓNG MANG VÀ KẾT QUẢ MÔ PHỎNG CỦA BỘ NGHỊCH BA PHA NĂM BẬC H-NPC

3.1. Nguyên lý bộ nghịch lưu ba pha năm bậc H-NPC

3.2. Kỹ thuật điều khiển bộ nghịch lưu ba pha 5 bậc H-NPC

3.2.1. Kỹ thuật PWM dùng sóng mang

3.2.1.1. Tổng quan kỹ thuật PWM dùng sóng mang

3.2.1.2. Kỹ thuật PWM dùng nhiều sóng mang

3.2.3. Phương pháp PWM đề xuất

3.3. Mô phỏng giải thuật đề xuất trên bộ nghịch lưu ba pha năm bậc H-NPC

3.3.1. Thông số mô phỏng

3.3.2. Mô hình mô phỏng

3.3.3. Chức năng các khối trong mô hình

3.3.3.1. Khối tạo sóng sin

3.3.3.2. Khối sóng mang

3.3.3.3. Khối xung kích

3.3.4. Kết quả mô phỏng

3.3.4.1. Phân tích FFT

3.3.4.2. Bảng phân tích FFT áp tải với các chỉ số điều chế

3.3.4.2.1. Phân tích FFT áp tải

3.3.4.2.2. So sánh phương pháp đề xuất với các phương pháp đã công bố ở Việt Nam

4. CHƯƠNG 4: XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM VÀ KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

4.1. Sơ đồ tổng thể mô hình thực nghiệm

4.2. Mô tả chi tiết mô hình thực nghiệm

4.2.1. Mạch động lực

4.2.2. Mạch điều khiển

4.2.3. Tổng thể mô hình thực nghiệm

4.3. Mô tả mô hình thực nghiệm bằng kỹ thuật lập trình nhúng

4.3.1. Sơ đồ tín hiệu hệ thống lập trình nhúng

4.3.2. Mô hình lập trình nhúng trên Matlab/Simulink

4.4. Kết quả thực nghiệm và mô phỏng

4.4.1. Kết quả xung kích

4.4.2. Điện áp pha tâm nguồn

4.4.3. Điện áp pha tâm tải

4.4.3.1. Điện áp tải với chỉ số điều chế m =1, tải R-L , R = 82Ω và L = 50mH

4.4.3.2. Phân tích FFT điện áp pha tâm tải

4.4.4. Đặc tuyến điều khiển áp tải và dòng điện tải theo chỉ số điều chế m

4.4.5. So sánh THD giữa mô phỏng và thực nghiệm

4.4.6. So sánh THDu giải thuật đề xuất với các kết quả đã công bố ở Việt Nam

5. CHƯƠNG 5: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI

5.1. Những kết quả đạt được

5.2. Hướng phát triển của đề tài

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Tổng quan về Nghiên Cứu Bộ Nghịch Lưu Ba Pha Năm Bậc NPC

Nghiên cứu bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC là một lĩnh vực quan trọng trong công nghệ điện tử công suất. Bộ nghịch lưu này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn giảm thiểu các vấn đề liên quan đến méo hài và điện áp common mode. Việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp điều chế mới cho bộ nghịch lưu này đang trở thành xu hướng trong ngành công nghiệp điện.

1.1. Tình hình nghiên cứu bộ nghịch lưu trong nước

Nhiều nghiên cứu trong nước đã chỉ ra rằng bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC có khả năng cải thiện đáng kể hiệu suất so với các cấu hình truyền thống. Các tác giả như Bùi Thanh Hiếu đã thực hiện mô phỏng và thực nghiệm với kết quả khả quan.

1.2. Tình hình nghiên cứu bộ nghịch lưu quốc tế

Nghiên cứu quốc tế về bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC đã cho thấy nhiều cải tiến trong việc giảm thiểu tần số chuyển mạch và méo hài. Các bài báo như 'A Novel Switching Sequence Design' đã đề xuất các phương pháp điều chế tiên tiến.

II. Vấn đề và Thách thức trong Nghiên Cứu Bộ Nghịch Lưu

Mặc dù bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC mang lại nhiều lợi ích, nhưng vẫn tồn tại một số thách thức cần giải quyết. Các vấn đề như độ méo hài cao và điện áp common mode lớn vẫn là những trở ngại lớn trong việc ứng dụng thực tiễn.

2.1. Độ méo hài và ảnh hưởng đến hiệu suất

Độ méo hài tổng (THD) cao có thể ảnh hưởng đến chất lượng điện năng. Việc nghiên cứu các phương pháp điều chế mới nhằm giảm thiểu THD là rất cần thiết.

2.2. Điện áp common mode và giải pháp

Điện áp common mode cao có thể gây ra các vấn đề về an toàn và hiệu suất. Cần có các giải pháp kỹ thuật để giảm thiểu vấn đề này trong thiết kế bộ nghịch lưu.

III. Phương pháp Nghiên Cứu Bộ Nghịch Lưu Ba Pha Năm Bậc NPC

Phương pháp nghiên cứu bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC bao gồm việc áp dụng các kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) và điều chế vector không gian. Những phương pháp này giúp tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu số lần chuyển mạch.

3.1. Kỹ thuật điều chế PWM cho bộ nghịch lưu

Kỹ thuật PWM giúp điều khiển chính xác các khóa công suất trong bộ nghịch lưu, từ đó cải thiện hiệu suất và giảm thiểu méo hài.

3.2. Kỹ thuật điều chế vector không gian

Điều chế vector không gian là một phương pháp tiên tiến giúp tối ưu hóa điện áp đầu ra và giảm thiểu số lần chuyển mạch trong bộ nghịch lưu.

IV. Ứng dụng Thực Tiễn của Bộ Nghịch Lưu Ba Pha Năm Bậc NPC

Bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC có nhiều ứng dụng trong công nghiệp, đặc biệt trong các hệ thống truyền động điện và năng lượng tái tạo. Việc áp dụng công nghệ này giúp nâng cao hiệu suất và giảm thiểu chi phí vận hành.

4.1. Ứng dụng trong hệ thống truyền động điện

Bộ nghịch lưu này được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền động điện, giúp cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống.

4.2. Ứng dụng trong năng lượng tái tạo

Bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC cũng được ứng dụng trong các hệ thống năng lượng tái tạo, như năng lượng mặt trời và gió, giúp tối ưu hóa việc chuyển đổi năng lượng.

V. Kết luận và Hướng Phát Triển Nghiên Cứu

Nghiên cứu bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC đã chỉ ra nhiều tiềm năng trong việc cải thiện hiệu suất và giảm thiểu các vấn đề liên quan đến điện áp và méo hài. Hướng phát triển tiếp theo cần tập trung vào việc tối ưu hóa các phương pháp điều chế và ứng dụng thực tiễn.

5.1. Kết luận về hiệu suất bộ nghịch lưu

Kết quả nghiên cứu cho thấy bộ nghịch lưu ba pha năm bậc NPC có hiệu suất cao hơn so với các cấu hình truyền thống.

5.2. Hướng phát triển trong tương lai

Cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp điều chế mới để tối ưu hóa hiệu suất và giảm thiểu các vấn đề hiện tại.

Luận Văn Thạc Sĩ Nghiên Cứu Bộ Nghịch Lưu Ba Pha Năm Bậc NPC