Điều khiển thiết bị điện công nghiệp phần 2

CHƯƠNG ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 3.1 Mô hình động Hình 3‑1 Mạch điện tương đương động chiều Động điện chiều kích từ độc lập ứng dụng phổ biến [37], [38] sử dụng điều khiển đơn giản, mô men khởi động lớn Ngoài ra, thiết bị điều khiển điện tử công suất dùng cho động chiều ngày phát triển với nhiều tính điều khiển đại giá thành ngày rẻ Khái niệm “độc lập” chương hiểu từ thơng khơng thay đổi theo dịng phần ứng Mạch điện tương đương phần ứng động chiều kích từ độc lập thể hình 3-1 Trong đó, Vt điện áp nguồn cấp cho đầu cực phần ứng động cơ, Ea sức phản điện động phần ứng Ra La điện trở điện cảm phần ứng động Ia dòng điện chạy dây quấn phần ứng Để điều chỉnh tốc độ động chiều kích từ độc lập, phương pháp điều chỉnh điện áp cấp cho phần ứng phương pháp phổ biến tính ổn định hiệu cao Việc điều chỉnh điện áp nguồn phần ứng dùng chỉnh lưu có điều khiển chopper Độ cứng đặc tính phương pháp không bị giảm Tuy nhiên, phương pháp đòi hỏi sử dụng biến đổi điện tử cơng suất [39] Đặc tính điều chỉnh điện áp phần ứng có dạng hình 3-2 105 Hình 3‑2 Đặc tính giảm điện áp phần ứng Trong tài liệu này, việc tính tốn thông số liên quan đến biến đổi áp dụng kết có sẵn lĩnh vực điện tử cơng suất Do đó, cơng thức áp dụng khơng chứng minh, độc giả tự tham khảo thêm tài liệu điện tử cơng suất [40] 3.1.1 Mơ hình liên tục Từ sơ đồ thay mạch điện phần ứng hình 3-1, viết lại phương trình điện áp động cơ: di ( t ) Vt ( t ) = Kf * w ( t ) + i a ( t ) R a + La a (3‑1) dt Và phương trình mơ men: d w (t ) (3‑2) Td (t ) − TL (t= ) J + Bw (t ) dt Trong đó: La điện cảm dây quấn phần ứng, B hệ số ma sát dính Lấy Laplace (3-1) (3-2), ta được: Vt ( s ) = K f * w ( s ) + i a (s)*R a + La s * ia ( s ) (3‑3) Td (s) − TL (= s) J s * w (s) + B*w (s) (3‑4) Với: Ea ( s) = K f * w ( s) (3‑5) (3‑6) Td ( s ) = K f * I a ( s ) sức điện động phần ứng mơ men động Từ đó, suy ra: w (s)= 106 Td ( s) − TL (s) B(1 + t ms) (3‑7) Ia (s)= Vt ( s) − E a (s) R a (1 + t es) (3‑8) Trong đó: te số thời gian điện từ, tm số thời gian học xác định sau: te = La Ra (3‑9) J (3‑10) B Với từ thông Kf xác định theo mơ men dịng điện định mức phần ứng: tm = Kf = Tn (3‑11) I an Giả sử chọn động 50hp, 1750vg/ph có thơng số sau: Bảng 3‑1: Thông số động tải Đại lượng Giá trị Vt 240V Ra 0.1113W La 0.001558H B 0.007 J 0.205 kgm2 Ian 175A Tn 210.6Nm Tf 5.28Nm TL 204Nm Khi ta có mơ hình động hình 3-3, đó, ngõ vào động điện áp Vt, mô men tải TL tổn hao ma sát Tf, ngõ tốc độ, mơ men, dịng điện Mơ hình điều khiển động hình 3-4, converter hàm truyền biến đổi điện áp Kết mô mơ hình điều khiển hình 3-5 3-6 107 Hình 3‑3 Mơ hình động chiều miền liên tục Hình 3‑4 Mơ hình điều khiển tốc độ động chiều kích từ độc lập Hình 3‑5 Đáp ứng điện áp dòng điện phần ứng (a) Đáp ứng điện áp, (b) Đáp ứng dịng điện 108 Hình 3‑6 Đáp ứng tốc độ mô men động (a) Đáp ứng tốc độ, (b) Đáp ứng mô men Tốc độ cài đặt định mức khoảng thời gian 0-3s, sau thời điểm 3s chuyển sang 50% định mức hàm nấc Mô men tải cài đặt 50% định mức khoảng 0-5s, sau thời điểm 5s chuyển sang 100% định mức hàm nấc Các kết cho thấy thời gian xác lập nhỏ 0.3s khơng có sai số xác lập 3.1.2 Mơ hình rời rạc Việc mơ mơ hình rời rạc giúp ta dễ dàng nhúng xuống phần cứng tiến hành thí nghiệm Khi đó, kết mơ mơ hình rời rạc thường cho kết gần với kết thí nghiệm Do đó, mơ hình nên chuyển sang dạng rời rạc Bằng cách sử dụng cơng cụ c2d Matlab để chuyển đổi mơ hình sang dạng rời rạc sau: Để chuyển đổi hàm truyền liên tục converter mơ hình liên tục sang rời rạc, thực bước sau: Trong cửa sổ Command window Matlab, gõ: H1=tf(1,[0.02 1]) nhấn Enter Kết hình 3-7 Sau đó, chuyển sang rời rạc lệnh c2d hình 3-8 Trong đó, 1e-4 thời gian lấy mẫu tương ứng với 1*10-4s Như vậy, ta chuyển mơ hình động sang dạng rời rạc Tiếp tục thực chuyển đổi cho hàm truyền dòng điện tốc độ Sau 109 đó, ta mơ hình 3-9 Kết mô thu tương tự mơ hình liên tục Hình 3‑7 Nhập hàm truyền H1 biến đổi Hình 3‑8 Chuyển hàm truyền sang rời rạc 110 Hình 3‑9 Mơ hình rời rạc điều khiển động chiều 3.2 Điều chỉnh tốc độ động 3.2.1 Sử dụng chỉnh lưu cầu pha Hình 3‑10 Mơ hình điều khiển động chiều kích từ độc lập 111 Trong ứng dụng thực tiễn, nguồn điện cấp cho động thông thường lấy từ nguồn lưới, nên ngõ vào biến đổi nguồn xoay chiều pha pha Khi đó, chỉnh lưu có điều khiển sử dụng thyristor hay transistor sử dụng Trên hình 3-10 mơ hình điều khiển rời rạc sử dụng mơ hình động có sẵn thư viện Matlab/ Simulink (2019b) xây dựng cho động chiều kích từ độc lập có thơng số: 50hp; 240V; 175A; 1750vg/ph; Ra=0.1113; La=1.558mH Lưu ý: thực tế, việc đồng góc kích thường sử dụng dị zero điện áp pha hình 2-48 Tuy nhiên, hình 3-10 chủ yếu tập trung vào điều khiển động điều khiển biến đổi, để đơn giản cho mô này, khâu tạo pha cố định việc đồng góc kích Hình 3‑11 Đáp ứng tốc độ điện áp động Hình 3‑12 Đáp ứng điện áp phóng to khoảng 1.98 đến 2.22s 112 Tốc độ động cài đặt 50% định mức (nét đứt) khoảng 0-2s định mức (1750vg/ph) khoảng thời gian lại Đáp ứng tốc độ thể hình 3-11(a) cho thấy thời gian xác lập nhỏ 1s Tương tự, điện áp động điều khiển để thỏa mãn yêu cầu tốc độ hình 3-11(b), phóng to khoảng 1.98-2.22s hình 3-12 cho thấy: thời điểm 2s góc kích điều chỉnh giảm dần để tăng điện áp động Mô men tải động cài đặt 100Nm khoảng thời gian 0-5s 204Nm từ sau 5s Đáp ứng dòng điện phần ứng mô men động thể hình 3-13(a) (b) Tại thời điểm độ (0, 2s 5s) cho thấy dòng điện mô men không vượt 2.5 định mức nhờ khâu giới hạn dịng current_limit Hình 3‑13 Đáp ứng dịng điện mơ men 3.2.2 Sử dụng biến đổi DC-DC giảm áp Hình 3‑14 Mơ hình điều khiển biến đổi giảm áp 113 Trong trường hợp nguồn điện sẵn có để cấp cho động dạng chiều lớn điện áp cần thiết cho động hoạt động Khi đó, mơ hình mơ Matlab/Simulink sử dụng để điều khiển biến đổi giảm áp thể hình 3-14 cho động 50hp Đáp ứng tốc độ mơ men động trình bày hình 3-15 thời điểm 2s 4s Dòng điện điện áp thể hình 3-16 Các khâu bão hịa sơ đồ dùng để bảo vệ dòng cho động giới hạn độ rộng xung kích cho transistor Hình 3‑15 Đáp ứng tốc độ mơ men động Hình 3‑16 Đáp ứng dòng điện điện áp 114 A Survey of Topologies, Controls, and Applications,” IEEE Trans Ind Electron., vol 49, no 4, pp 724–738, 2002, doi: 10.1142/ S1793557108000072 [12] M M Hasan, A Abu-Siada, S M Islam, and M S A Dahidah, “A New Cascaded Multilevel Inverter Topology with Galvanic Isolation,” IEEE Trans Ind Appl., vol 54, no 4, pp 3463–3472, 2018, doi: 10.1109/TIA.2018.2818061 [13] M D Siddique, S Mekhilef, N M Shah, and M A Memon, “Optimal Design of a New Cascaded Multilevel Inverter Topology With Reduced Switch Count,” IEEE Access, vol 7, pp 24498– 24510, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2890872 [14] J Zeng et al., “Dynamic space vector based discontinuous PWM for three-level inverters,” Int J Electr Power Energy Syst., vol 117, no October 2019, p 105638, 2020, doi: 10.1016/j.ijepes.2019.105638 [15] G Schettino, F Viola, A O Di Tommaso, P Livreri, and R Miceli, “Experimental Validation of a Novel Method for Harmonic Mitigation for a Three-Phase Five-Level Cascaded H-Bridges Inverter,” IEEE Trans Ind Appl., vol 55, no 6, pp 6089–6101, 2019, doi: 10.1109/TIA.2019.2933522 [16] A K Yadav, K Gopakumar, R Krishna Raj, L Umanand, S Bhattacharya, and W Jarzyna, “A Hybrid 7-Level Inverter Using Low-Voltage Devices and Operation with Single DC-Link,” IEEE Trans Power Electron., vol 34, no 10, pp 9844–9853, 2019, doi: 10.1109/TPEL.2018.2890371 [17] N Raj, T Kale, A Anand, G Jagadanand, and S George, “Switch fault detection and diagnosis in space vector modulated cascaded H-bridge multilevel inverter,” Int J Electron., vol 105, no 12, pp 1977–1992, 2018, doi: 10.1080/00207217.2018.1494327 [18] P Chaturvedi, Conventional multilevel inverter: Topologies and control strategies Elsevier Inc., 2018 [19] A K Panda and Y Suresh, “Research on cascade multilevel inverter with single DC source by using three-phase transformers,” Int J Electr Power Energy Syst., vol 40, no 1, pp 9–20, 2012, doi: 10.1016/j.ijepes.2011.12.012 [20] A Iqbal, M Meraj, M Tariq, K A Lodi, A I Maswood, and S 231 Rahman, “Experimental Investigation and Comparative Evaluation of Standard Level Shifted Multi-Carrier Modulation Schemes with a Constraint GA Based SHE Techniques for a Seven-Level PUC Inverter,” IEEE Access, vol 7, pp 100605–100617, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2928693 [21] A Hassan, X Yang, and W Chen, “A Multi-Cell 21-Level Hybrid Multilevel Inverter Synthesizes a Reduced Number of Components with Voltage Boosting Property,” IEEE Access, vol 8, pp 224439– 224451, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.3044268 [22] D Chen, An overview of power electronic converter technology for renewable energy systems Woodhead Publishing Limited, 2013 [23] E Babaei and S H Hosseini, “New cascaded multilevel inverter topology with minimum number of switches,” Energy Convers Manag., vol 50, no 11, pp 2761–2767, 2009, doi: 10.1016/j enconman.2009.06.032 [24] C Wang, Y He, Y Wang, and J Liu, “Research of the equivalent relationship between the space vector and the triangular carrierbased PWM modulation strategies in the flying capacitor multilevel inverters,” Int J Electron., vol 106, no 3, pp 395–414, 2019, doi: 10.1080/00207217.2018.1540061 [25] H J Kim, H D Lee, and S K Sul, “A new PWM strategy for common-mode voltage reduction in neutral-point-clamped inverterfed ac motor drives,” IEEE Trans Ind Appl., vol 37, no 6, pp 1840–1845, 2001, doi: 10.1109/28.968199 [26] A K Gupta and A M Khambadkone, “A space vector modulation scheme to reduce common mode voltage for cascaded multilevel inverters,” IEEE Trans Power Electron., vol 22, no 5, pp 1672– 1681, 2007, doi: 10.1109/TPEL.2007.904195 [27] H Zhang, A Von Jouanne, S Dai, A K Wallace, and F Wang, “Multilevel inverter modulation schemes to eliminate commonmode voltages,” IEEE Trans Ind Appl., vol 36, no 6, pp 1645– 1653, 2000, doi: 10.1109/28.887217 [28] P C Loh, D G Holmes, Y Fukuta, and T A Lipo, “Reduced common-mode modulation strategies for cascaded multilevel inverters,” IEEE Trans Ind Appl., vol 39, no 5, pp 1386–1395, 232 2003, doi: 10.1109/TIA.2003.816547 [29] Yaskawa Electric America Inc., “Application Note Motor Bearing Current Phenomenon Rev : 08-08.” pp 1–9, 2008, [Online] Available: https://www.yaskawa.com/downloads/search-index/ details?showType=details&docnum=AN.AFD.17 [30] and G S Doyle Busse, Jay Erdman, Russel J Kerkman, Dave Schlegel, “Bearing Currents and Their Relationship to PWM Drives,” IEEE Trans Power Electron., vol 12, no 2, pp 243–252, 1997, doi: 10.1109/63.558735 [31] C C Hou, C C Shih, P T Cheng, and A M Hava, “Common-mode voltage reduction pulsewidth modulation techniques for three-phase grid-connected converters,” IEEE Trans Power Electron., vol 28, no 4, pp 1971–1979, 2013, doi: 10.1109/TPEL.2012.2196712 [32] J Rodríguez, J Pontt, P Correa, P Cortés, and C Silva, “A new modulation method to reduce common-mode voltages in multilevel inverters,” IEEE Trans Ind Electron., vol 51, no 4, pp 834–839, 2004, doi: 10.1109/TIE.2004.831735 [33] P C Loh, D G Holmes, Y Fukuta, and T A Lipo, “A reduced common mode hysteresis current regulation strategy for multilevel inverters,” IEEE Trans Power Electron., vol 19, no 1, pp 192– 200, 2004, doi: 10.1109/TPEL.2003.820539 [34] A M Hava and E Ün, “Performance analysis of reduced commonmode voltage PWM methods and comparison with standard PWM methods for three-phase voltage-source inverters,” IEEE Trans Power Electron., vol 24, no 1, pp 241–252, 2009, doi: 10.1109/ TPEL.2008.2005719 [35] V Naumanen, J Korhonen, J Luukko, and P Silventoinen, “Multilevel inverter modulation method to reduce common-mode voltage and overvoltage at the motor terminals,” in 2010 IEEE 26th Convention of Electrical and Electronics Engineers in Israel, IEEEI 2010, 2010, pp 296–300, doi: 10.1109/EEEI.2010.5662221 [36] M C Di Piazza, M Luna, and G Vitale, “EMI Reduction in DCFed Electric Drives by Active Common-Mode Compensator,” IEEE Trans Electromagn Compat., vol 56, no 5, pp 1067–1076, 2014, doi: 10.1109/TEMC.2014.2304836 233 [37] S.-H Kim, Electric motor control, 1st ed Joe Hayton, 2017 [38] M A El-Sharkawi, Fundamentals of Electric Drives Brooks/Cole Publishing company, 2000 [39] W P R Ned Mohan, Tore M Undeland, Power Electronics: Converters, Applications, and Design, 3rd ed John Wiley & Sons, 2003 [40] Y P Siwakoti, M Forouzesh, and N Ha Pham, “Power Electronics Converters—An Overview,” in Control of Power Electronic Converters and Systems, Elsevier Inc., 2018, pp 3–29 [41] J G Ziegler and N B Nichols, “Optimum settings for automatic controllers,” J Dyn Syst Meas Control Trans ASME, pp 759– 768, 1942, doi: 10.1115/1.2899060 [42] J G Ziegler and N B Nichols, “Optimum settings for automatic controllers,” J Dyn Syst Meas Control, vol 115, pp 220–222, 1993 [43] V V Patel, “Ziegler-Nichols Tuning Method: Understanding the PID Controller,” Resonance, vol 25, no 10, pp 1385–1397, 2020, doi: 10.1007/s12045-020-1058-z [44] Y Wang and C Wei, “Design optimization of office building envelope based on quantum genetic algorithm for energy conservation,” J Build Eng., vol 35, p 102048, 2021, doi: 10.1016/j.jobe.2020.102048 [45] T Bhoskar, O K Kulkarni, N K Kulkarni, S L Patekar, G M Kakandikar, and V M Nandedkar, “Genetic Algorithm and its Applications to Mechanical Engineering: A Review,” Mater Today Proc., vol 2, no 4–5, pp 2624–2630, 2015, doi: 10.1016/j matpr.2015.07.219 [46] C K H Lee, “A review of applications of genetic algorithms in operations management,” Eng Appl Artif Intell., vol 76, no August 2017, pp 112, 2018, doi: 10.1016/j.engappai.2018.08.011 [47] I Costa-Carrapiỗo, R Raslan, and J N González, “A systematic review of genetic algorithm-based multi-objective optimisation for building retrofitting strategies towards energy efficiency,” Energy Build., vol 210, 2020, doi: 10.1016/j.enbuild.2019.109690 [48] Z Z Wang and A Sobey, “A comparative review between Genetic 234 Algorithm use in composite optimisation and the state-of-the-art in evolutionary computation,” Compos Struct., vol 233, p 111739, 2020, doi: 10.1016/j.compstruct.2019.111739 [49] I Hilali-Jaghdam, A Ben Ishak, S Abdel-Khalek, and A Jamal, “Quantum and classical genetic algorithms for multilevel segmentation of medical images: A comparative study,” Comput Commun., vol 162, no June, pp 83–93, 2020, doi: 10.1016/j comcom.2020.08.010 [50] J Kennedy and R Eberhart, “Particle swarm optimization,” Neural Networks, 1995 Proceedings., IEEE Int Conf., vol 4, pp 1942– 1948 vol.4, 1995, doi: 10.1109/ICNN.1995.488968 [51] S Koziel and X Yang, Computational optimization, methods and algorithms 2011 [52] R Fung and C Kao, “Design of Self-Tuning PID Control in a Mechanisms System,” in IEEE ICSS2005 International Conference On Systems & Signals, 2005, pp 227–234 [53] M Zamani-Gargari, M Nazari-Heris, and B Mohammadi-Ivatloo, Application of Particle Swarm Optimization Algorithm in Power System Problems, 1st ed Elsevier Inc., 2017 [54] D Wang, D Tan, and L Liu, “Particle swarm optimization algorithm: an overview,” Soft Comput., vol 22, no 2, pp 387–408, 2018, doi: 10.1007/s00500-016-2474-6 [55] H Xue, Y Bai, H Hu, T Xu, and H Liang, “A Novel Hybrid Model Based on TVIW-PSO-GSA Algorithm and Support Vector Machine for Classification Problems,” IEEE Access, vol 7, no c, pp 27789– 277801, 2019, doi: 10.1109/ACCESS.2019.2897644 [56] V Veerasamy et al., “A Hankel Matrix Based Reduced Order Model for Stability Analysis of Hybrid Power System Using PSOGSA Optimized Cascade PI-PD Controller for Automatic Load Frequency Control,” IEEE Access, vol 8, pp 71422–71446, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2987387 [57] W O R Mathew, D Houghton, “Vector control techniques for induction motors,” in PEDS 95, 1995, no 95, pp 813–818, [Online] Available: https://ieeexplore.ieee.org/document/404965 [58] M P Kazmierkowski and W Sulkowski, “A Novel Vector Control 235 Scheme for Transistor PWM Inverter-Fed Induction Motor Drive,” IEEE Trans Ind Electron., vol 38, no 1, pp 41–47, 1991, doi: 10.1109/41.103482 [59] C Mun Ong, “Three-phase Induction Machines,” in Dynamic Simulation of Electric Machinery Using MATLAB SIMULINK, R Hall, Ed New Jersey: Prentice Hall, 1997, p 173 [60] R Marino, Induction Motor Control Design, vol AIC London: Springer, 2010 [61] M Aktas, K Awaili, M Ehsani, and A Arisoy, “Direct torque control versus indirect field-oriented control of induction motors for electric vehicle applications,” Eng Sci Technol an Int J., vol 23, no 5, pp 1134–1143, 2020, doi: 10.1016/j.jestch.2020.04.002 [62] H Yang, H Lin, and Z Q Zhu, “Recent advances in variable flux memory machines for traction applications: A review,” CES Transactions on Electrical Machines and Systems, vol 2, no pp 34–50, 2020, doi: 10.23919/tems.2018.8326450 [63] X Liang, M Z Ali, and H Zhang, “Induction Motors Fault Diagnosis Using Finite Element Method: A Review,” IEEE Trans Ind Appl., vol 56, no 2, pp 1205–1217, 2020, [Online] Available: https://ieeexplore.ieee.org/document/8930293 [64] T Q Thọ and N V Quan, “Điều khiển động không đồng pha sử dụng phương pháp truợt thuộc Đề tài NCKH cấp trường trọng điểm T2020-35TD,” Hochiminh city, 2020 [65] T Arun Srinivas, G Themozhi, and S Nagarajan, “Current mode controlled fuzzy logic based inter leaved cuk converter SVM inverter fed induction motor drive system,” Microprocessors and Microsystems, vol 74 2020, doi: 10.1016/j.micpro.2020.103002 [66] H Sathishkumar and S S Parthasarathy, “A novel neural network intelligent controller for vector controlled induction motor drive,” Energy Procedia, vol 138 pp 692–697, 2017, doi: 10.1016/j egypro.2017.10.202 [67] P Alkorta, J A Cortajarena, O Barambones, and F J Maseda, “Effective generalized predictive control ofinduction motor,” ISA Trans J., vol 103, pp 295–305, 2020, [Online] Available: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/ 236 S0019057820301610 [68] A J M C Younes Azzoug, Mohamed Sahraoui, Remus Pusca, Tarek Ameid, Raphaël Romary, “High-performance vector control without AC phase current sensors for induction motor drives: Simulation and real-time implementation,” ISA Trans., vol 98, pp 382–392, 2020, [Online] Available: https://www.sciencedirect.com/science/ article/abs/pii/S0019057820301610 [69] Y A Abdelkarim Ammar, Aissa Kheldoun, Brahim Metidji, Tarek Ameid, “Feedback linearization based sensorless direct torque control using stator flux MRAS-sliding mode observer for induction motor drive,” ISA Trans J., vol 98, pp 382–392, 2020 [70] R N Mishra and K B Mohanty, “Development and implementation ofinduction motor drive using sliding-mode based simplified neurofuzzy control,” Eng Appl ofArtificial Intell., vol 19, 2020 [71] L Wang, J Mishra, Y Zhu, and X Yu, “An Improved Sliding Mode Current Control of Induction Machine in Presence of Voltage Constraints,” IEEE Trans Ind Informatics, vol 16, no 2, pp 1182– 1191, 2020 [72] I SAMI, S ULLAH, A BASIT, N ULLAH, and J.-S RO, “Integral Super Twisting Sliding Mode Based Sensorless Predictive Torque Control of Induction Motor,” IEEE Access, vol 8, pp 186740– 186755, 2020 [73] V M Panchade, R H Chile, and B M Patre, “A survey on sliding mode control strategies for induction motors,” Annual Reviews in Control, vol 37, no pp 289–307, 2013, doi: 10.1016/j arcontrol.2013.09.008 [74] V Q Nguyen, T Q Tho, and H N Duong, “Stator-flux-oriented control for three- phase induction motors using sliding mode control,” J Electr Syst., vol 16, no 2, pp 171–184, 2020 [75] Y Chang, “Adaptive sliding mode control of multi-input nonlinear systems with perturbations to achieve asymptotical stability,” IEEE Trans Automat Contr., 2009, doi: 10.1109/TAC.2009.2033748 [76] Z Yan, C Jin, and V I Utkin, “Sensorless sliding-mode control of induction motors,” IEEE Trans Ind Electron., 2000, doi: 10.1109/41.887957 237 [77] A Šabanovic, “Variable structure systems with sliding modes in motion control - A survey,” IEEE Trans Ind Informatics, 2011, doi: 10.1109/TII.2011.2123907 [78] C Zieliński et al., “Variable structure robot control systems: The RAPP approach,” Rob Auton Syst., 2017, doi: 10.1016/j robot.2017.05.002 [79] V I Utkin, “Survey Paper: Variable Structure Systems with Sliding Modes,” IEEE Trans Automat Contr., 1977, doi: 10.1109/ TAC.1977.1101446 [80] Y Li and Q Xu, “Adaptive sliding mode control with perturbation estimation and PID sliding surface for motion tracking of a piezodriven micromanipulator,” IEEE Trans Control Syst Technol., 2010, doi: 10.1109/TCST.2009.2028878 [81] K Zeb et al., “Indirect Vector Control of Induction Motor using Adaptive Sliding Mode Controller,” 2016 Australian Control Conference, AuCC 2016 pp 358–363, 2017, doi: 10.1109/ AUCC.2016.7868216 [82] P C Krause, O Wasynczuk, and S D Sudhoff, Analysis of Electric Machinery and Drive Systems 2010 [83] J Rodriguez and P Cortes, Predictive control of power converters and electrical drives John Wiley & Sons, Ltd., Publication, 2012 [84] J Holtz, “Dynamic representation of AC drive systems by complex signal flow graphs,” IEEE Int Symp Ind Electron., pp 1–6, 1994, doi: 10.1109/isie.1994.333121 [85] S N Vukosavić, “Digital control of electrical drives,” Digit Control Electr Drives, pp 1–353, 2007, doi: 10.1007/978-0-387-48598-0 [86] Z Darabi and M Ferdowsi, “Aggregated impact of plug-in hybrid electric vehicles on electricity demand profile,” IEEE Transactions on Sustainable Energy, vol 2, no pp 501–508, 2011, doi: 10.1109/TSTE.2011.2158123 [87] N Imanishi and O Yamamoto, “Rechargeable lithium–air batteries: characteristics and prospects,” Mater Today, vol 17, no 1, pp 24–30, 2014, [Online] Available: https://www.sciencedirect.com/ science/article/pii/S1369702113004586 [88] J Y Yong, V K Ramachandaramurthy, K M Tan, and N 238 Mithulananthan, “A review on the state-of-the-art technologies of electric vehicle, its impacts and prospects,” Renew Sustain Energy Rev., vol 49, pp 365–385, 2015, [Online] Available: https://www sciencedirect.com/science/article/pii/S1369702113004586 [89] C H Dharmakeerthi, N Mithulananthan, and T K Saha, “Overview of the impacts of plug-in electric vehicles on the power grid,” 2011, doi: 10.1109/ISGT-Asia.2011.6167115 [90] R C G II, L Wang, and M Alam, “The impact of plug-in hybrid electric vehicles on distribution networks: A review and outlook,” Renew Sustain Energy Rev., vol 15, pp 544–553, 2011 [91] M Aziz and T Oda, “Simultaneous quick-charging system for electric vehicle,” in 9th International Conference on Applied Energy, ICAE2017, 2017, pp 1811–1816 [92] Y Miao, P Hynan, A Von Jouanne, and A Yokochi, “Current liion battery technologies in electric vehicles and opportunities for advancements,” Energies, vol 12, no 6, 2019, doi: 10.3390/ en12061074 [93] Statista, “Electric vehicles - global lithium-ion battery pack costs 2011-2020,” Statista Research Department, 2020 https://www statista.com/statistics/883118/global-lithium-ion-battery-packcosts/ [94] D Stringer and A Rathi, “The Electric Car Battery Boom Has Screeched to a Halt, For Now,” Hyperdrive, Bloomberg, 2020 https://www.bloomberg.com/news/articles/2020-06-17/the-electriccar-battery-boom-has-screeched-to-a-halt-for-now [95] P Sun, R Bisschop, H Niu, and X Huang, “A Review of Battery Fires in Electric Vehicles,” Fire Technol., vol 56, pp 1361–1410, 2020, doi: 10.1007/s10694-019-00944-3 [96] V A Marcis, A V J S Praneeth, L Patnaik, and S S Williamson, “Analysis of CT-CV Charging Technique for Lithium-ion and NCM 18650 Cells over Temperature Range,” in Proceedings of the IEEE International Conference on Industrial Technology, 2020, vol 2020Feb, pp 947–952, doi: 10.1109/ICIT45562.2020.9067186 [97] M A Masrur et al., “Military-Based Vehicle-to-Grid and Vehicleto-Vehicle Microgrid - System Architecture and Implementation,” 239 IEEE Transactions on Transportation Electrification, vol 4, no pp 157–171, 2017, doi: 10.1109/TTE.2017.2779268 [98] H KLAINA, I PICALLO, P LOPEZ-ITURRI, J J ASTRAIN, and L AZPILICUETA, “Aggregator to Electric Vehicle LoRaWAN based Communication Analysis in Vehicle-to-Grid Systems in Smart Cities,” IEEE Access, 2020 [99] X Chen and K.-C Leung, “Non-cooperative and Cooperative Optimization of Scheduling with Vehicle-to-Grid Regulation Services,” IEEE Trans Veh Technol., vol 69, no 1, pp 114–130, 2020 [100] M Yilmaz and P T Krein, “Review of battery charger topologies, charging power levels, and infrastructure for plug-in electric and hybrid vehicles,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol 28, no pp 2151–2169, 2013, doi: 10.1109/TPEL.2012.2212917 [101] S Zou, J Lu, A Mallik, and A Khaligh, “Modeling and Optimization of an Integrated Transformer for Electric Vehicle On-Board Charger Applications,” IEEE Trans Transp Electrif., vol 4, no 2, pp 355– 363, 2018 [102] Y Luo, G Feng, S Wan, S Zhang, V Li, and W Kong, “Charging scheduling strategy for different electric vehicles with optimization for convenience of drivers, performance of transport system and distribution network,” Energy, vol 194, 2020, doi: 10.1016/j energy.2019.116807 [103] S Sachan, S Deb, and S N Singh, “Different charging infrastructures along with smart charging strategies for electric vehicles,” Sustain Cities Soc., vol 60, 2020, doi: 10.1016/j.scs.2020.102238 [104] J Pokrzywa, “SAE International standards work, including communication protocols and connectors, fast charge, batteries.” 2011 [105] G Kissel, “SAE International releases new fast-charging combo coupler standard (SAE J1772) for plug-in electric and electric vehicles,” Global Battery Systems, GM, and SAE, 2012 https:// www.greencarcongress.com/2012/10/j1772-20121015.html [106] I Publications, “IET Code of Practice for Electric Vehicle Charging Equipment 4th Edition,” The IET, 2020 https://www.cef.co.uk/ 240 catalogue/products/4892783-code-of-practice-for-electric-vehiclecharging-equipment-4th-edition [107] N D Đỉnh, “Một số thách thức công nghệ sạc nhanh ô tô điện,” Tự động hóa ngày nay, vol 227, pp 62–65, 2020 [108] Y Ma, L Wu, Y Guan, and Z Peng, “The capacity estimation and cycle life prediction of lithium-ion batteries using a new broad extreme learning machine approach,” J Power Sources, vol 476, 2020, [Online] Available: https://www.sciencedirect.com/science/ article/abs/pii/S0378775320308855 [109] Z Lyu, R Gao, and X Li, “A partial charging curve-based datafusion-model method for capacity estimation of Li-Ion battery,” J Power Sources, vol 483, 2021, [Online] Available: https://www sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0378775320314257 [110] M Y Metwly, M S Abdel-Majeed, A S Abdel-Khalik, R A Hamdy, M S Hamad, and S Ahmed, “A Review of Integrated On-Board EV Battery Chargers: Advanced Topologies, Recent Developments and Optimal Selection of FSCW Slot/Pole Combination,” IEEE Access, vol pp 85216–85242, 2020, doi: 10.1109/ACCESS.2020.2992741 [111] H Zhao, Y Shen, W Ying, S S Ghosh, M R Ahmed, and T Long, “A Single- And Three-Phase Grid Compatible Converter for Electric Vehicle On-Board Chargers,” IEEE Trans Power Electron., vol 35, no 7, pp 7545–7562, 2020, doi: 10.1109/TPEL.2019.2956653 [112] M Bayati, M Abedi, G B Gharehpetian, and M Farahmandrad, “Sinusoidal-Ripple Current Control in Battery Charger of Electric Vehicles,” IEEE Trans Veh Technol., vol 69, no 7, pp 7201–7210, 2020 [113] G Barone et al., “A dual active bridge dc-dc converter for application in a smart user network,” 2014 Australasian Universities Power Engineering Conference, AUPEC 2014 - Proceedings 2014, doi: 10.1109/AUPEC.2014.6966538 [114] T Instruments, “Bi-Directional , Dual Active Bridge Reference Design for Level Electric Vehicle Charging Stations,” Texas Instruments, no June pp 1–51, 2019 [115] E E Henao-Bravo, C A Ramos-Paja, A J Saavedra-Montes, D 241 González-Montoya, and J Sierra-Pérez, “Design method of dual active bridge converters for photovoltaic systems with high voltage gain,” Energies, vol 13, no 2020, doi: 10.3390/en13071711 [116] C H Dharmakeerthi, N Mithulananthan, and T K Saha, “Modeling and planning of EV fast charging station in power grid,” 2012, doi: 10.1109/PESGM.2012.6345008 [117] A Tazay and Z Miao, “Control of a Three-Phase Hybrid Converter for a PV Charging Station,” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol 33, no pp 1002–1014, 2018, doi: 10.1109/ TEC.2018.2812181 [118] J Everts, F Krismer, J Van Den Keybus, J Driesen, and J W Kolar, “Optimal zvs modulation of single-phase single-stage bidirectional dab ac-dc converters,” IEEE Transactions on Power Electronics, vol 29, no pp 3954–3970, 2014, doi: 10.1109/TPEL.2013.2292026 [119] L Zhu, A Taylor, G Liu, and K Bai, “A Multiple-Phase-Shift Control for A SiC-Based EV Charger To Optimize the Light-load Efficiency, Current Stress and Power Quality,” IEEE J Emerg Sel Top Power Electron., vol 6, no 4, pp 2262–2272, 2018 [120] D Patil and V Agarwal, “Compact On Board Single Phase EV Battery Charger with Novel Low Frequency Ripple Compensator and Optimum Filter Design,” IEEE Trans Veh Technol., pp 1948– 1956, 2016 [121] A Verma, B Singh, A Chandra, and K Al-Haddad, “An Implementation of Solar PV Array Based Multifunctional EV Charger,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol 56, no pp 4166–4178, 2020, doi: 10.1109/TIA.2020.2984742 [122] W Gao, X Li, M Ma, Y Fu, J Jiang, and C Mi, “Case Study of an Electric Vehicle Battery Thermal Runaway and Online Internal Short Circuit Detection,” IEEE POWER Electron., vol 36, no 3, pp 2452–2455, 2021 [123] J Zhang, L Zhang, F Sun, and Z Wang, “An Overview on Thermal Safety Issues of Lithium-ion Batteries for Electric Vehicle Application,” IEEE Access, vol 6, pp 23848–23863, 2018 [124] D Li, Z Zhang, P Liu, Z Wang, and L Zhang, “Battery Fault Diagnosis for Electric Vehicles Based on Voltage Abnormality by 242 Combining the Long Short-term Memory Neural Network and the Equivalent Circuit Model,” IEEE Trans Power Electron, vol 36, no 2, pp 1303–1315, 2021 [125] C Zhu, X Li, L Song, and L Xiang, “Development of a theoretically based thermal model for lithium ion battery pack,” Journal of Power Sources, vol 223 pp 155–164, 2013, doi: 10.1016/j jpowsour.2012.09.035 [126] L H Saw, K Somasundaram, Y Ye, and A A O Tay, “Electrothermal analysis of Lithium Iron Phosphate battery for electric vehicles,” Journal of Power Sources, vol 249 pp 231–238, 2014, doi: 10.1016/j.jpowsour.2013.10.052 [127] N Omar and E Al, “Lithium iron phosphate based battery – Assessment of the aging parameters and development of cycle life model,” Appl Energy, vol 113, pp 1575–1585, 2014 243 ĐIỀU KHIỂN THIẾT BỊ ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Trần Quang Thọ (chủ biên), Nguyễn Vinh Quan Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH Trụ sở: Phịng 501, Nhà Điều hành ĐHQG-HCM, phường Linh Trung, thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh ĐT: 028 62726361 E-mail: vnuhp@vnuhcm.edu.vn Văn phòng đại diện: Tòa nhà K-Trường Đại học Khoa học Xã hội & Nhân văn, số 10-12 Đinh Tiên Hồng, phường Bến Nghé, Quận 1,Thành phố Hồ Chí Minh ĐT: 028 62726390 Website: www.vnuhcmpress.edu.vn Chịu trách nhiệm xuất nội dung TS ĐỖ VĂN BIÊN Biên tập VÕ THÀNH THẮNG Sửa in SONG ANH Trình bày bìa TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Đối tác liên kết TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỒ HỒ CHÍ MINH Xuất lần thứ Số lượng in: 250 cuốn, khổ 16 x 24cm Số XNĐKXB: 3018-2022/CXBIPH/5-40/ĐHQGTPHCM QĐXB số: 230/QĐNXB cấp ngày 30/8/2022 In tại: Cơng ty TNHH In & Bao bì Hưng Phú Địa chỉ: 162A/1, KP1A, phường An Phú, TP Thuận An, tỉnh Bình Dương Nộp lưu chiểu: Năm 2022 ISBN: 978-604-73-9263-6 Bản quyền tác phẩm bảo hộ Luật Xuất Luật Sở hữu trí tuệ Việt Nam Nghiêm cấm hình thức xuất bản, chụp, phát tán nội dung chưa có đồng ý tác giả Nhà xuất ĐỂ CÓ SÁCH HAY, CẦN CHUNG TAY BẢO VỆ TÁC QUYỀN! NXB ĐHQG-HCM ISBN: 978-604-73-9263-6 786 047 39 263 NXB ĐHQG-HCM ISBN: 978-604-73-9263-6 786047 392636 ... Dạng sóng điện áp dịng điện động Hình 3‑ 42 Dạng sóng điện áp dòng điện ngõ vào nguồn xoay chiều pha 135 3.4 Điều khiển tốc độ động chiều không chổi than A? ?2 C’1 V1 B? ?2 C? ?2 B’1 V2 B1 C2 B2 A2 Sector... tính Trong điều khiển thiết bị điện, chủ yếu sử dụng loại điều khiển PI Loại PID thường phù hợp cho điều khiển nhiệt độ hay hệ thống có độ trễ (qn tính) lớn Do đó, việc lựa chọn loại điều khiển xác... 3 -27 Giao điểm đường dốc với đường song song trục hồnh có tung độ =0 cho hoành độ tương ứng với T1=0.0065s T2=0.0335s 122 Bước 3: Xác định hệ số điều khiển PI Trong lĩnh vực điều khiển thiết bị