Luận Văn Thạc Sĩ Về Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Với Hệ Chính Lưu Nghịch Lưu

Đề tài khảo sát điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ bằng hệ thống lưu nghịch lưu sử dụng card với dữ liệu thực nghiệm, giải pháp cụ thể cho bài

• Tác giả: Nguyen Duc Hieu
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyen Van Nho
• Trường học: Đại học Quốc gia TP.Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Thiết bị, Mạng và Nhà máy điện
• Đề tài: Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Bằng Hệ Thống Lưu Nghịch Lưu Sử Dụng Card dSPACE 1104
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: TP. Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• BẢNG KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
• TÓM TẮT NỘI DUNG LUẬN VĂN
• 1. Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ VÀ PHÉP BIẾN ĐỔI HỆ TRỤC TỌA ĐỘ
• 1.1. Tầm quan trọng của động cơ không đồng bộ trong hệ thống truyền động điện
• 1.2. Cấu tạo và đặc điểm của động cơ không đồng bộ
• 1.3. Sơ đồ mạch điện tương đương động cơ không đồng bộ
• 1.4. Phép biến đổi hệ trục tọa độ trong mô hình hóa động cơ không đồng bộ
• 1.4.1. Hệ trục abc
• 1.4.2. Hệ trục tĩnh αβ và phép chuyển đổi hệ trục abc sang hệ trục αβ
• 1.4.3. Hệ trục quay dq và phép chuyển đổi hệ trục abc sang hệ trục dq
• 1.4.4. Phép chuyển đổi hệ trục abc sang hệ trục dq
• 1.5. Mô tả các phương trình ĐCKĐB trong hệ tọa độ đứng yên Stator (hệ tọa độ αβ)
• 1.6. Mô tả các phương trình ĐCKĐB trong hệ tọa độ quay rotor (hệ tọa độ dq)
• 2. Chương 2: MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ KĐB TRONG MATLAB/SIMULINK
• 2.1. Mô hình động cơ KĐB trong hệ trục dq
• 2.2. Mô phỏng động cơ KĐB lý tưởng khởi động trực tiếp từ nguồn 3 pha
• 3. Chương 3: CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
• 3.1. Giới thiệu chung về cấu trúc của bộ biến tần
• 3.2. Bộ chỉnh lưu
• 3.2.1. Nguyên lý hoạt động của bộ chỉnh lưu điều rộng xung 1 pha
• 3.2.2. Nguyên lý hoạt động của bộ chỉnh lưu điều rộng xung 3 pha
• 3.3. Bộ nghịch lưu
• 3.3.1. Giới thiệu bộ nghịch lưu áp
• 3.3.2. Phân tích bộ nghịch lưu áp 3 pha
• 3.3.3. Các kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM (Pulse Width Modulation)
• 3.3.3.1. Kỹ thuật điều chế sóng mang (Carrier Based Pulse Width Modulation)
• 3.3.3.2. Kỹ thuật điều chế theo dòng điện đặt (Hysteresis Current Control)
• 3.3.3.3. Kỹ thuật điều chế véc tơ không gian (Space Vector Pulse Width Modulation)
• 3.4. Các phương pháp điều khiển động cơ KĐB với bộ nghịch lưu 2 bậc
• 3.4.1. Phương pháp điều khiển định hướng tựa theo véctơ từ thông (FOC)
• 3.4.1.1. Nguyên lý điều khiển định hướng tựa theo véctơ từ thông
• 3.4.1.2. Điều khiển định hướng theo véctơ từ thông rotor
• 3.4.1.2.1. Sơ đồ điều khiển định hướng theo vector từ thông rotor trực tiếp
• 3.4.1.2.2. Sơ đồ điều khiển định hướng theo vectơ từ thông rotor gián tiếp
• 3.4.2. Phương pháp điều khiển trực tiếp moment (DTC)
• 4. Chương 4: MÔ HÌNH ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ TRÊN MATLAB/SIMULINK VÀ CARD dSPACE 1104
• 4.1. Hệ thống điều khiển tốc độ động cơ KĐB được cấp nguồn bởi bộ chỉnh lưu/nghịch lưu điều rộng xung
• 4.2. Mô tả mô hình trên Matlab/Simulink
• 4.2.1. Bộ chỉnh lưu
• 4.3. Mô tả mô hình điều khiển phần cứng
• 4.3.1. Phân tích sơ đồ mạch
• 4.3.2. Mô hình điều khiển phần cứng
• 5. Chương 5: MÔ PHỎNG ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KĐB ĐƯỢC CẤP NGUỒN BỞI HỆ CHỈNH LƯU - NGHỊCH LƯU ĐIỀU RỘNG XUNG (PWM)
• 5.1. Mô hình và thông số hệ thống
• 5.1.1. Mô hình sử dụng bộ chỉnh lưu cầu diode
• 5.1.2. Mô hình sử dụng bộ chỉnh lưu điều rộng xung
• 5.2. Mô phỏng và so sánh kết quả
• 5.2.1. Điều khiển tốc độ động cơ khi động cơ chưa kéo tải
• 5.2.2. Điều khiển tốc độ động cơ khi động cơ kéo tải định mức
• 5.2.3. Điều khiển thay đổi tốc độ động cơ khi động cơ kéo tải định mức
• 5.2.4. Điều khiển ổn định tốc độ động cơ khi động cơ kéo tải thay đổi
• 5.2.5. Chế độ hãm tái sinh khi động cơ đảo chiều quay
• 5.2.6. Chế độ hãm tái sinh khi moment âm
• 5.3. Nhận xét và kết luận
• 6. Chương 6: THỰC NGHIỆM ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KĐB ĐƯỢC CẤP NGUỒN BỞI HỆ CHỈNH LƯU - NGHỊCH LƯU ĐIỀU RỘNG XUNG SỬ DỤNG CARD DS-1104
• 6.1. Mô tả thực nghiệm phần PWM Rectifier
• 6.1.1. Mô hình điều khiển
• 6.1.2. Kết quả thực nghiệm
• 6.2. Mô tả thực nghiệm phần PWM Inverter và điều khiển động cơ KĐB
• 6.2.1. Mô hình điều khiển có hồi tiếp dòng và hồi tiếp áp
• 6.2.1.1. Mô hình điều khiển
• 6.2.1.2. Kết quả thực nghiệm
• 6.2.2. Mô hình điều khiển có hồi tiếp dòng, không hồi tiếp áp
• 6.2.2.1. Mô hình điều khiển
• 6.2.2.2. Kết quả thực nghiệm
• 6.3. Thực nghiệm khi ghép nối 2 khối PWM Rectifier - PWM Inverter để điều khiển động cơ không đồng bộ
• 6.3.1. Mô hình điều khiển
• 6.3.2. Kết quả thực nghiệm
• 6.4. Thực nghiệm với bộ nguồn PWM Rectifier - PWM Inverter V/f để điều khiển động cơ KĐB
• 6.4.1. Mô hình điều khiển
• 6.4.2. Kết quả thực nghiệm
• 6.4.3. Mô hình điều khiển với bộ Diode Rectifier
• 6.4.3.1. Kết quả thực nghiệm
• 6.5. Kết quả phân tích dòng đầu vào pha a
• 7. Chương 7: ĐÁNH GIÁ, KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN ĐỀ TÀI
• 7.1. Đánh giá
• 7.2. Kết luận
• 7.3. Hướng phát triển đề tài
• TÀI LIỆU THAM KHẢO
• PHỤ LỤC: PHẦN CỨNG CHO MẠCH THỰC NGHIỆM
• appendix.1. Giới thiệu card dSPACE DS1104

Tóm tắt

I. Tổng quan về động cơ không đồng bộ và phép biến đổi hệ trục tọa độ

Động cơ không đồng bộ là một trong những thành phần quan trọng trong hệ thống truyền động điện. Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ có thể được thực hiện thông qua việc sử dụng các phương pháp điều khiển hiện đại. Động cơ này thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp, nơi mà yêu cầu về hiệu suất và độ tin cậy cao. Cấu tạo của động cơ không đồng bộ bao gồm hai phần chính: phần Stator và phần Rotor. Hệ thống điều khiển động cơ không đồng bộ yêu cầu một mô hình toán học chính xác để có thể điều chỉnh tốc độ một cách hiệu quả. Việc mô hình hóa giúp người kỹ sư hiểu rõ hơn về hành vi của động cơ dưới các điều kiện khác nhau và từ đó có thể áp dụng các phương pháp điều khiển phù hợp.

1.1. Tầm quan trọng của động cơ không đồng bộ trong hệ thống truyền động điện

Động cơ không đồng bộ chiếm khoảng 75-80% trong các hệ thống truyền động điện hiện nay. Sự lựa chọn động cơ này chủ yếu dựa trên tính đơn giản trong cấu tạo, độ tin cậy cao và chi phí bảo trì thấp. Động cơ không đồng bộ có khả năng hoạt động hiệu quả trong nhiều ứng dụng khác nhau, từ máy móc công nghiệp đến thiết bị dân dụng. Việc điều khiển tốc độ của động cơ không đồng bộ có thể được thực hiện thông qua các hệ thống điều khiển điện tử hiện đại, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng.

1.2. Sơ đồ mạch điện tương đương động cơ không đồng bộ

Mạch điện tương đương của động cơ không đồng bộ giúp phân tích các đặc tính điện và cơ của động cơ. Các phương trình điện áp và dòng điện trong mạch điện này được xây dựng dựa trên các thông số của động cơ. Việc hiểu rõ sơ đồ mạch điện giúp kỹ sư có thể thiết kế và điều chỉnh các hệ thống điều khiển một cách hiệu quả, từ đó cải thiện hiệu suất hoạt động của động cơ không đồng bộ.

II. Mô hình động cơ không đồng bộ trong MATLAB Simulink

Mô hình hóa động cơ không đồng bộ trong MATLAB/Simulink là một bước quan trọng trong việc phát triển hệ thống điều khiển. Card dSPACE 1104 được sử dụng để thực hiện các mô phỏng phức tạp, cho phép kiểm tra hiệu suất của các phương pháp điều khiển khác nhau. Việc xây dựng mô hình động cơ trong MATLAB/Simulink giúp người kỹ sư dễ dàng điều chỉnh các thông số và theo dõi các biến số quan trọng như tốc độ và mô men xoắn. Thông qua mô hình này, các kỹ thuật điều khiển như điều khiển định hướng từ thông (FOC) có thể được áp dụng để tối ưu hóa hiệu suất động cơ.

2.1. Mô hình động cơ KĐB trong hệ trục dq

Mô hình động cơ không đồng bộ trong hệ trục dq cho phép phân tích các đặc tính điện của động cơ một cách chính xác hơn. Các phương trình điện áp và dòng điện trong hệ trục dq giúp kỹ sư dễ dàng điều chỉnh và tối ưu hóa các tham số điều khiển. Mô hình này cũng cho phép áp dụng các kỹ thuật điều khiển hiện đại, giúp cải thiện độ chính xác và hiệu suất của hệ thống điều khiển.

2.2. Mô phỏng động cơ KĐB lý tưởng khởi động trực tiếp từ nguồn 3 pha

Mô phỏng động cơ KĐB khởi động trực tiếp từ nguồn 3 pha cho thấy cách thức hoạt động của động cơ trong điều kiện thực tế. Việc này không chỉ giúp kiểm tra tính đúng đắn của mô hình mà còn cung cấp thông tin quý giá về cách thức mà động cơ phản ứng với các thay đổi trong điều kiện tải. Kết quả từ mô phỏng này có thể được sử dụng để tối ưu hóa các chiến lược điều khiển và cải thiện hiệu suất của hệ thống.

III. Các phương pháp điều khiển động cơ không đồng bộ

Các phương pháp điều khiển động cơ không đồng bộ rất đa dạng, từ điều khiển định hướng từ thông đến điều khiển trực tiếp mô men. Hệ thống lưu nghịch lưu đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển động cơ, giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng. Việc áp dụng các kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) trong điều khiển động cơ không đồng bộ cho phép cải thiện độ chính xác trong việc điều chỉnh tốc độ và mô men xoắn. Các phương pháp này không chỉ giúp tăng cường hiệu suất mà còn giảm thiểu tổn thất năng lượng trong quá trình hoạt động.

3.1. Giới thiệu chung về cấu trúc của bộ biến tần

Bộ biến tần là một phần không thể thiếu trong hệ thống điều khiển động cơ không đồng bộ. Cấu trúc của bộ biến tần thường bao gồm các thành phần như bộ chỉnh lưu, bộ nghịch lưu và các mạch điều khiển. Việc hiểu rõ cấu trúc này giúp kỹ sư có thể thiết kế và tối ưu hóa hệ thống điều khiển một cách hiệu quả. Bộ biến tần không chỉ giúp điều chỉnh tốc độ động cơ mà còn cải thiện khả năng khởi động và dừng động cơ một cách mượt mà.

3.2. Nguyên lý hoạt động của bộ chỉnh lưu điều rộng xung

Bộ chỉnh lưu điều rộng xung hoạt động dựa trên nguyên lý điều khiển độ rộng xung để điều chỉnh điện áp đầu ra. Nguyên lý này cho phép điều chỉnh tốc độ động cơ một cách linh hoạt và hiệu quả. Việc điều chỉnh độ rộng xung giúp cải thiện khả năng điều khiển động cơ trong các điều kiện tải khác nhau, từ đó tối ưu hóa hiệu suất hoạt động. Các kỹ thuật điều chế sóng mang cũng được áp dụng để tăng cường hiệu suất và giảm thiểu tổn thất năng lượng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bức tranh toàn cảnh của ngành công nghiệp hiện đại, khoảng 75% đến 80% hệ thống truyền động điện vận hành ở dải tốc độ cố định, trong khi 20% đến 25% hệ thống còn lại đòi hỏi khả năng điều chỉnh linh hoạt và chính xác về mô-men lẫn vận tốc. Động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc luôn là lựa chọn hàng đầu, chiếm hơn 85% tổng số máy điện công nghiệp nhờ kết cấu bền vững, chi phí bảo trì thấp và giá thành chế tạo thấp hơn 30% đến 40% so với động cơ điện một chiều cùng công suất.

Tuy nhiên, động cơ không đồng bộ là đối tượng phi tuyến bậc cao với sự liên kết chặt chẽ giữa từ thông và mô-men. Khi khởi động trực tiếp từ lưới điện 50 Hz, dòng điện khởi động có thể vọt lố gấp 4.8 đến 5.2 lần dòng định mức, kèm theo mô-men giật gấp 3 đến 4 lần mô-men danh định, gây sụt áp lưới và hao mòn cơ khí nghiêm trọng. Bên cạnh đó, các bộ biến tần truyền thống sử dụng chỉnh lưu cầu diode chỉ cho phép năng lượng truyền một chiều, gây méo sóng hài dòng điện với chỉ số tổng độ biến dạng sóng hài dòng điện (THD) từ 35% đến 45%, đồng thời làm hệ số công suất giảm sâu xuống 0.20 khi non tải và làm tiêu tán lãng phí năng lượng hãm trên điện trở xả.

Nghiên cứu này được thực hiện nhằm xây dựng và hoàn thiện hệ thống điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ được cấp nguồn bởi bộ chỉnh lưu điều rộng xung và nghịch lưu áp hai bậc, tích hợp giải thuật điều khiển định hướng từ thông rotor (RFOC) và điều chế vector không gian (SVPWM) trên nền tảng phần cứng thời gian thực card dSPACE DS1104. Đề tài được triển khai trong thời gian 10 tháng (từ tháng 9/2010 đến tháng 7/2011) tại Phòng thí nghiệm Hệ thống Năng lượng, Trường Đại học Bách Khoa – Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh. Mục tiêu cụ thể là kiểm soát chính xác tốc độ quay định mức 314 rad/s (tương đương 1500 vòng/phút), duy trì hệ số công suất nguồn đạt mức tối ưu từ 0.98 đến 0.99, triệt tiêu sóng hài dòng vào xuống dưới 5% và thực hiện truyền công suất hai chiều hiệu quả ở chế độ hãm tái sinh.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên ba trụ cột lý thuyết cốt lõi trong kỹ thuật điều khiển truyền động điện:

Lý thuyết mô hình hóa máy điện xoay chiều thông qua các phép biến đổi hệ trục tọa độ không gian: Sử dụng phép biến đổi Clarke để chuyển đổi hệ phương trình điện áp, dòng điện ba pha tĩnh abc sang hệ tọa độ vuông góc tĩnh alpha-beta, kết hợp phép biến đổi Park để chuyển tiếp sang hệ tọa độ quay đồng bộ dq theo góc pha từ thông rotor. Mô hình này cho phép mô tả chính xác mối quan hệ động học giữa từ thông rotor, dòng điện stator và mô-men điện từ bằng hệ phương trình vi phân phi tuyến bậc cao.

Lý thuyết điều khiển định hướng từ thông rotor (RFOC - Rotor Field Oriented Control): Kế thừa nguyên lý do Haase và Blaschke phát triển từ giai đoạn 1968-1970. Phương pháp này thực hiện việc định hướng trục d của hệ tọa độ quay trùng với vector từ thông rotor, từ đó phân rã hoàn toàn việc điều khiển dòng stator thành hai thành phần độc lập: thành phần trục d chịu trách nhiệm tạo từ thông kích từ và thành phần trục q điều khiển trực tiếp mô-men điện từ, tương tự như cơ chế điều khiển độc lập của động cơ điện một chiều kích từ độc lập.

Lý thuyết điều chế độ rộng xung vector không gian (SVPWM): Tận dụng 8 vector điện áp trạng thái chuẩn (gồm 6 vector tích cực và 2 vector không) trên mặt phẳng không gian để tổng hợp vector điện áp tham chiếu. Kỹ thuật này giúp tăng biên độ điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu thêm 15.47% so với phương pháp điều chế độ rộng xung hình sin (SPWM) truyền thống, đồng thời tối ưu hóa quá trình đóng ngắt các khóa bán dẫn IGBT.

Các khái niệm then chốt xuyên suốt gồm: hệ số trượt rotor s, bộ chỉnh lưu điều khiển dòng điện nguồn áp (Voltage-Source Current-Controlled PWM Rectifier - VSCC), bộ nghịch lưu nguồn áp hai bậc (VSI), và thời gian chết đóng cắt (Dead-time).

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu và thông số thực nghiệm: Nghiên cứu thiết lập đối tượng khảo sát là động cơ không đồng bộ ba pha lồng sóc chuẩn công nghiệp có công suất định mức thử nghiệm với các thông số vật lý: điện trở stator Rs = 4.0 Ohm, điện trở rotor Rr = 4.28 Ohm, hỗ cảm từ hóa Lm = 0.3583 H, điện cảm tản stator và rotor Ls = Lr = 0.3739 H, số đôi cực từ P = 1, mô-men quán tính trục J = 0.05 kg.m2, mô-men tải định mức Tload = 7.0 Nm, và điện áp pha danh định 220 Vac ở tần số 50 Hz.

Phương pháp chọn mẫu và thiết lập mô hình: Các thông số được trích xuất trực tiếp từ các bài thí nghiệm không tải và ngắn mạch tiêu chuẩn của máy điện, đảm bảo tính đại diện cao cho các dòng động cơ công nghiệp dải trung bình.

Phương pháp phân tích và công cụ triển khai: Nghiên cứu áp dụng phương pháp kết hợp mô phỏng số hóa và kiểm chứng thực nghiệm phần cứng thời gian thực:

• Giai đoạn mô phỏng: Xây dựng toàn bộ mô hình toán học giải thuật điều khiển và mạch động lực trên phần mềm Matlab/Simulink với bước lấy mẫu tích phân thời gian cố định Ts = 1e-6 giây (1 micro giây) nhằm khảo sát chi tiết các quá trình quá độ của dòng điện, từ thông và mô-men.
• Giai đoạn thực nghiệm: Ứng dụng card DSP thời gian thực dSPACE DS1104 tích hợp bộ vi xử lý chính 64-bit MPC8240 tốc độ 250 MHz và chip DSP phụ TMS320F240. Hệ thống sử dụng phần mềm ControlDesk để giao tiếp, nạp mã tự động từ Simulink và trích xuất dữ liệu dòng, áp, tốc độ theo thời gian thực với tần số chuyển mạch IGBT đạt 5 kHz đến 10 kHz. Lý do lựa chọn dSPACE DS1104 là khả năng xử lý tín hiệu analog/digital với độ trễ cực thấp dưới 10 micro giây, đáp ứng hoàn hảo yêu cầu tính toán phức tạp của giải thuật FOC và SVPWM.

Tiến trình nghiên cứu diễn ra qua 3 giai đoạn: Giai đoạn 1 (tháng 9/2010 đến tháng 12/2010) tập trung thiết lập phương trình vi phân và xây dựng khối tính toán từ thông; Giai đoạn 2 (tháng 1/2011 đến tháng 4/2011) mô phỏng đối chứng các chế độ tải; Giai đoạn 3 (tháng 5/2011 đến tháng 7/2011) gia công mạch phần cứng công suất IGBT, kết nối card dSPACE 1104 và đo đạc kết quả thực tế.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Khống chế dòng khởi động và giảm ứng suất cơ học: Khi khởi động trực tiếp từ lưới điện 220 Vac, dòng điện đỉnh của động cơ vọt lên mức 28.5 A (gấp gần 5 lần dòng định mức), tạo ra mô-men đột biến lên tới 24.5 Nm gây rung lắc hệ trục. Ngược lại, khi vận hành qua hệ thống chỉnh lưu - nghịch lưu PWM với giải thuật FOC, dòng khởi động được kiểm soát trơn tru, không vượt quá 115% dòng danh định và mô-men tăng đều đặn lên giá trị đặt.

Nâng cao vượt bậc hệ số công suất đầu vào: Ở chế độ chạy không tải, hệ thống khởi động trực tiếp ghi nhận hệ số công suất cos phi cực kỳ thấp, dao động quanh mức 0.18 đến 0.22. Khi sử dụng bộ chỉnh lưu điều rộng xung PWM kiểm soát dòng theo phương pháp VSCC, dòng điện ngõ vào luôn được giữ đồng pha hoàn hảo với điện áp lưới, đưa hệ số công suất cos phi đạt ngưỡng 0.98 đến 0.99 ở mọi dải tải, loại bỏ hoàn toàn tình trạng tiêu thụ công suất phản kháng từ lưới điện.

Độ chính xác và tính ổn định tốc độ cao khi biến thiên tải trọng: Tại thời điểm t = 0.3 giây, khi đột ngột đóng tải định mức 7.0 Nm vào trục động cơ đang quay ở tốc độ đồng bộ 314 rad/s, hệ thống điều khiển đáp ứng tức thời. Tốc độ quay chỉ sụt giảm nhẹ 1.2% (tương đương giảm 3.8 rad/s xuống mức 310.2 rad/s) và nhanh chóng xác lập lại trạng thái cân bằng chính xác 314 rad/s chỉ sau 0.04 giây (40 mili giây).

Khả năng trả năng lượng về lưới trong chế độ hãm tái sinh: Khi thực hiện lệnh đảo chiều quay từ +314 rad/s sang -314 rad/s hoặc khi mô-men tải mang giá trị âm, động cơ chuyển sang chế độ máy phát. Điện áp bus một chiều (DC-bus) được giữ ổn định quanh giá trị đặt 400 V với độ nhấp nhô điện áp dưới 2.5%, trong khi bộ chỉnh lưu PWM tự động chuyển sang chế độ nghịch lưu dòng, trả ngược nguồn năng lượng cơ năng dư thừa về lưới điện xoay chiều với hiệu suất thu hồi ước tính đạt trên 82%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi dẫn đến các cải thiện trên nằm ở việc áp dụng bộ chỉnh lưu PWM hai chiều kết hợp giải thuật điều chế vector không gian SVPWM. Cấu trúc điều khiển dòng điện trễ (Hysteresis) kết hợp khâu hiệu chỉnh PI trong bộ điều khiển điện áp đã ép dòng điện nguồn bám sát dạng sóng sin chuẩn cùng pha với điện áp nguồn. Dữ liệu thực nghiệm có thể được trình bày trực quan thông qua biểu đồ phân tích phổ sóng hài Fast Fourier Transform (FFT) và bảng so sánh độ méo sóng hài: bộ chỉnh lưu diode truyền thống tạo ra THD dòng điện lên tới 38.6%, trong khi bộ chỉnh lưu PWM giảm THD xuống mức 4.6%, đáp ứng nghiêm ngặt tiêu chuẩn quốc tế IEEE 519.

Khi đối chiếu với phương pháp điều khiển vô hướng tỷ số điện áp trên tần số (V/f) truyền thống, giải thuật điều khiển tựa từ thông rotor RFOC thực thi trên card dSPACE DS1104 cho thấy thời gian đáp ứng mô-men nhanh hơn 65% và loại bỏ hoàn toàn hiện tượng dao động góc trượt khi thay đổi tải đột ngột. Kết quả này hoàn toàn tương đương với các hệ thống biến tần công nghiệp bốn góc phần tư hiện đại của các thương hiệu hàng đầu, khẳng định tính đúng đắn và độ tin cậy cao của cấu trúc điều khiển đã đề xuất.

Đề xuất và khuyến nghị

Tích hợp bộ lọc LCL chủ động ngõ vào: Khuyến nghị các kỹ sư thiết kế phần cứng điện tử công suất tiến hành thiết kế và lắp đặt bộ lọc tích cực LCL kết hợp khâu suy giảm tích cực (Active Damping) ở đầu vào bộ chỉnh lưu PWM. Mục tiêu là giảm chỉ số méo sóng hài dòng điện THD từ mức 4.6% xuống dưới 2.5%, triển khai thực hiện trong vòng 3 đến 6 tháng tới.

Ứng dụng thuật toán ước lượng thích nghi thông số điện trở rotor trực tuyến: Đề xuất nhóm nghiên cứu thuật toán bổ sung bộ lọc Kalman mở rộng (EKF) hoặc mạng nơ-ron nhận dạng tham số trực tuyến để tự động bù trừ sự thay đổi của điện trở rotor Rr do nhiệt độ tăng cao trong quá trình vận hành liên tục. Mục tiêu là duy trì sai số ước lượng từ thông dưới 1.0% và sai lệch mô-men dưới 0.8%, lộ trình thực hiện trong thời hạn 6 tháng.

Chuyển đổi công nghệ van bán dẫn sang linh kiện SiC MOSFET: Khuyến nghị các trung tâm R&D thiết bị truyền động chuyển dịch từ việc sử dụng IGBT silicon truyền thống sang công nghệ bán dẫn dải khe hở rộng Silicon Carbide (SiC MOSFET). Động thái này giúp nâng tần số chuyển mạch từ 10 kHz lên mức 50 kHz đến 100 kHz, giúp giảm kích thước cuộn cảm lọc 40%, giảm tổn hao chuyển mạch và nâng hiệu suất biến tần toàn phần lên trên 96.5% trong vòng 12 tháng.

Tối ưu hóa chi phí sản xuất bằng vi điều khiển DSP chuyên dụng: Đề xuất các doanh nghiệp chế tạo thiết bị chuyển giao thuật toán điều khiển từ card dSPACE 1104 sang vi điều khiển 32-bit công nghiệp giá thành thấp (như dòng DSP TI TMS320F28335 hoặc STM32F4/F7). Việc này giúp giảm hơn 70% giá thành phần cứng thương mại mà vẫn duy trì đầy đủ tính năng truyền động bốn góc phần tư trong thời hạn triển khai 9 tháng.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Kỹ thuật Điện, Tự động hóa: Luận văn cung cấp toàn bộ nền tảng toán học chi tiết về phép biến đổi hệ tọa độ abc sang dq, cùng sơ đồ khối hoàn chỉnh trong Matlab/Simulink. Đây là tài liệu mẫu mực để phát triển các hướng nghiên cứu nâng cao như điều khiển trực tiếp mô-men (DTC), điều khiển trượt (SMC) hay điều khiển thích nghi thông minh.

Kỹ sư R&D thiết bị biến tần và điện tử công suất: Luận văn mang lại giá trị thực tiễn cao thông qua sơ đồ thiết kế mạch điều khiển phần cứng, cơ chế kích đóng đối nghịch các khóa IGBT, kỹ thuật xử lý thời gian chết và giải thuật điều khiển dòng điện nguồn áp (VSCC) ứng dụng trong chế tạo bộ biến đổi AC-DC-AC hiệu suất cao.

Giảng viên và cán bộ nghiên cứu tại các phòng thí nghiệm đại học: Tài liệu là cẩm nang hướng dẫn thực hành tối ưu trong việc thiết lập giao tiếp giữa phần mềm Matlab/Simulink, card thời gian thực dSPACE DS1104 và phần mềm ControlDesk để xây dựng các bài thí nghiệm điều khiển máy điện thời gian thực cho sinh viên.

Kỹ sư vận hành hệ thống truyền động điện tại các nhà máy công nghiệp (xi măng, luyện kim, thang máy, cầu trục): Cung cấp hiểu biết chuyên sâu về cơ chế tiết kiệm năng lượng thông qua hãm tái sinh và phương pháp nâng cao hệ số công suất tự nhiên, giúp doanh nghiệp giảm thiểu chi phí điện năng và tối ưu hóa độ ổn định lưới điện nội bộ.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao cần chuyển đổi hệ trục tọa độ abc sang hệ quay dq khi điều khiển động cơ không đồng bộ? Mô hình toán học của động cơ không đồng bộ trên hệ trục ba pha tĩnh abc bao gồm các phương trình vi phân phi tuyến bậc cao với các hệ số hỗ cảm thay đổi liên tục theo thời gian và góc quay rotor. Phép biến đổi sang hệ tọa độ quay dq đồng bộ với từ thông rotor giúp biến các đại lượng xoay chiều sin thành các đại lượng một chiều không đổi ở chế độ xác lập. Nhờ đó, từ thông và mô-men được phân tách độc lập, giúp việc điều khiển trở nên đơn giản và chính xác như động cơ điện một chiều.

Bộ chỉnh lưu PWM mang lại lợi thế vượt trội gì so với bộ chỉnh lưu cầu diode truyền thống? Bộ chỉnh lưu cầu diode thông thường chỉ cho dòng năng lượng đi một chiều từ lưới vào tải, tạo ra méo dạng sóng hài dòng điện lớn với THD trên 35% và hệ số công suất cos phi thấp. Trong khi đó, bộ chỉnh lưu điều rộng xung PWM cho phép dòng năng lượng trao đổi linh hoạt hai chiều, nâng hệ số công suất cos phi lên xấp xỉ 1.0, đồng thời giữ sóng hài dòng điện ngõ vào dưới 5% và trả ngược năng lượng hãm về lưới an toàn.

Vai trò của card dSPACE DS1104 trong mô hình thực nghiệm của luận văn là gì? Card dSPACE DS1104 đóng vai trò là bộ não điều khiển trung tâm thời gian thực, cầu nối trực tiếp giữa thuật toán mô phỏng trên máy tính và mạch lực phần cứng. Card tiếp nhận tín hiệu hồi tiếp dòng điện, điện áp và tốc độ từ cảm biến, thực hiện tính toán các phương trình điều khiển phức tạp (RFOC, SVPWM) với chu kỳ lấy mẫu micro giây, sau đó xuất trực tiếp các xung PWM kích đóng mở các van IGBT thông qua phần mềm ControlDesk.

Làm thế nào hệ thống thực hiện được việc trả năng lượng về lưới ở chế độ hãm tái sinh? Khi động cơ bị kéo bởi tải hoặc thực hiện đảo chiều giảm tốc đột ngột, tốc độ quay của rotor vượt tốc độ từ trường quay, động cơ chuyển sang chế độ máy phát và nạp ngược dòng điện vào tụ điện DC-bus. Khi điện áp tụ vượt ngưỡng đặt, bộ điều khiển phát hiện sai lệch âm và kích hoạt bộ chỉnh lưu PWM chuyển sang trạng thái nghịch lưu đồng bộ, đảo chiều dòng điện để bơm trả công suất cơ năng dư thừa về lưới điện xoay chiều.

Kỹ thuật điều chế vector không gian SVPWM có điểm gì tối ưu hơn phương pháp SPWM sóng mang? Phương pháp điều chế vector không gian SVPWM xử lý đồng thời cả ba pha điện áp như một vector duy nhất quay trong không gian trạng thái. Kỹ thuật này giúp tận dụng điện áp nguồn một chiều tốt hơn 15.47% so với phương pháp SPWM sóng mang, giảm thiểu số lần chuyển mạch của van IGBT trong một chu kỳ, từ đó giảm đáng kể tổn hao đóng cắt và giảm độ nhấp nhô sóng hài bậc cao trên cuộn dây động cơ.

Kết luận

• Luận văn đã xây dựng thành công mô hình toán học toàn diện và hệ thống mô phỏng chính xác động cơ không đồng bộ trên hệ trục tọa độ quay dq bằng phần mềm Matlab/Simulink với bước tích phân 1 micro giây.
• Thiết kế và triển khai hoàn chỉnh giải thuật điều khiển định hướng từ thông rotor (RFOC) kết hợp kỹ thuật điều chế độ rộng xung vector không gian (SVPWM) trên nền tảng phần cứng thời gian thực card dSPACE DS1104.
• Ứng dụng thành công bộ chỉnh lưu điều rộng xung PWM hai chiều, giúp nâng cao hệ số công suất cos phi lên 0.98 đến 0.99, hạn chế sóng hài dòng điện THD dưới 4.8% và khống chế dòng khởi động dưới 120% dòng định mức.
• Thực nghiệm chứng minh độ ổn định vận tốc cao với độ sụt tốc dưới 1.2% khi chịu tải định mức 7.0 Nm và thực hiện thu hồi hơn 82% năng lượng cơ năng về lưới điện ở chế độ hãm tái sinh.
• Mở ra lộ trình nâng cấp trong 6 đến 12 tháng tới hướng tới việc nhúng giải thuật lên chip DSP công nghiệp chuyên dụng và tích hợp khóa bán dẫn SiC công suất cao nhằm tối ưu hóa chi phí sản xuất thương mại.

Công trình là tài liệu học thuật và kỹ thuật mẫu mực cho các kỹ sư điện, nhà nghiên cứu và học viên cao học đang tìm kiếm giải pháp toàn diện nhằm làm chủ công nghệ truyền động điện xoay chiều bốn góc phần tư hiệu suất cao. Quý độc giả và các nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác trực tiếp mô hình toán học và sơ đồ thuật toán được trình bày chi tiết trong toàn văn công trình để ứng dụng vào các dự án nghiên cứu và phát triển sản phẩm công nghiệp.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương I Tổng quan về động cơ không đồng bộ và phép biến đổi hệ trục tọa độ Phương trình moment điện tu: T, = 2 PL,, (i,,i,, 4 i nia) q 40) Phương trình vận tốc rotor: ee (141) Thé (1.41) duge: —= do (G3 L1 ¬ =1 4, ) - 1l)P (142) Dựa vào những phương trình trên làm cơ sở để tạo ra những mô hình động cơ không đồng bộ lý tưởng trong phần mềm Matlab. Sử dụng các phương trình trong hệ tọa độ af, ta có mô hình động cơ trong hệ tọa độ af. Su dụng các phương trình trong hệ tọa độ dg ta có mô hình động cơ trong hệ tọa độ đa. Chương 2 Mo hình dong co KDB trong Matlab/Simulink Chương 2 MO HÌNH DONG CO KHONG DONG BO TRONG MATLAB/SIMULINK Trong hầu hết các phương pháp điều khiến, việc cần có một mô hình toán học của đối tượng là vô cùng quan trọng.

Điều này quyết định chất lượng của bộ điều khiển. Một số phương pháp hiện đại như điều khiến mò, mang nơron nhân tạo có thé cho phép điều khiển mà không cần đến mô hình toán đối tượng. Tuy nhiên, trong trường hợp này, việc điều khiến chỉ dùng các phương pháp trên là rất khó đạt được vì đối tượng động cơ KDB là đối tượng phi tuyến bậc cao. Vì vậy, việc đầu tiên để xây dựng bộ điều khiến động cơ KĐB là xây dựng mô hình toán của động cơ KĐB.

Như ta đã biết, động cơ KĐB là đối tượng phi tuyến bậc cao. Mô hình toán là một hệ phương trình vi phân bậc cao với nhiều khâu phi tuyến. Mục đích của chúng ta là xây dựng bộ điều khiến dựa trên mô hình đối tượng. Vì vậy, mô hình đối tượng càng đơn giản thì sẽ càng dé dang thiết lập bộ điều khiến.

Do đó, trong quá trình thiết lập mô hinh, ta sẽ chấp nhận một số điều kiện sau để đơn giản hóa mô hình động cơ: [12] > Các cuộn dây stator được bồ trí đối xứng về mặt không gian. > Bỏ qua các ton hao sat từ và sự bảo hòa của mach. > Dòng từ hóa và từ trường được phân bồ hình sin trên bề mặt khe hở không khí. > Các giá trị điện trở và điện cảm được coi là không biến đồi.

Những giả thiết này sẽ gây ra một sai lệch nhất định giữa mô hình và đối tượng thật nhưng không nhiều ta có thể bỏ qua.1 Mô hình động cơ không đồng bộ trong hệ trục dạ. Động cơ KĐB ba pha lý tưởng được mô hình hóa băng các phương trình toán trong tọa độ dq, từ các phương trình (1.42), biến đổi chúng thành bốn phương trình vi phân với biến của nó là dòng điện Stator và Rotor trong hệ tọa độ quay bat kì, kết hợp với phương trình moment điện từ và phương trình biến đôi năng lượng điện cơ ta được hệ thống các phương trình hoàn chỉnh mô tả đầy đủ hiện tượng vật lý xảy ra trong động cơ KĐB lý tưởng. 10 Chương 2 Mo hình dong co KDB trong Matlab/Simulink Các phương trình mô phỏng động co KDB lý tưởng được viết trong tọa độ dq: las — RLnbar — L,,@i,, — L,L,,Qi,, + (í,T— L,L,)@,i dij, — — Ly + RL dt L, -L,L, = G1) 2.1 di,, —Lu,,+ R,L,i,, —R,Lpig. + L,Qig, + LL, @ig, — Lj, — LL, ) Ogi, (22) dt - LC -L,L, di, Lạy — RL pigs + R.Li + LL, Oi, + LL,@i,, + (LE, — LL), i, (23) đt - 12 —LL di, LyWgs — RLinigs + RLgigp — LL„@l„— LL, Qi, — Lj, — LL, O,i, (24) dt - L-LL, —= do “(5 P{3 PL, „l,„—i ¬ 12) r, (2.5) Phuong trinh moment 1, — 2 Thụ (i,,i,, a i sigs) (2.6) Với œ„ = Ws: toc độ đồng bd, w: toc độ rotor Từ các phương trình 2.6 kết hợp với phương trình chuyển đổi trục tọa độ abc «dq phương trình 1.26, Chúng ta tạo được sơ đồ khối động co KDB trong phân mềm Matlab/Simulink.

t teta_a Wa?u[1] teta pLxka CO ——>\ - fu) PT26 Torque c Ve PT1.23 fu) t N teta A m TL PT25 8 1 " og Lhe - ib PT 21 F—**|_ds fu) : [x ale ne ° PT22 r F—**|_1s PT1.28 fu) PT23 > f(u) PT 2.1 Mô hình động co KDB 3 pha lý tưởng trong hệ toa độ dq II Chương 2 Mo hình dong co KDB trong Matlab/Simulink % Khối chuyển trục tọa độ trong hình 2.1 Tù điện áp pha va,vb,vc đưa vào động cơ ta phải phân tích chúng thành điện áp Vas Vgs trên trục tọa độ quay dq theo phương trình 1. C1 Ð>—>lteta_: | og} 2*0I2J7cos(0(1))+u|5]7cos(0(1}22pi3)+6|4]fcos(u[1}4ˆpi/3)/3 tet 5 Vd G3—>\« Fent ° va va F“ Gh vb Cay re we! -2*(u(2]2sin(u[1])+u[3]2sin(u[1]-2ˆpi/3)+u[4]*sin(u[1]-4*pi3))/3 ¥C qs Fen2 Hình 2.2 Phép chuyén đôi toa độ abe —>dq của véc tơ điện áp Từ giá trị dòng điện igs, igg được tính toán trong hình 2.1 ta chuyền đổi về hệ tọa độ abc dé xác định được dòng điện 3 pha ia,ib,ic của động cơ: TO feta a | u[2]*cos(ult })-u[S]*sin(ul J) a J ) la teta-a Fcn13 i_ds | u[2Ƒcos(u[1-2°p//3)-u[3|°sin(u[1}-2*pi3) i-ds ib Fcn14 a i_qs i-qs | u[2J'cos(u(1]-47pi/3)-u[3]Psin(u[1}-4”pi3) ic Fcn15 Hình 2.3 Phép chuyên đối tọa độ dq abe của véc tơ dòng điện % Khối tính toán từ thông: Từ thông stator va rotor trong động co KDB ba pha không thé đo trực tiếp, chúng chỉ được tính toán gián tiếp bởi các phương trình 2.16, và là cơ sở để đưa ra các giải pháp điều khiển sau nay. Sử dụng giá trị dòng stator và dòng rotor đã biết (hình 2.1) dé tính giá trị từ thong stator va từ thông rotor theo các phương trình sau: VW, = Lying + Lig, (2.8) 12 Chương 2 Mo hình dong co KDB trong Matlab/Simulink Wo, = bly, bu (2.11) Wy, = V/„„ SiO, ) + /⁄„„ COS(O,) (2.14) Wp, = Wa, sin(6,) + „„ cos(G,) (2.15) Biên độ và góc pha của hai từ thông được tính theo phương trình Y, = Yost Vion 3 0, van | Me ự Œ. pp Wor Sơ do khôi dé tính toán từ thong stator y, va rotor y, trong Matlab/Simulink ( 1} tịteta_a teta —* u[2]*eos(u[1]>u[3]*sin(u[1]) Hess ers | pe) Leu[1J+Lm°ufB] Flu Gs arian ds _ | u2Ƒsnu[1)*uBJessul) nga —** | Lzu[z]+Lm*u[4 Flux 35 ĐÌPlux qs|—| | 94eaxu(1pu6J72n61D) axav—*Ẻ||,E®PL.

r |] BỊ LruEl+Lmru[1] Par PFlux_dr l - | uldi'sincultpulsyeostult) nyyzy—*>P BỊ LtrueLmug] LEM leur gr Hình 2.2 So đồ khôi tính toán từ thông stator y, va rotor y, + Khối tính hệ số cos Chương 2 Mo hình dong co KDB trong Matlab/Simulink 2.2 Mô phỏng động cơ KĐB lý tưởng khởi động trực tiếp từ nguén 3 pha. Các thông số trong mô phỏng: Điện cảm stator: L.3739H; Điện cam rotor: L,=0.3739H; Điện cảm từ hóa L=0.3583H; Điện tro stator: R.=4@; Điện trở rotor: R=4.28Q; Moment tải định mức: T, = 7.m; Số đôi cực P = 1; Moment quán tinh: J = 0.N/m; Điện áp pha định mức: am sa = 220 Vac; Hệ số coso@am =0. — 1, TM vabe Ỷ Cosphi1 (Ð wR) 22L7”sqrt(2)7(cos(3147u)) „ Clock va-phase Pi) 220ˆ:qrt(2)7(cos(3147u-2/3”p))) ¬ > vb-phase IDEAL PP) 220* sqrt(2)*(cos(314*u-4/3*pi)) _> MOTOR F— vc-phase T_Load time s- : Hình 2.4 Mô hình chạy thử nghiệm DCKDB lý tưởng % Mô phỏng ở chế độ không tải: Tload=0 (N.m), thời gian mô phỏng 0.5 s, thời gian lay mẫu Ts=1e-6.m 1 7 Te J] Ê S(rwpaed/s) n=N3 fp— _ | (TdMtoiNmeu.5 Tốc độ động cơ w (rad/s) Hình 2.6 Moment điện từ Te (N.m) 14 Chương 2 Mo hình dong co KDB trong Matlab/Simulink Tload=0 Nm 30 1.2 1 1 "mĩ" lạ 3L| ' SH call ‡ THÍ HỆ 10 Š saIllliila. Lên: PHAR AAR AAR AAR AAA RA AANA og & 26 i 8 os > +5 o Pith | | 02 -20 | 0.7 Dòng điện stator pha a Hình 2.8 Hệ số cose + Mô phóng ở chế độ tải định mức:Tu„ạ=7.m, thời gian mô phỏng 0.5 s, thời gian lay mẫu Ts=1e-6.7 250 ma Te / al ø / 15 | 7 200 7 ặ 100 MIN F 19 ie HM 50 i V | 41 0.12 Mô men Te( N.m) 15 Chương 2 Mo hình dong co KDB trong Matlab/Simulink | =] | — ° | | * | ct : iY † + — th” 'IIUI HIWIHMWHINIHIEE EHTI h HT ALL ay sal Hình 2.13 Dong điện Stator ia Hình 2.14 Hệ số cosphi a Source Block Parameters: {load Time values: (0 0.3] vv | OK i | Cancel Ỹ Helh Tload thay doi 350 —— 314 300 25 4 286 I.17 Tốc độ động cơ w (rad/s) Hình 2.18 Moment điện từ Te (N.m) 16 Chương 2 Mo hình dong co KDB trong Matlab/Simulink Tload=thay doi 1.

* we Eraaaaanaanánnnifidiii lÍ iSdDtoaenrg cHosephi | —————| “UT U [| 02 | | | Lp | | | | | | | | | -0.19 Dong điện stator pha a Hình 2.20 Hệ sé coso + Một số nhận xét Qua kết quả mô phỏng ta có thể đưa ra một số nhận xét sau: Dòng khởi động trực tiếp lớn gần gấp 5 lần dòng điện định mức (hình 2. Vì vậy khi khởi động những động cơ KĐB công suất lớn phải có biện pháp hạn dong khởi động. Khi tải thay đổi thì tốc độ động cơ thay đối (hình 2. Đối với những hệ truyền động điện cần 6n định tốc độ chúng ta cần có những giải pháp dé ồn định tốc độ.

Hệ số coso khi không mang tải rất thấp so với khi mang tải (hình 2. Vi vậy không nên dé động cơ hoạt động ở chế độ không tải trong thời gian dài. Hệ số coso thay đối khi tai thay đối, động cơ kéo tải càng nhẹ thì hệ số cose càng thấp (hình 2. Khi động cơ khởi động trực tiếp thì moment khởi động lớn gấp 3 đến 4 lần moment định mức (hình 2.18), nó gây sốc hệ thống truyền động.

Đặc biệt hệ truyền động chuyển động thắng như thang máy, xe điện, cầu trục. vì vậy cần đưa ra biện pháp giảm sốc cho hệ truyền động trên. 17 Chương 3 Các phương pháp điều khiển động cơ không dong bộ Ch ơng 3 CAC PH ONG PHAP DIEU KHIỂN DONG CƠ KHONG DONG BO 3.1 Giới thiệu chung về cau trúc của bộ bién tan Ngày nay, trong công nghiệp hầu như các hệ truyền động điện người ta sử dụng động cơ không đồng bộ là chính vì những ưu điểm của nó. Ngoài ra, động cơ KĐB còn có sự hỗ trợ từ các bộ biến đồi điện tử công suất, làm cho động cơ không đồng bộ linh hoạt hơn trong việc thay đôi tốc độ.

thay đôi moment. Bộ biến đối công suất thường người ta biết đến với tên gọi chung là bộ biến tan (hay bộ Inverter). Inverter unit AC power ‘| Converter Inverter part Ly supply part. thi Te ' Hình 3.1 Sơ đồ câu trúc của bộ bién tần và bộ bién tần| 14] Qua sơ đồ cấu trúc chúng ta thấy bộ biến tần có hai phần chính: mạch động lực và mạch điều khiến.

Trong mạch động lực chia làm hai phan: phan chinh luu va phan nghịch lưu. Trong phần chỉnh lưu chúng ta có nhiều cấu trúc khác nhau.