Luận văn thạc sĩ Thiết bị, mạng và nhà máy điện: Điều khiển động cơ nhiều pha bằng phương pháp Rfoc, Fuzzy và ANN

Mô hình toán học hệ điều khiến vector động cơ không đồng bộ nhiều pha được xâydựng trong một hệ trục tọa độ tham chiều d-q tựa hướng từ thong rotor RFOC déphân tích khả năng điều khiển đ

Trang 1

ĐẠI HỌC QUOC GIA THÀNH PHO HO CHÍ MINH

TRUONG DAI HOC BACH KHOA

NGUYEN HUU TUAN ANH

DIEU KHIEN DONG CO NHIEU PHA BANGPHUONG PHAP RFOC, FUZZY VA ANN

Chuyén nganh: THIET BI MANG VA NHA MAY DIEN

TP.HO CHI MINH, THANG 12 NAM 2011

Trang 2

CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BACH KHOA —ÐHQG -HCM

Cán bộ hướng dẫn khoa học : ¿2 2 SE *EE*ESE£E*E£EexErkrkreecke

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

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, 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

chuyền ngành sau khi luận văn đã được sửa chữa (nêu có).

CHỦ TỊCH HOI DONG TRƯỞNG KHOA

Trang 3

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAMTRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA Độc lập - Tự do - Hạnh phúc

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Họ tên học viên: NGUYÊN HỮU TUẦN ANH MSHV:10180068

Ngày, thang, năm sinh: 20/10/1985 -. -<<<<<<<<<<52 Nơi sinh: Nghệ An

Chuyên ngành: Thiết bi,mang, nhà máy điện - Mã số :

L TÊN DE TÀI:DIEU KHIỂN DONG CƠ NHIÊU PHA BANG PHƯƠNG PHÁP RFOC,FUZZY

VÀ ANN.

Il NHIEM VU VÀ NỘI DUNG:-Mô hình hóa động co không đồng bộ nhiều pha va xây dung giải thuật điều khiển RFOC

cho động cơ không đồng bộ nhiêu pha.

-Xây dựng mô hình điều khiển RFOC độc lập các động cơ nhiều pha cấp nguôn từ 1

INVERTER cụ thê là 2 động cơ năm pha cap nguôn từ 1 inverter.

-Ứng dụng Fuzzy va ANN cải thiện đáp ứng trong điều khiển động co không đồng bộ

nhiêu pha.

Ill NGÀY GIAO NHIỆM VU: (Ghi theo trong QD giao dé tài) :29/08/2011 IV NGÀY HOÀN THÀNH NHIEM VỤ: (Ghi theo trong QD giao dé tài) :16/12/2011

Vv CAN BỘ HUONG DAN (Ghi rõ học hàm, học vi, ho, tên):

TS.PHAM DINH TRUC

Tp HCM, ngay thang năm 20 CAN BO HUONG DAN CHU NHIEM BO MON DAO TAO

(Ho tên và chữ ky) (Họ tên và chữ ký)

TS PHAM BINH TRUC

TRUONG KHOA

(Họ tên va chữ ky)

Trang 4

LOI CAM ONĐề tài này được thực hiện theo chương trình đào tạo thạc sĩ tại Truong Đại họcBách khoa - Đại học Quốc gia Tp.HCM phòng Quản lý và Đào tạo SĐH, chuyênngành Thiết bi, mạng và nhà máy điện Xin cám ơn quí thay cô đã tạo điều kiệnthuận lợi để em thực hiện luận văn này.

Xin chân thành cám ơn thay truc tiép hướng dẫn, TS Phạm Đình Trực đã tận tìnhgiúp đỡ và hướng dẫn em hoàn thiện dé tài này

Xin chân thành cảm ơn các thay cô trong bộ môn Thiết bi, mang, nha máy điện đã tậntình day dỗ, giúp em có thêm những kiến thức bố ích trong công việc cũng như trongcuộc sống.Cảm ơn tất cả các bạn học viên chuyên ngành Thiết bi, mạng nhà máy điện

Trang 5

TÓM TAT LUẬN VĂN

Luận văn trình bày các vấn đề liên quan đến việc mô hình hóa và xây dựng giải thuậtđiều khiển động cơ không đồng bộ nhiều pha — một dang cơ bản nhất của động conhiều pha là động cơ 5 pha Trọng tâm của luận văn là nghiên cứu khả năng có théđiều khiển nhiều động cơ không đồng bộ nhiều pha bang một inverter nhiều pha, khảnăng tiết kiệm chân linh kiện của hệ truyền động dạng này cho thấy khả năng tiết kiệmđiện năng và tinh gọn thiết bị

Mô hình toán học hệ điều khiến vector động cơ không đồng bộ nhiều pha được xâydựng trong một hệ trục tọa độ tham chiều d-q tựa hướng từ thong rotor (RFOC) déphân tích khả năng điều khiển độc lập moment va từ thông của động cơ không đồng

Trong giới hạn luận văn tập trung vào dạng cơ bản nhất là điều khiến 2 động cơkhông đồng bộ 5 pha bang một invertor 5 pha Inverter là 1 mô hình inverter áp hồitiếp dòng Kết quả mô phỏng cho thấy ngoài khả năng đáp ứng về moment và tốc độkhác nhau của hai động cơ, còn cho thấy khả năng điều khiến độc lập về từ thông vàkhả năng đáp ứng nhanh thông của hệ truyền động

Từ những kết quả nghiên cứu về động cơ nhiều pha mở ra khảng năng thay thế củađộng cơ nhiều pha cho động cơ 3 pha truyền thống trong những lĩnh vực đòi hỏi độ antoàn và tin cậy cao như hàng không, tàu biên , tàu điện, dệt

Trang 6

2.1.1.1 Vector không gian trong hệ tọa dO sfatOr- cccĂcĂcSS xé 62.1.1.2 Phương trình áp và dòng trong hệ tọa dO safOr - << S12 sxsss2 92.1.1.3 Phương trình mOIm€III - << 223 33501%0102063331331 801131 3111111111113 1111111111133 xx2 112.1.1.4 Phương trình từ thong ce cccecceccccceceeeseececcecceceaeeececceeseaeseseeeeeesseaeseeseees 11

2.1.2 Mô hình động của động co không đồng bộ 3 pha trong hệ tọa độ quay (d-q) 12

2.1.2.1 Vector không Gian (Ì~Q - - - 133 111010101301131111 101330 111111111113 111111 v3 xe 122.1.2.2 Xây dựng mô hình động cơ trong hệ tọa độ quay -<<<<<<<<<<<2 13

2.2 Động cơ không đồng bộ 5 pla vce cescscsscssecescscscesssvscesvscsecsvsceecevsessvavseeevavsceeses 152.2.1 Mô hình động co không đồng bộ 5 pha trong hệ tọa độ stator(œ-B) - 15

2.2.1.1 Phương trình áp và dòng trong hệ tọa độ sfafor- - << <<<<<+2 152.2.1.2 Phương trình mOIm€III eseessceccccceceeeseececcecceceaeseececeeeeeaeaseeececeeeseaaaenseees 182.2.1.3 Phương trình từ thong cc ececsececcccceceeeeececceeeeceaeeeececcesseaeaeeeececeeeseaeaeeeeees 19

2.2.1.4 Mô phỏng động co không đồng bộ năm pha ccessecscceescescesscesescseessessceeees 192.2.2 Mô hình động của động co không đồng bộ 5 pha trong hệ tọa độ quay (d-q) 21

2.2.2.1 Vector khong gian 0 ng 212.2.2.2 Xây dựng mô hình động co trong hệ tọa độ quay d-q_ -.- - 22

2.2.2.3 Mô hình mô phỏng động cơ không đồng bộ 5 pha -G- 5s 2 se +s£+x+xcxz 23Chương 3 Điều khiến RFOC động co KDB nhiều pha 5 5 5< 24

Trang 7

3.1 Mô hình mô phỏng tông quan hệ điều khiến định hướng từ thông rotor (RFOC)động cơ không đồng bộ 3 pha - (E13 E18 1 5311 1 11 3 1111 1 H110 ng ru 24

3.1.1 Khối động co cảm ứng 3 pha G6 SE S391 E3 E91 1E vn ng ngư 243.1.2 Khối điều khiển dòng ÏInVerf€T - + St 3x3 1v ng ng ngư 253.1.2.1 Lý thuyết bộ nghịch lưu c3 S313 1c SE ng ng người 253.1.2.2 Mô phỏng chỉ tiết khối điều khiến dòng Inverfer - se sex se £sesxei 253.1.3 Khối chuyển đôi hệ trục tọa độ đQ-aC + ere 3]3.1.4 Khối điều khiển RFOC.Q.0 cece eeceeseeseeceeseseeseeenecvesecsecsecsueeneceseecesseseeesesseeseeeeeees 313.1.4.1 Điều khiến định hướng tựa trưỜng -c- cv 1g ni 323.1.4.2 Điều khiến định hướng từ thông rotor(R.FOC) c-scksx cv cv rveo 333.1.4.3 Điều khiến định hướng từ thong rotor gián tiẾp - ¿xxx ckvsrrkes 353.1.4.4 Khối hiệu chỉnh PIID - ¿5 ++St2x2Et2Et2Et2EtEEtrEtrrtrrtrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrrie 363.2.Mô hình mô phỏng hệ điều khiến định hướng từ thông rotor gián tiếp động cơ

không đồng bộ 5 pha - -i- E1 E181 5911 1E 98 1 5111 1 111211111 5 g1 ng ngư 393.3 So sánh kết quả mô phỏng + 6 k3 98k SE SE 111g ve gereg 41Chương 4 Điều khiến độc lập hai động cơ không đồng bộ năm pha dùng chung 1

năm pha dùng chung MOt ÏIIV€TẨ€F d0 << G G55 SG S 9 9 999898 89.959.994.986 6 995.9 4 896066966 72N72 aiiiiddddtdtdt'td 72hnNHhN|Iuy''iiaẳẳẳayỶiâỶydt' 725.1.2 Luật hợp thành mờ: - << c0000310110101101 111111111103 11111111111 1 11v vớ 75

Trang 8

5.1.3.1 Cơ sO luật mỜ ng 0k 80

5.1.3.2 Cơ chế suy luận MO ccccscescecscecsscecessscccecscessevsceecevscssscsecavavscevscecavsceavavacs 81

S134 Grad MO S ă.‹.‹áấ£<ÃẢ 82

5.1.4 Bộ điều khiển mờ ¿5:5 tt 2t tr HH1 reo 82

5.1.4.1 Phương pháp Mamdani và LLarS€N <5 - 5c 2321111113111 111 1111555555511 152 82

5.1.4.2 Điều khiển mờ dựa trên mô hinh c ccccecccscescescescescescescesceccescescescscscccesceseeseess 83

6.1.3 Các thành phan co bản của mạng neuron nhân tạo . 5-5 + se sex: 1056.1.4 Ứng dụng của mang ñ€urOI1 c6 + St 38x11 18 1 5 1129 11g ng ro 104

6.1.5 Bì: ¡80v 2iv30i (001711557 — + 104

6.1.6 Mạng truyền thăng Perceptron nhiều lớp với giải thuật ho clan truyền ngược 1056.1.7 Mạng hi QUyy c1 111 1 511121 1 1 5 111v TT TH HT HH ro 107

6.1.8 Mạng hàm cơ sở xuyên ta - - + - << << 0031011011101 111111111101 111111111111 3x2 1086.2 Mô phỏng -cc c0 ee 1096.2.1 Mô hình RFOC ứng dụng PÏ-neurOnn - - 5-55 << {c3 3111111553155 111111555x2 109

229 00000 0 1106.3 Kết quả mô phong ccccccccssceseceseccssessesscesvscsccsssceecevscscecscessavscesvsvscesvscueesvaveeevaes 1116.4 So sánh kết quả mô phỏng giửa việc dùng PI-antiwinup cô điền, PI-Fuzzy va PI-

Trang 9

Giới thiệu động cơ nhiều pha và ứng dụng

Chương 1GIỚI THIEU TONG QUAN DONG CƠ NHIÊU

PHA VA UNG DUNG.

1.1 Giới thiệu tổng quan:Vấn dé động cơ nhiều pha thật ra đã được dé cập từ cách đây hơn 35 năm

nhưng gần đây mới được nghiên cứu một cách mạnh mẽ nhờ các ứng dụng trong

các lĩnh vực đòi hỏi công suất lớn và độ tin cậy cao.Các nghiên cứu tiêu biểu trong

lĩnh vực này là giáo sư Dr.Hamid A.Toliyat-Texas A&M University (bắt đầu

nghiên cứu từ năm 1993) và giáo sư Dr.E.Levi-Livepool John Moores University

(bắt đầu nghiên cứu từ năm 2001).Hiện tại,tại các phòng thí nghiệm của các trườngtrên có day du các phần cứng phân tích và mô phỏng các loại động cơ nhiều pha

Với sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ bán dẫn và ưu thế của động cơ

không đồng bộ (đơn giản,giá thành thấp, khả năng làm việc cao, không cần bảo

trì )các hệ truyền động động cơ không đồng bộ đã phát triển mạnh mẽ trong thời

gian gần đây

Ngày nay, để cung cấp nguồn cho các hệ thống công suất lớn, người ta có haicách tiếp cận, hoặc là dùng bộ nghịch lưu đa bậc cấp nguồn cho động cơ khôngđồng bộ 3 pha, hoặc dùng bộ nghịch lưu nhiều pha cấp nguồn cho động cơ khôngđồng bộ nhiều pha.Việc sử dụng biến tần đa bậc đã và đang được nghiên cứu vàứng dụng khá phổ biến, tuy nhiên chúng ta cần quan tâm tới phương pháp thứ haibởi tính vượt trội của động cơ nhiều pha:

e Dòng đặt lên linh kiện bán dẫn giảm tương ứng với số lượng pha.Ít giới hạncông suất trên các khoá.Dẫn đến giảm giá thành sản phẩm

e Điện áp đầu vào thấp nên ít giới hạn điện áp nguồn và giảm cách điện do

điện áp trên mỗi pha thấp

Trang 10

e Lợi thế về điều khién:khi so sánh với việc điều khiển hệ hai máy điện 3pha, điều khiển hai động cơ 5 pha tiết kiệm một chân của biến tan, thay vì 6chân ta chỉ dùng 5 chân.Trong khi việc điều khiển hệ hai máy điện 3 pha bị

hạn chế là tốc độ và tải của máy điện lý tưởng như nhau.Nhưng trong máy

điện nhiều pha ta có thể điều khiển độc lập hoàn toàn ít nhất 2 máy điện vớicác thông số và tốc độ khác nhau, điều khiện tải khác nhau

e Độ nhấp nhô của moment được giảm bớt, sóng hài dòng trên rotor nhỏ hơn.e Công suất động cơ gia tăng khi tăng số lượng pha cho phép giảm lượng công

suất trên pha,dẫn đến làm giảm lượng công suất trên một chân của biến tan(loại chất bán dẫn).Máy điện nhiều pha vì thế được xem xét dùng trong các

ứng dụng công suất cao Với cùng kích thước thì ti lệ công suất trên giá trịhiệu dụng cao hơn so với động cơ 3 pha và sóng hài của dòng điện DC cungcấp cho VSI được giảm xuống, cải thiện tiếng ồn và giảm tổn thất đồng trên

stator, dẫn đến cải tiến được hiệu suất

e Lợi thế khác của điều khiển động cơ nhiều pha hơn động cơ 3 pha là cải

thiện độ tin cậy.Nếu 1 pha bị hỏng thì động cơ vẫn hoạt động tốt,trái ngượcvới động cơ 3 pha.Sự chịu đựng hư hong là một trong những lý do chính ứngdụng điều khiển động cơ không đồng bộ không đồng bộ 6 pha và 9 pha trongđầu máy kéo

Với những ưu điểm như trên, động cơ không đông bộ nhiều pha đã được

nghiên cứu và ứng dụng ở một số nơi trên thế giới và đã được ứng dụng trong các

linh vực cần công suất cao như:động cơ đẩy tàu, đầu máy kéo xe lửa, động cơ điện

và các ứng dụng khác:công nghiệp dét ,sản xuất giấy ,robot

Như vậy ta thấy rằng việc nghiên cứu, phân tích về cấu tạo, nghiên lý làmviệc của bộ truyền động động cơ nhiều pha là hết sức cần thiết để nhanh chóng áp

dụng các kỹ thuật tiên tiến này trong công cuộc công nghiệp hoá,hiện đại hoá đất

nước.

Trang 11

1.2 Một số kết quả nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực này:

Trong bai bao “Modeling and Control of Five-Phase Induction Motors under

‘

Asymmetrical Fault Conditions “ của tac giả H Xu, H.A Toliyat va L.J Petersen[4]:Trinh bày về hệ truyền động động cơ 5 pha mới cho đặc tinh moment và độ tin

cậy tốt hơn so với hệ truyền động động cơ không đồng bộ truyền thống.Với cấu

trúc day quấn 5 pha tập trung và sử dụng dòng hài bậc 3 sẽ tạo ra từ thông phân bố

gần tam giác và làm tăng moment.Ding giải thuật điều khiển dòng để phân tích

động cơ 5 pha trong trường hợp sự cố mất đối xứng (mất một hay hai pha) cho thấy

động cơ vẫn có thể làm việc tốt

Trong bài bao “Five-phase induction motor drives with DSP-based control

system “ của tác giả H Xu, H.A Toliyat và L.J Petersen [5]:Giới thiệu 2 cách điềukhiển có thể áp dụng cho động cơ không đồng bộ 5 pha:điều khiển vector và DTCcó bổ sung phần kỹ thuật số.Phương pháp điều khiển vector dựa trên dòng hài cơbản và dòng hài bậc 3 tạo ra từ thông gần tam giác trong khe hở không khí ,từ đólàm tăng mật độ công suất và ting moment ngõ ra.Phương pháp DTC thì có nhiềuthuận tiện hơn khi áp dụng điều khiển động cơ 5 pha.Động cơ 5 pha cung cấp32(2°) vector điện áp không gian so với 8(2°) vector của động cơ 3 pha,do đó chophép thực hiện nhiều dải điều khiển từ thông và moment chi tiết hơn.Dùng phươngpháp điều khiển DTC cho động cơ không đồng bộ 5 pha giảm được độ nhấp nhôcủa moment và từ thông và có được nhiều điều khiển momenttừ thông chínhxác.Áp dụng bộ điều khiển số DSP TM320C32 để tăng tính chính xác cho 2 giảithuật điều khiển trên

Trong bài báo “A Five-Phase Series-Connected Two-Motor Drive with Current

Control in the Rotating Reference Frame” của tác gia M.Jones,E.Levi, A.Iqbal[6]:Viéc điều khiển độc lập các động cơ trong hệ thống nhiều động cơ nhiều phamắc nối tiếp mà chỉ được cung cấp từ một nguồn VSI với giả thiết các dònginverter được điều khiển trong hệ trục tĩnh Bài báo đưa ra ví dụ về điều khiển

Trang 12

dòng trong hệ trục quay cho các vector điều khiển riêng lẻ các động cơ nhiều phađược mắc nối tiếp Qua đó cho thấy việc thực hiện điều khiển vector trong hệ trục

toa độ tinh thích hợp hơn.Trong bài báo “A novel concept of a multiphase, multi-motor vector controlled

drive system supplied from a single voltage source inverter, “ cua tac gia E Levi, M.Jones, S.N Vukosavic and H.A Toliyat [7]:V6i các hệ truyền động biến đối tốc độcấp nguồn từ các bộ biến đối công suất có thể cấp điện cho các động cơ nhiều pha,và với các loại động cơ này cho thấy một VSI có thể điều khiển độc lập hai haynhiều động cơ Để thực hiện được điều này, dây quấn stator của các động cơ phảiđược mắc nối tiếp theo sự chuyển pha thích hợp Ưu điểm của phương pháp này làta có thể tiết kiệm được số chân của inverter (phù hợp với động cơ n pha-n lẻ).Khái

niệm được xác minh qua mô phỏng hệ truyền động 1 VSI cấp nguồn 3 động cơ 7

pha.Trong bai báo “A fivephase two-machine vector controlled induction motor

66

drive supplied from a single inverter “ của tác gia E Levi, M Jones, S.N.Vukosavic and H.A Toliyat [8]:Thuc hiện mô phỏng hệ truyền động 1VSI cấpnguồn 2 động cơ 5 pha sử dụng phương pháp RFOC gián tiếp để khảo sát momentvà từ thông, qua đó khằng định ưu thế chính của hệ truyền động động cơ nhiều phalà tiết kiệm được số chân inverter trong điều khiển

Trong bai báo “Five-phase induction motor drives with DSP-based control systSeries-Connected Five-phase two-motor driver with decouple dynamic control em “

của tác giả Atif Iqbal en [9]:Ngày nay máy điện nhiều pha được sử dung trongnhiều lĩnh vực nhờ có nhiều ưu điểm:Động cơ đẩy trong ngành đường thủy

(propulsion), Xe điện (electric vehicles), Công nghiệp dét Vé nguyên lý, vector

điều khiển của máy điện chỉ cần 2 thành phần dòng stator trên trục d-q để điềukhiển độc lập moment và từ thông Tuy nhiên trong máy điện nhiều pha có thêmcác thành phần tự do gọi là thành phần không sinh từ th6ng/moment (Thanh phần

Trang 13

này làm tăng tổn hao) Bài báo dé cập tới vấn dé dùng thành phần không sinh từthông/ moment này dé điều khiển các động cơ khác trong hệ thống truyền độngnhiều động cơ Để điều khiển độc lập 2 hay nhiều động cơ đòi hỏi dây quấn củacác động cơ này phải được mắc nối tiếp với sơ đồ chuyển pha thích hợp và đượccấp nguồn từ một bộ VSI nhiều pha sử dụng sơ đồ điều khiển vector Khái niệmnày có thể thực hiện cho một động cơ có số pha tuỳ ý, tuy nhiên bài báo đi phântích cụ thể trong trường hợp 2 động cơ 5 pha mắc nối tiếp Việc điều khiển động

độc lập 2 máy điện 5 pha nối tiếp này được trình bày trên kết quả mô phỏng và

thực nghiệm.Trong bài báo “A simple indirect field oriented control scheme for multiphase

induction machine “ của tác giả G.K Singh, K Nam and S.K Lim [10]:Động cơnhiều pha có nhiều lợi thế hơn động cơ 3 pha (Giảm biên độ va tăng chu kì độ rung

của moment, giảm dòng hai rotor, giảm dòng điện trên pha mà không cần giảm áp

pha, có thành phần DC trong thành phần hài thấp, độ tin cậy cao hơn, Nhờ việctăng số pha làm tăng công suất và moment trên cùng giá trị hiệu dụng so với động

cơ 3 pha có cùng dung tích Bai báo trình bày phương pháp FOC gián tiếp điềukhiển động cơ KĐB 6 pha (trên cơ sở 2 động cơ 3 pha) 2 bộ điều khiển dòng PWMcủa bộ VSI 3 pha cấp nguồn độc lập đến 2 bộ dây quấn 3 pha Sơ đồ dựa trên 1 hệtrục d-q của máy điện 6 pha và có thể mở rộng cho động cơ có số pha bất kì Sựmất cân bằng dòng giữa 2 dây quấn được quan sát và loại bỏ qua sơ đồ thực tế đơngiản.

Trong bài báo “Multiphase Space Vector Pulse Width Modulation “ của tác giảJohn W.Kelly, Elias G.Strangas, and John M.Miller [11]:Trinh bày nguyên lý điềurộng xung vector không gian của bộ inveter n chân-n pha, và thực hiện mô phỏngcụ thể bộ inverter 7 pha dùng phương pháp SVPWM

Trong bài bao “Analysis of Multiphase Space Vector Pulse-Width Modulation

66

Based on Multiple d—q Spaces “ của tác gia Hyung-Min Ryu,Jang-Hwan Kim,

Trang 14

Seung-Ki Sul [12]:Động cơ nhiều pha thường được thiết kế theo dang dây quấn tập

trung và có mật độ từ thông trong khe hở không khí dạng không sin để đạt đượcmoment cực đại Điều này có nghĩa điện áp cấp cho động cơ có dạng không sin.Bài báo giới thiệu phương pháp điều khiển SVPWM tạo điện áp pha không sin dựatrên một hệ không gian nhiều trục d-q và cụ thể hóa qua mô phỏng bộ inverter 5

pha.Trong bài báo “Space Vector Modulation Schemes for a Five-Phase Voltage

Source Inverter “ của tác giả A.Iqbal,E.Levi [13]:Các ứng dụng điện tử công suất

trong hệ truyền động điện có thể áp dụng cho các máy điện nhiều pha Ngày nay,các hệ truyền động nhiều pha ngày càng được quan tâm nghiên cứu Các hệ truyềnđộng nhiều pha được cấp nguồn từ các bộ VSI nhiều chân với phương pháp điềukhiển thích hợp

1.3 Phạm vi nghiên cứu của đề tài:Đề tài tập trung nghiên cứu mô hình động cơ không đồng bộ nhiều pha Đưa ra giảithuật điều khiến cho động cơ không đồng bộ nhiều pha, cũng như điều khiến độc lậpgiữa các động cơ với nhau khi sử dụng 1 inverter cấp nguồn cho nhiều động cơ nhiềupha Ứng dụng các giải thuật điều khiển thông minh nhằm cải thiện chất lượng đápứng của hệ thống

Dùng phần mềm Matlab-Simulink mô phỏng mô hình điều khiển ,đưa ra các đánh giávề kết quả thu được băng việc mô phỏng

Trang 15

Chương 2-Mô hình động động cơ không đồng bộ nhiều pha.

: UshIsb

`

Stator

Cuon daypha (

2.1.1 Mô hình động của động cơ không đồng bộ 3 pha trong hệ toa độ tĩnh

stator(œ-ÿ):

M6 hình động của động cơ được phân tích trong hệ toa độ tinh stator và hệ toađộ quay rotor dựa trên khái niệm về các đại lượng vector của máy điện xoay chiều

Mô hình động cơ cho phép phân tích đặc tính của động cơ ở chế độ quá độ lẫn xác

lập và khi động cơ được cấp từ một nguồn áp có dạng bất kỳ

2.1.1.1 Vector không gian trong hệ toa độ tinh stator (œ-ÿ):

Hình 2.1 trình bày mặt cắt của stator của một động cơ không đồng bộ ba pha

hai cực Để đơn giản cho việc khảo sát giả sử cuộn stator mỗi pha chỉ gồm một

vòng dây Hai trục: trục œ (trục hoành) và trục B (trục tung) gắn với mặt cắt stator

như trên hình được gọi là trục tinh stator.

Trang 16

Hình 2.1 Mặt cắt stator và hệ trục a-B

Ba dòng pha hình sin phía stator igs, ips, 1y của động cơ không đồng bộ nối điểm

trung tinh 1as(Ð + ips(t) + 1¿(Ð = O (2.1)

có thể được mô tả dưới dạng vector i,(t) quay trong không gian với tan số f,

2 J2z jaz

i, = 3 Leas (t)+i,, Qe *> +i0)€ ° ] (2.2)

Trong hệ trục œ-B vector 7? có thể được biểu diễn như sau:i, =1,, + Jip (2.3)

Hình 2.2 Các thành phần của dòng trong hệ toa độ statorLúc nay, ba dòng pha sẽ là hình chiếu của vector i, xuống trục của các cuộn

dây tương ứng Tương tự ta có thể biểu diễn các đại lượng ba pha khác như điện ápstator, từ thông stator và rotor dưới dang vector v,, ⁄„, ⁄„ Tất cả các vector đều

quay xung quanh gốc tọa độ với tốc độ góc wg

Vector không gian điện áp stator

J27z jaa

VỆ = = ()+2(e * +V,,(e? | (2.4)

Trang 17

Chương 2-Mô hình động động cơ không đồng bộ nhiều pha.Vector không gian từ thông stator

2 J2Z jan

Các dai lượng rotor được biểu diễn trong hệ toa độ œ-B phức tạp hon do ban thân

rotor quay trong hệ tọa độ stator Quan hệ giữa vận tốc trượt, vận tốc rotor và vận

tốc đồng bộ như sau: Wi+WE=W, (2.6)Các đại lượng rotor quy về stator:

el? — —_ Ƒ

Các dai lượng vector xuất hiện trong không gian vat lý thực của động cơ,

trong khi các vector pha biểu diễn các đại lượng vật lý xoay chiều trong hệ trục tọa

độ phức tưởng tượng vì vậy góc hình hoc 0, chi bằng góc điện w,t cho trường hợp

stator 2 cực (p=1) Một cách tổng quát cho stator có p đôi cực là Ð = wt/p.Phép chuyển đổi abe->œB và af ->abe:

Cuốn daypha B

Cuốn day

pha A

Cuốn daypha (

Trang 18

| 2|1 1/2 —1/2 “ (2.14)

= — 1 s

in | 3|0 ¥3/2 —V3/2] °Phép chuyển đối ngược từ œB ->abc:

Trang 19

Điện trở rotor quy đối:

Cuối cùng thay (2.19) và (2.22) vào (2.17):s sỹ d h : s

Với Lạ — điện cảm hỗ tương

L, — điện cam stator; Ly = Lys + LinL, — điện cam rotor; L, = Lys + Lin

Trang 20

Chương 2-Mô hình động động cơ không đồng bộ nhiều pha.Thay (2.27) vào (2.25) và (2.26) ta được hệ phương trình điện áp:

lãi R, + pL, pL,, i,= (2.28)vì (p— J2)LÙ„ Ñ,+(p— J@)L, | it

Phương trình (2.28) không thích hợp cho các mô phỏng đặc tính động dùng máy tínhsố, nên cần triển khai các vector điện áp theo các thành phần œ-B của chúng

ve =(Ñ + PL Ge + Jigs) + PL (iy, + Jigs) (2.29)=(R, + PL,, it, + PL„„ + J|(R, + PL, ig + PL, A’, |

i -RL, o2 Rl, l,l, |is| [L, 0 Ly 0 TY

đt | L,||RL, -aLL, -RL, =@LL,l| |-L, 9 L1 0 |vis Olly, Rly OLLr -RL, fx} |0 -L, 0 1, Sys

Với L, — LL, -L,

Trang 21

2.1.1.3 Phương trình moment:Phương trình động học của hệ truyền động tổng quát có dạng:

T¡,: moment can quy đổi về trục động cơ, Nm.J : moment quán tinh của hệ thống quy về trục động cơ, Kgm”

P: số đôi cực động cơ.œ : vận tốc rotor rad/s

(2.40)

(2.41)

Trang 22

Chương 2-Mô hình động động cơ không đồng bộ nhiều pha.Từ thông stator được tính từ áp va dòng stator trong hệ toa độ tinh statorTừ thông rotor:

Trong mặt phẳng hệ toa độ tinh như trên, ta xét 1 hệ tọa độ có trục hoành d và trụctung q, 2 hệ tọa độ có chung điểm gốc và lệch | góc 0, so với hệ tọa độ stator :

Jq 1B 4

d

Usp

dé ‹di

Usg

¥o

Hình 2.7 Hệ toa độ d-q

Trang 23

_ Chiếu các thành phần thực và ảo của vector không gian trong hệ tọa stator lên 2trục tương ứng của hệ tọa quay dq ta được ma trận chuyển đổi :

U 4 _ cos 8 sind, | u,, (2.47)U4 —SInØ, cosØ, || u,,

Và ma trận chuyển đổi ngược từ hệ toa độ quay sang hệ toa độ tinh:

U _ cos 8_ -snØg | 1 (2.48)Ug sin, cos@, ||

2.1.2.2 Xây dung mo hình động cơ trong hệ tọa độ quay :

Phương trình áp và dòng trong hệ quy chiếu quay :

Trang 24

Bằng các phép biến đổi tương tự hệ quy chiếu stator ta được:Và |

vi | | PL,Von | | (@, — 0, )Lm

RL,

L, 0 — h„0 : 0—L „0 50 —l„ 9

Động cơ không đồng bộ 5 pha:

O bn

R,+PL,Thờ—@®È Ln

-(@,-0,)L

R,+PL,

byRL,-RL,

res

2.2.1.1 Phương trình áp va dong trong hệ toa đô œ-B:

r

1i |

i*

cỡ

Lay,

ly |

Đặc tính động của động cơ không đồng bộ được mô ta với hệ phương trình vi

phân.Các cuộn dây của động cơ có cấu trúc phân bố phức tạp trong khônggian.Mục đích của việc xây dựng các hệ phương trình động cơ không nhằm môphỏng chính xác động cơ mà khảo sát các dap ứng vận tốc, từ thông ,dòngđiện,moment theo thời gian.Do đó trong mô hình hoá động cơ ta phải chấp nhậnmột số các điều kiện sau:

Trang 25

-Các cuộn dây stator được bố trí đối xứng về mặt không gian.-Dây quấn rotor đã qui đối sang dây quấn stator

-Bỏ qua các tổn hao sắt từ và sự bảo hoà của mạch từ.-Các giá trị điện trở và điện cảm được xem là không đối

Động cơ không đồng bộ năm pha được mô tả có khoảng cách giữa các pha là

72”.Cuộn dây rotor được xem tương đương với cuộn dây năm pha,giống như tínhchất của cuộn stator.Động cơ không đồng bộ được mô tả bởi những biểu thức trong

Vabcde — [Vas Vos Ves Yds Vos | Vabcde — [Yap Vor Ver Var Vor |

VW =[Was Vos Ves Vay Vek Woe = War Vor Vor Var Vor

“ abcde as bs os Yds Yes ” abcde ar tbr Yor adr Yer

Ma trận cảm kháng: œ=27/5| L.+M Mcosa Mcos2z Mcos2a Mcosa |

Mcosa L,+M Mcosa Mcos2a Mcos2aL,=|Mcos2a Mcosa L,+M Mcosa Mcos2aMcos2a Mcos2a Mcosa L,+M Mcosa| Mcosa M cos 2a Mcos2a Mcosưz L,+M |

| L,+M Mcosa Mcos2a Mcos2a Mcosơ |

Mcosa Ù„+M Mcosa Mcos2a Mcos2aL.=|Mcos2a Mcosa L,+M Mcosa Mcos2aMcos2a Mcos2a Mcosa L,+M Mcosa| Mcosa M cos 2a Mcos2a Mcosư „+ |

Trang 26

cosé cos(Ø + #) cos(đØ+ 22) cos(@- 2a) cos(đØ— Z)cos(Ø— Z) cos Ø cos(Ø+#) cos(Ø+2ø) cos(O-2a)

! =M cos(Ø— 2a) cos(đØ— #) cos Ø cos(Ø+ #) cos(Ø+ 2#)

cos(Ø + 2a) cos(Ø— 2z) cos(đØ— Z) cosé cos(Ø +a)cos(Ø+ #) cos(Ø + 2Z) cos(đØ— 2a) cos(đØ— Z) coséØ là góc hợp bởi trục từ pha a cua rotor với trục từ đứng yên pha a tương ứng của

stator

Ma trận điện trở cua stator va rotor:

R 0 0 0 0 R 0 0 0 00 R 0 0 0 0 R 0 0 0R=|0 0 R 0 0 R=|0 0 R 0 0

0 0 0 R 0 — 0 0 0 R 0

0 0 0 0 RI 0 0 0 0 R|

Moment rotor có thé được biểu diễn bởi các thành phần dòng pha như sau:

( vh “nh” slop or er +i clo)SINO+(Lohap tol Từ, Tụ +1 oleh +1 hop) SIO + 2)+

T =-PM Caslay Loglbp Tỉ Lasley +I pslap tes Lop) SIMO + 201) + (esi cslar M Tỉ loglop Tỉ asta tinglep)

sin(Ø—22)+ (pet ape tosh TỦ kh Hlosh Tỷ v1 „ )SIN(Đ— @)

Trong đó P là số đôi cực từ

Sử dụng ma trận chuyển đổi để chuyển sang hệ trục af:

cos4œ sin4œ cos§œ sinSœ

1 cosa cos2a cos3a cos4a| r 17

0 sina sin2z sin3a_ sin4z ° ' V2

C= 2 1 cos2a cos4a cos6a cœs8§z cosa sina cos2q@ sin2a z

~ VS) 0 sm2z sinda sin6éa sin8z | pp 1

C= AE cos2z sin2œ cos4a@ sin4ø —=m¬ố^ i

| /2 42 42 2 42 | cos3# sin3a@ cos6a@ sin6a z

Trang 27

Ta có các phương trình sau viết theo hệ trục toa độ af:

dW

ey = Ri, + (2.51)

d¬ vy =Ri, — (2.52)

d

¬- Riy +8 (2.54)

° Wo = Li gligg + Ly in cosØ—¡„ SiN) (2.55)

a 7

° Woy = Dlg, + Ly (igs COSE + ig, sinØ) (2.57)

=> Wer _ L đụ Ị 46 cos@ +i, sin@)

Trang 28

-er =——— L(R cosØ+L @sinØ) + (R sin@-L.acos@)i, —L Ri -L’ ai, —L (Y_ cosØ+v„ sind

-2.2.1.2 Phương trình moment:

J da

+

T.:moment điên từ do động cơ sinh ra [N.m]

T,:moment can qui đối về trục động cơ [N.m]

J:moment quán tính của hệ thống qui về trục động cơ [kgm']

Trang 29

ø :vận tốc rotor [rad/s]

2 , d ~ Jd a ta ae :

Ở chế độ xác lap =0,thành phan Tay Boi là moment động cua hệ thống chi

xuất hiện ở chế độ quá độ

5 ¬ 5

1, = 5 Pim, Ự/,) =57Wta —VW ples)

(2.60)

Với LÊ = Lins + TL cosd —7„ sinở) (2 61)

Wg = Leg, + Ly, (ing sinØ + ig, COSA) (2.62)

>T, = > PUL cn + L,, (i, COS —7„„ Sin Ø)) x ig, — (Lig, + bự (i, 8in @ + iy COS Ø)) Xi „ |

Moment được hình thành hoàn toàn từ các thành phần dong af va nó hoàn toàn độclập với thành phần xy

Giải hệ phương trình trén,ta được:

L —-LL

L=—— cos@ + sin @) +

Trang 30

2.2.1.4 Mô phong động cơ không đồng bộ 5pha

n o &

v_anpha_svb

1

Pm} fu) ri be

i_beta_sFen1 ~ ~

1

ml} fu) ri be

i_anpha_rFen2

1

Pp tu) ri bee

i_beta_rFen3

Hình 2.10 -Mô hình hệ phương trình mô tả động cơ không đồng bộ 5 pha

Trang 31

s% Thong sốđộng cơ không đồng bộ 5 pha trong giới hạn luân vanĐộng cơ không đồng bộ 5 pha được khảo sát có 4 cực,P=2,điện áp định mứcUsm=380V,tan số định mức f¿„=50Hz,công suất P=2.5kW,vận tốc định mứcn,=1440rpm (hay 301.6rad/s),moment quán tính J=0.03kg.m”,moment tải định mức

TL=8.335Nm.

Tinh toán các thông số máy theo phương pháp không có cos ø ta có được các thôngsố chi tiết như sau:

Điện trở stator R,=10QĐiện trở rotor R,=6.3 QOĐiện cam stator L,=0.46HĐiện cam rotor L,=0.46HĐiện cảm từ hoa Lu=0.42H2.2.2 Mô hình động cơ không đồng bô 5 pha trong hệ tọa độ d-q:

2.2.2.1 Vector không gian d-q:

Trong mặt phẳng hệ tọa độ tinh như trên, ta xét 1 hệ tọa độ có trục hoành dvà trục tung q, 2 hệ tọa độ có chung điểm gốc và lệch 1 góc 0, so với hệ tọa độ

Stator :

Hình 2.11 Trục chuyển đổi tọa độ

Trang 32

_ Chiếu các thành phần thực và ảo của vector không gian trong hệ tọa stator lên 2trục tương ứng của hệ tọa quay dq ta được ma trận chuyển đổi :

u 9 nd |1„| _| 6088, sind, | ta (2.64)

Đụ —sin@, cosé@, | u,,

Và ma trận chuyển đổi ngược từ hệ toa độ quay sang hệ toa độ tinh:

U cos@, —sinØ | u,

=| 7 ‘ (2.65)

Ug sind, cosé, | u,,

_ Ta CÓ : us” =u,, + jus,

Và : u“ =u, + ju,,

Ta được :

Mộ” = (u,, cosO, —u,, sinO,) + j(u,, Sind, +u,, CosO,) = (u,, + ju,, (cos, + jsin@, ) = ue!”Như vậy ta có mối liên hệ giữa toa độ tinh và xoay :7} =ife"" @& if =e”

2.2.2.2 Xây dựng mo hình động cơ trong hệ tọa độ quay :

Phương trình áp và dòng trong hệ quy chiếu quay :

Trang 33

Bằng các phép biến đổi tương tự hệ quy chiếu stator ta được:

vie | [R,+PL, —o,L, PL, ~o,L,, di |

Vis o,L, R,+PL, o,L., PL, Lis

vũ, PL, —(@„—@,)L„ R,+ PL, —(„T—@„)L„ || is,Và l(Đ®,—@,)L„ PL, (0, -0,)L, RÑ,+ PL, | Mã

Hoặc biến đổi:i’, |

d}iy | 1

dt i L.

ar |

RL, ol2, +0,(L,L,-E,) RL oly ] is

~ Oy, + QD, (Ly, 4 LL.) ~ RL, 7 OL,L, RL lạ

hạ ~ OL Ln RL, ~ OL Lin + QO, (LL, ~ T„) ly,| oL Ly RL, oL 1L +0,(2,-L,L,) —Ñ1, it

Tr OL, OO Ms |

0 : 0 —L „||

+ —

L,|\-L, 9 , 0 vỏ,0 -L 0 s

Trang 34

Điều khiển động cơ KĐB 5 pha băng phương pháp RFOC

Chương 3

DIEU KHIỂN DONG CƠ KHÔNG ĐỒNG BO

NAM PHA BANG PHƯƠNG PHAP RFOC

3.1 M6 hình mô phỏng tổng quan hệ thống điều khiển định hướng từ thông

rotor(RFOC) động cơ KDB 3 pha:

igs”

LrLm

-Khối động cơ cảm ứng Three-phase Induction Machine

-Khối điều khiển dòng INVERTOR.-Khối chuyển đổi hệ trục toa độ dq^>abc.-Khối điều khiển RFOC

Trang 35

3.1.1 Khối động cơ cam ứng ba pha:

tụ

i_beta_ri_anpha_r

i_beta_si_anpha_s

¡_anpha_E

i_beta_sRs ¡i_anpha_r

RrLsLr

Lm

ang_phi_rOut?Tu thong

X

r

Chuyen doi Outi

anpha_betasang abe Out?

fu)

Switch1f(u)ry|

Trang 36

3.1.2.1Lý thuyết bộ nghịch lưu:

Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đối năng lượng từ nguồn điện một chiềukhông đổi sang dạng năng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoay chiều.Ứng dụng quan trọng là tương đối rộng rãi của bộ nghịch lưu là nhằm vào lĩnh vựctruyền động điện động cơ xoay chiều với độ chính xác cao Trong lĩnh vực tan sốcao, bộ nghịch lưu được dùng trong các thiết bị lò cảm ứng trung tần, thiết bị hàntrung tần Bộ nghịch lưu còn được dùng làm nguồn điện xoay chiều cho nhu cầu giađình, làm nguồn điện liên tục UPS, điều khiển chiếu sáng, bộ nghịch lưu còn được

ứng dụng vào bù nhuyễn công suất phản kháng

Các tải xoay chiều thường mang tính cảm (ví dụ động cơ không đồng bộ, lòcảm ứng), dòng điện qua các linh kiện không thể ngắt bằng quá trình chuyển mạchtự nhiên Do đó, mạch bộ nghịch lưu thường chứa linh kiện tự kích ngắt để có thểđiều khiển quá trình ngắt dòng điện

Trong trường hợp đặc biệt như mạch tải cộng hưởng tải mang tính chất dung

kháng (động cơ đồng bộ kích từ dư), dòng điện qua các linh kiện có thể ngắt do quátrình chuyển mạch tự nhiên phụ thuộc vào điện áp nguồn hoặc phụ thuộc vào điệnAp mạch tải Khi đó linh kiện bán dẫn có thé chon là thyristor (SCR)

Bo nghịch lưu áp:

Bộ nghịch lưu áp cung cấp và điều khiển điện áp xoay chiều ở ngõ ra Takhảo sát bộ nghịch lưu áp với quá trình chuyển mạch cưỡng bức và sử dụng linhkiện có khả năng điều khiển ngắt dòng điện

Bộ nghịch lưu áp ba pha mạch cầu(hình 3.4a) Mạch chứa sáu công tắc S1,S2, S3 S6 và sáu diode đối song D1, D2, D3 Dé

Trang 37

Hình 3.4-Bộ nghịch lưu áp ba pha dang mạch cầu (a) , giản đồ kích đóng và

dạng áp tải (b)Phân tích bộ nghịch lưu áp ba pha:

Giả thiết ba pha đối xứng thỏa mãn hệ thức:

Uy Ð+U¿ + Uy = 0 (3.1)Ta tưởng tượng nguồn áp U được phân chia làm hai nữa bằng nhau với điểmnút phân thế O (một cách tổng quát, điểm phân thế O có thể chọn ở vị trí bất kỳ

trên mạch nguồn DC)

Gọi N là điểm nút của tải ba pha dạng sao Điện áp pha tải uy, Up, Up

Ut = Uio — UNO; U¿2=U2o-ÙNG; Ủa = U30 — UNos (3.2)

Điện Ap Ujo, Ur, uso được gọi là các điện áp pha — tâm nguồn của pha 1,2,3.Các điện áp uy, Uy, 0; Uyo,U29,U39 và UNo có chiều dương quy ước vẽ trên

hình.(3.4a)

Cộng các hệ thức trên và để ý rằng: uy +u¿a + Ug =0

O = Ujo + Uso + U3o — 3.UNo (3.3)Từ đó: My = tot n Thụ "

Trang 38

Thay Uno vào biểu thức tính điện áp mỗi pha tai, ta có:_ 2U jy — Hạo — Hạo _ 2U x) — Hạo — họ _ 2U 39 — Hạo — Uy

Uy ~~ ›H,; ~~ ~~3 3 ue 3 (3.5)

Dién ap day trén tai:Ur12 = Uio — U20; Uj23 = U2o — U3z0 ; Ui31 = Hạo — Uịo, (3.6)Quá trình điện áp (và do đó quá trình dòng điện) ngõ ra của bộ nghịch lưu áp

ba pha sẽ được xác định khi ta xác định được các điện áp trung gian Ujo, uao, Uao.

Xác định điện áp pha — tâm nguồn cho bộ nghịch lưu áp Cặp công tắc cùngpha: gồm hai công tắc cùng mắc chung vào một pha tải, ví dụ (S¡, S4) (S3, Se), (Ss,

Š›) là các cặp công tắc cùng pha

Quy tắc kích đóng đối nghịch: cặp công tắc cùng pha được kích đóng theoquy tắc đối nghịch nếu như hai công tắc trong cặp luôn ở trạng thái một được kíchđóng và một được kích ngắt Trang thái cả hai công tắc cùng kích đóng (trạng tháingắn mạch điện áp nguồn) hoặc cùng kích ngắt không được phép

Nếu biểu diễn trạng thái được kích của linh kiện bằng giá tri 1 và trạng tháikhóa kích bằng 0, ta có thể viết phương trình trạng thái kích của các linh kiện trong

mạch nghịch lưu áp ba pha như sau:

S¡ +S¿=lH; $3 +S = 1; S5+S.=1Quy tắc: giả thuyết bộ nghịch lưu áp ba pha có cấu tạo mach và chiều điệnthế của các phần tử trong mạch cho như hình 3.1 Giả thuyết các công tắc cùng pha

được kích đóng theo quy tắc đối nghịch và giả thuyết dòng điện của các pha tải có

kha năng đối dấu

Điện áp pha tải đến tâm nguồn của một pha nguồn nào đó có giá trị + U/2nếu công tắc lẻ của pha được kích đóng và — U/2 nếu công tắc chan được kích

thông phụ thuộc vào trạng thái dòng điện.

Trang 39

Phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu áp:Các bộ nghịch lưu áp thường điều khiển dựa theo kỹ thuật điều chế độ rộng

xung — PWM (Pule Width Modulation) và quy tắc kích đóng đối nghịch Quy tắc

kích đóng đối nghịch dam bảo dang áp tải được điều khiển tuân theo giản dé kíchđóng công tắc và kỹ thuật điều chế độ rộng xung có tác dụng hạn chế tối đa các

ảnh hưởng bất lợi của sóng hài bậc cao xuất hiện ở phía tải

Các phương pháp điều khiển bộ nghịch lưu áp.+Phương pháp điều khiển theo biên độ

+Phương pháp điều chế độ rộng xung sin (Sin PWM)

+Phương pháp điều chế độ rộng xung cải biến+Điều chế theo mẫu

+Phương pháp điều chế độ rộng xung tối ưu+Phương pháp điều rộng

+Phương pháp điều chế vector không gian

Phương pháp điều khiển PWM dòng điện:Nguyên lý cơ bản: giản dé kích đóng các công tắc được xác định trên cơ sở sosánh dòng điện yêu cầu của tải và dòng điện thực tế đo được

Hai phương pháp điều khiển dòng điện chính:+Điều khiển dòng điện trong hệ quy chiếu cố định œ-B+Điều khiển dòng trong hệ quy chiếu quay

Điều khiển dòng trong hệ quy chiếu œ-J:Đặc điểm chính của phương pháp điểu khiển dòng trong hệ quy chiếu ơ-ÿ:

+Thường được thực hiện theo dạng analog kết hợp với digital do phải phụthuộc vào một số thiết bi analog

+Có độ chính xác cao khi máy hoạt động ở vận tốc thấp Độ chính xác kémkhi máy hoạt động ở vận tốc cao

Trang 40

+Có hai dạng chính: điều khiển vòng trễ (hysteresis current control) và điều

khiển so sánh (ramp comparison current control).

+Điều khiển vòng trễ có cấu trúc don giản Nhưng tan số đóng cắt của bộ

nghịch lưu luôn biến đổi.+Điểu khiển so sánh có tan số đóng cắt cố định Nhưng phải dùng bộ điềukhiển PI để hổ trợ điều chỉnh sai số

drivers

`4

vv

Lowerswitch

Fig 5.1 - Hysteresis current control of a SPMSM drive.

Hình 3.6-Mach lái với điều khiển vòng trễ

Tiêu đề	Điều khiển động cơ nhiều pha bằng phương pháp RFOC, Fuzzy và ANN
Tác giả	Nguyen Huu Tuan Anh
Người hướng dẫn	TS. Pham Dinh Trực
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
Năm xuất bản	2011
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	131
Dung lượng	21,4 MB