Điều hỉnh tố độ động ơ không đồng bộ sử dụng nghịh lưu áp

Trang 1 --- Phạm Văn TuấnĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNGĐỒNG BỘ SỬ DỤNG NGHỊCH LƯU ÁPChuyên ngành: Kỹ thuật điện LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐIỆN HƯỚNG THIẾT BỊ ĐIỆN NGƯỜI HƯỚNG

Gi i thi u chung v ng c i n khụng ng b ớ ệ ề ủộ ơ ủ ệ ủồ ộ

Nguyên liệu chính trong sản xuất ngọc cẩm thạch là cát, thường được biết đến là ngọc khô, có nguồn gốc từ các khoáng sản tự nhiên Đặc điểm nổi bật của loại ngọc này là cấu trúc tinh thể độc đáo, so với ngọc một chiều, ngọc cẩm thạch không chỉ có giá trị thẩm mỹ mà còn mang lại tính năng vượt trội Ngoài ra, ngọc cẩm thạch còn có khả năng chịu nhiệt tốt, nhờ vào cấu trúc bền vững, giúp sản phẩm luôn giữ được độ sáng bóng và chất lượng cao Trong quá trình sản xuất, cần chú ý đến việc trang bị các thiết bị hiện đại để đảm bảo hiệu suất và chất lượng sản phẩm.

Những cải tiến trong công nghệ điều khiển động cơ không đồng bộ đã giúp cải thiện hiệu suất và tính chính xác trong các quá trình sản xuất Đặc biệt, với sự phát triển của các thiết bị điện tử công suất lớn và kỹ thuật vi xử lý, việc điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ trở nên hiệu quả hơn bao giờ hết Điều này đã dẫn đến việc các hệ truyền động sử dụng động cơ không đồng bộ ngày càng chiếm ưu thế trong ngành công nghiệp.

C u t o c a ng c khụng ng b ấ ạ ủ ủộ ơ ủồ ộ

Ph n t nh hay stator 13 ầ ĩ 1 V máy 13ỏ 2 Lõi s t 13ắ 3 Dây qu n stator 14ấ 1.2.2 Ph n quay hay rotor 14ầ 1.2.2.1 Lõi s t 14ắ 1.2.2.2 Rotor và dây qu n c a rotor 14ấủ 1.3 c tính c c a ng c không ng bðặơ ủ ủộơủồ ộ

Máy có tác dụng chính là lửa sắt và dày quấn, không phải là máy chỉ dùng để làm băng gang Với công suất lớn (từ 1000 kW trở lên), máy thường sử dụng thép tấm hàn liền.

Lõi s t là ph n d n t Vì t tr ng qua lõi s t là t tr ng quay, nên có t n ắ ầ ẫ ừ ừ ườ ắ ừ ườ ổ hao, gi m t n hao ng i ta dựng thộp k thu t i n dày (0,35 ữ 0,5 mm) ghộp l i ủể ả ổ ườ ỹ ậ ủ ệ ạ

Họ c viên: Ph m V n Tu n ạ ă ấ - L ớ p: 10BKT TB -KH Khóa h c: 2010-2012 ð ð ọ 14 v i nhau M i lỏ thộp k thu t i n cú s n cỏch i n gi m t n hao do dũng i n ớ ỗ ỹ ậ ủ ệ ơ ủ ệ ủể ả ổ ủ ệ xoáy gây ra

Dõy qu n stator ấ ủượ ủặc t vào cỏc rónh c a lừi s t và ủ ắ ủượ ủược c cỏch i n v i ủ ệ ớ lừi s t, dõy qu n stator th ng làm b ng ng ắ ấ ườ ằ ủồ

Here is a rewritten paragraph that contains the meaning of the original text, complying with SEO rules:"Khi nói đến thiết kế kỹ thuật của stator, người ta dựng thộp k thu t i n nh để lắp ráp lên trục máy hoặc lên mặt giá rotor của máy Bên ngoài lá thép có các ứng suất điện từ tác động lên dây quấn Do đó, thiết kế kỹ thuật của stator đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của động cơ."

1.2.2.2 Rotor và dây qu n c a rotor ấ ủ

Rotor có hai lo i chính: rotor ki u dây qu n và rotor ki u l ng sóc ạ ể ấ ể ồ

Rotor có dây qu n gi ng nh dây qu n stator Trong

Rotor là một phần quan trọng trong máy in công nghiệp, chịu trách nhiệm dẫn động dây curoa kiểu súng hai lớp Dây curoa thường được kết nối với rotor chắc chắn Trong máy in, dây curoa này thường có hình dạng đặc trưng và được nối vào ba vành trục, cho phép truyền động mượt mà Rotor dây curoa có thể truyền động qua các trục và được điều chỉnh để tối ưu hóa hiệu suất máy Việc bảo trì định kỳ dây curoa rotor là rất cần thiết để đảm bảo hoạt động ổn định của máy in.

Rotor là phần quan trọng trong động cơ, khác với dây quấn của stator Trong quá trình hoạt động, dây quấn rotor có thể trải dài ra và tạo thành một cấu trúc phức tạp Chúng thường được làm từ đồng hoặc nhôm, tạo thành một loại lồng mà người ta gọi là lồng sóc Dây quấn này giúp tăng cường hiệu suất và khả năng hoạt động của động cơ.

Họ c viên: Phạm Văn Tuân - Lớp: 10BKT TB -KH Khóa học: 2010-2012 Trong máy cụng, súc khụng cần cách điệu với lưới sắt Cấu trúc tinh tế của máy giúp ngăn chặn hiện tượng rò rỉ, rónh rotor có thể làm thành dải rónh sâu hoặc làm thành hai ống rónh l ng súc Trong máy điển hình, rónh rotor thường được làm chỗ i một góc so với tâm trục.

1.3 c tớnh c c a ng c khụng ng b ðặ ơ ủ ủộ ơ ủồ ộ

1.3.1 Xõy d ng c tớnh c c a ng c khụng ng b ự ủặ ơ ủ ủộ ơ ủồ ộ ðể xõy d ng ph ng trỡnh c tớnh c c a ng c i n khụng ng b ta s ự ươ ủặ ơ ủ ủộ ơ ủ ệ ủồ ộ ử d ng s thay th hỡnh T ho c hỡnh Khi nghiờn c u ta a ra m t s gi thi t ụ ơ ủồ ế ặ Ґ ứ ủư ộ ố ả ế

- Ba pha c a ng c là i x ng, khe h khụng khớ là ng u; ủ ủộ ơ ủố ứ ở ủồ ủề

- Cỏc thụng s c a ng c khụng ph thu c vào nhi t , i n tr rotor ố ủ ủộ ơ ụ ộ ệ ủộ ủ ệ ở khụng ph thu c vào t n s dũng i n; m ch t c a mỏy i n ch a bóo hũa nờn cỏc ụ ộ ầ ố ủ ệ ạ ừ ủ ủ ệ ư ủ ệi n khỏng khụng i; ủổ

- T ng d n m ch t húa khụng i, dũng i n t húa khụng ph thu c vào t i ổ ẫ ạ ừ ủổ ủ ệ ừ ụ ộ ả mà ch ph thu c vào i n ỏp t vào stator ng c ; ỉ ụ ộ ủ ệ ủặ ủộ ơ

- i n ỏp l i i x ng hỡnh sin ð ệ ướ ủố ứ

T cỏc gi thi t này ta cú s thay th ng c i n khụng ng b hỡnh ừ ả ế ơ ủồ ế ủộ ơ ủ ệ ủồ ộ Ґ x à

Hỡnh 1.1 Sơ ủồ thay thế mỏy ủiện khụng ủồng bộ hỡnh Ґ

Trong ú: ủ U 1 - tr s hi u d ng c a i n ỏp pha stator; ị ố ệ ụ ủ ủ ệ

I - cỏc dũng i n t húa, dũng i n stator, dũng i n rotor ó quy ủ ệ ừ ủ ệ ủ ệ ủ ủổ ềi v phớa stator;

Họ c viên: Ph m V n Tu n ạ ă ấ - L ớ p: 10BKT TB -KH Khóa h c: 2010-2012 ð ð ọ 16

1, ,r r r à - i n tr tỏc d ng c a m ch t húa, cu n dõy statorủ ệ ở ụ ủ ạ ừ ộ và của dõy quấn rotor ó quy i v phớa stator; ủ ủổ ề

1, ,x x x à - i n khỏng m ch t húa, i n khỏng t n stator và i n khỏng t n ủ ệ ạ ừ ủ ệ ả ủ ệ ả rotor ó quy i v stator; ủ ủổ ề

C • 1 =1+ Z 1 s - h s tr t c a mỏy i n ng b ; ệ ố ượ ủ ủ ệ ủồ ộ

= n n s n (1.1) ω 1 - t c quay c a t tr ng quay, cũn g i là t c ng b ố ủộ ủ ừ ườ ọ ố ủộ ủồ ộ p f 1

2π ω = (1.2) f 1 - tần số của nguồn ủiện; p- số ủụi cực từ của mỏy.

T s thay th hỡnh ừ ơ ủồ ế Ґ ta dễ dàng tớnh ủược quan hệ của mụmen ủiện từ của máy so với hệ số trượt theo biểu thức (1.3):

(1.3) ây chính là ph ng trình c tính c c a ng c i n không ng b ð ươ ủặ ơ ủ ủộ ơ ủ ệ ủồ ộ

Nội dung bài viết đề cập đến việc nuôi dưỡng tính (1.3) trên thí nghiệm, nhằm khảo sát các đặc điểm của đường cong như hình 1.2 Cần thực hiện các bước xác nhận các thông số trước khi tiến hành nghiên cứu đường cong này bằng cách giải phương trình liên quan.

= 0 ds dM , ta s cú c a tr s c a mụmen và h s tr t t i i m c c tr ký hi u là ẽ ủ ị ố ủ ệ ố ượ ạ ủ ể ự ị ệ th th s

Học viên: Ph m V n Tu n - ạ ă ấ Lớ p: 10BKTðTBð-KH Khóa học: 2010-2012 17

Trong hai biểu thức (1.4) và (1.5), dấu “+” tương ứng với trường hợp thứ nhất, trong khi dấu “-” ứng với trường hợp thứ hai Do đó, M thể hiện sự khác biệt trong hai trường hợp này Thông thường, tỷ lệ r1 và r2 không vượt quá 5% (x1 + C1x/2)², do đó có thể bỏ qua yếu tố này trong tính toán.

Hỡnh 1.2 ðặc tớnh cơ của mỏy ủiện khụng ủồng bộ

Học viên: Ph m V n Tu n ạ ă ấ - Lớ p: 10BKT ðTBð-KH Khóa học: 2010-2012 18

Here is a rewritten paragraph that conveys the same meaning while complying with SEO rules:"Khi nghiền cứu một truy vấn không được quan tâm, người ta thường bỏ qua ững vấn đề quan trọng trong thời gian ngắn Tuy nhiên, điều này thể hiện tính cục này trong ứng xử, và việc này là một vấn đề Nếu không có sự quan tâm đúng mức, vấn đề sẽ không được giải quyết và sẽ gây ra hậu quả nghiêm trọng."

Ph ng trỡnh c tớnh c c a ng c i n khụng ng b cú th bi u di n ươ ủặ ơ ủ ủộ ơ ủ ệ ủồ ộ ể ể ễ thu n ti n h n b ng cỏch l p t s gi a (1.3) và (1.5) và bi n i ta cú bi u th c ậ ệ ơ ằ ậ ỷ ố ữ ế ủổ ể ứ

( ) th th th th th s s a s s s s a

Trong các động cơ điện không đồng bộ, thường có tỷ số r1 ≈ r2 và s th = 0,1 đến 0,2 Do đó, as th rất nhỏ so với các số hạng ứng trước nó, chúng ta có thể viết lại công thức (1.7) một cách đơn giản hơn.

Trong ú: ủ nm th x s = r 2 ' (1.9) nm th f x pU

Mụmen trờn trục ủộng cơ khụng ủồng bộ M 2 thường nhỏ hơn mụmen ủiện từ một ít và bằng:

Trong ủú: M 0 - mụmen khụng tải

Do M0 rất nhỏ so với mụmen trên trục M2, nên đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ M2 = f(n) có thể coi bằng Mút = f(n) Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ có dạng như đường đặc tính M = f(s) như thể hiện trong hình 1.2.

1.3.2 nh h ng c a cỏc thụng s n c tớnh c Ả ưở ủ ố ủế ủặ ơ

T ph ng trỡnh c tớnh c ng c khụng ng b (1.3), ta th y cỏc thụng ừ ươ ủặ ơ ủộ ơ ủồ ộ ấ s nh h ng t i c tớnh c bao g m: ố ả ưở ớ ủặ ơ ồ

- Ảnh hưởng của ủiện ỏp của stator;

- Ảnh hưởng của ủiện trở ủ ệ, i n khỏng stator;

- Ảnh hưởng của ủiện trở ủ ệ, i n khỏng m ch rotorạ (ủối với ủộng cơ khụng ủồng bộ rotor dây quấn);

- Ảnh hưởng của tần số của nguồn cấp cho ủộng cơ f 1

Ngoài ra vi c thay i s ụi c c s làm thay i t c ng b và làm thay ệ ủổ ố ủ ự ẽ ủổ ố ủộ ủồ ộ ủổ ủặi c tớnh c (tr ng h p này x y ra i v i ng c cú nhi u c p t c ) ơ ườ ợ ả ủố ớ ủộ ơ ề ấ ố ủộ

1.4 Cỏc ph ng phỏp i u ch nh t c ng c khụng ng b ươ ủ ề ỉ ố ủộ ủộ ơ ủồ ộ

T ph ng trỡnh c tớnh c c a ng c khụng ng b (ph ng trỡnh 1.3) ừ ươ ủặ ơ ủ ủộ ơ ủồ ộ ươ

Ta cú th d a vào ú i u khi n mụmen b ng cỏch thay i cỏc thụng s ể ự ủ ủể ủ ề ể ằ ủổ ố nh i n ỏp cung c p, i n tr ph , t c tr t và t n s ngu n ư ủ ệ ấ ủ ệ ở ụ ố ủộ ượ ầ ố ồ

Hi n nay cú cỏc ph ng phỏp i u khi n t c ng c khụng ng b ch y u ệ ươ ủ ề ể ố ủộ ủộ ơ ủồ ộ ủ ế sau:

B ng 1.1 Khỏi quỏt ph ng phỏp i u ch nh t c ng c khụng ng b ba pha ả ươ ủ ề ỉ ố ủộ ủộ ơ ủồ ộ

Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá hai phương pháp điều chỉnh trong hệ thống, bao gồm điều chỉnh theo tần số và điều chỉnh ổn định Cũng như phân loại theo sơ đồ mạch, chúng ta có thể thấy mạch tác động lên stator và rotor Việc hiểu rõ các phương pháp này là rất quan trọng để tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.

Điều chỉnh điện áp stator là một phương pháp quan trọng trong việc cải thiện hiệu suất của động cơ Việc này có thể thực hiện bằng cách sử dụng thiết bị biến đổi điện năng như biến tần hoặc thyristor để điều chỉnh điện áp đầu vào Phương pháp này không chỉ giúp tối ưu hóa hoạt động của động cơ mà còn tiết kiệm năng lượng, giảm thiểu tổn thất trong quá trình vận hành Sử dụng các công nghệ điều chỉnh điện áp hiện đại sẽ mang lại hiệu quả cao hơn và đảm bảo động cơ hoạt động ổn định trong các điều kiện khác nhau.

Ph ng phỏp i u ch nh i n ỏp stator dựng Thyristor cú ph m vi i u ch nh ươ ủ ề ỉ ủ ệ ạ ủ ề ỉ t c và mụmen h p ố ủộ ẹ ðường 1 là gi i h n gúc m ớ ạ ở α max , ủường 2 h n ch do a ạ ế ủư

Học viên Phạm Văn Tuấn, lớp 10BKTĐTBĐ-KH, khóa học 2010-2012, đã tham gia các hoạt động tại trường và thể hiện sự sáng tạo trong việc phát triển ý tưởng Ngày nay, việc xây dựng và cải tiến các mô hình giáo dục đang trở nên quan trọng, đặc biệt là trong bối cảnh không ngừng thay đổi của thế giới Điều này giúp học sinh có cơ hội tiếp cận với những phương pháp học tập mới và hiệu quả hơn.

Phương pháp điều chỉnh nội tại vào rotor của ngực khung ngườì ủ ề ỉ ủ ệ ở ụ ố ủ ủộ ơ ủồ b rotor dây quần là phương pháp tân thiết thực Hiệu suất truyền năng suất giảm khi điều chỉnh sâu, tuy nhiên phương pháp này có hiệu quả tốt nhất khi ngắn lân, thích hợp với truyền năng cường độ cao của hệ thống Nên nó vẫn đang được sử dụng rộng rãi và trung bình.

Nh c i m: c tớnh c khụng t t, hi u su t th p, vựng i u ch nh khụng ượ ủ ể ủặ ơ ố ệ ấ ấ ủ ề ỉ r ng ộ

1.4.3 i u ch nh công su t tr t ð ề ỉ ấ ượ

i u khi n i n ỏp stator 20 ð ề ể ủ ệ 1.4.2 i u khi n i n tr rotor 21ð ềể ủ ệở 1.4.3 i u ch nh công su t tr t 21ð ềỉấượ 1.4.4 i u khi n t n s ngu n c p stator 21ð ềể ầốồấ 1.4.4.1 Ph ng pháp i u khi n vô h ng 23ươủ ềểướ 1.4.4.1.1 i u ch nh i n áp- t n s v i t thông là hàm c a mômen t i 23ð ềỉủ ệầố ớ ừủả 1.4.4.1.2 i u ch nh i n áp- t n s gi t thông ng c không i 25ð ềỉủ ệầố ữ ừủộơủổ 1.4.4.1.3 i u ch nh dòng i n- t n s gi t thông ng c không i 27ð ềỉủ ệầố ữ ừủộơủổ 1.4.4.2 Ph ng pháp i u khi n vector 29ươủ ềể 1.4.4.2.1 Nguyên lý i u khi n vector 29ủ ềể 1.4.4.2.2 Ph ng pháp i u khi n t a t thông rotor FOC 30ươủ ềể ự ừ 1.4.4.2.2 Ph ương phỏp ủiều khiển trực tiếp từ thông và mômen (DTC)

Điều chỉnh điện áp stator là một phương pháp quan trọng để cải thiện hiệu suất của động cơ Việc điều chỉnh này có thể thực hiện bằng cách sử dụng các thiết bị như biến tần hoặc thyristor, giúp kiểm soát điện áp đầu vào cho các cuộn stator Kỹ thuật này không chỉ đơn giản mà còn hiệu quả, giúp tối ưu hóa hoạt động của động cơ trong các điều kiện khác nhau.

Ph ng phỏp i u ch nh i n ỏp stator dựng Thyristor cú ph m vi i u ch nh ươ ủ ề ỉ ủ ệ ạ ủ ề ỉ t c và mụmen h p ố ủộ ẹ ðường 1 là gi i h n gúc m ớ ạ ở α max , ủường 2 h n ch do a ạ ế ủư

Học viên Phạm Văn Tuấn, lớp 10BKTĐTBĐ-KH, khóa học 2010-2012, đã tham gia tích cực trong các hoạt động tại trường Hiện nay, việc xây dựng môi trường học tập thân thiện và sáng tạo đang trở thành ưu tiên hàng đầu, nhằm phát triển tư duy và khả năng sáng tạo của học sinh Điều này đặc biệt quan trọng trong bối cảnh giáo dục hiện đại, nơi mà việc áp dụng công nghệ và phương pháp giảng dạy mới là cần thiết để nâng cao chất lượng giáo dục.

Phương pháp điều chỉnh nội tại vào rotor của ngược không ngừng ẩn chứa nhiều tiềm năng Thực chất, đây là phương pháp tính toán thực tế với công thức cu2 = 3r’2.I2’2, hiệu suất truyền năng suy giảm khi điều chỉnh sâu Tuy nhiên, phương pháp này có khả năng ảnh hưởng đến hiệu quả trong môi trường khắc nghiệt, thích hợp với truyền năng của các hệ thống điện ở nhiệt độ cao và cần thiết, do đó nó vẫn cần được áp dụng một cách hợp lý và trung bình.

Nh c i m: c tớnh c khụng t t, hi u su t th p, vựng i u ch nh khụng ượ ủ ể ủặ ơ ố ệ ấ ấ ủ ề ỉ r ng ộ

1.4.3 i u ch nh công su t tr t ð ề ỉ ấ ượ

Phương pháp điều chỉnh công suất truyền tải được thực hiện thông qua việc điều chỉnh dòng điện rotor Chất lượng của phương pháp này là công suất đầu ra được kiểm soát cho ngược phía stator, với việc tính toán trực tiếp, điều chỉnh giảm một cách hiệu quả Việc này giúp tối ưu hóa công suất phía rotor, đồng thời giảm thiểu tổn thất trong quá trình biến đổi điện năng.

Phương pháp P = −2 = 1 − Nh v y cụng su t i n tiờu th g n t ng ng v i cụng ư ậ ấ ủ ệ ụ ầ ươ ứ ớ su t c được coi là phương pháp điều chỉnh kinh tế Tuy nhiên, nó chỉ có hiệu quả kinh tế khi được áp dụng cho công suất lớn (> 400 kW).

1.4.4 i u khi n t n s ngu n c p stator ð ề ể ầ ố ồ ấ i u ch nh t n s ng c không ng b là ph ng pháp i u ch nh kinh t , ð ề ỉ ầ ố ủộ ơ ủồ ộ ươ ủ ề ỉ ế tuy v y nú ũi h i k thu t cao và ph c t p i u này xu t phỏt t b n ch t và ậ ủ ỏ ỹ ậ ứ ạ ð ề ấ ừ ả ấ nguyờn lý làm vi c c a ng c là ph n c m và ph n ng khụng tỏch bi t Cú hai ệ ủ ủộ ơ ầ ả ầ ứ ệ h ng ti p c n trong i u khi n ng c i n khụng ng b : ướ ế ậ ủ ề ể ủộ ơ ủ ệ ủồ ộ

- H ng th nh t là coi stator là ph n c m t o ra t thông ướ ứ ấ ầ ả ạ ừ ψ s , còn mômen ủược sinh ra do s t ng tỏc gi a ự ươ ữ ψ s và dũng i n rotor ủ ệ I 2

- H ng th hai là coi rotor là ph n c m t o ra t thông ướ ứ ầ ả ạ ừ ψ r , còn mômen ủược sinh ra do s t ng tỏc gi a ự ươ ữ ψ r và dũng i n stator ủ ệ I 1

Here is a rewritten paragraph that complies with SEO rules:"Mô hình I1, I2 và thụng số ψs, ψr được ứng dụng rộng rãi trong cấu trúc stator của máy U1, f1 Khi nghiên cứu các thông số này, người ta không thể bỏ qua tầm quan trọng của chúng trong việc xác định năng suất của máy, thể hiện qua hình 1.3, cho thấy rõ ràng mối quan hệ chặt chẽ giữa các thông số này và hiệu suất của máy."

Hỡnh 1.3 Mụ t vào – ra ng c khụng ng b khi i u khi n t n s ả ủộ ơ ủồ ộ ủ ề ể ầ ố

- u vào: G m hai i l ng i n ỏp ðầ ồ ủạ ượ ủ ệ U 1 i v i ngh ch l u ngu n ỏp (ho c ủố ớ ị ư ồ ặ dũng i n Iủ ệ 1 i v i ngh ch l u ngu n dũng) và t n s ủố ớ ị ư ồ ầ ốf 1

- u ra: mụmen và t c c a ng c ðầ ố ủộ ủ ủộ ơ

- Mụmen c n ả ủược coi là u vào c a t i ủầ ủ ả

Khi điều chỉnh tần số của một tác động, việc quan trọng là tham khảo các yếu tố liên quan đến sự ra mắt của các sản phẩm mới, nhằm đảm bảo tính đồng bộ với các yếu tố khác Bài toán điều chỉnh tần số cần được thực hiện một cách chính xác để tối ưu hóa giá trị của nó Học cách điều chỉnh tần số một cách hiệu quả sẽ giúp nâng cao hiệu suất và đạt được kết quả tốt nhất Từ lý luận trên, chúng ta nhận thấy rằng việc điều chỉnh tần số có thể ảnh hưởng lớn đến hiệu suất và sự thành công của các chiến lược kinh doanh.

Lĩnh vực phát triển điều chỉnh tốc độ không ngừng mở rộng, nhờ vào sự tiến bộ trong công nghệ điều khiển và cảm biến Các giải pháp điều chỉnh này giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của động cơ điện, đặc biệt là trong các ứng dụng công nghiệp Hiện nay, việc ứng dụng các công nghệ mới như biến tần và cảm biến thông minh đang trở thành xu hướng chủ đạo trong ngành Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng việc cải thiện khả năng điều chỉnh tốc độ không chỉ nâng cao hiệu quả năng lượng mà còn kéo dài tuổi thọ của thiết bị.

Học viên: Ph m V n Tu n - ạ ă ấ Lớ p: 10BKTðTBð-KH Khóa học: 2010-2012 23 xu t lu t i u khi n t n s t i u, nh ng th c t ấ ậ ủ ề ể ầ ố ố ư ư ự ế ủượ ức ng d ng trong cụng nghi p ụ ệ có hai lo i: ạ

- i u khi n i n ỏp- t n s sao cho t thụng stator ð ề ể ủ ệ ầ ố ừ ψ s là hàm c a mụmen t i ủ ả

Here is the rewritten paragraph:Phương pháp s = m c ψ cho phép thực hiện công suất lớn, hiệu quả cao và ổn định, mang lại lợi ích to lớn trong việc nâng cao công suất và tiết kiệm năng lượng Tuy nhiên, để đạt được hiệu quả này, cần phải có sự hiểu biết và ứng dụng đúng đắn các công thức và nguyên tắc cơ bản Bằng cách áp dụng phương pháp này, chúng ta có thể giảm thiểu tiêu thụ năng lượng và tăng cường hiệu suất công việc, góp phần vào sự phát triển bền vững và hiệu quả của doanh nghiệp.

Để điều chỉnh thông số của stator một cách hiệu quả, cần đảm bảo rằng hệ số ψ luôn giữ nguyên giá trị bằng 1 Phương pháp này là một giải pháp thực tiễn, nhưng công suất tự tiêu thụ và lượng tiêu thụ công suất phản kháng không thể bị xem nhẹ Việc điều chỉnh này có thể gặp khó khăn do tính chất phức tạp của hệ thống, vì vậy việc hiểu rõ các thông số kỹ thuật là rất quan trọng trong quá trình vận hành trong ngành công nghiệp, đặc biệt khi không có yêu cầu điều chỉnh rõ ràng.

1.4.4.1 Ph ng phỏp i u khi n vụ h ng ươ ủ ề ể ướ

Điều chỉnh áp suất trong hệ thống là hàm của mô men tại điều kiện cụ thể Khi điều chỉnh áp suất, nếu giá trị áp suất và mô men không thay đổi, các biến tần sẽ có hình sin và tần số biến đổi Khi áp suất giảm, mô men sẽ tăng, dẫn đến sự thay đổi trong hiệu suất và tiêu thụ năng lượng Do đó, khi điều chỉnh áp suất, cần phải điều chỉnh các thông số liên quan để đảm bảo hiệu suất tối ưu Mô men sinh ra trong quá trình này phụ thuộc vào áp suất và tần số, vì vậy việc kiểm soát chính xác là rất quan trọng để duy trì hiệu suất làm việc của hệ thống.

Học viên: Ph m V n Tu n ạ ă ấ - Lớ p: 10BKT ðTBð-KH Khóa học: 2010-2012 24 c

N u b qua i n tr dõy qu n stator thỡ bi u th c mụmen t i h n c a ng c ế ỏ ủ ệ ở ấ ể ứ ớ ạ ủ ủộ ơ khụng ng b cú th tớnh nh sau: ủồ ộ ể ư

Trong ú: ủ K th là h ng s , ph thu c vào thụng s c a ng c ằ ố ụ ộ ố ủ ủộ ơ i u ki n gi h s quỏ t i v mụmen khụng i là: ð ề ệ ủể ữ ệ ố ả ề ủổ cdm thdm c th

M = λ = (1.14) ðộng c khụng ng b rotor l ng súc cú c tớnh c r t c ng, ngh a là cú ơ ủồ ộ ồ ủặ ơ ấ ứ ĩ th coi ể ω= ω 1 và n u b qua ế ỏ M co trong bi u th c tính mômen t i thì ta có: ể ứ ả

1 nờn cú th coi lu t i u khi n này chớnh là lu t ể ậ ủ ề ể ậ t thông hàm c a mômen ph t i ừ ủ ụ ả ψ * s = m * c (1.17)

Hình v 1.4 ẽ ðặc tính c CK B khi xét kh n ng quá t i ơ ð ð ả ă ả

1.4.4.1.2 i u ch nh i n ỏp- t n s gi t thụng ng c khụng i ð ề ỉ ủ ệ ầ ố ữ ừ ủộ ơ ủổ

T thụng múc vũng qua khe h khụng khớ ừ ở ψ δ ủược tớnh

Trong ú: Củ 1 h s ph thu c vào k t c u mỏy i n; ệ ố ụ ộ ế ấ ủ ệ f 1 m ủ t n s nh m c; ầ ố ủị ứ f 1 * t n s n v t ng i ầ ố ủơ ị ươ ủố

N u b qua thành ph n s t ỏp trờn i n tr stator ta cú ế ỏ ầ ụ ủ ệ ở *

U ψδ ðể gi t ữ ừ thụng ng c khụng i thỡ ủộ ơ ủổ const f

Khi ng c làm việc với tần số thấp ở stator, có thể so sánh với tần số cao làm cho ψ δ bị suy giảm Điều này dẫn đến momen ng c suy giảm theo tần số Để đảm bảo hoạt động ổn định, cần bù lượng điện áp trên đường trục stator.

Gi i phỏp th c hi n trong th c t hay dựng là phỏt hàm ả ự ệ ự ế U 1 (f 1 ) v i dũng i n ớ ủ ệ khụng t i ả I 0 Khi ng c mang t i ta bự thờm l ng i n ỏp t l v i s t ỏp trờn ủộ ơ ả ượ ủ ệ ỷ ệ ớ ụ ủ ệi n tr stator ở ∆U 1 =I 1 r 1 Nh v y t i giỏ tr t n s u vào ư ậ ạ ị ầ ố ủầ f 1 giỏ tr i n ỏp s cú ị ủ ệ ẽ hai thành ph n: thành ph n th nh t Uầ ầ ứ ấ 11 l y t quan h ấ ừ ệU 1 (f 1 ), thành ph n th hai t ầ ứ ỷ l v i dũng i n t i ệ ớ ủ ệ ả U 12 ~I 1 S c u trỳc ơ ủồ ấ ủược trỡnh bày nh trờn hỡnh 1.5.

Hỡnh 1.5 C u trỳc i u khi n i n ỏp- t n s gi t thụng ng c khụng i ấ ủ ề ể ủ ệ ầ ố ữ ừ ủộ ơ ủổ

D ng c tớnh c theo lu t i u khi n i n ỏp- t n s gi t thụng ng c ạ ủặ ơ ậ ủ ề ể ủ ệ ầ ố ữ ừ ủộ ơ khụng i ủổ ủược v trờn hỡnh 1.6 ẽ

Hỡnh 1.6 D ng c tớnh c khi i u khi n i n ỏp- t n s gi t thụng ng c ạ ủặ ơ ủ ề ể ủ ệ ầ ố ữ ừ ủộ ơ khụng i ủổ

Học viên: Ph m V n Tu n - ạ ă ấ L ớp: 10BKTðTBð-KH Khóa học: 2010-2012 27

Phương pháp điều khiển nén áp suất giúp gia tăng hiệu quả trong quá trình sản xuất công nghiệp Bằng cách tối ưu hóa áp suất và nhiệt độ, phương pháp này không chỉ cải thiện chất lượng sản phẩm mà còn giảm thiểu lãng phí nguyên liệu Việc áp dụng các kỹ thuật hiện đại trong điều khiển nén áp suất sẽ mang lại lợi ích kinh tế đáng kể cho doanh nghiệp.

1.4.4.1.3 i u ch nh dũng i n- t n s gi t thụng ng c khụng i ð ề ỉ ủ ệ ầ ố ữ ừ ủộ ơ ủổ

B ngh ch l u dòng ộ ị ư

Nghề chà lửa dũng là thiết bị biến đổi nguồn năng lượng dũng một chiều thành dũng xoay chiều Thiết bị này có tính năng tùy ý, cho phép điều chỉnh nguồn năng lượng cung cấp Chức năng cơ bản của nghề chà lửa dòng là chuyển đổi nguồn dũng, do đó, nó thường được sử dụng trong các ứng dụng công nghiệp để tạo ra năng lượng điện.

Bài viết này phân tích mạch điều khiển sử dụng tiristo T1 và T2, khi chúng được kích hoạt, hai tụ điện sẽ được nạp và tích điện với các điện trở Việc điều khiển các tiristo T3 và T4 sẽ ảnh hưởng đến hoạt động của các tiristo T1 và T2, tạo ra sự đồng bộ trong quá trình nạp Dòng điện sẽ được điều khiển qua các thiết bị như T3C1D1 và D2C2T4, giúp ổn định điện áp trên các tụ điện trong mạch Điều này đảm bảo rằng các thông số điện áp và dòng điện được duy trì trong giới hạn cho phép, góp phần vào hiệu suất hoạt động của hệ thống.

D3 và D4 là hai loại bậc trong hệ thống giáo dục, nơi Dũng là người dẫn dắt sau một giai đoạn chuyển tiếp từ Dắ ủầ ẫ ủ ệ ồ ộ ủ ạ ắ ẽ ể ừ 1 sang D3 và từ Dừ 4 sang D2 Cuối cùng, các chỉ tiêu Dố ủ ố 1 và D2 ng ng d n, khi Dũng hoàn thành chuyển đổi, hoàn toàn ng c chi u Điều này tạo ra áp lực lên các tiêu chí chuẩn bị cho sự phát triển tiếp theo.

Cách ly các tiểu tụ ủ ố ủược là một phương pháp quan trọng trong việc bảo vệ và bảo tồn các loài động vật hoang dã Dũng cụ này giúp duy trì sự ổn định của hệ sinh thái thông qua việc kiểm soát sự di chuyển và tương tác giữa các loài Việc áp dụng các biện pháp cách ly hiệu quả không chỉ bảo vệ những loài đang gặp nguy hiểm mà còn đảm bảo sự phát triển bền vững của môi trường sống tự nhiên.

Hình 2.1 B ngh ch l u dòng m t pha ộ ị ư ộ a M ch i n; b D ng súng c a dũng i n t i ạ ủ ệ ạ ủ ủ ệ ả

Trên thị trường hiện nay, nghành công nghiệp đang dần chuyển mình nhờ sự phát triển của các thiết bị điện tử Các hệ thống điều khiển nguồn điện được thiết kế để tối ưu hóa hiệu suất và trung bình thường sử dụng sơ đồ ba pha Trong số đó, các van bán dẫn như thyristor và GTO đóng vai trò quan trọng trong việc điều khiển và quản lý năng lượng, giúp cải thiện hiệu suất hoạt động của các hệ thống công nghiệp.

Hỡnh 2.2a M ch ng l c c a B ngh ch l u dũng ba pha ạ ủộ ự ủ ộ ị ư

Hỡnh 2.2b D ng súng dũng i n cỏc pha c a b ngh ch l u dũng ba pha ạ ủ ệ ủ ộ ị ư

Biến tần ngược dòng cho phép truyền năng lượng theo hai chiều, điều này có nghĩa là khi nguồn năng lượng làm việc với tải, nó có thể xoay chiều để điều chỉnh quá trình hoạt động Việc này giúp tối ưu hóa hiệu suất và tiết kiệm năng lượng trong các hệ thống điện.

- Cú kh n ng v t qua ả ă ượ ủược cỏc s c chuy n m ch và t ph c h i v tr ng ự ố ể ạ ự ụ ồ ề ạ thái làm vi c bình th ng ệ ườ

Cú kh n ng hóm tỏi sinh tr n ng l ng v l i b ng o d u c c tớnh c a ả ă ả ă ượ ề ướ ằ ủả ấ ự ủ ủ ệi n ỏp m t chi u trong khi chi u dũng i n khụng thay i Vỡ v y khụn yờu c u ộ ề ề ủ ệ ủổ ậ ầ n i thờm m t b ch nh l u o chi u i n ỏp S làm vi c c a ng c khi tr t ố ộ ộ ỉ ư ủả ề ủ ệ ự ệ ủ ủộ ơ ủộ ượ õm s t ng i u khi n o d u i n ỏp m t chi u vỡ dũng i n m t chi u là bi n ẽ ự ủộ ủ ề ể ủả ấ ủ ệ ộ ề ủ ệ ộ ề ế ủượ ủượ ủ ềc c i u khi n Do ú n ng l ng t ng ể ủ ă ượ ự ủộ ủược tỏi sinh tr v l i i n ả ề ướ ủ ệ

* Nh c i m c a h truy n ng bi n t n ngh ch l u dũng i n: ượ ủ ể ủ ệ ề ủộ ế ầ ị ư ủ ệ

- Khụng th làm vi c ể ệ ủượ ởc ch khụng t i ế ủộ ả

- Kớch th c c a t i n và i n c m l c ngu n m t chi u khỏ l n Cỏc t ướ ủ ụ ủ ệ ủ ệ ả ọ ồ ộ ề ớ ụ chuy n m ch ph i cú tr s l n c n thi t thu nh n n ng l ng c a cu n dõy stator ể ạ ả ị ố ớ ầ ế ủể ậ ă ượ ủ ộ khi chuy n m ch ể ạ

Mỗi doanh nghiệp cần phải thiết kế sao cho linh hoạt nhất để có thể thích ứng với những thay đổi trong môi trường kinh tế Điều này sẽ làm tăng mức giá trị chung của doanh nghiệp, giúp họ có khả năng cạnh tranh tốt hơn và tối ưu hóa lợi nhuận.

B ngh ch l u áp ộ ị ư

Khái ni m v ngh ch l u áp 37 ệ ề ị ư 2.3.2 Phân lo i b ngh ch l u áp 38ạ ộịư 2.3.3.1 C u trúc c a b ngh ch l u áp hai m c 39ấủộịưứ 2.3.3.2 Ho t ng c a b ngh ch l u áp hai m c 40ạ ủộủộịưứ 2.3.4 Ngh ch l u áp nhi u m c 44ịưềứ 2.3.4.1 B ngh ch l u i t k p (Diode clamped multilevel inverter) 44ộịư ủ ố ẹ 2.3.4.2 B ngh ch l u d ng ﬂying capacitor 50ộịưạ 2.3.4.3 B ngh ch l u nhi u m c ki u c u H n i t ng (cascade H- bridge ộịưềứểầố ầ

Ngh ch l u ỏp là thi t b bi n i ngu n ỏp mị ư ế ị ế ủổ ồ ột chi u thành ngu n ỏp xoay ề ồ chi u v i t n s tùy ý ề ớ ầ ố

Trên thị trường hiện nay, công nghệ lưới điện áp dụng đã được sử dụng rộng rãi Công nghệ này giúp nâng cao hiệu suất của các thiết bị điện và có thể được triển khai theo nhiều phương pháp khác nhau Trước kia, công nghệ lưới điện áp bị hạn chế trong ngưỡng sử dụng do ảnh hưởng đến công suất của các van bán dẫn Hiện nay, việc sử dụng công nghệ lưới điện áp bằng thyristor đã giúp cải thiện hiệu suất của bơm điện, giảm thiểu tổn thất và tối ưu hóa quá trình điều khiển.

Học viên Phạm Văn Tuấn, lớp 10BKT, khóa học 2010-2012, hiện nay đang nghiên cứu về các công nghệ chuyển mạch như IGBT, IGCT, GTO Những công nghệ này ngày càng được sử dụng rộng rãi trong truyền động điện xoay chiều, giúp nâng cao hiệu suất, giảm sóng hài và tăng công suất của hệ thống Trong những năm gần đây, người ta thường áp dụng các công nghệ chuyển mạch mới để thay thế cho công nghệ chuyển mạch cũ, nhằm tối ưu hóa hiệu suất và độ tin cậy của các hệ thống điện.

2.3.2 Phân lo i b ngh ch l u áp ạ ộ ị ư

B ngh ch l u áp d a theo các tiêu chí khác nhau có th phân lo i nh sau: ộ ị ư ự ể ạ ư

- Theo s pha i n ỏp u ra: m t pha, ba pha ố ủ ệ ủầ ộ

- Theo s b c i n ỏp gi a m t u pha t i và m t i m i n th chu n trờn ố ậ ủ ệ ữ ộ ủầ ả ộ ủ ể ủ ệ ế ẩ m ch có: ngh ch l u hai m c (two level), nhi u m c (multilevel) ạ ị ư ứ ề ứ

- Theo c u trúc c a b ngh ch l u: d ng n i t ng (casdade inverter), d ng i t ấ ủ ộ ị ư ạ ố ầ ạ ð ố k p (Diode clamped inverter), d ng flying capacitor;… ẹ ạ

Theo phương pháp điều chỉnh, có các phương pháp như: phương pháp điều chỉnh răng, phương pháp điều chỉnh ươ ủ ề ế ươ ủ ề ộ ươ ủ ề biờn, phương pháp điều chỉnh ươ ủ ề ế ủộ ộ răng xung dựng súng mang (CBPWM), phương pháp điều chỉnh răng xung c ị bi n (SFO-PWM), và phương pháp ươ ủ ề ế ủộ ộ ả ế ươ ủ ềi u ch vector khụng gian (SWM).

Biến tần hai mức (two level voltage inverter) là thiết bị quan trọng trong ngành công nghiệp, được ứng dụng rộng rãi trong các hệ thống điện năng Khái niệm biến tần hai mức liên quan đến quá trình chuyển đổi điện áp giữa hai mức khác nhau, giúp cải thiện hiệu suất và ổn định điện năng Nguồn điện đầu vào có thể là acquy, pin mặt trời hoặc nguồn điện xoay chiều, cho phép thiết bị hoạt động hiệu quả và linh hoạt trong nhiều ứng dụng khác nhau.

Linh kiện trong bảng chế lưỡng áp có khả năng kích ứng và kích ngược, đóng vai trò quan trọng trong các ứng dụng công suất Trong các ngữ cảnh công suất và điều khiển, có thể sử dụng transistor BJT, MOSFET, và IGBT làm công tắc chính Để điều khiển tải lớn, có thể sử dụng GTO, IGCT hoặc SCR kết hợp với bộ chuyển mạch.

2.3.3.1 C u trúc c a b ngh ch l u áp hai m c ấ ủ ộ ị ư ứ

B ngh ch l u ỏp hai m c bao g m 6 khúa bỏn d n Sộ ị ư ứ ồ ẫ 1 n Sủế 6 là Transitor,

Here is the rewritten paragraph:Mosfet và IGBT là hai loại bán dẫn công suất phổ biến nhất hiện nay Chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng khác nhau, đặc biệt là trong các hệ thống điện công suất cao Các thiết bị này đóng vai trò quan trọng trong việc chuyển đổi và điều khiển điện năng, giúp cho quá trình truyền tải điện năng được ổn định và hiệu quả Tuy nhiên, chúng cũng có thể gây ra các vấn đề như nhiễu điện và tổn thất công suất khi không được sử dụng đúng cách Trong các ứng dụng 3 pha, Mosfet và IGBT có thể được cấu hình thành hình sao hoặc hình tam giác để đáp ứng các yêu cầu khác nhau của hệ thống.

Hình 2.3 C u trúc c a b ngh ch l u áp 2 m c ấ ủ ộ ị ư ứ

B ngh ch l u ngu n áp hai m c là b ngh ch l u khá thông d ng ộ ị ư ồ ứ ộ ị ư ụ Ư ủ ểu i m:

- ð ệi n ỏp và dũng i n ra ủ ệ ủượ ủ ềc i u bi n g n sin h n ế ầ ơ

- ð ềi u ch nh i n ỏp ra d dàng b ng i u ch nh gúc m c a ch nh l u và ỉ ủ ệ ễ ằ ủ ề ỉ ở ủ ỉ ư b ng i u ch nh kho ng d n c a cụng t c bỏn d n ằ ủ ề ỉ ả ẫ ủ ắ ẫ

- Cú kh n ng làm vi c ch khụng t i ả ă ệ ở ế ủộ ả

- Do s d ng các t làm m ch l c ngu n nên b ngh ch l u lo i này có kích ử ụ ụ ạ ọ ồ ộ ị ư ạ th c nh g n h n ngh ch l u ngu n dòng Không có t n hao trong cu n ướ ỏ ọ ơ ị ư ồ ổ ộ kháng l c ngu n ọ ồ

- Với nh ng h yữ ệ ủỏp ng ứ ủược d

Do cách bố trí li nhau 60 0 Ta có thể tó

Trong môn học Lớp 10BKT ĐTBĐ-KH, chúng ta nghiên cứu về điện áp và những thành phần sóng hài trong hệ thống điện Các van bán dẫn đóng vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh áp lực, giúp cải thiện hiệu suất và độ tin cậy của hệ thống Hình 2.4 minh họa các bệ lắp đặt và cách thức hoạt động của các thiết bị trong điều kiện áp suất khác nhau, từ đó cho thấy sự cần thiết của việc hiểu rõ về các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình chuyển đổi năng lượng.

4 Trình tự chuy n m ch các van loạ ẫể ạ i d n m i th i kho ng 60ỗ ờ ả 0 chi có 2 b c cùng dậ ẫn c: 2010-2012 40 ài b c cao ậ h p lý ợ ngh ch lị ưu này khó n d n ẫ ặ ậ ẽ ẫ ệ i c p b c s d n l ch n 120 0 n:

 Lo i d n 180ạ ẫ 0 u n ấ - L ớp: 10BKTðTBð-KH Khóa họ i n th dây v ủ ệ ế à i n th pha trủ ệ ế ường h p cợ i nệ áp:

Dạng súng i n th c a i n ỏp dõy và iệủ ệ ế ủ ủ ệ ủ c: 2010-2012 41 các van d n 120ẫ 0 ện áp pha

Theo Hình 2.6, u n ấ - Lớ p: 10BKT ðTBð-KH Khóa học y có cách dẫn nh sau, m i b c lệch pha ư ỗ ậ

Trình tự chuy n m ch c a các van lo i dể ạ ủ ạ

Suy ra sáu trường h p d n c a các t vanợ ẫ ủ ổ c: 2010-2012 42 nhau 60 0 theo th t ứ ự d n 180ẫ 0 n (như Hình 2.7)

Ta có b ố u n ấ - L ớp: 10BKTðTBð-KH Khóa họ

Sơ ủồ thay thế 6 trễ ường hợp d n c a cỏc tợ ẫ ủ ổ n ỏp pha và i n ỏp dõy ủ ệ ủược biểu diễn nhể ễ ư ng i n ỏp pha vủ ệ à i n ỏp dõy trủ ệ ường hợp áp dụng từ năm 2010-2012, với 43 trường hợp và hình 2.8 minh họa các van d n 1800ẫ.

Trong phạm vi l u áp hai mư ức có cá ph ng phỏp iươ ủ ều khiể

2.3.4 Ngh ch lị ưu áp n

Sự ế ti n b g n ộ ầ chuy n m ch nhể ạ ư IGB nguồn áp trong l nh vĩ ự

Cấu trúc chung sáu chuyển m ch thônạ sin từ ộ ố ứ ủ ệ m t s m c i n m ch này là dũng iạ ủ ện việc v i cụng su t nhớ ấ ủị

2.3.4.1 B ngh ch lộ ị ưu a C u trúc: ấ

Bằng cách lộ diện ưu nhược điểm trong các phương pháp nghiên cứu và nội dung của luận văn, lớp 10BKT ðTBð-KH đã giúp học sinh hiểu rõ hơn về cách thức nghiên cứu và phân tích Khóa học này tập trung vào việc nâng cao kỹ năng nghiên cứu, từ đó phát triển tư duy phản biện và khả năng phân tích sâu sắc hơn Học sinh sẽ được trang bị kiến thức cần thiết để thực hiện các nghiên cứu một cách hiệu quả, đồng thời khuyến khích sự sáng tạo và đổi mới trong công việc học tập.

BT, IGCT, và GTO là những công nghệ quan trọng trong lĩnh vực điều khiển điện năng Các loại van này thường được sử dụng trong các hệ thống ba pha để ổn định điện áp từ nguồn Việc phân chia công suất trong các khóa chuyển mạch giúp tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống Diode clamped multilevel inverter là một giải pháp phổ biến, cho phép điều chỉnh điện áp hiệu quả với nhiều mức khác nhau Công nghệ này đã được áp dụng rộng rãi từ năm 2010 đến 2012, với việc sử dụng các van có điện áp lên đến 1800V.

Here is a rewritten paragraph that contains the important sentences and complies with SEO rules:Trong lĩnh vực nghiên cứu và ứng dụng, tác giả cho rằng việc nghiên cứu và phát triển các thiết bị lưu trữ năng lượng là có nhiều bước và giai đoạn phức tạp, đòi hỏi phải có một cấu trúc rõ ràng Ở góc độ khác, áp dụng các thiết bị lưu trữ năng lượng vào các bộ nguồn lưu trữ là có nhiều lợi ích, góp phần vào việc hình thành các khóa chuyển đổi năng lượng hiệu quả và cho phép làm việc hiệu suất cao hơn Verter là một trong những công nghệ tiên tiến được áp dụng rộng rãi, với cấu trúc gồm 3, 4 bậc cấp các bộ truyền năng lượng.

Học viên: Ph m V n Tu n - ạ ă ấ L ớp: 10BKTðTBð-KH Khóa học: 2010-2012 45 cụng su t l n, i n ỏp trung bỡnh (trung ỏp) là b ngh ch l u ba mấ ớ ủ ệ ộ ị ư ức (Three level neutral point clamped: 3L- NPC)

Hỡnh 2.9 B ngh ch l u ỏp ba m c i t k p ộ ị ư ứ ủ ố ẹ

C u trỳc c a m t b ngh ch l u iụt k p ba m c nh ấ ủ ộ ộ ị ư ủ ẹ ứ ưHỡnh 2.9 Pha A c a b ủ ộ ngh ch l u g m cú 4 khúa bỏn d n t Sị ư ồ ẫ ừ 1A n Sủế 4A và 4 i t m c song song ng c t ủ ố ắ ượ ừ

Here is the rewritten paragraph:Bộ D1A và Dủế 4A được chia thành 2 tố ở trung tính của Z, gồm Cố ầ 1 và C2 Khi áp dụng vào một chiều của bệnh chứng luận, ta có thể ra một trung tính của Z Áp dụng tiếp vào một tính năng của bệnh chứng luận, chúng ta có thể có được một bệnh chứng luận khác nhau dựa trên nguồn năng lượng của Vằ ườ ằ ộ ử ủ ệ ồ ộ ề ủư DC Các dụng Dủ 1Z là một ví dụ điển hình.

D2Z n i v i i m trung tớnh o Z g i là cỏc i t ch t i m trung tớnh Khi cỏc khúa ố ớ ủ ể ả ọ ủ ố ố ủ ể

S2A và S3A u úng, u ra pha A c a b ngh ch l u ủề ủ ủầ ủ ộ ị ư ủược n i v i i m trung tớnh ố ớ ủ ể ảo thụng qua m t trong hai i t ch t ộ ủ ố ố b Tr ng thái c a các khóa chuy n m ch: ạ ủ ể ạ

Trong bài viết này, chúng tôi phân tích trạng thái của các chuyến mạch trong băng nghịch lùi, cụ thể là ba trạng thái P (Positive), N (Negative) và O (Zero) Trạng thái P tương ứng với hai khóa chuyến mạch S1A và S2A, trong khi trạng thái N liên quan đến S3A và S4A Trạng thái O thì tương ứng với S2A và S3A Giá trị của các trạng thái này được xác định theo các thông số áp dụng cho U AZ, với giá trị tương ứng là E cho trạng thái P, -E cho trạng thái N, và 0 cho trạng thái O Việc phân tích này giúp hiểu rõ hơn về cách thức hoạt động và ứng dụng của các chuyến mạch trong hệ thống.

Học viên: Ph m V n Tu n ạ ă ấ - Lớ p: 10BKT ðTBð-KH Khóa học: 2010-2012 46 d ng (iươ A > 0) làm cho D1Z úng, u ra pha A ủ ủầ ủược n i v i i m trung tớnh Z thụng ố ớ ủ ể qua s d n dòng c a Dự ẫ ủ 1Z và S 2A

B ng 2.3 Tr ng thái chuy n m ch pha (pha A) c a b ngh ch l u 3L- NPC ả ạ ể ạ ủ ộ ị ư

Tr ng thái các khóa chuy n m ch ạ ể ạ ð ệi n áp ra

Các khúa chuyển mạch S1A, S3A và S2A, S4A hoạt động theo nguyên tắc cắt nối, có nghĩa là khi một khúa đóng thì khúa còn lại sẽ mở Hình 2.10 biểu diễn một ví dụ về trạng thái khúa chuyển mạch, thể hiện sự điều khiển các chuyển mạch và các yếu tố cần thiết để đảm bảo hoạt động của hệ thống UAZ có ba mức cắt E, 0, -E.

Hỡnh 2.10 Tr ng thỏi, i n ỏp i u khi n cỏc chuy n m ch và i n ỏp ra ạ ủ ệ ủ ề ể ể ạ ủ ệ

T ng t ta c ng cú i n ỏp pha Uươ ự ũ ủ ệ BZ , U CZ cú d ng gi ng Uạ ố AZ nh ng cú s ư ự d ch chuy n pha i 120ị ể ủ 0 i n ỏp dõy Uð ệ AB= UAZ – UBZ s cú 5 m c i n ỏp: 2E, E, ẽ ứ ủ ệ

Hình 2.11 minh họa quá trình chuyển mạch trong bảng điều khiển 3L-NPC, tập trung vào việc nghiên cứu sự chuyển mạch của các khóa Mục tiêu là để hiểu rõ hơn về sự chuyển đổi từ trạng thái O sang trạng thái P bằng cách áp dụng những phương pháp tối ưu trong quá trình này.

S3A và úng Sủ 1A v i th i gian ch t b qua V i gi thi t r ng dũng i n pha iớ ờ ế ỏ ớ ả ế ằ ủ ệ A khụng i chi u trong quỏ trỡnh chuy n m ch do t i cú tớnh c m, giỏ tr hai t i n ủổ ề ể ạ ả ả ị ụ ủ ệ

C 1 và C 2 l n i n ỏp t lờn m i t i n gi giỏ tr b ng E và cỏc khúa chuy n ủủ ớ ủể ủ ệ ủặ ỗ ụ ủ ệ ữ ị ằ ể m ch coi nh lý t ng ạ ư ưở

- Tr ng h p 1ườ ợ : dũng i n t i iủ ệ ả A > 0 (Hỡnh 2.12a)

Hỡnh 2.12a Quỏ trỡnh chuy n m ch t tr ng thỏi O sang tr ng thỏi P v i dũng i n ể ạ ừ ạ ạ ớ ủ ệ t i iả A > 0

B ngh ch l u ang tr ng thỏi O t ng ng v i cỏc khúa chuy n m ch Sộ ị ư ủ ở ạ ươ ứ ớ ể ạ 1A ,

Bi n i h t a 61 ế ủổ ệ ọ ủộ 1 Vector không gian

cú m t h tr c t a c nh stator ộ ệ ụ ọ ủộ ố ủị α, β Hệ thống này ủược dựng ủể nghiờn cứu mỏy ủiện khụng ủồng bộ

Vector khụng gian is(t) bi u di n h t a ể ễ ở ệ ọ ủộα,β như sau: is(t)= iαs + jiβs (3.6) ch s s ch vector vi t h t a c nh stator ỉ ố ỉ ế ở ệ ọ ủộ ố ủị

- Hệ trục tọa ủộ từ thụng rotor d, q:

Giả sử rotor của động cơ không đồng bộ đang quay với tốc độ góc ω = dθ/dt, trong đó θ là góc hợp giữa trục thẳng đứng và trục rotor Vector từ thông Ψ quay với tốc độ góc tương ứng.

Trong hệ thống điện, công thức 2s s s f d dt ω = π = θ mô tả mối quan hệ giữa góc pha θ và tần số mạch stator α fs Hệ tọa độ d-q được xây dựng với trục thực trựng và hướng vector từ rotor Ψ, trong khi gốc tọa độ được xác định bởi hệ tọa độ α-β.

Hệ thống tọa độ a-b-c và hệ trục d-q quay vuông góc là hai khái niệm quan trọng trong phân tích động cơ điện Các trục a-b-c chủ yếu đại diện cho các pha dây quấn stator của động cơ, trong khi hệ trục d-q quay liên quan đến cách thức hoạt động của stator Hệ trục d-q quay theo tốc độ góc ω, theo chiều quay của động cơ Góc giữa các trục a-b-c và d-q được ký hiệu là θ, và góc này sẽ bằng 0 khi chiều quay của trục d trùng với chiều dương của trục a.

Trong hỡnh v trờn, gúcẽ θ ủược tớnh theo cụng th c sau: ứ

0 s t θ ω= +θ (3.7) trong ú ủ θ 0 là gúc ban u, ủầ ω s là t c gúc ng b ố ủộ ủồ ộ ð ệi n ỏp stator ủược bi n i t h to t nh ế ủổ ừ ệ ạ ủộ ĩ a-b-c sang hệ ạ ủộ to quay d-q

(bi n i Park) theo cụng th c sau: ế ủổ ứ

2 2 2 ds as qs bs s cs v v v v v v π π θ θ θ π π θ θ θ

Trong hệ thống điện, các biến áp pha như v as, v bs, v cs là các thành phần quan trọng của stator Các yếu tố như ủ ệ ủ v ds và v qs đóng vai trò trong cấu trúc của các biến áp pha trong hệ thống Thành phần uầ 0s được xác định là thành phần chính trong biến áp stator Các công thức biên giới liên quan đến việc điều chỉnh và tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống điện, cùng với các dụng cụ và thiết bị stator, cần được đồng bộ hóa với các biến áp để đảm bảo hoạt động hiệu quả.

Hỡnh 3.2 Cỏc h tr c to ệ ụ ạ ủộ a-b-c và d-q

Học viên: Ph m V n Tu n - ạ ă ấ L ớp: 10BKTðTBð-KH Khóa học: 2010-2012 65 ng c cú th suy ra t ph ng trỡnh (3.8) và ượ ể ừ ươ ủược bi u di n trong ph ng trỡnh ể ễ ươ

3 3 as ds bs qs cs s v v v v v v θ θ π π θ θ π π θ θ

Hệ tọa độ αβ gắn cố định với trục α, trục này trùng với trục của pha a trong dãy quấn stator Hệ trục dq quay với tốc độ đồng bộ ωs, với góc lệch giữa trục α và d của hai hệ tọa độ là θ Khi trong vi mạch, người ta không sử dụng hệ tọa độ α-b-c mà chuyển đổi sang hệ tọa độ d-q Đầu tiên, các biến trong hệ tọa độ α-b-c được biểu diễn, sau đó chuyển sang hệ tọa độ β-α và cuối cùng là hệ tọa độ d-q Trên hình 3.3, hệ trục α-β gắn với stator, trục α trùng với trục của pha a, và hệ trục dq quay với vận tốc góc ωs.

Phộp bi n i i n ỏp stator t h tr c to ế ủổ ủ ệ ừ ệ ụ ạ ủộ α − β sang h tr c to ệ ụ ạ ủộ d-q ủược bi u di n qua ph ng trình (3.10) ể ễ ươ

Trong ú ủ v αs , v βs là cỏc thành ph n i n ỏp cỏc pha trong h tr c to ầ ủ ệ ệ ụ ạ ủộ α − β

, v 0s là thành ph n th t khụng c a i n ỏp stator Gúc ầ ứ ự ủ ủ ệ θ ủược xỏc nh theo ủị ph ng trỡnh (3.7) Dựng phộp bi n i ng c ta ươ ế ủổ ượ ủược:

3.1.1.5 Phộp biến ủổi hệ tọa ủộ hệ tọa ủộ a-b-c→α β-

Cỏc hệ tọa ủộ a b c và α β gắn cố ủịnh với - - - stator, trục α trựng với trục pha a

Bi n i ph ng trỡnh i n ỏp stator t h to a-b-c sang h to - (bi n i ế ủổ ươ ủ ệ ừ ệ ạ ủộ ệ ạ ủộ α β ế ủổ

Hình 3.3 minh họa cấu trúc của các hệ thống điện, bao gồm stator và các phần tử khác Các tham số α, β được xác định và liên kết với trục pha a Phương trình (3.12) thể hiện mối quan hệ giữa các thành phần trong hệ thống điện, giúp phân tích và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động của stator.

Bi n i ng c Clark ế ủổ ượ ủược bi u di n nh sau: ể ễ ư

Mụ hỡnh toỏn học của ủộng cơ khụng ủồng bộ trong khụng gian vector 67 3.2 Ph ng pháp i u khi n tr c ti p t thông và mômen (DTC)ươủ ềểựếừ

Các hiện tượng xảy ra trong quá trình hoạt động của stator và rotor của máy điện có thể được biểu diễn qua các vector không gian Những vector này giúp mô tả sự tương tác và chuyển động của các thành phần trong hệ thống, từ đó cung cấp cái nhìn sâu sắc về hiệu suất và chức năng của máy điện.

- Vector khụng gian i n ỏp stator: ủ ệ

Vector này c ng có th bi u di n qua các thành ph n c a nó trên hai tr c ũ ể ể ễ ầ ủ ụ α và β s s s v v= α + jv β (3.16)

- Vector khụng gian dũng i n stator: ủ ệ

Vector này c ng có th bi u di n qua các thành ph n c a nó trên hai tr c ũ ể ể ễ ầ ủ ụ α và β s s s i i = + α ji β (3.18)

Hỡnh 3.5 T ng quan gi a h to - và to pha a-b-c ươ ữ ệ ạ ủộ α β ạ ủộ

- Vector không gian t thông stator: ừ cs j bs j as s ψ e ψ e ψ ψ = + 2 π / 3 + 4 π / 3 (3.19)

V i cỏc vector khụng gian trờn, mụ hỡnh ng h c c a ng c khụng ng b cú ớ ủộ ọ ủ ủộ ơ ủồ ộ th bi u di n d i d ng sau: ể ể ễ ướ ạ

3.2 Ph ng phỏp i u khi n tr c ti p t thụng và mụmen (DTC) ươ ủ ề ể ự ế ừ

Nguyên lý c a DTC 69 ủ 3.2.2 Mô hình t ng quát c a DTC 71ổủ 3.2.3 DTC v i ngh ch l u áp 2 m c 73ớịưứ 3.2.4 DTC v i ngh ch l u áp 3 m c i t k p (3L-NPC) 78ớịưứ ð ố ẹ

Nguyên lý của phương pháp điều khiển trực tiếp từ thông và mô men cho động cơ không đồng bộ dựa trên việc xác định vector từ thông múc vùng stator của động cơ Tín hiệu điều khiển được áp dụng trên dây quấn stator để điều chỉnh hiệu suất hoạt động của động cơ.

Vì không gian không bị ảnh hưởng bởi các yếu tố bên ngoài, ta có thể sử dụng các phương trình trên stator (Ψ s = 0) Theo đó, ta có thể xác định rằng s s t = 0 và Ψ = Ψ + ∆ Điều này cho thấy vector Ψ s sẽ di chuyển theo hướng của vector điện áp đã chọn, hoặc nói cách khác, vector Ψ s sẽ phản ứng trực tiếp với mọi sự thay đổi của điện áp và s.

Bằng cách chọn vector ủiện ỏp phù hợp, ta có thể tác động đến modul của Ψ s và góc lệch γ rs giữa Ψ r và Ψ s Việc đặt lên động cơ một vector sẽ giúp tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.

Học viên Phạm Văn Tuấn, lớp 10BKT ĐTBĐ-KH, khóa học 2010-2012, nghiên cứu về vector Ψ và sự chuyển động trên quỹ đạo với gia tốc tối ưu Nếu gia tốc và chiều chuyển động cùng chiều nhau, gúc γ rs sẽ tăng lên do Ψ r chỉ có thể quay theo quán tính rotor Khi vector điện áp được chọn có modulus bằng không, gia tốc của Ψ s sẽ gần như bằng không, dẫn đến gúc γ rs giảm vì Ψ r vẫn quay theo hướng cũ Nếu thời gian thực hiện vector điện áp "không" quá lớn, vector Ψ r sẽ vượt qua Ψ s, kết quả là gúc γ rs sẽ chuyển dấu.

Tư tưởng chính của phương pháp DTC là tạo ra xung kích mở van trực tiếp trên cơ sở sai lệch giữa từ thông statorr và mômen quay

Mụmen c a ng c ch u nh h ng c a giỏ tr modul hai t thụng ủ ủộ ơ ị ả ưở ủ ị ừ Ψ s và Ψ r và góc γ rs xen gi a chúng: ữ

Hằng số thời gian cơ (Tco > 0, 1 s) của động cơ thường lớn hơn nhiều so với hằng số thời gian từ Sự thay đổi từ thông rotor diễn ra chậm hơn so với từ thông stator, do đó từ thông rotor được coi là hằng số trong các tình huống mà thời gian điều khiển vượt quá hằng số thời gian rotor Khi từ thông stator không thay đổi, momen từ có thể được điều chỉnh nhanh chóng thông qua việc thay đổi góc γsr và γrs, được gọi là góc momen Đây chính là nguyên lý cơ bản của phương pháp điều khiển trực tiếp từ thông và momen động cơ không đồng bộ, sử dụng vector từ thông stator làm đại lượng điều khiển để thay đổi góc lệch tương đối giữa vector từ thông rotor và vector từ thông stator nhằm điều chỉnh momen từ.

Khi vector từ của stator và rotor di chuyển về phía trước, sự chuyển động nhanh của vector Ψ s so với vector Ψ r sẽ làm tăng góc γ rs.

Khi vector “khụng” được dựng, nghĩa là Ψ s dừng lại trong khi vector Ψ r tiếp tục quay, dẫn đến góc γ rs giảm do momen sẽ giảm theo Thời gian dừng T 0 là thời gian mà Ψ r sẽ vượt qua Ψ s Kết quả góc momen sẽ giảm, còn momen thì sẽ ổn định.

Do ú ta cú k t lu n quan tr ng nh sau: ủ ế ậ ọ ư

Có mối quan hệ trực tiếp giữa trạng thái của mômen và thời gian dừng T0 Vì vậy, ta cần xác định trục rõ ràng của mômen, xác định thời điểm T0 Khi mômen hoạt động, vector tốc độ sẽ quay theo chiều ngược lại Khi đó, các vector di chuyển cũng cần được điều chỉnh để tạo thành tổng mômen, và các vector "không" vẫn được sử dụng để giảm mômen.

3.2.2 Mô hình t ng quát c a DTC ổ ủ

Hỡnh 3.6 Mụ hỡnh t ng quỏt c a ph ng phỏp i u khi n tr c ti p t thụng và ổ ủ ươ ủ ề ể ự ế ừ mômen

Khõu c l ng t thụng stator ướ ượ ừ ủược tớnh theo cụng th c sau: ứ

Bộ ủiều chỉnh từ thông Bảng ch ọ n vector ủ iện áp stator

M Ướ c lượng từ thông và mômen theo cỏc cụng thức từ 3.25 ủến 3.29

V i Rớ s là i n tr stator c a ng c ủ ệ ở ủ ủộ ơ

Khi ú t thụng stator c a ng c ủ ừ ủ ủộ ơ ủược tớnh nh sau: ư

Góc γ rs : rs ar ( s ) s ctag β α γ = Ψ Ψ (3.28)

Vỡ v y ta cú th vi t ậ ể ế ủược: Ψ = Ψ + Ψ s α s j β s

Khâu c l ng mômen: ướ ượ

Theo (3.20) thỡ mụmen i n t c a ng c ủ ệ ừ ủ ủộ ơ ủược tớnh nh sau: ư

Dựa vào hình 3.6, khi tính toán từ thông và mômen nhận các tín hiệu vào, ta có thể xác định giá trị từ thông của stator, mômen và vector từ thông của stator Các giá trị của biến từ thông và mômen được so sánh với các giá trị thực tế, đồng thời phân tích sai lệch trong các trạng thái có một và ba mức Đầu ra của các trạng thái này cho phép xác định chính xác vector từ thông vào stator qua một bảng tra cứu Sai số của mô-đun từ thông và mômen trong các trạng thái này ảnh hưởng đến độ chính xác khi điều khiển.

S c a ph ng phỏp i u khi n DTC c i n v i ngh ch l u i n ỏp hai ơ ủồ ủ ươ ủ ề ể ổ ủ ể ớ ị ư ủ ệ m c ứ ủược minh ho trờn ạ hỡnh 3.7 S nguyờn lý c a ngh ch l u hai m c ơ ủồ ủ ị ư ứ ủược d n ra trên ẫ hình 3.8

Hỡnh 3.7 S i u khi n DTC c i n v i ngh ch l u ỏp hai m c ơ ủồ ủ ề ể ổ ủ ể ớ ị ư ứ

Hỡnh 3.8 S nguyờn lý c a ngh ch l u ỏp hai m c ơ ủồ ủ ị ư ứ

Trờn m i m t pha cú hai van (IGBT) v i cỏc tớn hi u i u khi n bự tr nhau ỗ ộ ớ ệ ủ ể ể ừ

Trong th c t , hai van trờn m i pha th ng ự ế ỗ ườ ủượ ổ ợc t h p trong m t c u trỳc bỏn c u ộ ấ ầ

(Half Bridge) và i u khi n chỳng, ch ng trỡnh i u khi n ch c n phỏt ra m t ủể ủ ề ể ươ ủ ề ể ỉ ầ ộ tớn hi u i u khi n duy nh t cho m i m t pha ệ ủ ề ể ấ ỗ ộ

Là khâu ba tr ng thái: ạ

+ N u-HBế M < EM < +HBM thì dM= 0

Trong ú: Eủ M là sai lệch giá trị của mụn t và mụn c là ngẫu nhiên; Eệ ữ ủặ ướ ượ ủ ủộ ơ Ψ là sai lệch giá trị của t thụng t và t thụng c là ngẫu nhiên; HBệ ữ ừ ủặ ừ ướ ượ ủ ủộ ơ M là biên độ của ủộ ủ khâu tr.

Ta có thể nhận diện được một trong ba giá trị (-1, 0, 1) Giá trị -1 ảnh hưởng đến độ chính xác làm giảm mức độ của ngữ cảnh khi ngữ cảnh là lớn hơn giá trị đó Giá trị 0 thể hiện rằng không có sự ảnh hưởng rõ ràng vào bảng chấm điểm trong các vector khác, giảm tính chính xác trong việc xác định, giảm thiểu những can thiệp không cần thiết Giá trị 1 tạo ra sự ổn định và tăng cường mức độ ngữ cảnh với vector được chọn tương ứng.

Là khâu hai tr ng thái: ạ

Trong ú: Eủ Ψ là sai l ch gi a t thụng t và t thụng c l ng c a ng c ; HBệ ữ ừ ủặ ừ ướ ượ ủ ủộ ơ Ψ là biờn c a khõu tr ủộ ủ ễ

Ta có thể sử dụng giá trị "0" hoặc "1" để biểu diễn trạng thái của một biến trong hai giá trị này Giá trị "0" thường được sử dụng để chỉ ra rằng biến không hoạt động hoặc không có giá trị, trong khi giá trị "1" cho thấy biến đang hoạt động hoặc có giá trị Việc sử dụng hai giá trị này giúp đơn giản hóa quá trình xử lý thông tin và tối ưu hóa hiệu suất của hệ thống.

Th c hi n vi c tớnh vector i n ỏp stator c a ng c theo cỏc cụng th c sau: ự ệ ệ ủ ệ ủ ủộ ơ ứ as

Bài viết trình bày về cách tính toán tĩnh từ và mômen của stator dựa trên biểu thức (3.20) Việc lựa chọn vector không gian được thực hiện bằng cách sử dụng bảng lựa chọn, và nó phụ thuộc vào các tín hiệu đầu ra của các biểu diễn khi kiểm tra Các phương trình (3.15) được áp dụng để xác định mối quan hệ giữa các biến số, như được minh họa trong hình 3.8, nhằm cung cấp cái nhìn sâu sắc về động lực học của hệ thống.

(3.20), i n ỏp cỏc pha c a ngh ch l u và vector khụng gian i n ỏp stator cú th ủ ệ ủ ị ư ủ ệ ể bi u di n d i d ng hàm c a i n ỏp m t chi u ể ễ ướ ạ ủ ủ ệ ộ ề V dc và cỏc tớn hi u i u khi n: ệ ủ ề ể

/ 2 c b a c dc j b j a s b dc a cs c dc a bs c dc b as

Trong ú: ủ v as , v bs , v cs là i n ỏp cỏc pha stator; ủ ệ

V s là vector khụng gian i n ỏp stator; ủ ệ

S a , S b , S c l n l t là cỏc tớn hi u i u khi n c a van phỏi trờn c a cỏc pha A, B và C ầ ượ ệ ủ ề ể ủ ủ

Các tín hiệu này cũng có thể sử dụng biểu thức trạng thái của phát ngôn ng Nó chỉ có hai giá trị là 0 và 1 Ví dụ, tín hiệu S_a = 1 tương ứng với trạng thái mở (S_a = 1) và S_a = 0 tương ứng với trạng thái đóng (S_a = 0).

Vùng không gian thỏi (0 và 1) trên mặt phẳng có 8 vector không gian, bao gồm 6 vector từ V1 đến V6 và 2 vector V0, V7 Các vector này chia mặt phẳng thành 6 vùng, từ Vùng I đến Vùng VI Hình 3.10 minh họa sự biến thiên của vector từ thông stator ψ, thu hút vào vector không gian khi vector từ thông nằm trong Vùng II Cần lưu ý rằng vector ∆ψ = V s ∆t hướng theo hướng của vector V s.

Hỡnh 3.9 Cỏc vector khụng gian c a ngh ch l u i n ỏp hai m c ủ ị ư ủ ệ ứ

Xây d ng mô hình mô ph ng DTC cho ngh ch l u áp hai m c ự ỏ ị ư ứ

Hỡnh 4.1 S mụ ph ng h th ng i u khi n tr c ti p t thụng và mụmen i u ơ ủồ ỏ ệ ố ủ ề ể ự ế ừ ủ ề khi n CK B s d ng ngh ch l u áp hai m c ể ð ð ử ụ ị ư ứ

Hỡnh 4.3 Kh i tớnh toỏn i n ỏp Vố ủ ệ abc

Hình 4.4 Kh i c l ng t thông ố ướ ượ ừ

Hình 4.5 Kh i c l ng mômen ố ướ ượ

Hỡnh 4.6 Kh i xỏc nh sector ố ủị

Hỡnh 4.7 Kh i i u ch nh t thụng ố ủ ề ỉ ừ

Hỡnh 4.8 Kh i i u ch nh mụmen ố ủ ề ỉ

Hỡnh 4.9 Kh i b ng ch n vector i n ỏp ố ả ọ ủ ệ

Xây d ng mô hình mô ph ng DTC cho ngh ch l u áp ba m c ự ỏ ị ư ứ

Hỡnh 4.10 S mụ ph ng h th ng i u khi n tr c ti p t thụng và mụmen i u ơ ủồ ỏ ệ ố ủ ề ể ự ế ừ ủ ề khi n CK B s d ng ngh ch l u áp ba m c ể ð ð ử ụ ị ư ứ

Hỡnh 4.12 Kh i tớnh toỏn i n ỏp Vố ủ ệ abc

Hình 4.13 Kh i c l ng t thông ố ướ ượ ừ

Hình 4.14 Kh i c l ng mômen ố ướ ượ

Hỡnh 4.15 Kh i xỏc nh sector ố ủị

Hỡnh 4.16 Kh i i u ch nh t thụng ố ủ ề ỉ ừ

Hỡnh 4.17 Kh i i u ch nh mụmen ố ủ ề ỉ

Hỡnh 4.18 Kh i b ng ch n vector i n ỏp ố ả ọ ủ ệ

So sánh k t qu mô ph ng gi a DTC cho ngh ch l u áp hai và ba m c ế ả ỏ ữ ị ư ứ

* Khi t thụng và mụmen t là h ng s (Mụmen t = 12 N.m; T thụng t = ừ ủặ ằ ố ủặ ừ ủặ

+ K t qu mụ ph ng dũng i n stator khi t thụng và mụmen t là h ng s : ế ả ỏ ủ ệ ừ ủặ ằ ố

Hỡnh 4.19 ỏp ng c a dũng i n khi t thụng và mụmen t là h ng s v i ð ứ ủ ủ ệ ừ ủặ ằ ố ớ ngh ch l u áp hai m c ị ư ứ

Hỡnh 4.20 Phõn tớch súng hài c a dũng i n khi t thụng và mụmen t là h ng s ủ ủ ệ ừ ủặ ằ ố v i ngh ch l u áp hai m c ớ ị ư ứ

Hỡnh 4.21 ỏp ng c a dũng i n khi t thụng và mụmen t là h ng s v i ngh ch ð ứ ủ ủ ệ ừ ủặ ằ ố ớ ị l u áp ba m c ư ứ

Hỡnh 4.22 Phõn tớch súng hài c a dũng i n khi t thụng và mụmen t là h ng s ủ ủ ệ ừ ủặ ằ ố v i ngh ch l u áp ba m c ớ ị ư ứ

Nh n xột 1: ậ Qua cỏc hỡnh v 4.19 ữ 4.22, ta th y r ng, v i ph ng phỏp i u khi n ẽ ấ ằ ớ ươ ủ ề ể tr c ti p mụmen và t thụng khi t thụng và mụmen t là h ng s thỡ: ự ế ừ ừ ủặ ằ ố

Súng hài b c cao i v i dũng i n stator trong ngh ch ỏp hai m c nhi u h n trong ậ ủố ớ ủ ệ ị ứ ề ơ ngh ch l u ỏp ba m c i u này c bi t cú ý ngh a trong truy n ng i n trung ị ư ứ ð ề ủặ ệ ĩ ề ủộ ủ ệ ỏp, v i cụng su t c a ng c l n ớ ấ ủ ủộ ơ ớ

+ K t qu mụ ph ng t thụng và mụmen c a ng c khi t thụng và mụmen t là ế ả ỏ ừ ủ ủộ ơ ừ ủặ h ng s : ằ ố

Hỡnh 4.23 ỏp ng c a t thụng khi t thụng và mụmen t là h ng s v i ngh ch ð ứ ủ ừ ừ ủặ ằ ố ớ ị l u áp hai m c ư ứ

Hỡnh 4.24 ỏp ng c a t thụng khi t thụng và mụmen t là h ng s v i ngh ch ð ứ ủ ừ ừ ủặ ằ ố ớ ị l u áp ba m c ư ứ

Hỡnh 4.25 ỏp ng c a mụmen khi t thụng và mụmen t là h ng s v i ngh ch ð ứ ủ ừ ủặ ằ ố ớ ị l u áp hai m c ư ứ

Hỡnh 4.26 ỏp ng c a mụmen khi t thụng và mụmen t là h ng s v i ngh ch ð ứ ủ ừ ủặ ằ ố ớ ị l u áp ba m c ư ứ

Nh n xột 2: ậ Qua cỏc hỡnh v 4.23 ữ 4.26, ta th y r ng, ph ng phỏp i u khi n tr c ẽ ấ ằ ươ ủ ề ể ự ti p mụmen và t thụng, khi t thụng và mụmen t là h ng s thỡ: ế ừ ừ ủặ ằ ố

+ S bi n thiờn c a mụmen u tr c ng c trong tr ng h p ngh ch l u ỏp ự ế ủ ủầ ụ ủộ ơ ườ ợ ị ư hai m c là khỏ l n trong khi i v i ngh ch l u ỏp ba m c là r t bộ ứ ớ ủố ớ ị ư ứ ấ

+ S bi n thiờn c a t thụng ng c v i ngh ch l u ỏp hai m c khỏ l n ự ế ủ ừ ủộ ơ ớ ị ư ứ ớ trong khi v i ngh ch l u ỏp ba m c là khụng ỏng k ớ ị ư ứ ủ ể

* Khi t thụng t là h ng s , mụmen t cú b c nh y (T thụng t = 0.258 ừ ủặ ằ ố ủặ ướ ả ừ ủặ

+ K t qu mụ ph ng t thụng và mụmen c a ng c , khi t thụng t là ế ả ỏ ừ ủ ủộ ơ ừ ủặ h ng s , mụmen t cú b c nh y: ằ ố ủặ ướ ả

Hỡnh 4.27 ỏp ng c a t thụng khi t thụng t là h ng s , mụmen t cú b c ð ứ ủ ừ ừ ủặ ằ ố ủặ ướ nh y, v i ngh ch l u áp hai m c ả ớ ị ư ứ

Hỡnh 4.28 ỏp ng c a t thụng khi t thụng t là h ng s , mụmen t cú b c ð ứ ủ ừ ừ ủặ ằ ố ủặ ướ nh y, v i ngh ch l u áp ba m c ả ớ ị ư ứ

Hỡnh 4.29 ỏp ng c a mụmen khi t thụng t là h ng s , mụmen t cú b c ð ứ ủ ừ ủặ ằ ố ủặ ướ nh y, v i ngh ch l u áp hai m c ả ớ ị ư ứ

Hỡnh 4.30 ỏp ng c a mụmen khi t thụng t là h ng s , mụmen t cú b c ð ứ ủ ừ ủặ ằ ố ủặ ướ nh y, v i ngh ch l u áp ba m c ả ớ ị ư ứ

Qua các hình vẽ 4.27 đến 4.30, ta thấy rằng, với phương pháp điều khiển trực tiếp mụmen và tthụng, khi tthụng t là hàng số và mụmen t có bậc đủ lớn, thì khi mụmen xảy ra bất thường, sự giao động của tthụng ngược với ảnh hưởng của mụmen Điều này dẫn đến việc áp lực hai mạch lẫn nhau so với trạng thái áp lực ba mạch.

* Khi t thụng t cú b c nh y, mụmen t là h ng s (T thụng t = 0.258ữ ừ ủặ ướ ả ủặ ằ ố ừ ủặ

Hỡnh 4.31 ỏp ng c a t thụng khi t thụng t cú b c nh y, mụmen t là h ng ð ứ ủ ừ ừ ủặ ướ ả ủặ ằ s , v i ngh ch l u áp hai m c ố ớ ị ư ứ

Hỡnh 4.32 ỏp ng c a t thụng khi t thụng t cú b c nh y, mụmen t là h ng ð ứ ủ ừ ừ ủặ ướ ả ủặ ằ s , v i ngh ch l u áp ba m c ố ớ ị ư ứ

Hỡnh 4.33 ỏp ng c a mụmen khi t thụng t cú b c nh y, mụmen t là h ng ð ứ ủ ừ ủặ ướ ả ủặ ằ s , v i ngh ch l u áp hai m c ố ớ ị ư ứ

Hỡnh 4.34 ỏp ng c a mụmen khi t thụng t cú b c nh y, mụmen t là h ng ð ứ ủ ừ ủặ ướ ả ủặ ằ s , v i ngh ch l u áp ba m c ố ớ ị ư ứ

Qua các hình 4.31 đến 4.34, chúng ta nhận thấy rằng với phương pháp tiếp cận trực tiếp mụmen và t thụng, khi t thụng t có b c nh y và mụmen, để đạt được hiệu quả tối ưu, cần chú ý đến các yếu tố như ằ ố và h ng s thỡ.

+ Khi t thụng x y ra b c nh y, S giao ng c a mụmen ng c v i ừ ả ướ ả ự ủộ ủ ủộ ơ ớ ngh ch l u áp hai m c là l n h n so v i tr ng h p ngh ch l u áp ba m c ị ư ứ ớ ơ ớ ườ ợ ị ư ứ

+ Sau khi ó x y ra b c nh y c a t thụng thỡ s giao ng c a t thụng ủ ả ướ ả ủ ừ ự ủộ ủ ừ ủộng c v i ngh ch l u ỏp hai m c là khỏ l n trong khi v i ngh ch l u ỏp ba ơ ớ ị ư ứ ớ ớ ị ư m c là khụng ỏng k ứ ủ ể

T nh ng nh n xột trờn (nh n xột 1ữ 4), rỳt ra m t s ỏnh giỏ gi a ngh ch ừ ữ ậ ậ ộ ố ủ ữ ị l u áp hai m c và ngh ch l u áp ba m c: ư ứ ị ư ứ

Sử dụng nghịch lưu áp ba mạch, thông qua ngưỡng cần thiết; Chất lượng sử dụng được cải thiện đáng kể, giúp nâng cao hiệu suất hoạt động Mục đích chính của ngưỡng cần thiết là giảm thiểu tổn thất và tối ưu hóa quy trình, đồng thời đảm bảo tính ổn định và hiệu quả trong việc áp dụng hai mạch nghịch lưu.

* K t lu n cho ch ng 4: ế ậ ươ

Mô hình mô phỏng nghịch lưu áp hai mạch và ba mạch sử dụng phương pháp DTC cho thấy rõ ưu điểm của phương pháp này trong việc điều khiển nghịch lưu áp ba mạch so với hai mạch Việc áp dụng DTC giúp cải thiện hiệu suất và độ chính xác trong quá trình điều khiển.

Do v y, Hi n nay ngh ch l u ỏp ba m c th ng ậ ệ ị ư ứ ườ ủượ ử ục s d ng nhi u h n, c ề ơ ủặ bi t là cho cỏc h truy n ng trung ỏp.ệ ệ ề ủộ

Nh ó trỡnh bày t ch ng 1 n ch ng 4, lu n v n ó thu ư ủ ừ ươ ủế ươ ậ ă ủ ủược cỏc k t ế qu nh sau:ả ư

Sử dụng các phương pháp điều chỉnh tự cơ sở để cải thiện hiệu suất của ngăn cản; Nghiên cứu các phương pháp điều chỉnh khi nhiệt độ tăng để đảm bảo hiệu quả trong máy điều không ngăn cản.

Trong các chương 2, 3 và 4, tác giả tập trung nghiên cứu kỹ thuật điều khiển cho hệ thống hai mạch và ba mạch Nghiên cứu phương pháp điều khiển trực tiếp thông qua mô hình cho hệ thống hai mạch và ba mạch được thực hiện Kết hợp với việc sử dụng phần mềm Matlab – Simulink, xây dựng hệ thống điều khiển trực tiếp cho hệ thống hai mạch và ba mạch Qua đó, có nhận xét và đánh giá hiệu quả của hệ thống hai mạch và ba mạch khi sử dụng phương pháp điều khiển trực tiếp thông qua mô hình.

Dự đoán thị trường trong thời gian hiện tại, tác giả mời chia sẻ về việc sử dụng phương pháp DTC để điều khiển nghịch lưu, áp dụng cho hai mạch và ba mạch bằng vũng Phương pháp này kết hợp với việc truyền tải thông tin qua các tín hiệu và mô hình, nhằm nâng cao hiệu quả trong quản lý và điều hành hệ thống.

Tỏc gi xu t hai h ng nghiờn c u, phỏt tri n thờm lu n v n này: ả ủề ấ ướ ứ ủể ể ậ ă

Để đảm bảo tính chính xác trong việc sử dụng các thông số, cần thiết phải hiểu rõ về các yếu tố ảnh hưởng đến chúng Hai thông số quan trọng là tổng thể và thành phần, có mối liên hệ chặt chẽ với nhau Việc xác định rõ các thông số này sẽ giúp tối ưu hóa quá trình tính toán và đảm bảo kết quả chính xác Nhờ vào đó, người dùng sẽ có thể đưa ra những quyết định đúng đắn hơn trong các tình huống cụ thể.

Trong phương pháp DTC, việc điều chỉnh trạng thái của mạch điện và thông số cần phải xem xét thêm những ảnh hưởng của điện áp stator Điều này là cần thiết để đảm bảo sự ổn định của hệ thống và cải thiện hiệu suất của mạch điện Đồng thời, tác giả cũng nhấn mạnh rằng có hai yếu tố quan trọng mà người điều khiển cần quyết định trong khoảng thời gian nhất định.

M t l n n a tỏc gi mong ộ ầ ữ ả ủược quý th y, cụ giỏo cựng t t c b n bố, ng ầ ấ ả ạ ủồ nghi p gúp ý, xõy d ng lu n v n ệ ự ủể ậ ă ủược hoàn thi n h n n a Tỏc gi xin chõn ệ ơ ữ ả thành cám n ơ

1 Vũ Gia Hanh, Trần Khỏnh Hà, Phan Tử Phụ, Nguyễn Văn Sỏu (2003); Mỏy ủiện

I, II; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà nội

2 Phạm Văn Bỡnh (2008); Mỏy ủiện tổng quỏt; Nhà xuất bản giỏo dục, Hà nội

3 Bựi Quốc Khỏnh, Nguyễn Văn Liễn (2005); Cơ sở truyền ủộng ủiện; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà nội

4 Nguyễn Phựng Quang, Andreas Dittrich (2006); Truyền ủộng ủiện thụng minh;

Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật, Hà nội

5 Nguyễn Văn Thịnh, Hà Xuõn Hũa, Nguyễn Vũ Thanh (2008); Tự ủộng húa và ủiều khiển thiết bị ủiện; Nhà xuất bản giỏo dục

6 Cyril W.Lander (2002) Dịch giả Lờ Văn Doanh– ; ðiện tử cụng suất và ủiều khiển ủộng cơ; Nhà xuất bản khoa học và kỹ thuật

7 Nguyễn Phựng Quang (2006); Matlab cho kỹ sư ủiều khiển tự ủộng; Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà nội

8 Lê Văn Doanh, Nguyễn Văn Thịnh, Nguyễn Thế Công (2004); ðiện tử công suất; Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà nội

9 Bựi Quốc Khỏnh, Nguyễn Văn Liễn (2006); ðiều khiển truyền ủộng ủiện; Nhà xuất bản khoa học kỹ thuật, Hà nội

Nguyễn Văn Nh và Phan Thành Minh (2004) đã nghiên cứu về điều kiện trước tiếp momen ngẫu nhiên trong việc ứng dụng kỹ thuật triệt tiêu ồn trong hệ thống NPC Họ đã tham gia Hội nghị toàn quốc về ứng dụng và Tăng hoá - VCCA, nhằm thảo luận về các giải pháp hiệu quả trong việc xử lý tiếng ồn và cải thiện chất lượng âm thanh trong các hệ thống điện.

1 Surin Khomfoi and Leon M Tolbert- The University of Tennessee; Chapter 31

Tiêu đề	Điều Chỉnh Tốc Độ Động Cơ Không Đồng Bộ Sử Dụng Nghịch Lưu Áp
Tác giả	Phạm Văn Tuấn
Người hướng dẫn	TS. Phạm Hùng Phi
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Kỹ Thuật Điện
Thể loại	luận văn thạc sĩ
Năm xuất bản	2012
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	105
Dung lượng	4,93 MB