Psim-huong Dan Su Dung(Tieng Viet)

PSIM: PSIM: HƯỚNG DẪN SỬ HƯỚNG DẪN SỬ

DỤNGDỤNG

Nội dung chínhNội dung chính

PSIM PSIM là gì ?là gì ?

Cấu trúc mạch điệnCấu trúc mạch điện

Bắt đầu làm việc vớiBắt đầu làm việc với PSIMPSIM Các ví dụ thực hànhCác ví dụ thực hành

PSIM là gì?PSIM là gì? PSIM là công cụ thiết kế, mô phỏng cho các PSIM là công cụ thiết kế, mô phỏng cho các

mạch điều khiển và trong lĩnh vực điện tử công mạch điều khiển và trong lĩnh vực điện tử công suất.suất.

Hãng sản xuấtHãng sản xuất : : Powersim Inc. Powersim Inc.

( ( www.powersimtech.com ))

Cho phép mô phỏng nhanh chóng với giao diện Cho phép mô phỏng nhanh chóng với giao diện người dùng thân thiện.người dùng thân thiện.

PSIM cần thiết cho mô phỏng mức, thiết kế PSIM cần thiết cho mô phỏng mức, thiết kế mạch vòng điều khiển và nghiên cứu hệ thống mạch vòng điều khiển và nghiên cứu hệ thống điều khiển động cơ. điều khiển động cơ.

PSIM bao gồm ba phần cơ bản: chương trình PSIM bao gồm ba phần cơ bản: chương trình thiết kế mạch (thiết kế mạch (SIMCADSIMCAD) , chương trình mô ) , chương trình mô phỏng mạch (phỏng mạch (PSIMPSIM) , và chương trình hiển thị ) , và chương trình hiển thị dạng sóng (dạng sóng (SIMVIEWSIMVIEW).).

Cấu trúc mạch điệnCấu trúc mạch điện

Bộ điều khiểnBộ điều khiển CảmCảm biếnbiến

Mạch điều khiểnMạch điều khiển

Mạch công suấtMạch công suất

Cấu trúc mạch điệnCấu trúc mạch điện

SwitchSwitchControllersControllers

PowerPowerCircuitCircuit

ControlControlCircuitCircuit SensorsSensors

On-OffOn-Off

controllerscontrollers

PWMPWM

controllerscontrollers

AlphaAlpha

controllerscontrollers

SwitchingSwitching devicesdevices

RLC branchesRLC branches

TransformersTransformers

CoupledCoupled inductorsinductors

S-domainS-domain

blocksblocks

Z-domainZ-domain

blocksblocks

LogicLogic

componentscomponents

Non-linearNon-linear

componentscomponents

CurrentCurrent

VoltageVoltage

TorqueTorque

Speed Speed

Bắt đầu với PSIMBắt đầu với PSIM

VVàoào PSIM: V PSIM: Vàoào c:\PSIM6_DEMO c:\PSIM6_DEMO -> -> PSIMPSIM

NewNewcircuitcircuit

Bắt đầu với PSIMBắt đầu với PSIM

Create a new circuitCreate a new circuit

MenuMenu

ToolbaToolbarr

Circuit Circuit windowwindow

Element Element toolbartoolbar

Bắt đầu với PSIMBắt đầu với PSIMVí dụ 1 – 1st Order SystemVí dụ 1 – 1st Order System

50V

1 k1 k

50nF50nF 45 k 45 k

Ví dụ 1 – 1st Order Ví dụ 1 – 1st Order SystemSystem

Chèn một nguồn áp DC từ Chèn một nguồn áp DC từ thanh công cụ Element thanh công cụ Element

Toolbar.Toolbar.

Nguồn áp một chiều có Nguồn áp một chiều có thể tìm từ: thể tìm từ: ElementsElements > > SourcesSources > > VoltageVoltage > > DCDC

Ví dụ 1 – 1st Order Ví dụ 1 – 1st Order SystemSystem

Ví dụ 1 – 1st Order SystemVí dụ 1 – 1st Order System

Lấy thêm hai điện trở Lấy thêm hai điện trở cho vào mạch.cho vào mạch. Để quay một Để quay một

linh kiện click linh kiện click chuột phải…chuột phải…

… … hoặc sử dụng hoặc sử dụng biểu tượng biểu tượng Rotate the Rotate the SelectionSelection..

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Lấy thêm một Lấy thêm một Tụ điệnTụ điện..

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Để nối các linh kiện với Để nối các linh kiện với nhau sử dụng công cụ nhau sử dụng công cụ WireWire..

Click chuột Click chuột trái trên sơ trái trên sơ đồ mạch để đồ mạch để nối dây.nối dây.

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Chèn thành phần Chèn thành phần Đất(Ground)Đất(Ground)..

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Click kép vào phần tử để đặt thông số.Click kép vào phần tử để đặt thông số.

Đặt giá trị các tham số.Đặt giá trị các tham số.

Chỉ đóng cửa sổ khi đặt xong thông số mới.Chỉ đóng cửa sổ khi đặt xong thông số mới.

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Đặt thông số mô phỏng: Chèn một Đặt thông số mô phỏng: Chèn một khối khối Simulation ControlSimulation Control . .

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Đặt thông số mô phỏng: Đặt thông số mô phỏng: Time StepTime Step and and Total TimeTotal Time..

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Chèn Chèn Đầu dò Điện áp(Voltage Probe) Đầu dò Điện áp(Voltage Probe) ((node to ground node to ground ).).

Click kép vàoClick kép vào Voltage probeVoltage probe để thay đổi tên để thay đổi tên

thànhthành VoVo. .

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Bắt đầu mô phỏngBắt đầu mô phỏng

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Lựa chọn biến Lựa chọn biến VoVo..

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Đặt màu nền.Đặt màu nền.

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order System

Sử dụng công cụ Sử dụng công cụ Zoom Zoom và ấn nút để và ấn nút để lựa chọn vùng cần quan sát.lựa chọn vùng cần quan sát.

Ví dụ 1– 1st Order SystemVí dụ 1– 1st Order SystemDạng File đầu ra : Dạng File đầu ra :

*.txt*.txt

Điện áp đầu ra ổn định ở giá trị nàoĐiện áp đầu ra ổn định ở giá trị nào??

MeasureMeasure tool. tool.

Ví dụ 2 : Bộ điều chỉnh điện ápVí dụ 2 : Bộ điều chỉnh điện áp

~~120Vrms,

60Hz20

200mH

TTạo một mạch điện mớiạo một mạch điện mới..

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Bộ điều chỉnh điện áp: Bộ điều chỉnh điện áp

ChChèn nguồn điện áp hình èn nguồn điện áp hình SinSin..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

LấyLấy thêm hai thêm hai Thyristors Thyristors vvào sơ đồ mạchào sơ đồ mạch..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

ChChèn thêm nhánh èn thêm nhánh R-L R-L ..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

NNối dây các phần tử với nhauối dây các phần tử với nhau..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

ChChèn thêm Bộ điều khiển góc Alpha (èn thêm Bộ điều khiển góc Alpha (Alpha Alpha Controller ) Controller ) vvào mạch điệnào mạch điện..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Click kép chuột vào khối và click vào mụcClick kép chuột vào khối và click vào mục Help Help để hiểu thêm về khối nàyđể hiểu thêm về khối này..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

ChChèn thêm phần tử Cảm biến điện áp (èn thêm phần tử Cảm biến điện áp (Voltage Sensor ) Voltage Sensor ) vvào mạch để đồng bộ hoá với tín hiệu điều khiểnào mạch để đồng bộ hoá với tín hiệu điều khiển..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

ChChèn bộ So sánh để phát hiện điểm cắt qua 0 của điện áp èn bộ So sánh để phát hiện điểm cắt qua 0 của điện áp (L(Lấy từấy từ ElementsElements > > ControlControl > > ComparatorComparator ho hoặc từ ặc từ Element Element

toolbar)toolbar)

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Nối đất cho mạch. Chèn thêm nguồn áp Nối đất cho mạch. Chèn thêm nguồn áp DC Voltage DC Voltage Source. Source. Thay đổi tên thànhThay đổi tên thành AlphaAlpha vvà lựa chọn hiển à lựa chọn hiển

thị nóthị nó..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

ChChèn nguồn điện áp bước nhảy (èn nguồn điện áp bước nhảy (Step Voltage Source). Step Voltage Source). Thay Thay đổi tên thành đổi tên thành EnableEnable v và lựa chọn hiển thị nóà lựa chọn hiển thị nó..

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

SSử dụng ử dụng Labels Labels để tạo các đầu nốiđể tạo các đầu nối : Ch: Chèn mộtèn một LabelLabel v và đặt tên là à đặt tên là G1.G1.

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

NốiNối Label Label với đầu ra của khối với đầu ra của khối Alpha Alpha Controller. Controller. Chèn một Chèn một Label Label kháckhác, , tên là tên là G1 G1

và kết nối với cổng Gate của và kết nối với cổng Gate của ThyristorThyristor 1. 1.

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Tạo Tạo Khối điều khiển góc alpha (Alpha Controller)Khối điều khiển góc alpha (Alpha Controller) cho cho Thyristor Thyristor còn lại .còn lại .

Chèn một Chèn một Voltage Sensor , Voltage Sensor , một một Comparator Comparator và một khối và một khối Alpha Controller Alpha Controller . .

Ví dụ 2 Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

SSử dụngử dụng LabelsLabels cho t cho tín hiệu ín hiệu EnableEnable ( (E E ), t), tín ín hiệu hiệu AlphaAlpha ( (A A ) v) và tín hiệuà tín hiệu GateGate cho cho ThyristorThyristor

2 (2 (G2 G2 ).).

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

ChChèn một đầu đo điện áp vàoèn một đầu đo điện áp vào Voltage Probe Voltage Probe ((Vi Vi ),), đầu đo đầu đo điện áp rađiện áp ra Voltage ProbeVoltage Probe ( (VoVo) v) và một đầu đo dòng raà một đầu đo dòng ra

Current Probe Current Probe ((IoIo).).

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

ChChèn khối èn khối Simulation ControlSimulation Control . . Đặt thời gian Đặt thời gian mô phỏng là mô phỏng là 50 mili-seconds50 mili-seconds

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Đặt tất cả giá trị các thông sốĐặt tất cả giá trị các thông số. . Đặt góc Đặt góc Alpha Alpha làlà 3030oo..

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

ChChạy mô phỏngạy mô phỏng. . Được đồ thịĐược đồ thị ViVi v vàà VoVo..

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Tạo thêm một Tạo thêm một Screen Screen mới mới vvà vẽà vẽ IoIo. .

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Các công cụ khác Các công cụ khác : : FFTFFT v vàà AVGAVG..

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Các công cụ khác Các công cụ khác : : FFTFFT and and AVGAVG..

ChChạy mô phỏng mạch với góc ạy mô phỏng mạch với góc AlphaAlpha l làà 60 60oo v vàà 9090oo..

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số công suất . (Example 5-2; Hart; pg 170)hệ số công suất . (Example 5-2; Hart; pg 170)

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Chèn thêm một Chèn thêm một Watt Metter Watt Metter từ từ Elements Elements > > Other Other > > Probes Probes > > Watt Watt MetterMetter

Thay đổi Thay đổi Time Step, Time Step, Total Time Total Time và và Print StepPrint Step

Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số công suất .hệ số công suất .

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

Chèn phần tử Cảm Chèn phần tử Cảm biến dòng biến dòng điệnđiện(Current (Current SensorSensor) và hai khối ) và hai khối RMS từ : RMS từ : Elements Elements > > Control Control > > Computational Computational Blocks Blocks > > RMSRMS

Thêm Thêm Voltage Voltage ProbesProbes để đo giá trị để đo giá trị RMS RMS

Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và Cộng thêm các thiết bị đo : công suất tải, dòng RMS và hệ số công suất (PF) .hệ số công suất (PF) .

Ví dụ 2Ví dụ 2 : Voltage Controller: Voltage Controller

45.071.2120

147

IV

P

S

PPF

rms,irms,i

Ví dụ 3 : Chỉnh lưu cầu 3 Ví dụ 3 : Chỉnh lưu cầu 3 pha ko đối xứngpha ko đối xứng

~~

~~

~~

120Vrms,

60Hz

10mH

2

100mH

Ví dụ 3Ví dụ 3 : : SemiconverterSemiconverterTạo một mạch điện mớiTạo một mạch điện mới. . Chèn nguồn điện áp 3 Chèn nguồn điện áp 3

phapha ( (Three-Phase Voltage Source) Three-Phase Voltage Source) ..

Ví dụ 3Ví dụ 3 : : SemiconverterSemiconverterLLấy ra tất cả các phần tử công suất và nối dây.ấy ra tất cả các phần tử công suất và nối dây.

Ví dụ 3Ví dụ 3 : : SemiconverterSemiconverterChChèn và nối dây với bộ điều khiển gócèn và nối dây với bộ điều khiển góc Alpha Alpha

(Alpha Controllers)(Alpha Controllers)..

Ví dụ 3Ví dụ 3 : : SemiconverterSemiconverterLLấy các ấy các Nguồn điện Nguồn điện cho góc điều khiển cho góc điều khiển AlphaAlpha v và à

tín hiệu tín hiệu Enable .Enable .

Ví dụ 3Ví dụ 3 : : SemiconverterSemiconverter Kết nối các tín hiệu với cổngKết nối các tín hiệu với cổng Gate Gate , chèn khối , chèn khối

điều khiển mô phỏngđiều khiển mô phỏng Simulation ControlSimulation Control (50 (50 ms) và đặt tất cả các thông số .ms) và đặt tất cả các thông số .

Chèn thêm đầu Chèn thêm đầu đo điện áp vào đo điện áp vào Voltage ProbeVoltage Probe, , đầu đo điện áp đầu đo điện áp ra ra Voltage Voltage ProbeProbe, đo dòng , đo dòng vào vào Current Current ProbeProbe và đo và đo dòng ra dòng ra Current ProbeCurrent Probe..

Ví dụ 3Ví dụ 3 : : SemiconverterSemiconverterChChạy mô phỏng mạch với góc ạy mô phỏng mạch với góc AlphaAlpha l làà 30, 60 v 30, 60 và à 90 90 độđộ. Ki. Kiểm tra các kết quả ểm tra các kết quả ..

Ví dụ 3Ví dụ 3 : : SemiconverterSemiconverter

Implement the additional measurements for Implement the additional measurements for this circuit: THD, load power, RMS current this circuit: THD, load power, RMS current and power factor.and power factor.

BBài tập ài tập ::

Xem Vd. 5.9; Rashid; trang 156Xem Vd. 5.9; Rashid; trang 156