BỘ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ
HỆ THỐNG THÔNG TIN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Lọc theo danh mục
  • Năm xuất bản
    Xem thêm
  • Lĩnh vực
liên kết website
Lượt truy cập
 Lượt truy cập :  17,733,299
  • Công bố khoa học và công nghệ Việt Nam

Kỹ thuật điện và điện tử

Đặng Thanh Thảo, Nguyễn Văn Nhờ(1)

Mô hình hoá và mô phỏng kỹ thuật PWM mới cho bộ nghịch lưu lai 7 bậc dùng bảng trạng thái rút gọn

Modeling and Simulation of New PWM Techniques for Hybrid 7-Level Inverters Using Simplified Switching Table

Phát triển Khoa học và Công nghệ: Kỹ thuật và Công nghệ (ĐHQG TP. Hồ Chí Minh)

2022

2

1474-1496

2615-9872

Biến tần CHB bảy bậc, Biến tần lai nối tầng, PWM, Độ méo dạng sóng hài, Tổn thất công suất

Seven-level CHB inverter, Hybrid cascaded inverters, PWM, Total harmonics distortion, Power loss

Ngày nay, bộ nghịch lưu (BNL) đa bậc nối tầng cầu H (CHB) đã có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực như cung cấp nguồn cho hệ truyền động điện động cơ xoay chiều, biến đổi năng lượng điện mặt trời kết nối lưới, làm thiết bị bù lọc cho lưới điện. Nhằm nâng cao hiệu quả sử dụng BNL đa bậc như giảm chi phí bộ biến đổi khi số bậc tăng lên, các cấu trúc biến đổi đa bậc dạng lai được phát triển, đồng thời yêu cầu phải thiết kế các giải pháp điều khiển mới cho các cấu trúc này. Do đó, bài báo này trình bày một phương pháp mới điều khiển BNL áp một pha nối tầng lai sử dụng bảng trạng thái rút gọn. Bảng trạng thái rút gọn qui đổi từ trạng thái đóng ngắt của BNL đa bậc truyền thống sang trạng thái đóng ngắt BNL nối tầng lai. Bảng qui đổi được thiết kế sao cho giảm số chuyển mạch khi thực hiện điều khiển áp ngõ ra, do đó nâng cao hiệu suất làm việc của BNL lai. Phương pháp điều khiển BNL lai sử dụng bảng trạng thái rút gọn đề xuất có ưu điểm là thực hiện đơn giản, tận dụng các kỹ thuật Sin-PWM truyền thống mà không cần phải tính toán hàm điều khiển hoặc thay đổi sóng mang. Hiệu quả của phương pháp đề xuất được đánh giá qua các chỉ số độ méo dạng sóng hài điện áp, dòng điện khi áp dụng các dạng bố trí sóng mang dịch mức (LS-PWM) và ứng dụng điều khiển tốc độ động cơ KĐB 3 pha. Ngoài ra, để thấy ưu điểm của phương pháp PWM sử dụng bảng trạng thái rút gọn đề xuất, công suất tổn hao của BNL lai cũng được tính toán và so sánh với BNL bảy bậc truyền thống và BNL ba bậc. Kết quả phân tích và mô hình hoá điều khiển BNL lai bảy bậc nối tầng được kiểm chứng và đánh giá bằng phần mềm MATLAB SIMILINK và PLECS.

Nowadays, Cascade H-bridge (CHB) multi-level inverters (MLI) have many applications in the fields of electric drive control, high-power energy control, medium-voltage power grids, and popularization in the conversion of renewable energy power. In order to improve the quality of MLI to meet today's needs while reducing costs, it is necessary to have new methods to improve the working efficiency of the converter. Therefore, this paper presents a novel PWM control for single-phase cascaded hybrid 7-level inverter using simplified switching table (SST). The SST table converts switching states of the traditional multi-level inverter to the switching state of the hybrid cascaded inverter. The SST table is effectively designed to reduce the number of switching when performing output voltage control, thus improving the converter's working efficiency. The PWM method using proposed SST has the advantage of simple implementation, utilizing the traditional Sin-PWM techniques without re-calculating the control function or changing the carrier waveforms. The effectiveness of the proposed method will be evaluated through the voltage and current harmonic distortion factors when applying level shift carrier arrangements (LS-PWM) and speed control application of 3-phase asynchronous motor. Furthermore, in order to prove the advantage of the PWM technique using the proposed SST, the power loss of the 7-level hybrid cascaded inverter is also calculated and compared with traditional seven-level inverter and 3-level inverter. The analysis and modeling results of the 7-level hybrid inverter control are verified and evaluated using MATLAB SIMILINK and PLECS software.

TTKHCNQG, CTv 149

Xem toàn văn