CHƯƠNG 1 BỘ NGHỊCH LƯU ĐA BẬC DẠNG KẸP ĐA BẬC – MLC2 VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ nghịch lưu đa bậc dạng kẹp đa bậc – MLC2. Cấu tạo bộ nghịch lưu đa bậc dạng kẹp đa bậc – MLC2. Vai trò của từng cụm linh kiện.
Nguyên lý hoạt động. Bộ nghịch lưu 5 bậc dạng kẹp đa bậc - MLC2 5 bậc. Phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu đa bậc dạng kẹp đa bậc – MLC2. Phương pháp điều khiển tổng quát.
Phương pháp điều khiển cho bộ nghịc lưu MLC2 5 bậc. 7 CHƯƠNG 2 DẠNG TỔNG QUÁT CỦA BỘ NGHỊCH LƯU ĐA BẬC DẠNG KẸP ĐA BẬC – MLC2. Hai cấu trúc tổng quát của bộ nghịch lưu MLC2 nhiều pha. Các khóa kẹp điện áp đa bậc sử dụng riêng cho từng pha.
Các khóa kẹp điện áp đa bậc dùng chung cho các pha. Cấu hình tối ưu cho bộ nghịch lưu MLC2. Tối thiểu linh kiện sử dụng. Đơn giản nguyên lý điều khiển.
Định hướng tối ưu cấu hình cho bộ nghịch lưu MLC2. 16 CHƯƠNG 3 GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN BỘ NGHỊCH LƯU MLC2 5 BẬC. Cơ sở lý thuyết của phương pháp điều khiển điều rộng xung véctơ không gian – SVPWM. Sơ lược về phương pháp điều rộng xung véctơ không gian.
Giải thuật điều khiển điều rộng xung véctơ không gian cho bộ nghịch lưu đa bậc. Phương pháp điều rộng xung véctơ không gian điều khiển bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc. Cấu tạo bộ nghịch lưu MLC2 năm bậc. Chuyển đổi véctơ không gian và xác định các véctơ điều chế trực tiếp từ bộ nghịch lưu MLC2.
Chuyển đổi véctơ từ hệ trục αβ sang hệ hai pha không vuông góc trục kl. Tính toán tìm 3 véctơ không gian điện áp gần với điện áp Vref ( k , l ) nhất và tính toán tỉ lệ duy trì 3 véctơ không gian điện áp này d0, d1, d2. Chọn tổ hợp đóng, ngắt các khóa phù hợp để tạo ra 3 véctơ không gian với thời gian duy trì tìm được ở bước trên. 34 CHƯƠNG 4 MÔ PHỎNG BỘ NGHỊCH LƯU MLC2 5 BẬC.
Mô hình mô phỏng. Vai trò của các thành phần trong mô hình mô phỏng. Kết quả mô phỏng. Khảo sát sự thay đổi điện áp, đòng điện trên tỉ lệ điều biên m.
Khảo sát kết quả ngõ ra trên sự thay đổi tần số. 67 CHƯƠNG 5 ỨNG DỤNG BỘ NGHỊCH LƯU MLC2. Giới thiệu mô hình ứng dụng. Mô hình pin năng lượng mặt trời.
Bộ BuckBoost IncCond MPPT. Mô hình bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc. Bộ lọc dòng điện của bộ nghịch lưu. Hệ thống nguồn xoay chiều ba pha.
Mô hình điều khiển bộ nghịch lưu. Mô phỏng ứng dụng bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc cho nguồn pin năng lượng mặt trời. Điều kiện ánh sáng tốt, nhiệt độ 250C, tải R. Điều kiện nhiệt độ không đổi, bức xạ ánh sáng thay đổi đột ngột, tải R.
Điều kiện ánh sáng tốt, nhiệt độ 330C, tải R. Điều kiện nhiệt độ 330C, bức xạ ánh thay đổi đột ngột, tải R. Điều kiện ánh sáng tốt, nhiệt độ không đổi, tải RL. Thay đổi điện áp trên tụ cấp nguồn cho bộ nghịch lưu Vdc = 600V.
Điều chỉnh cung bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc cung cấp công suất phản kháng. 105 CHƯƠNG 6 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ. Ưu điểm và nhược điểm. So sánh với bộ nghịch lưu 5 bậc dạng kẹp diode.
So sánh với bộ nghịch lưu 3 bậc dạng kẹp diode. Hạn chế và kiến nghị phát triển. Tìm cấu hình tối ưu cho bộ nghịch lưu. Giải thuật điều khiển bộ nghịch lưu MLC2.
Tăng số bậc của bộ nghịch lưu. Thực hiện mô hình thực tế. 114 TÀI LIỆU THAM KHẢO. 115 LÝ LỊCH TRÍCH NGANG.
117 - vii - PHỤ LỤC HÌNH Hình 1.1 Nguyên lý cấu tạo bộ nghịch lưu đa bậc dạng MLC2 .2 Sơ đồ nguyên lý bộ nghịch lưu 5 bậc dạng kẹp đa bậc .3 Cấu trúc bộ nghịch lưu MLC2 năm bậc với phần kẹp điện áp đa bậc dùng chung (common clamping) .4 Các vectơ không gian điều chế trực tiếp của bộ nghịch lưu MLC2 ở sector thứ nhất .5 Các vectơ không gian điều chế trực tiếp và tổng hợp của bộ nghịch lưu MLC2 ở sector thứ nhất .1 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo bộ nghịch lưu đa bậc dạng kẹp đa bậc với các khóa kẹp điện áp đa bậc dùng riêng cho từng pha .2 Sơ đồ nguyên lý cấu tạo bộ nghịch lưu đa bậc dạng kẹp đa bậc với các khóa kẹp điện áp đa bậc dùng chung .3 Sơ đồ nguyên lý bộ nghịch lưu đa bậc dạng kẹp diode truyền thống và kiểu MLC2 trên một pha .4 Bộ nghịch lưu MLC2 6 bậc với 1 MCU 4 bậc và PL 3 bậc và các véctơ tổng hợp trực tiếp .5 Bộ nghịch lưu MLC2 6 bậc với 2 MCU 2 bậc và PL 4 bậc và các véctơ tổng hợp trực tiếp .1 Véctơ không gian cần điều chế di chuyển liên tục theo một đường trong vùng véctơ điện áp nghịch lưu .2 Vùng điện áp điều chế của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .3 Véctơ Vref trong hệ tọa độ không vuông góc k,l .4 Tỉ lệ duy trì đóng, các véctơ tổng hợp nên véctơ yêu cầu ở tam giác [m,n]1 .5 Tỉ lệ duy trì đóng, các véctơ tổng hợp nên véctơ yêu cầu ở tam giác [m,n]2 .6 Cấu trúc bộ nghịch lưu MLC2 năm bậc .7 Vùng điện áp điều chế của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .8 Các vectơ không gian điều chế trực tiếp và tổng hợp của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc ở sector thứ nhất .9 Trạng thái các khóa đóng ngắt để tổng hợp nên véctơ Vref .10 Trạng thái các khóa trong bộ MLC2 5 bậc bằng phương pháp SVPWM .11 Cách tạo ra trạng thái đóng ngắt yêu cầu cho khóa Sd2 .1 Mô hình mô phỏng bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .2 Phần giải thuật điều khiển tạo xung kích cho các khóa của bộ nghịch lưu MLC2.3 Mô hình xác định sector, reg và tỉ lệ duy trì thời gian điều chế các véctơ cơ bản .4 tính toán giá trị góc cho phần điều khiển điện áp .5 Mô hình xác định tỉ lệ duy trì thời gian đóng của các khóa của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .6 Mô hình tạo sóng tam giác .7 Mô hình tạo trạng thái điều khiển tất cả các khóa của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .8 Nguyên lý tạo xung điều khiển các khóa khi so sánh tỉ số duy trì thời gian đóng với sóng tam giác .9 Mô hình mạch công suất bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .10 Nguồn DC cấp cho bộ nghịch lưu .11 Mô hình kết nối các linh kiện công suất và tín hiệu điều khiển trong bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc.12 Điện áp pha tâm nguồn ba pha của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi m = 1 .13 Điện áp dây trên ba pha của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .14 Điện áp pha trên ba pha của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .15 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi tải R=100Ω .16 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi tải R=100Ω, L = 50 mH, m = 1 .17 Phân tích Fourier dạng sóng điện áp pha điều chế từ bộ MLC2 5 bậc 57 Hình 4.18 Dạng sóng điện áp pha tâm nguồn ba pha của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .19 Điện áp trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc.20 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi tải R = 100Ω, L = 50mH, m = 0,9 .21 Điện áp trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc.22 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi tải R = 100Ω, L = 50mH, m = 0,7 .23 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc tải R=100Ω, L = 50mH .24 Vùng điện áp điều chế và các sector, reg của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc .25 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc tải R=100Ω, L = 50mH, m = 0,1 .26 Đồ thị thể hiện mối quan hệ giữa trị điện áp hiệu dụng và tỉ lệ điều biên m .27 Đồ thị biểu hiện mối quan hệ giữa tỉ số hệ số méo dạng toàn phần THD với tỉ lệ điều biên m .28 Mối quan hệ giữa tỉ lệ hài bậc ba trên hài cơ bản với tỉ lệ điều biên m .29 Điện áp pha tâm nguồn ba pha của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi f = 60Hz .30 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi R = 100Ω, L = 50mH với f = 60Hz .31 Điện áp pha trên ba pha của bộ nghịch lưu MLC2 với f = 60Hz.32 Kết quả phân tích Fourier điện áp pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc với f =60Hz.33 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi R = 100Ω, L = 50mH với f = 40Hz .34 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi R = 100Ω, L = 50mH với f = 25Hz .35 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi R = 100Ω, L = 50mH với f = 10Hz .36 Kết quả phân tích Fourier điện áp pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc với f=10Hz .37 Mô hình điều khiển bộ nghịch lưu theo nguyên lý V/f .38 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi R = 100Ω, L = 50mH với f = 45Hz .39 Điện áp pha trên ba pha của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc với f = 45Hz72 Hình 4.40 Kết quả phân tích Fourier điện áp pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc với f=45Hz .41 Điện áp và dòng điện trên pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc khi R = 100Ω, L = 50mH với f = 45Hz .42 Kết quả phân tích Fourier điện áp pha a của bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc với f=45Hz .1 Mô hình ứng dụng năng lượng mặt trời kết lưới sử dụng bộ nghịch lưu 2 bậc .2 Mô hình ứng dụng năng lượng mặt trời kết lưới xoay chiều sử dụng bộ nghịch lưu MLC2 5 bậc từ nguôn pin năng lượng mặt trời .3 Các tấm pin năng lượng mặt trời đang hoạt động .4 Mô hình nguồn pin năng lượng mặt trời .
