Trong những năm gần đây, mô hình hóa trở thành phương pháp rất hiệu quả trong nghiên cứu khoa học, trong thực tế sản xuất cũng như trong phục vụ giảng dạy và học tập. Trên thị trường thế giới cũng đã xuất hiện rất nhiều phần mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử công suất. Có thể kể ra các phần mềm như : PSPICE, TINA, MATLAB, SIMSEN, SUCCES, PSIM Các phần mềm này chính là công cụ để giúp các kỹ sư, các nhà sản xuất tối ưu hóa công việc của mình, từ đó tạo ra những sản phẩm điện tử chính xác, đáng tin cậy và giá thành thấp.
Ở nhiều trường Đại Học và Cao Đẳng việc mô phỏng mạch điện tử còn nhiều khó khăn vì thiếu về trang thiết bị thực hành. Nhiều thiết bị mô phỏng cũ, số lượng module ít nên không đáp ứng được hết các nhu cầu về giảng dạy và học tập.
Để đáp ứng về nhu cầu thực tiễn đặt ra chúng em lựa chọn đề tài tốt nghiệp “Khai thác phần mềm PSIM - mô phỏng mạch điện tử công suất”. Với những mục tiêu sau:
- Giới thiệu về phần mềm và ứng dụng của phần mềm PSIM
- Giúp sinh viên sử dụng phần mềm này để hiểu rõ hơn lý thuyết đã học.
- Phục vụ cho mục đích nghiên cứu, học tập để nâng cao trình độ của bản thân.
Đồ án được trình bày thành 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về một số phần mềm mô phỏng mạch điện tử công suất.
Chương 2: Giới thiệu về phần mềm PSIM.
Chương 3: Tổng quan về lò điện và lò điện trở.
Chương 4: Thiết kế mạch lực và mạch điều khiển lò điện trở.
Chương 5: Kết luận và đề xuất.
Trong quá trình làm đồ án, với sự tìm tòi và nghiên cứu của bản thân, đặc biệt là sự giúp đỡ rất nhiệt tình của cô giáo Nguyễn Thị Điệp chúng em đã hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên do thời gian nghiên cứu còn hạn chế, nên đồ án này của chúng em không tránh khỏi những thiếu xót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đồ án của chúng em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
55 trang |
Chia sẻ: oanhnt | Lượt xem: 2190 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Khai thác phần mềm PSIM - Mô phỏng mạch điện tử công suất, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây, mô hình hóa trở thành phương pháp rất hiệu quả trong nghiên cứu khoa học, trong thực tế sản xuất cũng như trong phục vụ giảng dạy và học tập. Trên thị trường thế giới cũng đã xuất hiện rất nhiều phần mềm Thiết kế - Mô phỏng mạch điện tử công suất. Có thể kể ra các phần mềm như : PSPICE, TINA, MATLAB, SIMSEN, SUCCES, PSIM… Các phần mềm này chính là công cụ để giúp các kỹ sư, các nhà sản xuất tối ưu hóa công việc của mình, từ đó tạo ra những sản phẩm điện tử chính xác, đáng tin cậy và giá thành thấp.
Ở nhiều trường Đại Học và Cao Đẳng việc mô phỏng mạch điện tử còn nhiều khó khăn vì thiếu về trang thiết bị thực hành. Nhiều thiết bị mô phỏng cũ, số lượng module ít nên không đáp ứng được hết các nhu cầu về giảng dạy và học tập.
Để đáp ứng về nhu cầu thực tiễn đặt ra chúng em lựa chọn đề tài tốt nghiệp “Khai thác phần mềm PSIM - mô phỏng mạch điện tử công suất”. Với những mục tiêu sau:
Giới thiệu về phần mềm và ứng dụng của phần mềm PSIM
Giúp sinh viên sử dụng phần mềm này để hiểu rõ hơn lý thuyết đã học.
Phục vụ cho mục đích nghiên cứu, học tập để nâng cao trình độ của bản thân.
Đồ án được trình bày thành 5 chương:
Chương 1: Tổng quan về một số phần mềm mô phỏng mạch điện tử công suất.
Chương 2: Giới thiệu về phần mềm PSIM.
Chương 3: Tổng quan về lò điện và lò điện trở.
Chương 4: Thiết kế mạch lực và mạch điều khiển lò điện trở.
Chương 5: Kết luận và đề xuất.
Trong quá trình làm đồ án, với sự tìm tòi và nghiên cứu của bản thân, đặc biệt là sự giúp đỡ rất nhiệt tình của cô giáo Nguyễn Thị Điệp chúng em đã hoàn thành đồ án này. Tuy nhiên do thời gian nghiên cứu còn hạn chế, nên đồ án này của chúng em không tránh khỏi những thiếu xót. Em rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các thầy cô và các bạn để đồ án của chúng em hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
Chương 1
Tổng quan về một số phần mềm mô phỏng mạch điện tử
1.1. Matlab/Simulink
Đây là phần mềm được phổ cập ở mức độ toàn cầu. Hiện nay ở nước ta, Matlab cũng khá quen thuộc trong lĩnh vực điều khiển và tự động hóa. Tuy nhiên từ phiên bản 5.3 của matlab mới cho phép thâm nhập vào lĩnh vực điển tử công suất (power electronic). Đây là phần mềm bổ sung của mục “power system blockset” nằm trong phần simulink. Trong đó đưa ra mô hình các phần tử bán dẫn là: tiristo, diot, GTO, MOSFET và ideal switch. Tất cả các phần tử này đều được mô phỏng như một mạch gồm điện trở mắc nối tiếp điện cảm khi ở trạng thái dẫn dòng điện, còn khi không dẫn dòng thì tương ứng đứt mạch (tổng trở bằng vô hạn), ngoài ra luôn có mạch RC đấu song song. Bằng cách ghép từng hình theo một sơ đồ cụ thể nào đó, có thể thiết lập một thư viện các mạch điển tử công suất theo ý muốn (thí dụ như mạch chỉnh lưu cầu hoặc mạch băm xung,…)
Phần mềm mô phỏng bằng Simulink rất thuận lợi khi cần phân tích và khảo sát ở khía cạnh hệ thống, nhất là với hệ thống kín, ở đó mạch điện tử công suất chỉ lầ một khối của hệ thống. Trong simulink, các van được mô phỏng hoặc như một khoá lý tưởng, hoặc như một điện trở hai trạng thái. Như vậy, phần tử bán dẫn mô phỏng không phản ánh chính xác đặc tính Vôn-ampe của chúng nữa song điều đó không ảnh hưởng đến bản chất của hệ thống được nghiên cứu, mặt khác lại giảm được đáng kể thời gian tính máy. Lưu ý rằng trong simulink, các xung điều khiển cho các van là tín hiệu mức logic 0/1, không phải là điện áp điều khiển hay dòng điều khiển cho van nên không cần chú ý về phương diện cách ly giữa lực và điều khiển.
1.2. Phần mềm TINA (Toolkit for Interative Netword Analysis)
Đây là phần mềm chuyên dụng cho phân tích mạch điện, mạch điện tử dạng tương tự và xung số mạch điện tử công suất do hãng designsoft đưa ra thị trường. TINA có thanh công cụ đặc trưng là các phần tử mô phỏng mạch, được chia làm 8 chức năng chính : phần tử cơ bản (basic components), đo lường (meters), nhóm nguồn (sources), linh kiện bán dẫn (semiconductors), mạch cổng (gate), mạch lật flip-flop (flip-flop), mạch logic (logic IC).. Đối với mạch phân tích điện tử công suất thì hay dùng nhất 4 nhóm đầu, trong đó đặc trưng chính thể hiện ở nhóm nguồn và nhóm cá phần tử bán dẫn. Nhưng nhóm quan trọng hơn cả là mô hình các linh kiện bán dẫn:diot, transitors, tiristo, triac, diac.
Điểm khác biệt của các mô phỏng trong TINA so với mô hình cùng loại trong MATLAB là chúng được xây dựng theo bản chất hoạt động vật lý bán dẫn thể hiện bằng các phương trình với nhiều tham số đặc trưng, do đó mô hình mô phỏng rất sát đặc tính Vôn-ampe thực của chủng loại đó. Vì vậy để đưa vào mạch một bóng bán dẫn cụ thể cần phải biết khá nhiều tham số của nó, điều này không phải lúc nào cũng biết được. Để dễ dàng cho người sử dụng, thư viện của TINA có sẵn hàng trăm loại bóng thông dụng trên thị trường với các tham số chuẩn do nhà chế tạo cung cấp.
1.3. Phần mềm PSPICE (Power Simulation Program with Intergrated Circuit Emphases)
PSPICE là phần mềm mô phỏng mạch điện -điện tử trường đại học tổng hợp California ở Berkeley sáng tạo ra. Hiện nay PSPICE được xem là một trong những phần mềm mô phỏng mạch điện-điện tử mạnh và phổ biến trên thế giới. Có thể nói rằng trong lĩnh vực mô phỏng mạch điện tử PSPICE cũng thông dụng như MATLAB trong mô phỏng hệ thống tự động. Phần mềm này cho phép người dùng thiết lập mô hình phần tử của mình theo định hướng nghiên cứu riêng, mở ra khả năng rộng lớn cho các chuyên gia trong lĩnh vực điện tử công suất. Đây là sản phẩm mới nhất, nhằm tổng hợp các giai đoạn thiết kế chế tạo mạch điện tử: xây dựng mạch nguyên lý, mô phỏng, chuyển mạch nguyên lý mạch sang mạch in, đổ sang máy làm mạch in...
Thư viện của PSPICE rất lớn, lên đến hàng chục nghìn linh kiện điện tử, bóng bán dẫn, vi mạch IC của rất nhiều hãng trên thế giới, vì vậy rất thuận lợi khi thiết kế hay khảo sát mạch sử dụng các linh kiện có sẵn trong thư viện và xây dựng các mô hình riêng, tự thiết lập thư viện riêng phục vụ mục đích của mình.
Giống như TINA, trong PSPICE có sẵn rất nhiều loại nguồn điện để người khảo sát sử dụng (nguồn điện áp, dòng điện một chiều, nguồn điện hình sin, dạng sóng theo hàm mũ, nguồn tín hiệu điều chế tần số) và 4 nguồn phụ thuộc cơ bản. Ngoài ra còn có công tắc điện tử được điều khiển bằng điện áp hoặc bằng dòng điện. Các phân tích chính là đặc tính truyền đạt, đặc tính tần số, điểm làm việc một chiều, đặc tính động. Trong mô phỏng mạch điện tử công suất quan trọng nhất là phân tích động (transient analysis). Trong PSPICE chế độ phân tích này thường tốn thời gian tính của PC, khi mạch phức tạp hoặc thời gian khảo sát lớn, dung lượng của file dữ liệu này có thể lên đến hàng trăm MB. Vì vậy khi chương trình đang chạy ta có thể tạm dừng chương trình để theo dõi và kiểm tra sơ bộ nếu thấy không đạt thì ngắt hẳn chương trình để sửa đổi..
1.4. Phần mềm PSIM (Power electronics simulation software)
PSIM là phần mềm mạch do hãng LAB-VOLT (Hoa Kỳ) - Một trong các nhà sản xuất các thiết bị dạy học nổi tiếng viết và đưa ra thị trường. Đây là phần mềm không chỉ mạnh trong học tập, giảng dạy mà còn là tài liệu cơ bản cho các kỹ sư khi nghiên cứu, phân tích, khai thác mạch điện tử công suất, các mạch điều khiển tương tự và số, cũng như trong hệ truyền động xoay chiều (AC), một chiều (DC).
PSIM chạy trong môi trường Microsoft Windows 98/NT/2000/XP với yêu cầu bộ nhớ RAM tối thiểu là 32 MB. Chương trình thiết kế mạch của PSIM là một chương trình có tính tương tác cao giữa giao diện của các thư mục và phần mềm soạn thảo mạch điện với người sử dụng. Các phần tử của mạch được chứa trong menu Elements. Các phần tử được chia thành bốn nhóm là: Phần tử mạch công suất (Power), phần tử mạch điều khiển (Control), phần tử nguồn (Sources) và các phần tử khác (Others). Thư viện trong PSIM bao gồm hai phần: Thư viện hình ảnh (PSIMimage.lib) và thư viện danh sách (PSIMLIB). Thư viện danh sách không thể sửa đổi được, nhưng thư viện hình ảnh có thể sửa đổi hoặc tạo lập một thư viện hình ảnh riêng cho người sử dụng.
Nhìn chung, PSIM được đánh giá là một phần mềm dễ sử dụng, trực quan, dung lượng nhẹ và khá mạnh trong lĩnh vực Điện tử công suất. PSIM có ưu điểm mô phỏng độc lập mạch lực vì các khối điều khiển đã được xây dựng sẵn, ta chỉ việc lắp ghép. Vì vậy, chúng em lựa chọn đề tài đồ án là: Khai thác phần mềm PSIM mô phỏng mạch điện tử công suất.
Chương 2
Giới thiệu về phần mềm PSIM
2.1. Giới thiệu về phần mềm PSIM
2.1.1. Khái niệm chung
PSIM bao gồm 3 chương trình:
PSIM schematic
PSIM simulator
SIMVIEW
Hình 2.1. Quá trình mô phỏng trên PSIM
PSIM Schematic: chương trình thiết kế mạch
PSIM Simulator : chương trình mô phỏng.
PSIM VIEW : chương trình hiển thị đồ thị sau khi mô phỏng .
PSIM biểu diễn một mạch điện trên 4 khối:
Power circuit
Switch controllers
Sensors
Control circuit
Hình 2.2. Biểu diễn một mạch điện trên PSIM
Power circuit: mạch động lực.
Control circuit: mạch điều khiển.
Sensors: hệ cảm biến.
Switch controllers: bộ điều khiển chuyển mạch.
Mạch động lực bao gồm các van bán dẫn công suất, các phần tử RLC, máy biến áp lực và cuộn cảm san bằng.
Mạch điều khiển sẽ được biểu diễn bằng các sơ đồ khối, bao gồm cả các phần tử trong miền S, miền Z, các phần tử logic (ví dụ như các cổng logic,flip-flop) và các phần tử phi tuyến (ví dụ bộ chia). Các phần tử cảm biến sẽ đo các giá trị điện áp, dòng điện trong mạch lực để đưa các tín hiệu đo này về mạch điều khiển. Sau đó mạch điều khiển sẽ cho các tín hiệu đến bộ điều khiển chuyển mạch để điều khiển quá trình đóng cắt các van bán dẫn trong mạch lực.
2.1.2. Khởi động chương trình
Khi khởi động chương trình thì PSIM Schematic sẽ chạy đầu tiên, các bạn vào File --> New, giao diện như sau:
Menu
Element toolbar
toolbar
Circuit window
Hình 2.3. Giao diện của chương trình PSIM
Thanh chuẩn (Standard) gồm: File, Edit, View, Subcircuit, Element, Simulate, Option, Window, Help. Mọi thao tác trong PSIM đều có thể thực hiện được từ thanh chuẩn này. Thanh công cụ gồm: New, Save, Open...Và các lệnh thường dùng như Wire (nối dây), Zoom, Run Simulation (chạy mô phỏng)... Thanh dưới cùng là các linh kiện thường dùng như điện trở, cuộn cảm, tụ điện, diode, thyristor,…
2.1.3. Biểu diễn tham số các phần tử
Các tham số mối phần tử, bộ phận của mạch được đối thoại trên ba cửa sổ của PSIM bao gồm :
- Các tham số (Parameters).
- Các thông tin khác (Orther Info).
- Màu sắc (Color).
Hình 2.4. Cửa sổ trao đổi tham số trên PSIM
Cửa sổ Parameters được sử dụng trong quá trình mô phỏng, còn cửa sổ Orther Info không sử dụng cho mô phỏng mà chỉ dành cho người sử dụng, các thông tin này sẽ được hiện ra trong mục View/Element List.Ví dụ như các thông số loại thiết bị, tên nhà sản xuất, số sản xuất…Còn cửa sổ Color để xác định màu sắc cho từng phần tử.
Trên cửa sổ Parameters, các tham số được đưa vào dưới dạng các số thập phân hoặc dạng biểu thức toán học. Ví dụ một điện trở có thế được biểu diễn dưới các dạng sau:
12.5 ; 12.5 k ; 12.5 Ohm ; 12.5 kOhm ; 25/2 Ohm.
Các luỹ thừa sau sử dụng các chữ cái để thể hiện :
Các hàm toán học sau được sử dụng:
+ phép cộng
- phép trừ
* phép nhân
/ phép chia
^ hàm mũ
SQRT hàm căn bậc hai
SIN hàm sin
COS hàm cos
TAN hàm tang
LOG hàm logarit cơ số tự nhiên
2.2. Một số phần tử mạch lực
2.2.1. Điện trở, điện cảm và điện dung (RLC)
Với PSIM, các phần tử R, L, C rời rạc hay một nhánh RLC đều có thể được mô tả với các điều kiện đầu được xác định (dòng điện trên L, điện áp trên C).
Ngoài ra mạch ba pha đối xứng, nhánh RLC cũng được mô tả với các điều kiện đầu được xác định bằng 0 bằng các ký hiệu “R3”, “RL3”, “RC3” và “RLC3”.
Hình 2.5. ký hiệu phần tử RLC một pha và ba pha
2.2.2. Các khoá chuyển mạch
Có hai dạng cơ bản của khoá đóng cắt trong PSIM : một là theo kiểu khoá gồm hai trạng thái (đóng và mở khoá), hai là theo kiểu ba trạng thái (đóng, mở và làm việc trong chế độ khuyếch đại tuyến tính).
Khoá hai trạng thái bao gồm : điôt (DIODE), điac (DIAC), tiristor (THY), triac (TRIAC), GTO, tranzito công suất theo kiểu npn (NPN) hoặc pnp (PNP), IGBT, MOSFET kênh n (MOSFET_n) và kênh p (MOSFET_p), và khóa hai chiều (SSWI). Các phần tử này được mô tả như các khoá lý tưởng, nghĩa là ở trạng thái đóng (cho dòng chạy qua) khoá có gía trị nội trở bằng 10, còn ở trạng thái mở (không có dòng) sẽ có giá trị 1M.
Hình 2.6. ký hiệu diot, diac và thyristor trong PSIM
Khoá ba trạng thái bao gồm hai loại tranzito pnp (PNP_1) và npn (NPN_1).
Hình 2.7. ký hiệu tranzito ba trạng thái
2.2.3. Khối điều khiển Gating block
Khối này chỉ được nối với cực điều khiển của các khoá điện tử hai trạng thái kể trên và được xác định tính chất trực tiếp của block Gating.
Mô tả một Gating block:
Hình 2.8. Ký hiệu của Gating block.
Frequency: tần số làm việc khi nối với các khoá điện tử.
Number of points: số lần tác động trong một chu kỳ.
Switching points: Góc tác động trong một chu kỳ.
2.2.4. Máy biến áp
Có các loại như : Máy biến áp lý tưởng, máy biến áp một pha và ba pha với các kiểu đấu dây.
Trên Psim các loại máy biến áp một pha sau đây được sử dụng :
Một cuộn dây sơ cấp và một cuộn dây thứ cấp (TF_1F/TF_1F_1)
Một cuộn dây sơ cấp và hai cuộn dây thứ cấp (TF_1F_3W)
Hai cuộn dây sơ cấp và hai cuộn dây thứ cấp (TF_1F_4W)
Một cuộn dây sơ cấp và bốn cuộn dây thứ cấp (TF_1F_5W)
Một cuộn dây sơ cấp và sáu cuộn dây thứ cấp (TF_1F_7W)
Hình 2.9. ký hiệu các loại máy biến áp một pha
Trên Psim có các loại máy biến áp ba pha trụ sau :
Máy biến áp 3 pha 2 cuộn dây có các đầu dây ra của đầu và cuối cuộn dây (TF_3F)
Máy biến áp 3 pha nối Y/Y và Y/ (TF_3YY/TF_3YD)
Máy biến áp 3 pha 3 cuộn dây nối Y/Y/ và Y/ (TF_3YYD/TF_3YDD)
Hình 2.10. ký hiệu các loại biến áp ba pha
2.2.5. Các môđun của bộ biến đổi một pha và ba pha
Các môđun bộ biến đổi một pha bao gồm cầu chỉnh lưu một pha bằng điôt và tiristo được biểu diễn như sau :
Hình 2.11. Môđun chỉnh lưu cầu một pha
Các môđun của bộ biến đổi ba pha bao gồm : chỉnh lưu cầu ba pha điôt BDIODE3, chỉnh lưu cầu ba pha tiristo BTHY3, chỉnh lưu tia ba pha tiristo BTHY3H :
Hình 2.12. Môđun chỉnh lưu cầu ba pha
2.3. Một số phần tử mạch điều khiển
2.3.1. Khối hàm truyền
Khối hàm truyền được biểu diễn bằng tỷ số của hai đa thức của tử số và mẫu số như sau :
G(s) = k
Có hai dạng của khối hàm truyền trên PSIM : loại thứ nhất cho các giá trị “không” ban đầu ( TFCTN), loại thứ hai cho các tham số vào ban đầu(TFCTN1).
Bao gồm các khối như : khối tỷ lệ, khối tích phân, khối vi phân, khối tích phân - tỷ lệ và khối lọc.
Hình 2.13. Ký hiệu khối tỷ lệ
Hình 2.14. Ký hiệu khối tích phân
Hình 2.15. Ký hiệu khối tỷ lệ - tích phân
2.3.2. Các khối tính toán
Bao gồm các khối như khối cộng, khối nhân và chia, khối hàm căn bậc hai, mũ, luỹ thừa, logarit , khối hàm tính giá trị hiệu dụng RMS, khối hàm trị tuyệt đối và dấu, khối hàm lượng giác và khối biến đổi Fourier nhanh FFT.
Hình 2.16. Ký hiệu các khối cộng
Hình 2.17. Ký hiệu các khối nhân và chia
Hình 2.18. Ký hiệu các khối hàm căn, mũ, luỹ thừa và logarit
2.3.3. Các khối hàm khác
2.3.3.1. Khối so sánh
Tín hiệu ra của khối so sánh sẽ có giá trị dương khi tín hiệu vào ở cực (+) có giá trị lớn hơn ở cực (-), sẽ có tín hiệu ra bằng 0 khi tín hiệu cực (+) nhỏ hơn. Khi giá trị vào ở hai cực bằng nhau thì tín hiệu ra luôn giữ giá trị ở thời điểm đó.
Hình 2.19. Ký hiệu khối so sánh
2.3.3.2. Khối hạn chế
Tín hiệu ra của khối hạn chế sẽ bằng giá trị tín hiệu vào khi tín hiệu chưa vượt quá giá trị giới hạn, còn khi tín hiệu vào vượt quá tín hiệu giới hạn thì tín hiệu ra sẽ ở mức hạn chế cao nhất hoặc thấp nhất.
Hình 2.20. Ký hiệu khối hạn chế
2.3.3.3. Khối xung hình thang và xung chữ nhật
Hai khối, khối xung hình thang (LKUP_TZ) và khối xung hình chữ nhật (LKUP_SQ).
Hình 2.21. Ký hiệu xung hình thang và xung chữ nhật
2.3.3.4. Khối trễ thời gian (time delay block)
Khối này sẽ tạo trễ một khoảng thời gian của dạng sóng đầu vào, ví dụ như chúng được sử dụng vào mô hình của phần tử truyền sóng có trễ hay phần tử logic. Để mô tả khối trễ thời gian chỉ cần xác định thời gian trễ tính theo giây (s).
Hình 2.22. Ký hiệu khối trễ thời gian.
2.3.4. Các phần tử logic
2.3.4.1. Cổng logic
Đó là các cổng logic : cổng AND, OR, XOR, NOT, NAND và NOR.
Hình 2.23. ký hiệu các cổng logic
2.3.4.2. Khối chuyển đổi A/D và D/A
Đây là các khối chuyển đổi tương tự/số (analog/digital) và ngược lại, với 2 loại ở tín hiệu số 8 bit và 10 bit.
Hình 2.24. ký hiệu các khối chuyển đổi A/D và D/A
2.4. Các phần tử khác
2.4.1. Các dạng nguồn
2.4.1.1. Nguồn một chiều DC
Các dạng nguồn một chiều có ký hiệu (_GND) là loại có nối đất, ký hiệu (V) là dạng nguồn áp, ký hiệu (I) là nguồn dòng.
Hình 2.25. Ký hiệu các nguồn DC
2.4.1.2. Nguồn hình Sin
Nguồn hình sin cũng bao gồm hai loại nguồn dòng và áp,có ký hiệu ở hình 2.25. đối với nguồn một pha và nguồn điện áp sin ba pha đối xứng nối (Y) được ký hiệu như hình 2.26, với pha A có ký hiệu dấu chấm trên nguồn.
Hình 2.26. Ký hiệu nguồn hình sin một pha nguồn hình sin ba pha
2.4.1.3. Nguồn sóng chữ nhật
Có 2 loại nguồn sóng chữ nhật : nguồn áp (VSQU) và nguồn dòng (ISQU) có ký hiệu như ở hình 2.27.
Hình 2.27. Ký hiệu nguồn sóng chữ nhật
2.4.1.4. Cảm biến điện áp/dòng điện
Các cảm biến sẽ đo giá trị điện áp và dòng điện trong mạch động lực để sử dụng trong mạch điều khiển. Cảm biến dòng sẽ có nội trở là 1.
Hình 2.28. Ký hiệu các cảm biến điện áp và dòng điện
2.4.2. Bộ điều khiển chuyển mạch
2.4.2.1. Bộ điều khiển khoá đóng cắt (on-off switch controller)
Bộ điều khiển như một giao diện giữa tín hiệu điều khiển và khoá đóng cắt mạch lực : tín hiệu đầu vào của khối là 0 hoặc 1 từ mạch điều khiển sẽ đưa đến cực điều khiển của khoá động lực.
Hình 2.29. ký hiệu của bộ on-off switch controller.
2.4.2.2.Bộ điều khiển góc mở
Bộ điều khiển dùng để điều khiển góc mở của tiristor, ký hiệu vào của bộ điều khiển bao gồm : góc , tín hiệu đồng bộ và tín hiệu cho phép (enable/disable signal). Quá trình chuyển đổi tín hiệu đồng bộ từ 0 đến 1 sẽ cung cấp thời điểm đồng bộ ở góc 0. Còn góc mở được xác định từ tín hiệu tức thời, alpha được tính theo độ.
Hình 2.30. ký hiệu của bộ alpha controller.
Mô tả:
Frequency: tần số tác động của bộ, Hz.
Pulse width: độ rộng xung điều khiển, độ.
2.4.3. Mạch phụ (Subcircuit)
Các bước thao tác một mạch phụ như sau:
- New subcircuit: Thiết lập một mạch phụ mới.
- Load subcircuit: Tải xuống một mạch phụ đã có, mạch phụ này sẽ hiển thị trên màn hình như một khối.
- Edit subcircuit: Soạn thảo kích thước tên file của mạch phụ.
- Set size: Cài đặt độ lớn của mạch phụ.
- Place port: Đặt vị trí cổng kết nối giữa mạch chính với mạch phụ.
- Display port: Hiển thị cổng kết nối của mạch phụ.
- Edit default variable list: Soạn thảo danh sách các thông số mặc định trên mạch phụ.
- Edit image: Soạn thảo hình ảnh của mạch phụ.
- Display subcircuit name: Hiển thị tên của mạch phụ.
- Show subcircuit ports: Hiển thị tên cổng của mạch phụ trong mạch chính.
- Hide subcircuit ports: không cho hiển thị tên cổng của mạch phụ trong mạch chính.
- Subcircuit list: Danh sách tên file của mạch chính và mạch phụ.
- One page up: Quay trở lại mạch chính, khi đó mạch phụ sẽ được lưu tự động.
- Top page: Nhảy từ mạch phụ (mức thấp) lên mạch chính (mức cao) cho phép sử dụng dễ dàng khi có chiều mạch phụ.
2.4.3.1. Taọ mạch phụ trong mạch chính
Các bước tạo một mạch phụ có tên file “mach-phu.sch” trong mạch chính có địa chỉ “mach-chinh.sch” như sau:
- Tạo “mach-chinh.sch”.
- Trong “mach-chinh.sch” chọn menu subcircuit để chọn new subcircuit.
- Một khối vuông sẽ xuất hiện trên màn hình để tạo mạch phụ.
2.4.3.2. kết nối mạch phụ trong mạch chính
Khi mạch phụ đã được thiết lập cùng với các cổng kết nối của nó đã xác định, cần nối mạch phụ vào mạch chính theo các bước sau:
- Trong mạch chính các điểm nối của khối mạch phụ sẽ xuất hiện các với các vòng tròn rỗng.
- Chọn khối mạch phụ và chọn Show subcircuit ports trêb menu Subcircuit để hiển thị tên cổng được xác định ở phần trên.
- Dùng dây nối vào các điểm nối tương ứng.
2.5. Các bước tiến hành mô phỏng mạch điện tử công suất
Để tiến hành khảo sát một mạch điện t