Bên cạnh đó, nghiên cứu về điều khiển véc tơ động cơ không đồng bộ cũng như ảnh hưởng của các tham số động cơ đến bộ điều khiển này là một phần quan trọng trong nghiên cứu về truyền động
Trang 1ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
KHOA ĐIỆN
BÁO CÁO MÔN: TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN HIỆN ĐẠI
Giáo viên hướng dẫn: TS NGUY N ỄN QUANG BÌNH Sinh viên thực hiện :
Lê Huy Hoàng Nguyễn Ngọc Khải Phùng Bá Tú Nguyễn Hữu Tuấn
Nhóm học phần : 20.34
Đà Nẵng, tháng 3/2024
Trang 2MỤC LỤC
1 Giới thiệu đề tài 3
2 Tính uds , uqs 3
3 Phương trình u, ψ trên ds, qs, dr, qr 4
4 Phương trình vi phân của i 6
5 Phương trìnhTe , ωss, ωssl , ωsr 10
6 Mô phỏng và so sánh 11
Trang 31 Giới thiệu đề tài
Động cơ điện không đồng bộ ba pha được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp Bên cạnh
đó, nghiên cứu về điều khiển véc tơ động cơ không đồng bộ cũng như ảnh hưởng của các tham số động cơ đến bộ điều khiển này là một phần quan trọng trong nghiên cứu về truyền động động cơ xoay chiều Do đó, việc mô hình hóa động cơ có ý nghĩa trong lĩnh vực truyền động động cơ xoay chiều Báo cáo này mô tả một mô hình tổng quát của động cơ không đồng bộ ba pha và mô phỏng sử dụng Matlab/Simulink Chi tiết xây dựng của các mô hình phụ khác nhau cho động cơ không đồng bộ đã được chỉ ra Một động cơ điện không đồng bộ
có sẵn trong Matlab/Simulink được đưa ra để mô phỏng kiểm chứng mô hình đã xây dựng Dưới đây là cách mô hình hóa và mô phỏng động cơ điện không đồng bộ trên hệ tọa độ dq với các biến trạng thái là các dòng điện stator và rotor dưới dạng phương trình vi phân
Các bước tiến hành:
• Tìm u ds , u qs
• Viết phương trình u, ψ trên ds, qs, dr, qr
• Viết phương trình vi phân của i
• Viết phương trìnhT e , ωs s ,ωs sl , ωs r
• Mô phỏng
2 Tính u ds , u qs
Biến đổi điện áp ba pha sang 2 trục d - q gắn với stato được hoàn tất sử dụng theo phương trình dưới đây:
Trang 4• Phép biến đổi hệ tọa độ abc/ (Clark transformation)
• Phép biến đổi hệ tọa độ /dq (Park transformation)
• Mô phỏng trên matlab
- Code matlab:
function [y1,y2]= fcn(u, data)
M=[1 -1/2 -1/2;0 sqrt(3)/2 -sqrt(3)/2];
m=2/3*M*[u(1);u(2);u(3)];
y1 = cos(data)*m(1,1)+sin(data)*m(2,1);
y2 =-sin(data)*m(1,1)+cos(data)*m(2,1);
Trang 5=
=
=
end
3 Phương trình u, ψ trên ds, qs, dr, qr
Phương trình mô tả động cơ dưới dạng vectơ
Với:
, , : vectơ điện áp, dòng điện và từ thông stator trên hệ tọa độ cố định (stator coordinate )
, , : vectơ điện áp, dòng điện và từ thông rotor trên hệ tọa độ rotor (rotor coordinate dq )
Mô hình tính toán thành phần điện áp của stator và rotor trong hệ tọa độ d/q
Trang 6=
=
=
=
• Mô hình tính toán từ thông của stator và rotor trong hệ tọa độ d/q
- Mô phỏng trên Matlab:
Trang 7=+
=+
=+
=+
- Sơ đồ thay thế động cơ trên hệ tọa độ dq
4 Phương trình vi phân của i
Sau khi biến đổi khử từ thông rotor và từ thông stator trong các phương trình trên, ta được
mô hình động học của động cơ không đồng bộ ba pha:
Trang 8- Mô phỏng dòng điện:
+ ids và iqs
Trang 9- Code Matlab
1- di(ds)/dt
function y = fcn(u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7)
Rs = 0.435;
Lls = 2.0e-3;
Rr = 0.816;
Llr = 2.0e-3;
Lm = 69.31e-3;
Ls = Lm + Lls;
Lr = Lm + Llr;
O=1-((Lm)^2/(Ls*Lr)); Tr=Lr/Rr; Ts=Ls/Rs; a=(1/(O*Ts)+(1-O)/(O*Tr)); b=(1-O)/(O*Tr); c=(1-O)/O; d=1/(O*Ls); y =-a*u1+u6*u2+b*u3+c*u7*u4+d*u5; 2- di(qs)/dt function y = fcn(u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7) Rs = 0.435;
Lls = 2.0e-3;
Rr = 0.816;
Trang 10Llr = 2.0e-3;
Lm = 69.31e-3;
Ls = Lm + Lls;
Lr = Lm + Llr; O=1-((Lm)^2/(Ls*Lr));
Tr=Lr/Rr;
Ts=Ls/Rs;
a=(1/(O*Ts)+(1-O)/(O*Tr));
b=(1-O)/(O*Tr);
c=(1-O)/O;
d=1/(O*Ls);
y =-u5*u1-a*u2-c*u6*u3+b*u4+d*u7;
+ idr và iqr
Trang 11
- Code matlab
1- di(dr)/dt
function y = fcn(u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7)
Rs = 0.435;
Lls = 2e-3;
Rr = 0.816;
Llr = 2e-3;
Lm = 69.31e-3;
Ls = Lm + Lls;
Lr = Lm + Llr; O=1-((Lm)^2/(Ls*Lr));
Tr=Lr/Rr;
Trang 12a=(1/(O*Tr)+(1-O)/(O*Ts));
b=(1-O)/(O*Ts);
c=(1-O)/O;
d=Lm/(O*Ls*Lr);
y =-a*u1+(u6-u7)*u2+b*u3-c*u7*u4-d*u5;
2- di(qr)/dt
function y = fcn(u1,u2,u3,u4,u5,u6,u7)
Rs = 0.435;
Lls = 2.0e-3;
Rr = 0.816;
Llr = 2.0e-3;
Lm = 69.31e-3;
Ls = Lm + Lls;
Lr = Lm + Llr; O=1-((Lm)^2/(Ls*Lr));
Tr=Lr/Rr;
Ts=Ls/Rs;
a=(1/(O*Tr)+(1-O)/(O*Ts));
b=(1-O)/(O*Ts);
c=(1-O)/O;
d=Lm/(O*Ls*Lr);
y =-(u5-u6)*u1-a*u2+c*u6*u3+b*u4-d*u7;
Trang 135 Phương trìnhT e , ωs s ,ωs sl , ωs r
Phương trình momen
Mô phỏng trên Matlab:
Tốc độ trượt
Với
Mô phỏng trên Matlab:
ωs sl= ψ ' i qs
dr
ωs s=ωs sl+ωs r
Trang 146 Mô phỏng và so sánh
Mô phỏng động cơ ba pha không đồng bộ :
Trang 15 Kết quả mô phỏng:
- Đồ thị dòng điện , trên stator
Trang 16- Đồ thị dòng điện , trên rotor
- Đồ thị momen động cơ:
Trang 17 Mô phỏng bằng động cơ có sẵn trong Matlab/Simulink:
So sánh với động cơ đã được mô hình hóa
Nhận xét: