Nghiên cứu điều khiển giảm điện áp common mode cho nghịch lưu cascade

• Tác giả: Phạm Thị Kim Thê
• Người hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Nhờ
• Trường học: Đại học Sư Phạm Kỹ Thuật TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Kỹ thuật điện
• Đề tài: Nghiên Cứu Giảm Điện Áp Common Mode Cho Nghịch Lưu Cascade
• Loại tài liệu: luận văn
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Hồ Chí Minh

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• TÓM TẮT LUẬN VĂN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Tổng quan lĩnh vực nghiên cứu
• 1.2. Mục đích của đề tài
• 1.3. Nhiệm vụ và giới hạn của đề tài
• 1.4. Phương pháp nghiên cứu
• 1.5. Điểm mới của đề tài
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 2.1. Tổng quan về nghịch lưu đa bậc Cascade
• 2.2. Kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM cho bộ nghịch lưu 5 bậc Cascade
• 2.3. Kỹ thuật điều khiển bộ biến tần 5 bậc Cascade
• 3. CHƯƠNG 3: THIẾT KẾ MÔ HÌNH THỰC NGHIỆM
• 3.1. Sơ đồ chung hệ thống mạch công suất
• 3.2. Khối điều khiển và các thành phần khác
• 4. CHƯƠNG 4: PHÂN TÍCH BÀI TOÁN GIẢM ĐIỆN ÁP COMMON MODE CHO BỘ NGHỊCH LƯU ĐA BẬC CASCADE
• 4.1. Xây dựng giải thuật giảm điện áp Common mode
• 4.2. Mô phỏng biết tần 5 bậc Cascade
• 5. CHƯƠNG 5: THỰC NGHIỆM GIẢM COMMON-MODE TRÊN MÔ HÌNH CASCADE 5 BẬC VỚI KỸ THUẬT LẬP TRÌNH NHÚNG
• 5.1. Mô tả thực nghiệm bằng kỹ thuật nhúng
• 5.2. Mô hình lập trình nhúng trên Matlab/Simulink
• 5.3. Kết quả thực nghiệm
• 6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ ĐỀ XUẤT
• Tài liệu tham khảo
• Phụ lục

I. Tổng quan về nghiên cứu giảm điện áp common mode cho nghịch lưu cascade

Nghiên cứu về giảm điện áp common mode cho bộ nghịch lưu cascade đang trở thành một chủ đề nóng trong lĩnh vực điện tử công suất. Bộ nghịch lưu cascade, với khả năng điều khiển điện áp và dòng điện hiệu quả, đã được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực công nghiệp. Tuy nhiên, vấn đề điện áp common mode phát sinh trong quá trình chuyển mạch vẫn là một thách thức lớn. Việc giảm thiểu điện áp này không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn bảo vệ thiết bị khỏi các hư hỏng không mong muốn.

1.1. Lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng của nghịch lưu cascade

Bộ nghịch lưu cascade được sử dụng trong nhiều ứng dụng như truyền động điện, năng lượng tái tạo và hệ thống điện công nghiệp. Việc nghiên cứu và phát triển các phương pháp điều khiển cho bộ nghịch lưu này là rất cần thiết để nâng cao hiệu suất và độ tin cậy.

1.2. Tầm quan trọng của việc giảm điện áp common mode

Giảm điện áp common mode không chỉ giúp cải thiện hiệu suất của hệ thống mà còn giảm thiểu các tác động tiêu cực đến thiết bị và tải. Điều này đặc biệt quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và độ tin cậy lớn.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu giảm điện áp common mode

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về giảm điện áp common mode, nhưng vẫn còn nhiều thách thức cần phải giải quyết. Các vấn đề như độ phức tạp trong thiết kế mạch, chi phí cao và hiệu suất không ổn định vẫn tồn tại. Việc tìm ra các giải pháp hiệu quả để giảm thiểu điện áp này là một nhiệm vụ quan trọng.

2.1. Các vấn đề kỹ thuật trong thiết kế mạch

Thiết kế mạch cho bộ nghịch lưu cascade thường gặp khó khăn trong việc tối ưu hóa các thông số kỹ thuật. Việc giảm điện áp common mode yêu cầu các kỹ thuật điều khiển phức tạp và chính xác.

2.2. Chi phí và hiệu suất của các giải pháp hiện tại

Nhiều giải pháp hiện tại để giảm điện áp common mode có chi phí cao và yêu cầu nhiều linh kiện. Điều này làm tăng giá thành sản phẩm và giảm khả năng cạnh tranh trên thị trường.

III. Phương pháp nghiên cứu giảm điện áp common mode hiệu quả

Để giải quyết vấn đề điện áp common mode, nhiều phương pháp đã được đề xuất. Một trong những phương pháp hiệu quả là sử dụng kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM kết hợp với các thuật toán điều khiển tiên tiến. Phương pháp này cho phép kiểm soát chính xác điện áp và giảm thiểu các tác động tiêu cực.

3.1. Kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM

Kỹ thuật PWM giúp điều chỉnh điện áp đầu ra của bộ nghịch lưu một cách linh hoạt. Việc áp dụng PWM trong thiết kế mạch giúp giảm điện áp common mode một cách hiệu quả.

3.2. Thuật toán điều khiển tiên tiến

Sử dụng các thuật toán điều khiển như PID, Fuzzy Logic giúp cải thiện khả năng điều khiển và giảm thiểu điện áp common mode trong các bộ nghịch lưu cascade.

IV. Ứng dụng thực tiễn và kết quả nghiên cứu

Nghiên cứu đã được thực hiện trên mô hình thực nghiệm với các linh kiện như IGBT và vi xử lý DSP. Kết quả cho thấy việc áp dụng các phương pháp giảm điện áp common mode mang lại hiệu quả rõ rệt trong việc cải thiện chất lượng điện áp đầu ra.

4.1. Mô hình thực nghiệm và kết quả

Mô hình thực nghiệm cho thấy sự giảm thiểu đáng kể điện áp common mode khi áp dụng các phương pháp điều khiển mới. Kết quả này được xác nhận qua các phép đo thực tế.

4.2. So sánh giữa mô phỏng và thực nghiệm

Kết quả mô phỏng và thực nghiệm cho thấy sự tương đồng cao, chứng minh tính khả thi của các phương pháp nghiên cứu trong thực tế.

V. Kết luận và triển vọng tương lai của nghiên cứu

Nghiên cứu về giảm điện áp common mode cho bộ nghịch lưu cascade đã mở ra nhiều hướng đi mới trong lĩnh vực điện tử công suất. Các phương pháp và kỹ thuật được đề xuất không chỉ giúp cải thiện hiệu suất mà còn tạo ra những sản phẩm chất lượng hơn.

5.1. Tóm tắt kết quả nghiên cứu

Kết quả nghiên cứu đã chứng minh rằng việc áp dụng các phương pháp mới có thể giảm thiểu điện áp common mode một cách hiệu quả, từ đó nâng cao chất lượng sản phẩm.

5.2. Hướng nghiên cứu trong tương lai

Trong tương lai, cần tiếp tục nghiên cứu và phát triển các phương pháp mới để giảm điện áp common mode, đồng thời mở rộng ứng dụng của bộ nghịch lưu cascade trong các lĩnh vực khác.