thiết kế bộ điều khiển vecter nghịch lưu ba pha cấp nguôn động cơ không đồng bộ bằng phương pháp điều chế sinpwn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN Bộ môn điều khiển điện tử công suất BÀI TẬP Thiết kế điều khiển vectơ LỚN nghịch lưu ba pha cấ p nguồ n cho độ ng khô ng đồ ng bằ ng phương phá p điều chế SinPWM Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Hoàng Phương Sinh viên thực hiện: Nhóm 42 Phạm Thế Thiện MSSV 20174235 Hoàng Như Anh Tuấn MSSV 20174327 BÁCH KHOA HÀ NỘI downloadĐẠIbyHỌC: skknchat@gmail.com Nội dung I Phương pháp điều chế sinPWM II Mơ hình hóa động IM III Phương pháp điều khiển vectơ (FOC) IV.Thiết kế điều khiển V.Mô đánh giá download by : skknchat@gmail.com I Phương pháp điều chế sinPWM Hệ số điều chế cho mỗ i nhá nh van: Biên độ điện p tố i đa mà mạ ch NL3P điều chế 0.5Udc vớ i hệ số điều chế [-1:1] download by : skknchat@gmail.com II Mơ hình hóa động IM Độ ng khô ng đồ ng : I Stator B Từ trường quay SĐĐ Rotor I Rotor Mômen quay Stator Rotor • Độ ng khơ ng đồ ng  là  độ ng hoạ t độ ng vớ i tố c độ quay củ a rotor chậ m so vớ i tố c độ quay củ a từ trườ ng stator • Đố i tượ ng thiết kế bà i độ ng khô ng đồ ng pha rotor lồ ng só c 12/08/2021 download by : skknchat@gmail.com II Mơ hình hóa động IM Mơ hình trạ ng thá i liên tụ c củ a ĐCKĐB hệ tọ a độ dq: Mục tiêu khử dịng rotor từ thơng stator Với download by : skknchat@gmail.com II Mơ hình hóa động IM Mơ hình trạ ng thá i liên tụ c củ a ĐCKĐB hệ tọ a độ dq: Thay hệ (5) vào phương trình điện áp (1) (2) Từ ta có hệ phương trình : Với (7) (6) Chọn trục d trùng với trục từ thông rotor, tựa theo hướng từ thông rotor ta có: download by : skknchat@gmail.com II Mơ hình hóa động IM Mơ hình trạ ng thá i liên tụ c củ a ĐCKĐB hệ tọ a độ dq: Chọn trục d trùng với trục từ thông rotor ta có: (8) Với download by : skknchat@gmail.com III Phương pháp điều khiển FOC UDC C1 TMS32028377S  rd*  rd' isd* R *  usd - isq* usq - R iPark  dq s s isq  dq 10 Park tu tv tw Ri isd s SVM us u s is abc is  Clarke INV Pulseu Pulsev PWM Pulsew iu iv iw ADC A0,A1  rd' MHTT 11  Zp QEP Module IE 12 13 IM 14 Cấ u trú c điều khiển hệ truyền độ ng IM bằ ng phương phá p FOC download by : skknchat@gmail.com III.Phương pháp điều khiển FOC Chuyển hệ tọ a độ : (11) Hệ abc sang dq: Hệ dq sang abc: (12) - Khố i chuyể n hệ toạ độ nhậ n giá trị fsa, fsb, fsc gó c tự a từ thơ ng rotor sau chuyển sang cá c giá tương ứ ng hệ trụ c tọ a độ dq download by : skknchat@gmail.com III.Phương pháp điều khiển FOC Mơ hình từ thơ ng: Mơ hình từ thơ ng có đầ u o dò ng điện tố c độ củ a độ ng sau nghịch lưu Đầ u từ thơ ng rotor gó c tự a từ thô ng i sd s i sq  rd ' MHTT   Từ cá c phương trình nhậ n đượ c mơ hình hó a độ ng IM ta xây dự ng đượ c mơ hình từ thô ng : Với download by : skknchat@gmail.com 10 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển dò ng điện u sd * i sd * i sq u sq Ri i sd Từ mơ hình dị ng điện ta thấy có nh phầ n xen kênh Vì thiế t kế điề u khiể n ta phả i khử nh phầ n xen kênh i sq s 12/08/2021 '  rd download by : skknchat@gmail.com 12 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển dò ng điện i* - us K p (1  ) Ti s Hà m truyề n: K T1s  i vớ i Chọ n Ti=T1 suy : Gk   Ta tính đượ c điều khiển PI =200(1+) download by : skknchat@gmail.com 13 IV Thiết kế điều khiển • Chọn T* chúng em sử dụng cơng thức: • Kp = • Ti = }    T* = • Với: - R: độ dốc cực đại đường cong đáp ứng - L: thời gian trễ đáp ứng ( ta chọn L=1s tính T*) download by : skknchat@gmail.com IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển từ thô ng:  rd* K p (1  ) Ti s - isd* 1 isd Tr s   rd Hà m truyền :   Chọ n Ti=Tr suy Gk Ta tính đượ c điều khiển từ thô ng download by : skknchat@gmail.com 15 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển tố c độ (có ng khâ u dao độ ng bậ c 2): M c * - Hà m truyền: K p (1  ) Ti s isq* 1 isq L2m ' z p  rd Lr vớ i zp M  Js (Zp=2), Gk download by : skknchat@gmail.com 16 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển tố c độ :  Hà m truyề n hệ kín củ a mơ hình điều chỉnh tố c độ : Gk  Từ thô ng số độ ng cơ, Thay số vớ i =0.71, =5 ta tính đượ c điề u khiển tố c độ : download by : skknchat@gmail.com 17 V Mô đánh giá Mô phỏ ng cấ u trú c điều khiển FOC độ ng IM Matlab download by : skknchat@gmail.com 18 V Mơ đánh giá Khố i đk dị ng điện download by : skknchat@gmail.com 19 V Mô đánh giá Mơ hình từ thơ ng download by : skknchat@gmail.com 20 V Mô đánh giá Điều chế sinPWM, nghịch lưu pha độ ng IM download by : skknchat@gmail.com 21 V Mô đánh giá Nhậ p thô ng số Matlab: Udc=600; %thong so dong co Rs=0.435; Lso=0.002; Lm=69.31e-3; Lro=0.002; Rr=0.816; Ls=Lm+Lso; Lr=Lm+Lro; Tr=Lr/Rr; Ts=Ls/Rs; Pn=2238; Vn=220; fn=50; J=0.089; p=2; Ro=1-(Lm^2)/(Lr*Ls); Si=0.71; Los=Ro*Ls download by : skknchat@gmail.com 22 V Mô đánh giá Nhận xét: Dịng điện có dạng sin Thời gian độ khoảng 1.5s Dòng khởi động gấp khoảng 1.5 dòng xác lập download by : skknchat@gmail.com 23 V Mô đánh giá Đồ thị tốc độ Nhận xét: Tốc độ quay bám giá trị đặt Sai lệch tĩnh 1% Thời gian độ khoảng 1.5s download by : skknchat@gmail.com 24 V Mô đánh giá Đồ thị từ thông Nhận xét: Từ thông bám giá trị đặt, Sai lệch tĩnh 1% Thời gian độ khoảng 1.5s Từ thông bị sụt thời điểm 2s thời điểm tốc độ động bắt đầu bámby giá: trị đặt download skknchat@gmail.com 25 ... dung I Phương pháp điều chế sinPWM II Mô hình hóa động IM III Phương pháp điều khiển vectơ (FOC) IV .Thiết kế điều khiển V.Mô đánh giá download by : skknchat@gmail.com I Phương pháp điều chế sinPWM... skknchat@gmail.com 16 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển tố c độ :  Hà m truyề n hệ kín củ a mơ hình điều chỉnh tố c độ : Gk  Từ thô ng số độ ng cơ, Thay số vớ i =0.71, =5 ta tính đượ c điề u khiển tố c... skknchat@gmail.com IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển từ thô ng:  rd* K p (1  ) Ti s - isd* 1 isd Tr s   rd Hà m truyền :   Chọ n Ti=Tr suy Gk Ta tính đượ c điều khiển từ thô ng download