Tính toán, thiết kế hệ thống điều khiển trên động cơ điện 3 pha pmsm

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP NGÀNH CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐỘNG CƠ ĐIỆN PHA PMSM GVHD: TS LÊ THANH PHÚC SVTH: PHẠM ANH TUẤN TRẦN HỮU LỘC SKL010724 Tp Hồ Chí Minh, tháng 7/2023 TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA ĐÀO TẠO CHẤT LƯỢNG CAO ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐỘNG CƠ ĐIỆN PHA PMSM SVTH: PHẠM ANH TUẤN MSSV: 19145033 SVTH: TRẦN HỮU LỘC MSSV: 19145034 Khóa: 2019 Ngành: CƠNG NGHỆ KỸ THUẬT Ơ TƠ GVHD: TS LÊ THANH PHÚC Tp Hồ Chí Minh, tháng 07 năm 2023 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ***** Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP TÊN ĐỀ TÀI: TÍNH TỐN, THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN TRÊN ĐỘNG CƠ ĐIỆN PHA Sinh viên thực hiện: Họ tên SV1: Phạm Anh Tuấn MSSV: 19145033 Họ tên SV2: Trần Hữu Lộc MSSV: 19145034 I NỘI DUNG - Tìm hiểu nguyên lý hoạt động động điện pha PMSM - Thiết kế mạch điều khiển hệ thống - Lập trình điều khiển hệ thống - Vận hành hệ thống ổn định, an toàn II TÀI LIỆU THAM KHẢO - Sách tham khảo - Mô hình - Tài liệu mềm III TRÌNH BÀY - thuyết minh DATN - Upload ấn phẩm lên Google Drive (Hồ sơ NCKH, file word, poster) IV THỜI GIAN THỰC HIỆN - Ngày bắt đầu: 13/02/2023 - Ngày hồn thành: 30/06/2023 Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Trưởng ngành Giáo viên hướng dẫn (Ký & ghi rõ họ tên) i CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ***** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Họ tên SV1: MSSV: Họ tên SV2: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Họ tên Giáo viên hướng dẫn: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không: ii Đánh giá loại: Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Giáo viên hướng dẫn iii CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc ***** PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Họ tên SV1: MSSV: Họ tên SV2: MSSV: Ngành: Tên đề tài: Họ tên Giáo viên phản biện: NHẬN XÉT Về nội dung đề tài & khối lượng thực hiện: Ưu điểm: Khuyết điểm: Đề nghị cho bảo vệ hay không: Đánh giá loại: iv Điểm: (Bằng chữ: ) Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2023 Giáo viên phản biện v LỜI CẢM ƠN Trong thời gian làm đồ án tốt nghiệp, nhóm nghiên cứu nhận nhiều giúp đỡ, đóng góp ý kiến bảo nhiệt tình thầy cơ, gia đình bạn bè Trước tiên chúng em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến ban giám hiệu trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh trực tiếp gian tiếp giúp đỡ chúng em suốt trình học tập nghiên cứu đề tài, tạo điều kiện sở vật chất với trang thiết bị đại, hệ thống thư viện đa dạng loại sách, tài liệu thuận lợi cho việc tìm kiếm, nghiên cứu thơng tin Chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến Thầy chủ nhiệm khoa giảng viên hướng dẫn – TS Lê Thanh Phúc, chúng em nhận quan tâm giúp đỡ, hướng dẫn tận tình, tâm huyết Thầy từ lúc nhận đề tài đến hoàn thành nghiên cứu Thầy giúp chúng em có thêm nhiều kiến thức quý báu định hướng rõ ràng để hoàn thành tốt đề tài Từ buổi trị chuyện thầy ngồi học, chúng em nhận lời khuyên chân thành từ Thầy Xin chân thành cảm ơn thầy giáo trường nói chung, Thầy mơn điện ngành Cơng Nghệ Kỹ Thuật Ơ Tơ nói riêng Cảm ơn Thầy ThS Vũ Đình Huấn, ThS Lê Quang Vũ, ThS Nguyễn Trọng Thức, ThS Nguyễn Thành Tuyên ThS Nguyễn Quang Trãi dạy dỗ cho chúng em kiến thức điện để phục vụ đồ án tốt nghiệp lần Và cuối cùng, chúng em xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến gia đình bạn bè ln bên cạnh ủng hộ, động viên giúp đỡ suốt trình nghiên cứu hoàn thành đề tài tốt nghiệp Chúng em xin chân thành cảm ơn tất người! Thành phố Hồ Chí Minh, ngày 30 tháng 06 năm 2023 Nhóm thực Phạm Anh Tuấn Trần Hữu Lộc vi TĨM TẮT Mục tiêu nghiên cứu khoa học xoay quanh việc thiết kế, chế tạo mạch điều khiển phương pháp điều khiển động ba pha PMSM cách điều khiển xung PWM, cải thiện tốc độ moment cho động để giúp động vận hành trơn tru Nhóm tập trung nghiên cứu lập trình điều khiển tín hiệu xung PWM cho IGBT vi điều khiển STM32F411CEU6 Bộ vi điều khiển đóng vai trị xử lý trung tâm, có nhiệm vụ tạo điều chế xung (PWM) để đóng ngắt điện áp DC Độ rộng xung thay đổi dựa vi điều khiển cho điện áp tổng thể đầu tương tự sóng hình sin Phương pháp điều khiển dựa nguyên tắc máy biến tần (VFD) Điện áp chiều chuyển đổi thành điện áp sóng sin AC cách đọc bảng tra cứu Dạng sóng tinh chế gần giống với dạng sóng sin túy Và thiết kế, thi công mạch hàn hoàn thiện mạch nguyên lý phần mềm Proteus, nghiên cứu, thiết kế bố trí mạch Cuối cùng, tiến hành thực nghiệm động thực tế thu thập tín hiệu, sau rút kết luận cải tiến vii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN vi TÓM TẮT vii MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT x DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU xii DANH SÁCH CÁC HÌNH ẢNH xiii Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Lý chọn đề tài 1.2 Mục tiêu đề tài .1 1.3 Đối tượng nghiên cứu 1.4 Giới hạn đề tài .2 1.5 Phương pháp nghiên cứu .2 1.6 Nội dung đồ án 1.7 Bố cục đồ án Chương 2: 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT STM32F411CEU6 2.1.1 Tổng quan 2.1.2 Các thông số kỹ thuật STM32F411CEU6 2.1.3 Tìm hiểu Timer PWM 2.1.4 Sơ đồ chân STM32F411CEU6 2.2 IC IR2103 10 2.2.1 Đặc điểm IR2103 .10 2.2.2 Chức cấu trúc IR2103 10 2.2.3 Sơ đồ chân IR2103 11 2.2.4 Thông số kỹ thuật IR2103 12 2.2.5 Nguyên lý hoạt động IR2103 12 vi