(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men

(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) Nghiên cứu kết cấu động cơ từ trở để cải thiện đặc tính mô men(Luận án tiến sĩ) 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 ... 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... đồ phương án nghiên cứu giảm độ nhấp nhô m? ?men độ ồn SRM Hình 1.2 Kết cấu chèn phiến ngăn stator (a) stator kép (b) Hình 1.3 Kết cấu rãnh nghiêng SRM 12/8 Hình 1.4 Kết cấu đục lỗ... A.vg Từ áp khe hở khơng khí (sức từ động khe hở khơng khí) Vsy A.vg Từ áp gông stator (sức từ động gông stator) Vry A.vg Từ áp gông rotor (sức từ động gông rotor) Vsp A.vg Từ áp cực stator (sức từ