Thiết kế bộ nghịch lưu 3 pha tự sửa lỗi hở 1 khóa tại HCMUTE

LỜI CAM ĐOAN

1. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU

1.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU

1.2. TÀI LIỆU NGHIÊN CỨU ĐÃ CÔNG BỐ

1.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.4. NHIỆM VỤ VÀ GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI

2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ LUẬN

2.1. KHÁI NIỆM NGHỊCH LƯU

2.2. NGHỊCH LƯU 3 PHA 2 BẬC

2.2.1. SƠ ĐỒ NGHỊCH LƯU 3 PHA 2 BẬC

2.3. PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN

2.4. PHƯƠNG PHÁP THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP NGUỒN VÀO

3. CHƯƠNG 3: GIẢI THUẬT TỰ SỬA LỖI HỞ MỘT KHÓA

3.1. GIẢI THUẬT SỬA LỖI HỞ MỘT KHÓA

3.1.1. HỞ KHÓA SA1

3.1.2. HỞ KHÓA SA2

3.2. LƯU ĐỒ GIẢI THUẬT TỰ SỬA LỖI HỞ MỘT KHÓA

4. CHƯƠNG 4: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH

4.1. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA BỘ NGHỊCH LƯU

4.2. CHI TIẾT TỪNG MẠCH TRONG BỘ NGHỊCH LƯU

4.2.1. CARD XỬ LÝ TÍN HIỆU TMS320F28335

4.2.1.1. TỔNG QUÁT VỀ CARD XỬ LÝ TÍN HIỆU TMS320F28335

4.2.1.2. ĐẶC ĐIỂM VỀ CARD XỬ LÝ TÍN HIỆU TMS320F28335

4.2.1.3. CCS PHẦN MỀN LẬP TRÌNH CHO CARD XỬ LÝ TÍN HIỆU TMS320F28335

4.2.2. MẠCH NGUỒN ĐỘNG LỰC

4.2.3. MẠCH NGUỒN ĐIỀU KHIỂN

4.2.4. MẠCH NGUỒN CHO CARD TMS320F28335

4.2.5. MẠCH KÍCH CHO IGBT

4.2.5.1. IC NGUỒN QA01

4.2.6. MẠCH CÔNG SUẤT

4.2.6.1. IGBT FGH60N60SFD

4.2.6.2. MẠCH CÔNG SUẤT

4.2.7. MÔ HÌNH TỔNG THỂ

4.2.8. MẠCH MÔ PHỎNG

4.2.8.1. MẠCH NGUYÊN LÝ TRÊN PSIM

4.2.8.2. MẠCH TẠO XUNG KÍCH TRÊN PSIM

5. CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ

5.1. CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH LẤY KẾT QUẢ

5.2. KẾT QUẢ THỰC NGHIỆM

5.2.1. DẠNG SÓNG XUNG KÍCH CHO CÁC KHÓA IGBT

5.2.2. ĐIỆN ÁP ĐIỂM A ĐẾN TRUNG TÍNH TẢI (UAN)

5.2.3. ĐIỆN ÁP TỪ ĐIỂM A ĐẾN TRUNG TÍNH NHUỒN (UAO)

5.2.5. ĐIỆN ÁP TRÊN TẢI R

5.2.6. DÒNG ĐIỆN NGÕ RA TRÊN TẢI

5.2.7. QUÁ TRÌNH CHUYỂN MẠCH VÀ THD CỦA MÔ HÌNH

5.3. NHẬN XÉT KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC

6. CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

6.2. NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN THIẾU SÓT

6.3. HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI

TÀI LIỆU THAM KHẢO

I. Thiết kế bộ nghịch lưu 3 pha tại HCMUTE

Đồ án tốt nghiệp "Thiết kế bộ nghịch lưu 3 pha hình T tự sửa lỗi hở 1 khóa tại HCMUTE" tập trung vào thiết kế bộ nghịch lưu 3 pha, cụ thể là loại nghịch lưu 3 pha 3 bậc hình T. Đây là một thiết kế điện tử công suất hướng đến nâng cao độ tin cậy của hệ thống. Nghiên cứu nghịch lưu 3 pha này đặc biệt chú trọng vào khả năng tự sửa lỗi, giải quyết vấn đề thường gặp là lỗi hở khóa trong các khóa nghịch lưu 3 pha. Đồ án được thực hiện tại HCMUTE, cụ thể là tại phòng thí nghiệm điện tử công suất nâng cao, dựa trên nghiên cứu nghịch lưu 3 pha đã có và kiến thức về điều khiển nghịch lưu 3 pha. Mục đích của đồ án là nâng cao chất lượng điện năng và đảm bảo tính liên tục của hệ thống, giảm thiểu thiệt hại kinh tế do sự cố. Phương pháp nghiên cứu kết hợp lý thuyết, mô phỏng (mô phỏng nghịch lưu 3 pha bằng phần mềm PSIM) và thực nghiệm.

1.1. Cơ sở lý thuyết về nghịch lưu 3 pha

Phần này tập trung vào cơ sở lý luận nghịch lưu 3 pha, bao gồm khái niệm nghịch lưu 3 pha, nghịch lưu 3 pha 2 bậc và nghịch lưu 3 pha 3 bậc hình T. Đồ án phân tích sơ đồ nghịch lưu 3 pha, nguyên lý hoạt động của từng loại, nhấn mạnh vào ưu điểm của nghịch lưu 3 pha 3 bậc hình T so với các loại khác. Phương pháp điều khiển nghịch lưu 3 pha, đặc biệt là kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM), được trình bày chi tiết. Phương pháp thay đổi điện áp nguồn vào cũng được nghiên cứu để tối ưu hiệu suất hệ thống. Tài liệu tham khảo bao gồm các bài báo khoa học quốc tế về thiết kế mạch nghịch lưu 3 pha, điều khiển vector nghịch lưu 3 pha, và điều khiển thang PWM nghịch lưu 3 pha. Việc hiểu rõ cấu trúc nghịch lưu 3 pha và các phương pháp điều khiển là nền tảng cho việc thiết kế bộ nghịch lưu 3 pha hiệu quả và đáng tin cậy.

1.2. Giải thuật tự sửa lỗi hở một khóa

Phần này trình bày trọng tâm của đồ án: giải thuật tự sửa lỗi hở một khóa. Đồ án phân tích các trạng thái lỗi khi xảy ra sự cố hở khóa trong nghịch lưu 3 pha hình T. Giải thuật tự sửa lỗi được thiết kế để đảm bảo hoạt động liên tục của hệ thống khi có một khóa nghịch lưu 3 pha bị hở. Thuật toán tự sửa lỗi được mô tả chi tiết, bao gồm các bước phát hiện lỗi, xác định vị trí lỗi và thực hiện các thao tác chuyển mạch để khắc phục lỗi. Đồ án sử dụng phát hiện lỗi nghịch lưu 3 pha và xử lý lỗi nghịch lưu 3 pha dựa trên kiểm soát lỗi nghịch lưu 3 pha. Chọn đoạn lỗi nghịch lưu 3 pha và khắc phục lỗi nghịch lưu 3 pha là hai khía cạnh quan trọng trong giải thuật này. Lưu đồ giải thuật tự sửa lỗi minh họa rõ ràng quy trình hoạt động. Việc áp dụng giải thuật này giúp nâng cao đáng kể độ tin cậy và khả năng hoạt động liên tục của hệ thống nghịch lưu 3 pha.

1.3. Thiết kế và thực nghiệm

Phần này mô tả quá trình thiết kế mạch nghịch lưu 3 pha, bao gồm sơ đồ khối bộ nghịch lưu, chi tiết từng mạch con như mạch xử lý tín hiệu (card xử lý tín hiệu TMS320F28335), mạch nguồn, mạch kích cho IGBT (IGBT FGH60N60SFD), và mạch công suất. Thiết kế mô hình hệ thống được trình bày, cùng với mô hình hóa nghịch lưu 3 pha. Mạch mô phỏng trên phần mềm PSIM được sử dụng để kiểm tra và tối ưu thiết kế. Quá trình thực hiện thi công mô hình hệ thống và các bước lấy kết quả thực nghiệm được trình bày rõ ràng. Kết quả thực nghiệm được phân tích và đánh giá, bao gồm các dạng sóng điện áp và dòng điện. Ngôn ngữ lập trình nghịch lưu 3 pha sử dụng cho card xử lý tín hiệu TMS320F28335 được đề cập. Đồ án cũng thảo luận về các vấn đề an toàn điện trong quá trình triển khai nghịch lưu 3 pha và vận hành nghịch lưu 3 pha.

1.4. Kết luận và hướng phát triển

Phần này tóm tắt kết quả đạt được của đồ án, đánh giá hiệu quả của giải thuật tự sửa lỗi và thiết kế bộ nghịch lưu 3 pha. Các nhược điểm của đồ án được chỉ ra, cùng với hướng phát triển trong tương lai. Việc cải tiến giải thuật, nghiên cứu các loại lỗi khác, và ứng dụng vào các hệ thống thực tế là những hướng phát triển tiềm năng. Cộng nghệ nghịch lưu 3 pha liên tục được cải tiến, đồ án đóng góp vào kiến thức và ứng dụng của công nghệ này. Tài liệu nghịch lưu 3 pha được sử dụng làm cơ sở nghiên cứu, đồng thời đồ án tạo thêm tài liệu tham khảo cho các nghiên cứu sau này. Ứng dụng nghịch lưu 3 pha rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, đồ án này góp phần cải tiến độ tin cậy của hệ thống.

Đồ án thiết kế bộ nghịch lưu 3 pha hình T tự sửa lỗi hở 1 khóa tại HCMUTE