Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH HẢI LĨNH NGHIÊN CỨU KẾT CẤU ĐỘNG CƠ TỪ TRỞ ĐỂ CẢI THIỆN ĐẶC TÍNH MƠMEN LUẬN ÁN TIẾN SĨ KĨ THUẬT ĐIỆN Hà Nội – 2022 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI ĐINH HẢI LĨNH NGHIÊN CỨU KẾT CẤU ĐỘNG CƠ TỪ TRỞ ĐỂ CẢI THIỆN ĐẶC TÍNH MÔMEN Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 9520201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KĨ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thế Cơng PGS.TS Phạm Văn Bình Hà Nội - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Tất ấn phẩm công bố chung với cán hướng dẫn khoa học đồng nghiệp đồng ý tác giả trước đưa vào luận án Các kết trình bày Luận án trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày … tháng … năm 20… Người cam đoan Đinh Hải Lĩnh TẬP THỂ HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS Nguyễn Thế Cơng PGS.TS Phạm Văn Bình i LỜI CẢM ƠN Trong trình nghiên cứu đề tài, tác giả gặp nhiều khó khăn Một mặt trình độ cịn hạn chế, mặt khó khăn thiết bị thực nghiệm, song tác giả cố gắng giúp đỡ tận tình thầy giáo hướng dẫn, giúp đỡ thầy cô Bộ môn Thiết bị điện- điện tử, Trường Đại học Bách khoa Hà Nội, giúp đỡ tận tình bạn bè, đồng nghiệp, luận án đến hoàn thành Để hoàn thành luận án này, tác giả vô biết ơn bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến hai thầy giáo hướng dẫn khoa học trực tiếp TS Nguyễn Thế Công PGS Phạm Văn Bình ln dành nhiều cơng sức, thời gian quan tâm, động viên tận tình hướng dẫn nghiên cứu sinh suốt trình thực luận án Tác giả xin chân thành cảm ơn TS Bùi Minh Định hỗ trợ đóng góp ý kiến quý báu để nghiên cứu sinh hoàn thiện luận án Tác giả chân thành cảm ơn thầy, cô giáo Bộ môn Thiết bị Điện - Điện tử, Viện Điện phòng Đào tạo - Trường Đại học Bách khoa Hà Nội tạo điều kiện thuận lợi thời gian sở vật chất trình nghiên cứu sinh thực luận án Tác giả xin gửi lời cảm ơn tới Anh/Chị/Em đồng nghiệp, bạn bè động viên, giúp đỡ mặt góp phần vào thành cơng luận án Sau cùng, tác giả dành lời cảm ơn tới gia đình: bố mẹ, chồng động viên, hỗ trợ vật chất tinh thần lúc khó khăn, mệt mỏi để tác giả n tâm q trình nghiên cứu, góp phần không nhỏ vào thành công luận án Tác giả luận án Đinh Hải Lĩnh ii MỤC LỤC MỤC LỤC III DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT VI DANH MỤC HÌNH VẼ I DANH MỤC BẢNG BIỂU VIII MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Mục đích luận án Ý nghĩa khoa học thực tiễn luận án Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Các kết (mới) dự kiến đạt đề tài Kết cấu luận án CHƯƠNG TỔNG QUAN 1.1 Lịch sử phát triển SRM 1.2 Ưu điểm 1.3 Nhược điểm 1.4 Ứng dụng SRM 1.5 Các nghiên cứu nước giới SRM 1.5.1 Các nghiên cứu nước 1.5.2 Các nghiên cứu giới 1.6 Một số nhận xét đề xuất nghiên cứu SRM 15 1.7 Kết luận chương 15 iii CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ MÔ HÌNH TỐN SRM 17 2.1 Kết cấu SRM 17 2.2 Đặc điểm điều khiển SRM 18 2.3 Nguyên lý hoạt động SRM 21 2.4 Lựa chọn số cực stator rotor 24 2.5 Giới hạn góc cực stator rotor 25 2.6 Mômen SRM 29 2.6.1 Nguyên lý phát sinh mômen 29 2.6.2 Đặc tính mơmen – tốc độ SRM 36 2.7 Mơmen trung bình nhấp nhơ mơmen 37 2.8 Mơ hình tốn SRM 39 2.9 Xây dựng mơ hình SRM Matlab Simulink 42 2.10 Kết luận chương 47 CHƯƠNG MƠMEN TRUNG BÌNH VÀ NHẤP NHƠ MƠMEN TRONG SRM 48 3.1 Phân tích tính tốn điện cảm 48 3.1.1 Quan hệ điện cảm vị trí rotor 48 3.1.2 Tính tốn điện cảm cực đại Lmax điện cảm cực tiểu Lmin 49 3.1.3 Phân tích đặc tính điện cảm theo vị trí góc quay rotor 71 3.2 Ảnh hưởng góc cực rotor đến nhấp nhơ mơmen 73 3.3 Ảnh hưởng tỉ lệ góc cực/ bước cực stator tỉ lệ góc cực rotor/ bước cực rotor đến mơmen trung bình 75 3.3.1 Xét với SRM 6/4 76 3.3.2 Xét với SRM 12/8 79 3.4 Ảnh hưởng góc mở dịng điện đến đặc tính mơmen 82 iv 3.5 Kết luận chương 88 CHƯƠNG MÔ PHỎNG VÀ THỰC NGHIỆM 90 4.1 Mơ phỏng, phân tích sóng hài mơmen theo thay đổi góc cực rotor với SRM 6/4 90 4.2 Mơ phỏng, phân tích sóng hài mơmen theo thay đổi góc cực rotor với SRM 12/8 95 4.3 Thực nghiệm 104 4.3.1 Thực nghiệm 1: Đo tốc độ mômen theo thời gian SRM 12/8 108 4.3.2 Thực nghiệm 2: Đo mômen - tốc độ SRM 12/8 109 4.4 Kết luận chương 110 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO .112 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA LUẬN ÁN 119 PHỤ LỤC THƠNG SỐ KÍCH THƯỚC SRM 6/4 VÀ SRM 12/8 120 PHỤ LỤC CHƯƠNG TRÌNH MƠ PHỎNG MATLAB VÀ TÍNH TỐN LMAX VÀ LMIN 121 v DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu/Chữ viết tắt Đơn vị Ý nghĩa Chữ viết tắt Động từ trở/ Động từ trở chuyển mạch SRM (Switched Reluctance Motor) SyRM Động từ trở đồng (Synchronous Reluctance Motor) FEM Phương pháp phần tử hữu hạn (Finite Element Method) DC Dòng chiều (Direct Current) GA Thuật toán di truyền (Genetic Algorithm) S.đ.đ Sức điện động Ký hiệu mm2 Diện tích cực stator mm2 Diện tích cực stator ứng với đường dẫn từ thơng số 1,2,3,4,5,6,7 mm2 Diện tích gơng stator ứng với đường dẫn từ thơng số 1,2,3,4,5,6,7 mm2 Diện tích cực rotor ứng với đường dẫn từ thông số 1,2,3,4,5,6,7 mm2 Diện tích gơng rotor ứng với đường dẫn từ thơng số 1,2,3,4,5,6,7 mm2 Diện tích khe hở khơng khí ứng với đường dẫn từ thông số 1,2,3,4,5,6,7 bs mm Bề dầy gông stator br mm Bề dầy gông rotor B T Mật độ từ thông Bsp T Mật độ từ thông cực stator T Mật độ từ thông cực stator ứng với đường dẫn từ thông số 1,2,3,4,5,6,7 Asp Asp1,2,3,4,5,6 ,7 Asy1,2,3,4,5,6 ,7 Arp1,2,3,4,5,6 ,7 Ary1,2,3,4,5,6 ,7 Ag1,2,3,4,5,6, Bsp1,2,3,4,5,6, vi T Mật độ từ thông gông stator ứng với đường dẫn từ thông số 1,2,3,4,5,6,7 T Mật độ từ thông cực rotor ứng với đường dẫn từ thông số 1,2,3,4,5,6,7 T Mật độ từ thông gông rotor ứng với đường dẫn từ thông số 1,2,3,4,5,6,7 T Mật độ từ thông khe hở khơng khí ứng với đường dẫn từ thơng số 1,2,3,4,5,6,7 Dir mm Đường kính rotor Dis mm Đường kính stator Dor mm Đường kính ngồi rotor Dos mm Đường kính ngồi stator e V Sức điện động cảm ứng fs Hz Tần số số xung điện áp stator F A.vòng Sức từ động F1,2,3,4,5,6,7 A.vòng Sức từ động ứng với đường dẫn từ thông số 1,2,3,4,5,6,7 g mm Chiều dài khe hở khơng khí vị trí đồng trục hoàn toàn H A/m Cường độ từ trường Hg A/m Cường độ từ trường khe hở không khí Hsp A/m Cường độ từ trường cực stator Hsy A/m Cường độ từ trường gông stator Hrp A/m Cường độ từ trường cực rotor Hry A/m Cường độ từ trường gông rotor hs mm Chiều cao cực stator hr mm Chiều cao cực rotor i A Dòng điện stator ik A Dòng điện pha dây quấn thứ k ia,b,c A Dòng điện pha A, B, C Bsy1,2,3,4,5,6, Brp1,2,3,4,5,6, Bry1,2,3,4,5,6, Bg1,2,3,4,5,6, vii J Nm Mơmen qn tính LFe mm Chiều dài lõi thép sp1,2,3, 4,5,6,7 mm sy1,2,3, 4,5,6,7 mm rp1,2,3, 4,5,6,7 mm ry1,2,3, 4,5,6,7 mm g mm Chiều dài khe hở khơng khí ứng với vị trí đồng trục hồn tồn L H Điện cảm Lk H Điện cảm pha dây quấn thứ k La,b,c H Điện cảm pha A, B, C Chiều dài đường dẫn từ thông cực stator số 1,2,3,4,5,6,7 Chiều dài đường dẫn từ thông gông stator số 1,2,3,4,5,6,7 Chiều dài đường dẫn từ thông cực rotor số 1,2,3,4,5,6,7 Chiều dài đường dẫn từ thông gông stator số 1,2,3,4,5,6,7 Số pha dây quấn stator động SRM m Mab, ac H Hỗ cảm cuộn dây pha B, pha C tác động lên cuộn dây pha A Mba, bc H Hỗ cảm cuộn dây pha A, pha C tác động lên cuộn dây pha B Mca, cb H Hỗ cảm cuộn dây pha A, pha B tác động lên cuộn dây pha C n Vòng/p hút Tốc độ quay rotor N Vòng Số vòng dây pha dây quấn stator Ns Số cực stator Nr Số cực rotor p Số cực pha dây quấn Rk Ω Điện trở dây quấn stator pha thứ k Rs Ω Điện trở dây quấn stator viii Ag4 = (Asp4 + Arp4)/2; % (2.80) %Rry4 lry4 = pi*(Dsh/4 + D/4 - lg/2 - hr/2); % (2.85) Ary4 = (D/2 - lg - hr - Dsh/2)*L; % (2.86) %Rsy4 lsy4 = pi*(D + 2*hs + bsy)/2; Asy4 = bsy*L; % (2.87) % (2.88) %*****************************% epsilon = 0.01; % acceptable error check = false; denta = Tph*i; while check == false %%%%% Caclulate Rsp4, Rg4, Rsy4, Rry4, Rrp4 Bsp = (Bstore1 + Bstore2)/2; % Calculate Rsp4 Bsp4 = Bsp; Hsp4 = noi_suy(Bsp4,PLOT); Rsp4 = Hsp4*lsp4/(Bsp4*Asp4); % (2.6) % Find H from B_H curve % (2.9) % Calculate Rg2 %Bg1 = Bsp*Asp2/Ag2; % (2.4) %Hg = u0*Bg1; Rg4 = lg4/(u0*Ag4); % (2.10) % Calculate Rry4 Bry4 = Bsp*(Asp4/Ary4); % (2.4) Hry4 = noi_suy(Bry4,PLOT); % Find H from B_H curve Rry4 = Hry4*lry4/(Bry4*Ary4); % (2.11) % Calculate Rsy4 Bsy4 = Bsp*(Asp4/Asy4); Hsy4 = noi_suy(Bsy4,PLOT); Rsy4 = Hsy4*lsy4/(Bsy4*Asy4); % (2.6) % Find H from B_H curve % (2.12) % Calculate Rrp4 Brp4 = Bsp*Asp4/Arp4; Hrp4 = noi_suy(Brp4,PLOT); % Find H from B_H curve Rrp4 = Hrp4*lrp4/(Brp4*Arp4); % (2.12) % OK 135 % Check |denta| < epsilon = 0.001 ? Yes or No Phi4 = Bsp*Asp4; sum_H4 = (2*(Rsp4 + Rg4 + Rrp4) + (Rry4 + Rsy4))*Phi4; % (2.44) denta = Tph*i - sum_H4; % (2.44) if denta > epsilon Bstore1 = Bsp; check = false; elseif denta < -epsilon Bstore2 = Bsp; check = false; else check = true; end end Lu4 = 2*Tph*Phi4/i; % (2.89) end Chương trình tính tốn Lu5 unction Lu5 = Calculate_Lu5_12_8(Br,Bs) Lu5 = 0; %#codegen u0 = 0; %Hg = 0; sum_H5 =0; Rg5 = 0; Rsp5 = 0; Rsy5 = 0; Rrp5 = 0; Rry5 = 0; Phi5 = 0; Bsp = 0; %%%%% Take value from B_H.xlsx into PLOT coder.extrinsic('xlsread'); % persistent PLOT if isempty(PLOT) too slow % ckeck PLOT is empty If not, the simulation will run 136 PLOT = zeros(22,2); true dimension of PLOT % set dimension of PLOT is 22*2, need to correct with PLOT = xlsread('M19_24G.xlsx'); % Take value end %ok %****************************% % Initiated value [Tph,i,D,L,Dsh,lg,hr,hs,Pr,Ps,bsy,bry] = data_SRM_12_8; % Set initiate value of Bsp = (B[1]+B[22])/2 Bstore1 = PLOT(1,2); Bstore2 = PLOT(22,2); u0 = 1.256637e-6; % Rsp5 Asp5 = 3/16*hs*L; lsp5 = hs; % (2.105) % (2.104) %Rrp5 lrp5 = hr; % (2.106) Arp5 = (D/2-lg)*Br*L/8; % (2.107) %Rg5 AB = D/2*sin(Bs/2); x1 = AB; % (2.90) % (2.90) OA = D/2*cos(Bs/2) + 5*hs/32; y1 = OA; x5 = D/2*sin(Bs/2); % (2.91) % (2.91) % (2.92) y5 = D/2*cos(Bs/2) + 5*hs/32; % (2.92) Theta1 = atan(x5/(y5 - (D/2 - lg - hr))); % (2.93) Thetarp = 2*pi/Pr; Theta2 = Thetarp/2 - 7/16*Br; OC = D/2-lg; % (2.15) % (2.95) % (2.94) x6 = OC*sin(Theta2); y6 = OC*cos(Theta2); x7 = 0; y7 = D/2 - lg - hr; DC = sqrt((x7-x6)*(x7-x6)+(y7-y6)*(y7-y6)); % (2.98) DB = sqrt((x7-x5)*(x7-x5)+(y7-y5)*(y7-y5)); % (2.99) 137 Theta3 = atan((y6-y7)/x6); % (2.100) Theta4 = pi/2 - Theta3 - Theta1; % (2.101) lg5 = 1/2*(DB + DC)*Theta4; % (2.102) Ag5 = (Asp5 + Arp5)/2; % (2.103) %Rry5 lry5 = pi*(Dsh/4 + D/4 - lg/2 - hr/2); % (2.108) Ary5 = (D/2 - lg - hr - Dsh/2)*L; % (2.109) %Rsy5 lsy5 = pi*(D + 2*hs + bsy)/2; Asy5 = bsy*L; % (2.110) % (2.111) %*****************************% epsilon = 0.001; % acceptable error check = false; denta = Tph*i; while check == false %%%%% Caclulate Rsp5, Rg5, Rsy5, Rry5, Rrp5 Bsp = (Bstore1 + Bstore2)/2; % Calculate Rsp5 Bsp5 = Bsp; Hsp5 = noi_suy(Bsp5,PLOT); Rsp5 = Hsp5*lsp5/(Bsp5*Asp5); % (2.6) % Find H from B_H curve % (2.9) % Calculate Rg5 %Bg1 = Bsp*Asp2/Ag2; % (2.5) %Hg = u0*Bg1; Rg5 = lg5/(u0*Ag5); % (2.10) % Calculate Rry5 Bry5 = Bsp*(Asp5/Ary5); % (2.4) Hry5 = noi_suy(Bry5,PLOT); % Find H from B_H curve Rry5 = Hry5*lry5/(Bry5*Ary5); % (2.11) % Calculate Rsy5 Bsy5 = Bsp*(Asp5/Asy5); Hsy5 = noi_suy(Bsy5,PLOT); Rsy5 = Hsy5*lsy5/(Bsy5*Asy5); % (2.6) % Find H from B_H curve % (2.12) % Calculate Rrp5 138 Brp5 = Bsp*Asp5/Arp5; Hrp5 = noi_suy(Brp5,PLOT); % Find H from B_H curve Rrp5 = Hrp5*lrp5/(Brp5*Arp5); % (2.12) % OK % Check |denta| < epsilon = 0.001 ? Yes or No Phi5 = Bsp*Asp5; sum_H5 = (2*(Rsp5 + Rg5 + Rrp5) + (Rry5 + Rsy5))*Phi5; % (2.44) denta = Tph*i - sum_H5; % (2.8) if denta > epsilon Bstore1 = Bsp; check = false; elseif denta < -epsilon Bstore2 = Bsp; check = false; else check = true; end end Lu5 = 2*Tph*Phi5/i; % (2.112) end Chương trình tính tốn Lu6 function Lu6 = Calculate_Lu6_12_8(Br,Bs) % Br [rad] ; Bs [rad] Lu6 = 0; %#codegen u0 = 0; %Hg = 0; sum_H6 =0; Rg6 = 0; Rsp6 = 0; Rsy6 = 0; Phi6 = 0; Bsp = 0; %%%%% Take value from B_H.xlsx into PLOT coder.extrinsic('xlsread'); % persistent PLOT 139 if isempty(PLOT) too slow % ckeck PLOT is empty If not, the simulation will run PLOT = zeros(22,2); true dimension of PLOT % set dimension of PLOT is 26*2, need to correct with PLOT = xlsread('M19_24G.xlsx'); % Take value end %ok %****************************% % Initiated value [Tph,i,D,L,Dsh,lg,hr,hs,Pr,Ps,bsy,bry] = data_SRM_12_8; % Set initiate value of Bsp = (B[1]+B[22])/2 Bstore1 = PLOT(1,2); Bstore2 = PLOT(22,2); u0 = 1.256637e-6; % Rsp6 Asp6 = hs*L/4; % (2.120) lsp6 = 5*hs/8; % (2.119) %Rg6 OA = D/2*cos(Bs/2) + 3*hs/8; y1 = OA; % (2.113) % (2.113) AC = D/2*sin(Bs/2); % (2.114) x1 = AC; % (2.114) Theta1 = asin(x1/sqrt(x1*x1+y1*y1)); Thetarp = 2*pi/Pr; % (2.15) Theta2 = Thetarp - 2*Theta1; % (2.116) lg6 = sqrt(x1*x1+y1*y1)*Theta2; Ag6 = Asp6; % (2.1155) % (2.117) % (2.118) %Rsy6 lsy6 = (D/2 + hs +bsy/4)*(2*pi/Ps - 2*Theta1); % (2.121) Asy6 = bsy*L; % (2.122) %*****************************% epsilon = 0.1; % acceptable error check = false; denta = Tph*i; while check == false 140 %%%%% Caclulate Rsp6, Rg6, Rsy6, Rry6, Rrp6 Bsp = (Bstore1 + Bstore2)/2; % Calculate Rsp6 Bsp6 = Bsp; % (2.6) Hsp6 = noi_suy(Bsp6,PLOT); % Find H from B_H curve Rsp6 = Hsp6*lsp6/(Bsp6*Asp6); % (2.9) % Calculate Rg6 %Bg6 = Bsp*Asp6/Ag6; % (2.6) %Hg6 = u0*Bg6; Rg6 = lg6/(u0*Ag6); % (2.10) % Calculate Rsy6 Bsy6 = Bsp*(Asp6/Asy6); % (2.6) Hsy6 = noi_suy(Bsy6,PLOT); % Find H from B_H curve Rsy6 = Hsy6*lsy6/(Bsy6*Asy6); % (2.12) % OK % Check |denta| < epsilon = 0.001 ? Yes or No Phi6 = Bsp*Asp6; sum_H6 = (2*Rsp6 + Rg6 + Rsy6)*Phi6; denta = 3/8*Tph*i - sum_H6; % (2.123) % (2.123) if denta > epsilon Bstore1 = Bsp; check = false; elseif denta < -epsilon Bstore2 = Bsp; check = false; else check = true; end end Lu6 = 3/2*Tph*Phi6/i; % (2.124) end Chương trình tính toán Lu7 function Lu7 = Calculate_Lu7_12_8(Br,Bs) Lu7 = 0; %#codegen 141 u0 = 0; %Hg = 0; sum_H7 =0; Rg7 = 0; Rsp7 = 0; Rsy7 = 0; Phi7 = 0; Bsp = 0; %%%%% Take value from B_H.xlsx into PLOT coder.extrinsic('xlsread'); % persistent PLOT if isempty(PLOT) too slow % ckeck PLOT is empty If not, the simulation will run PLOT = zeros(22,2); true dimension of PLOT % set dimension of PLOT is 26*2, need to correct with PLOT = xlsread('M19_24G.xlsx'); % Take value end %ok %****************************% % Initiated value [Tph,i,D,L,Dsh,lg,hr,hs,Pr,Ps,bsy,bry] = data_SRM_12_8; % Set initiate value of Bsp = (B[1]+B[22])/2 Bstore1 = PLOT(1,2); Bstore2 = PLOT(22,2); u0 = 1.256637e-6; % Rsp7 Asp7 = hs*L/2; lsp7 = hs/4; % (2.128) % (2.127) %Rg7 lg7 = pi*hs/8; Ag7 = Asp7; % (2.126) % (2.129) %Rsy7 lsy7 = hs/4+bsy/4; Asy7 = bsy*L; % (2.125) % (2.130) 142 %*****************************% epsilon = 0.001; % acceptable error check = false; denta = Tph*i; while check == false %%%%% Caclulate Rsp7, Rg7, Rsy7, Rry7, Rrp7 Bsp = (Bstore1 + Bstore2)/2; % Calculate Rsp7 Bsp7 = Bsp; % (2.6) Hsp7 = noi_suy(Bsp7,PLOT); % Find H from B_H curve Rsp7 = Hsp7*lsp7/(Bsp7*Asp7); % (2.9) % Calculate Rg7 %Bg1 = Bsp*Asp2/Ag2; % (2.7) %Hg = u0*Bg1; Rg7 = lg7/(u0*Ag7); % (2.10) % Calculate Rsy7 Bsy7 = Bsp*(Asp7/Asy7); Hsy7 = noi_suy(Bsy7,PLOT); Rsy7 = Hsy7*lsy7/(Bsy7*Asy7); % (2.6) % Find H from B_H curve % (2.12) % OK % Check |denta| < epsilon = 0.001 ? Yes or No Phi7 = Bsp*Asp7; sum_H7 = (Rsp7 + Rg7 + Rsy7)*Phi7; denta = 1/4*Tph*i - sum_H7; % (Mrs.Linh) % (Mrs.Linh) if denta > epsilon Bstore1 = Bsp; check = false; elseif denta < -epsilon Bstore2 = Bsp; check = false; else check = true; end end Lu7 = 2*Tph*Phi7/i; % (2.131) 143 end Chương trình tính tốn Lu (Lmin) function Lu = CalculateLu_12_8(Br,Bs) Lu = 0; Lu1 = Calculate_Lu1_12_8(Br,Bs); Lu2 = Calculate_Lu2_12_8(Br,Bs); Lu3 = Calculate_Lu3_12_8(Br,Bs); Lu4 = Calculate_Lu4_12_8(Br,Bs); Lu5 = Calculate_Lu5_12_8(Br,Bs); Lu6 = Calculate_Lu6_12_8(Br,Bs); Lu7 = Calculate_Lu7_12_8(Br,Bs); Lu = Lu1 + Lu2 + Lu3 + Lu4 + Lu5 + Lu6 + Lu7 ; end Chương trình tính tốn La1 unction La1 = Calculate_La1_12_8(Br,Bs) La1 = 0; %#codegen Hg1 = 0; sum_Hl =0; Rg1 = 0; Rsp1 = 0; Rrp1 = 0; Rsy1 = 0; Rry1 = 0; Phia1 = 0; Bsp = 0; %%%%% Take value from B_H.xlsx into PLOT coder.extrinsic('xlsread'); % persistent PLOT if isempty(PLOT) too slow PLOT = zeros(22,2); true dimension of PLOT PLOT = xlsread('M19_24G.xlsx'); % ckeck PLOT is empty If not, the simulation will run % set dimension of PLOT is 22*2, need to correct with % Take value end 144 %ok %****************************% % Initiated value [Tph,i,D,L,Dsh,lg,hr,hs,Pr,Ps,bsy,bry] = data_SRM_12_8; % Set initiate value of Bsp = (B[1]+B[22])/2 Bstore1 = PLOT(1,2); Bstore2 = PLOT(22,2); u0 = 1.256637e-6; %Rg1 lg1 = lg; % Table 2.1 Ag1 = (Bs*D*L/2 + Br*(D/2-lg)*L)/2; % Table 2.1 % Rsp1 lsp1 = hs; % Table 2.1 Asp1 = 1/2*D*L*Bs; % Table 2.1 % Rrp lrp1 = hr; Arp1 = Br*(D/2-lg)*L; %Rry1 lry1 = pi/2*(D/4 - lg - hr + Dsh/2); Ary1 = (D/2 - lg - hr)*L; % Table 2.1 % Table 2.1 %Rsy1 lsy1 = pi*(D + hs + bsy)/2; Asy1 = bsy*L; % Table 2.1 % Table 2.1 %*****************************% epsilon = 0.001; % acceptable error check = false; denta = Tph*i; while check == false %%%%% Caclulate Rsp1, Rg1, Rsy1, Rry1 Bsp = (Bstore1 + Bstore2)/2; % Calculate Rsp1 Bsp1 = Bsp; Hsp1 = noi_suy(Bsp1,PLOT); Rsp1 = Hsp1*lsp1/(Bsp1*Asp1); % (2.6) % Find H from B_H curve % (2.9) 145 % Calculate Rg1 Bg1 = Bsp*Asp1/Ag1; % (2.3) Hg1 = u0*Bg1; Rg1 = lg1/(u0*Ag1); % (2.10 % Calculate Rry1 Bry1 = Bsp/2*(Asp1/Ary1); % (2.4) Hry1 = noi_suy(Bry1,PLOT); % Find H from B_H curve Rry1 = Hry1*lry1/(Bry1*Ary1); % (2.11) % Calculate Rsy1 Bsy1 = Bsp/2*(Asp1/Asy1); Hsy1 = noi_suy(Bsy1,PLOT); % (2.6) % Find H from B_H curve Rsy1 = Hsy1*lsy1/(Bsy1*Asy1); % (2.12) % Calculate Rrp1 Brp1 = Bsp*(Asp1/Arp1); % Hrp1 = noi_suy(Brp1,PLOT); % Find H from B_H curve Rrp1 = Hrp1*lrp1/(Brp1*Arp1); % % OK % Check |denta| < epsilon = 0.001 ? Yes or No sum_Hl = 2*(Hsp1*lsp1 + Hg1*lg1 + Hrp1*lrp1) + (Hry1*lry1 + Hsy1*lsy1); % (2.7) denta = Tph*i - sum_Hl; % (2.8) if denta > epsilon Bstore1 = Bsp; check = false; elseif denta < -epsilon Bstore2 = Bsp; check = false; else check = true; end end Phia1 = Tph*i/(2*(Rsp1+Rg1+Rrp1) + (Rry1 + Rsy1)/2); La1 = Tph*Phia1/i;% (2.23) end Chương trình tính tốn La2 function La7 = Calculate_La7_12_8(Br,Bs) 146 La7 = 0; %#codegen Hg7 = 0; sum_H7 =0; Rg7 = 0; Rsp7 = 0; Rsy7 = 0; Phia7 = 0; Bsp = 0; %%%%% Take value from B_H.xlsx into PLOT coder.extrinsic('xlsread'); % persistent PLOT if isempty(PLOT) % PLOT = zeros(22,2); % PLOT = xlsread('M19_24G.xlsx'); % Take value end %ok %****************************% % Initiated value [Tph,i,D,L,Dsh,lg,hr,hs,Pr,Ps,bsy,bry] = data_SRM_12_8; % Set initiate value of Bsp = (B[1]+B[22])/2 Bstore1 = PLOT(1,2); Bstore2 = PLOT(22,2); u0 = 1.256637e-6; % Rsp7 Asp7 = 3/8*hs*L; % Table 2.2 lsp7 = 3/8*hs+bsy/2; % Table 2.2 %Rg7 lg7 = 3/8*pi*hs; Ag7 = 3/4*hs*L; % Table 2.2 % Table 2.2 %Rsy7 lsy7 = lsp7; Asy7 = bsy*L; % Table 2.2 % Table 2.2 %*****************************% 147 epsilon = 0.001; % acceptable error check = false; denta = Tph*i; while check == false %%%%% Caclulate Rsp7, Rg7, Rsy7, Rry7, Rrp7 Bsp = (Bstore1 + Bstore2)/2; % Calculate Rsp7 Bsp7 = Bsp; % (2.6) Hsp7 = noi_suy(Bsp7,PLOT); % Find H from B_H curve Rsp7 = Hsp7*lsp7/(Bsp7*Asp7); % (2.9) % Calculate Rg7 Bg7 = Bsp*Asp7/Ag7; % (2.7) Hg7 = u0*Bg7; Rg7 = lg7/(u0*Ag7); % (2.10) % Calculate Rsy7 Bsy7 = Bsp*(Asp7/Asy7); % (2.6) Hsy7 = noi_suy(Bsy7,PLOT); % Find H from B_H curve Rsy7 = Hsy7*lsy7/(Bsy7*Asy7); % (2.12) % OK % Check |denta| < epsilon = 0.001 ? Yes or No sum_H7 = Hsp7*lsp7 + Hg7*lg7 + Hsy7*lsy7; denta = 3/4*Tph*i - sum_H7; if denta > epsilon Bstore1 = Bsp; check = false; elseif denta < -epsilon Bstore2 = Bsp; check = false; else check = true; end end Phia7 = 3*Tph*i/(Rsp7 + Rg7 + Rsy7)/4; La7 = 3*Tph*Phia7/i; % (2.131) end 148 Chương trình tính tồn Lmax function La = CalculateLa_12_8(Br,Bs) La1 = Calculate_La1_12_8(Br,Bs); La7 = Calculate_La7_12_8(Br,Bs); La = La1 + La7; end Chương trình tính tốn xuất kết Lmax; Lmin clc; clear all; syms x for x= 15:1:22; Bs = 15*pi/180; Br = x.*pi/180; fprintf('Voi gio tri goc= %f do, Br co gia tri= %f\n',x,Br); La = CalculateLa_12_8(Br,Bs); fprintf('Gia tri La voi goc = %f la La= %f\n',x,La); Lu = CalculateLu_12_8(Br,Bs); fprintf('Gia tri Lu voi goc= %f la Lu= %f\n',x,Lu); end 149 ... SRM 6/4 cơng suất 30 kW, tốc độ 15000 vòng/phút Phạm vi nghiên cứu Kết cấu stator, rotor động từ trở ba pha để cải thiện m? ?men trung bình, nhấp nhơ m? ?men Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu lý... nhấp nhơ m? ?men SRM chìa khóa để phổ biến loại động Vì đề tài ? ?Nghiên cứu kết cấu động từ trở để cải thiện đặc tính m? ?men? ?? cấp thiết thời điểm Mục đích luận án + Nghiên cứu ảnh hưởng tỉ lệ góc cực... ĐINH HẢI LĨNH NGHIÊN CỨU KẾT CẤU ĐỘNG CƠ TỪ TRỞ ĐỂ CẢI THIỆN ĐẶC TÍNH M? ?MEN Ngành: Kỹ thuật điện Mã số: 9520201 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KĨ THUẬT ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS Nguyễn Thế Cơng PGS.TS