Bài giảng Hướng dẫn sử dụng phần mềm PSIM

Nội dung text: Bài giảng Hướng dẫn sử dụng phần mềm PSIM

1. PSIM: HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG
2. Nội dung chính ⚫ PSIM là gì ? ⚫ Cấu trúc mạch điện ⚫ Bắt đầu làm việc với PSIM ⚫ Các ví dụ thực hành
3. PSIM là gì? ⚫ PSIM là công cụ thiết kế, mô phỏng cho các mạch điều khiển và trong lĩnh vực điện tử công suất. ⚫ Hãng sản xuất : Powersim Inc. ( www.powersimtech.com ) ⚫ Cho phép mô phỏng nhanh chóng với giao diện người dùng thân thiện. ⚫ PSIM cần thiết cho mô phỏng mức, thiết kế mạch vòng điều khiển và nghiên cứu hệ thống điều khiển động cơ. ⚫ PSIM bao gồm ba phần cơ bản: chương trình thiết kế mạch (SIMCAD) , chương trình mô phỏng mạch (PSIM) , và chương trình hiển thị dạng sóng (SIMVIEW).
4. Cấu trúc mạch điện Mạch công suất Bộ điều khiển Cảm biến Mạch điều khiển
5. Cấu trúc mạch điện Power Control Switch Sensors Circuit Circuit Controllers ➢Switching ➢S-domain ➢On-Off ➢Current devices blocks controllers ➢Voltage ➢RLC branches ➢Z-domain ➢PWM ➢Torque ➢Transformers blocks controllers ➢Speed ➢Coupled ➢Logic ➢Alpha inductors components controllers ➢Non-linear components
6. Bắt đầu với PSIM ⚫ Vào PSIM: Vào c:\PSIM6_DEMO -> PSIM New circuit
7. Bắt đầu với PSIM ⚫ Create a new circuit Menu Toolbar Circuit window Element toolbar
8. Bắt đầu với PSIM Ví dụ 1 – 1st Order System 1 k 50V 50nF 45 k 
9. Ví dụ 1 – 1st Order System Chèn một nguồn áp DC từ thanh công cụ Element Toolbar.
10. Ví dụ 1 – 1st Order System Nguồn áp một chiều có thể tìm từ: Elements > Sources > Voltage > DC
11. Ví dụ 1 – 1st Order System Lấy thêm hai điện trở cho vào mạch. Để quay một linh kiện click chuột phải hoặc sử dụng biểu tượng Rotate the Selection.
12. Ví dụ 1– 1st Order System Lấy thêm một Tụ điện.
13. Ví dụ 1– 1st Order System Để nối các linh kiện với nhau sử dụng công cụ Wire. Click chuột trái trên sơ đồ mạch để nối dây.
14. Ví dụ 1– 1st Order System Chèn thành phần Đất(Ground).
15. Ví dụ 1– 1st Order System Đặt giá trị các tham số. Click kép vào phần tử để đặt thông số. Chỉ đóng cửa sổ khi đặt xong thông số mới.
16. Ví dụ 1– 1st Order System Đặt thông số mô phỏng: Chèn một khối Simulation Control .
17. Ví dụ 1– 1st Order System Đặt thông số mô phỏng: Time Step and Total Time.
18. Ví dụ 1– 1st Order System Chèn Đầu dò Điện áp(Voltage Probe) (node to ground ). Click kép vào Voltage probe để thay đổi tên thành Vo.
19. Ví dụ 1– 1st Order System Bắt đầu mô phỏng
20. Ví dụ 1– 1st Order System Lựa chọn biến Vo.
21. Ví dụ 1– 1st Order System Đặt màu nền.
22. Ví dụ 1– 1st Order System Sử dụng công cụ Zoom và ấn nút để lựa chọn vùng cần quan sát.
23. Ví dụ 1– 1st Order System Dạng File đầu ra : *.txt Measure tool. Điện áp đầu ra ổn định ở giá trị nào?
24. Ví dụ 2 : Bộ điều chỉnh điện áp 200mH 120Vrms, ~ 60Hz 20
25. Ví dụ 2 : Bộ điều chỉnh điện áp Tạo một mạch điện mới.
26. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chèn nguồn điện áp hình Sin.
27. Ví dụ 2 : Voltage Controller Lấy thêm hai Thyristors vào sơ đồ mạch.
28. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chèn thêm nhánh R-L .
29. Ví dụ 2 : Voltage Controller Nối dây các phần tử với nhau.
30. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chèn thêm Bộ điều khiển góc Alpha (Alpha Controller ) vào mạch điện.
31. Ví dụ 2 : Voltage Controller
32. Ví dụ 2 : Voltage Controller Click kép chuột vào khối và click vào mục Help để hiểu thêm về khối này.
33. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chèn thêm phần tử Cảm biến điện áp (Voltage Sensor ) vào mạch để đồng bộ hoá với tín hiệu điều khiển.
34. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chèn bộ So sánh để phát hiện điểm cắt qua 0 của điện áp (Lấy từ Elements > Control > Comparator hoặc từ Element toolbar)
35. Ví dụ 2 : Voltage Controller Nối đất cho mạch. Chèn thêm nguồn áp DC Voltage Source. Thay đổi tên thành Alpha và lựa chọn hiển thị nó.
36. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chèn nguồn điện áp bước nhảy (Step Voltage Source). Thay đổi tên thành Enable và lựa chọn hiển thị nó.
37. Ví dụ 2 : Voltage Controller Sử dụng Labels để tạo các đầu nối : Chèn một Label và đặt tên là G1.
38. Ví dụ 2 : Voltage Controller Nối Label với đầu ra của khối Alpha Controller. Chèn một Label khác, tên là G1 và kết nối với cổng Gate của Thyristor 1.
39. Ví dụ 2 : Voltage Controller Tạo Khối điều khiển góc alpha (Alpha Controller) cho Thyristor còn lại . Chèn một Voltage Sensor , một Comparator và một khối Alpha Controller .
40. Ví dụ 2 : Voltage Controller Sử dụng Labels cho tín hiệu Enable (E ), tín hiệu Alpha (A ) và tín hiệu Gate cho Thyristor 2 (G2 ).
41. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chèn một đầu đo điện áp vào Voltage Probe (Vi ), đầu đo điện áp ra Voltage Probe (Vo) và một đầu đo dòng ra Current Probe (Io).
42. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chèn khối Simulation Control . Đặt thời gian mô phỏng là 50 mili-seconds
43. Ví dụ 2 : Voltage Controller Đặt tất cả giá trị các thông số. Đặt góc Alpha là 30o.
44. Ví dụ 2 : Voltage Controller Chạy mô phỏng. Được đồ thị Vi và Vo.
45. Ví dụ 2 : Voltage Controller Tạo thêm một Screen mới và vẽ Io.
46. Ví dụ 2 : Voltage Controller Các công cụ khác : FFT và AVG.
47. Ví dụ 2 : Voltage Controller Các công cụ khác : FFT and AVG. Chạy mô phỏng mạch với góc Alpha là 60o và 90o.
48. Ví dụ 2 : Voltage Controller Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số công suất . (Example 5-2; Hart; pg 170) Chèn thêm một Watt Metter từ Elements > Other > Probes > Watt Metter Thay đổi Time Step, Total Time và Print Step
49. Ví dụ 2 : Voltage Controller Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số công suất . Chèn phần tử Cảm biến dòng điện(Current Sensor) và hai khối RMS từ : Elements > Control > Computational Blocks > RMS Thêm Voltage Probes để đo giá trị RMS
50. Ví dụ 2 : Voltage Controller Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số công suất (PF) . P P 147 PF = = =  0.45 S Vi,rms Ii,rms 120 2.71
51. Ví dụ 3 : Chỉnh lưu cầu 3 pha ko đối xứng 120Vrms, 60Hz 10mH ~ 100mH ~ 2 ~
52. Ví dụ 3 : Semiconverter Tạo một mạch điện mới. Chèn nguồn điện áp 3 pha (Three-Phase Voltage Source) .
53. Ví dụ 3 : Semiconverter Lấy ra tất cả các phần tử công suất và nối dây.
54. Ví dụ 3 : Semiconverter Chèn và nối dây với bộ điều khiển góc Alpha (Alpha Controllers).
55. Ví dụ 3 : Semiconverter Lấy các Nguồn điện cho góc điều khiển Alpha và tín hiệu Enable .
56. Ví dụ 3 : Semiconverter Kết nối các tín hiệu với cổng Gate , chèn khối điều khiển mô phỏng Simulation Control (50 ms) và đặt tất cả các thông số . Chèn thêm đầu đo điện áp vào Voltage Probe, đầu đo điện áp ra Voltage Probe, đo dòng vào Current Probe và đo dòng ra Current Probe.
57. Ví dụ 3 : Semiconverter Chạy mô phỏng mạch với góc Alpha là 30, 60 và 90 độ. Kiểm tra các kết quả .
58. Ví dụ 3 : Semiconverter Bài tập : Implement the additional measurements for this circuit: THD, load power, RMS current and power factor. Xem Vd. 5.9; Rashid; trang 156