Hệ thống điều khiển số -Giới thiệu về động cơ không đồng bộ và mô hình potx

Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Hệ thống điều khiển số -Giới thiệu về động cơ không đồng bộ và mô hình động cơ -Giới thiệu các hệ qui chiếu Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Review Một động cơ không đồng bộ được nối với ngõ ra của một bộ nghịch lưu dùng thuật toán vector không gian SVM. Tần số đóng cắt của bộ nghịch lưu là 10kHz, V dc = 530V và có tần số ra 40Hz, điện áp ra 190V hiệu dụng. Tại thời điểm 1ms và 7ms, xác định các vector sử dụng và thời gian tương ứng. Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Rotor Stator Cấu tạo động cơ kđb: stator và rotor Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Rotor lồng sóc Rotor dây quấn Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Nguyên lý họat động của động cơ kđb ba pha: • Nếu tốc độ rotor bằng tốc độ từ truờng stator, thì điện áp, dòng cảm ứng và moment sẽ bằng không. Vì thế tốc độ rotor phải thấp hơn tốc độ đồng bộ. • Sự chênh lệch giữa tốc độ rotor và tốc độ từ trường stator (tốc độ đồng bộ) gọi là tốc độ trượt. Độ trượt s được định nghĩa như sau: s = (n s - n r ) / n s hay s = (w e – w r )/w e trong đó n s = 60 f / p • Tần số dòng điện rotor: f r = s f • Độ trượt có giá trị thông thường từ 1 tới 5 % Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Mạch tương đương của động cơ không đồng bộ Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Giản đồ năng lượng. P in =Real(3 V S I S *) Các tổn hao cơ Tổn hao đồng Rotor • 3 I R 2 R R Tổn hao đồng Stator • 3 I S 2 R S P out = T out  m P cơ lt = T e  m P e = T e w e P e = 3 I R 2 (R R / s) P cơ lt = 3 I R 2 R R (1- s) / s P out = P cơ lt - Δ P cơ Tổn hao lõi thép Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Đặc tính moment – tốc độ. P: số cực w e = 2*pi*f e w mech = 2*w elec /P Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Đặc tính moment-tốc độ • Điểm P ứng với động cơ có tốc độ định mức (có trên nhãn của động cơ) • Đoạn OP được gọi là vùng hoạt động bình thường của động cơ Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Đặc tính moment-tốc độ Trường hợp này xảy ra khi: • Moment lớn hơn định mức hoặc • Động cơ quá tải [...]... hoặc áp) Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Vector dòng tổng Tổng 2 vector (đỏ và xanh) Hệ thống điều khiển số Tổng 3 vector Bộ môn Thiết bị điện Qui đổi sang 2 pha Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Qui đổi sang 2 pha Dòng is (màu đen) và từ thông ψr (màu xanh) trong hệ tọa độ tĩnh αβ Hệ thống điều khiển số Dòng is (màu đen) và từ thông ψr (màu xanh) trong hệ tọa độ quay dq Bộ môn Thiết.. .Điều khiển động cơ kđb ở chế độ xác lập Khi động cơ nối trực tiếp với nguồn: • Dòng khởi động cao  tác động xấu tới nguồn • Tần số we và điện áp vào VS không thay đổi • Tốc độ trong khoảng từ wr đm tới we và phụ thuộc tải Để khắc phục thì có thể sử dụng các bộ biến đổi công suất: • Điều khiển V/f (thay đổi điện áp và tần số) • Thay đổi điện áp, tần số không đổi Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết... biến Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Ma trận chuyển đổi 3 pha – 2 pha Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Qui đổi sang 2 pha Chuyển từ hệ toạ độ abc  αβ (hệ tọa độ tĩnh)  dq (hệ tọa độ quay) mà vẫn giữ nguyên được tình trạng của từ thông và moment vs  vsa vsd  vs cos   vs sin  1 1 vs  vsb  vsc 3 3 1 2 vsa  vsb  3 3 vsq  vs sin   vs cos  Hệ thống điều khiển số Bộ. .. Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển động cơ kđb ở chế độ xác lập Bộ khởi động mềm dùng triac (2 SCR mắc đối song) Thay đổi góc kích SCR để thay đổi điện áp cung cấp Khi α tăng thì dòng và áp càng bị méo dạng  chỉ nên được dùng khi khởi động Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển động cơ kđb ở chế độ xác lập Điều khiển V/f Tốc độ của động cơ có thể được thay đổi do tần số cung cấp thay đổi... chuyển đổi hệ qui chiếu cho dòng điện Bộ môn Thiết bị điện Vector không gian PT nguồn 3 pha Vector không gian dòng và áp stator va (t) vb (t) vc (t) b stator voltage vector  vs (t ) s vq (t )   2 3 va (t) vb (t) cBộ môn Thiết bị điện Hệ thống điều khiển số t s vd (t) vc (t) a Vector không gian PT nguồn 3 pha Vector không gian dòng và áp stator Viết biểu thức của Vs ??? Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết... moment Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Các phương trình động học của động cơ KĐB Phương trình điện áp Stator và Rotor trong hệ tọa độ αβ: us d  Rs is   s dt us  Rs is  d  s dt d us 0  Rs is 0   s 0 dt Hệ thống điều khiển số ur  d  Rr ir    r   r r  0 dt d ur  Rr ir   r  r r   0 dt d r 0 ur 0  Rr ir 0  0 dt Bộ môn Thiết bị điện Các phương trình động. .. công thức này cho hệ qui chiếu αβ và dq (thay d  α và q  β) P: số đôi cực Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Bài tập Một động cơ không đồng bộ có các tham số sau (đã qui đổi về stator): Rs=10 ohm; Rr=6,3 ohm ; Lγs=Lγr=0,04H ; Lm=0,4H Máy vận hành ở 1425 vòng/phút và được cung cấp bởi nguồn 220V/50Hz Máy có 4 cực và vận hành ở xác lập Máy được cấp nguồn, dạng hình sin, điện áp pha quy định bởi:... t  3 3 Viết điện áp pha stator thành phần trục d-q và điện áp pha vector không gian trong hệ quy chiếu quay đồng bộ Tính dòng điện stator vector không gian và các thành phần d-q trên hệ tọa độ quay Nếu thay bằng nguồn 110V/25Hz và động cơ quay với tốc độ 675 vòng/phút Tính lại các thông số áp và dòng điện phía trên Biết Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện ... áp do R.I Hệ thống điều khiển số V0 Bộ môn Thiết bị điện Field Weakening (suy yếu từ trường) Nếu Vs được giữ nguyên ở giá trị Vmax , we có thể tăng lên nếu giảm dòng từ hoá I0 (làm suy yếu từ trường) Để làm yếu từ trường, ta chỉ cần tăng we và giữ Vs không đổi Nếu Vs=Vmax , moment sẽ giảm khi we tăng lên Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Bộ nghịch lưu tiếp áp Dạng mạch trên gọi là bộ nghịch... đổi thì đường đặc tính moment-tốc độ cũng thay đổi Để hình dạng đặc tính không đổi thì điện áp phải thay đổi tỉ lệ với tần số Vs = k.we Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Luật điều khiển V/f Mục đích duy trì từ thông không đổi khi thay đổi tần số Ф = L.I V = Z.I = (ωL).I + Rs.I V ~ 2πf.Ф (bỏ qua R.I)  Ф ~ (1/4,44).(V/f) Ở vùng tốc độ thấp, không thể bỏ qua thành phần R.I (f nhỏ nên điện áp rơi . Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Hệ thống điều khiển số -Giới thiệu về động cơ không đồng bộ và mô hình động cơ -Giới thiệu các hệ qui chiếu Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết. điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Rotor lồng sóc Rotor dây quấn Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Nguyên lý họat động của động cơ. 1ms và 7ms, xác định các vector sử dụng và thời gian tương ứng. Hệ thống điều khiển số Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu về động cơ KĐB Rotor Stator Cấu tạo động cơ kđb: stator và rotor Hệ thống điều