Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

Kỹ thuật điều chế độ rộng xung
PWM (Pulse Width Modulation) cho bộ biến tần
Phạm Hồng Anh – MSHV : 10180070
TĨM TẮT : Bài báo cáo này trình bày kỹ thuật điều chế độ rộng xung (PWM) cho bộ biến tần
AC-AC 3 pha các dạng 2 bậc, H – bridge cascade, Multilevel Diode Clamped. Mục tiêu khảo sát tính
chất của bộ biến tần 3 pha bằng kỹ thuật điều chế sóng mang dựa trên các tham số cho trước.
Từ khoá – Converter, PWM, 2Level, H – bridge cascade, Multilevel Diode Clampeb
I.

GIỚI THIỆU

1. Kỹ thuật PWM (Pulse Width Modulation)
Kỹ thuật điều chế độ rộng xung.
Các bộ nghịch lưu áp thường điều khiển
dựa theo kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM
và qui tắc kích đóng đối nghịch. Qui tắc kích
đóng đối nghịch đảm bảo dạng áp tải được điều
khiển tn theo giản đồ kích đóng cơng tắc và kỹ
thuật điều chế độ rộng xung có tác dụng hạn chế
tối đa các ảnh hưởng bất lợi của sóng hài bậc

II.

TÍNH TỐN, MƠ PHỎNG MATLAB

A.

Bộ biến tần 3 pha 2 bậc :

Hình 2 – Sơ đồ mơ phỏng
1. Các tham số
Bộ nghịch lưu áp 3 pha hai bậc sử dụng
linh kiện lý tưởng. Tài liệu [2] – Tr.5-5; [3] – Tr.5
Điện áp dây ngõ ra 4.160V
Công suất ngõ ra S = 1MVA
Điện áp nguồn dc bộ nghịch lưu không thay
đổi.
Tải 3 pha cân bằng với cosu = 0.9, tần số
áp 50Hz. Với giá trị xác định của tải, giữ nguyên
tham số khi xét hoạt động của bộ nghịch lưu ở
các tần số và chỉ số điều chế khác nhau.

cao xuất hiện ở phía tải.
Hình 1 – Sơ đồ kết nối giữa lưới
và bộ điều khiển PWM NPC 3 bậc
Phụ thuộc vào phương pháp thiết lập giản
đồ kích đóng các cơng tắc trong bộ nghịch lưu
áp, ta có thể phân biệt các dạng điều chế độ
rộng xung khác nhau. Tài liệu [1] – Tr.205

2.

Tính tốn


Xác định điện áp dc để có thể tạo điện
áp dây tải

= 4.160V với chỉ số m = 1

2. Phương pháp điều chế vector không
gian – Space vector modulation – space vector
PWM
Phương pháp điều chế vector không gian
xuất phát từ các ứng dụng của vector khơng gian
trong máy điện xoay chiều, sau đó được mở
rộng triển khai trong các hệ thống điện 3 pha.
Phương pháp điều chế vector không gian và các
dạng cải biến của nó có tính hiện đại, giải thuật
dựa chủ yếu vào kỹ thuật số và là các phương
pháp được sử dụng phổ biến nhất hiện nay trong
lãnh vực điện tử công suất liên quan đến điều
khiển các đại lượng xoay chiều ba pha như điều
khiển truyền động điện xoay chiều, điều khiển
các mạch lọc tích cực, điều khiển các thiết bị
cơng suất trên hệ thống truyền tải điện. Tài liệu
[1] – Tr.218, Tr.255

P= S×cosu = 1 × 0.9 = 0.9 MW
Q=S×sinu= 1 × 0.436 = 0.436 MVAr
Dịng điện trên 1 pha tải
→ =

×

=

×


×

=
√

×
×

(A - 1)
(A - 2)

=138,786 A

.
√

Tổng trở trên 1 pha tải
→

=

=

=

. ×

=


×

×(

.

)²

= 15,575 Ω

Tổng cảm trên 1 pha tải
→

=

→

=

=

×

=

.

×

×(


.

)²

= 7,545 Ω

= = = ×π = 0,024 H
,
Điện áp pha tâm nguồn
,
Điện áp dây tải
,
=
Điện áp common mode
Tải 3 pha cân bằng
,
,

1


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

=
=
=
=

Trị hiệu dụng áp pha tải :
→
=
= 4160

-

=

Điện áp dc hằng số cần xác định
Tải RL cân bằng hệ số công suất 0.9, tần số
định mức 50 Hz. Với giá trị xác định của tham số
tải, tham số RL được giữ không đổi cho các chế
độ làm việc khác nhau.

(A – 3)


Thực hiện mô phỏng kỹ thuật PWM
dùng sóng mang

2. Tính tốn

Vẽ giản đồ vector không gian điện áp
với đầy đủ các trạng thái redundant states

Hình 3 – Sơ đồ mơ phỏng kỹ thuật PWM
a/ fo=50Hz, fsw=900Hz, m=0.7, Ts=1.11ms
b/ fo=50Hz, fsw=900Hz, m=0.5, Ts=1.11ms
c/ fo=50Hz, fsw=900Hz, m=0.2, Ts=1.11ms

d/ fo=30Hz, fsw=900Hz, m=0.9, Ts=1.11ms
e/ fo=10Hz, fsw=900Hz, m=0.9, Ts=1.11ms
Phổ biên độ dòng tải , áp dây
, áp
nghịch lưu
được trình bày trong phần báo
cáo kết quả A.
Hình 6 – Giản đồ vector khơng gian điện áp

Phân tích phổ sóng hài




Xác định giá trị điện áp
của mỗi cell (
E ) của mỗi mạch H – bridge cascade sao cho
điện áp dây tạo ra của bộ nghịch lưu có thành
phần hài cơ bản đạt trị hiệu dụng 2.300V ứng với
chỉ số điều chế m=1

Với sự ứng dụng các linh kiện điện tử cơng
suất tần số đóng ngắt cao, thành phần hài bậc
cao của áp ra có thể bị loại bỏ hoặc giảm bớt
đáng kể bằng kĩ thuật đóng ngắt. Các thuật toán
PWM tối ưu được đề xuất phần lớn đều xét đến
khía cạnh sóng hài. Tài liệu [2] Tr.5-1
Kết quả mơ phỏng các đại lượng phổ biên
độ dòng tải , áp dây
, áp nghịch lưu

được trình bày trong phần báo cáo kết quả A.

P= S×cosu = 2 × 0.9 = 1,8 MW
Q=S×sinu= 2 × 0.436 = 0,872 MVAr
Dịng điện trên 1 pha tải
→ =

B. Bộ biến tần 3 pha 5 bậc dạng H—bridge
Cascade

×

=

×

×

=
√

×
×

(B – 1)
(B – 2)

= 502,044 A

.

√

Tổng trở trên 1 pha tải
→

=

=

=

×

, ×

=

×(

,

)²

= 2.3805 Ω

Tổng cảm trên 1 pha tải
→
→

=


=

= = =

=

×

×π

=

,

×

×(

,

= 3.67× 10

Điện áp 1 nhánh nghịch lưu
=
+
Biên độ điện áp tải Max
= = 766,67 V

)²


= 1.1532 Ω
H

(B – 3)

Hình 5 – Sơ đồ mơ phỏng
1.


Thiết lập bảng 1 : Hàm giá trị của áp
nghịch lưu theo các trạng thái áp/ trạng thái đóng
ngắt các cặp linh kiện

Các tham số

Bộ nghịch lưu 5 bậc dạng cascade H-bridge
Tài liệu [1] – Tr.253; [3] – Tr.14
Điện áp hiệu dụng dây của nghịch lưu
2300V
Công suất ngõ ra ba pha nghịch lưu 2MVA
Tần số áp ra 50 Hz

Điện áp nghịch lưu tức thời
tạo bởi sự
kết hợp 4 áp
,
,
,
. Tổ hợp ( ,

,
,
) có giá trị
, hay là
=( ,
,
,
)

2


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

−

, 0,

có thể đạt các giá trị khác nhau −2
, 2 .

kế với điện áp common mode trung bình (
medium common mode )
Vẽ điện áp hài cơ bản, điện áp offset và hàm
điện áp nghịch lưu.
Vẽ đồ thị kết quả dạng sóng áp ngõ ra của
từng H – bridge
,

, áp nghịch lưu
, áp
dây
Phổ biên độ được mô tả chi tiết trong phần
báo cáo kết quả B.

,


Thực hiện lại bước 5 và 6, sử dụng mẫu
điều chế khác áp dụng cho áp ra có tần số
fo=50Hz, fsw=4320Hz và chỉ số điều chế m=0.9
(0, , 0, )→ (0, , 0, 0)→ (0, , , 0)
→ (0, 0, , 0)→ ( , 0, , 0)

Bảng 1 – Trạng thái áp/ Trạng thái đóng ngắt
Bảng trạng thái áp/ trạng thái đóng ngắt linh
kiện trên 1 pha áp ra được mô tả chi tiết trong
phần báo cáo kết quả B.

Phổ biên độ được mô tả chi tiết trong phần
báo cáo kết quả B.

Phân tích kết quả bảng 1
Bảng 1 biểu diễn mức điện áp nghịch lưu
, liệt kê các trạng thái đóng ngắt và trạng thái
đóng ngắt của các cặp linh kiện tương ứng. Có 5
bậc điện áp khác nhau thứ tự từ trên xuống
−2 , − , 0,
, 2 . Bậc đầu tiên có 1

cách đóng ngắt linh kiện. Bậc thứ 2 có 4 cách
đóng ngắt. Bậc thứ 3 có 6 cách đóng ngắt. Bậc
thứ 4 có 4 cách đóng ngắt. Bậc thứ 5 có 1 cách
đóng ngắt.





Với các giá trị áp nghịch lưu yêu cầu
nằm trong phạm vi cho trước của bảng 1, chọn
các trạng thái tích cực và xác định hàm áp điều
khiển cho các cặp linh kiện ξ. Giải tích hàm điều
khiển cho tồn miền hoạt động của áp nghịch
lưu. Kết quả ghi vào bảng 2
Việc chọn các trạng thái tích cực để có số
chuyển mạch nhỏ nhất trong 1 lần chuyển trạng
thái đóng ngắt các cặp linh kiện. Điều này dẫn
đến giảm tổn hao đóng ngắt trên linh kiện. Tuỳ
thuộc vào mục đích u cầu sử dụng thực tế mà
ta chọn trạng thái, không bắt buộc chọn trạng
thái tích cực để giảm tổn hao đóng cắt đến mức
tối đa.
=
×( - + - )
(B – 4)

Bảng 2 – Kết quả
Các trạng thái tích cực
(0, , 0, )→ (0, , 0, 0)→ (0, ,

→ (0, 0, , 0)→ ( , 0, , 0)

So sánh kết quả từ 2 kết quả trên

Hình 7 – Kết quả 1

Hình 8 – Kết quả 2
Tần số sóng mang càng cao, chu kì đóng
ngắt linh kiện càng cao, ít xuất hiện sóng hài,
biên độ sóng hài giảm. Tuy nhiên, chu kì đóng
ngắt càng cao, số lần đóng ngắt linh kiện càng
nhiều, gây tổn hao do đóng ngắt trên linh kiện,
giảm tuổi tho của linh kiện.

, 0)

Bảng 2 được mô tả chi tiết trong phần báo
cáo kết quả B.

Sử dụng giải thuật PWM ở bảng 2, thực
hiện mô phỏng với kỹ thuật điều chế độ rộng
xung sóng mang cho chế độ hoạt động fo=50 Hz,
fsw=720, m=0.9. Hàm áp nghịch lưu được thiết

3


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện


C. Bộ biến tần 3 pha 4 bậc dạng Multilevel
Diode Clamped

→ =

×

=

×
×

=
√

×
×

= 437,38 A

.
√

Tổng trở trên 1 pha tải
→

=

=


=

×

=

, ×
×(

,

)²

= 7,841 Ω

Tổng cảm trên 1 pha tải
→
→

=

=

= = =

=

×


×π

=

,

×

×(

,

)²

= 3,799 Ω

= 0,0121 H

Điện áp 1 nhánh nghịch lưu
=
+
+
Biên độ điện áp tải Max
=3
→
= = 2200 V

(C – 3)



Thiết kế kỹ thuật PWM cho bộ nghịch
lưu bằng phương án sử dụng kỹ thuật PWM
nhiều sóng mang

Hình 9 – Sơ đồ mơ phỏng
1. Các tham số
Bộ nghịch lưu 4 bậc dạng diode kẹp. Tài liệu
[1] Tr.193; [3] Tr.28
Điện áp hiệu dụng dây của nghịch lưu 6.6kV
Công suất ngõ ra ba pha nghịch lưu 5MVA
Tần số áp ra 50Hz
Điện áp Vdc hằng số, cần xác định
Sử dụng ba nguồn Vdc như nhau
Tải ba pha RL cân bằng với hệ số công suất
cosu=0.9 ở tần số 50Hz. Với giá trị RL tính tốn
được, giữ khơng thay đổi tham số tải RL cho các
chế độ làm việc khác nhau

Hình 11 – Giải thuật PWM 3 sóng mang
Thực hiện mơ phỏng cho trường hợp
fo=50Hz, fsw=900Hz và m=0.9; hàm offset chọn
theo chế độ common mode trung bình (medium
common mode)
Thực hiện mơ phỏng cho trường hợp
fo=20Hz, fsw=900Hz và m=0.3; hàm offset chọn
theo chế độ common mode trung bình (medium
common mode)
Kết quả đồ thị dạng sóng xung kích các cặp
linh kiện
,

,
,
,
,
điện áp pha
nghịch lưu
, điện áp dây nghịch lưu
, phân
tích phổ FFT cho các dạng áp nghịch lưu được
mô tả chi tiết trong phần báo cáo kết quả C.

2. Tính tốn

Vẽ giản đồ vector không gian điện áp
với đầy đủ trạng thái redundant states


Thiết kế kỹ thuật PWM cho bộ nghịch
lưu bằng phương án lập bảng hàm áp nghịch lưu
và thiết lập hàm áp điều khiển từng cặp linh kiện
bộ nghịch lưu

Hình 10 – Giản đồ vector không gian điện áp

Xác định điện áp nguồn Vdc tổng sao
cho trị hiệu dụng của thành phần cơ bản của
điện áp dây tải có độ lớn 6.6kV ứng với chỉ số
điều chế m=1
P= S×cosu = 5 × 0.9 = 4,5 MW
(C – 1)

Q=S×sinu= 5 × 0.436 = 2,18 MVAr
(C – 2)
Dòng điện trên 1 pha tải

4


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

Tần số sóng mang cao, tần số đóng cắt các
valve điều khiển áp DC của IGBT lớn, dạng sóng
áp ra chất lượng (gần sin). Tần số đóng cắt thiết
bị cao, nhiệt độ trên linh kiện tăng, tuổi thọ linh
kiện giảm.
IV.

Bài báo cáo trình bày cơ bản kỹ thuật điều
chế độ rộng xung PWM ( Pulse Width Modulation
) bằng phương pháp vector không gian cho bộ
biến tần các dạng.
Tiền đề cơ sở cho việc nghiên cứu, thiết kế,
chế tạo các dạng biến tần bậc cao trong tương
lai.

Hình 12 – Giải thuật SVPWM
=

×(


+

+

KẾT LUẬN

)

V.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1]
PGS. TS. Nguyễn Văn Nhờ, “Giáo Trình
Điện Tử Cơng Suất 1”, Khoa Điện – Điện Tử Đại
Học Bách Khoa TP.HCM
[2]
“Bài Giảng Điện Tử Công Suất 1”, Khoa
Điện – Điện Tử Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Bảng 1 – Các trạng thái đóng ngắt

[3]
PGS. TS. Nguyễn Văn Nhờ, “Kỹ Thuật
Điều Chế PWM Cho Biến Tần Đa Bậc”, Khoa
Điện – Điện Tử Đại Học Bách Khoa TP.HCM

Bảng 2 – Kết quả
Thực hiện mô phỏng cho trường hợp
fo=50Hz, fsw=900Hz và m=0.9; hàm offset chọn

theo chế độ common mode trung bình (medium
common mode)
Thực hiện mơ phỏng cho trường hợp
fo=20Hz, fsw=900Hz và m=0.3; hàm offset chọn
theo chế độ common mode trung bình (medium
common mode)
Kết quả đồ thị dạng sóng xung kích các cặp
linh kiện
,
,
,
,
,
điện áp pha
nghịch lưu
, điện áp dây nghịch lưu
, phân
tích phổ FFT cho các dạng áp nghịch lưu được
mô tả chi tiết trong phần báo cáo kết quả C.
III.

KẾT QUẢ

Phần A, cơ bản trình bày cách sử dụng kỹ
thuật PWM, tính tốn, mơ phỏng bộ biến tần 3
pha 2 bậc, vẽ đồ thị áp, phổ biên độ sóng hài.
Phần B, cơ bản trình bày cách sử dụng kỹ
thuật PWM, tính tốn, mơ phỏng bộ biến tần 3
pha 5 bậc dạng H – bridge Cascade, vẽ đồ thị
áp, phổ biên độ sóng hài.

Phần C, cơ bản trình bày cách sử dụng kỹ
thuật PWM, tính tốn, mơ phỏng bộ biến tần 3
pha 4 bậc dạng Multilevel Diode Clamped, vẽ đồ
thị áp, phổ biên độ sóng hài.

5


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

BÁO CÁO KẾT QUẢ PHẦN A
KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ PWM BIẾN TẦN 3 PHA 2 BẬC

6


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG A 1 → 3

Hình A1 - Sơ đồ mơ phỏng bộ nghịch lưu 3 pha 2 bậc

Hình A2 - Kỹ thuật sóng mang

7



a

Dong Tai I (A)
150

100

50

0

-50

-100

-150
Dien Ap Day Ud = VAB (V)
5000
4000
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
-4000
-5000
Dien Ap Nghich Luu Unl = VA0 (V)

3000

2000

1000

0

-1000

-2000

-3000
1.03

1.04

1.05

1.06

1.07

1.08

8
Time offset: 0

1.09


1.1

1.11

1.12


b

Dong Tai I (A)
80
60
40
20
0
-20
-40
-60
-80
Dien Ap Day Ud = VAB (V)
5000
4000
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
-4000

-5000
Dien Ap Nghich Luu Unl = VA0 (V)
3000

2000

1000

0

-1000

-2000

-3000
1.03

1.04

1.05

1.06

1.07

1.08

9
Time offset: 0


1.09

1.1

1.11

1.12


c

Dong Tai I (A)
40
30
20
10
0
-10
-20
-30
-40
Dien Ap Day Ud = VAB (V)
5000
4000
3000
2000
1000
0
-1000
-2000

-3000
-4000
-5000
Dien Ap Nghich Luu Unl = VA0 (V)
3000

2000

1000

0

-1000

-2000

-3000
1.03

1.04

1.05

1.06

1.07

1.08

10

Time offset: 0

1.09

1.1

1.11

1.12


d

Dong Tai I (A)
150

100

50

0

-50

-100

-150
Dien Ap Day Ud = VAB (V)
5000
4000

3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
-4000
-5000
Dien Ap Nghich Luu Unl = VA0 (V)
3000

2000

1000

0

-1000

-2000

-3000
1.03

1.04

1.05

1.06


1.07

1.08

11
Time offset: 0

1.09

1.1

1.11

1.12


e

Dong Tai I (A)
150

100

50

0

-50


-100

-150
Dien Ap Day Ud = VAB (V)
5000
4000
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
-4000
-5000
Dien Ap Nghich Luu Unl = VA0 (V)
3000

2000

1000

0

-1000

-2000

-3000
1.03


1.04

1.05

1.06

1.07

1.08

12
Time offset: 0

1.09

1.1

1.11

1.12


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

A.
fo=50Hz, fsw=900Hz, m=0.7,
Ts=1.11ms


B.
fo=50Hz, fsw=900Hz, m=0.5,
Ts=1.11ms

Phổ biên độ sóng hài dịng tải

Phổ biên độ sóng hài dịng tải

Phổ biên độ sóng hài áp tải

Phổ biên độ sóng hài áp tải

Phổ biên độ sóng hài áp dây nghịch lưu

Phổ biên độ sóng hài áp dây nghịch lưu

13


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

C.
fo=50Hz, fsw=900Hz, m=0.2,
Ts=1.11ms

D.
fo=30Hz, fsw=900Hz, m=0.9,

Ts=1.11ms

Phổ biên độ sóng hài dịng tải

Phổ biên độ sóng hài dịng tải

Phổ biên độ sóng hài áp tải

Phổ biên độ sóng hài áp tải

Phổ biên độ sóng hài áp dây nghịch lưu

Phổ biên độ sóng hài áp dây nghịch lưu

14


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

E.
fo=10Hz, fsw=900Hz, m=0.9,
Ts=1.11ms

Phổ biên độ sóng hài dịng tải

Phổ biên độ sóng hài áp tải

Phổ biên độ sóng hài áp dây nghịch lưu


15


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

BÁO CÁO KẾT QUẢ
PHẦN B KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ PWM
BIẾN TẦN 5 BẬC DẠNG CASCADE H - BRIDGE

16


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG B 1 → 5

Sơ đồ mô phỏng bộ biến tần dạng H-bridge cascade 5 bậc
Mức điện áp
nghịch lưu

Các trạng thái đóng ngắt tương ứng

-2
-


0

-2
Từ cơng thức :

=

Phạm vi thay đổi của
(-2 , - )
(- , 0)
(0,

)

( ,2 )

Trạng thái đóng ngắt của các cặp linh
kiện
= (s11,s21,s31,s41)

s11 = Off, s21 = On, s31 = Off, s41 = On
(0, , 0, )
(0, , 0, 0)
s11 = Off, s21 = On, s31 = Off, s41 = Off
(0, , , )
s11 = Off, s21 = On, s31 = On, s41 = On
s11 = Off, s21 = Off, s31 = Off, s41 = On
(0, 0, 0, )
s11 = On, s21 = On, s31 = Off, s41 = On
( , , 0, )

(0, 0, 0, 0)
s11 = Off, s21 = Off, s31 = Off, s41 = Off
( , , 0,0)
s11 = On, s21 = On, s31 = Off, s41 = Off
(0, 0, , )
s11 = Off, s21 = Off, s31 = On, s41 = On
s11 = On, s21 = On, s31 = On, s41 = On
( , , , )
s11 = Off, s21 = On, s31 = On, s41 = Off
(0, , , 0)
s11 = On, s21 = Off, s31 = Off, s41 = On
( , 0, 0, )
( , 0, 0, 0)
s11 = On, s21 = Off, s31 = Off, s41 = Off
( , 0, , )
s11 = On, s21 = Off, s31 = On, s41 = On
s11 = Off, s21 = Off, s31 = On, s41 = Off
(0, 0, , 0)
s11 = On, s21 = On, s31 = On, s41 = Off
( , , , 0)
s11 = On, s21 = Off, s31 = On, s41 = Off
( , 0, , 0)
Bảng 1 – Trạng thái áp/ Trạng thái đóng ngắt 1 pha
× ( - + - ) Ta có bảng chuyển đổi trạng thái sau.
Hàm áp điều khiển của
các cặp linh kiện  j

Hai trạng thái tích cực được
chọn (, , ,),(,,,)
(0, , 0, )

(0, , 0, 0)
(0, , 0, 0)
(0, , , 0)
(0, , , 0)
(0, 0, , 0)
(0, 0, , 0)
( , 0, , 0)

=
=
=
=
Bảng 2 – Kết quả

17

Ghi chú

Ghi chú
×1
×4

×6

×4
×1


fo=50Hz, fsw=720, m=0,9


Dien Ap Hai Co Ban VAN (V)
2000
1500
1000
500
0
-500
-1000
-1500
-2000
Dong Tai I (V)
600
400
200
0
-200
-400
-600
Dien Ap Offset (V)
250

200

150

100

50

0

Dien Ap Day Nghich Luu VAB (V)
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
1.03

1.04

1.05

1.06

1.07

1.08

18
Time offset: 0

1.09

1.1

1.11

1.12



fo=50Hz, fsw=720, m=0,9

Dien Ap H - bridge VH1 (V)
1000

500

0

-500

-1000
Dien Ap H - bridge VH2 (V)
800

600

400

200

0

-200
Dien Ap Nghich Luu VAN (V)
2000
1500
1000

500
0
-500
-1000
Dien Ap Day VAB (V)
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
1.03

1.04

1.05

1.06

1.07

1.08

19
Time offset: 0

1.09

1.1


1.11

1.12


fo=50Hz, fsw=4320, m=0,9

Dien Ap Hai Co Ban VAN (V)
2000
1500
1000
500
0
-500
-1000
-1500
-2000
Dong Tai I (V)
600
400
200
0
-200
-400
-600
Dien Ap Offset (V)
250

200


150

100

50

0
Dien Ap Day Nghich Luu VAB (V)
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
1.03

1.04

1.05

1.06

1.07

1.08

20
Time offset: 0


1.09

1.1

1.11

1.12


fo=50Hz, fsw=4320, m=0,9

Dien Ap H - bridge VH1 (V)
1000

500

0

-500

-1000
Dien Ap H - bridge VH2 (V)
800

600

400

200


0

-200
Dien Ap Nghich Luu VAN (V)
2000
1500
1000
500
0
-500
-1000
Dien Ap Day VAB (V)
3000
2000
1000
0
-1000
-2000
-3000
1.03

1.04

1.05

1.06

1.07


1.08

21
Time offset: 0

1.09

1.1

1.11

1.12


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG B 6

Phổ biên độ sóng hài áp tải

Phổ biên độ sóng hài áp pha tâm nguồn

Phổ biên độ sóng hài áp H-bridge

Phổ biên độ sóng hài áp dây nghịch lưu

Phổ biên độ sóng hài áp H-bridge


22


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG B 7

Phổ biên độ sóng hài áp tải

Phổ biên độ sóng hài áp pha tâm nguồn

Phổ biên độ sóng hài áp H-bridge

Phổ biên độ sóng hài áp dây nghịch lưu

Phổ biên độ sóng hài áp H-bridge

23


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

BÁO CÁO KẾT QUẢ
PHẦN C KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ PWM
BIẾN TẦN 4 BẬC DẠNG MULTILEVEL DIODE CLAMPED


24


Trường Đại Học Bách Khoa TP.HCM
Khoa Điện – Điện Tử
Ngành Thiết Bị, Mạng & Nhà Máy Điện

THÍ NGHIỆM MƠ PHỎNG C 1 → 2

Sơ đồ mô phỏng bộ biến tần dạng Multilevel Diode Clamped 4 bậc

Từ cơng thức :

×(

=

+

Mức điện áp
nghịch lưu

+

) Ta có bảng chuyển đổi trạng thái sau.
Các trạng thái đóng ngắt tương ứng

3

( ,


,

)

2

(0,

,

)

(0, 0,

)

0

(0, 0, 0)

Bảng 1 – Trạng thái áp/ Trạng thái đóng ngắt 1 pha

Phạm vi thay đổi
của
(2 , 3 )
( ,2 )
(0,

)


Hai trạng thái tích cực
được chọn (, , ,),(,,,)
( , , )
(0, , )
(0, , )
(0, 0, )
(0, 0, )
(0, 0, 0)
Bảng 2 – Kết quả

25

Hàm áp điều khiển của
các cặp linh kiện  j
=
=
=