SlideShare a Scribd company logo
1 of 14
Download to read offline
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.1
Chương 1: VECTOR KHÔNG GIAN VÀ
BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA
I. Vector không gian
I.1. Biểu diễn vector không gian cho các đại lượng ba pha
Động cơ không đồng bộ (ĐCKĐB) ba pha có ba (hay bội số của ba) cuộn dây
stator bố trí trong không gian như hình vẽ sau:
Hình 1.1: Sơ đồ đấu dây và điện áp stator của ĐCKĐB ba pha.
(Ba trục của ba cuộn dây lệch nhau một góc 1200
trong không gian)
Ba điện áp cấp cho ba đầu dây của động cơ từ lưới ba pha hay từ bộ nghịch lưu,
biến tần; ba điện áp này thỏa mãn phương trình:
usa(t) + usb(t) + usc(t) = 0 (1.1)
Trong đó:
(1.2a)
(1.2b)
(1.2c)
Với ωs = 2πfs; fs là tần số của mạch stator; |us| là biên độ của điện áp pha, có thể thay đổi.
(điện áp pha là các số thực)
Vector không gian của điện áp stator được định nghĩa như sau:
[ ])t(u)t(u)t(u
3
2
)t(u scsbsas
rrrr
++= (1.3)
[ ]000
240j
sc
120j
sb
0j
sas e)t(ue)t(ue)t(u
3
2
)t(u ++=
r
(mặt phẳng ba chiều với 3 vector đơn vị)
[ ]00
240j
sc
120j
sbsas e)t(ue)t(u)t(u
3
2
)t(u ++=
r
(1.4)
(tương tự như vector trong mặt phẳng phức hai chiều với 2 vector đơn vị)
[ ])t(u.a)t(u.a)t(u
3
2
)t(u sc
2
sbsas ++=
r
với
0
120j
ea =
[ ] [ ] 0eeeaa1
000
240j120j0j2
=++=++
rotor
stator
Pha A
Pha B
Pha Cusc
usa
usb
usa(t) = |us| cos(ωst)
usb(t) = |us| cos(ωst – 1200
)
usc(t) = |us| cos(ωst + 1200
)
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.2
Ví dụ 1.1: Chứng minh?
a) ( ) ( ) ( )[ ]tsinjtcosutueu)t(u sssss
tj
ss
s
ωωωω
+=∠==
r
(1.6)
b) [ ] ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−+−−= csbscsbsass u
2
3
u
2
3
ju5,0u5,0u
3
2
u (1.5)
Hình 1.2: Vector không gian điện áp stator trong hệ tọa độ αβ.
Theo hình vẽ trên, điện áp của từng pha chính là hình chiếu của vector điện áp
stator su
r
lên trục của cuộn dây tương ứng. Đối với các đại lượng khác của động cơ: dòng
điện stator, dòng rotor, từ thông stator và từ thông rotor đều có thể xây dựng các vector
không gian tương ứng như đối với điện áp stator ở trên.
I.2. Hệ tọa độ cố định stator
Vector không gian điện áp stator là một vector có modul xác định (|us|) quay trên
mặt phẳng phức với tốc độ góc ωs và tạo với trục thực (trùng với cuộn dây pha A) một góc
ωst. Đặt tên cho trục thực là α và trục ảo là β, vector không gian (điện áp stator) có thể
được mô tả thông qua hai giá trị thực (usα) và ảo (usβ) là hai thành phần của vector. Hệ tọa
độ này là hệ tọa độ stator cố định, gọi tắt là hệ tọa độ αβ.
Re
Im
β
α
A
B
C
o
0j
e
o
120j
e
o
240j
e
sau
3
2 r
sbu
3
2 r
scu
3
2 rsu
r
usa
ωs
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.3
Hình 1.3: Vector không gian điện áp stator su
r
và các điện áp pha.
Bằng cách tính hình chiếu các thành phần của vector không gian điện áp stator
( )βα ss u,u lên trục pha A, B (trên hình 1.3), có thể xác định các thành phần theo phương
pháp hình học:
(1.7a)
(1.7b)
suy ra
(1.8a)
(1.8b)
Theo phương trình (1.1), và dựa trên hình 1.3 thì chỉ cần xác định hai trong số ba điện áp
pha stator là có thể tính được vector su
r
.
Hay từ phương trình (1.5)
[ ] ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−+−−= csbscsbsass u
2
3
u
2
3
ju5,0u5,0u
3
2
u (1.9)
có thể xác định ma trận chuyển đổi abc → αβ theo phương pháp đại số:
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−
−−
=
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
cs
bs
as
s
s
s
s
u
u
u
2
3
2
3
0
2
1
2
1
1
3
2
u
u
β
α
(1.10)
Ví dụ 1.2: Chứng minh ma trận chuyển đổi hệ toạ độ αβ → abc?
0
jβ
α
su
r
usa = usα
usβ
usc
usb Cuộn dây
pha A
Cuộn dây
pha B
Cuộn dây
pha C
usα = usa
usβ = ( )sbsa u2u
3
1
+
usa = usα
usb = βα ss u
2
3
u
2
1
+−
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.4
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−−
−=
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
s
s
s
s
cs
bs
as
u
u
2
3
2
1
2
3
2
1
01
u
u
u
β
α
(1.11)
Ví dụ 1.3: Chứng minh:
Bằng cách tương tự như đối với vector không gian điện áp stator, các vector không
gian dòng điện stator, dòng điện rotor, từ thông stator và từ thông rotor đều có thể được
biểu diễn trong hệ tọa độ stator cố định (hệ tọa độ αβ) như sau:
(1.12a)
(1.12b)
(1.12c)
(1.12d)
(1.12e)
II. Bộ nghịch lưu ba pha
II.1. Bộ nghịch lưu ba pha
su
r
= usα + j usβ
si
r
= isα + j isβ
ri
r
= irα + j irβ
βα ψ+ψ=ψ sss j
r
βα ψ+ψ=ψ rrr j
r
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.5
Hình 1.4: Sơ đồ bộ nghịch lưu ba pha cân bằng gồm 6 khoá S1→S6.
Ví dụ 1.4: Chứng minh các phương trình tính điện áp pha?
a) ( )CnBnAnNn UUU
3
1
U ++=
b) CnBnAnAN U
3
1
U
3
1
U
3
2
U −−=
Phương pháp tính mạch điện:
Ví dụ 1.5: Tính điện áp các pha ở trạng thái S1, S3, S6 ON và S2, S4, S5 OFF?
Hình 1.5: Trạng thái các khoá S1, S3, S6 ON, và S2, S4, S5 OFF (trạng thái 110).
II.2. Vector không gian điện áp
Đơn vị (Udc)
Va Vb Vc usa usb usc uab ubc uca U Deg us
k S1 S3 S5 UAN UBN UCN UAB UBC UCA usα usβ
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 U0 U000
1 1 0 0 2/3 -1/3 -1/3 1 0 -1 U1 0o
2 1 1 0 1/3 1/3 -2/3 0 1 -1 U2 60 o
3 0 1 0 -1/3 2/3 -1/3 -1 1 0 U3 120 o
4 0 1 1 -2/3 1/3 1/3 -1 0 1 U4 180 o
5 0 0 1 -1/3 -1/3 2/3 0 -1 1 U5 240 o
6 1 0 1 1/3 -2/3 1/3 1 -1 0 U6 300 o
7 1 1 1 0 0 0 0 0 0 U7 U111
Bảng 1.1: Các điện áp thành phần tương ứng với 8 trạng thái của bộ nghịch lưu.
Ví dụ 1.6: Tính các điện áp thành phần usα và usβ tương ứng với 8 trạng thái trong
bảng 1.1?
A B
C
Udc
n
N
UAN UBN
UCN
A
B
C
Udc
S4
S3
S6
S5
S2
S1
S7
R
n n
motor
N
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.6
Điều chế vector không gian điện áp sử dụng bộ nghịch lưu ba pha
Ví dụ 1.7: Xét bộ nghịch lưu ở trạng thái 110:
Khi đó các điện áp pha usa=1/3Udc, usb= 1/3Udc, usc=-2/3Udc.
Phương pháp đại số: theo phương trình (1.4):
[ ] ⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
−+=++=
0000
240j
dc
120j
dcdc
240j
sc
120j
sbsa1_phase eU
3
2
eU
3
1
U
3
1
3
2
e)t(ue)t(u)t(u
3
2
u
r
⇒ ( )[ ] 0000000
60j
dc
180j240j
dc
240j
dc
240j240j120jdc
1_phase eU
3
2
eeU
3
2
eU
3
2
e3ee1
3
U
3
2
u ==−=−++= −r
,
Hay [ ] ⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
−+=++= dc
2
dcdcsc
2
sbsa1_phase U.a
3
2
U.a
3
1
U
3
1
3
2
)t(u.a)t(u.a)t(u
3
2
u
r
với
0
120j
ea = , ( ) 0aa1 2
=++
⇒ ( )[ ] 00
60j
dc
240j
dc
2
dc
22dc
1_phase eU
3
2
eU
3
2
aU
3
2
a3aa1
3
U
3
2
u =−=−=−++=
r
Phương pháp hình học: có hình vẽ
Hình 1.6: Vector không gian điện áp stator su
r
ứng với trạng thái (110).
Ở trạng thái (110), vector không gian điện áp stator pha 1_phaseu
r
có độ lớn bằng
2/3Udc và có góc pha là 60o
.
Ví dụ 1.8: Tìm (độ lớn và góc của) vector không gian điện áp stator )t(us
r
ứng
với trạng thái (101)? (Giải theo phương pháp đại số như trên hay theo phương pháp
hình học)
A
su
r
B
C
scu
r
Udc
sau
r
sbu
r
scsbsa uuu
rrr
++
U2(100)
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.7
Xét tương tự cho các trang thái còn lại, rút ra được công thức tổng quát
3
)1k(j
dck eU
3
2
U
π
−
= với k = 1, 2, 3, 4, 5, 6.
Hình 1.7: 8 vector không gian điện áp stator tương ứng với 8 trạng thái.
3
)1k(j
dck eU
3
2
U
π
−
= k = 1, 2, 3, 4, 5, 6. U0 và U7 là vector 0.
Các trường hợp xét ở trên là vector không gian điện áp pha stator.
Hình 1.8: Các vector không gian điện áp pha stator.
3
)1k(j
dck_phase eU
3
2
U
π
−
= k = 1, 2, 3, 4, 5, 6
Bằng cách điều khiển chuyển đổi trạng thái đóng cắt các khóa của bộ nghịch lưu dễ
dàng điều khiển vector không gian điện áp “quay” thuận nghịch, nhanh chậm. Khi đó dạng
điện áp ngõ ra bộ nghịch lưu có dạng 6 bước (six step).
U1 (100)
U2 (110)U3 (010)
U6 (101)U5 (001)
U4 (011)
CCW
CW
U0 (000)
U7 (111)
Up1
Up2Up3
Up6Up5
Up4
Up0
Up7
Trục usa
a
b
c
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.8
Hình 1.9: Các điện áp thành phần tương ứng với 6 trạng thái.
Ví dụ 1.9: Chứng minh
0
0j
dc0_phase eU
3
2
u =
Xét bộ nghịch lưu ở trạng thái 100:
Khi đó các điện áp pha usa=2/3Udc, usb= –1/3Udc, usc=-1/3Udc.
Phương pháp đại số: theo phương trình (1.3): [ ])t(u)t(u)t(u
3
2
)t(u scsbsas
rrrr
++=
hay phương trình (1.4):
[ ] ⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
−−=++=
0000
240j
dc
120j
dcdc
240j
sc
120j
sbsa0_phase eU
3
1
eU
3
1
U
3
2
3
2
e)t(ue)t(u)t(u
3
2
u
r
⇒ ( )[ ] 000
0j
dcdc
240j120jdc
0_phase eU
3
2
U
3
2
ee13
3
U
3
2
u ==++−=
r
,
Hay [ ] ⎥⎦
⎤
⎢⎣
⎡
−−=++= dc
2
dcdcsc
2
sbsa0_phase U.a
3
1
U.a
3
1
U
3
2
3
2
)t(u.a)t(u.a)t(u
3
2
u
r
với
0
120j
ea = , ( ) 0aa1 2
=++
⇒ ( )[ ] 0
0j
dcdc
2dc
0_phase eU
3
2
U
3
2
aa13
3
U
3
2
u ==++−=
r
Phương pháp hình học: có hình vẽ
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.9
Hình 1.10: Vector không gian điện áp stator su
r
ứng với trạng thái (100).
Ở trạng thái (100), vector không gian điện áp pha stator 0_phaseu
r
có độ lớn bằng
2/3Udc và có góc pha trùng với trục pha A.
Trong một số trường hợp, cần xét vector không gian điện áp dây của stator.
[ ])t(u)t(u)t(u
3
2
u cabcabline
rrrr
++=
hay [ ]00
240j
ca
120j
bcabline e)t(ue)t(u)t(u
3
2
u ++=
r
hay [ ])t(u.a)t(u.a)t(u
3
2
u ca
2
baabline ++=
r
với
0
120j
ea =
Ví dụ 1.10: Xét bộ nghịch lưu ở trạng thái 100:
Khi đó các điện áp pha uab=Udc, ubc= 0, uca= -Udc.
Phương pháp đại số: theo phương trình trên:
[ ] [ ]000
240j
dcdc
240j
ca
120j
bcab1_line eUU
3
2
e)t(ue)t(u)t(u
3
2
u −=++=
r
[ ] ( )
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
++=+=−=
2
3
j
2
1
1U
3
2
e1U
3
2
eUU
3
2
u dc
60j
dc
240j
dcdc1_line
00r
0
30j
dcdcdc1_line eU3
3
2
2
1
j
2
3
U3
3
2
2
3
j
2
3
U
3
2
u =⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+=⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+=
r
Phương pháp hình học: có hình vẽ:
A
su
r
B
C
scu
r
2/3Udc
sau
r
sbu
r
scsbsa uuu
rrr
++
U1(100)
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.10
Hình 1.11: Vector không gian điện áp dây stator 1_lineu
r
ứng với trạng thái (100).
Ở trạng thái (100), vector không gian điện áp dây stator 1_lineu
r
có độ lớn bằng
dcU3
3
2
và có góc pha là 30o
.
Ví dụ 1.11: Tìm (độ lớn và góc của) vector không gian điện áp stator lineu
r
ứng với
trạng thái (110), 2_lineu
r
? (Giải theo phương pháp đại số và phương pháp hình học)
Xét tương tự cho các trạng thái còn lại, rút ra được công thức tổng quát
6
)1k2(j
dck_line eU3
3
2
U
π
−
= k = 1, 2, 3, 4, 5, 6
Hình 1.12: Các vector không gian điện áp dây stator.
Ví dụ 1.12: Chứng minh các vector điện áp có giá trị như sau:
a/
5
3
6
2
3
j
pha DCv V e
π
= b/
5
6
3
2
3
3
j
day DCv V e
π
=
AB
BC
CA
bcu
r
2/3Udc
abu
r
Uline_1
Ud1
Ud2
Ud3
Ud6
Ud5
Ud4
Ud0
Ud7 Trục uab
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.11
Điều chế biên độ và góc vector không gian điện áp dùng bộ nghịch lưu ba pha
Hình 1.13: Điều chế biên độ và góc vector không gian điện áp.
)U(U
T
T
U
T
T
U
T
T
u 70
PWM
0
2
PWM
2
1
PWM
1
s ++= hay )U(U.cU.bU.au 7021s ++=
3
2
sin
)
3
sin(
Udc
u2
2
3
a
s
π
α−
π
=
3
2
sin
sin
Udc
u2
2
3
b
s
π
α
= ( ) ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−+= 1
u3
U2
bac
s
dc
Trong đó: ( ) 1
u3
U2
bacba
s
dc
≈⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+=++
⇒ T1 = a.TPWM T2 = b.TPWM T0 = c.TPWM
với chu kỳ điều rộng xung: TPWM ≈ (T1 + T2) + T0 hay T0 ≈ TPWM – (T1 + T2)
với TPWM ≈ const
Tổng quát: us =a.Ux + b.Ux+60 + c.{U0, U7}
Trong đó, α là góc giữa vector Ux và vector điện áp us.
Bằng cách điều khiển chuyển đổi trạng thái đóng cắt các khóa của bộ nghịch lưu
thông qua T1, T2 và T0, dễ dàng điều khiển độ lớn và tốc độ quay của vector không gian
điện áp. Khi đó dạng điện áp ngõ ra bộ nghịch lưu có dạng PWM sin.
U1 (100)
us
T1
T2
U2 (110)U3 (010)
U6 (101)U5 (001)
U4 (011)
CCW
CW
U0 (000)
U7 (111)
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.12
Hình 1.14: Điều chế biên độ và tần số điện áp.
Hình 1.15: Dạng điện áp và dòng điện PWM sin.
Ví dụ 1.13: Chứng minh ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= 6
j
dc2dc1
j
s eU
3
2
TU
3
2
Teu
π
α
Bài tập 1.1. Chứng minh: 3
4
j
dc5_phase eU
3
2
u
π
=
Bài tập 1.2. Chứng minh: 6
7
j
dc4_line eU3
3
2
u
π
=
Bài tập 1.3. Điện áp ba pha 380V, 50Hz. Tại thời điểm t = 6ms. Tính usa, usb, usc, usα và
usβ, |us|? Biết góc pha ban đầu của pha A là θo = 0.
Bài tập 1.4. Điện áp ba pha cấp cho bộ nghịch lưu là 380V, 50Hz. Tính điện áp pha lớn
nhất mà bộ nghịch lưu có thể cung cấp cho động cơ nối Y.
Bài tập 1.5. Điện áp một pha cấp cho bộ nghịch lưu là 220V, 50Hz. Tính điện áp dây lớn
nhất mà bộ nghịch lưu có thể cung cấp cho động cơ.
Bài tập 1.6. Điện áp ba pha cấp cho bộ nghịch lưu là 380V, 50Hz. Điện áp pha bộ nghịch
lưu cấp cho đồng cơ là 150V và 50Hz. Tại thời điểm t = 6ms. Tính T1, T2 và
T0? Biết góc pha ban đầu θo = 0 và tần số điều rộng xung là 20KHz.
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.13
Bài tập 1.7. Lập bảng và vẽ giản đồ vector các điện áp dây thành phần tương ứng với 8
trạng thái của bộ nghịch lưu.
Bài tập 1.8. Nêu các chức năng của khoá S7 và các diode ngược (mắc song song với
các khoá đóng cắt S1 –S6) trong bộ nghịch lưu?
Bài tập 1.9. Cho Udc = 309V, trạng thái các khoá như sau: S2, S3, S6: ON; và S1, S4,
S5: OFF. Tính các điện áp usa, usb, usc, UAB, UBC?
Bài tập 1.10. Khi tăng tần số điều rộng xung (PWM) của bộ nghịch lưu, đánh giá tác
động của sóng hài bậc cao lên dòng điện động cơ. Phương pháp điều
khiển nào có tần số PWM luôn thay đổi?
Ví dụ 1.1: Chứng minh?
a) ( ) ( ) ( )[ ]tsinjtcosutueu)t(u sssss
tj
ss
s
ωωωω
+=∠==
r
(1.6)
b) [ ] ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
−+−−= csbscsbsass u
2
3
u
2
3
ju5,0u5,0u
3
2
u (1.5)
Ví dụ 1.2: Chứng minh ma trận chuyển đổi hệ toạ độ αβ → abc?
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎣
⎡
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
−−
−=
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
s
s
s
s
cs
bs
as
u
u
2
3
2
1
2
3
2
1
01
u
u
u
β
α
(1.11)
Ví dụ 1.3: Chứng minh:
Ví dụ 1.4: Chứng minh các phương trình tính điện áp pha?
a) ( )CnBnAnNn UUU
3
1
U ++=
b) CnBnAnAN U
3
1
U
3
1
U
3
2
U −−=
Ví dụ 1.5: Tính điện áp các pha ở trạng thái S1, S3, S6 ON và S2, S4, S5 OFF?
Ví dụ 1.6: Tính các điện áp thành phần usα và usβ tương ứng với 8 trạng thái trong
bảng 1.1?
Ví dụ 1.7: Bộ nghịch lưu ở trạng thái 110, chứng minh
0
60j
dc1_phase eU
3
2
u =
r
Ví dụ 1.8: Tìm (độ lớn và góc của) vector không gian điện áp stator )t(us
r
ứng với
trạng thái (101)? (Giải theo phương pháp đại số như trên hay theo phương
pháp hình học)
Ví dụ 1.9: Chứng minh
0
0j
dc0_phase eU
3
2
u =
Ví dụ 1.10: Bộ nghịch lưu ở trạng thái 100, chứng minh
0
30j
dc1_line eU3
3
2
u =
r
Ví dụ 1.11: Tìm (độ lớn và góc của) vector không gian điện áp stator lineu
r
ứng với
trạng thái (110), 2_lineu
r
? (Giải theo phương pháp đại số và phương pháp hình học)
(ĐK.CMĐXC) T©B
Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.14
Ví dụ 1.12: Chứng minh các vector điện áp có giá trị như sau:
a/
5
3
6
2
3
j
pha DCv V e
π
= b/
5
6
3
2
3
3
j
day DCv V e
π
=
Ví dụ 1.13: Chứng minh ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
= 6
j
dc2dc1
j
s eU
3
2
TU
3
2
Teu
π
α

More Related Content

What's hot

Chuong 2.1 mach hinh sin
Chuong 2.1 mach hinh sinChuong 2.1 mach hinh sin
Chuong 2.1 mach hinh sinthanhyu
 
Giải toán điện xoay chiều bằng mối liên quan giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều
Giải toán điện xoay chiều bằng mối liên quan giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều Giải toán điện xoay chiều bằng mối liên quan giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều
Giải toán điện xoay chiều bằng mối liên quan giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều Linh Nguyễn
 
Bai tap dien_tu_cong_suat
Bai tap dien_tu_cong_suatBai tap dien_tu_cong_suat
Bai tap dien_tu_cong_suatToai Nguyen
 
từ-trường-của-dong-điện-khong-đổi
từ-trường-của-dong-điện-khong-đổitừ-trường-của-dong-điện-khong-đổi
từ-trường-của-dong-điện-khong-đổiPham van Tang
 
Cong thuc ly 12 hot
Cong thuc ly 12 hotCong thuc ly 12 hot
Cong thuc ly 12 hotHùng Boypt
 
Tong hop de thi ltm2
Tong hop de thi ltm2Tong hop de thi ltm2
Tong hop de thi ltm2laitrunghieu
 
Viết biểu thức U-I trong mạch xoay chiều
Viết biểu thức U-I trong mạch xoay chiềuViết biểu thức U-I trong mạch xoay chiều
Viết biểu thức U-I trong mạch xoay chiềutuituhoc
 
Tổng hợp điện xoay chiều - đại cương về điện xoay chiều
Tổng hợp điện xoay chiều - đại cương về điện xoay chiềuTổng hợp điện xoay chiều - đại cương về điện xoay chiều
Tổng hợp điện xoay chiều - đại cương về điện xoay chiềutuituhoc
 
bài tập chương 3, dòng điện xoay chiều
bài tập chương 3, dòng điện xoay chiềubài tập chương 3, dòng điện xoay chiều
bài tập chương 3, dòng điện xoay chiềuAn Minh
 
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện t...
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện  t...Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện  t...
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện t...Hajunior9x
 
Truyền tải điện năng
Truyền tải điện năngTruyền tải điện năng
Truyền tải điện năngtuituhoc
 
Khái niệm về quá trình quá độ điện từ
Khái niệm về quá trình quá độ điện từKhái niệm về quá trình quá độ điện từ
Khái niệm về quá trình quá độ điện từwww. mientayvn.com
 
Giải chi tiết đề thi đh lí 2007-2014
Giải chi tiết đề thi đh lí 2007-2014Giải chi tiết đề thi đh lí 2007-2014
Giải chi tiết đề thi đh lí 2007-2014Hải Finiks Huỳnh
 
Thiết kế bộ điều khiển cho bộ nghịch lưu ba pha trên hệ tọa độ tĩnh
Thiết kế bộ điều khiển cho bộ nghịch lưu ba pha trên hệ tọa độ tĩnhThiết kế bộ điều khiển cho bộ nghịch lưu ba pha trên hệ tọa độ tĩnh
Thiết kế bộ điều khiển cho bộ nghịch lưu ba pha trên hệ tọa độ tĩnhTiem Joseph
 
Chuyên đề dòng điện xoay chiều
Chuyên đề dòng điện xoay chiềuChuyên đề dòng điện xoay chiều
Chuyên đề dòng điện xoay chiềugia su minh tri
 
Tài liệu tham khảo trường điện từ
Tài liệu tham khảo trường điện từTài liệu tham khảo trường điện từ
Tài liệu tham khảo trường điện từCửa Hàng Vật Tư
 
Máy biến áp, máy phát điện
Máy biến áp, máy phát điệnMáy biến áp, máy phát điện
Máy biến áp, máy phát điệntuituhoc
 

What's hot (20)

Chuong 2.1 mach hinh sin
Chuong 2.1 mach hinh sinChuong 2.1 mach hinh sin
Chuong 2.1 mach hinh sin
 
Chuong 2
Chuong 2Chuong 2
Chuong 2
 
Giải toán điện xoay chiều bằng mối liên quan giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều
Giải toán điện xoay chiều bằng mối liên quan giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều Giải toán điện xoay chiều bằng mối liên quan giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều
Giải toán điện xoay chiều bằng mối liên quan giữa DĐĐH và chuyển động tròn đều
 
Bai tap dien_tu_cong_suat
Bai tap dien_tu_cong_suatBai tap dien_tu_cong_suat
Bai tap dien_tu_cong_suat
 
từ-trường-của-dong-điện-khong-đổi
từ-trường-của-dong-điện-khong-đổitừ-trường-của-dong-điện-khong-đổi
từ-trường-của-dong-điện-khong-đổi
 
Cong thuc ly 12 hot
Cong thuc ly 12 hotCong thuc ly 12 hot
Cong thuc ly 12 hot
 
Tốt nghiệp
Tốt nghiệpTốt nghiệp
Tốt nghiệp
 
Tong hop de thi ltm2
Tong hop de thi ltm2Tong hop de thi ltm2
Tong hop de thi ltm2
 
Viết biểu thức U-I trong mạch xoay chiều
Viết biểu thức U-I trong mạch xoay chiềuViết biểu thức U-I trong mạch xoay chiều
Viết biểu thức U-I trong mạch xoay chiều
 
Tổng hợp điện xoay chiều - đại cương về điện xoay chiều
Tổng hợp điện xoay chiều - đại cương về điện xoay chiềuTổng hợp điện xoay chiều - đại cương về điện xoay chiều
Tổng hợp điện xoay chiều - đại cương về điện xoay chiều
 
bài tập chương 3, dòng điện xoay chiều
bài tập chương 3, dòng điện xoay chiềubài tập chương 3, dòng điện xoay chiều
bài tập chương 3, dòng điện xoay chiều
 
Qua trinh qua do
Qua trinh qua doQua trinh qua do
Qua trinh qua do
 
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện t...
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện  t...Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện  t...
Bài toán xác định giá trị cực đại của hiệu điện thế và công suất mạch điện t...
 
Truyền tải điện năng
Truyền tải điện năngTruyền tải điện năng
Truyền tải điện năng
 
Khái niệm về quá trình quá độ điện từ
Khái niệm về quá trình quá độ điện từKhái niệm về quá trình quá độ điện từ
Khái niệm về quá trình quá độ điện từ
 
Giải chi tiết đề thi đh lí 2007-2014
Giải chi tiết đề thi đh lí 2007-2014Giải chi tiết đề thi đh lí 2007-2014
Giải chi tiết đề thi đh lí 2007-2014
 
Thiết kế bộ điều khiển cho bộ nghịch lưu ba pha trên hệ tọa độ tĩnh
Thiết kế bộ điều khiển cho bộ nghịch lưu ba pha trên hệ tọa độ tĩnhThiết kế bộ điều khiển cho bộ nghịch lưu ba pha trên hệ tọa độ tĩnh
Thiết kế bộ điều khiển cho bộ nghịch lưu ba pha trên hệ tọa độ tĩnh
 
Chuyên đề dòng điện xoay chiều
Chuyên đề dòng điện xoay chiềuChuyên đề dòng điện xoay chiều
Chuyên đề dòng điện xoay chiều
 
Tài liệu tham khảo trường điện từ
Tài liệu tham khảo trường điện từTài liệu tham khảo trường điện từ
Tài liệu tham khảo trường điện từ
 
Máy biến áp, máy phát điện
Máy biến áp, máy phát điệnMáy biến áp, máy phát điện
Máy biến áp, máy phát điện
 

Similar to Bai giang dkcmdxc pfiev c1_hk1_nh0910_v6

Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiềuPhương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiềutuituhoc
 
Bài toán hộp kín điện xoay chiều
Bài toán hộp kín điện xoay chiềuBài toán hộp kín điện xoay chiều
Bài toán hộp kín điện xoay chiềutuituhoc
 
Tóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần dòng điện xoay chiều
Tóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần dòng điện xoay chiềuTóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần dòng điện xoay chiều
Tóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần dòng điện xoay chiềudolethu
 
CHƯƠNG 8 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
CHƯƠNG 8 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘCHƯƠNG 8 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
CHƯƠNG 8 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘĐinh Công Thiện Taydo University
 
CHƯƠNG 8 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
CHƯƠNG 8 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘCHƯƠNG 8 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
CHƯƠNG 8 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘĐinh Công Thiện Taydo University
 
Các dạng bài tập điện xoay chiều
Các dạng bài tập điện xoay chiềuCác dạng bài tập điện xoay chiều
Các dạng bài tập điện xoay chiềutuituhoc
 
Cac dang bai tap dien xoay chieu 01
Cac dang bai tap dien xoay chieu 01Cac dang bai tap dien xoay chieu 01
Cac dang bai tap dien xoay chieu 01tuituhoc
 
Dongdienxoaychieu post
Dongdienxoaychieu postDongdienxoaychieu post
Dongdienxoaychieu postLiên Nguyễn
 
Bai tap dien_tu_cong_suat
Bai tap dien_tu_cong_suatBai tap dien_tu_cong_suat
Bai tap dien_tu_cong_suatngochaitranbk
 
Pp vec to_truot_vao_bai_toan_hop_kin_dxc_12pdf_6723
Pp vec to_truot_vao_bai_toan_hop_kin_dxc_12pdf_6723Pp vec to_truot_vao_bai_toan_hop_kin_dxc_12pdf_6723
Pp vec to_truot_vao_bai_toan_hop_kin_dxc_12pdf_6723Nhut Yen Dang
 
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH.pptx
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH.pptxTHIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH.pptx
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH.pptxMan_Ebook
 
Hệ truyền động đc một chiều và mạch buck
Hệ truyền động đc một chiều và mạch buckHệ truyền động đc một chiều và mạch buck
Hệ truyền động đc một chiều và mạch buckTiem Joseph
 
[Pp] Bài tập dạng hộp đen
[Pp] Bài tập dạng hộp đen[Pp] Bài tập dạng hộp đen
[Pp] Bài tập dạng hộp đentuituhoc
 
ky-thuat-dien_nguyen-viet-son_chuong-8---mach-dien-ba-pha - [cuuduongthancong...
ky-thuat-dien_nguyen-viet-son_chuong-8---mach-dien-ba-pha - [cuuduongthancong...ky-thuat-dien_nguyen-viet-son_chuong-8---mach-dien-ba-pha - [cuuduongthancong...
ky-thuat-dien_nguyen-viet-son_chuong-8---mach-dien-ba-pha - [cuuduongthancong...vivianpham49
 
Tổng hợp hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ theo sơ đồ hệ triristor - động cơ...
Tổng hợp hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ theo sơ đồ hệ triristor - động cơ...Tổng hợp hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ theo sơ đồ hệ triristor - động cơ...
Tổng hợp hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ theo sơ đồ hệ triristor - động cơ...nataliej4
 
Bai thi nghiem voi role dien co
Bai thi nghiem voi role dien coBai thi nghiem voi role dien co
Bai thi nghiem voi role dien coNguyen Duc
 
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phứcGiải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phứctuituhoc
 
Bài giải chi tiết phần điện đại học 2012
Bài giải chi tiết phần điện đại học 2012Bài giải chi tiết phần điện đại học 2012
Bài giải chi tiết phần điện đại học 2012tuituhoc
 
To dau day_mba
To dau day_mbaTo dau day_mba
To dau day_mbaHoanh Ly
 

Similar to Bai giang dkcmdxc pfiev c1_hk1_nh0910_v6 (20)

bat tap lon tkdtcs
bat tap lon tkdtcsbat tap lon tkdtcs
bat tap lon tkdtcs
 
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiềuPhương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
Phương pháp giải và bài tập điện xoay chiều
 
Bài toán hộp kín điện xoay chiều
Bài toán hộp kín điện xoay chiềuBài toán hộp kín điện xoay chiều
Bài toán hộp kín điện xoay chiều
 
Tóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần dòng điện xoay chiều
Tóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần dòng điện xoay chiềuTóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần dòng điện xoay chiều
Tóm tắt lý thuyết và phương pháp giải bài tập phần dòng điện xoay chiều
 
CHƯƠNG 8 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
CHƯƠNG 8 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘCHƯƠNG 8 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
CHƯƠNG 8 PHẦN 1 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
 
CHƯƠNG 8 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
CHƯƠNG 8 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘCHƯƠNG 8 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
CHƯƠNG 8 PHẦN 2 NGHIÊN CỨU TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ
 
Các dạng bài tập điện xoay chiều
Các dạng bài tập điện xoay chiềuCác dạng bài tập điện xoay chiều
Các dạng bài tập điện xoay chiều
 
Cac dang bai tap dien xoay chieu 01
Cac dang bai tap dien xoay chieu 01Cac dang bai tap dien xoay chieu 01
Cac dang bai tap dien xoay chieu 01
 
Dongdienxoaychieu post
Dongdienxoaychieu postDongdienxoaychieu post
Dongdienxoaychieu post
 
Bai tap dien_tu_cong_suat
Bai tap dien_tu_cong_suatBai tap dien_tu_cong_suat
Bai tap dien_tu_cong_suat
 
Pp vec to_truot_vao_bai_toan_hop_kin_dxc_12pdf_6723
Pp vec to_truot_vao_bai_toan_hop_kin_dxc_12pdf_6723Pp vec to_truot_vao_bai_toan_hop_kin_dxc_12pdf_6723
Pp vec to_truot_vao_bai_toan_hop_kin_dxc_12pdf_6723
 
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH.pptx
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH.pptxTHIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH.pptx
THIẾT KẾ BỘ ĐIỀU KHIỂN CHO BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA TRÊN HỆ TỌA ĐỘ TĨNH.pptx
 
Hệ truyền động đc một chiều và mạch buck
Hệ truyền động đc một chiều và mạch buckHệ truyền động đc một chiều và mạch buck
Hệ truyền động đc một chiều và mạch buck
 
[Pp] Bài tập dạng hộp đen
[Pp] Bài tập dạng hộp đen[Pp] Bài tập dạng hộp đen
[Pp] Bài tập dạng hộp đen
 
ky-thuat-dien_nguyen-viet-son_chuong-8---mach-dien-ba-pha - [cuuduongthancong...
ky-thuat-dien_nguyen-viet-son_chuong-8---mach-dien-ba-pha - [cuuduongthancong...ky-thuat-dien_nguyen-viet-son_chuong-8---mach-dien-ba-pha - [cuuduongthancong...
ky-thuat-dien_nguyen-viet-son_chuong-8---mach-dien-ba-pha - [cuuduongthancong...
 
Tổng hợp hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ theo sơ đồ hệ triristor - động cơ...
Tổng hợp hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ theo sơ đồ hệ triristor - động cơ...Tổng hợp hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ theo sơ đồ hệ triristor - động cơ...
Tổng hợp hệ thống tự động điều chỉnh tốc độ theo sơ đồ hệ triristor - động cơ...
 
Bai thi nghiem voi role dien co
Bai thi nghiem voi role dien coBai thi nghiem voi role dien co
Bai thi nghiem voi role dien co
 
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phứcGiải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
Giải nhanh điện xoay chiều sử dụng số phức
 
Bài giải chi tiết phần điện đại học 2012
Bài giải chi tiết phần điện đại học 2012Bài giải chi tiết phần điện đại học 2012
Bài giải chi tiết phần điện đại học 2012
 
To dau day_mba
To dau day_mbaTo dau day_mba
To dau day_mba
 

Bai giang dkcmdxc pfiev c1_hk1_nh0910_v6

  • 1. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.1 Chương 1: VECTOR KHÔNG GIAN VÀ BỘ NGHỊCH LƯU BA PHA I. Vector không gian I.1. Biểu diễn vector không gian cho các đại lượng ba pha Động cơ không đồng bộ (ĐCKĐB) ba pha có ba (hay bội số của ba) cuộn dây stator bố trí trong không gian như hình vẽ sau: Hình 1.1: Sơ đồ đấu dây và điện áp stator của ĐCKĐB ba pha. (Ba trục của ba cuộn dây lệch nhau một góc 1200 trong không gian) Ba điện áp cấp cho ba đầu dây của động cơ từ lưới ba pha hay từ bộ nghịch lưu, biến tần; ba điện áp này thỏa mãn phương trình: usa(t) + usb(t) + usc(t) = 0 (1.1) Trong đó: (1.2a) (1.2b) (1.2c) Với ωs = 2πfs; fs là tần số của mạch stator; |us| là biên độ của điện áp pha, có thể thay đổi. (điện áp pha là các số thực) Vector không gian của điện áp stator được định nghĩa như sau: [ ])t(u)t(u)t(u 3 2 )t(u scsbsas rrrr ++= (1.3) [ ]000 240j sc 120j sb 0j sas e)t(ue)t(ue)t(u 3 2 )t(u ++= r (mặt phẳng ba chiều với 3 vector đơn vị) [ ]00 240j sc 120j sbsas e)t(ue)t(u)t(u 3 2 )t(u ++= r (1.4) (tương tự như vector trong mặt phẳng phức hai chiều với 2 vector đơn vị) [ ])t(u.a)t(u.a)t(u 3 2 )t(u sc 2 sbsas ++= r với 0 120j ea = [ ] [ ] 0eeeaa1 000 240j120j0j2 =++=++ rotor stator Pha A Pha B Pha Cusc usa usb usa(t) = |us| cos(ωst) usb(t) = |us| cos(ωst – 1200 ) usc(t) = |us| cos(ωst + 1200 )
  • 2. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.2 Ví dụ 1.1: Chứng minh? a) ( ) ( ) ( )[ ]tsinjtcosutueu)t(u sssss tj ss s ωωωω +=∠== r (1.6) b) [ ] ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −+−−= csbscsbsass u 2 3 u 2 3 ju5,0u5,0u 3 2 u (1.5) Hình 1.2: Vector không gian điện áp stator trong hệ tọa độ αβ. Theo hình vẽ trên, điện áp của từng pha chính là hình chiếu của vector điện áp stator su r lên trục của cuộn dây tương ứng. Đối với các đại lượng khác của động cơ: dòng điện stator, dòng rotor, từ thông stator và từ thông rotor đều có thể xây dựng các vector không gian tương ứng như đối với điện áp stator ở trên. I.2. Hệ tọa độ cố định stator Vector không gian điện áp stator là một vector có modul xác định (|us|) quay trên mặt phẳng phức với tốc độ góc ωs và tạo với trục thực (trùng với cuộn dây pha A) một góc ωst. Đặt tên cho trục thực là α và trục ảo là β, vector không gian (điện áp stator) có thể được mô tả thông qua hai giá trị thực (usα) và ảo (usβ) là hai thành phần của vector. Hệ tọa độ này là hệ tọa độ stator cố định, gọi tắt là hệ tọa độ αβ. Re Im β α A B C o 0j e o 120j e o 240j e sau 3 2 r sbu 3 2 r scu 3 2 rsu r usa ωs
  • 3. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.3 Hình 1.3: Vector không gian điện áp stator su r và các điện áp pha. Bằng cách tính hình chiếu các thành phần của vector không gian điện áp stator ( )βα ss u,u lên trục pha A, B (trên hình 1.3), có thể xác định các thành phần theo phương pháp hình học: (1.7a) (1.7b) suy ra (1.8a) (1.8b) Theo phương trình (1.1), và dựa trên hình 1.3 thì chỉ cần xác định hai trong số ba điện áp pha stator là có thể tính được vector su r . Hay từ phương trình (1.5) [ ] ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −+−−= csbscsbsass u 2 3 u 2 3 ju5,0u5,0u 3 2 u (1.9) có thể xác định ma trận chuyển đổi abc → αβ theo phương pháp đại số: ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ − −− = ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ cs bs as s s s s u u u 2 3 2 3 0 2 1 2 1 1 3 2 u u β α (1.10) Ví dụ 1.2: Chứng minh ma trận chuyển đổi hệ toạ độ αβ → abc? 0 jβ α su r usa = usα usβ usc usb Cuộn dây pha A Cuộn dây pha B Cuộn dây pha C usα = usa usβ = ( )sbsa u2u 3 1 + usa = usα usb = βα ss u 2 3 u 2 1 +−
  • 4. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.4 ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ −− −= ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ s s s s cs bs as u u 2 3 2 1 2 3 2 1 01 u u u β α (1.11) Ví dụ 1.3: Chứng minh: Bằng cách tương tự như đối với vector không gian điện áp stator, các vector không gian dòng điện stator, dòng điện rotor, từ thông stator và từ thông rotor đều có thể được biểu diễn trong hệ tọa độ stator cố định (hệ tọa độ αβ) như sau: (1.12a) (1.12b) (1.12c) (1.12d) (1.12e) II. Bộ nghịch lưu ba pha II.1. Bộ nghịch lưu ba pha su r = usα + j usβ si r = isα + j isβ ri r = irα + j irβ βα ψ+ψ=ψ sss j r βα ψ+ψ=ψ rrr j r
  • 5. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.5 Hình 1.4: Sơ đồ bộ nghịch lưu ba pha cân bằng gồm 6 khoá S1→S6. Ví dụ 1.4: Chứng minh các phương trình tính điện áp pha? a) ( )CnBnAnNn UUU 3 1 U ++= b) CnBnAnAN U 3 1 U 3 1 U 3 2 U −−= Phương pháp tính mạch điện: Ví dụ 1.5: Tính điện áp các pha ở trạng thái S1, S3, S6 ON và S2, S4, S5 OFF? Hình 1.5: Trạng thái các khoá S1, S3, S6 ON, và S2, S4, S5 OFF (trạng thái 110). II.2. Vector không gian điện áp Đơn vị (Udc) Va Vb Vc usa usb usc uab ubc uca U Deg us k S1 S3 S5 UAN UBN UCN UAB UBC UCA usα usβ 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 U0 U000 1 1 0 0 2/3 -1/3 -1/3 1 0 -1 U1 0o 2 1 1 0 1/3 1/3 -2/3 0 1 -1 U2 60 o 3 0 1 0 -1/3 2/3 -1/3 -1 1 0 U3 120 o 4 0 1 1 -2/3 1/3 1/3 -1 0 1 U4 180 o 5 0 0 1 -1/3 -1/3 2/3 0 -1 1 U5 240 o 6 1 0 1 1/3 -2/3 1/3 1 -1 0 U6 300 o 7 1 1 1 0 0 0 0 0 0 U7 U111 Bảng 1.1: Các điện áp thành phần tương ứng với 8 trạng thái của bộ nghịch lưu. Ví dụ 1.6: Tính các điện áp thành phần usα và usβ tương ứng với 8 trạng thái trong bảng 1.1? A B C Udc n N UAN UBN UCN A B C Udc S4 S3 S6 S5 S2 S1 S7 R n n motor N
  • 6. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.6 Điều chế vector không gian điện áp sử dụng bộ nghịch lưu ba pha Ví dụ 1.7: Xét bộ nghịch lưu ở trạng thái 110: Khi đó các điện áp pha usa=1/3Udc, usb= 1/3Udc, usc=-2/3Udc. Phương pháp đại số: theo phương trình (1.4): [ ] ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ −+=++= 0000 240j dc 120j dcdc 240j sc 120j sbsa1_phase eU 3 2 eU 3 1 U 3 1 3 2 e)t(ue)t(u)t(u 3 2 u r ⇒ ( )[ ] 0000000 60j dc 180j240j dc 240j dc 240j240j120jdc 1_phase eU 3 2 eeU 3 2 eU 3 2 e3ee1 3 U 3 2 u ==−=−++= −r , Hay [ ] ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ −+=++= dc 2 dcdcsc 2 sbsa1_phase U.a 3 2 U.a 3 1 U 3 1 3 2 )t(u.a)t(u.a)t(u 3 2 u r với 0 120j ea = , ( ) 0aa1 2 =++ ⇒ ( )[ ] 00 60j dc 240j dc 2 dc 22dc 1_phase eU 3 2 eU 3 2 aU 3 2 a3aa1 3 U 3 2 u =−=−=−++= r Phương pháp hình học: có hình vẽ Hình 1.6: Vector không gian điện áp stator su r ứng với trạng thái (110). Ở trạng thái (110), vector không gian điện áp stator pha 1_phaseu r có độ lớn bằng 2/3Udc và có góc pha là 60o . Ví dụ 1.8: Tìm (độ lớn và góc của) vector không gian điện áp stator )t(us r ứng với trạng thái (101)? (Giải theo phương pháp đại số như trên hay theo phương pháp hình học) A su r B C scu r Udc sau r sbu r scsbsa uuu rrr ++ U2(100)
  • 7. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.7 Xét tương tự cho các trang thái còn lại, rút ra được công thức tổng quát 3 )1k(j dck eU 3 2 U π − = với k = 1, 2, 3, 4, 5, 6. Hình 1.7: 8 vector không gian điện áp stator tương ứng với 8 trạng thái. 3 )1k(j dck eU 3 2 U π − = k = 1, 2, 3, 4, 5, 6. U0 và U7 là vector 0. Các trường hợp xét ở trên là vector không gian điện áp pha stator. Hình 1.8: Các vector không gian điện áp pha stator. 3 )1k(j dck_phase eU 3 2 U π − = k = 1, 2, 3, 4, 5, 6 Bằng cách điều khiển chuyển đổi trạng thái đóng cắt các khóa của bộ nghịch lưu dễ dàng điều khiển vector không gian điện áp “quay” thuận nghịch, nhanh chậm. Khi đó dạng điện áp ngõ ra bộ nghịch lưu có dạng 6 bước (six step). U1 (100) U2 (110)U3 (010) U6 (101)U5 (001) U4 (011) CCW CW U0 (000) U7 (111) Up1 Up2Up3 Up6Up5 Up4 Up0 Up7 Trục usa a b c
  • 8. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.8 Hình 1.9: Các điện áp thành phần tương ứng với 6 trạng thái. Ví dụ 1.9: Chứng minh 0 0j dc0_phase eU 3 2 u = Xét bộ nghịch lưu ở trạng thái 100: Khi đó các điện áp pha usa=2/3Udc, usb= –1/3Udc, usc=-1/3Udc. Phương pháp đại số: theo phương trình (1.3): [ ])t(u)t(u)t(u 3 2 )t(u scsbsas rrrr ++= hay phương trình (1.4): [ ] ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ −−=++= 0000 240j dc 120j dcdc 240j sc 120j sbsa0_phase eU 3 1 eU 3 1 U 3 2 3 2 e)t(ue)t(u)t(u 3 2 u r ⇒ ( )[ ] 000 0j dcdc 240j120jdc 0_phase eU 3 2 U 3 2 ee13 3 U 3 2 u ==++−= r , Hay [ ] ⎥⎦ ⎤ ⎢⎣ ⎡ −−=++= dc 2 dcdcsc 2 sbsa0_phase U.a 3 1 U.a 3 1 U 3 2 3 2 )t(u.a)t(u.a)t(u 3 2 u r với 0 120j ea = , ( ) 0aa1 2 =++ ⇒ ( )[ ] 0 0j dcdc 2dc 0_phase eU 3 2 U 3 2 aa13 3 U 3 2 u ==++−= r Phương pháp hình học: có hình vẽ
  • 9. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.9 Hình 1.10: Vector không gian điện áp stator su r ứng với trạng thái (100). Ở trạng thái (100), vector không gian điện áp pha stator 0_phaseu r có độ lớn bằng 2/3Udc và có góc pha trùng với trục pha A. Trong một số trường hợp, cần xét vector không gian điện áp dây của stator. [ ])t(u)t(u)t(u 3 2 u cabcabline rrrr ++= hay [ ]00 240j ca 120j bcabline e)t(ue)t(u)t(u 3 2 u ++= r hay [ ])t(u.a)t(u.a)t(u 3 2 u ca 2 baabline ++= r với 0 120j ea = Ví dụ 1.10: Xét bộ nghịch lưu ở trạng thái 100: Khi đó các điện áp pha uab=Udc, ubc= 0, uca= -Udc. Phương pháp đại số: theo phương trình trên: [ ] [ ]000 240j dcdc 240j ca 120j bcab1_line eUU 3 2 e)t(ue)t(u)t(u 3 2 u −=++= r [ ] ( ) ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ++=+=−= 2 3 j 2 1 1U 3 2 e1U 3 2 eUU 3 2 u dc 60j dc 240j dcdc1_line 00r 0 30j dcdcdc1_line eU3 3 2 2 1 j 2 3 U3 3 2 2 3 j 2 3 U 3 2 u =⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ +=⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ += r Phương pháp hình học: có hình vẽ: A su r B C scu r 2/3Udc sau r sbu r scsbsa uuu rrr ++ U1(100)
  • 10. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.10 Hình 1.11: Vector không gian điện áp dây stator 1_lineu r ứng với trạng thái (100). Ở trạng thái (100), vector không gian điện áp dây stator 1_lineu r có độ lớn bằng dcU3 3 2 và có góc pha là 30o . Ví dụ 1.11: Tìm (độ lớn và góc của) vector không gian điện áp stator lineu r ứng với trạng thái (110), 2_lineu r ? (Giải theo phương pháp đại số và phương pháp hình học) Xét tương tự cho các trạng thái còn lại, rút ra được công thức tổng quát 6 )1k2(j dck_line eU3 3 2 U π − = k = 1, 2, 3, 4, 5, 6 Hình 1.12: Các vector không gian điện áp dây stator. Ví dụ 1.12: Chứng minh các vector điện áp có giá trị như sau: a/ 5 3 6 2 3 j pha DCv V e π = b/ 5 6 3 2 3 3 j day DCv V e π = AB BC CA bcu r 2/3Udc abu r Uline_1 Ud1 Ud2 Ud3 Ud6 Ud5 Ud4 Ud0 Ud7 Trục uab
  • 11. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.11 Điều chế biên độ và góc vector không gian điện áp dùng bộ nghịch lưu ba pha Hình 1.13: Điều chế biên độ và góc vector không gian điện áp. )U(U T T U T T U T T u 70 PWM 0 2 PWM 2 1 PWM 1 s ++= hay )U(U.cU.bU.au 7021s ++= 3 2 sin ) 3 sin( Udc u2 2 3 a s π α− π = 3 2 sin sin Udc u2 2 3 b s π α = ( ) ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ −+= 1 u3 U2 bac s dc Trong đó: ( ) 1 u3 U2 bacba s dc ≈⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ +=++ ⇒ T1 = a.TPWM T2 = b.TPWM T0 = c.TPWM với chu kỳ điều rộng xung: TPWM ≈ (T1 + T2) + T0 hay T0 ≈ TPWM – (T1 + T2) với TPWM ≈ const Tổng quát: us =a.Ux + b.Ux+60 + c.{U0, U7} Trong đó, α là góc giữa vector Ux và vector điện áp us. Bằng cách điều khiển chuyển đổi trạng thái đóng cắt các khóa của bộ nghịch lưu thông qua T1, T2 và T0, dễ dàng điều khiển độ lớn và tốc độ quay của vector không gian điện áp. Khi đó dạng điện áp ngõ ra bộ nghịch lưu có dạng PWM sin. U1 (100) us T1 T2 U2 (110)U3 (010) U6 (101)U5 (001) U4 (011) CCW CW U0 (000) U7 (111)
  • 12. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.12 Hình 1.14: Điều chế biên độ và tần số điện áp. Hình 1.15: Dạng điện áp và dòng điện PWM sin. Ví dụ 1.13: Chứng minh ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ +⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = 6 j dc2dc1 j s eU 3 2 TU 3 2 Teu π α Bài tập 1.1. Chứng minh: 3 4 j dc5_phase eU 3 2 u π = Bài tập 1.2. Chứng minh: 6 7 j dc4_line eU3 3 2 u π = Bài tập 1.3. Điện áp ba pha 380V, 50Hz. Tại thời điểm t = 6ms. Tính usa, usb, usc, usα và usβ, |us|? Biết góc pha ban đầu của pha A là θo = 0. Bài tập 1.4. Điện áp ba pha cấp cho bộ nghịch lưu là 380V, 50Hz. Tính điện áp pha lớn nhất mà bộ nghịch lưu có thể cung cấp cho động cơ nối Y. Bài tập 1.5. Điện áp một pha cấp cho bộ nghịch lưu là 220V, 50Hz. Tính điện áp dây lớn nhất mà bộ nghịch lưu có thể cung cấp cho động cơ. Bài tập 1.6. Điện áp ba pha cấp cho bộ nghịch lưu là 380V, 50Hz. Điện áp pha bộ nghịch lưu cấp cho đồng cơ là 150V và 50Hz. Tại thời điểm t = 6ms. Tính T1, T2 và T0? Biết góc pha ban đầu θo = 0 và tần số điều rộng xung là 20KHz.
  • 13. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.13 Bài tập 1.7. Lập bảng và vẽ giản đồ vector các điện áp dây thành phần tương ứng với 8 trạng thái của bộ nghịch lưu. Bài tập 1.8. Nêu các chức năng của khoá S7 và các diode ngược (mắc song song với các khoá đóng cắt S1 –S6) trong bộ nghịch lưu? Bài tập 1.9. Cho Udc = 309V, trạng thái các khoá như sau: S2, S3, S6: ON; và S1, S4, S5: OFF. Tính các điện áp usa, usb, usc, UAB, UBC? Bài tập 1.10. Khi tăng tần số điều rộng xung (PWM) của bộ nghịch lưu, đánh giá tác động của sóng hài bậc cao lên dòng điện động cơ. Phương pháp điều khiển nào có tần số PWM luôn thay đổi? Ví dụ 1.1: Chứng minh? a) ( ) ( ) ( )[ ]tsinjtcosutueu)t(u sssss tj ss s ωωωω +=∠== r (1.6) b) [ ] ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ −+−−= csbscsbsass u 2 3 u 2 3 ju5,0u5,0u 3 2 u (1.5) Ví dụ 1.2: Chứng minh ma trận chuyển đổi hệ toạ độ αβ → abc? ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ −− −= ⎥ ⎥ ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎢ ⎢ ⎣ ⎡ s s s s cs bs as u u 2 3 2 1 2 3 2 1 01 u u u β α (1.11) Ví dụ 1.3: Chứng minh: Ví dụ 1.4: Chứng minh các phương trình tính điện áp pha? a) ( )CnBnAnNn UUU 3 1 U ++= b) CnBnAnAN U 3 1 U 3 1 U 3 2 U −−= Ví dụ 1.5: Tính điện áp các pha ở trạng thái S1, S3, S6 ON và S2, S4, S5 OFF? Ví dụ 1.6: Tính các điện áp thành phần usα và usβ tương ứng với 8 trạng thái trong bảng 1.1? Ví dụ 1.7: Bộ nghịch lưu ở trạng thái 110, chứng minh 0 60j dc1_phase eU 3 2 u = r Ví dụ 1.8: Tìm (độ lớn và góc của) vector không gian điện áp stator )t(us r ứng với trạng thái (101)? (Giải theo phương pháp đại số như trên hay theo phương pháp hình học) Ví dụ 1.9: Chứng minh 0 0j dc0_phase eU 3 2 u = Ví dụ 1.10: Bộ nghịch lưu ở trạng thái 100, chứng minh 0 30j dc1_line eU3 3 2 u = r Ví dụ 1.11: Tìm (độ lớn và góc của) vector không gian điện áp stator lineu r ứng với trạng thái (110), 2_lineu r ? (Giải theo phương pháp đại số và phương pháp hình học)
  • 14. (ĐK.CMĐXC) T©B Chương 1: Vector không gian và Bộ nghịch lưu ba pha I.14 Ví dụ 1.12: Chứng minh các vector điện áp có giá trị như sau: a/ 5 3 6 2 3 j pha DCv V e π = b/ 5 6 3 2 3 3 j day DCv V e π = Ví dụ 1.13: Chứng minh ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ +⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ = 6 j dc2dc1 j s eU 3 2 TU 3 2 Teu π α