1. Trang chủ
  2. » Luận Văn - Báo Cáo

Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Nghiên cứu thiết kế, thi công mô hình giảm tổn hao động cơ không đồng bộ ba pha trên cơ sở DSP F28335

140 0 0
Tài liệu đã được kiểm tra trùng lặp

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Tiêu đề Nghiên cứu thiết kế, thi công mô hình giảm tổn hao động cơ không đồng bộ ba pha trên cơ sở DSP F28335
Tác giả Nguyên Hoài Phong
Người hướng dẫn PGS. TS Lê Minh Phương
Trường học Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
Chuyên ngành Thiết bị, mạng và nhà máy điện
Thể loại Luận văn thạc sĩ
Thành phố Thành phố Hồ Chí Minh
Định dạng
Số trang 140
Dung lượng 20,26 MB

Nội dung

Với sự phát triển trong lĩnh vực điều khiển các bộ biến đổi công suất, một sốphương pháp hiện đại hơn liên quan đến điều khiến tần số được dé xuất vàonhững năm 1996-2000 như phương pháp

Trang 1

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP HCMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA

NGUYÊN HOÀI PHONG

NGHIÊN CỨU THIET KE, THI CONG MÔ HÌNH GIAMTON HAO DONG CO KHONG DONG BO BA PHA TREN

Trang 2

Công trình được hoàn thành tại: Trường Dai học Bách Khoa -DHQG-HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : -¿ 5: SE S32EE12E 112111112 Ered

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vi và chữ ky)

Thành phân Hội đồng đánh giá luận văn thạc sĩ gồm:

(Ghi rõ họ, tên, học ham, học vi của Hội đông châm bảo vệ luận văn thạc si)

Xác nhận của Chủ tịch Hội đồng đánh giá LV và Trưởng Khoa quản lý chuyênngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nếu có)

CHỦ TỊCH HỘI ĐÔNG TRƯỞNG KHOA

Trang 3

LOI CAM ONTrước hết, tôi xin được gửi những lời cảm ơn chân thành nhất đến PGS TS LêMinh Phuong, người thay đã tận tinh hướng dẫn, tạo điều kiện tốt nhất và cung cấpcho tôi nhiều tài liệu quý giá giúp tôi hoàn thành cuốn luận văn này.

Đồng thời, tôi xin cảm ơn các thầy cô khoa Điện - Điện Tử đã nhiệt tình truyềnđạt kiến thức và kinh nghiệm trong suốt thời gian theo học tại trường

Bên cạnh đó, tôi cũng xin cảm ơn các bạn cùng nghiên cứu trong phòng thí

nghiệm nghiên cứu điện tử công suất Đặc biệt là các cộng sự thân thiết trong

nhóm nghiên cứu năng lượng tái tạo: Nguyễn Minh Huy, Đặng Ngọc Hưng đã hỗ

trợ cho tôi rất nhiều trong suốt thời gian trên.Cuối cùng, tôi muốn nói lời cảm ơn đến cha, mẹ và gia đình đã sinh thành vànuôi tôi khôn lớn, đã động viên và là chỗ dựa vững chắc vé tinh than và vật chat,tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi học tập và trưởng thành như ngày hôm nay

Trang 4

TOM TAT LUẬN VĂN THẠC SYTiết kiệm năng lượng nói chung và tiết kiệm điện năng nói riêng đang là mỗiquan tâm đặc biệt của xã hội, đặc biệt trong bối cảnh hiện nay của Việt Nam khima nên công nghiệp đang trên đà phát triển mạnh cũng như thực trạng thiếu nguồn

phát.

Động cơ không đồng bộ chiếm ty trọng rat lớn trong công nghiệp (75%-80%),trong đó phân lớn động cơ công suất từ 0.75-75 kW là đa phần Các động cơ nàythường không được trang bị thiết bị điều khiến nên rat lãng phí điện năng Việc ápdụng các phương pháp điều khiến tiết kiệm điện năng cho các động cơ không đồng

bộ là rât câp thiệt và có thê đem lại nguôn lợi lớn vê mặt kinh tê.

Đối với những hệ thống yêu câu chính xác cao về tốc độ người ta buộc dùngcảm biến tốc độ (encoder) hồi tiếp tốc độ Vì thế, việc loại bỏ cảm biến tốc độ(sensorless) góp phan giảm chi phí cũng như đơn giản hoá việc lắp đặt, bảo trì chohệ thống động co không đông bộ 3 pha Đây là xu hướng phát triển chung của cácbộ điều khiển động cơ cao cấp hiện nay

Một số công trình nghiên cứu trên thế giới đã đề cập ứng dụng điều khiển giảmton hao động cơ đông thời không dùng cảm biến tốc độ, nhưng còn hạn chế thinghiệm ở trạng thái lý tưởng động cơ hoạt động với thông số không thay đồi theothời gian Trên thực tế khi làm việc lâu dài nhiệt độ động cơ tăng, điện trở và điệncảm cuộn day thay đối đáng kể ảnh hưởng đến bộ ước lượng tốc độ và tính toán từthong, gây sai lệch đáng kể về tính toán giảm ton hao cũng như điều khiển tốc độ

Luận văn nghiên cứu tập trung ứng dụng giảm ton hao sắt từ trong động cocũng như điều khiến sensorless với thông số điện trở stator được quan sát theo thờigian Điều này đảm bảo động cơ hoạt động ôn định, vì điện trở stator anh hưởngchính đến việc tính toán từ thông

Trang 5

LOI CAM DOAN CUA TÁC GIÁ LUẬN VĂN

Tôi xin cam đoan luận văn này là nghiên cứu của riêng tôi Các kêt quả nêutrong luận văn chưa được công bô trong bât kỳ công trình nào khác Các sô liệu, ví

dụ, trích dẫn đảm bảo tính chính xác, tin cậy và trung thực

Trang 6

NỘI DUNG

CHƯƠNG 1: TINH CAP THIẾT CUA DE TÀI - S21 St EEE SE1.1 Tống quan vẻ tình hình nghiên cứu + + 2k E3 EEEEEEEEE+EEEEEEEEEESErkerrees 8

1.2 Phạm vi nghiên cứu luận văn - - cece ccc 2122112111111 11 1111111111111 x55 11

1.3) Sản phẩm của luận VAM cceccccceccceccescececscececeecevevsceveceveceserescecereenevevevenes 12CHƯƠNG 2: VECTOR KHONG GIAN VÀ DONG CƠ KHONG DONG BỘ BA

2.1 Vector KhOng 3:0 ố.ốố.ố 13

2.1.1 Biểu diễn vector không gian cho các đại lượng ba pha -5¿ 13

2.1.2 Hệ tọa độ O-B oe ccccceeceeceeeeeeeeceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeeeeeeeeees 132.1.3 Hệ tọa độ de ooo ccccceeeeeceeeeeeeeceeeeseeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeseeeeeeees 15

2.2 Tống quan vé động cơ không đồng bộ ba pha 2 52 SE s‡EvEcEcxzxsxeed 16

2.2.1 Mô hình toán trên hệ tọa độ O-B oo cece ccccceccccccceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 182.2.2 Mô hình toán trên hệ tọa độ d-q cee cccccccccccsceeceeceeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeees 21

CHUONG 3: CAC PHUONG PHAP DIEU KHIEN DONG CO KHONG DONG

|S O a

3.1 Tổng quan về bộ nghịch lưu áp -. -¿- c SE Sz E321 2E EEEEEEEEEEEErrerrkekred 243.2 Nguyên lý điều chế vector không gian + skktv kề SE Erreereyg 263.3 Phương pháp điều khiển động cơ không đồng bộ 2 cssc+zzxzx s2 323.4 Phương pháp điều khiển định hướng trường + 5 22s set ‡zEvEeErxexsxeed 333.4.1 Phương pháp điều khiến định hướng từ thong rotor trực tiép-DRFOC 383.4.2 Phương pháp điều khiến định hướng từ thông rotor gián tiép-IRFOC 423.5 Phương pháp điều khiển trực tiếp momen DTC - ¿2s scxsx+s£s£+xzxsered 433.6 Kết luận c2 122112 2212112211121112111211201212121212 re 52

CHƯƠNG 4: CÁC PHƯƠNG PHAP DIEU KHIEN SENSORLESS 4.1 Cơ sở lý thuyết điều khiển sensorless ¿2s St SEEEEEEEE SE rrrkereki 53A2 Một số mô hình Sensorless ccccccccccscscsessecccsssessevsecesvsscsscssccesesscsseseeseeess 564.1.1 Ước lượng tốc độ vòng hở sử dung mô hình động cơ - -5¿ 564.1.2 Ước lượng tốc độ dùng mô hình Kalman Filter - ¿55s szsszx+s2 574.1.3 Ước lượng tốc độ dùng mô hình tham chiếu thích nghi (MRAS) 584.3 Mô hình MRAS ước lượng tốc độ, điện trở stator sử dụng 59

Trang 7

4.3.1 Phương trình tham chiẾu - s St 1x SềE E211 EEEEEEEEEEt srgrei 60

4.3.1 Phương trình hiệu chinh 20.0.0 ccc ccccccccccceceeceeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeeeseeeneaas 604.3.2 Bộ quan sát từ thông vòng kin Luenberger [26], [3]] - - 60

4.3.3 Luật hiệu chỉnh trên cơ sở lý thuyết 6n định Popov -:-cscscss¿ 604.4.2 Mô hình nội ước lượng song song tốc độ rotor và điện trở stator 63AA Kết luận 2L 2n 2 2121212121222 re 63CHƯƠNG 5: CÁC PHƯƠNG PHAP DIEU KHIỂN TIẾT KIỆM NĂNG LƯỢNG5.1 Cơ sở lý thuyết ứng dụng giải thuật điều khiến tối ưu công suất trong động cơ

eee cece 64

5.2 Mô hình tương đương tốn hao - 1s 1 St k 121 1511181 E1E1111151 211111116 695.2.1 Các giá tri qui đồi trên sơ đồ ooo ceccceccecesesesceceseseseseevevseeveseseseeeseen 715.2.2 Ténhao tương đương động co không đồng bộ - 5 + + szxz2 735.3 Các phương pháp điều khiển giảm ton hao 5s SE ket rrexre 745.3.1 Phương pháp điều khiển LMA (Loss minimization algorithms) 745.3.2 Phương pháp tim kiếm (Search Contro]) - +: +s+£sE‡x+zzx+£zrerrxes 775.3 Giải thuật giảm ton hao dé xuất - c2 SE E311 11 E1 E111 1121k rret 78

CHƯƠNG 6: MO PHONG TREN MATLAB SIMULINK : 55:6.1 Mô hình tổng thỂ ccccccececcscscscececeeceesesceceessevevessevevevesesereeviveseveven 83

6.2 Phuong pháp mô phỏng - - C220 100211111111111111111 1111111111111 1111k vvku 84

6.2 Mô hình tương đương tỐn hao - ScSs E1 311 E5 1E EEEE11115 E111 1x6 856.2.1 Tổn hao đồng StafOr cc St E SE S111 111111151111 1H10 ưu 856.2.2 Tổn hao đồng rOfOT c1 S 111115111 1111111111111 11111111181 E ty u 866.2.4 Công SUA CO eeeccccccececssescseseseseeseecevececevsceveevessescevevessevetevesesereevivesevenes 866.3 Mô hình điều khiến định hướng trường trực tiếp DEFOC - s55 876.4 Mô hình tiết kiệm năng lượng - St 111 EE SE k2 1E rrưyt 876.5 Mô hình MRAS ước lượng song song tốc độ rotor, điện trở stafor S86.5.1 Mô hình tham chiếu và bộ quan sát từ thông vòng kín Luenberger 896.5.2 Mô hình thích nghi t6c dO rotor cc ccecccccceceecsesesccesesesesesssesereeveveveeeees 90CHƯƠNG 7: KET QUA MO PHONG u.u ccccccccsscescscseseesvscesescsecesvstetsccetstatscseeneees7.1 Trường hop điều khiển V/fi.c.c cece ceseccceecsceccecscecseecesvecsvsceescevecereeveveeeeeren 9]

7.1.1 Trường hop n= 500 (V/Đ) 2200001121111 11 11111111 1kg 92

Trang 8

7.1.2 Trường hop n= 1000 (V/p) ccsscccsecssescseecssesssesesesssesssecesessssessessrecsresareessees 937.1.3 Trường hop n= 1500 (W/p) ccccccecccscccsesscseseeeeeeveeevessessesevsveesvevsnsseseseeess 94

7.2 Trường hop điều khiển FOC cccccccscccccecsceseecscecscecesvecsvscevscevecereseeseneseeen 95

7.2.1 Trường hop n= 500 (V/Đ) 2220001121111 11 111111111 111kg 967.2.2 Trường hop n= 1000 (VíP) - 5k tt TT 2111211111 ng tưyu 967.2.3 Trường hop n= 1500 (V/J) 0000001111111 111 11111111111 kg 97

7.3 Trường hợp điều khiển sensorless FOC + tiết kiệm nang lượng 98

7.3.1 Trường hop n= 500 (V/Đ) 2200001121111 111 1111111 111kg 987.3.2 Trường hop n= 1000 (VíP) c kh TT E121 1111111 ng run 997.3.3 Trường hop n= 1500 (VÍ) c c nT n1 1 2111 n1 ng re 100

7.3.4 Đáp ứng hệ thống thi điện trở stator (Rs) thay đỔi cc c5: 101TA Đánh giá kết quả - S1 111 S1 1E 1111111211117 11 1511111111111 11kg ưu 103

CHƯƠNG 8: THỰC NGHIỆM 1c 11111 5121111211111 2121111111111 ra

8.1 Mô hình phan cứng 1 tà SE 1111111115121 1511111 ẸT1 8 HH H ngư g 1088.1.1 Tổng quan mô hình - + + s2 EESE2E15EEEEEEEEEE 11111111 tre 1088.1.2 Mạch điểu khiển SE 1 1 121 1111211111211111811211111218 111 kreg 110

6.1.3 Mạch chỉnh lưu tự động - 22221121121 1111111111111 111511111 xk 1148.1.4 Mạch nghịch lưu 3 pha 6 khoá c2 22223113 E£EEkxkesseeses 115

8.1.5 Mạch hỏi tiếp tin hiệu dòng áp DC bus 0.0 eeeeeeccceceseceeeeeseeeeeeseseeeees 1168.1.6 Mạch hỏi tiếp tín hiệu dòng áp 3 pha ngõ ra cece ccccx cv sec: 1188.1.9 Mạch nguồn 380VAC/5V, +/-15V, ISVDC oo ceccceececcceeeseeeseseeteseeeseeees 1218.2 Động cơ không đồng bộ 3 pha sử dung thi nghiệm oo cece eects eee 1238.2.1 Thong số động CO ccccccccceccsescscscecssesesvsvecscscessevsvsvavevessrsevevveseneseees 1238.2.1 Mô hình truyền dOng oo eee ceccccccescseseecesesecescscssecevevesesessevevsevevevevenee: 1248.3 Kết quả thực nghiệm oo cece cee cccecececeececesececeeceescsceveveseseeviesessessetevevseneeens 125B.A Kết luận L2 1 1221111212111 01011011 1H11 11t ng ng 1288.5 Hướng pháp triển dé tài 5c E11 EEEEEE 115111111181 HH HH 129

THAM KHAO woo ccccscccccsccesssscesececccesececsescevevecevsvsvevevsvsvssevavesevasivevesivesevavesevitesnaveveeen

Trang 9

CHƯƠNG 1: TÍNH CAP THIET CUA DE TÀI

Tiết kiệm năng lượng nói chung va tiết kiệm điện năng nói riêng đang là mỗiquan tâm đặc biệt của xã hội, đặc biệt trong bối cảnh hiện nay của Việt Nam khima nên công nghiệp đang trên đà phát triển mạnh cũng như thực trạng thiếu nguồn

phát.

Động cơ không đồng bộ chiếm ty trọng rat lớn trong công nghiệp (75%-80%),trong đó phân lớn động cơ công suất từ 0.75-75 kW là đa phần Các động cơ nàythường không được trang bị thiết bị điều khiển nên rất lãng phí điện năng Việc ápdụng các phương pháp điều khiến tiết kiệm điện năng cho các động cơ không đồng

bộ là rât câp thiệt và có thê đem lại nguôn lợi lớn vê mặt kinh tê.

Đối với những hệ thống yêu câu chính xác cao về tốc độ người ta buộc dùngcảm biến tốc độ (encoder) hồi tiếp tốc độ Vì thế, việc loại bỏ cảm biến tốc độ(sensorless) góp phan giảm chi phí cũng như đơn giản hoá việc lắp đặt, bảo trì chohệ thống động co không đông bộ 3 pha Đây là xu hướng phát triển chung của cácbộ điều khiển động cơ cao cấp hiện nay

Một số công trình nghiên cứu trên thế giới đã đề cập ứng dụng điều khiển giảmton hao động cơ đông thời không dùng cảm biến tốc độ, nhưng còn hạn chế thinghiệm ở trạng thái lý tưởng động cơ hoạt động với thông số không thay đồi theothời gian Trên thực tế khi làm việc lâu dài nhiệt độ động cơ tăng, điện trở và điệncảm cuộn day thay đối đáng kể ảnh hưởng đến bộ ước lượng tốc độ và tính toán từthong, gây sai lệch đáng kể về tính toán giảm ton hao cũng như điều khiển tốc độ

Luận văn nghiên cứu tập trung ứng dụng giảm ton hao sắt từ trong động cocũng như điều khiến sensorless với thông số điện trở stator được quan sát theo thờigian Điều này đảm bảo động cơ hoạt động ôn định, khi điện trở stator thay đổi ảnhhưởng chính đến việc tính toán từ thông

I.I Tổng quan về tình hình nghiên cứuÝ tưởng nghiên cứu các giải thuật giảm tổn hao công suất đã xuất hiện từnhững năm 1983 với các phương pháp điều khiển đơn giản dé thực hiện như điều

Trang 10

khiển theo hệ số công suất [1].[2] Phương pháp điều khiển này mặc dù đơn giảntrong thực hiện, nhưng lại khó khăn trong việc xác định hệ số công suất yêu cau vì

mỗi động cơ giá trị này khác nhau

Với sự phát triển trong lĩnh vực điều khiển các bộ biến đổi công suất, một sốphương pháp hiện đại hơn liên quan đến điều khiến tần số được dé xuất vàonhững năm 1996-2000 như phương pháp điều khiển tần số trượt [3].[4] phươngpháp hiệu chỉnh trực tiếp từ thông tối ưu thông qua các thông số thực nghiệm

Hiệu suất của các hệ truyền động được nâng cao nhưng thực hiện hệ thống điều

khiến khá khó khăn do hệ số trong các biểu thức tính từ thông được xác định bang

thực nghiệm.

Trong thời gian sau, nhờ khả năng và tốc độ tính toán nhanh của vi điều khiển,các nhà nghiên cứu đã triển khai các giải thuật điều khiển theo mô hình tôn haocủa động cơ chỉ trong trường hợp có tính đến ton hao trong lõi sắt từ [5],[6].[7].[8].Các mô hình tổn hao này được xây dựng dựa trên thông số của động cơ, như điệntrở, điện khang cua stator và cua rotor, tôn hao Lợi ích kinh tế đem lại kha cao sovới các phương pháp điều khiến truyền thống Tuy nhiên, chất lượng điều khiểndựa theo phương pháp này bị ảnh hưởng nhiều nếu thông số của động cơ khôngchính xác hoặc thay đồi liên tục

Hướng nghiên cứu mới dựa trên nguyên tắc tìm kiếm cực trị tổn hao công suấthoặc công suất tiêu thụ được đề xuất để khắc phục nhược điểm của phương pháp

dựa trên mô hình động cơ [9],[10] Tuy nhiên, phương pháp nay phức tạp và khóthực hiện trong điêu kiện cảm biên không chính xác.

Nhiều phương pháp và giải thuật điều khiến tiết kiệm năng lượng cho động cơkhông đồng bộ 3 pha được nghiên cứu và đề xuất, tuy nhiên chúng có một số

nhược điểm sau:

Phương pháp điều khiến theo hệ số công suất có thé thực hiện đơn giản, nhưngmỗi động cơ có hệ số công suất khác nhau, nên không thé tổng hợp mô hình thốngnhất Ngoài ra, người điều khiển phải có kiến thức nhất định về động cơ và lợi ichkinh tế đem lại không lớn đặc biệt đối với các động cơ loại nhỏ

Trang 11

Với phương pháp hiệu chỉnh trực tiếp từ thông tối ưu từ các biểu thức đòi hỏiphải có thông số thực nghiệm động cơ chính xác đồng thời phải ước lượng chínhxác mô men và tốc độ động cơ mới có thé đạt chat luong diéu khién cũng như hiệu

suat cao.

Điều khiển theo phương pháp tìm kiếm điểm cực trị không phụ thuộc vàothông số của động cơ, nhưng khả năng đáp ứng của hệ thống chậm vì vậy khôngthê áp dụng đạt hiệu quả cao cho các loại tải khác nhau

Điều khiến từ thông động cơ sẽ ảnh hưởng nhiêu đến thông số cũng như đặctính của động cơ và vi vậy có thé gây ra ton hao công suất trong lõi sắt cũng nhưton hao phụ do hiện tượng sóng hai dong điện gây ra Can phải có các giải thuậtđiều khiển tối ưu tìm từ thông hay dòng điện từ hóa để giảm thiểu các ton hao nay

Nhiều giải thuật điều khiến dé xuất mới chỉ dừng lại ở mức mô phỏng, chỉ cómột số được thực nghiệm sử dụng DSPACE, vi điều khiển và áp dụng cho tải dạngtỷ lệ thuận với tốc độ và bình phương của tốc độ

Bên cạnh đó những năm gan đây việc điều khiển động cơ không đồng bộkhông dùng cảm biến tốc độ (sensorless) phát triển mạnh vì những ưu điểm vượttrội của nó như: giảm giá thành, đơn giản hoá hệ thống cơ khí v.v Một trongnhững phương pháp điều khiển hay được sử dụng là phương pháp điều khiển địnhhướng trường FOC (Field Oriented Control) được phát triển bởi blaschke[32].Phương pháp FOC được đánh giá có khả năng đáp ứng tốt hơn phương pháp so vớiphương pháp hay được sử dụng thứ 2 là phương pháp điều khiến trực tiếp momenDTC(Direct Torque Control) được phát triển bởi Takahashi[33]

Phương pháp FOC thường được dùng trong điều khiển sensorless Tuy nhiên,việc điều khiển sensorless phụ thuộc nhiều vào thông số động cơ đặc biệt ở vùngtốc độ thap[3 5, 36].Một số bộ quan sat tốc độ vòng hở hay được sử dụng như:

= Current model.#" Voltage model.=» Full-order observer.

Trang 12

Các bộ quan sát vòng hở dựa trên mô hình động cơ Điều này dẫn đến mắtchính xác khi thông số động cơ thay đổi cũng như sai số tín hiệu hồi tiếp [37].

» Sliding mode flux and speed estimators.

Vân dé khó khan khi thiết kế các bộ quan sát ước tính tốc độ rotor bao gôm 3yếu tô chính đó là sự nhạy cảm các thông số động cơ, khâu hiệu chỉnh PID đápứng tuyến tính trong vùng có giới hạn và sự trùng lặp các vòng điều khiến

Các bộ quan sát vòng kín có ưu điểm là không phụ thuộc nhiều vào thông số

động cơ Người ta dùng các bộ hiệu chỉnh thông minh Neural network, Kalman

filter, Sliding mode xây dựng giải thuật điều chỉnh tối ưa dựa trên mô hình độngcơ và mô hình toán, các phương pháp này có ưu điểm là có thé ước lượng chính

xác sai số hệ thống từ đó ước tính chính xác tốc độ rotor, nhưng nhược điểm tính

toán khá phức tap, sử dụng chỉ hiệu quả trên các bộ tính toán tốc độ cao.Trong khuôn khổ luận văn trình bày bộ ước tính tốc độ rotor trên mô hình thamchiếu thích nghi (MRAS) trên cơ sở quan sát từ thông hệ thống Ưu điểm, bộ quansát MRAS là đơn giản tuy nhiên sai số lớn khi từ thông quan sát đâu vao sai số Décải thiện chính xác bộ quan sát từ thông, trong đề tài dùng song song thêm mô hìnhtham chiếu thích nghi ước tính điện trở stator

1.2Pham vi nghiên cứu luận văn

Nghiên cứu xây dựng giải thuật điều khiển tiết kiệm điện năng cho động cơkhông đồng bộ 3 pha có tính đến sự thay đổi của đặc tính năng lượng của động cơ

phụ thuộc vào tân sô của điện ap stator.

Trang 13

Nghiên cứu xây dựng bộ quan sát tốc độ vòng kín trên cơ sở mô hình thamchiếu thích nghi cho động cơ không đồng bộ 3 pha, ước tính thông số điện trởstator nhằm đảm bảo mô hình chạy 6n định khi điện trở stator thay doi, đều này cóý nghĩa thực tế vì khi làm việc động cơ nóng dan lên điện trở stator sẽ thay đổi khálớn ảnh hưởng đến bộ quan sát tốc độ.

Nghiên cứu xây dựng mô hình thực nghiệm điều khiển tiết kiệm điện năng chođộng cơ không đồng bộ 3 pha

Nghiên cứu xây dựng giai thuật lập trình trên cơ sở DSP TMS 28335

1.3 Sản phẩm của luận văn

Bài báo khoa học đăng tại hội nghị khoa học và tạp chí KHCN: 03

=0] bai báo khoa hoc được nhận đăng trên Tap chí Phat triển KH&CN,tập 16, số K4-2013: “Thiết kế bộ nguồn cung cấp liên tục trên cơ sở bộbiến đồi DC/DC Push-Pull hiệu suất cao”

=0] bai báo khoa hoc được nhận đăng trên Tap chí Phat triển KH&CN,tập 16, số K3-2013: “Điều khiến trực tuyến giảm ton hao trong động cơ

cảm ứng trên cơ sở DSP TMS320LF2812”.= (1 bài báo khoa học được nhận đăng tại hội nghị khoa học “The 2013

International Symposium on Electrical-Electronics Engineering” : “ANew Approach of Perturb and Observe (P&O) Techniques for EnergyEfficient Controlled Induction Motor Drive”

Giải thuật lập trình va chương trình điều khiến tiết kiệm điện năng cho độngcơ không đồng bộ trên cơ sở DSP TMS320F28335

Mô hình điều khiển động cơ KDB công suất 1HP tiết kiệm điện năng trên cơ sở

DSP TMS320F28335.

Trang 14

CHƯƠNG2: VECTOR KHÔNG GIAN VÀ DONG CƠ KHÔNG DONG

BỘ BA PHA

2.1 Vector không gian

2.1.1 Biểu diễn vector không gian cho các đại lượng ba phaTrong phan nay, ta chỉ xét vector không gian điện áp stator cap cho động cokhông đồng bộ (ĐCKĐB) ba pha, các vector không gian dòng điện và từ thông

được tính tương tự Vector không gian điện ap stator được định nghĩa như sau:

r

(1) = 2| ta (1) +0 (1) +40 (0] (2.1)u, oe tag (t)+ Hy (tel +n, (te |

Hệ toa độ a-B còn gọi là hệ tọa độ cố định stator gôm: trục thực ơ trùng với trục

cuộn dây pha A, trục ảo ÿ.

Vector không gian điện áp stator được biểu diễn trên hệ ơ- như sau:

Trang 15

Hình 2 1 - Vector không gian điện ap stator trên hệ a-f.

Ta có thé chuyển đổi vector không gian điện áp stator từ hệ tọa độ a-B sang hệtọa độ a-f và ngược lại băng phép chuyền trục: aB-abe và abc-af

Phép chuyền trục aB-abe: bằng cách tính chiếu các thành phan của vectorkhông gian điện áp stator lên trục A,B,C như hình 2.2, có thể xác định các thànhphan theo phương pháp hình học:

Trang 16

Phép chuyển trục abc-af: thực hiện tương tự ta có:

(2.6)|

Uys — 0» +2u„)

Ug = =(u, 0.5u, ~ 0 5u,.)

Hoac: 2.73( B (2.7)

sB => uy, ———U,3L 2 22.13 Hệ tọa độ d-q

Hệ toa độ d-q còn được goi là hệ tọa quay (hệ tọa độ từ thông rotor), có chung

gốc tọa độ với hệ toa độ a-B va quay với vận tốc

,-Hệ toa độ d-q lệch một góc 6 so với hệ tọa độ ơ-B như trong hình

Usa=Usa a

2.3.

Hình 2 3 - Vector không gian điện ap stator trên hệ tọa độ d-q.

Mối liên hệ giữa vector không gian điện áp stator trên hệ a-B và hệ d-q được

cho như sau:

h =u,, cos0, +U,, sind,

8

u,, =—U,,, SIND, +u„ CcosO, (2.8)

Mày =U,, COSB, —u,, sind,Hay (2.9)

My =U,, SIND, +u,, COSO,

Trang 17

2.2_ Tống quan về động cơ không đồng bộ ba phaHiện nay, động cơ không đồng bộ được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp(chiếm hơn 90%) do nó có những thuận lợi sau: dé sản xuất, giá thành rẻ, dé vậnhành, có khả năng làm việc ở môi trường độc hai và không can phảo bao trì.

Động cơ không đồng bộ ba pha (động cơ cảm ứng) có day quan stator (bồ trílệch nhau 120”) được cấp điện từ lưới, và nhờ hiện tượng cảm ứng điện từ có được

sức điện động cảm ứng va dòng điện bên trong dây quan rotor Dòng điện ba phađối xứng chạy trong dây quấn ba pha sẽ tạo ra từ trường quay với tốc độ đồng bộ

Hình 2 4 - Động cơ không dong bộ và so đồ dau đây

Rotor động cơ không đồng bộ gồm hai loại:= Rotor dây quân với dây quan ba pha trong các rãnh rotor, có cùng số cực

với dây quan stator với các dau dây ra nối với vành trượt được cách điệnVỚI trục rofor Việc tiếp điện được thông qua các chéi than đặt trong cacbộ giá đỡ chối than Do kết cau khá phức tap va giá thành cao, hiện nayđộng cơ không đông bộ rotor dây quan rat ít được sử dụng

Hình 2 5 - Rotor dây quấn

Trang 18

= Rotor lồng sóc gồm các thanh dẫn (nhôm, đồng) trong rãnh rotor, chúngđược nối tắt hai đầu nhờ hai vành ngăn mạch Do kết cấu đơn giản vàchắc chăn, động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc được sử dụng rộng rãi

trong công nghiệp và trong sinh hoạt.

Rotor của động cơ không đông bộ quay với tô độ n khác với tôc độ của từ

trường quay đồng bộ của stator mị = ng và độ trượt s được định nghĩa như sau:

Khi vận hành bình thường, rotor quay với tốc độ n<n;, tan số của dòng rotor làÉ = s.f, và từ trường quay sinh ra do dòng rotor sẽ quay với tốc độ sn, so với rotor,

va quay cùng chiêu với từ trường stator.

Trang 19

2.2.1Mô hình toán trên hệ toa độ œ-B

= Các thông số cơ bản của động cơ không đồng bộ:

: hỗ cảm giữa stator và rotor

: điện khang tan của cuộn dây stator.

: điện kháng tản của cuộn day rotor.

: sô đôi cực của động cơ.

: moment quán tinh cơ.

: điện cảm stator.

: điện cảm rotor.

: hang số thời gian stator

: hang sô thời gian rotor.

chỉnh.

Trang 20

Đặc tính động của DCKDB ba pha được mô tả với một hệ phương trình vi

phân Dé xây dựng phương trìnnh cho ĐCKĐB ba pha, can phải chấp nhận một sốgiả thiết sau :

Các cuộn day stator được bố trí đối xứng trong không gian.Bỏ qua tốn hao sắt từ và sự bão hòa mạch từ

Dòng từ hóa và từ trường phân bố hình sin trong khe hở không khí.Các giá trị điện trở và điện kháng không thay đổi

Œ): toc độ góc cua rotor so VỚI stator

8: góc lệch giữa trục rotor và trục a (cuộn day pha A)

Trang 21

r (chỉ số trên): hệ quy chiều trục rotorr (chỉ số dưới): đại lượng rotor

s (chỉ số trên): hệ quy chiếu stator (hệ tọa độ ơ-B)s (chỉ số dưới): đại lượng stator

Kết hợp hai phương trình này với các phương trình cơ bản của ĐCKĐB, (2.14),

Lat 7 —T)

di, [ 1 l-o l-o I— ow + ụ

dt oT, ơT jJ” oTL, Wo L,, &dig 1 l-o l-o _l-o : :

dt oT, oT)” ơTL, Me oL,, &

dy,, Ly |

~~ —— Vy Wp

aN dt T1, T1,dys La _ +@dt T, sB “ha Woo

3_L,

T, = SPT Waals ~W give)

do p—=-+(T.-Tdt 7 i e L)

(2.26)

(2.27)

Hệ phương trình (2.26) hoặc (2.27) đặc trưng cho mô hình toán của động cơ

không đồng bộ trên hệ tọa độ ơ-ÿ

Trang 23

r (chỉ số trên): hệ quy chiếu trục rotors (chỉ số phía trên) : hệ trục ơ-J

dis 1 Icơl/ Ty I-of 1 {H7 1 fr

dt of of) oL,, \ T oL,

đo p——= —{T, —T,

| dt 7 1)

đụ _ — Jt lo} +@ 1 "¬.¬ ,is, + —u

dt oT, of J* %9 øTL “ cL." ol,dig f tive) J i-o I-o 1

dt oT, of J* °“ oTL, 86 ol,” ol, *

Trong hệ toa độ (d-q), W;a = Ö do vuông góc với vector YW nên We |= vu

thay Wig = 0 vào hệ phương trình trên, ta được mô hình toán ĐCKĐB ba pha trên

hệ tọa độ d-q như sau:

Trang 24

y cùng với hệ toa độ (d-q) quay gân đông bộ với nhau với toc độ @ quanh diém

gôc, do đó các phân tử của vector i, (1;4.I;„ ) là các dai lượng một chiêu.

Trong chế độ xác lập, các giá trị này gần như không đổi; trong quá trình quáđộ, các giá trị này có thể biến thiên theo một thuật toán đã được định trước

Trang 25

CHUONG 3: CÁC PHƯƠNG PHAP DIEU KHIỂN ĐỘNG CƠ KHÔNG

ĐÔNG BỘ

3.1 Téng quan về bộ nghịch lưu ápChức năng chính của bộ nghịch lưu áp là chuyển đồi điện áp DC ở ngõ vàothành điện áp AC ở ngõ ra Đây là dạng điện áp yêu cau trong điều khiển động cơ

AC, trong các bộ lưu điện, bộ lọc tích cực, thiết bị bù tĩnh công suất phản kháng

Biên độ và tần số điện áp ngõ ra được điều khiến được Bộ nghịch lưu áp được sửdụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp như điều khiến động cơ không đồngbộ-là một ứng dụng phô biến nhất Phương pháp điều khiến thường được sử dụngnhất là các kỹ thuật điều chế độ rộng xung PWM (SINPWM), kỹ thuật điều chế

vector không gian (Space Vector).

Cau tao của bộ biến tần nguồn áp bao gôm bộ: bộ chỉnh lưu với chức năngchỉnh lưu điện áp AC tần số cố định thành điện áp DC, bộ nghịch lưu với chứcnăng biến đồi điện áp DC thành điện áp AC ở ngõ ra Với cau trúc này, ta có thé

điêu khiên tân sô ngõ ra độc lập với tân sô ngõ vào.

tJ} det 4E

Udc = A

| dk JR} JR} JRỊ

Hình 3 1 - Sơ đồ nguyên lý bộ nghịch lưu 6 khóa

Bộ chỉnh lưu: có chức năng biến đổi điện áp AC 1 pha hoặc 3 pha thành điệnáp DC dé nạp vào tụ C Thông thường bộ chỉnh lưu có dạng không điều khiển, baogồm các diode mắc dang mạch cau Dé tránh quá áp trên tụ C, ta có thé xả tụ qua

điện trở thông qua khóa S7.

Trang 26

Mạch DC-link: bao gồm một tụ C mắc vào ngõ vào của bộ nghịch lưu, đóng

vai trò như một nguôn điện áp Dé nan dòng chỉnh lưu cho phang, ta có thê macthêm cuộn day L.

Bộ nghịch lưu: bao gồm 6 khóa bán dẫn (MOSTFET hoặc IGBT), có chứcnăng biến đồi điện áp DC ở ngõ vào thành điện áp xoay chiều ba pha ở ngõ ra Cáckhóa (S1, S2), (S3, S4 ), (S5, S6) được kích đối nghịch và tạo một khoảng thờigian trễ dé tránh ngắn mạch nguồn DC Ba cặp khóa này tao ra 8 trạng thái đóngngắt, ứng với mỗi trạng thái, ta tính được điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu

Bang 3.1 - Điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu ứng với mỗi trang thải đóng ngắt

Vector | Trạng thái đóng ngắt Điện áp pha Điện áp dâyđiệnáp | S1 S3 Sã | Van/Vdc | Vabn/Vdc | Ven/Vde | Vab/Vde | Vbe/Vde | Vea/Vde

vo 0 0 0 0 0 0 0 0 0VỊ 1 0 0 2/3 -1/3 -1/3 1 0 -lV2 1 1 0 1⁄3 1/3 -2/3 0 1 -lV3 0 1 0 -1/3 2/3 -1/3 -l 1 0

V4 0 1 1 -2/3 1/3 1/3 -l 0 1

VS 0 0 1 -1/3 -1/3 2/3 0 -l 1V6 1 0 1 1⁄3 -2/3 -1/3 1 -l 0V7 1 1 1 0 0 0 0 0 0

Trang 27

3.2 Nguyên lý điều chế vector không gianTrên thực tế, có rất nhiều phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu áp để tạo rađiện áp có biên độ và tan số mong muốn cấp cho động cơ Trong đó, phương phápđiều chế vector không gian được xem là phương pháp chính xác và hiện đại nhất.

Mục đích của kỹ thuật điều chế độ rộng xung theo vector không gian(SVPWM) là xap xỉ vector điện áp đặt sử dụng tam mẫu đóng ngắt của 3 khóa S1,S3, S5 Một phương pháp xap xỉ đơn giản là lay trung bình ngõ ra của bộ nghịch

lưu trong chu kì nhỏ.

Tám tô hợp trạng thái đóng ngắt được trình bày ở phân trên là tám vector chuẩn

(Vo V7) Trong đó, Vp va V7 là hai vector không vì điện áp ngõ ra của bộ nghịch

lưu bang không Tam vector này chia mặt phẳng thành 6 phan băng nhau, mỗiphan có độ lớn là 60° được gọi là một sector

Hình 3 3 - Cac vector điện ap chudn va các sector.

Trang 28

Bang 3.2 - Góc của các sector.

| 0 <œ< 32 7t S œ< 21/33 21/3 ŠS œ<1

7t S œ<41/3

4

Hoặc - a < ax -2734u3 < œ< 513Hoặc -27 /3 < œ< - 7⁄3

51⁄3 < œ< 2ñHoặc -7zx /3 < œ<0

Tùy vao vị trí của vector điện áp tham khảo năm trong sector nào, hai vectorđiện áp chuẩn liền kề sẽ được chọn dé thực hiện vector điện áp đó Đề chuyền từvector này sang vector khác chỉ nên thay đổi trạng thái của một khóa, điều nàytránh được sự đóng ngắt quá nhiều của các khóa, từ đó giảm được tôn hao do đóng

ngắt và đặc biệt là giảm được tôn hao do sóng hai bậc cao được tao ra trong qua

trình đóng ngắt tan số cao.Xét vector điện áp Vier nam trong sector 1

Trang 29

Bang cách chuyển đổi vector điện áp dang thời gian đóng ngắt trong nữa chukỳ lay mẫu T,, ta được thời gian thực hiện vector Vị là T, va thời gian thực hiệnvector V› là Tạ Ngoài thời gian thực hiện Vị, V2; thời gian con lại (To) biến tần

thực hiện vector Vp hoặc V¿.

Bước 1: Xác định vector điện ap dat V,.¢ và góc a.

Từ hình 3.5, Vier và góc œ được xác định như sau:

Trang 30

Hình 3 5 - Vector không gian Vs-ref.

Trang 31

Các sector khác được tính tương tự như công thức (3.10).

Bước 3: Xác định thời gian đóng ngắt của các khóa S1-S6.Thời gian đóng ngắt của các khóa trong nữa chu kì được xác định trong bảng

Sau:

Bảng 3.4 - Thời gian đóng ngắt của các khóa

Sector | Upper Switches (S,, S;,S,) | Lower Switches (S,, S;, S;)

S,= T¿+ Tạ + Tạ /2 S„=Tạ/21 |S,=T,+T,/2 S;=T;+Tạ/2

S; = Tạ/2 S; = T¡+T;+Tg /2

2 Set eT +.T, f2 S;=Tạ/2

S; =Tạ/2 S; = T,+T;+Tạ /2S, = Tạ /2 S„=T;+T;+Tạ /23 |Sạ=T,+T,+Tạ/2 S;=Tạ/2

S; =T„+Tạ/2 S„=T;+Tạ/2S,=T,/2 S,=T¿+T;+Tạ /24 S4= Tị+ Tp/2 S; = T› + Tp /2

S; = Tị + Tạ + Tạ /2 S; = Tp /2

S,=T„+Tạ/2 S,=T,+Tạ/25 |S,=T/2 S_ = T,+T„+Tạ/2

S; = Tị + T; + Tạ/2 S; = Tạ/2S;=Tị+ Tạ+ Tạ/2 S¿=Tạ/2

6 Sa = To /2 Ss = T,t+TotTo /2

Trang 32

Ty2| Tạ | T; |Tg2|Tyz| T; | T fz Tu2) % | 4 [rz 2) + | fod

Lo Sài tực hố by as sờ xây Ha số Pad bas jg

Tự2| T; | T; |T/2|Ty2| T; |T, |Ty2 mự2| T; |T, |T/2|Ty2| T, |T, fya TK Am CÁC Si vÊC C ĐẠO MO BỊ #H Ph

VY Vs Vs Vi V, Vy Vy Vy Vo Vi Vy Vy; Vị Ve Vị Vụ

(e) Sector 5 (f) Sector 6.

Hình 3 6 - Giản đô đóng ngắt của các khóa

Trang 33

Hình 3 8 - Dạng điện áp dây ở tan số 50Hz.

3.3 Phương pháp điều khiến động cơ không đồng bộTrên thực tế, có nhiều phương pháp điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ,có thể chia làm hai loại:

= Điều khiến vô hướng:+ Điều khiển điện áp stator.+ Điều khiển tan số

+ Điều khiến điện trở rotor.+ Điều khiển công suất trượt rotor.+ Thay đổi số cực

= Điều khiến vector:+ Điều khiển định hướng theo trường (FOC Field Oriented

Control).

+ Điều khiển trực tiếp moment (DTC_Direct Torque Control)

Trang 34

Hình 3 10 - Các phương pháp điều khiển tốc độ động cơ không đông bộ.

3.4 Phương pháp điều khiến định hướng trườngTổng quát, một động cơ điện tương tự như một nguồn moment điều khiếnđược Yêu cầu điều khiển chính xã gia tri moment tức thời cua động cơ được đặt ratrong hệ truyền động có đặc tính động cao và sử dụng phương pháp điều khiển vị

tri trục rotor.

Moment sinh ra trong động co là kết qua tương tác giữa dòng trong cuộn ứngvà từ thông sinh ra trong hệ thống kích từ của động cơ Từ thông phải được giữ tôiưu nhằm đảm bảo moment sinh ra tối đa và giam tối thiểu độ bão hòa của mach từ.Với từ thông có giá trị không đổi, moment sẽ tỉ lệ thuận với dòng ứng Trong độngcơ không đồng bộ, dong ứng là dong rotor và từ thông được sinh ra bởi dòngstator Tuy nhiên, dong rotor không được trực tiếp điều khiển bởi nguồn ngoài malà hệ quả do sức điện động cảm ứng sinh ra do kết quả chuyển động của rotor sovới từ trường stator Do đó, dong stator là nguồn của từ thông va dong ứng

Trong động cơ không đồng bộ rotor lồng sóc, chỉ có dong stator được điều

Trang 35

trí cố định về mặt vật lý giữa từ thông stator va rotor được và phương trìnhmoment là phi tuyến.

Dé giải quyết van dé này, các nhà khoa học đã đưa ra nguyên lý định hướngtheo trường (FOC) Nguyên lý này xác định điều kiện để điều khiển độc lập từthông và moment, nó dựa trên phương pháp phân tách phi tuyến được sử dụngtrong điều khiển các hệ thống phi tuyến Bản chất của phương pháp này là điềukhiển các biến đã chọn sao cho chúng luôn băng 0 Điều này làm cho mô hình toántrở nên đơn giản hon rất nhiều vì có thé loại bỏ một số nhánh trong mô hình tổng

quát.

Phương pháp điều khiển định hướng theo trường bao gồm:+ Điều khiến định hướng theo vector từ thông stator (trực tiếp, gián tiếp).+ Điều khiến định hướng theo vector từ thông rotor (trực tiếp, gián tiếp).+ Điều khiến định hướng theo vector từ thông khe hở không khí (trực tiếp,

gián tiếp).Hệ thống định hướng trường (từ thông) tổng quát được cho như trong hình bên

dưới, tạo ra các tín hiệu điện áp đặt ở ngõ ra U,,U,,U dựa trên tín hiệu đặt ở ngõ

vào là từ thông rotor ¿ va moment M (t6c độ œ”) Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ

cung cấp điện áp theo điện áp đặt

Trang 36

Trong chương này, ta chỉ đề cập đến phương pháp điều khiến định hướng từthông rotor do nó có thể điều khiến độc lập từ thông và moment Còn phương phápđiều khiến định hướng từ thong stator va từ thông khe hở không khí không théđiều khiến độc lập hai thành phần này.

Trong phương pháp điều khiến định hướng từ thông rotor, mô hình động cơkhông đồng bộ được biéu diễn trên hệ tọa độ d-q bởi nó những ưu điểm sau:

If= Trong hệ tu thông rotor (d-q), các vector dong stator 1, và vector từ

ư NÓ cà

thông rotor Và , cùng với hệ tọa độ (d-q) quay gân đông bộ với nhau với

Tftoc độ , quanh điêm gôc, do đó các phân tử của vector 1, (1gqg.1,,) làcác đại lượng một chiêu.

= Trong chế độ xác lập, các giá trị này gần như không đổi; trong quá trìnhquá độ, các giá tri này có thé biến thiên theo một thuật toán đã được

0, : góc lệch giữa hệ trục ơ- và d-qT

0 : góc lệch giữa trục rotor và trục a

Trang 37

B Aq

Với @,: tốc độ góc của từ thông rotor so với stator (rad/s)

@,: tốc độ góc của từ thông stator so với stator (rad/s).@, : tốc độ trượt (rad/s)

Trang 38

T, = SPT Waals ~ Vul¿}= 2PT+ Valse (y,, = 0) (3 24)

Từ các phương trình (4.10) va (4.14) cho thay có thé điều khiến từ thong va

moment điện từ thong qua dong stator Khi đó, phương pháp mô tả DCKDB ba

pha giống như động cơ một chiều kích từ độc lập.Ta cũng có thé điều khiển tốc độ DCKDB ba pha thông qua điều khiến haiphan tử của dong điện là ig Va 1v Tu thông rotor được giữ băng hăng số bằngcách giữ cố định thành phan 14 và moment được thay đổi thông qua thay đổithành phân i,,

Trong phương pháp này, vector từ thong rotor được chọn làm chuẩn, được gắnvới hệ tọa độ d-q và quay cùng tốc độ với hệ tọa độ này

Trang 39

orp

Or

Hình 3 13- Hé toa độ từ thông rotor.

Phương pháp điều khiển định hướng từ thông rotor trực tiép-DRFOC

la

U06 -r

Bộ nghịch lưu

—PYM

Hình 3 14 - Sơ do diéu khiến định hướng từ thong rotor trực tiếp

Sơ đồ định hướng từ thông rotor trực tiếp được trình bày trên hình 4-3, bao

gôm hai vòng kín: một cho i,, (điêu khiên từ thông) và một cho 1,, (điêu khiên tôc

độ hay moment).

Trang 40

Tín hiệu ngõ vao là từ thông rotor ¿ˆ và tốc độ œ` sẽ được chuyền thảnh tín

+ ok

hiệu dong dat tương ung i,,,1,,, thông qua khâu so sánh (với tu thông rotor va tocđộ hỏi tiếp) và khâu hiệu chỉnh PI Hai tin hiệu dòng đặt i;,,i2, tiếp tục được sosánh với tín hiệu dòng hồi tiếp i,,i, và qua khâu hiệu chỉnh PI sẽ chuyến thành tinhiệu điện áp đặt mong muốn u',,u

Hai tín hiệu điện áp này được chuyển sang hệ toa độ ơ- và qua khâu điều chếvector không gian (được trình bày trong chương 3), tạo ra giản đồ đóng ngắt cho 6khóa của bộ nghịch lưu áp ba pha, điện áp ở ngõ ra của bộ nghịch lưu được cap

cho động cơ.

Trong phương pháp điều khiến định hướng từ thông rotor trực tiếp, biên độ vàvi tri góc của từ thong rotor được đo hoặc ước lượng Cảm biến Hall có thể đượcsử dụng để đo từ trường băng cách đặt các cảm biến này vào trong khe hở không

khí của động cơ.

Tuy nhiên, phương pháp này làm cho giá thành của hệ thống cao, giảm độ tincậy của hệ truyền động và việc thi công rat khó khăn Phương pháp ước lượng từthông thường được sử dụng vì nó có những ưu điểm là thực hiện dé dang và sai số

có thê châp nhận được.

Sai số là do phương pháp ước lượng phụ thuộc rất nhiều vào thông số của độngcơ Có ba phương pháp ước lượng là : ước lượng từ dòng và áp hồi tiếp; ước lượngtừ tốc độ và dòng hôi tiếp; ước lượng từ dong, áp va tốc độ hôi tiếp

Phương pháp ước lượng từ thong rotor từ dòng va áp hồi tiếp cho kết quả tốt ởtốc độ cao nhưng tại tốc độ thấp thì độ chính xác thấp Phương pháp này được xây

dựng từ hai phương trình điện ap stator và từ thông stator của DCKDB.

(3.25)

Ngày đăng: 25/09/2024, 00:08

TÀI LIỆU CÙNG NGƯỜI DÙNG

TÀI LIỆU LIÊN QUAN