วงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงแบบ SVPWM โดยใช้เทคนิคการควบคุมแรงดันในแกน DQ Frame ด้วยบอร์ดประมวลผลสัญญาณ

Abstract

ในวงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสเป็นไฟฟ้ากระแสตรงมีคุณลักษณะที่น่าสนใจหลากหลายมากมาย เช่น การรักษาความคงที่ของระดับแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงทางด้านออกฮาร์โมนิกส์น้อย และค่าตัวประกอบกำลังมีค่าสูง ซึ่งสามารถช่วยปรับปรุงคุณภาพไฟฟ้าได้ ฉะนั้นเนื่องจากประโยชน์ทั้งหลายเหล่านี้ จึงได้เกิดการค้นคว้าในงานวิจัยนี้ และเลือกวิธีการแปลงผันกำลังไฟฟ้าจากไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรงแบบ SVPWM วิทยานิพนธ์นี้นำเสนอการควบคุมความคงที่ของแรงดันขาออกที่ได้จากวงจรแปลงผันไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส ขนาด 300 โวลต์ เป็นไฟฟ้ากระแสตรงขนาด 500 โวลต์โดยใช้หลักการแปลงแรงดันแบบ Space Vector Pulse Width Modulation (SVPWM) การควบคุมจะใช้หลักการควบคุมแรงดันในแกน DQ Frame แบทันเวลา (Real time) ด้วยการเชื่อมต่อสัญญาณจากแบบจำลองตัวควบคุมในโปรแกรม MATLAB/Simulink ผ่านบอร์ดประมวลผลสัญญาณดิจิตอลรุ่น DSPACE 1104 ซึ่งทำให้การควบคุมความคงที่ของแรงดันขาออกมีความสะดวก รวดเร็ว อีกทั้งยังประหยัดค่าใช้จ่าย และมีประสิทธิภาพสูงกว่าวงจรเรียงกระแสแบบไดโอด ทั้งนี้วงจรแปลงผันกำลังไฟฟ้าที่ถูกสร้างขึ้นในงานวิจัยนี้จะมีขนาดและ พิกัดไม่เกิน 1 kW แรงดันด้านขาเข้าขณะทดสอบกำหนดให้เปลี่ยนแปลงได้ไม่เกินกว่า [plusmn]10% จากพิกัดคือ 300 โวลต์ ผลการทดสอบระบบในสภาวะที่แรงดันด้านขาเข้ามีการเปลี่ยนแปลงจาก 300 โวลต์ ลดลงเหลือ 270 โวลต์ แรงดันทางด้านออกรักษาระดับแรงดันได้ที่ 500 โวลต์ เมื่อโหลดเต็มพิกัด 1 กิโลวัตต์ และทดสอบระบบในสภาวะที่โหลดมีการเปลี่ยนแปลงแบบทันทันใดจาก 100 โอห์ม เพิ่มขึ้นเป็น 400 โอห์ม แรงดันทางด้านออกยังสามารถรักษาระดับแรงดันได้ที่ 500 โวลต์

The AC-DC Converter has a lot of interesting aspects. Such as a stabilization of DC output voltage, less harmonics in output voltage and its better power factor. These could help in supporting and improving the power system quality. Cause of these benefits therefore these thesis select the SVPWM AC-DC Converter. This thesis presents a stabilize control output voltage of space vector pulse width modulation (SVPWM) rectifier. Its ability is to stabilize an output voltage of 500 Vdc from three phase input voltage 300 V system using a decoupling feed-forward control method by DQ Frame technique is model in MATLAB/Simulink implementation into a real-time control system by Digital Signal Processing Board (DS1104) can be easily control and effectively more than diode rectifier. The rated design of AC-DC Converter is less than 1 kW and tested due to a variation of . [plusmn]10% of rated input voltage. The experimental result of SVPWM AC-DC Converter using d-qframe technique shows that it can control output voltage in a good response when the input voltage is varied from 300 V down to 270 V at a constant load at 1 kW. Another result the output voltage can be keep stable at 500 V when load changes from 100 [omega] increase to 400 [omega].