RealEDU.

1. bé gi¸o dôc vµ ®µo t¹o
tr−êng ®¹i häc b¸ch khoa hµ néi
-----------------------------------------
luËn v¨n th¹c sü khoa häc
Nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p biÕn ®iÖu vector kh«ng
gian cho bé biÕn tÇn ba pha bèn d©y
ngµnh : Tù ®éng ho¸
Vò Hoµng Ph−¬ng
Ng−êi h−íng dÉn khoa häc: TS. trÇn träng minh
hµ néi 2008

2. 2
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam oan lun v n t
 t nghip này là do tôi t hoàn thành di
s hng d        
n c a th y giáo TS. Tr n Tr ng Minh. Các s li u và k t qu
trong lun vn là hoàn toàn trung thc.
 hoàn thành lu  
n v n này, tôi ch s d   
ng nh ng tài li u tham kh o
      
ã c ghi trong m c tài li u tham kh o, không s d ng các tài li u nào khác
mà không ph n tài li
c lit kê   u tham kho.
Hc viên
V Hoàng Phng

3. 3
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ............................................................................................ 2
MỤC LỤC........................................................................................................ 3
DANH MỤC BẢNG BIỂU ............................................................................. 5
DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................. 6
DANH MỤC HÌNH VẼ .................................................................................. 6
MỞ ĐẦU .......................................................................................................... 9
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH ĐẶC NG
Đ Ể
I M CỦA TẢI KHÔNG CÂN BẰ
- PHI TUYẾN ................................................................................................ 12
1.1. t vn ............................................................................................. 12
1.2. Khái nim v 
t i, ngun không cân bng.............................................12
1.2.1. nh ngha ti, ngun không cân bng da vào s chênh lch công
sut ..........................................................................................................12
1.2.2. nh ngha ti, ngun không cân bng da vào các thành phn i
xng.........................................................................................................14
1.3. nh hng ca ti, ngun không cân bng..........................................17
1.4. Ti phi tuyn ........................................................................................19
1.4.1. Khái nim ti phi tuyn................................................................. 19
1.4.2. nh hng ca ti phi tuyn......................................................... 20
1.4.3. Biu di n t
 i phi tuyn di dng m  
ch i n ...............................27
1.5. Kt lun ................................................................................................ 29
CH N
ƯƠNG II: BIẾ Đ Ệ
I U VECTOR KHÔNG GIAN CHO BỘ BIẾN
TẦN 3 PHA 4 DÂY ....................................................................................... 31
2.1. t vn .............................................................................................31
2.2. Bi  
n i u vector không gian hai chiu SVM-2D................................. 31
2.2.1. Cu trúc b bi i 3 pha 3 nhá
n  nh van........................................ 31
2.2.2. Vector không gian hai chiu .........................................................32
2.2.3. Bi  
n i u vector không gian SVM - 2D ......................................33
2.3. Bi  
n i u vector không gian ba chiu SVM-3D..................................37
2.3.1. Cu trúc b bin i 3 pha 4 dây ..................................................37
2.3.2. Vector không gian ba chiu ..........................................................38
2.3.3. Bi  
n i u vector không gian SVM - 3D .......................................39
2.4. Kt lun ................................................................................................ 54

4. 4
CHƯƠNG III: MÔ HÌNH VÀ CẤU TRÚC Đ Ề Ể
I U KHI N CỦA BỘ
BIẾN TẦN 3 PHA 4 DÂY ............................................................................56
3.1. t vn .............................................................................................56
3.2. Mô hình b bin tn 3 pha 4 dây..........................................................56
3.2.1. Mô hình b bin tn 3 pha 4 dây trong h to  abc...................56
3.2.2. Mô hình b bin tn 3 pha 4 dây trong h to  quay dqo ......... 58
3.2.2.1. Gii thiu v 
h to  quay dqo........................................... 58
3.2.2.2. Mô hình b bi
 n tn 3 pha 4 dây trong h to  quay dqo .. 60
3.2.2.3. Phân tích trng thái xác lp ca h bi n t
 n 3 pha 4 dây trong
h ta  quay dq0 .............................................................................. 62
3.3. Thit k   
b i u khi n b n t
  bi n 3 pha 4 dây ...................................64
3.3.1. Mô hình ng trên mi
i t n t n s
 ..............................................64
3.3.2. Thit k   
b i u khi n t
n trên mi n s........................................71
3.3.3.  
i u khin feedforward dòng  
i n ti .......................................... 72
3.4. Kt lun ................................................................................................ 74
CHƯƠNG IV: MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM BỘ BIẾN TẦN 3
PHA 4 DÂY.................................................................................................... 75
4.1. Mô phng b n t
 bi n 3 pha 4 dây....................................................... 75
4.1.1. Gii thiu v phn mm mô phng Matlab .................................. 75
4.1.2. Mô phng cu trúc b bin tn 3 pha 4 dây..................................75
4.1.2 Kt qu mô phng bi n t
 n 3 pha 4 dây.........................................80
4.2. Thc nghim vi b bin tn 3 pha 4 dây............................................ 96
4.2.1. Gii thiu v mô hình thc nghim .............................................. 96
4.2.1. Kt qu thc nghim.....................................................................99
4.3. Kt lun .............................................................................................. 102
KẾT LUẬN ..................................................................................................103
TÀI LIỆU THAM KHẢO ..........................................................................104
PHỤ LỤC.....................................................................................................105

5. 5
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 T 
i không cân b ng và dòng trung tính........................................... 13
Bảng 1.2. T    
i không cân b ng và các h s không cân b ng......................... 16
Bảng 1.3. So sánh c       
a t l gi a  l n thành ph n c b n...........................24
và nhng sóng hài bc cao .............................................................................. 24
Bảng 2.1. B    
ng th i gian óng/c t cho các van bán d n trong mi sector ....37
Bảng 2.2. B     
ng chuy n m ch và i n áp tng ng......................................43
Bảng 2.3. B      
ng vector chu n và i n áp tng ng trong h t a   ......43
Bảng 2.4. S b trí ca các t din trong lng tr..........................................45
Bảng 2.5. c     
i m phân lo i các sector trong l ng tr ................................. 47
Bảng 2.6. B 
ng li t kê ma trn A(3x3) ph vi
c v c tính toán các t s  
i u
bin d1, d2, d3 ...................................................................................................50
Bảng 2.7. B     
ng li t kê th i gian óng c t trong m i sector ...........................52
Bảng 3.1. Thông s    
b i u khi n cho các kênh............................................ 72

6. 6
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1.1. Ví d phân tích ti, ngun không cân bng thành ba thành phn
riêng bit: Th 
t thun, th 
t ngc và th 
t không ................................. 16
Hình 1.2. B n
n kh ng có th ni gia ngun và ti....................................18
Hình 1.3. Chnh lu iôt ba pha không có b lc mt chiu .........................21
Hình 1.4. Chnh lu  
iôt ba pha có t lc mt chiu ..................................... 22
Hình 1.5. Chnh lu iôt ba pha vi b lc L/C mt chiu............................23
Hình 1.6. D l
ng sóng ca ba chnh lu iôt mt pha có t c....................... 26
Hình 1.7. Dòng trong trng h p t
 i phi tuyn có mô hình gi 
ng ngu n dòng
 
i u hòa ...........................................................................................................28
Hình 1.8. i
 n áp trong trng hp ti phi tuyncó mô hình ging ngun áp
 
i u hòa ...........................................................................................................28
Hinh 1.9. Các trng h p s ng b
  
d  bin i 3 pha 4 dây .........................30
Hình 2.1. Cu trúc b bin i 3 pha 3 nhánh van.........................................31
Hình 2.2. S c
  thay th a b bin i 3 pha 3 nhánh van......................... 32
Hình 2.3. c tính ca van bán dn lý tng.................................................32
Hình 2.4. Các kh 
n ng chuyn mch trong b bin tn 3 pha 3 dây........... 34
Hình 2.5. V trí các vector chun trên h to   ....................................... 35
Hình 2.6. Tng hp vector chun trong sector th nht................................. 36
Hình 2.7. Thi gian  
óng/c t mi van trong sector 1.....................................36
Hình 2.8. Cu trúc b bin tn 3 pha 4 dây....................................................37
Hình 2.9. S c
  thay th a b bin i 3 pha 4 dây.................................... 38
Hình 2.10. c tính ca van bán dn lý tng...............................................38
Hình 2.11. Mi qua h gia h to  abc và .......................................... 39
Hình 2.12. M n
i sáu kh ng chuyn mch................................................. 42
Hình 2.13. V trí 16 vector chun trong không gian ...................................... 42
Hình 2.14. Ví trí 6 lng tr trong h to  ............................................. 44
Hình 2.15. Các t din trong lng tr I ..........................................................45
Hình 2.16. Lu  thut toán xác nh lng tr cha vector.......................... 46
Hình 2.17. T s
   
i u bin cho các vector tích cc .......................................48
Hình 2.18. Bi 
u  xung m van thu  
c t di n 14 ........................................ 52
Hình 3.1. Mô hình b bin tn 3 pha 4 nhánh trên h to  abc ..................57
Hình 3.2. M t t
i quan h gia h a   và h a  quay dq0.................60
Hình 3.3. Mô hình b bi
 n tn 3 pha 4 dây trong h 
t a  quay dqo...........63

7. 7
Hình 3.4. Mô hình b bin tn 3 pha 4 dây bng toán t laplace ..................64
Hình 3.5. Mô hình tng ng 1 kênh ca b bin tn 3 pha 4 dây............65
Hình 3.6.  th bode cho hàm truyn t kênh d, q ..................................... 66
Hình 3.7.  th bode cho hàm truyn t kênh o .........................................67
Hình 3.8.  th bode cho hàm truyn t Vd/dd............................................69
Hình 3.9.  th bode cho hàm truyn t Vd/dq............................................69
Hình 3.10.  th bode cho hàm truyn t Vq/dd..........................................70
Hình 3.11.  th bode cho hàm truyn t Vq/dq..........................................70
Hình 3.12. i
 th bode khi có b  u khin kênh d,q...................................71
Hình 3.13. i
 th bode khi có b  u khin kênh o...................................... 72
Hình 3.14. C           
u trúc i u khi n b bi n t n 3 pha 4 dây v i b i u khi n
c thi    
t k trên mi n t n s ......................................................................... 73
Hình 4.1. Cu trúc  
i u khin bin tn 3 pha 4 dây....................................... 76
Hình 4.2. Cu trúc mch lc bin tn 3 pha 4 dây ......................................... 77
Hình 4.3. Cu trúc  
i u khin PWM bin tn 3 pha 4 dây ...........................77
Hình 4.4. Chi tit khi phát xung tam giác .................................................... 78
Hình 4.5. Khi chuyn v to  abcdqo....................................................78
Hình 4.6. Khi chuyn v to  dqo ................................................... 79
Hình 4.7. Cu trúc b  
i u khin  
i n áp kiu PI .........................................79
Hình 4.8. Lng t  
i u khin cho bin tn 3 pha 4 dây ............................ 80
Hình 4.9. c tính sóng bin u
 
i u ra khi SVM .................................... 80
Hình 4.10. c tính  
i n áp u ra bin tn sau lc LC ...............................81
Hình 4.11. c tính  
i n áp u ra bin tn..................................................81
Hình 4.12. Góc chuyn v 
t a ...................................................................82
Hình 4.13. Phân tích ph  
i n áp u ra sau lc LC.....................................83
Hình 4.14. i
c tính  n áp u ra bin tn sau lc LC ..............................84
Hình 4.15. Thành ph  
n i n áp trên h trc  ...........................................84
Hình 4.16. Thành ph  
n i n áp trên h trc  ( 3 chiu)...........................85
Hình 4.17. c tính dòng  
i n ti và dòng trung tính u ra........................85
Hình 4.18. Thành phn dòng n t
 
i i trên h tr
 c  ( 3 chiu) ................86
Hình 4.19. Phân tích ph  
i n áp u ra sau lc LC.....................................87
Hình 4.20. i
c tính  n áp u ra bin tn sau lc LC ..............................88
Hình 4.21. Thành ph  
n i n áp trên h trc  ...........................................88
Hình 4.22. c tính dòng  
i n ti và dòng trung tính u ra........................89
Hình 4.23. Thành phn dòng n t
 
i i trên h tr
 c  ( 3 chiu) ................89

8. 8
Hình 4.24. i
c tính  n áp u ra bin tn sau lc LC ..............................90
Hình 4.25. Thành ph  
n i n áp trên h trc  ...........................................90
Hình 4.26. c tính dòng  
i n ti 3 pha u ra.............................................91
Hình 4.27. Thành phn dòng n t
 
i i trên h tr
 c  ( 3 chiu) ................91
Hình 4.28. i
c tính  n áp u ra bin tn sau lc LC ..............................92
Hình 4.29. Thành ph  
n i n áp trên h trc  ...........................................92
Hình 4.30. Thành ph  
n i n áp trên h trc  (3 chiu)............................93
Hình 4.31. c tính dòng  
i n ti và dòng trung tính u ra........................93
Hình 4.32. Thành phn dòng n t
 
i i trên h tr
 c  ( 3 chiu) ................94
Hình 4.33. Phân tích ph  
i n áp u ra sau lc LC.....................................95
Hình 4.34. Cu trúc thc nghim bin tn 3 pha 4 dây................................. 96
Hình 4.35. Cu trúc ca card ds1103. ...........................................................97
Hình 4.36. Mi liên h gia các phn m u khi
  
m i n ................................99
Hình 4.37.Kt qu thí nghim vòng h khi Udc =423V và Upha = 150V.....100
Hình 4.38.Kt qu thí nghim vòng kín khi Udc =460V và Upha = 150V....100
Hình 4.39.Kt qu thí nghim vòng kín khi Udc =495V và Upha = 200V....101
Hình 4.40.Kt qu thí nghim vòng kín khi Udc =495V và Upha = 250V....102

9. 9
MỞ ĐẦU
ĐẶT VẤN ĐỀ
Ngày nay cùng vi vic phát trin mnh m các ng d 
ng c a khoa hc
k i
 thut trong công nghip, c bit là trong công nghip  n t thì các thit
b i
  n t có công sut cng c ch t  
o ngày càng nhi u. Và c bi t các
      
ng d ng c a nó vào các ngành kinh t qu c dân và i s ng hàng ngày ã và
     
ang c phát tri n h t s c m nh m . Hin nay, b bin i xoay chiu ba
pha ã và ang c s d       
ng trong các h th ng công su t t nh n l n, t
vài tr dàng, ti
m W n vài MW v   
i u i m là  
i u chnh d t kim nng
lng.
Các b bin ng
i 3 pha 3 dây dùng cho ti 3 pha i x c s dng
rng rãi, giá thành gim do:
+ Mch lc chu 
n, ã c compact.
+ Phng pháp  
i u khin: PWM, SVM.
Tuy nhiên i v i x
i các ti 3 pha không  ng, bi 
n ng m nh, phi
tuyn, ngun cung cp mt i xng, nhiu sóng hài bc cao thi b bin i 3
pha 3 dây không dùng c. T ó d n ph u b bi
n  i nghiên c  n i mi
có cu trúc và phng pháp  
i u khin phù hp n
 gii quyt v  trên. ây
là vn  có ý ngha thc tin cp bách.
B bin i 3 pha 4 dây c s d 
ng trong các b c  
p ngu n liên t c
UPS (có c  
i m ph t    
i là m t i x ng thay i ng u nhiên, phi tuy n).
Ngoài ra b bi ng n
n i 3 pha 4 dây dùng cho các h th ng lng phân tán
vi ngun pháp s c      
p là s c gió, pin n ng lng m t tr i, .. v i ph ti c
lp nh mt tòa nhà, mt khu vc dân c bit lp...
MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
 tài có m  
c tiêu nghiên c u a ra c u trúc m   
ch l c m i, xây d ng
ph n n
ng pháp bi  
i u vector không gian SVM - 3D và cu trúc  
i u khi
(vòng kín) t l u ra b
m bo ch ng  
i n áp, dòng  
i n   bin i trong
yêu cu gii quyt các vn  bài toán ti phi tuyn và không cân bng. Phân

10. 10
tích và ánh giá các kt qu mô phng và th m trong phòng thí
c nghi
nghim.
VẤN ĐỀ VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU
V t
ề lý thuyế , Xây d   
ng phng pháp bi n i u vector không gian trên
c s       
bi n i u i x ng, t lý thuy t xây d ng mô hình a ra phng pháp
         
i u khi n vòng kín phù h p  m b o ch t lng i n áp và dòng i n u
ra b bin i. S d   
ng ph n m m Matlab/ Simulink/ Plecs  mô ph ng và
kim nghim thut toán ã c xây dng .
V m
ề thực nghiệ , Trên c s  
nghiên c u v m    
t lý thuy t s card i u
khi n ng
n ds1103 th nghim ánh giá thut toán  
i u khi ã c xây d
T phng pháp nghiên cu trên, tác gi ã hoàn thành lun vn gm
bn chng vi ni dung tóm tt nh sau:
Chương 1, phân tích v t    
i, ngu n không cân b ng và t i phi tuy n và
phân tích nhng tác ng c ng h
a chúng i vi nh  thng có cha chúng.
T ó a ra cu hình mch lc c th  gii quyt bài toán trên.
Chương 2, phân tích các v    
n  liên quan n bi n i u vect không
gian hai chiu và ba chiu. ng thi trình bày chi tit thut toán bi  
n i u
vect 
không gian ba chi u.
Chương 3, a ra mô hình ca b bin i ba pha ba dây và ba pha
bn dây, trên c s      
ó a ra c u trúc i u khi n phù h p. Nguyên lý phng
pháp  
i u khin c xây dng trong h to  quay dqo thông qua ma trn
chuyn i.
Chương 4, Mô ph     
ng b bi n t n 3 pha 4 dây b ng ph n mm Matlab/
Simulink/ Plecs xét vi trng hp ti cân bng, ti không cân bng và ti phi
tuyn. Xây dng mô hình th    
c nghi m trên card i u khi n ds1103 trong
phòng thí nghi 
m. ánh giá, phân tích các kt qa mô phng và thc nghim.

11. 11
 có th hoàn thành  án này, em h
ã có s ng d 
n ch b 
o t n
tình ca thy giáo TS. Trn Trng Minh và s giúp  c 
a các ng nghi p
ti Trung tâm Nghiên cu Trin khai Công ngh cao trng i Hc Bách
Khoa Hà Ni.
Em xin chân thành c n th
 
m y giáo Trn Trng Minh và các bn ng
nghip.
Hà Ni, tháng 11-2008
Hc viên
V Hoàng Phng

12. 12
CHƯƠNG I: PHÂN TÍCH ĐẶC Đ Ể
I M CỦA TẢI
KHÔNG CÂN BẰNG - PHI TUYẾN
1.1. Đặt vấn đề
Trong các phng pháp       
i u khi n b bi n i i n áp ba pha ba dây,
nguyên lý ho 
t ng c a chúng thng c xây d thi
ng da trên gi t ban
u là t       
i, ngu n cân b ng, khi ó dòng i n trung tính b ng không. M c dù
ti, ngun không cân bng hoc ti phi tuyn tng nh là trng hp c
bi p
t, nhng trên thc t chúng li là nhng trng h  
i n hình và ch yu,
ngha là dòng trung tính khác không. Chính vì vy ta c 
n ph i nghiên cu
nh u
ng tính cht và nh hng ca chúng i vi h thng  có th  
i
khin h th 
ng m t cách chính xác hn, nâng cao cht lng  
i n áp hoc
dòng n
 
i u ra. Nhng ni dung trên c trình bày trong chng I, ti,
ngu ng n
n không cân b c phân tích da trên các thành ph i xng.
Nhng phân tích này s c s dng làm c s     
cho nh ng thi t k i u
khi n
  các chng tip theo.
Phng pháp phân tích di tn s c dùng  mô t t 
i phi tuy n,
trong ó mô hình ti phi tuyn c biu din di dng nhng ngun dòng
hoc ngun áp  
i u hòa. Nhng dòng ti  
i u hòa còn c kho sát thêm
trong h  
t a  c nh  và h 
t a  quay dq0 trong chng III.
1.2. Khái niệm về ả
t i, nguồn không cân bằng
1.2.1. Định nghĩa tải, nguồn không cân bằng dựa vào sự chênh lệch công
suất
Trong h thng ba pha, ti ba pha không cân bng có th do s phân
phi không u v t      
i gi a ba pha (t c là do t i không cân b ng) ho c do t i
ba pha cân b c trong
ng làm vi  
i u kin h th 
ng b s c 
nh m 
t pha ho c
chm pha,... (tc là do ngun không cân bng).
Hin nay có nhiu phng pháp xác nh t l   
không cân b ng c a t i,
ngun, tuy nhiên ta có th nhóm chúng li thành hai phng pháp chung.

13. 13
Phng pháp th nht tính %UnBal d     
a trên s chênh l ch gi a t i pha l n
nht và ti pha nh nht [TL6]:
max min
%
load load
UnBal
load
−
=
∑
(1.1)
Trong ó:
%UnBal - T 
l không cân bng ca t 
i/ngu n.
loadmax, loadmin - Ti ln nht và ti nh nht trong ba pha.
   
load - T ng c a ba t i trên ba pha.
Nhc  
i m ca cách tính %UnBal này có th thy trong bng 1.1. Gi
thit rng h s     
công su t c a t i thay i trong kho ng [–0,8;+0,8], c t trái
ca bng lit kê bn trng hp khác nhau ca ti. Kt qu o dòng trung tính
c ghi trong c   
t ph i c a b ng [TL6].
Bảng 1.1 Tả ằ
i không cân b ng và dòng trung tính
Trường hợp Dòng trung tính In
1) |ILA|= Im; ILB = ILC = 0 |In|= Im
2) |ILA|=|ILB|=|ILC|= Im
cosA = 1; cosB = 0,8; cosC = –0,8
|In|= 1,24 Im
3) |ILA|=|ILB|=|2ILC|= Im
cosA = –0,8; cosB = cosC = 0,8
|In|=1,47 Im
4) |ILA|=|ILB|= Im; IC = 0
cosA = –0,8; cosB = 0,8
|In|= 1,84 Im
Trong ó:
Im là biên  dòng và In là dòng chy trong dây trung tính.
ILA, ILB, ILC là dòng pha A, dòng pha B và dòng pha C.
cosA, cosB và cosC l 
n lt là h s    
công su t c a t i pha A, t i pha
B và ti pha C
T b    
ng 1.1 ta th y: T i trong trng h p 4 có t l 
không cân b ng
thp hn trong ti trng h 
p 1. Tuy nhiên, xét v mt dòng trung tính thì

14. 14
trng hp 4 là trng hp ti không cân bng nht, trong ó dòng trung tính
trng hp này có giá tr l 
n nh t: In = 1,84.Im. Nh v  
y, cách tính t i/ngu n
không cân b chênh l
ng da vào s ch công sut theo công thc (1.1) còn có
       
i m ch a h p lý: S khác nhau gây ra b i biên  ho c s thay i góc pha
ban u ca dòng ti không th c phân bit theo cách nh ngha này. Có
m n,
t cách tt h ó là nh ngha không cân bng da vào các thành phn
i xng c trình bày  
m c di.
1.2.2. Định nghĩa tả ồ ằ ự ầ
i, ngu n không cân b ng d a vào các thành ph n đối
xứng
Biu din s m      
t cân b ng c a t i/ngu n không cân b ng d a trên các
thành ph 
n i x ng c  xng u tiên b 
i C.L.Fortescue n m 1918 và
ngày nay nó tr thành là mt phng pháp ph bin  phân tích s mt cân
trong nhng h th  
ng i n. Phng pháp nh ngha này còn ý ngha c bit
khác, ó là nó cung c 
p nguyên t c  có th thit k b bin i.
M i i
t dòng  n (hoc  n áp) ba pha không cân bng tùy ý có th c
biu din nh sau :
( )
( )
( )
sin
sin
sin
LA LA
LA
LB LB LB
LC
LC LC
I t
I
I I t
I
I t
ω ϕ
ω ϕ
ω ϕ
⎡ ⎤
⎡ ⎤ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
+
= +
+
(1.2)
Ho 
c nó có th c biu di n b
 i sáu bin |ILA|∠ LA, |ILB|∠ LB,
|ILC|∠ LC.
N       
u bi u di n theo các thành ph n i x ng, sáu bi n trên l i có th
c phân tích thành ba dòng ba pha cân bng:
Dòng th 
t thun Ip = |Ip| ∠ p, bao gm ILA_p, ILB_p và ILC_p.
Dòng th 
t ngc In = |In|∠ n, bao gm ILA_n, ILB_n và ILC_n.
Dòng th 
t không I0 = |I0|∠ 0, bao gm ILA_0, ILB_0 và ILC_0.
Phép bin i t các bin trong h ta  t 
nhiên abc sang nh ng
thành ph 
n i x ng c th hin trong công thc (1.3). Ta có th tính
ngc li theo công thc (1.4) :

15. 15
2
2
1
1
1 1 1
p LA
n LB
o LC
a a
I I
I a a I
I I
⎡ ⎤
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= (1.3)
2
2
1 1 1
1
1
p
A
n
B
o
C
I I
I a a I
I a a I
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
⎣ ⎦
= (1.4)
Trong ó: a = ej2 /3

.
T (1.3) và (1.4), ta có:
_ _ _
_ _ _
_ _ _
LA p LA n LA o
LA
LB LB p LB n LB o
LC LC p LC n LC o
I I I
I
I I I I
I I I I
⎡ ⎤
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
+ +
= + +
+ +
(1.5)
Da vào nh ngha trên, mt ti/ngun ba pha không cân bng có th
c mô t b 
i hai thông s là Unbal_N% (t l  
không cân b ng th t ngc)
và Unbal_0% (t l  
không cân b ng th t không). Chúng  
c xác nh theo
hai biu thc (1.6) và (1.7) [TL6] :
UnBal_N% = .100%
negative
positive
TPTT
TPTT
(1.6)
UnBal_0% = .100%
zero
positive
TPTT
TPTT
(1.7)
Trong ó:
TPTTpositive, TPTTnegative, TPTTzero là các thành phn th t 
thu n,
th t t
 ngc và th  không ca ba pha.
Bng 1.2 cho thy nhng kt qu áp dng hai t l 
không cân b ng này
 mô t 
b n trng h 
p không cân b ng c  
a t i li t kê trong b 
ng 1.1. Các t
l không cân bng Unbal_N% và Unbal_0% ca ba pha có th thay i ng vi
nhng h s công sut khác nhau [TL6].

16. 16
Bảng 1.2. Tải không cân bằng và các hệ số không cân bằng
Trường hợp Unbal_N% Unbal_0%
1) |ILA|= Im; ILB = ILC = 0 100% 100%
2) |ILA|=|ILB|=|ILC|= Im
cosA = 1; cosB = 0,8; cosC = - 0,8
32,3% 47,7%
3) |ILA|=|ILB|=|2ILC|= Im
cosA = - 0,8; cosB = cosC = 0,8
35% 72,7%
4) |ILA|=|ILB|= Im; IC = 0
cosA = - 0,8; cosB = 0,8
15% 115%
Hình 1.1. Ví dụ phân tích tải, nguồn không cân bằng thành ba thành
phần riêng biệt: Thứ t t t
ự thuận, thứ ự ngược và thứ ự không

17. 17
1.3. Ảnh hưởng của tải, nguồn không cân bằng
C t    
i, ngu n ba pha u có hai cách n i dây: n i dây hình (ba dây)
và ni dây hình Y (bn dây). Nh vy, ta có 22
= 4 kh nng  n 
i gi a
ngun và ti theo mt trong bn s –
:  , –Y, Y– và Y–Y.
a) Sơ đồ ∆ - ∆
b) Sơ đồ ∆ - Y
c) Sơ đồ Y - ∆

18. 18
d) Sơ đồ Y - Y
Hình 1.2. B n n
ốn khả ăng có thể ối giữa nguồn và tải
Trong s  n   
i - , c ngun và t u có
i   
i m trung tính trôi. Khi
ti không cân bng, các dòng pha s không cân bng. Qua tr kháng ca
ngun, các dòng pha không cân bng s l   
n lt làm i n áp u ra m t cân.
       
nh hng c a t i không cân b ng trong trng h p này c bi u di n b ng
mt dòng th t ngc t         
ngu n n t i. Nh v y, t n t i m t dòng rò s ch y
qun gia ngun và ti vi tn s b      
ng hai l n t n s ngu n. Khi i m trung
tính c ni t,  
i n áp ca  
i m trung tính s thay i theo s mt cân
b i i
ng ca ti. c  m này có th gây ra hin tng lch  n áp trung tính
gi n
a ngun - ti và  
i u này gây ra rt nhiu v  phc tp trong h thng.
Trong s  n     
i - Y, ch  làm vi c tng t nh s  n  
i - ,
ngoi tr vic có mt t
 
i m trung tính ti rõ ràng, ho ng ti có th b s
  
c
do s thay i c  
a i n áp im trung tính. Trng hp này không có dòng
th t không trong ti, tuy nhiên dòng th i trong ngu
 
t không có th 
t n t n
và gây ra mt s nh hng xu n hot ng ca h thng.
Trong s  n 
i Y - tng t 
nh s  n 
i -   
, tr vi c không có
dòng th t  
không trong ngu n, tuy nhiên dòng th t 
không có th t 
n t i
trong ti.
Trong s  n  
i Y - Y, i m trung tính c   
a ngu n và i m trung tính
ca ti là b ràng buc vi nhau. Nh vy, không phi là duy nht dòng th t
ngc chy qun gia ngun và ti vi tn s g     
p hai l n t n s ngu n ch y

19. 19
qua các  
i m ni A, B và C, mà còn có thêm dòng th t  
không ch y qu n
gia ngun và ti chy qua  
i m ni trung tính G.
1.4. Tải phi tuyến
1.4.1. Khái niệm tải phi tuyến
Trong h th
   
ng i n t ng t nh
 công sut, nh i tuyn tính ví d   
i n
tr, cun cm, t  
i n... và nhng ti phi tuy 
n ví d nh iôt chnh lu,
thyristor, lò h quang,... Mt ti tuyn tính có th 
c nh ngh a theo mt
biu thc tuyn tính gia  
i n áp trên ti và dòng qua ti hoc o hàm ca
chúng. Mc dù không có m    
t bi u th c toán h c rõ ràng mô t t 
i phi tuy n,
tuy nhiên chúng có th c mô t nh "mt ti mà c tính dòng không sin
khi nó c cung cp mt ngun  
i n áp hình sin". Do ó, cho mt ngun
  
i n áp ba pha nh sau :
( )
ln_
sin
2
. sin
3
2
sin
3
AG
BG pk
CG
t
V
V V t
V
t
ω
ω π
ω π
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎡ ⎤ ⎢ ⎥
⎛ ⎞
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎜ ⎟
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎝ ⎠
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
⎛ ⎞
⎢ ⎥
⎜ ⎟
⎢ ⎥
⎝ ⎠
⎣ ⎦
= −
+
(1.8)
Trong ó: Vln_pk là biên  i
 n áp.
Ba dòng ca ba pha chy qua t n có th
i phi tuy  c biu din gn
 
úng nh sau [TL6]:
( ) ( )
( )
( )
( )
( )
( )
1 1 2 1 2 1_
2
1 1 2 1 2 1_
2
1 1 2 1 2 1_
2
.sin sin 2 1
2
.sin sin 2 1
3
2
.sin sin 2 1
3
k k A
k
LA
LB k k B
k
LC
k k C
k
I t I k t
I
I I t I k t
I
I t I k t
ω ϕ ω ϕ
ω ϕ π ω ϕ
ω ϕ π ω ϕ
∞
± ±
=
∞
± ±
=
∞
± ±
=
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎡ ⎤ ⎢ ⎥
⎛ ⎞
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎜ ⎟
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎝ ⎠
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
⎢ ⎥
⎛ ⎞
⎜ ⎟
⎢ ⎥
⎝ ⎠
⎢ ⎥
⎣ ⎦
+ + ± +
= + − + ± +
+ + + ± +
∑
∑
∑
(1.9)
Trong trng hp lý tng, biu th c (1.9) s
  không cha thành phn
sóng  
i u hòa bc chn, nh th t    
i phi tuy n có th c bi u di n theo
nhng biên  ca sóng  
i u hòa bc l và t  
ng  méo i u hòa [TL6]:

20. 20
TDH =
1
2
2
1
2
I
I
k
k
∑
∞
=
±
(1.10)
Mt cách khác  mô t c tính ca ti phi tuyn là s dng h s nh
Kc. Trong ó: Kc là t 
l v  l  
n gi a giá tr c   
c i và giá tr hi u d ng. Rõ
ràng ti tuyn tính có Kc = 2 . Nu Kc ≠ 2 thì ti là phi tuyn. Ví d chnh
lu iôt có h s Kc n    
m trong kho ng (1,5÷3), ph thu c vào b l 
c m t
chiu.
1.4.2. Ảnh hưởng của tải phi tuyến
 xét          
nh hng c a nh ng t i phi tuy n ph bi n và i n hình, ta s
phân tích mt s s        
 ch nh l u iôt nh sau: s  ch nh l u iôt ba pha
không có lc mt chi iôt ba pha có t
u, chnh lu   l    
c m t chi u, ch nh l u
ba pha có b l        
c L/C m t chi u và s  ba ch nh l u iôt m t pha. ây là
nhng s n gi bi
   n, r ti n và là nh
 ng ví d  
i n hình cho b n i
xoay chi 
u/m t chiu truyn thng và ph bin hin nay.
Nhng ti phi tuyn khác, ví d nh b chnh lu thyristor có th gây ra
nhng dòng cao tn ln, nh th t   
i phi tuy n gây ra nh hng th m chí còn
x i
u hn. Tuy nhiên, chnh lu thyristor là có  u khin, dng sóng c 
a nó s
ph u
 thuc vào nhng yêu c  
i u chnh, do ó vic phân tích òi hi s phc
tp hn. Vì vy, lun vn này không  cp nhiu n chnh lu thyristor.
Mt lý do quan trng na  ta không phân tích b chnh lu thyristor
(t u
i phi tuyn phc tp) là vì nhng phân tích các s  chnh l iôt (ti phi
tuyn n gin) lit kê       
trên c ng   ch ra nh ng nh hng i n hình và
ph bin ca ti phi tuyn tác ng lên h thng.
Trường hợp 1: Chỉnh lưu điôt ba pha không có bộ lọc một chiều
Xét ti phi tuy 
n là s  chnh l 
u iôt cu ba pha không có b lc
mt chiu (hình 1.3).

21. 21
a) Cấu trúc mạch lực
b) Dạng dòng đ ệ
i n đầu vào
c) Phân tích phổ ạ
d ng dòng đầu vào
Hình 1.3. Chỉnh lưu u
điôt ba pha không có bộ lọc một chiề
T      
hình 1.3b, ta th y dòng i n pha A b méo v i hai ng lõm
nh. Trong trng h 
p này, h s nh Kc x 
p x b 
ng 1,28 (nh hn trong
trng hp ti tuyn tính) và THD bng 30%.

22. 22
Trường hợp 2: Chỉnh lưu điôt ba pha có tụ lọc một chiều C
Xét ti phi tuy 
n là b chnh lu iôt cu ba pha có t l  
c m t chi u C
(hình 1.4).
c tính dòng có th c thy nh trong hình 1.4b. Trong trng hp
này, THD dòng bng 69% và h s nh Kc = 1,86 (ln h ng h
n trong tr p
ti tuyn tính).
a) Cấu trúc mạch lực
b) Dạng dòng đầu vào (xác lập)
Hình 1.4. Chỉnh lưu điôt ba pha có tụ lọc một chiều

23. 23
Trường hợp 3: Chỉnh lưu u
điôt ba pha với bộ lọc L/C một chiề
Xét ti phi tuy 
n là s  chnh l 
u iôt cu ba pha có b l 
c L/C m t
chiu (hình 1.5). Kt qu 
là khi THD < 29% và h s nh Kc <1,22 thì dng
sóng trng hp 3 t ng t ng h
  nh trong tr p 1.
a) Cấu trúc mạch lực
b) Dạng dòng đầu vào (xác lập)
c) Phân tích phổ ạ
d ng dòng đầu vào
Hình 1.5. Chỉnh lưu u
điôt ba pha với bộ lọc L/C một chiề

24. 24
Trường hợp 4: Ba chỉnh lưu điôt một pha có tụ lọc một chiều C
Xét ti phi tuy 
n là s  ba chnh lu iôt mt pha (hình 1.6). Dng
dòng  
i n c 
a nó nh trong hình 1.7a.
D       
i t n s c th hi n trong hình 1.7b, có th th y h s nh Kc
bng 2,23, ln hn nhiu so v    
i trng h p m t t i tuy n tính (Kc = 2 ).
THD dòng pha b 
ng 65%. M c dù ba pha có ti nh nhau và dòng qua mi
pha có dng sóng nh nhau, nhng thc t có rt nhiu sóng hài bc cao ca
ba dòng qua dây trung tính. Trong trng h hi u d ng c
p này, giá tr   a dòng
trung tính bng 1,7 l 
n giá tr hiu d ng c
 a dòng pha.
Gi  
s r ng ti phi tuy t nhau thì:
n trên ba pha ging h
– Sóng hài bc 3k là thành phn sóng th t 
không, trong ó: k =
{1,3,5,…}, ví d 
b c 3, bc 9, bc 15,…
– Sóng hài bc 3k+1 là thành phn sóng th t thu 
n, trong ó: k =
{2,4,6,…}, ví d 
b c 7, bc 13, 19,…
– Sóng hài bc 3k+2 là thành phn sóng th t 
ngc, trong ó: k =
{1,3,5,…}, ví d 
b c 5, bc 11, 17,…
S      
so sánh c a nh hng c a nh ng sóng hài chính i v i thành ph n
sóng c 
b n trong bn trng h p nh
  
b ng 1.3 [TL6].
Bảng 1.3. So sánh của tỷ ệ
l giữ ớ
a độ l n thành phần cơ ả
b n
và những sóng hài bậc cao
Trường
hợp
Bậc 3
(%)
Bậc 5
(%)
Bậc 7
(%)
Bậc 9
(%)
Bậc 11
(%)
Bậc 13
(%)
THD(%) Kc
1 22 11,7 8,7 6,9 30 1,28
2 60 32 6,6 9,3 69 1,86
3 20 15 8,6 8,2 30 1,22
4 76% 40 8.4 7,1 7,4 65 2,23

25. 25
a) Cấu trúc mạch lực
b) Dạng dòng đầu vào (xác lập)
c) Phân tích ph u vào
ổ ạ
d ng dòng đầ

26. 26
c) Dạng dòng trung tính
Hình 1.6. D l
ạng sóng củ ỉ
a ba ch nh lưu điôt một pha có tụ ọc
Trong nh th
ng h ng có ti phi tuy i phi tuy
n, t n sinh ra nhng sóng
hài bc cao. Nhng sóng hài bc cao này gây ra nh 
ng nh hng không tt
cho ngu i cùng ngu
n và nhng ti khác c n   
n v i nó, bao g m:
– Méo       
i n áp ngu n: Sóng hài dòng c a t i qua tr kháng u ra c a
ngu u
n sinh ra sóng hài  
i n áp. Hi ng này có th c thy nh làm lõm
           
i n áp ho c làm méo d ng hình sin c a i n áp ngu n. Méo i n áp ngu n s
gây ra méo dòng  
i n ti.
– Làm nóng quá mc cho phép  máy bin th: Do hi 
u ng b mt,
nhng tn hao gây ra do dòng hài có th l   
n quá m c cho phép. Máy bi n th
trc ó c thit k cho ti tuyn tính có th 
b nóng quá quá mc cho phép
và b cháy.
  h thng hot ng an toàn, các máy bin áp làm vi  
c h th ng
này ph i có h
   
s d tr 
l n.
– Dao ng h        
th ng. Nh ng dòng hài xu t hi n trong h th ng v i m t
di tn s rng, chúng có th kích thích h thng dao ng  tn s t nhiên.
– Làm ng c   
và máy phát b rung m nh và gây ra ti ng n ln.
Nhng dòng hài sinh t 
thông hài trong nh ng máy  
i n. Mômen hài sinh bi
dòng hài gây ra nhng rung ng và ti 
ng n ln.
– Nhiu EMI ln. Dòng hài sinh ra nhiu nhiu EMI. Qua ng
truyn, chúng cng là ngun phát EMI. Nhiu EMI l 
n gây ra b i nhng dòng
hài làm gim cht lng hot ng hoc gây ra s c   
trong nh ng h th ng
truyn thông và thit b  
i n t.

27. 27
Tóm li, ti phi tuyn (ví d t pha) có th
 ba chnh lu iôt m  gây ra
mt dòng trung tính ln mà có th gây nh hng n h thng xu hn nhiu
so vi trng h p t
 i không cân bng. Dây dn trung tính b nóng quá mc
thng c thy trong các h thng có ti loi này. Thc t 
trong các h
thng có ti phi tuyn,  m bo an toàn ngi ta có th ch to máy bin
áp có h 
s nh 
h n 50%.
Có mt s cách  h      
n ch nh hng c a t i phi tuy n. Chúng có th
c phân lo  
i thành hai phng pháp: ch ng và th ng.
Phng pháp 1: Dùng b l  
c th ng. B l 
c tích c c c phát minh
cách ây hai thp niên. Chúng s dng vi mc ích  loi tr sóng hài hoc
ngn dòng hài tác ng tr l 
i ngu n. Các b l   
c th ng thng r t c ng
knh.  trit tiêu mt s sóng hài bc cao c bit, ta phi xác nh c tr
kháng c u này r
a t c t
i. Th   
i t khó thc hi p xác
n c. Trong trng h
nh tr    
kháng c a t i không úng, b l  
c th ng th m chí còn làm kích
thích h thng dao ng.
Phng pháp 2: S d 
ng b l    
c tích c c. Chúng là nh ng b bi n i
dòng, áp. So vi phng pháp 1, phng pháp này òi hi vic thit k phc
tp hn nhng nó hn ch nh hng ca ti phi tuyn tt hn. Ngi ta ã
chng minh rng s d 
ng b l       
c tích c c là m t cách hi u qu  h n ch nh
hng xu ca ti phi tuyn lên h th  
ng i n.
1.4.3. Biểu di n t
ễ ải phi tuyến dưới dạng mạ đ ệ
ch i n
T        
i phi tuy n có th c bi u di n di d ng m t ngu n dòng ho c
ngun áp  
i u hòa, ph thuc vào tr kháng u vào ca ti phi tuyn.
N      
u có tr kháng u vào l n, t i phi tuy n có th c bi u di 
n nh
m i
t ngun dòng  u hòa. Ti phi tuyn mô t trong trng hp 3 là mt ví
d nh v   
y. Cu n c m l c   
u vào r  
t bé so v i tr kháng u vào. Ch
khóa dn c nh b
a các iôt c xác    
i i n áp ngun và dòng qua cun
cm. S  m   
ch m t pha nh hình 1.7a, trong ó ZS là tr kháng u ra ca
ngun, và ZL là tr kháng u vào ca ti. Bình thng ti phi tuyn có tr
kháng ZL r    
t l n so v i tr kháng ngu n ZS, do ó, s  m 
ch có th c
n gi 
n hóa nh trong hình 1.7b [TL6].

28. 28
a) Zs có thể được so sánh với ZL
IL = I1. sin(t + 1) + ( )
( )
∑
∞
=
±
± +
±
2
_
1
2
1
2 1
2
sin
k
A
k
k t
k
I ϕ
ω
b) Zs << ZL
Hình 1.7. Dòng trong trường hợp tải phi tuyến có mô hình giống nguồn
dòng đ ề
i u hòa
N        
u có tr kháng u vào nh , t i phi tuy n có th c bi u di n nh
m i
t ngun áp  u hòa (hình 18). Ti phi tuyn c mô t trong trng hp
2 và 4 là nhng ví d nh v 
y. T l   
c u vào r t bé so v i tr kháng c
  
u vào. Ch khóa dn c 
a các iôt c xác nh b   
i i n áp ngu n (xoay
chiu) và  
i n áp u ra (mt chiu).
L
V
V0
-
+
S
Z
~
VS
~
ZL
VL = V1sin(t + 1) + ( )
( )
∑
∞
=
±
± +
±
2
_
1
2
1
2 1
2
sin
k
A
k
k t
k
V ϕ
ω
Hình 1.8. i
Đ ện áp trong trường hợp tải phi tuyếncó mô hình giống
nguồn áp đ ề
i u hòa

29. 29
1.5. Kết luận
Chng 1 trình bày nhng phân tích v t  
i không cân b ng và t i phi
tuyn, trong ó phng pháp các thành phn ng
i x c s dng  nh
ngha mt ti/ngun không cân bng. Mt ti, ngun ba pha không cân bng
có th c mô t b 
i t l  
không cân b ng th t 
ngc và t l không cân
bng th t      
không. Nh ng nh hng i n hình và ph bi n ca chúng tác
ng lên h 
th ng cng c phân tích. M    
t t i, ngu n không cân b ng có th
sinh ra dòng th 
t ngc và dòng th t    
không trong h th ng ph thu c vào
s  ni ngun và ti.
Biên  
sóng     
i u hòa b c l , t ng  méo    
i u hòa THD và h s nh
Kc là các tham s c s d 
ng  mô t t   
i phi tuy n. Tùy vào tr kháng, t i
phi tuyn có th c mô t nh m    
t ngu n dòng i u hòa ho c ngun áp
          
i u hòa. T i phi tuy n có m t s nh hng x u i v i h th ng.  h
th t
ng ho ng tt, ta cn s d  
ng nh ng b l  
c th ng ho c b lc tích
cc  loi tr sóng hài gây ra nhng tác ng xu lên h thng.
Trên c s         
phân tích ó b n lu n v n  xu t ra m t c u hình m ch l c
mi, ây là mt cách tip cn mi nh i quy t nh
m gi  ng bài toán có ngun
cp không cân bng, ph t     
i phân b không t p trung ho c nh ng ph ti phi
tuyn... Th hin trong 2 trng h 
p trong hình 1.9 di ây.
a) Trong trường h p ngh
ợ ịch lưu AC - DC

30. 30
b) Trong trường h nh l
ợp chỉ ưu DC – AC
Hinh 1.9. Các trường hợp s ng b
ử ụ
d ộ biến đổi 3 pha 4 dây

31. 31
CHƯƠNG II: BIẾ Đ Ệ
N I U VECTOR KHÔNG
GIAN CHO BỘ BIẾN TẦN 3 PHA 4 DÂY
2.1. Đặt vấn đề
Phng pháp bin  
i u vector không gian SVM (space vector
modulation) là phng pháp  
i u khin phát xung có nhiu u
  
i m nh :
+ Kh 
n ng tn d  
ng i n áp mt chiu DC tt hn.
+ Dòng  
i n và  
i n áp u ra cha ít sóng hài hn.
+ D dàng thc hin bng vi  
i u khin.
Phng pháp SVM ã c áp d 
ng thành công trong các b bi n t
 n 3
pha 3 nhánh van, vector không gian này làm vic trong m 
t ph ng 2 chiu vì
vy nhiu tài liu còn gi ây là phng pháp SVM-2D ( two dimensions).
Trong b bin tn 3 pha 4 dây do có s tham gian thêm 1 nhánh van nên các
vector không gian s làm vi 
c trong không gian 3 chi u 3D (three
dimensions). Chng này s trình bày phng pháp bin  
i u vector không
gian mi SVM-3D phù hp vi s hot ng ca b bin tn 3 pha 4 dây. S
tip cn và trình t thc phng pháp này có các nét tng ng
ng vi ph
pháp SVM-2D.
2.2. Biế đ ệ
n i u vector không gian hai chiều SVM-2D
2.2.1. Cấu trúc bộ biến đổi 3 pha 3 nhánh van
Hình 2.1. Cấu trúc bộ biến đổi 3 pha 3 nhánh van

32. 32
 ti     
n cho vi c nghiên c u ta gi thi t các van bán d n là khoá lý
tng ngha là (1- on, 0 - off) lúc này mch lc trên có cu trúc nh sau:
Hình 2.2. S c
ơ đồ thay thế ủa bộ biến đổi 3 pha 3 nhánh van
Hình 2.3. Đặc tính của van bán dẫn lý tưởng
2.2.2. Vector không gian hai chiều
Cho bin ba pha cân bng bt k Xa, Xb và Xc, ta có quan h:
Xa + Xb + Xc = 0 (2.1)
Trong ó: X là  
i n áp ho  
c dòng i n
X trong mt phng  có th c phân tích thành:

33. 33
X = X + jX (2.2)
Công thc chuyn h to 
 t abc  nh sau:
1 1
1
2 2 2
3 3 3
0
2 2
T
T
a c
b
X X T X X X
T
α β
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎣ ⎦
⎣ ⎦
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
=
− −
=
−
(2.3)
2.2.3. Biế đ ệ
n i u vector không gian SVM - 2D
Trong biu din vector không gian, vic bin  
i u vector không gian
trong s  là vic tng h n dùng b
p vector chu ng chuyn mch vector. Nó
có th 
c chia thành nh ng bc sau ây:
a. Xác định vector biên chuẩn
Vector biên chun c xác nh t các trng thái van c phép. ng
v i
i mi trng thái van c phép, tính ra c vector  n áp. Vector này có
 
dài và v trí xác nh goi là các vector biên chun.
Có ba nhánh van nên s kh n  
ng chuy n m ch là 23
= 8. S  chuyn
mch ba cp van c th hin nh hình 3.1, trong ó tám kh n 
ng chuy n
mch ng vi 8 vector chun.

34. 34
Hình 2.4. Các khả ă
n ng chuyển m n t
ạch trong bộ biế ần 3 pha 3 dây
Các vector biên chun này s chia mt phng ta   thành 6 sector
nh hình 2.5.

35. 35
Hình 2.5. Vị trí các vector chuẩn trên hệ toạ độ αβ
b. Xác định vị trí của vector đ ệ
i n áp đặt Uref `
Xác nh vector V V và góc  cho phép ta xác nh c v trí ca
vector  
i n áp t Vref n .
m trong góc phn 6 nào trong h to  
2 2
arctan( )
ref
V V V
V
V
α β
β
α
θ
= +
=
(2.4)
c. Xác định tỷ ố đ ề
s i u biến
Hình 2.6 là mt ví d minh h 
a v t  
ng h p vector chu n Vref trong
sector 1
Vref = d1. V1 + d2. V2 (2.5)
Trong ó: d1 và d2 là t s      
i u bi n c a các vector chuy n m ch khác
không ca vector V1 và V2. Chúng có th c tính n gin nh sau:
1 ef
2
sin
3.
3
sin
r
dc
d V
d V
π
θ
θ
⎡ ⎤
⎛ ⎞
−
⎡ ⎤ ⎜ ⎟
⎢ ⎥
= ⎝ ⎠
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
(2.6)
Trong ó Vref là biên  c 
a vector chu n Vref và  là góc gia V1 và
Vref nh trong hình 2.6.

36. 36
(I)
V (ppn)
2
1
V (pnn)
Vref
Z2
V (nnn)
Z1
V (ppp) m
V
θ
2
d
d1
Hình 2.6. Tổng hợp vector chuẩn trong sector thứ nhất
Phn còn li ca thi gian chuyn m    
ch c i u khi n b i các vector
chuyn m 
ch không. T l s   
i u bi n dz c  
a vector chuy n m ch không
c xác nh nh sau:
dz = 1 – d1 – d2 (2.7)
Khong thi gian thc hin các vector chun c tính nh sau:
T1 = d1.Tz
T2 = d2. Tz (2.8)
T0/7 = dZ.Tz
Có hai vector chuyn mch không ng v 
i ppp và nnn. Vi c chn
vector chuy ch 0 liên quan
n m n vi 
c xác nh trình t ca các vector
chuyn mch khác không trong chu k tip theo.
d. Xác ch c
định thứ ự
t chuyển mạ ủa các nhánh van
Xét ví d trong góc sector 1 (trong trng hp bin u
 
i i xng)
Hình 2.7. Thời gian đ ắ
óng/c t mỗi van trong sector 1

37. 37
Ta có thi gian óng ct cho mi nhánh van c tính nh sau:
S1 = T1 + T2 + T0/2
S3 = T2 + T0/2
S5 = T0/2 (2.9)
Hoàn toàn tính toán tng t cho các sector tip theo. Kt qu tính toán
c t   
ng h p theo b ng 2.1 di ây:
Bảng 2.1. Bảng thời gian đóng/cắt cho các van bán dẫn trong mỗi sector
Sector Thời gian i gian
đ ắ
óng/c t Sector Thờ đ ắ
óng/c t
1
S1 = T1 + T2 + T0/2
S3 = T2 + T0/2
S5 = T0/2
4
S1 = T0/2
S3 = T1 + T0/2
S5 = T1 + T2 + T0/2
2
S1 = T1 + T0/2
S3 = T1 + T2 + T0/2
S5 = T0/2
5
S1 = T2 + T0/2
S3 = T0/2
S5 = T1 + T0/2
3
S1 = T0/2
S3 = T1 + T2 + T0/2
S5 = T2 + T0/2
6
S1 = T1 + T2 + T0/2
S3 = T0/2
S5 = T1 + T0/2
2.3. Biế đ ệ
n i u vector không gian ba chiều SVM-3D
2.3.1. Cấu trúc bộ biến đổi 3 pha 4 dây
Hình 2.8. Cấu trúc bộ biến tần 3 pha 4 dây

38. 38
 ti     
n cho vi c nghiên c u ta gi thi t các van bán d n là khoá lý
tng ngha là (1- on, 0 - off) lúc này mch lc trên có cu trúc nh sau:
Hình 2.9. S c
ơ ế
đồ thay th ủa bộ biến đổi 3 pha 4 dây
Hình 2.10. Đặc tính của van bán dẫn lý tưởng
2.3.2. Vector không gian ba chiều
Trong b nghch lu ba pha cân bng truyn thng, trong ó luôn luôn
gi thit rng Xa + Xb + Xc = 0, thì ch có hai bin là c lp. Nhng bi n X
 abc
trong h t   
a  abc có th c bi u di n trong m   
t ph ng , nh c th y
trong mc 2.2.2. Thc t ta có:
Xa + Xb + Xc  0 (2.10)

39. 39
Vector X trong h 
t a   có th c phân tích thành:
X = X + jX + kX (2.11)
Công thc chuyn h to 
 t abc  nh sau:
1 1 1
2 2 2
1 1
1
2 2
2 3 3
0
3 2 2
T
T
a c
b
X
X X T X X X
T
γ
α β
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎣ ⎦
⎣ ⎦
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
=
− −
= −
(2.12)
Mi quan h gia các h to  c th hin di hình 2.11 sau:
Hình 2.11. Mối qua hệ giữa hệ toạ độ abc và αβγ
2.3.3. Biế đ ệ
n i u vector không gian SVM - 3D
SVM - 3D tng t nh bi
  n  
i uvector không gian hai chiu, nhng
phc tp hn vì s kh n      
ng chuy n m ch vector là g p ôi. T ng h p vector
chu ây:
n trong h t c
a   n nhng bc sau 
Bc 1: Xác nh các vector biên chun.
B i
c 2: Xác nh v trí ca vector  n áp t Vref.
B i
c 3: Tính toán h s bin  u.
Bc 4: Xác nh th t chuyn mch ca các nhánh van.

40. 40
a. Xác định các vector biên chuẩn
Vector biên chun c xác nh t các trng thái van c phép. ng
v i
i mi trng thái van c phép, tính ra c vector  n áp. Vector này có
 
dài và v trí xác nh goi là các vector biên chun.
Trong b nghch lu ba dây, có tám kh n   
ng chuy n m ch có th xy
ra. Vi vic thêm dây trung tính th t  
, s kh n 
ng chuy n mch tng lên
thành mi sáu. Nhng chuyn mch c xác nh bi [Sa, Sb, Sc, Sf], trong
ó Sa = 'p' ngha là khóa phía trên Sap c 
a pha A óng và Sa = ' n' ngha là
khóa phía di San ca pha A óng.
+
p
i
Vdc
p
pppp
n -
f
V
ic
a
i
ib
c
i
V
c
b
V
V
a a
V
V
b
c
V
ic
b
i
ia
c
i
V
f
-
n
nnnp
p
dc
V
ip
+
+
p
i
Vdc
p
pnnp
n -
f
V
ic
a
i
ib
c
i
V
c
b
V
V
a a
V
V
b
c
V
ic
b
i
ia
c
i
V
f
-
n
ppnp
p
dc
V
ip
+
b
i
ia
c
i
Vf
-
n
pppn
p
dc
V
ip
+ +
p
i
V
dc
p
nnnn
n -
V
ic
a
i
ib
c
i
V
V
V
a
V
Vb
c
V
ic

41. 41
+
p
i
Vdc
p
pnnn
n -
f
V
ic
a
i
ib
c
i
V
c
b
V
V
a a
V
V
b
c
V
ic
b
i
ia
c
i
V
f
-
n
ppnn
p
dc
V
ip
+
+
p
i
Vdc
p
nppp
n -
f
V
ic
a
i
ib
c
i
V
c
b
V
V
a
a
V
V
b
c
V
ic
b
i
ia
c
i
V
f
-
n
npnp
p
dc
V
ip
+
+
p
i
Vdc
p
nnpp
n -
f
V
ic
a
i
ib
c
i
V
c
b
V
V
a a
V
V
b
c
V
ic
b
i
ia
c
i
V
f
-
n
pnpp
p
dc
V
ip
+
+
p
i
V
dc
p
nppn
n -
f
V
ic
a
i
ib
c
i
V
V
V
a
V
Vb
c
V
ic
b
i
ia
c
i
Vf
-
n
npnn
p
dc
V
ip
+

42. 42
+
p
i
Vdc
p
nnpn
n -
f
V
ic
a
i
ib
c
i
V
c
b
V
V
a a
V
V
b
c
V
ic
b
i
ia
c
i
V
f
-
n
pnpn
p
dc
V
ip
+
Hình 2.12. M n
ười sáu khả ăng chuyển mạch
16 vector chun này s chia hình lc lng (hình 2.13) thành sáu hình
lng tr và mi hình lng tr có cha bn t din. Nh v   
y s có t ng 24 t
din (sector) nm trong hình lc lng và chúng c b trí theo bng 2.4
nnnx
pppx
npnx
nppx
nnpx pnpx
pnnx
ppnx
Trong ®ã x = {p,n}
β
α
α − β
H×nh chiÕu trªn mÆt ph¼ng
γ
α
−β
dc
γ
V = -V
V = -2V /3
γ dc
dc
γ
V = -V /3
V = 0
γ
dc
γ
V = V /3
V = 2V /3
γ dc
dc
γ
V = V
nnnn
pppp
nnnp
npnp
pnnp
nnpp
nppp
ppnp
nnpn
pnpp
npnn
pnnn
pnpn
nppn
ppnn
Hình 2.13 . Vị trí 16 vector chuẩn trong không gian

43. 43
V i i
i vector V  n áp có th biu din bng các thành phn  n áp Vaf,
Vbf, Vcf hoc bng các thành phn  
i n áp V, V, V nh n v
 công thc chuy 
t i
a ô (2.12). Bng 2.2 và bng 2.3 ch ra các giá tr thành phn  n áp tng
   
ng v i m i vector chu n.
Bảng 2.2. Bảng chuyển mạch và đ ệ
i n áp tương ng
ứ
pppp nnnp pnnp ppnp npnp nppp nnpp pnpp
Vaf 0 –Vdc 0 0 –Vdc –Vdc –Vdc 0
Vbf 0 –Vdc –Vdc 0 0 0 –Vdc –Vdc
Vcf 0 –Vdc –Vdc –Vdc –Vdc 0 0 0
pppn nnnn pnnn ppnn npnn nppn nnpn pnpn
Vaf Vdc 0 Vdc Vdc 0 0 0 Vdc
Vbf Vdc 0 0 Vdc Vdc Vdc 0 0
Vcf Vdc 0 0 0 0 Vdc Vdc Vdc
Bảng 2.3. B t
ảng vector chuẩn và đ ệ
i n áp tương ứng trong hệ ọa độ αβγ
pppp nnnp pnnp ppnp npnp nppp nnpp pnpp
V 0 0
3
2
Vdc
3
1
Vdc –
3
1
Vdc –
3
2
Vdc –
3
1
Vdc
3
1
Vdc
V 0 0 0
3
1
Vdc
3
1
Vdc 0 –
3
1
Vdc –
3
1
Vdc
V 0 –Vdc –
3
2
Vdc –
3
1
Vdc –
3
2
Vdc –
3
1
Vdc –
3
2
Vdc –
3
1
Vdc
pppn nnnn pnnn ppnn npnn nppn nnpn pnpn
V 0 0
3
2
Vdc
3
1
Vdc –
3
1
Vdc –
3
2
Vdc –
3
1
Vdc
3
1
Vdc
V 0 0 0
3
1
Vdc
3
1
Vdc 0 –
3
1
Vdc –
3
1
Vdc
V Vdc 0
3
1
Vdc
3
2
Vdc
3
1
Vdc
3
2
Vdc
3
1
Vdc
3
2
Vdc

44. 44
Hình 2.14 di ây th hin chi tit 6 lng tr
Lng tr I Lng tr II Lng tr III
L     
ng tr IV L ng tr V L ng tr VI
Hình 2.14. Ví trí 6 l to
ăng trụ trong hệ ạ độ αβγ
Xét ví d trong lng tr 1 ta có 4 t  
i n sau:
T din 1 T din 2

45. 45
T din 3 T 
di n 4
Hình 2.15. Các tứ diện trong lăng trụ I
Bng b trí các t din trong các lng tr nh sau:
Bảng 2.4. Sự bố trí của các tứ diện trong lăng trụ
Tứ diện
Lăng trụ
1 2 3 4
I
Tứ diện 1:
V1: pnnn
V2: pnnp
V3: ppnp
Tứ diện 2:
V1: pnnn
V2: ppnn
V3: ppnp
Tứ diện 14:
V1: pnnn
V2: ppnn
V3: pppn
Tứ diện 13:
V1: pnnp
V2: ppnp
V3: nnnp
II
Tứ diện 3:
V1: ppnn
V2: ppnp
V3: npnn
Tứ diện 4:
V1: ppnp
V2: npnn
V3: npnp
Tứ diện 16:
V1: ppnn
V2: npnn
V3: pppn
Tứ diện 15:
V1: ppnp
V2: npnp
V3: nnnp
III
Tứ diện 5:
V1: npnn
V2: npnp
V3: nppp
Tứ diện 6:
V1: npnn
V2: nppn
V3: nppp
Tứ diện 18:
V1: npnn
V2: nppn
V3: pppn
Tứ diện 17:
V1: npnp
V2: nppp
V3: nnnp
IV
Tứ diện 7:
V1: nppn
V2: nppp
V3: nnpn
Tứ diện 8:
V1: nppp
V2: nnpn
V3: nnpp
Tứ diện 20:
V1: nppn
V2: nnpn
V3: pppn
Tứ diện 19:
V1: nppp
V2: nnpp
V3: nnnp

46. 46
V
Tứ diện 9:
V1: nnpn
V2: nnpp
V3: pnpp
Tứ diện 10:
V1: nnpn
V2: pnpn
V3: pnpp
Tứ diện 22:
V1: nnpn
V2: pnpn
V3: pppn
Tứ diện 21:
V1: nnpp
V2: pnpp
V3: nnnp
VI
Tứ diện 11:
V1: pnpn
V2: pnpp
V3: pnnn
Tứ diện 12:
V1: pnpp
V2: pnnn
V3: pnnp
Tứ diện 24:
V1: pnpn
V2: pnnn
V3: pppn
Tứ diện 23:
V1: pnpp
V2: pnnp
V3: nnnp
b. Xác định vị trí của vector đ ệ
i n áp đặt Vref.
Da vào hình chiu ca các vector chun trên mt phng , ta nhn
thy hoàn toàn có th xác nh c lng tr có ch  
a vector i n áp t Vref
c bi 
u di n thông qua 3 thành phn vector [V V V]T
nh s d 
ng l u
 thu  
t toán di ây:
§óng
§óng Sai Sai
§óng
Sai
β
V > 0
β
α
|V | > |V |
3 3
|V | > |V |
α β
V thuéc
l¨ng trô 2 l¨ng trô 3
V thuéc V thuéc
l¨ng trô 6
l¨ng trô 5
V thuéc
V thuéc
l¨ng trô 5 l¨ng trô 4
V thuéc
V thuéc
l¨ng trô 1
l¨ng trô 2
V thuéc
β
α
|V | > |V |
3
3
|V | > |V |
α β
V > 0
β
β
α
V V > 0
Sai
§óng Sai
Sai
§óng
§óng
§óng
Sai
Begin
Hình 2.16. Lưu đồ thuật toán xác định lăng trụ chứa vector
Sau khi xác nh c vector  
i n áp t Vref thu ng tr
c l  nào, ta phi
tip tc xác nh vector  
i n áp ó thuc t din (sector) nào. Vic xác nh
t din (sector) nào trong s b        
n t di n thu c l ng tr ã tìm th y trên có

47. 47
cha vector Vref i
c thc hin bng cách xét du ca các thành phn  n áp
pha u ra Vaf, Vbf và Vcf thông qua công th 
c chuy n v  
t a   abc.
Bảng 2.5. Đặc đ ể
i m phân loại các sector trong lăng trụ
Đ ề ệ
i u ki n
Lăng
trụ
Sector Vector tích cực
Vaf Vbf Vcf
1 ppnp, pnnp, pnnn + – –
2 pnnn, ppnn, ppnp + + –
13 nnnp, pnnp, ppnp – – –
I
14 pppn, ppnn, pnnn + + +
3 npnn, ppnn, ppnp + + –
4 ppnp, npnp, npnn – + –
15 nnnp, npnp, ppnp – – –
II
16 pppn, ppnn, npnn + + +
5 nppp, npnp, npnn – + –
6 npnn, nppn, nppp – + +
17 nnnp, npnp, nppp – – –
III
18 pppn, npnn, nppn + + +
7 nnpn, nppn, nppp – + +
8 nppp, nnpp, nnpn – – +
19 nnnp, nnpp, nppp – – –
IV
20 pppn, nppn, nnpn + + +
9 pnpp, nnpp, nnpn – – +
10 nnpn, pnpn, pnpp + – +
21 nnnp, pnpp, nnpp – – –
V
22 ppnn, nnpn, pnpn + + +
11 pnnn, pnpn, pnpp + – +
12 pnpn, pnpn, pnnn + – –
23 nnnp, pnnp, pnpp – – –
VI
24 ppnp, pnnn, pnpn + + +

48. 48
c. Tính toán hệ ố
s biế đ ệ
n i u
Sau khi tìm c t din cha vector  
i n áp t Vref, ta s xác nh các
t i
 s  u bin d1, d2 và d3 tha mãn phng trình sau:
Vref = d1. V1 + d2. V2 + d3. V3 (2.13)
Trong ó: V1, V2 và V3 là các vector chu ang xét.
n thuc t di 
n
Vref là vector  
i n áp c  
n c i u ch.
Hình 2.17. T s
ỷ ố đ ề
i u biến cho các vector tích cực
Tng quát ta có vector Vref c biu din thông qua các vector c lp
tuyn tính x, y và z (x, y, z óng vai trò các vector chun) nh công thc sau:
Vref = d1.x + d2.y + d3.z (2.14)
dz = 1 - d1 - d2 - d3
Vref = d1.
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
γ
β
α
x
x
x
x + d2.
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
γ
β
α
y
y
y
y + d3.
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
γ
β
α
z
z
z
(2.15)
Vref =
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
γ
γ
γ
β
β
β
α
α
α
z
z
z
y
y
y
z
y
x
.
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
3
2
1
d
d
d
(2.16)

49. 49
Vref =[ ] 3
3x
z
y
x αβγ
αβγ
αβγ .
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
3
2
1
d
d
d
(2.17)
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
3
2
1
d
d
d
= [ ] 1
3
3
−
x
z
y
x αβγ
αβγ
αβγ . Vref (2.18)
Vy ta có:
⎥
⎥
⎥
⎦
⎤
⎢
⎢
⎢
⎣
⎡
3
2
1
d
d
d
= ref
x
dc
V
A
V
.
1
)
3
3
( (2.19)
Trong ó: A(3x3) = [ ]
1
1
−
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
αβγ
αβγ
αβγ z
y
x
Vdc
(2.20)
Ví d xét lng tr 1, sector 1. Theo bng 2.4 ta có 3 vector chun
V1 = pnnn, V2 = pnnp, V1 = ppnp.
Theo bng (2.3) và bng (2.4):
1
2 2
3
3 3
1
0 0
3
1 2
1
3 3
3
dc
dc dc
dc
dc dc
dc
V
V V
x y z
x y z V
x y z
V V
V
α α α
β β β
γ γ γ
⎡ ⎤
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎢ ⎥
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
= = =
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
−
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
−
⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
(2.21)
Thay vào công thc (2.17) ta có
1
3 3
2 2 1
1 0 1
3 3 3
1 3
1
0 0 1
2 2
3
1 2 1 0 3 0
3 3 3
x
A
−
⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
= = − −
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
− −
⎢ ⎥
⎣ ⎦
(2.22)
Nh v d
y, ta hoàn toàn tng t ta có th xác nh c các giá tr 1, d2
và d3 trong phng trình (2.13) nh công thc (2.19) vi vector Vref ã bit
trong h trc  và ma trn A(3x3) xác nh theo công thc (2.20), vi m i t
 

50. 50
din ta có mt b 
vector chu n (V1, V2, V3) nên ta s có 24 ma trn A(3x3)
c xác nh theo công thc (2.17) và b   
ng 2.6 s li t kê các giá tr này.
Bảng 2.6. Bảng liệt kê ma trận A (3x3) phục vụ việc tính toán các tỷ ố đ ề
s i u biến
d1, d2, d3
sector
Lng
Tr
1 2 3 4
I 1 0 1
3
1 1
2 2
0 3 0
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
3
1 1
2 2
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
0 3 0
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢− − ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
0 3 0
1 0 1
⎡ ⎤
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
II
1 0 1
3
1 1
2 2
3
3 0
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
3
1 1
2 2
1 0 1
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
3
3 0
2 2
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
3
3 0
2 2
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
III 3
1 1
2 2
3
1 1
2 2
3
3 0
2 2
⎡ ⎤
⎢−
⎢
⎢
⎢
⎢ −
⎢
⎢
⎢
⎢
− −
⎢
⎢
⎣ ⎦
0 3 0
3
1 1
2 2
1 0 1
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
0 3 0
3
3 0
2 2
1 0 1
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
0 3 0
3
3 1
2 2
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
IV 3
1 1
2 2
1 0 1
0 3 0
⎡ ⎤
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
3
1 1
2 2
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
0 3 0
1 0 1
⎡ ⎤
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
0 3 0
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ − ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦

51. 51
V 3
1 1
2 2
1 0 1
3
3 0
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
1 0 1
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
3
3 0
2 2
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
3
3 0
2 2
3
3 0
2 2
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
VI 3
1 1
2 2
3
1 1
2 2
3
3 0
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
0 3 0
1 0 1
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎣ ⎦
0 3 0
3
3 0
2 2
3
1 1
2 2
⎡ ⎤
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
0 3 0
3 3
0
2 2
1 0 1
⎡ ⎤
−
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
d. Xác ch c
định thứ ự
t chuyển mạ ủa các nhánh van
Sau khi ã tìm c các h s     
bi n i u ta ph i tìm cách chuy n thành
thi gian óng, ct cho mi van bán dn (xét trong trng hp bin u
 
i i
xng).
Nh ã bit, vic bin  
i u vector Vref din ra trong mt chu k trích
mu Ts c       
a vi i u khi n. Trong kho ng th i gian này, các vector chu n s
tn ti vi lng thi gian nht nh ph thuc vào nhng t s    
i u bi n ã
c tính      
trên. Kho ng th i gian còn l i trong chu k trích m u Ts s c
vi  
i u khin thc hin vi vector 0 ng vi t h 
p pppp ho c nnnn. Các
vector chun và vector 0 c hình thành thay phiên nhau trong giai  
o n này
nhng theo mt nguyên tc là khi din ra s thay i thì ch có mt nhánh van
 
c chuy   
n tr ng thái. Nh ng yêu c u này hoàn toàn c gi 
i quy t trong
c i
 24 t din (sector).  làm rõ  u này ta ly ví d  
sector th 14 (xem
bng 3.7) vi các vector chun [x = (pnnn); y = (ppnn); z = (pppn)]. Khi ó
v    
n  v chuy n tr ng thái vector, xung tác ng n các van s c làm rõ
qua hình 2.23.

52. 52
s
T /2
s
T /2
Nh¸nh a
Nh¸nh b
Nh¸nh f
Nh¸nh c
pppn ppnn pnnn nnnn pnnn ppnn pppn
d Ts
1
2 2
2 s
d T
2
3 s
d T d Ts
1
2
2
2 s
d T
d Ts
3
2
Hình 2.18. Biể ở
u đồ xung m van thuộc tứ diện 14
Sa = T1/2 + T2/2 + T3/2+ T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sc = T1/2 + T0/4 (2.18)
Sf = T0/4
Trong ó T1 = d1.Ts
T2 = d2. Ts
T3 = d3. Ts (2.19)
T0/7 = dZ.Ts
Hoàn toàn tng t cho các t din khác trong lng tr. Kt qu tính
toán cho các t din khác nhau c thng kê trong bng 2.7 di ây.
Bảng 2.7. Bảng liệt kê thời gian đóng cắt trong mỗi sector
Sector Thời gian i gian
đóng, cắt Sector Thờ đóng, cắt
1 Sa = T1/2 + T2/2 + T3/2+ T0/4
Sb = T2/2 + T3/2 + T0/4
Sc = T3/2 + T0/4
Sf = T0/4
13 Sa = T1/2 + T2/2+ T0/4
Sb = T2/2 + T0/4
Sc = T0/4
Sf = T1/2 + T2/2 + T3/2+ T0/4

53. 53
2 Sa = T1/2 + T2/2 + T3/2+ T0/4
Sb = T2/2 + T3/2 + T0/4
Sc = T0/4
Sf = T3/2 + T0/4
14 Sa = T1/2 + T2/2+ T3/2 + T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sc = T1/2 + T0/4
Sf = T0/4
3 Sa = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
Sc = T0/4
Sf = T2/2 + T0/4
15 Sa = T1/2 + T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sc = T0/4
Sf = T1/2 + T3/2 + T3/2 + T0/4
4 Sa = T1/2 + T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
Sc = T0/4
Sf = T1/2 + T3/2 + T0/4
16 Sa = T1/2 + T3/2 + T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T3/2 +T0/4
Sc = T0/4
Sf = T3/2 + T0/4
5 Sa = T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
Sc = T3/2 + T0/4
Sf = T2/2 + T3/2 + T0/4
17 Sa = T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 +T0/4
Sc = T2/2 + T0/4
Sf = T1/2 + T2/2 + T3/2 +T0/4
6 Sa = T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
Sc = T2/2 + T3/2 + T0/4
Sf = T3/2 + T0/4
18 Sa = T3/2 + T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T3/2 +T0/4
Sc = T2/2 + T3/2 + T0/4
Sf = T0/4
7 Sa = T0/4
Sb = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
Sf = T2/2 + T0/4
19 Sa = T0/4
Sb = T1/2 + T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sf = T1/2 + T2/2 + T3/2 +T0/4
8 Sa = T0/4 20 Sa = T3/2 +T0/4

54. 54
Sb = T1/2 + T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
Sf = T1/2 + T3/2 + T0/4
Sb = T1/2 + T3/2 + T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 +T3/2 + T0/4
Sf = T0/4
9 Sa = T3/2 +T0/4
Sb = T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 +T3/2 + T0/4
Sf = T2/2 +T3/2 + T0/4
21 Sa = T2/2 + T0/4
Sb = T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sf = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
10 Sa = T2/2 +T3/2 +T0/4
Sb = T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
Sf = T3/2 + T0/4
22 Sa = T2/2 + T3/2 + T0/4
Sb = T3/2 + T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 +T3/2 + T0/4
Sf = T0/4
11 Sa = T1/2 + T2/2+ T3/2 + T0/4
Sb = T0/4
Sc = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sf = T2/2 + T0/4
23 Sa = T1/2 + T2/2 + T0/4
Sb = T0/4
Sc = T1/2 + T0/4
Sf = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0 /4
12 Sa = T1/2 + T2/2+ T3/2 + T0/4
Sb = T0/4
Sc = T1/2 + T0/4
Sf = T1/2 + T3/2 + T0/4
24 Sa = T1/2 + T2/2 + T3/2 + T0/4
Sb = T3/2 + T0/4
Sc = T1/2 + T3/2 + T0/4
Sf = T0/4
2.4. Kết luận
Bin u
 
i u vector không gian là phng pháp có   
i m, nh vic s
d i i
ng bin  u vector không gian, nhiu phng pháp  u khin b bin i
ba pha có kh n           
ng c c áp ng t t yêu c u v ch t lng dòng i n và i n
áp u ra.
Bi  
n i u vector không gian hai chiu là phng pháp tt nht cho b
bi n
 i ba dây. Bin  
i u vector không gian ba chiu là phng pháp c

55. 55
phát tri u truy
n t bin   
i u vector không gian hai chi n thng, nó khai thác
trit  nhng u  
i m ca b bin n
i ba pha. Bi  
i u vector không gian
ba chiu c   
xng cho b 
bi n i ba pha bn dây áp d  
ng trong i u
kin h thng làm vic vi ti, ngun không cân bng.
Phng pháp bin ng
 
i u vector không gian SVM - 3D c úng trong
c        
trng h p b bi n i 3 pha 4 dây làm vi c trong c ch  ch nh l u và
nghch lu.

56. 56
CHƯƠNG III: MÔ HÌNH VÀ CẤU TRÚC Đ Ề
I U
KHIỂN CỦA BỘ BIẾN TẦN 3 PHA 4 DÂY
3.1. Đặt vấn đề
 m b       
o ch t lng i n áp và dòng i n u ra trong các b bi n
tn là 1 yêu cu quan trng trong vic nghiên cu và thit k c  
a các b bi n
t i i
n. Bên cnh phng pháp bin  u vector không gian SVM   u khin
phát xung cho b bi 
n i thì ch t l t l
ng  
i n áp, dòng din do ch ng
m i
ch vòng  u khin quyt nh. Chính mch vòng  
i u khi n s
  cung cp
l i
ng t thích hp cho khâu bin  u vector không gian SVM.  nghiên
c i
u cu trúc  u khin b bin tn 3 pha 4 dây trc ht ta phi tìm cách mô
hình hoá i t ng trên c
  s        
ó thi t l p các m ch vòng i u khi n phù h p
vi i tng.
3.2. Mô hình bộ biến tần 3 pha 4 dây
3.2.1. Mô hình bộ bi to
ến tần 3 pha 4 dây trong hệ ạ độ abc
B qua tt c các thành phn ký sinh mch, và nu t   
n s chuy n m ch
ln hn nhiu ln tn s c b    
n thì t t c các sóng hài i n áp và dòng u
không áng k.
Gi thit ngun nuôi mt chiu Vdc là mt ngun lý tng, các  
i n áp
  
i u khi n Vaf, Vbf, Vcf có th c vit nh sau:
.
af af
bf dc bf
cf cf
V d
V V d
V d
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= (3.1)
Trong ó:
daf, dbf, và dcf là các t s
   
i u bin.

57. 57
Ta có các phng trình vi phân mô t m  
i quan h gi a các  
i n áp
ngun (VAG, VBG VCG), các dòng  
i n qua cun cm (ia, ib, ic) và  
i n áp mt
chiu Vdc nh sau:
1
.
af
a n AG
n dc
n BG
b bf
c n CG
cf
d
I I V
V
L
d d
I I d V
dt L dt L L
I I V
d
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
⎣ ⎦
= + − (3.2)
Ia + Ib + Ic + In = 0 (3.3)
1
.
a
AG LA
LB
BG b
c
CG LC
V I I
d
V I I
dt C
V I I
⎧ ⎫
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎡ ⎤
⎪ ⎪
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎨ ⎬
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎪ ⎪
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
⎩ ⎭
= − (3.4)
Trong ó: ILA, ILB, và ILC là nhng dòng ti ba pha.
Dòng mt chiu c biu di n nh
  sau:
Ip = [daf dbf dcf]. [Ia Ib Ic]T
(3.5)
Hình 3.1 . Mô hình bộ biến tần 3 pha 4 nhánh trên hệ toạ độ abc
Trên c 
s mô hình này có m    
t s phng pháp i u khi n c a ra
nh phng pháp  
i u khin kiu so sánh ngng (hysteresis).
       
u i m c a phng pháp i u khi n ki u so sánh ngng :
+ áp ng nhanh, nu van bán dn có tn s óng ct  ln.
+ Giá thành r, do c xây dng t n t
 ph    
n gi n nh : khuy ch
i thut toán...

58. 58
Nhc  
i m :
+ p mch dòng  
i n ln trong ch  xác lp.
+ Không chính xác do hin t ng nhi
ng trôi  
i m không, nh h t .
3.2.2. Mô hình bộ bi to
ến tần 3 pha 4 dây trong hệ ạ độ quay dqo
3.2.2.1. Giới thiệu về ệ
h toạ độ quay dqo
Khái nim v h   
to  quay l n u tiên c a ra b i R. H. Park
nm 1929 n nay ngi ta vn quen gi là chuyn i park.
Sau ây ta s ln lt a ra các công thc chuyn v to  [TL6].
Phép bi 
n i t bin ba pha bên trong  sang h ta  dq0 c
biu din nh sau :
[Xd Xq X0]T
= T3. [X X X]T
(3.6)
Trong ó công thc ma trn bin i ta  T3 nh sau :
3
cos sin 0
sin cos 0
0 0 1
t t
T t t
ω ω
ω ω
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
= − (3.7)
Phép bin i ngc li t trong h 
t a  quay dq0 sang h 
t a  
nh sau :
[X X X]T
= 1
3
−
T . [Xd Xq X0]T
(3.8)
Trong ó ma trn bin i ngc li T3
–1
:
T3
–1
=
cos sin 0
sin cos 0
0 0 1
t t
t t
ω
ω ω
⎡
⎤
⎢ ⎥
⎢
⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
(3.9)
Chuyn v to  t h trc abc  dqo
[Xd Xq X0]T
= T4 . [Xa Xb Xc]T
(3.10)

59. 59
Trong ó ma trn bin i ta  nh sau :
T4 =
( )
( )
2 2
cos cos cos
3 3
2 2 2
. sin sin sin
3 3 3
1 1 1
2 2 2
t t t
t t t
ω ω π ω π
ω ω π ω π
⎡ ⎤
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
⎢ ⎥
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
⎢ ⎥
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎢ ⎥
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
− +
− − − − + (3.11)
Phép bin i ngc li t trong h t 
a  quay dq0 sang h ta  abc
nh sau :
[Xa Xb Xc]T
= 1
4
−
T . [Xd Xq X0]T
(3.12)
Trong ó ma trn bin i ngc li T4
–1
:
T4
–1
=
( ) ( )
cos sin 1
2 2
cos sin 1
3 3
2 2
cos sin 1
3 3
t t
t t
t t
ω ω
ω π ω π
ω π ω π
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
⎢ ⎥
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎢ ⎥
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
⎢ ⎥
⎛ ⎞ ⎛ ⎞
⎢ ⎥
⎜ ⎟ ⎜ ⎟
⎢ ⎥
⎝ ⎠ ⎝ ⎠
⎣ ⎦
−
− − −
+ − +
i v      
i bi n t n b n dây, áp d ng phép bi n i h ta  t 
i các bi n
ba pha, ta có  
i n áp t u ra trong h 
t a  dq0 c biu din nh sau :

[VLd VLq VL0]T
= T4 . [VAG VBG VCG]T
(3.13)
Dòng        
i n t i trong h t a  dq0 bi u di n nh sau :
[ILd ILq IL0]T
= T4 . [ILA ILB ILC]T
(3.14)
Phép bi 
n i t s    
i u bi n t h ta  t 
nhiên abc sang h ta 
quay dq0 :
[dd dq d0]T
= T4 . [daf dbf dcf]T
(3.15)
Hình 3.2 di ây cho thy mi quan h gia các h to  (trong trng
thái xác lp)

60. 60
Hình 3.2. M t t
ối quan hệ giữa hệ ọa độ αβγ và hệ ọa độ quay dq0
3.2.2.2. Mô hình b n 3 pha 4 dây trong h
ộ biến tầ ệ toạ độ quay dqo
Mô hình tín hi u trung bình l
 n ca mt ngh   
ch l u b n dây trong h
ta  dq0 có th tìm c bng vic áp dng ma trn bin i ta  T4 và
các công thc (3.2), (3.3), và (3.4). Xét các biu th 
c (3.13), (3.14), (3.15) v i
chú ý rng:
T4. [In In In]T
= [0 0 –3I0]T
(3.16)
T4. abc
dX
dt
= T4 .
1
4 . dqo
dT
X
dt
−
+ dqo
dX
dt
(3.17)
T4 .
1
4
dT
dt
−
=
0 0
0 0
0 0 0
ω
ω
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
−
(3.18)
K      
t qu là mô hình c a ngh ch l u b n dây trong h ta  quay dq0
c bi  
u di n nh sau:
.
0
q
d d d
q q q
dc d
o o o
I
I d V
d
I V G d G V I
dt
I d V
ω
⎡ ⎤
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= − + − (3.19)

61. 61
1
q
d d Ld
q q Lq
d
o
o o Lo
V
V I I
d
V V I I
dt C
V
V I I
ω
⎧ ⎫
⎡ ⎤
⎡ ⎤
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎪ ⎪
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎪ ⎪
⎢ ⎥
⎨ ⎬
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎪ ⎪
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
⎣ ⎦ ⎪ ⎪
⎣ ⎦
⎩ ⎭
= − + − (3.20)
Trong ó:
G =
1
0 0
1
0 0
1
0 0
3 n
L
L
L L
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
+
(3.21)
Dòng mt chi 
u c tính b ng biu thc sau:
Ip = [ ]T
o
q
d
o
q
d I
I
I
d
d
d .
3
2
3
2
3
⎥
⎦
⎤
⎢
⎣
⎡
(3.22)
Mô hình không gian tr 
ng thái c ng có th c thu t các phng
trình (3.19) và (3.20) và c biu di n nh
  sau:
X AX BU DW
•
= + + (3.23)
Trong ó:
X = [Vd.Id Vq.Iq V0.I0]T
là nhng bin trng thái
U = [dd dq d0]T
là bi  
n i u khin u vào
W = [ILd ILq ILo]T
là trng thái ban u
Các ma trn h u di n nh
 
th ng c bi   sau:
A =
6 6
0
0
0 0
dd dq
qq
qd
oo x
A A
A A
A
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
(3.24)

62. 62
B =
6 3
0 0
0 0
0 0
dd
qq
oo x
B
B
B
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
(3.25)
D =
6 3
0 0
0 0
0 0
dd
qq
oo x
D
D
D
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
(3.26)
Trong ó:
Add = Aqq =
2 2
1
0
1
0
x
C
L
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
−
; Aoo =
2 2
1
0
1
0
3 n x
C
L L
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
−
+
Adq = –Aqd = . I2
Bdd = Bqq =
2 1
0
dc
x
V
L
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
; Boo =
2 1
0
3
dc
n x
V
L L
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
+
Ddd = Dqq = d0o =
2 1
1
0 x
C
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
−
Trên       
ây là mô hình c a b bi n t n 3 pha 4 dây trong h to  quay
dqo vi ng h ph
t d i d
   ng trình vi phân và mô t bng phng pháp
không gian trng thái.
3.2.2.3. Phân tích trạng thái xác lập của hộ biến tần 3 pha 4 dây trong hệ
tọa độ quay dq0
Trong trng thái cân b  
ng, i n áp u ra c n áp
 n phi nh  
i t
mong mun, nó c biu di n nh
  sau:
[Vd Vq V0]T
= [Vln_pk 0 0]T
(3.27)
Bng cách t X
•
= 0, ta xét trng thái cân bng trong h ta  dq0.
Nhng dòng cun cm trng thái cân bng c xác nh nh sau:

63. 63
ln_
0
.
0
d Ld
q Lq pk
o Lo
I I
I I V C
I I
ω
⎡ ⎤
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
= + (3.28)
Biu thc tính t s           
i u bi n trong i u ki n h th ng ngh ch l u b n
dây ho 
t ng trng thái cân bng:
2
1
ln_
1
. . . 0
0 0
Lq
d Ld
pk
q Lq Ld
dc dc dc
o Lo
I
d I LC
V
G d L
d I I
V dt V V
d I
ω
ω
−
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
⎣ ⎦
⎣ ⎦
− −
= + + (3.29)
Gi thit rng ti là m     
t t i cân b ng tuy n tính, nh ng dòng t i trong
h t       
a  dq0 s là nh ng h ng s . Trong ó, (3.29) có th  
c n gi n hóa
nh sau:
2
ln_
1
. . 0
0 0
Lq
d
pk
q Ld
dc dc
o
I
d LC
V
L
d I
V V
d
ω
ω
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
⎣ ⎦
− −
= + (3.30)
T    
nh ng phân tích trên chúng ta xây d ng b bi n tn 3 pha 4 dây
c bi    
u di n di d ng c u trúc nh sau:
C
+
LIq
L
Id
+
-
+
d
d
V ILd
Lq
I
Vq
q +
-
+
q
I L
+
L + 3L
Io
+
-
+
o
o
V ILo
n
ω
ω d
LI
ω q
CV
CVd
ω
d
d Vdc
dc
d V
q
o
d Vdc
-
-
C
C
-
+
V
dc
I = d I + d I + d I
p
_
3
2 d d q
q o o
2
3
_ _
3
2
p
I
Hình 3.3. Mô hình bộ ế
bi n tần 3 pha 4 dây trong hệ ọ
t a độ quay dqo

64. 64
Ta tip t n t
c mô hình hoá b bi n 3 pha 4 dây trên min toán t
laplace thành phn t u di n gi n b
i trong mô hình (hình 3.4) c bi n   ng
1  
i n tr tuy nhiên  
i u này cng không làm mt tính tng quát ca bài toán.
Hình 3.4. Mô hình b bi
ộ ến tần 3 pha 4 dây bằng toán tử laplace
Nhận xét: Qua mô hình ta nhân thây s tác ng an chéo gia 2 thành phn
d và q, kênh o là c lp. Dây là i t u vào nhi
ng nhiu  u u ra MIMO
(multi inputs multi outputs) tuyn tính.
3.3. Thiết kế ộ đ ề
b i u khi n b n t
ể ộ biế ần 3 pha 4 dây
3.3.1. Mô hình đối tượng trên miền tần số
Mô hình kho sát c tính biên  t 
n s c   
a bi n t n 3 pha 4 dây v i
các tham s sau :

65. 65
   
i n áp m t chi u Vdc =600V;
Lc LC: Lf = 1mH, Cf = 40uF, Ni tr cun cm RL = 10m, Ni tr t
 
i n RC = 10m
Ti: RLoad = 30/1 phase.
M i
ch  n tng ng hình 3.3 và hình 3.4 s xác nh các hàm
truyn n ng
t gia  
i n áp ra và tín hiu bi  
i u t ng.
+ Trc h 
t ta xét mô hình n gi n b qua các m 
i liên h xen kênh
gia d, q. Nh v     
y ta có m ch i n tng ng nh hình 3.5. Ta c n xác
 
nh 3 hàm truyn t nh sau: Vd/dd, Vq/dq, Vo/do. Trng hp có xét s xen
kênh gi 
a kênh d, q s c trình bày  
ph n sau.
Hình 3.5. Mô hình t ng 1 kênh c bi
ương đươ ủa bộ ến tần 3 pha 4 dây
Mô hình trên không gian tr ng thái c
 a bin tn 3 pha 4 dây, mô hình
này bao gm 3 kênh riêng bit:
.
.
.
.( ) ( )
.
1 1
0
.( ) .( )
.
load C load
L
DC
L load C load C L
x
C
C
C
load C load C
L
load C load
x
C
load C load C
R R R
R
V
I L L R R L R R I
d
L
V
R
V
C C R R C R R
I
R R R
V
V
R R R R
⎡ ⎤
⎡ ⎤ − − − ⎡ ⎤
⎢ ⎥
+ + ⎡ ⎤
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥
= +
⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎢ ⎥ ⎣ ⎦
⎢ ⎥ − − ⎣ ⎦
⎢ ⎥
⎣ ⎦ + +
⎣ ⎦
⎡ ⎤ ⎡ ⎤
= ⎢ ⎥ ⎢ ⎥
+ + ⎣ ⎦
⎣ ⎦
(3.31)
Trong ó: IL, VC là các bin trng thái.
dx là u vào mô hình ( x = d, q, o).
Vx là u ra mô hình.

66. 66
T i
 ó ta có hàm truyn t gia tín hiu ra và tín hiu  u khin nh
sau:
2
(1 )
( )
1 ( )
.
vo
z
v
o o
s
H
H s
s s
Q
ω
ω ω
+
=
+ +
(3.32)
Trong ó:
( )
1
.
. . . .
( . . . . )( )
.( . . . )
load
vo dc
load L
z
C
load L
o
load C
load C load L
load L load C L C
R
H V
R R
C R
R R
L C R L C R
L C R L C R CR R
Q
L C R R R R R R
ω
ω
=
+
=
+
=
+
+ +
=
+ + +
(3.33)
Bng phn mm Matlab s v  
c c tính t n s và biên  ca
hàm truyn t (3.32) cho các kênh nh sau:
Bode Diagram
Frequency (Hz)
-100
-50
0
50
100
System: sys
Peak gain (dB): 71
At frequency (Hz): 790
Magnitude
(dB)
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
-180
-135
-90
-45
0
Phase
(deg)
System: sys
Phase Margin (deg): 3.21
Delay Margin (sec): 4.57e-007
At frequency (Hz): 1.95e+004
Closed Loop Stable? Yes
Hình 3.6. Đồ thị bode cho hàm truyền đạt kênh d, q

67. 67
Nhận xét: T th th i t
   bode ta thy peak ca h ng t n s cng
hng
LC
f
π
2
1
= =790 Hz. H th tr
 
ng có d  biên  3.210
. Kt lun h
thng này n nh nhng có c tính ng hc thp.
Bode Diagram
Frequency (Hz)
-100
-50
0
50
100
System: sys
Peak gain (dB): 65.2
At frequency (Hz): 387
Magnitude
(dB)
10
1
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
-180
-135
-90
-45
0
Phase
(deg)
System: sys
Phase Margin (deg): 2.19
Delay Margin (sec): 6.23e-007
At frequency (Hz): 9.75e+003
Closed Loop Stable? Yes
Hình 3.7. Đồ thị bode cho hàm truyền đạt kênh o
Nhận xét: T th th i t
   bode ta thy peak ca h ng t n s cng
h i
ng f/2 (Do mô hình kênh o có  n cm bng L+Ln). H thng có d tr
biên  2.190
. Kt lun h thng này n nh nhng có c tính ng hc
thp.
T k         
t qu phân tích b ng  th bode ta nh n th y c n ph i thi t k
riêng 2 b  
i u khin cho 2 kênh d,q và kênh o.
Kt qu phân tích trên c thc hin vi gi thit kênh d, q hoàn toàn
tách bit nhau. Tuy nhiên, thc t ây là 1 i tng MIMO nên ta cn phi
xem xét c   
i m an kênh gi   
a 2 thành ph n này (th hi n trên mô hình
trong h 
t a  quay dqo).

68. 68
+ Xét trng hp  
an kênh gi a 2 thành phn d, q. Mô hình trên không
gian trng thái ca bin tn 3 pha 4 dây có có xét ti tác ng en kênh gia 2
thành phn d,q. Mô hình có dng t ng nh
ng   [TL7].
. . . .
. .
.
T T
T
Cd Cq Cd Cq
Ld Lq Ld Lq d q
T
Cd Cq
d q Ld Lq
I V I V A I V I V B d d
V V C I V I V
⎡ ⎤ ⎡ ⎤ ⎡ ⎤
= + ⎣ ⎦
⎢ ⎥ ⎢ ⎥
⎣ ⎦ ⎣ ⎦
⎡ ⎤
⎡ ⎤ =
⎣ ⎦ ⎢ ⎥
⎣ ⎦
(3.34)
Trong ó:
.
0
.( ) ( )
1 1
0
.( ) .( )
.
0
.( ) ( )
1 1
0
.( ) .( )
load C load
L
load C load C
C
load C load C
load C load
L
load C load C
C
load C load C
R R R
R
L L R R L R R
R
C C R R C R R
A
R R R
R
L L R R L R R
R
C C R R C R R
ω
ω
ω
ω
⎡ ⎤
− − −
⎢ ⎥
+ +
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− −
⎢ ⎥
+ +
⎢ ⎥
=
⎢ ⎥
− − − −
⎢ ⎥
+ +
⎢ ⎥
⎢ ⎥
− − −
⎢ ⎥
+ +
⎣ ⎦
0
0 0
0
0 0
dc
dc
V
L
B
V
L
⎡ ⎤
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
= ⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎢ ⎥
⎣ ⎦
(3.35)
  
ây là i tng MIMO nh v y ta có 4 hàm truy 
n t nh sau: Vd/dd,
Vd/dq, Vq/dd, Vq/dq. T mô hình i tng trên không gian trng thái ta s
dng phn mm Matlab  v  th bode các hàm truyn t (xem thêm phn
ph lc).

69. 69
-100
-50
0
50
100
To:
Out(1)
10
-1
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
10
8
-180
-135
-90
-45
0
To:
Out(1)
Bode Diagram
Frequency (Hz)
Magnitude
(dB)
;
Phase
(deg)
Hình 3.8. Đồ thị bode cho hàm truyền đạt V d/dd
10
-1
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
10
8
-90
0
90
180
270
To:
Out(2)
Bode Diagram
Frequency (Hz)
Magnitude
(dB)
;
Phase
(deg)
-250
-200
-150
-100
-50
0
50
100
To:
Out(2)
Hình 3.9. Đồ thị bode cho hàm truyền đạt V d/dq

70. 70
-200
-150
-100
-50
0
50
100
To:
Out(1)
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
10
8
-270
-180
-90
0
90
To:
Out(1)
Bode Diagram
Frequency (rad/sec)
Magnitude
(dB)
;
Phase
(deg)
Hình 3.10. Đồ thị bode cho hàm truyền đạt V q/dd
-100
-50
0
50
100
To:
Out(2)
10
0
10
1
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
10
8
-180
-135
-90
-45
0
To:
Out(2)
Bode Diagram
Frequency (rad/sec)
Magnitude
(dB)
;
Phase
(deg)
Hình 3.11. Đồ thị bode cho hàm truyền đạt V q/dq
Nhận xét:  th bode trong trng hp này ch ra mt cách  
y c
tính ng hc ca b bin tn 3 pha 4 dây. Khi xét nh hng xen kênh, thì
kênh d,q là h thng bc 4 vi 2 u vào và 2 u ra (kênh o v 
n riêng bi t
th 
hi n nh hình 3.3 và hình 3.4).

71. 71
Thit k b        
i u khi n cho b bi n t n 3 pha 4 dây c thi t k da
trên c tính tn s, biên  trong trng hp kênh d, q, o là riêng r. Mi liên
h i
 an kênh d, q s c bù thông qua khâu feedforward dòng  n c trình
bày  mc sau.
3.3.2. Thiết k u khi
ế ộ đ ề
b i ển trên miền t n s
ầ ố
B i i
  u khin s dng là b  u khin PI có hàm truyn là:
(3.36)
Trình t thit k   
b i u khin theo [TL8]:
• V i
  th bode ca i tng  u khin.
• Xác nh h s c
 Kp  có d tr phase và biên  n thit.
• Xác nh h s        
Ki b ng cách t i m zero c a b i u khi n
Gc(s) c n t ng h
a b  
i u khi i tn s 
c ng.
Kp
Ki
o =
ω o - tn s 
c ng h ng c
 a i tng
c tính biên  và tn s   
khi có b i u khin kênh d,q (có cùng tham
s i
 b  u khin):
Bode Diagram
Frequency (Hz)
10
1
10
2
10
3
10
4
10
5
10
6
10
7
-225
-180
-135
-90
-45
Phase
(deg)
System: sys
Phase Margin (deg): 91.1
Delay Margin (sec): 0.0134
At frequency (Hz): 19
Closed Loop Stable? Yes
-200
-150
-100
-50
0
50
System: sys
Gain Margin (dB): 18.8
At frequency (Hz): 875
Closed Loop Stable? Yes
Magnitude
(dB)
Hình 3.12. i
Đồ thị bode khi có bộ đ ều khiển kênh d,q
( )
c
Ki
G s Kp
s
= +