Đồ án truyền động điện tìm hiểu về động cơ một chiều mô hình hóa động cơ một chiều kích từ độc lập

MỤC LỤC CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU lập 1.1 Giới thiệu chung 1.2 Cấu tạo phân loại 1.2.1 Cấu tạo 1.2.2 Phân loại, ưu nhược điểm động chiều .3 1.3 Nguyên lý làm việc động chiều kích từ độc lập .3 1.4 Phương trình đặc tính 1.5 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc 1.5.1 Phương pháp thay đổi điện trở phụ 1.5.2 Phương pháp thay đổi từ thông 1.5.3 Phương pháp thay đổi điện áp phần ứng 1.6 Kết luận CHƯƠNG MƠ HÌNH HĨA HỆ T-Đ 10 2.1 Giới thiệu chung hệ T-Đ 10 2.2 Giới thiệu chỉnh lưu cầu ba pha 11 2.2.1 Nguyên lý làm việc 11 2.2.2 Hệ T-Đ không đảo chiều 12 2.3 Phương pháp điều chỉnh tốc độ hệ T-Đ 13 2.4 Mơ hình hóa chỉnh lưu (Cầu pha bán điều khiển) 14 CHƯƠNG MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KÍCH TỪ ĐỘC LẬP 16 3.1 Mơ hình tốn chế độ q độ động chiều kích từ độc lập 16 3.2 Trường hợp động kích từ độc lập có từ thơng không đổi 18 CHƯƠNG TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH 20 4.1 Tổng hợp mạch vòng dòng điện .20 4.2 Tổng hợp mạch vòng tốc độ 21 4.3 Tính tốn thơng số hệ thống 22 4.3.1 Tính tốn thơng số động .22 4.3.2 Tính tốn thơng số điều khiển 23 CHƯƠNG MÔ PHỎNG 25 5.1 Giới thiệu phần mềm MATLAB .25 5.1.1 Giới thiệu chung 25 5.1.2 Giao diện 26 5.1.3 Một số thao tác Matlab .27 5.2 Sơ đồ mô dạng hàm truyền đạt 27 5.2.1 Mơ hình động chiều 27 5.2.2 Sơ đồ điều khiển không tải 27 5.2.3 Sơ đồ điều khiển có tải 28 5.3 Kết mô 28 KẾT LUẬN 31 TÀI LIỆU THAM KHẢO 32 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1.1: Kích thước dọc, ngang máy điện chiều [4] Hình 1.2: Sơ đồ nối dây động kích từ độc lập Hình 1.3: Đặc tính điều chỉnh động cách thay đổi điện trở phụ Hình 1.4: Đặc tính điều chỉnh động cách thay đổi từ thơng Hình 1.5: Đặc tính điều chỉnh động cách thay đổi áp phần ứng Hình 2.1: Hệ truyền động T-Đ 10 Hình 2.2: Sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha khơng đối xứng 11 Hình 2.3: Dạng điện áp chỉnh lưu sơ đồ chỉnh lưu cầu ba pha bán điều khiển, với góc điều khiển khác 12 Hình 2.4: a) Sơ đồ thay hệ T – Đ không đảo chiều 13 Hình 2.5: Sơ đồ khối mạch chỉnh lưu bán điều khiển .14 Hình 3.1: Mạch điện thay động chiều .16 Hình 3.2: Sơ đồ cấu trúc động chiều 17 Hình 3.3: Sơ đồ cấu trúc mơ tả động điện chiều kích từ độc lập 18 Hình 3.4: Sơ đồ cấu trúc động chiều kích từ độc lập có từ thơng khơng đổi 19 Hình 4.1: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện 20 Hình 4.2: Sơ đồ thu gọn mạch vịng dịng điện .20 Hình 4.3: Sơ đồ thu gọn mạch vòng tốc độ .21 Hình 4.4: Mơ hình động chiều Matlab/Simulink 23 Hình 5.1: Giao diện Matlab .26 Hình 5.2: Mơ hình động chiều Malab/Simulink 27 Hình 5.3: Sơ đồ mô hàm truyền đạt không tải 28 Hình 5.4: Sơ đồ mơ hàm truyền đạt có tải tỷ lệ thuận với tốc độ 28 Hình 5.5: Cài đặt thơng số tốc độ 28 Hình 5.6: Đáp ứng tốc độ khơng tải 29 Hình 5.7: Đáp ứng tốc độ có tải tỉ lệ thuận với tốc độ .29 Hình 5.8: Đáp ứng dòng điện momen 30 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt CHƯƠNG TÌM HIỂU VỀ ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU 1.1 Giới thiệu chung Động điện chiều loại máy điện biến điện dòng chiều thành Ở động chiều từ trường từ trường không đổi Để tạo từ trường không đổi người ta dùng nam châm vĩnh cửu nam châm điện cung cấp dòng điện chiều Động điện chiều phân loại theo kích từ thành loại sau: - Kích từ độc lập - Kích từ song song - Kích từ nối tiếp - Kích từ hỗn hợp Cơng suất lớn máy điện chiều vào khoảng 5-10 MW Hiện tượng tia lửa cổ góp hạn chế tăng công suất máy điện chiều Cấp điện áp máy chiều thường 120V, 240V, 400V, 500V lớn 1000V Không thể tăng điện áp lên điện áp giới hạn phiến góp 35V 1.2 Cấu tạo phân loại 1.2.1 động Cấu tạo Động điện chiều phân thành hai phần chính: Phần tĩnh phần Hình 1.1: Kích thước dọc, ngang máy điện chiều [4] Thép Cực với cuộn kích từ Cực phụ với cuộn dây Hộp ổ bi Lõi thép Cuộn dây phần ứng Thiết bị chổi Đồ án Truyền động điện - - GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt Cổ góp Trục 10 Nắp hộp đấu dây Phần tĩnh hay stato hay gọi phần kích từ động cơ, phận sinh trường gồm có:  Mạch từ dây kích từ lồng ngồi mạch từ (nếu động kích từ nam châm điện), mạch từ làm băng sắt từ (thép đúc, thép đặc) Dây quấn kích thích hay cịn gọi dây quấn kích từ làm dây điện từ, cuộn dây điện từ mắc nối tiếp với  Cực từ chính: Là phận sinh từ trường gồm có lõi sắt cực từ dây quấn kích từ lồng lõi sắt cực từ Lõi sắt cực từ làm thép kỹ thuật điện hay thép cacbon dày 0,5 đến 1mm ép lại tán chặt Trong động điện nhỏ dùng thép khối Cực từ gắn chặt vào vỏ máy nhờ bulơng Dây quấn kích từ quấn dây đồng bọc cách điện cuộn dây bọc cách điện kỹ thành khối, tẩm sơn cách điện trước đặt cực từ Các cuộn dây kích từ đặt cực từ nối tiếp với  Cực từ phụ: Cực từ phụ đặt cực từ Lõi thép cực từ phụ thường làm thép khối thân cực từ phụ có đặt dây quấn mà cấu tạo giống dây quấn cực từ Cực từ phụ gắn vào vỏ máy nhờ bulông  Gông từ: Gông từ dùng làm mạch từ nối liền cực từ, đồng thời làm vỏ máy Trong động điện nhỏ vừa thường dùng thép dày uốn hàn lại, máy điện lớn thường dùng thép đúc Có động điện nhỏ dùng gang làm vỏ máy  Các phận khác:  Nắp máy: Để bảo vệ máy khỏi vật rơi vào làm hư hỏng dây quấn an toàn cho người khỏi chạm vào điện Trong máy điện nhỏ vừa nắp máy cịn có tác dụng làm giá đỡ ổ bi Trong trường hợp nắp máy thường làm gang  Cơ cấu chổi than: Để đưa dịng điện từ phần quay ngồi Cơ cấu chổi than bao gồm có chổi than đặt hộp chổi than nhờ lị xo tì chặt lên cổ góp Hộp chổi than cố định giá chổi than cách điện với giá Giá chổi than quay để điều chỉnh vị trí chổi than cho chỗ, sau điều chỉnh xong dùng vít cố định lại Phần quay hay rơto: Bao gồm phận sau  Phần sinh sức điện động gồm có:  Mạch từ làm vật liệu sắt từ (lá thép kĩ thuật) xếp lại với Trên mạch từ có rãnh để lồng dây quấn phần ứng  Cuộn dây phần ứng: Gồm nhiều bối dây nối với theo qui luật định Mỗi bối dây gồm nhiều vòng dây đầu dây bối dây nối với phiến đồng gọi phiến góp, phiến góp Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát ghép cách điện với cách điện với trục gọi cổ góp hay vành góp  Tỳ cổ góp cặp trổi than làm than graphit ghép sát vào thành cổ góp nhờ lò xo 1.2.2 Phân loại, ưu nhược điểm động chiều - Phân loại động điện chiều Khi xem xét động điện chiều máy phát điện chiều người ta phân loại theo cách kích thích từ động Theo ta có loại động điện chiều thường sử dụng:  Động điện chiều kích từ độc lập: Phần ứng phần kích từ cung cấp từ hai nguồn riêng rẽ  Động điện chiều kích từ song song: Cuộn dây kích từ mắc song song với phần ứng  Động điện chiều kích từ nối tiếp: Cuộn dây kích từ mắc nối tiếp với phần ứng  Động điện chiều kích từ hỗn hợp: Gồm có cuộn dây kích từ, cuộn mắc song song với phần ứng cuộn mắc nối tiếp với phần ứng - Ưu nhược điểm động điện chiều Do tính ưu việt hệ thống điện xoay chiều: để sản xuất, để truyền tải , máy phát động điện xoay chiều có cấu tạo đơn giản công suất lớn, dễ vận hành mà máy điện (động điện) xoay chiều ngày sử dụng rộng rãi phổ biến Tuy nhiên động điện chiều giữ vị trí định cơng nghiệp giao thơng vận tải, nói chung thiết bị cần điều khiển tốc độ quay liên tục phạm vi rộng (như máy cán thép, máy công cụ lớn, đầu máy điện ) Mặc dù so với động không đồng để chế tạo động điện chiều cỡ giá thành đắt sử dụng nhiều kim loại màu hơn, chế tạo bảo quản cổ góp phức tạp Nhưng ưu điểm mà máy điện chiều khơng thể thiếu sản xuất đại  Ưu điểm động điện chiều dùng làm động điện hay máy phát điện điều kiện làm việc khác Song ưu điểm lớn động điện chiều điều chỉnh tốc độ khả tải Nếu thân động không đồng đáp ứng đáp ứng phí thiết bị biến đổi kèm (như biến tần ) đắt tiền động điện chiều khơng điều chỉnh rộng xác mà cấu trúc mạch lực, mạch điều khiển đơn giản đồng thời lại đạt chất lượng cao  Nhược điểm chủ yếu động điện chiều có hệ thống cổ góp chổi than nên vận hành tin cậy khơng an tồn mơi trường rung chấn, dễ cháy nổ 1.3 Nguyên lý làm việc động chiều kích từ độc lập Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt Khi nguồn điện chiều cơng suất khơng đủ lớn mắc độc lập mạch điện phần ứng mạch kích từ vào hai nguồn chiều độc lập với nhau, lúc động gọi động kích từ độc lập Hình 1.2: Sơ đồ nối dây động kích từ độc lập Ở ta dùng động chiều nam châm kích từ độc lập nên có từ thơng Φ khơng đổi nên khơng cần quan tâm đến vấn đề kích từ Nếu momen động điện sinh lớn momen cản, roto bắt đầu quay suất điện động E tăng lên tỉ lệ với tốc độ quay n Do xuất tăng lên Eư, dòng điện I giảm theo, M giảm khiến n tăng chậm Tăng dần Iư cách tăng Uư giảm điện trở mạch điện phần ứng máy đạt tốc độ định mức Trong q trình tăng Iư cần ý khơng để lớn so với Iđm để không xảy cháy động 1.4 Phương trình đặc tính Phương trình cân điện áp mạch phần ứng chế độ xác lập: ( 1.1) Trong đó: Điện áp phần ứng (V) : : Suất điện động phần ứng (V) Điện trở phần ứng (Ω) : Điện trở phụ phần ứng (Ω) : Với ( 1.2) Trong đó: : Điện trở dây phần ứng (Ω) : Điện trở cực từ phụ (Ω : Điện trở cuộn bù (Ω) Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát Điện trở tiếp xúc chổi điện (Ω) : Suất điện động E phần ứng động xác định theo biểu thức: ( 1.3) Trong đó: : : : : : Đặ Số đơi điện cực Số dẫn tác dụng cuộn dây phần ứng Số mạch nhánh song song cuộn dây phần ứng Tốc độ góc (rad/s) Từ thơng kích từ cực từ (Wb) : Hệ số kết cấu động Nếu biểu diễn suất điện động theo tốc độ quay n (vịng/phút) Vì vậy: ( 1.4) Trong đó: : Hệ số suất điện động động Từ phương trình ta có: ( 1.5) lập Đây phương trình đặc tính điện động điện chiều kích từ độc Mặt khác ta có momen điện từ động chế độ xác lập xác định theo biểu thức: ( 1.6) Suy ra: ( 1.7) thay vào ta có: Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát ( 1.8) 1.5 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động điện chiều kích từ độc lập Phân tích phương trình đặc tính (1.8) ta thấy để thay đổi tốc độ động cơ, dùng số biện pháp sau:  Thay đổi điện áp đặt vào mạch phần ứng động Ud  Thay đổi từ thông động  Thay đổi điện trở mạch phần ứng động Ru, ví dụ cách nối tiếp với phần ứng điện trở phụ 1.5.1 Phương pháp thay đổi điện trở phụ  Nguyên lý điều khiển Trong phương pháp người ta giữ U = U đm ,Ф = Фđm nối thêm điện trở phụ vào mạch phần ứng để tăng điện trở phần ứng Độ cứng đường đặc tính cơ: ∆ M ( K Ф) β= = ∆ω Rư + Rf Ta thấy điện trở lớn β nhỏ nghĩa đặc tính dốc mềm Hình 1.3: Đặc tính điều chỉnh động cách thay đổi điện trở phụ Ứng với R f = ta có độ cứng tự nhiên β TN có giá trị lớn nên đặc tính tự nhiên có độ cứng lớn tất đường đặc tính có điện trở phụ Như vậy, ta thay đổi R f ta họ đặc tính thấp đặc tính tự nhiên Đặc điểm phương pháp:  Điện trở mạch phần ứng tăng độ dốc đặc tính lớn, đặc tính mềm, độ ổn định tốc độ sai số tốc độ lớn Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát  Phương pháp cho phép điều chỉnh tốc độ vùng tốc độ định mức (chỉ cho phép thay đổi tốc độ phía giảm)  Chỉ áp dụng cho động điện có cơng suất nhỏ, tổn hao lượng điện trở phụ làm giảm hiệu suất động thực tế thường dùng động điện cần trục  Đánh giá tiêu: Phương pháp điều khiển liên tục mà phải điều khiển nhảy cấp Dải điều chỉnh phụ thuộc vào số mơmen tải, tải nhỏ dải điều chỉnh D = ω max / ω mincàng nhỏ Phương pháp điều chỉnh dải D = :  Giá thành đầu tư ban đầu rẻ không kinh tế tổn hao điện trở phụ lớn, chất lượng không cao dù điều khiển đơn giản 1.5.2 Phương pháp thay đổi từ thông Điều chỉnh từ thơng kích thích động điện chiều điều chỉnh momen điện từ động M = K.Φ.I suất điện động quay động E = K.Φ.ω Mạch kích từ động mạch phi tuyến nên hệ điều chỉnh từ thơng hệ phi tuyến: (1.9) Trong đó: : điện trở dây quấn kích thích : điện trở nguồn điện áp kích thích số vịng dây quấn kích thích : Trong chế độ xác lập ta có quan hệ: (1.10) Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt Hình 3.13: Sơ đồ cấu trúc mơ tả động điện chiều kích từ độc lập cách: Nhìn vào sơ đồ ta thấy để điều chỉnh tốc độ ω ta thực theo  Giữ nguyên điện áp mạch kích từ U b điều chỉnh điện áp mạch phần ứng Ua  Giữ nguyên điện áp mạch phần ứng điều chỉnh điện áp Ub: điều chỉnh từ thông Với đồ án này, ta thực phương án 3.2 Trường hợp động kích từ độc lập có từ thông không đổi Khi xét tới động chiều kích từ độc lập khơng điều khiển từ thơng xem từ thơng số Khi đó, ta khơng cịn mạch kích từ mà cịn phương trình cân mạch phần ứng Vì vậy, ta bỏ số để mạch kích từ mạch phần ứng Trong trường hợp mơ hình tốn động có hai phương trình phương trình cân điện áp mạch phần ứng chuyển động học: Phương trình cân mạch phần ứng: Với   , Phương trình chuyển động học: Với  Do , đặt ta có: 19 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt Từ phương trình ta xây dựng mơ hình động chiều kích từ độc lập từ thông không đổi sau: Sơ đồ cấu trúc động chiều kích từ độc lập với từ thơng khơng đổi: Hình 3.14: Sơ đồ cấu trúc động chiều kích từ độc lập có từ thông không đổi 20 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát CHƯƠNG TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỀU CHỈNH 4.1 Tổng hợp mạch vòng dòng điện Sơ đồ cấu trúc mạch vịng dịng điện: Hình 4.15: Sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện Nếu bỏ qua ảnh hưởng số sức điện động ta có sơ đồ cấu trúc thu gọn sau: Hình 4.16: Sơ đồ thu gọn mạch vịng dịng điện Trong Si mơ hình đối tượng điều khiển dòng , bỏ qua hệ số bậc cao ta có: Áp dụng tiêu chuẩn modul tối ưu ta có hàm truyền hệ thống kín: Mặt khác theo hình 2.3 ta có: Suy ra: 21 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát Chọn Vậy hàm truyền điều chỉnh dòng điện là: khâu tỷ lệ-tích phân (PI) Kết tổng hợp vòng phương pháp tối ưu modul: 4.2 Tổng hợp mạch vòng tốc độ Sơ đồ mạch vòng tốc độ: Hình 4.17: Sơ đồ thu gọn mạch vịng tốc độ Trong đó: Đặt: Vậy ta có: nhỏ Áp dụng tiêu chuẩn tối ưu modul: Chọn: 22 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát Hàm truyền điều chỉnh tốc độ theo tiêu chuẩn tối ưu modul: Áp dụng tiêu chuẩn tối ưu đối xứng: Chọn: Vậy ta có hàm truyền điều chỉnh tốc độ theo tiêu chuẩn tối ưu đối xứng: khâu tỷ lệ-tích phân Kết tổng hợp mạch vịng tốc độ tiêu chuẩn tối ưu modul: Kết tổng hợp mạch vòng tốc độ tiêu chuẩn tối ưu đối xứng: 4.3 Tính tốn thơng số hệ thống Thông số động cơ:        4.3.1 Công suất động Pđm = 15 (kW) Điện áp định mức Uđm = 230 + 15 = 245 (V) Tốc độ định mức nđm = 1420 + 15/10 = 1421,5 (v/p) Dòng điện định mức Iđm = (A) Điện cảm mạch phần ứng Lư = 0,002 (H) Điện trở mạch phần ứng Rư = 0,55 (Ω) Momen quán tính: J = 0,15 (kgm2) Tính tốn thơng số động  Tốc độ định mức: 23 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt  Momen định mức:  Từ thơng:  Hằng số thời gian mạch phần ứng:  Hàm tuyền động cơ: Hình 4.18: Mơ hình động chiều Matlab/Simulink 4.3.2 Tính tốn thơng số điều khiển  Hằng số thời gian chỉnh lưu: TCL = 0,00167 (s)  Hằng số thời gian máy biến dòng Ti = 0,0025 (s)  Hằng số thời gian máy phát tốc Tω = 0,0015 (s)  Hàm truyền chỉnh lưu tính (mục 2.4):  Hệ số khuếch đại cảm biến dòng:  Hàm truyền điều chỉnh dòng điện: Trong đó: Thay số ta được: 24 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát  Hàm truyền điều chỉnh tốc độ:  Ta có Chọn  Hệ số khuếch đại cảm biến tốc độ:  Thay số ta có: 25 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát CHƯƠNG MÔ PHỎNG 5.1 Giới thiệu phần mềm MATLAB 5.1.1 Giới thiệu chung MATLAB phần mềm dùng để tính tốn tốn kỹ thuật, viết ngôn ngữ C hãng Math Works Inc sản xuất Nó tạo cở sở phần mềm nhà lập trình dự án LINPACK EISPACK viết ngôn ngữ Fortran dùng cho việc thực phép tính thao tác ma trận Tên phần mềm MATLAB chữ viết tắt ‘Matrix Laboratory’ có nghĩa ‘phương pháp ma trận’ Đến thực hành sử dụng phần mềm ta thấy phần tử Matlab ma trận Phần mềm Matlab liên tục bổ sung hồn thiện Các ứng dụng điển hình Matlab:        Toán học tính tốn Phát triển thuật tốn Tạo mơ hình, mơ giao thức Khảo sát, phân tích số liệu Đồ họa khoa học kỹ thuật Phát triển ứng dụng, gồm giao diện người dùng đồ họa GUI Thiết kế hệ thống điều khiển thời gian thực Matlab cung cấp cho ta phương pháp theo hướng chuyên dụng hóa gọi Toolbox (hộp công cụ) Các Toolbox cho phép người sử dụng học áp dụng kỹ thuật chuyên dụng cho lĩnh vực Toolbox tập hợp tồn diện hàm matlab (M-file) cho phép mở rộng mơi trường Matlab để giải lớp tốn cụ thể Các lĩnh vực có sẵn Toolbox bao gồm: xử lý tín hiệu, hệ thống điều khiển, mạng noron, mơ phỏng… Hệ thống Matlab gồm có phần chính:  Ngơn ngữ Matlab: ngơn ngữ ma trận, mảng cấp cao với câu lệnh, hàm, cấu trúc liệu vào/ra, tính lập trình đối tượng Nó cho phép lập trình ứng dụng từ nhỏ đến ứng dụng lớn, từ ứng dụng đơn giản đến phức tạp  Môi trường làm việc Matlab: công cụ phương tiện mà bạn sử dụng với tư cách người dùng người lập trình Matlab Nó bao gồm phương tiện cho việc quản lý biến không gian làm việc Workspace xuất nhập liệu Nó bao gồm cơng cụ để phát triển quản lý, gỡ rối định hình M – file  Xử lý đồ họa: hệ thống đồ họa Matlab Nó bao gồm lệnh cao cấp cho trực quan hóa liệu hai chiều ba chiều, xử lý ảnh, ảnh động, … Nó cung cấp lệnh cấp thấp cho phép bạn tùy biến 26 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát giao diện đồ họa xây dựng giao diện đồ họa hoàn chỉnh cho ứng dụng Matlab  Thư viện tốn học Matlab: thuật toán khổng lồ thuật toán tính tốn từ hàm cộng, trừ, nhân, chia, sin, cos, số học phức… tới hàm phức tạp như: nghịch đảo, ma trận, tìm giá trị riêng ma trận, phép biến đổi fourier nhanh Giao diện chương trình ứng dụng Matlab API (Application Program Interface): thư viện cho phép ta viết chương trình C Fortran tương thích với Matlab Simulink chương trình kèm với Matlab, hệ thống tương tác với việc mô hệ thống động học phi tuyến Nó chương trình đồ họa sử dụng chuột để thao tác cho phép mơ hình hóa hệ thống cách vẽ sơ đồ khối hình Nó làm việc với hệ thống tuyến tính, phi tuyến, hệ thống liên tục theo thời gian, hệ thống gián đoạn theo thời gian, hệ thống đa biến 5.1.2 Giao diện Hình 5.19: Giao diện Matlab Command Window: Đây cửa sổ làm việc MATLAB Tại ta thực tòan việc nhập liệu xuất kết tính tóan Dấu nháy >> báo hiệu chương trình sẵn sàng cho việc nhập liệu Ta kết thúc việc nhập liệu cách nhấn phím Enter MATLAB thực thi dòng lệnh mà ta nhập vào Command Window trả kết Command Window Command History: Lưu lại tất lệnh mà ta nhập vào Command Window Ta xem lại tất lậnh cách dùng scroll bar, hay thực lại lệnh cách nhấp kép lên dịng lệnh Ngịai ta cịn cut, paste, delete lệnh Workspace browser: MATLAB liệu lưu biến Workspace browser liệt kê tất biến mà ta sử dụng MATLAB Nó cung cấp thơng tin kích thước, loại liệu Ta truy cập trực tiếp vào liệu cách nhấn kép vào biến để hiển thị Array editor 27 Đồ án Truyền động điện Help GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát Launch pad: cho phép người dùng truy cập nhanh vào Toolbox, phần 5.1.3 Một số thao tác Matlab Trong MATLAB, trình đơn thay đổi tùy theo cửa sổ mà ta lựa chọn Tuy trình đơn File, Desktop, Window, Help có mặt hầu hết trình đơn Trình đơn File:            New: tạo đối tượng (biến, m-file, figure, model, GUI) Open: mở file theo định dạng MATLAB (*.m, *.mat, *.mdl) Import data…: nhập liệu từ file khác vào MATLAB Save workspace…: lưu biến MATLAB vào file *.mat Set path: khai báo đường dẫn thư mục chứa m-file Preferences: thay đổi định dạng font, font size, color tùy chọn cho Editor, Command Window v.v Page Setup: định dạng trang in Print: in Trình đơn Desktop: Desktop layout: xếp cửa sổ giao diện Save layout: lưu cách xếp cửa sổ Trình đơn Window dùng để kích họat (activate) cửa sổ Nút Start cung cấp shortcut tới công cụ MATLAB 5.2 Sơ đồ mô dạng hàm truyền đạt 5.2.1 Mơ hình động chiều Hình 5.20: Mơ hình động chiều Malab/Simulink 5.2.2 Sơ đồ điều khiển không tải 28 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt Hình 5.21: Sơ đồ mô hàm truyền đạt không tải 5.2.3 Sơ đồ điều khiển có tải Hình 5.22: Sơ đồ mơ hàm truyền đạt có tải tỷ lệ thuận với tốc độ 5.3 Kết mơ Hình 5.23: Cài đặt thông số tốc độ 29 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt Hình 5.24: Đáp ứng tốc độ khơng tải Hình 5.25: Đáp ứng tốc độ có tải tỉ lệ thuận với tốc độ 30 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khốt Hình 5.26: Đáp ứng dòng điện momen Nhận xét:  Kết mô tốc độ động DC cho thấy tốc độ động bám tốt theo tốc độ đặt  Khi hoạt động không tải, hệ thống ổn định với thời gian độ 2s với sai lệch tĩnh ≈0%  Khi tải tỉ lệ thuận với tốc độ động cơ, thời gian đáp ứng hệ thống lâu hơn, sau 13s, hệ thống bắt đầu ổn đinh, tốc độ thực bám tốt độ đặt  Dòng điện chạy cuộn dây stator tỉ lệ thuận với mô men điện từ động Khi tải thay đổi mơ men điện từ có thay đổi theo tương ứng để giữ cho tốc độ động không thay đổi bám sát giá trị đặt tải 31 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát KẾT LUẬN Đề tài " Thiết kế hệ truyền động điện động chiều kích từ độc lập: Hệ TĐ " đề tài hấp dẫn có ứng dụng thực tế sống Được hướng dẫn tận tình thầy Nguyễn Ngọc Khốt thầy mơn giúp chúng em hồn thành đồ án Sau thời gian làm đồ án chúng em rút nhiều kinhn ghiệm cho thân tích lũy thêm nhiều kiến thức chuyên ngành bổ ích, nhờ vào dạy nhiệt tình thầy cô giúp đớ anh chị khoa, góp ý bạn Sau lần chúng em xin chân thành bảy tỏ lòng biết ơn thầy Nguyễn Ngọc Khốt thầy khoa giúp chúng em hoàn thành đồ án 32 Đồ án Truyền động điện GVHD: TS Nguyễn Ngọc Khoát TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Cơ sở truyền động điện - Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn NXB KH&KT [2] Điều chỉnh tự động truyền động điện – Bùi Quốc Khánh, Nguyễn Văn Liễn, Phạm Quốc Hải, Dương Văn Nghi [3] Electric motor drivers – Modeling, Analysis, and Control – R Krishnan [4] https://vi.wikipedia.org/wiki/Động_cơ_một_chiều 33