Bài giảng Điện tử công suất - Mô phỏng Matlab-Simulink

1 Ho Chi Minh City University of Technology PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường Đại Học Bách Khoa TP HỒ CHÍ MINH Contact info: Address: 268 Lý Thường Kiệt, P.14,Q.10, TP Hồ Chí Minh Telephone: 84-08-38647256 (5722) Mobile: 0988572177 E-mail: lmphuong@hcmut.edu.vn; ivanphuong@yahoo.com 2 Power Electronics ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM TPHCM 2012 3 1. Tổng quan về Điện tử công suất 2. Các linh kiện bán dẫn cơ bản 3. Mô phỏng Matlab-Simulink 4. Bộ chỉnh lưu 5. Bộ biến đổi điện áp xoay chiều 6. Bộ biến đổi điện áp một chiều 7. Bộ nghịch lưu –biến tần Contents – Nội dung PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 4 1. MÔ PHỎNG ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TRONG MATLAB/SIMULINK - Lê Minh Phương, Phan Quốc Dũng – Nhà xuất bản ĐHQG 2011 2. POWER ELECTRONICS HANDBOOK – Muhammad H. Rashid 3. MATLAB/SIMULINK - Mathworks. 4. ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT 1 – Nguyễn Văn Nhờ Nhà xuất bản ĐHQG References PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 5 Power Electronics HƯỚNG DẪN MÔ PHỎNG MATLAB-SIMULINK PGS.TS Lê Minh Phương Khoa Điện –Điện Tử Trường ĐHBK TPHCM TPHCM 2012 6 MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 simulink Để khởi động Simulink có thể sử dụng một trong ba cách sau: Nhấn vào biểu tượng Simulink trên thanh công cụ Lệnh “simulink” trong cửa sổ chính của Matlab và nhấn Enter Sử dụng lệnh Open trong tập tin File và mở file mô hình (mdl-file) KHỞI ĐỘNG SIMULINK 7 TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK. MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Tạo file mô hình mới bằng lệnh File New Model, hoặc nhấn trên thanh công cụ. 8 TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK. MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Mở thư viện Simulink Sources – Khối nguồn; Sinks – Khối hiển thị ; Continuous – Khối tín hiệu liên tục Discontinuities – Khối không liên tục Discretes –Khối tín hiệu rời rạc Logic and Bit Operations - Khối phép tính logic và Bit Lookup Tables – Khối đọc bảng; Math Operations – Khối phép tính toán học; Model Verification – Khối mô hình kiểm nghiệm; Model-Wide Utilities - Khối phụ trợ; Ports & Subsystems – Cổng và hệ thống con; Signal Attributes – Khối thuộc tính của tín hiệu; Signal Routing – Khối truyền tín hiệu; User-Defined Functions – Khối hàm of user Commonly Used Blocks – Các khối thường sử dụng Additional Math & Discrete – Khối toán và rời rạc Lấy các khối trong thư viện 9 MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Đưa các khối cần thiết có sẵn trong thư viện Simulink vào mô hình Dùng con trỏ nhấp vào khối cần chọn, nhấp chuột trái và chọn lệnh Add To hoặc giữ nguyên chuột phải chuyển qua cửa sổ mô hình TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK. 10 MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Thay đổi thông số của khối: Nhấp chuột hai lần, lựa chọn Block Parameter, cửa sổ thông số của khối được mở ra cho phép thay đổi thông số theo ý muốn của người sử dụng TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK. 11 MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Kết nối các khối: Dùng con trỏ nối ngõ ra của khối ngõ vào của khối tiếp theo. Nếu kết nối đúng thì đường kết nối có dạng liên tục, ngược lại, nếu kết nối không thành công thì đường kết nối có dạng gián đoạn. Có thể tạo kết nối bằng cách nhấp chuột vào khối cấp tín hiệu, sau đó giữ Ctrl và nhấp chuột vào khối nhận tín hiệu.  Để tạo điểm chia, phải đưa con trỏ vào nút cần chia, nhấn chuột phải và kéo đường kết nối. Để xóa kết nối, cần phải bôi kết nối đó và nhấn lệnh Delete. TẠO MÔ HÌNH TRONG SIMULINK. 12 MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Lưu mô hình: Dùng lệnh File Save Astrong cửa sổ mô hình và lựa chọn thư mục. Cần lưu ý là tên của mô hình không vượt quá 64 ký tự và bắt đầu bằng chữ cái và dấu gạch dưới. 13 THIẾT LẬP CÁC THÔNG SỐ MÔ PHỎNG MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Thiết lập các thông số tính toán bằng lệnh Simulation→Configuration Parameters trên bẳng điều khiển 14 KHỞI ĐỘNG MÔ PHỎNG MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Sử dụng lệnh Simulation→Start, hoặc nhấp trên thanh công cụ để bắt đầu quá trình mô phỏng. Để dừng quá trình mô phỏng ,sử dụng lệnh Simulation→Stop hoặc nhấp trên thanh công cụ. Sử dụng Simulation→Pause để tạm dừng và Simulation→Continue để tiếp tục. 15 QUAN SÁT KẾT QUẢ MÔ PHỎNG MATLAB-SIMULINK PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Sử dụng thư viện Sink trong Simulink Library 16 KHỞI ĐỘNG QUÁ TRÌNH MÔ PHỎNG POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Electrical Sources – Khối nguồn điện; Elements – Khối các phần tử kỹ thuật điện; Power Electronics – Thư viện khối các linh kiện điện tử công suất; Machines – Thư viện các khối máy điện; Measurements – Thư viện khối thiết bị đo lường điện áp, dòng điện, điện trở; Aplication Libraries – Thư viện các hệ thống ứng dụng như điều khiển máy điện, FACTS, hệ thống truyền tải. Extras Library - Thư viện mở rộng gồm các khối đo lường và điều khiển chuyên dụng; Powergui – Giao diện ngưới sử dụng; 17 SỰ KHÁC BIỆT SIMULINK&SPSB POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 18 Cấu trúc của bộ biến đổi PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 NGUỒN ĐIỆN MẠCH ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT TẢI MẠCH ĐIỀU KHIỂN MẠCH VÒNG HỞ 19 Mô phỏng bộ nghịch lưu áp 1 pha dạng cầu POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Mạch cầu một pha - Universal bridge, khối điều khiển dựa trên nguyên tắc điều chế SINPWM với tần số sóng tam giác là 1080Hz, tần số điện áp tải là 60Hz, nguồn DC 400V tải (R=1 Ом., L=0.05H ). 20 Mô phỏng bộ nghịch lưu áp 1 pha dạng cầu POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 nguồn DC 400V tải (R=1 Ом., L=0.05H ). 21 Mô phỏng bộ nghịch lưu áp 1 pha dạng cầu POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Mạch cầu một pha - Universal bridge 22 POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Mạch cầu một pha - Universal bridge 23 POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Khối điều khiển dựa trên nguyên tắc điều chế SINPWM với tần số sóng tam giác là 1080Hz, tần số điện áp tải là 60Hz, 24 Mô phỏng bộ nghịch lưu áp 1 pha dạng cầu POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Tải (R=1 Ом., L=0.05H ) 25 Thông số tải POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Tải (R=1 Ом., L=0.05H ) 26 Kết quả mô phỏng POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 27 Phân tích FFT POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 Để phân tích phổ ta sử dụng chức năng FFT Analysis của khối Powergui 28 Phân tích FFT POWER SYSTEM BLOCKSET PGS.TS Le Minh Phuong 3/12/2012 29 Power Electronics For Building THANK YOU FOR YOUR ATTENTION  3/12/2012