MO PHONG DTCS BANG PSIM

1. MÔ PHỎNG MẠCH ĐTCS BẰNG
PSIM

2. Nội dung chính
 PSIM là gì ?
 Cấu trúc mạch điện
 Bắt đầu làm việc với PSIM
 Các ví dụ thực hành

3. PSIM là gì?
 PSIM là công cụ thiết kế, mô phỏng cho các mạch
điều khiển và trong lĩnh vực điện tử công suất.
 Hãng sản xuất : Powersim Inc.
( www.powersimtech.com )
 Cho phép mô phỏng nhanh chóng với giao diện người
dùng thân thiện.
 PSIM cần thiết cho mô phỏng mức, thiết kế mạch
vòng điều khiển và nghiên cứu hệ thống điều khiển
động cơ.
 PSIM bao gồm ba phần cơ bản: chương trình thiết kế
mạch (SIMCAD) , chương trình mô phỏng mạch
(PSIM) , và chương trình hiển thị dạng sóng
(SIMVIEW).

4. Cấu trúc mạch điện
Bộ điều khiển Cảm biến
Mạch điều khiển
Mạch công suất

5. Cấu trúc mạch điện
Switch
Controllers
Power
Circuit
Control
Circuit
Sensors
On-Off
controllers
PWM
controllers
Alpha
controllers
Switching
devices
RLC branches
Transformers
Coupled
inductors
S-domain
blocks
Z-domain
blocks
Logic
components
Non-linear
components
Current
Voltage
Torque
Speed

6. Bắt đầu với PSIM
 Vào PSIM: Vào c:PSIM6_DEMO -> PSIM
New
circuit

7. Bắt đầu với PSIM
 Create a new circuit
Menu
Toolbar
Circuit
window
Element
toolbar

8. Bắt đầu với PSIM
Ví dụ 1 – 1st Order System
50V
1 k
50nF 45 k 

9. Ví dụ 1 – 1st Order System
Chèn một nguồn áp DC từ
thanh công cụ Element
Toolbar.

10. Nguồn áp một chiều có thể
tìm từ: Elements > Sources
> Voltage > DC
Ví dụ 1 – 1st Order System

11. Ví dụ 1 – 1st Order System
Lấy thêm hai điện trở cho
vào mạch. Để quay một linh
kiện click chuột
phải…
… hoặc sử dụng
biểu tượng
Rotate the
Selection.

12. Ví dụ 1– 1st Order System
Lấy thêm một Tụ điện.

13. Ví dụ 1– 1st Order System
Để nối các linh kiện với
nhau sử dụng công cụ Wire.
Click chuột
trái trên sơ đồ
mạch để nối
dây.

14. Ví dụ 1– 1st Order System
Chèn thành phần
Đất(Ground).

15. Ví dụ 1– 1st Order System
Click kép vào phần tử để đặt thông số.
Đặt giá trị các tham số.
Chỉ đóng cửa sổ khi đặt xong thông số mới.

16. Ví dụ 1– 1st Order System
Đặt thông số mô phỏng: Chèn một khối
Simulation Control .

17. Ví dụ 1– 1st Order System
Đặt thông số mô phỏng: Time Step and
Total Time.

18. Ví dụ 1– 1st Order System
Chèn Đầu dò Điện áp(Voltage Probe) (node to
ground ).
Click kép vào Voltage probe để thay đổi tên thành Vo.

19. Ví dụ 1– 1st Order System
Bắt đầu mô phỏng

20. Ví dụ 1– 1st Order System
Lựa chọn biến Vo.

21. Ví dụ 1– 1st Order System
Đặt màu nền.

22. Ví dụ 1– 1st Order System
Sử dụng công cụ Zoom và ấn nút để lựa
chọn vùng cần quan sát.

23. Ví dụ 1– 1st Order System
Dạng File đầu ra : *.txt
Điện áp đầu ra ổn định ở giá trị nào?
Measure tool.

24. Ví dụ 2 : Bộ điều chỉnh điện áp
~
120Vrms,
60Hz
20
200mH

25. Tạo một mạch điện mới.
Ví dụ 2 : Bộ điều chỉnh điện áp

26. Chèn nguồn điện áp hình Sin.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

27. Lấy thêm hai Thyristors vào sơ đồ mạch.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

28. Chèn thêm nhánh R-L .
Ví dụ 2 : Voltage Controller

29. Nối dây các phần tử với nhau.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

30. Chèn thêm Bộ điều khiển góc Alpha (Alpha
Controller ) vào mạch điện.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

31. Ví dụ 2 : Voltage Controller

32. Click kép chuột vào khối và click vào mục Help
để hiểu thêm về khối này.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

33. Chèn thêm phần tử Cảm biến điện áp (Voltage Sensor )
vào mạch để đồng bộ hoá với tín hiệu điều khiển.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

34. Chèn bộ So sánh để phát hiện điểm cắt qua 0 của điện
áp (Lấy từ Elements > Control > Comparator hoặc
từ Element toolbar)
Ví dụ 2 : Voltage Controller

35. Nối đất cho mạch. Chèn thêm nguồn áp DC Voltage
Source. Thay đổi tên thành Alpha và lựa chọn hiển thị
nó.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

36. Chèn nguồn điện áp bước nhảy (Step Voltage
Source). Thay đổi tên thành Enable và lựa chọn
hiển thị nó.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

37. Sử dụng Labels để tạo các đầu nối : Chèn một
Label và đặt tên là G1.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

38. Nối Label với đầu ra của khối Alpha Controller.
Chèn một Label khác, tên là G1 và kết nối với
cổng Gate của Thyristor 1.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

39. Tạo Khối điều khiển góc alpha (Alpha Controller)
cho Thyristor còn lại .
Chèn một Voltage
Sensor , một
Comparator và
một khối Alpha
Controller .
Ví dụ 2 : Voltage Controller

40. Sử dụng Labels cho tín hiệu Enable (E ), tín hiệu
Alpha (A ) và tín hiệu Gate cho Thyristor 2 (G2 ).
Ví dụ 2 : Voltage Controller

41. Chèn một đầu đo điện áp vào Voltage Probe (Vi ),
đầu đo điện áp ra Voltage Probe (Vo) và một
đầu đo dòng ra Current Probe (Io).
Ví dụ 2 : Voltage Controller

42. Chèn khối Simulation Control . Đặt thời gian mô
phỏng là 50 mili-seconds
Ví dụ 2 : Voltage Controller

43. Đặt tất cả giá trị các thông số. Đặt góc Alpha là 30o.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

44. Chạy mô phỏng. Được đồ thị Vi và Vo.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

45. Tạo thêm một Screen mới và vẽ Io.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

46. Các công cụ khác : FFT và AVG.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

47. Các công cụ khác : FFT and AVG.
Chạy mô phỏng mạch với góc Alpha là 60o và 90o.
Ví dụ 2 : Voltage Controller

48. Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số
công suất . (Example 5-2; Hart; pg 170)
Ví dụ 2 : Voltage Controller
Chèn thêm một
Watt Metter từ
Elements > Other >
Probes > Watt
Metter
Thay đổi Time
Step, Total
Time và Print
Step

49. Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số
công suất .
Ví dụ 2 : Voltage Controller
Chèn phần tử Cảm
biến dòng
điện(Current Sensor)
và hai khối RMS từ :
Elements > Control >
Computational Blocks
> RMS
Thêm Voltage Probes
để đo giá trị RMS

50. Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số
công suất (PF) .
Ví dụ 2 : Voltage Controller
45
.
0
71
.
2
120
147
I
V
P
S
P
PF
rms
,
i
rms
,
i







51. Ví dụ 3 : Chỉnh lưu cầu 3 pha
ko đối xứng
~
~
~
120Vrms,
60Hz 10mH
2
100mH

52. Ví dụ 3 : Semiconverter
Tạo một mạch điện mới. Chèn nguồn điện áp 3
pha (Three-Phase Voltage Source) .

53. Ví dụ 3 : Semiconverter
Lấy ra tất cả các phần tử công suất và nối dây.

54. Ví dụ 3 : Semiconverter
Chèn và nối dây với bộ điều khiển góc Alpha
(Alpha Controllers).

55. Ví dụ 3 : Semiconverter
Lấy các Nguồn điện cho góc điều khiển Alpha và
tín hiệu Enable .

56. Ví dụ 3 : Semiconverter
Kết nối các tín hiệu với cổng Gate , chèn khối điều
khiển mô phỏng Simulation Control (50 ms) và đặt
tất cả các thông số .
Chèn thêm đầu
đo điện áp vào
Voltage Probe,
đầu đo điện áp ra
Voltage Probe,
đo dòng vào
Current Probe và
đo dòng ra
Current Probe.

57. Ví dụ 3 : Semiconverter
Chạy mô phỏng mạch với góc Alpha là 30, 60 và
90 độ. Kiểm tra các kết quả .

58. Ví dụ 3 : Semiconverter
Implement the additional measurements for this
circuit: THD, load power, RMS current and
power factor.
Bài tập :
Xem Vd. 5.9; Rashid; trang 156