Cấu trúc DTC cùng nghịch lưu 3L-NPC điều khiển động cơ không đồng bộ roto lồng sóc

Bài viết Cấu trúc DTC cùng nghịch lưu 3L-NPC điều khiển động cơ không đồng bộ roto lồng sóc phân tích cấu trúc điều khiển DTC sử dụng nghịch lưu 3L-NPC (DTCNPC) để điều khiển động cơ không đồng bộ roto lồng sóc. Cấu trúc DTC-NPC ngoài việc điều khiển momen và từ thông stato, nó còn phải đảm bảo việc cân bằng điện áp giữa các tụ.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Cấu trúc DTC cùng nghịch lưu 3L-NPC điều khiển động cơ không đồng bộ roto lồng sócTuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0 CẤU TRÚC DTC CÙNG NGHỊCH LƯU 3L - NPC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTO LỒNG SÓC Nguyễn Hoàng Việt1, Phạm Đức Đại1, Hoàng Duy Khang1 1 Trường Đại học Thủy lợi1. GIỚI THIỆU CHUNG cấu trúc DTC-NPC đã điều khiển được tách rời momen và từ thông stato đồng thời duy trì Biến tần đa mức đang được sử dụng phổ được điện áp trên hai tụ cân bằng.biến trong truyền động trung áp do những ưuđiểm như giảm tổn thất chuyển mạch, giảm 2. VECTOR ĐIỆN ÁP CỦA NGHỊCH LƯUcác sóng điều hòa bậc cao. Các biến tần đa 3L-NPCmức đã được thương phẩm bởi rất nhiều hãng([2]), trong đó cấu trúc điển hình là các biến Cấu trúc mạch lực của nghịch lưu 3L-NPCtần sử dụng nghịch lưu ba mức 3L-NPC được mô tả ở hình 2.1. Nó gồm ba nhánh van(Three Level - Neutral Point Clamped). cho ba pha A, B và C. Mỗi nhánh van lại bao Điều khiển trực tiếp momen DTC (Direct gồm bốn van S1x , S2 x , S3 x , S4 x với x  a, b, c .Torque Control) là một cấu trúc điều khiểnhiệu quả để điều khiển động cơ không đồngbộ roto lồng sóc. Cấu trúc này điều khiểntách rời momen và từ thông stato thông quaviệc lựa chọn một vector điện áp phù hợp củabộ biến đổi sao cho vector điện áp này phảithỏa mãn nguyên lý điều khiển trực tiếpmomen. Để đơn giản, việc lựa chọn nàythường thực hiện thông qua một bảng chuyểnmạch. Mỗi một bộ nghịch lưu lại có nhữngvector điện áp đầu ra riêng biệt nên khi áp Hình 2.1. Nghịch lưu 3L-NPCdụng cấu trúc DTC cho các bộ nghịch lưu Nghịch lưu ba mức 3L-NPC có thể tạo rakhác nhau thì bảng chuyển mạch cũng sẽ 19 vector điện và được chia làm bốn nhóm:khác nhau ([1]). nhóm vector 0, nhóm vector nhỏ, nhóm Bài báo đi phân tích cấu trúc điều khiển vector trung bình và nhóm vector lớn. MỗiDTC sử dụng nghịch lưu 3L-NPC (DTC- vector điện áp tương ứng với một số trạngNPC) để điều khiển động cơ không đồng bộ thái chuyển mạch của nghịch lưu 3L-NPC, làroto lồng sóc. Cấu trúc DTC-NPC ngoài việc tổ hợp của ba trạng thái chuyển mạch của bađiều khiển momen và từ thông stato, nó còn nhánh van ([2]).phải đảm bảo việc cân bằng điện áp giữa các Trạng thái chuyển mạch của mỗi van trêntụ ([2], [3]). Vì vậy, để xây dựng được bảng một nhánh phải thỏa mãn điều kiện (2.1)chuyển mạch cho cấu trúc này thì mối liên hệ  S  S3 x  1 x  a, b, cgiữa vector điện áp và sự cân bằng điện áp tụ f ( x)   1x (2.1)  S 2 x  S 4 x  1 x  a, b, ccũng được phân tích. Mô hình mô phỏng cấutrúc DTC-NPC được xây dựng trên Từ điều kiện (2.1), mỗi nhánh van củaMatlab/Simulink. Kết quả mô phỏng cho thấy nghịch lưu 3L-NPC có ba trạng thái chuyển mạch N, P và O được quy định bởi Bảng 2.1. 264 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021. ISBN: 978-604-82-5957-0Bảng 2.1. Trạng thái chuyển của nhánh van chuyển mạch. Trong hai trạng thái chuyển Trạng thái SF1 mạch này, một trạng thái chuyển mạch có nhánh van S1x S1x S13 S4x chứa trạng thái P, thì vector ứng với nó được P 1 1 0 0 gọi là vector nhỏ loại P (U1P,...,U6P). Trạng O 0 1 1 0 thái chuyển mạch chứa trạng thái N, thì N 0 0 1 1 vector ứng với nó gọi là vector nhỏ loại N Từ Bảng 2.1 và thông qua việc tổng hợp (U1N,...,U6N). Vector nhỏ loại P làm tăng điệnvector điện áp đầu ra của nghịch lưu 3L-NPC áp điểm trung tính trong khi đó vector nhỏ([2]), các vector điện áp tương ứng với các loại N làm giảm điện áp điểm trung tính.trạng thái chuyển mạch được liệt kê ở Bảng 2.2. 4. CẤU TRÚC DTC-NPC Bảng 2.2. Các vector điện áp của 3L-NPC Hình 4.1 mô tả cấu trúc DTC-NPC. Nhóm Vector Trạng thái chuyển Biên độ và Vector mạch góc pha U0 PPP, OOO, NNN Không 0 U1 POO, ONN U2 PPO, O ...