Ứng dụng vi điều khiểntrong điên tử công suất

[tramhero]

Khi su dung phuong pha PID can chu y hien tuong windup.
Theo toi khi thiet ke thi cai nao co the lam bang phan cung thi lam.
Mach kich SCR co the lam bang phan cung.Vi xu ly chi nhan tin hieu,xu ly va xuat tin hieu DAC dieu khien :Mach dong bo, detect Zero, tao xung rang cua, so sanh, kich BAX hoac OPto.
Khi nao ranh toi se post len so do mach kich SCR.

[BinhAnh]

Mình nhớ ko nhâm thì thời gian trễ của MOC3020 <1uS. Bởi vậy, chỉ phụ thuộc vào SCR của bạn. Mặt khác chắc bạn cũng đã có giới hạn góc mở(dải làm việc) để đảm bảo đủ tính ổn định.
Về PID thì biểu thức đó ko có gì sai cả. Nhưng:
+Nếu đưa nguyên biểu thức đó mà ko biên đổi tý chút thì khi căn chỉnh PID(trong khi hệ hoạt động) sẽ gây ra điểm vọt.
+Nên bỏ qua D, bởi hệ của bạn quán tính lớn. Và tập trung chỉnh tốt Kp,Ki. Thậm chí với thời gian trễ lớn như vậy, thì việc tính toán biểu thức trên ko vấn đề lắm. Vì tính toan xong thì sự sai khác giữa 2 lần liên tiếp gần như ít khác biệt. Tuy nhiên nói gì thì nói, nếu lấy mẫu được nhiều mẫu hơn, lấy trung bình sẽ làm nhụt được nhiễu
Về hệ của bạn mình chưa hiểu nhiều nên cũng khó bàn luận sâu hơn được. Nếu bạn post lên schematic thì sẽ dễ nói hơn.

[CHIBANG]

TB: Sao biết tôi là TranV? Tại sao tôi không là TranV? Tôi là Amateur.

He he... bác cứ làm em chóng cả mặt.

[Amateur]

Cảm ơn BINHANH,

1. Trễ muốn nói ở đây là thế này: Thời gian giữa lúc ta ra lệnh phía input của MOC3020 cho đến khi phía output xuất hiện dòng điều khiển. Ví dụ ta có góc cắt rất nhỏ gần điểm "0", do trễ, lúc MOC3020 phát ra dòng (hay xung gì đó) thì lúc này dòng điện đã qua điểm "0", thành thử đáng lẽ mở rất ít thì ta lại mở gần hết.

2. Về PID. Tôi không phải cao thủ về điều khiển tự động, PID viết thông thường
Sau mỗi lần lấy mẫu:
Sai lệch trước đó <= Sai lệch
Sai lệch <=Giá trị đo được - Setpoint
Sai lệch hiện tại <= Sai lệch
Tổng Sai Lệch =Tổng Sai Lệch +Sai lệch
Output= Kp* Sai lệch + Ki* Tổng Sai Lệch + Kd* (Sai lệch hiện tại - Sai lệch trước đó)
Tôi nghĩ cần phải cày cuốc ở cái thuật toán này hơn nữa.

2. Quán tính của các tổ máy phát điện của tôi nằm trong khoảng 2 - 20 giây, vì vậy không nhất thiết phải tính từng chu kỳ dòng điện (mà thực ra do tốc độ của 89 cũng chưa đáp ứng được). Tuy vậy, kết quả điều khiển cũng tốt (không lắm). Thực ra, tôi đã đọc một chương trình của nước ngoài, họ tính thời gian giữa 2 lần lấy mẫu thay đổi tùy theo biến động của giá trị cần điều khiển. Tôi đang nghiên cứu thêm.

3. Khi điều khiển tổ máy nhỏ 1 pha, kết quả tốt. Nhưng khi điều khiển 3 pha thì chưa ưng ý (thời gian dao động quá độ còn lớn).

4. Về góc cắt, có thể tính góc cắt theo T cố định 50 Hz, tất nhiên là có sai số, nhưng chấp nhận được. Bổ sung: Nếu sai lệch lớn, tôi giới hạn lại để kết quả tính PID không tràn. Nếu kết quả tràn, tôi cũng giới hạn.

5. Về mạch (To CHIBANG) thì không có gì bí mật, nó cũng như hoặc gần như mọi người vẫn trình bày thôi, hiện chưa có ở đây để gởi lên. Khi nào có thể tôi sẽ gởi ngay, có người soi phần cứng quá tốt, mình yên tâm cày cuốc phần mềm.


Thân mến.

TB: Sao biết tôi là TranV? Tại sao tôi không là TranV? Tôi là Amateur.

[CHIBANG]

Xin chào bác TranV:
Nếu bác ko ngại vấn đề tế nhị thì có thể đưa schematic lên thì sẽ rất hấp dẫn. Em là chúa bắt bẻ về phần cứng đó...
Chào bác Thông:Bác có schematic ko nhỉ? theo e hiểu thì bác dùng kiểu biến SIN-->Vuông-->tam giác. Rồi dùng DAC cắt...

[thong_camau]

Chào các bạn, xem các bạn thảo luận rất sôi nổi, tôi đây rất hứng vì mình cũng đã nghiên cứu vấn đề này rồi. Nhân đây tôi xin đưa lên một cách điều khiển scr bằng 89c51 để các bạn xem có gì xin chỉ giáo !
- Dùng mạch biến đổi điện áp SIN -> VUÔNG
- Sử dụng INT0 và INT1
- Điện áp vuông được biến đổi sao cho cứ nữa chu kỳ thì tạo ra 1 ngắt cạnh cho 89c(có nghĩa là đầu Bán kỳ dương ngắt INT0 được tác động, đầu Bán kỳ âm ngắt INT1 được tác động).
+ Trong chương trình phục vụ ngắt 89c làm các công việc sau:
- Biến đổi ADC điện áp đầu ra
- So sánh kết quả ADC với điện áp chuẩn
- Nếu kết quả = nhau thì giử nguyên góc kích scr trước đó
< thì giảm góc kích, ngược lại thì tăng góc kích => điện áp đầu ra luôn được ổn định

Trên đây là nguyên lí cơ bản

[BinhAnh]

Tôi đã dùng 89C5x để điều khiển SCR. Có một số vấn đề:
1. Để điều khiển chính xác, góc cắt phải chia mịn -> PID 8 bit quá thô, 16 bit thì tính lâu quá trời. Hệ thống có quán tính lớn thì có thể chấp nhận được. Trong khi VXL chưa tính xong PID thì cứ tạm dùng các giá trị cũ để cắt pha. Khi nào tính xong thì update lại góc cắt mới. Một vấn đề cần các cao thủ về điều khiển góp ý là: Theo sách, tần số lấy mẫu (và do đó tính toán PID) có ảnh hưởng tới ổn định của hệ rời rạc. Tôi đã thực nghiệm, lấy mẫu liên tục quá (tần số cao) cũng không tốt, đánh võng quá trời luôn. Lười tính toán, nên thường dò tay bằng cách bố trí đầu vào lựa chọn thời tần số này. Cách này có sự lãng phí: đáng lẽ tính toán khoảng thay đổi a-> b, phải làm luôn từ giá trị 0 -> b, khoảng 0 -> a chẳng dùng đến.

2. Nếu dùng Timer để điều khiển thì với tần số 12 Mhz, cũng chỉ chia chu kỳ dòng điện (50 Hz) lớn nhất là 20000. Nếu chia càng mịn thì thời gian dành cho timer chiếm càng nhiều thời gian của chương trình khác. 3 pha càng rắc rối. Vì vậy, VXL chỉ đo và tính trị số điều khiển, sau đó xuất giá trị ra một bộ đệm, việc điều khiển mỗi pha do một mạch con chịu trách nhiệm, trị số lấy từ bộ đệm trên. Kết quả rất tốt.

3. Ứng dụng của tôi liên quan đến điều khiển máy phát điện, nên có một vấn đề cần chú ý là: tần số của dòng điện cũng dao động, không phải cố định 50 Hz như là điều khiển nhiệt. Khi ta đo và tính trị số điều khiển, trị số này là góc cắt theo tần số đo được trước đó (quá khứ) sẽ được dùng điều khiển trong thời gian sau đó (tương lai). Lúc này tần số dòng điện có thể đã biến đổi khác lúc đo lường (do biến động tải và do chính kết quả của sự điều khiển). Trị số này được tính từ điểm "0", có khi vượt quá chu kỳ dòng điện (do biến động). Như vậy có thể xảy ra trường hợp đáng lẽ góc mở rất nhỏ, do điểm điều khiển đóng mở vượt qua điểm "0" lần thứ hai, nên lại mở hầu như gần hết bán kỳ dòng điện sau đó -> Trái ngược hoàn toàn ý muốn. Một trường hợp khác là do trễ của mạch công suất, nên thời điểm mở của SCR đáng lẽ rất nhỏ thì lại có thể mở hết ở nửa chu kỳ sau. Khắc phục: 1. Khi có điểm "0" thì reset lại giá trị đếm lùi của bộ điều khiển góc ; 2. Tạo ra một vung cấm mở (forbidden triger zone - FTZ)xung quanh điểm "0"; 3. Bằng phần mềm, nếu trị số gần điểm "0" thì thay đổi (VD: Nếu góc gần 180 độ thì cho bằng 178 độ, góc gần bằng 0 thì bỏ luôn), vì xung quanh điểm "0". công suất qua SCR không đáng kể.
4. Tôi thường dùng biến áp xung. Bạn nào dùng opto có thể cho biết con MOC3020 kể trên có độ trễ bao nhiêu không?

Hảo hảo... phải chăng bác TranV đây ko nhỉ? Tui cố gắng sẽ góp ý tý chút với bác trong vốn kiến thức ít ỏi của mình.
4-MOC3020 thì rất tốt, độ trễ ko đáng kể, trên tài biến áp xung là cái chắc. Tuy nhiên dòng điều khiển của MOC ko lớn bàng biến áp xung. Nhưng tùy theo bài toán và con công suất của bạn. Hơn nữa bạn ko nên phân vân ở phần trễ, bởi nó trễ kiểu hệ thống. Nên PID sẽ bù cho bạn bởi thành phần I theo thời gian. Vô tư đi.
3-Do f thay đổi, nên hệ của bạn sẽ khá phức tạp. Nhất là khâu tính toán góc mở. Bởi chu kỳ T cứ thay đổi liên tục. Nếu T cố đinh bạn sẽ dùng bảng tra giữa góc cắt và % công suất. Dùng bảng tra bởi nó ko tuyến tính. Nhưng khi T thay đổi thì cái bảng này cũng thay đổi. Bạn dùng giải pháp nào? phải chăng nhân thêm hệ số vào bảng tra này? Cũng lý do trên, hệ của bạn biến dổi nhanh, bởi vậy cần tính toán PID fast. Sau mỗi chu kỳ tính toán lại luôn, Chứ vài chục chu kỳ tính toán xong thì nó sẽ ko mịn. Nhưng năng lực 89 có hạn, bạn nên dùng 89S(có WD mềm đó) để có thể dung thach anh 24Mhz(con này mắc là 32Mhz?) để cải thiện tình hình căng thẳng đó.
2-Cái khó của bạn là giải thuật hợp lý, nếu khi đa OK, bạn nên chuyển sang 1 con VDK khác bởi lẽ:
+89C51 chạy ko thực sự ổn định, ko có WD
+Hạn chế tốc độ, độ phân giải timer
+Phải dùng tới 3 con-- , đương nhiên sẽ giảm độ tin cậy.
Chuyển sang 1 con dsPIC chẳng hạn. Hàng sample rất nhiều. Đảm bảo rẻ hơn tưởng tượng, lại còn xịn.. he he... .

[Amateur]

Tôi đã dùng 89C5x để điều khiển SCR. Có một số vấn đề:
1. Để điều khiển chính xác, góc cắt phải chia mịn -> PID 8 bit quá thô, 16 bit thì tính lâu quá trời. Hệ thống có quán tính lớn thì có thể chấp nhận được. Trong khi VXL chưa tính xong PID thì cứ tạm dùng các giá trị cũ để cắt pha. Khi nào tính xong thì update lại góc cắt mới. Một vấn đề cần các cao thủ về điều khiển góp ý là: Theo sách, tần số lấy mẫu (và do đó tính toán PID) có ảnh hưởng tới ổn định của hệ rời rạc. Tôi đã thực nghiệm, lấy mẫu liên tục quá (tần số cao) cũng không tốt, đánh võng quá trời luôn. Lười tính toán, nên thường dò tay bằng cách bố trí đầu vào lựa chọn thời tần số này. Cách này có sự lãng phí: đáng lẽ tính toán khoảng thay đổi a-> b, phải làm luôn từ giá trị 0 -> b, khoảng 0 -> a chẳng dùng đến.

2. Nếu dùng Timer để điều khiển thì với tần số 12 Mhz, cũng chỉ chia chu kỳ dòng điện (50 Hz) lớn nhất là 20000. Nếu chia càng mịn thì thời gian dành cho timer chiếm càng nhiều thời gian của chương trình khác. 3 pha càng rắc rối. Vì vậy, VXL chỉ đo và tính trị số điều khiển, sau đó xuất giá trị ra một bộ đệm, việc điều khiển mỗi pha do một mạch con chịu trách nhiệm, trị số lấy từ bộ đệm trên. Kết quả rất tốt.

3. Ứng dụng của tôi liên quan đến điều khiển máy phát điện, nên có một vấn đề cần chú ý là: tần số của dòng điện cũng dao động, không phải cố định 50 Hz như là điều khiển nhiệt. Khi ta đo và tính trị số điều khiển, trị số này là góc cắt theo tần số đo được trước đó (quá khứ) sẽ được dùng điều khiển trong thời gian sau đó (tương lai). Lúc này tần số dòng điện có thể đã biến đổi khác lúc đo lường (do biến động tải và do chính kết quả của sự điều khiển). Trị số này được tính từ điểm "0", có khi vượt quá chu kỳ dòng điện (do biến động). Như vậy có thể xảy ra trường hợp đáng lẽ góc mở rất nhỏ, do điểm điều khiển đóng mở vượt qua điểm "0" lần thứ hai, nên lại mở hầu như gần hết bán kỳ dòng điện sau đó -> Trái ngược hoàn toàn ý muốn. Một trường hợp khác là do trễ của mạch công suất, nên thời điểm mở của SCR đáng lẽ rất nhỏ thì lại có thể mở hết ở nửa chu kỳ sau. Khắc phục: 1. Khi có điểm "0" thì reset lại giá trị đếm lùi của bộ điều khiển góc ; 2. Tạo ra một vung cấm mở (forbidden triger zone - FTZ)xung quanh điểm "0"; 3. Bằng phần mềm, nếu trị số gần điểm "0" thì thay đổi (VD: Nếu góc gần 180 độ thì cho bằng 178 độ, góc gần bằng 0 thì bỏ luôn), vì xung quanh điểm "0". công suất qua SCR không đáng kể.
4. Tôi thường dùng biến áp xung. Bạn nào dùng opto có thể cho biết con MOC3020 kể trên có độ trễ bao nhiêu không?

[tramhero]

So do mach kich SCR dung bien ap xung rat don gian. De khi nao ranh toi post len cho.Ngoai ra cung co the su dung IC chuyen dung TCA785, hoi dat 135k

[BinhAnh]

Ồ, sao cái hình tui post biến đâu mất rồi???

Bạn đăng nhập thì mới thấy được hình ảnh của file post kèm.

[PPIICC]

Ồ, sao cái hình tui post biến đâu mất rồi???

[PPIICC]

Các mạch sử dụng trong công nghiệp thì đâu có mạch nào mà khi kích sai góc pha dẫn tới tiêu gì đó đâu!
SCR có khả năng tự cắt khi áp khóa âm, dòng âm với lại muốn cắt nó thì cắt cưỡng bức do đó đâu ai dùng nó để cắt. Người ta dùng IGBT, MOSFET,...
Các mạch mà khi kích sai là phải trả giá là các mạch như nghịch lưu, biến tần, chopper...nhưng các mạch này không ai dám dùng SCR cả.
Tất cả các mạch đều phải cách ly điện giữa mạch điều khiển và mạch công suất.
Các mạch như: chỉnh lưu, bộ biến đổi điện áp xoay chiều...có thể kích sai mà không sợ trùng dẫn!
Chào các bạn.

Có vẻ như bác rất hàn lâm, bác giải thích cho em hiểu cái sơ đồ Chí Bằng có post ở trên, thôi, tui post lại ngay ở đây:Rs,Cs, r1,r2,c1... cả định tính lẫn định lượng :shock:

[PPIICC]

Các mạch sử dụng trong công nghiệp thì đâu có mạch nào mà khi kích sai góc pha dẫn tới tiêu gì đó đâu!
SCR có khả năng tự cắt khi áp khóa âm, dòng âm với lại muốn cắt nó thì cắt cưỡng bức do đó đâu ai dùng nó để cắt. Người ta dùng IGBT, MOSFET,...
Các mạch mà khi kích sai là phải trả giá là các mạch như nghịch lưu, biến tần, chopper...nhưng các mạch này không ai dám dùng SCR cả.
Tất cả các mạch đều phải cách ly điện giữa mạch điều khiển và mạch công suất.
Các mạch như: chỉnh lưu, bộ biến đổi điện áp xoay chiều...có thể kích sai mà không sợ trùng dẫn!
Chào các bạn.

Chào người thế kỷ 22
Bác này nói sách vở quá hé, ko hiểu đã làm thực tế chưa vậy?
Ở đây đang bàn về đk góc pha cho triac bác ạ, tin hiệu cần đk là xoay chiều 1 hay 3 pha.
Đúng là đk sai pha thì ko cháy mạch , nhưng lại cháy cái khác tai hại hơn.. he he... Trước khi ứng dụng cái mạch mình vào, việc đầu tiên là phải xem thiết bị của mình có làm thiệt hại cho thiết bị người ta ko đã, sau mới tính đến thiết bị của mình.

[PIC]

Các mạch sử dụng trong công nghiệp thì đâu có mạch nào mà khi kích sai góc pha dẫn tới tiêu gì đó đâu!
SCR có khả năng tự cắt khi áp khóa âm, dòng âm với lại muốn cắt nó thì cắt cưỡng bức do đó đâu ai dùng nó để cắt. Người ta dùng IGBT, MOSFET,...
Các mạch mà khi kích sai là phải trả giá là các mạch như nghịch lưu, biến tần, chopper...nhưng các mạch này không ai dám dùng SCR cả.
Tất cả các mạch đều phải cách ly điện giữa mạch điều khiển và mạch công suất.
Các mạch như: chỉnh lưu, bộ biến đổi điện áp xoay chiều...có thể kích sai mà không sợ trùng dẫn!
Chào các bạn.

[PPIICC]

Tại hạ lấy làm xâu hổ bởi bồ câu đưa thư của tại hạ bị virut nên ko thể mail đến được cho đại hiệp blackmoon. Nghe danh tánh có vẻ các hạ là người Ngoại Bang, nay sang Trung Nguyên chắc có nhiệm vụ bí bí mật
Tui sẽ hầu chuyện với các hạ trên diễn đàn này cho tới khi xóa hết virut trong cái máy tính của tui.

Nói đến đâu roi nhỉ?