Mô phỏng biến tần nguồn điện áp một pha trong Simulink

Quản Trị Viên

08 tháng 8

0 minutes read

(Cơ điện tử Việt Nam - MATLAB) Có hai loại biến tần điện áp hiện đang được sử dụng trên thị trường, thứ nhất là biến tần nguồn điện áp toàn cầu bao gồm bốn công tắc, IGBT hoặc MOSFET và loại thứ hai là biến tần nguồn áp một pha bao gồm hai công tắc, IGBT hoặc MOSFET.

Mô phỏng biến tần nguồn điện áp một pha trong Simulink

Các bộ biến tần nguồn điện áp này đã được sử dụng rộng rãi trong các bộ lưu điện một pha , chuyển đổi nguồn điện và hiện tại chúng hầu hết được sử dụng trong các loại công suất tĩnh điện cao. Trong bài viết này, chúng tôi sẽ giải thích cách chúng tôi có thể tạo biến tần nguồn áp một pha cũng như cách chúng tôi chọn các thành phần với sự trợ giúp của mô hình MATLAB Simulink.

Đầu tiên, chúng tôi sẽ giải thích cách chúng tôi có thể tạo một mô hình mới trong MATLAB. Để tạo một mô hình mới, chỉ cần mở MATLAB và nhấp vào thư viện Simulink. Sau khi nhấp vào thư viện Simulink, một trang mới sẽ được mở ra được gọi là trình duyệt thư viện Simulink được hiển thị trong hình 1.

Hình 1 Trình duyệt thư viện Simulink

Trình duyệt thư viện Simulink này có các tùy chọn khác nhau trên thanh Manu của họ, chỉ cần nhấp vào mô hình mới sau đó trang mô hình sẽ được mở như trong hình 2.

Hình 2 Mô hình mới Simulink

Trên mô hình mới Simulink này, chúng ta có thể tạo mạch mới của mình và sau đó có thể chạy hoặc mô phỏng theo ý muốn. Để chọn các thành phần điện tử công suất, chỉ cần viết từ điện tử công suất trên thanh tìm kiếm Manu của trình duyệt thư viện Simulink, sau đó một trang mới sẽ được mở ra có tất cả các khối linh kiện điện tử công suất được hiển thị trong hình 3.

Hình 3 Khối linh kiện điện tử công suất

Để chèn các khối này trên một mô hình mới, chỉ cần kéo các khối này trên một mô hình mới hoặc nhấp chuột phải vào mỗi khối và sau đó nhấp vào Thêm khối vào một mô hình mới sau đó khối này sẽ tự động sao chép trên một mô hình mới. Vì vậy, chúng ta có thể thêm các khối này vào một mô hình mới một cách dễ dàng. Tương tự, để tìm kiếm khối máy hiện sóng và khối hiển thị chỉ cần viết từ chìm trên thanh tìm kiếm Manu của trình duyệt thư viện Simulink sau đó tất cả khối sẽ được mở trên một trang mới như trong hình 4.

Hình 4 Máy hiện sóng và Khối hiển thị

Tương tự, chúng ta tìm kiếm và kéo tất cả các khối linh kiện khác như bộ tạo xung, cổng logic, tụ điện, điện trở, v.v. rồi ghép chúng lại theo mạch mong muốn. Bây giờ chúng ta đã chế tạo một bộ nghịch lưu nguồn áp một pha với sự trợ giúp của thư viện MATLAB Simulink như hình 5. Mạch này thực hiện theo quy trình trên.

Hình 5 Biến tần nguồn điện áp một pha với mô hình Simulink

Chúng tôi đã chế tạo bộ nghịch lưu nguồn điện áp một pha này với mô hình Simulink với sự trợ giúp của hai IGBT, hai tụ điện 50μF, nguồn cung cấp điện áp một chiều 100V và một bộ điều khiển logic không cổng. Điện trở một ohm được gắn giữa hai tụ điện vì mô phỏng MATLAB không cho phép mô phỏng mạch này không có điện trở này nhưng trong phần cứng thì không cần nối điện trở này. Điện trở 10Ω được sử dụng như một tải đầu ra. Chúng tôi đã chạy hoặc mô phỏng mạch này ở chu kỳ nhiệm vụ 50%. Chu kỳ nhiệm vụ được thiết lập bằng cách nhấp đúp vào bộ tạo xung và sau đó thiết lập theo hình 6.

Hình 6 Thiết lập chu kỳ nhiệm vụ

Bởi vì, cả hai công tắc IGBT không nên bật cùng một lúc, do đó một xung cổng kết nối trực tiếp với một công tắc IGBT và một xung cổng kết nối với công tắc IGBT khác sau khi không cổng. Nói cách khác, mạch này bắt đầu chuyển mạch bổ sung. Khi chúng tôi mô phỏng mạch này ở chu kỳ làm việc 50% thì điện áp đầu ra sẽ bằng một nửa điện áp nguồn có nghĩa là nó sẽ là 50V được hiển thị trong hình 7.