Nghiên cứu, thiết kế mô hình truyền động điện tàu điện đô thị cấp trường

BỘ GIÁO ĐỤC VÀ ĐÀO TẠO _ TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI Hs oo a oR a đt ak BAO CAO DE TAI NGHIEN CUU KHOA HOC CAP TRUONG NGHIEN CUU, THIET KE MO HiNH TRUYEN ĐỘNG ĐIỆN TÀU ĐIỆN ĐÔ THỊ Mã số :'T2017-ĐĐT-55 Chủ nhiệm : ThS Vũ Duy Nghĩa Thời gian thực hiện: 01/2017 — 12/2017 Ngày viết báo cáo: 12/2017 Hà Nội, tháng 12/2017 Mục lục MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẢNG BIẾU DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮTT - s°-s+5v©ssvYxeeereterrrkerkrrirrk Chuong 1: TONG QUAN VE CAC DONG CO SU DUNG TREN HE THÓNG TÀU ĐIỆN ĐƯỜNG SÁTT -5< ccse2veeErkesrkeerrrserrerrrsrsrtke 11 Động điện chiều kích từ độc lập nh 1.2 Động điện xoay chiều ba pha 5:-525c22xcScxvvrrkrrrrrrrvrree 1.2.1 Cau tao dong co khong ddng 2, hrune cece essecsseessnessnessseesseecsseesssees ôn aaa 1.2.3 Phần rotOr Ăc ST nh nh HH x20 1.2.4 Khe hở khơng khí 26: 2c 2212222222222 cv 10 1.2.5 Nguyên lý làm việc động không đồng 11 Chương 2: TÍNH CHỌN BIẾN TÀN NGN ÁP NI ĐỘNG 10 CƠ KHÔNG ĐÔNG BỘ HH1 1111 crgkrrrrrrrrrrrrrrirerstkeetiee 12 2.1 Phân tích nguyên lý làm việc biến tần nguồn áp 12 2.1.1 Biến tần trực tiẾp HH HH2 ue 12 2.1.2 Biến tần gián tiếp sc St cerrrrree 12 2.2 _ Tính chọn mạch ÌỰC - (2G SA 1E HH1 ng 13 2.2.1 Tính chọn máy biẾn áp .55c 2 2221k 14 2.2.2 Tính chọn mạch chỉnh lưu - 222112 1212 1y etet 15 2.2.3 Tính chọn dung lượng {Ụ cà nghe Here 16 2.2.4 Tính chọn mạch nghịch lưu + ccc St Sky tre 18 Chương 3: MƠ HÌNH VÀ CẤU TRÚC ĐIỀU KHIÉN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐÔNG BỘ THEO PHƯƠNG PHÁP EOC, U/E c s-ccsscccccee 23 3.1 Phương pháp điều chế độ rộng xung cho mạch nghịch lưu 23 3.1.1 Sơ đồ mạch lực mô hình cầu ba phá Ă cĂ se steerey 23 3.1.2 Các phương pháp điều chế độ rộng xung . 2c 23 3.2 _ Mơ hình động không đồng 25-556 r2 c2 crrrret 34 Mục lục 3.2.1 Phương trình điện 4p stator (trén hệ thống cuộn dây stator) 34 3.2.2 Phương trình điện áp rotor (trên hệ thống cuộn dây rotor ngắn mạch) 34 3.2.3 Phương trình từ thơng ung 3.2.4 Phương trình momen qUâY chien 3.2.5 Phương trình chuyển động -.c2-55c ccccre2zvecrertrerrrree 35 3.2.6 Mơ hình trạng thái liên tục ĐCKĐB 3.2.7 Mơ hình trạng thái liên tục -c cccscvckrctrerrrrrersrtrrerrrvee 37 3.2.7 Mơ hình trạng thái gián đoạn 3.3 hệ tọa độ dq he ¬ nhe 35 35 35 39 Cấu trúc điều khiển FOC, U/Ẽ c22cs2xervkvcrxrrrrxrrrrrrerrvree 4l 3.3.1 Khái niệm phân loại - vs ng 4I 3.3.2 Điều khiển tựa từ thông EOC (Field Orientated Control) 41 Chương 4: XÂY DỰNG MƠ HÌNH MƠ PHỎNG VÀ MƠ HÌNH THỰC h'6:0i0 00032225 H.,HH, ,., 46 4.1 Mô hệ truyền động điện động không đồng 46 4.1.1 Tham số mô phông . -222S 2E 1321112712211.22E 01 ee 46 4.1.2 Sơ đồ mô -¿2st 2xx 22121122122211 11 tri 47 CN ALA 4.2 Cho số ẽ ẽ 49 Đánh giá kết quẢ -s 25c cnk TT Ecrerrees 51 Xây dựng mơ hình thực nghiệm c s 2c tsvrerirrerrrrrrie 51 4.2.1 Van hanh b6 bién tin ngudn m6 woes esse esseseress esse iesseseee 51 4.2.2 Vận hành biến tần với phần mém CCS va CVI ieee 54 4.2.3 Làm việc với phần mềm CŒS .-22-222 SE S111 1112111211 54 4.2.4 Làm việc với phần mềm CVI chạy động chế độ 59 Danh muc hinh vé va bang biéu DANH MỤC HÌNH VẼ VÀ BẰNG BIEU Hình 2.1 Biến tần trực tiếp cấp cho động ba pha wel? Hình 2.2 Biến tan gián tiếp nguồn áp ba pha „13 Hình 2.3 Sơ đồ mạch động lực csc set ccrectersrrrrrrrrrrrkee .13 Hinh 2.4 Mạch chỉnh lưu sử dụng .- cty Hit 15 Hình 2.5 Quan delta [va donc cecccccseseseneceneeessesseeesesseneenesesseveesseeeneveravers 16 Hình 2.6 Quan hệ delta U C d = Ú, Š .c nh I0 ):02/08)/19:8013n000i80040 Hi Huệ 17 Hình 2.8 Dạng điện áp dịng điện động in 18 19 Hình 2.9 Hình ảnh thực tế sơ đồ chân module -.c5-cccccccscsrsce 20 Is001:021009)3), 11 20 Hình 2.11 Kết nối mạch lực mạch điều khiển Ua ỞTTIVỆT cóc 21 Hình 2.12 Sơ đồ chức chan driver .cccccsccssseessseesssescsssesssesssesessevetsseevess 21 Hình 2.13 Điện áp cấp -sá22th nung re 22 Hình 3.1 Mơ hình cầu ba pha 22 255225221 22712221271.EE Errreeo 23 Hình 3.2 Xung kích cho phương pháp - test 24 Hình 3.3 Điều chế theo phương pháp SPWM .ccccsev.e 25 Hình 3.4 Xung điều khiến dạng điện áp phương pháp SPWM 26 Hình 3.5 Bảng vector trạng thải ác Là HH nu Hình 3.6 Mối quan hệ sector điện áp tức thời usa, HH HH Hy 28 usb, use 29 Hình 3.7 Thuật tốn xác định vector điện áp đặt secfor 29 Hình 3.8 Bảng tổng hợp ma trận chuyển đổi ứng với seetor 31 Hình 3.9 Mẫu xung chuẩn cho pha vector không gian nằm sector — dd 31 Hinh 3.10, Dang xung điều ché cho CAC S€CUOL cceccscsscessssesessssssseesssssenssseeeseseen 32 Hình 3.11 Hệ số điều chế cho pha ứng với sector : 33 Hình 3.12 Dạng xưng điều chế phương pháp DPWM - ccc