hệ thống điều khiển động cơ không đồng bộ, chương 10

Mô hình toàn hệ thống không dùng cảm biến tốc độ : chng 10: Mc W Mc Cl o ck Ids d a tki ch tu d a tW 0 3s+1 22 0 08 s 0 01 s+1 Ri sd ng h i ch l u u s+1 0.0 06 s+1 22 51 s 0 01 s 0 01 s+1 Rw1 Ri sq1 n gh i ch l u u t U ds W Iqs IsQ S FIrQ S U qs F I rd M ux x wQ S bien IsDC Don g co teta 1 FIrDC Ud I s QS d q/a b F IrQS Uq d alpha wQS Id Is D C Iq q FIrq 0s M ux bet a t eta K h o i ti nh tocd o Hình 5-12:Mô hình hệ thống truyền động điện điều khiển động không dùng cảm biến tốc độ Hệ thống điều khiển vectơ động không đồng gồm: động thực đ-ợc mô hình hoá, có đầu vào từ điều chỉnh tốc độ, điều chỉnh dòng điện qua nghịch l-u Các tín hiệu đo đ-ợc dòng áp đ-ợc đ-a vào khâu tính tốc độ Cấu trúc khối tính tốc độ: gồm mô hình quan sát mộtkhâu tính tốc độ động từ dòng động cơ, dòng tính toán từ thông rôto Ngoài có chuyển đổi toạ độ từ hệ toạ độ quay dq sang hệ toạ độ tĩnh khối tính góc quay từ tr-ờng từ r Khâu quan sát đ-a kết tính đ-ợc gồm is r sang khối tính tốc độ r dùng để tính góc quay từ thông rôto phục vụ cho chuyển đổi toạ độ dq/ Trong tính toán ch-ơng tr-ớc, tính tốc độ, từ thông có số d-ơng tuỳ chọn k, Kp , Ki Hằng số k cho ma trận điều chỉnh sai lệch G, Kp, Ki hệ số khuếch đại số tích phân cho công thức tính tốc độ Hình 5-13: Sơ đồ tổng quát khối tính thông số is,r Khâu quan sát: Có cấu trúc nh- sau: ^ ^ ^ X A X B.u s G (i s i s ) IsQ S De m u x Us FIrQ S K *u s B Is K *u C A X AX W w G Is G.I s k w k Hình 5-14: Sơ đồ khối khâu quan sát Trong ma trận: B B1 C I 0; B1 I b1 I 111,1585.I Ls Nhập: ma trận B = [111.1585 0;0 ma trận C = [1 0 0;0 Ma trận A khâu tính toán 111.1585;0 0] 0;0 0] A12 i s A11i s A12 r A A 11 A21 A22 r A21i s A22 r 1 a r11 I 158,6761.I A11 T T r s I r J a r12 I a112 J 371,5079.I 101,6074 J Tr A12 Lm A21 Lm I a r 21 I 0,1828.I Tr A22 I r J a r 22 I a122 J 3,6563.I J Tr Hình 5-15: Cách lập khối tính tích ma trận A.X Nhập: A11= [-158.6761 0;0 0;0 A21= [0.1828 -158.6761] 0.1828] A12.r = (ar12I +a112.J)r = (371,5079.I -101,6074.J) r Hình 5-16: Khối tính tích A12.r A22.r = (ar 22 + a122)r = (-3,6563.I + .J).r Hình 5-17: Khối tính tích A22.r Ma trận G đ-ợc thiết kế nh- sau: Tích ma trận G is: g1 g G.i s g3 g4 g2 g i s g i s g1 i s g i s g1i s g i s g i s g i s g3 g i s g 3i s Isa De m u x Isb Is g1 x k k g2 x4 x1 g3 w x5 w g4 x2 x6 S u b S yste m x3 x7 Hình 5-18: Khối tính tích G.is Trong khối tạo g1, g2, g3, g4: g1 = (k-1)(ar11+ar22) =-162,3324(k-1) G Is g2 = (k-1).a122 =(k-1). g3 = (k2-1)(c.ar11+ ar 21) -(k-1)c(ar11+ ar 22) =-1,3789(k2-1) 1,5976(k-1) g4 = - c(k-1)a122 =-0,00984.(k-1). k2 -1 -1 k x 1 k-1 -1 3 g1 2 w g2 x1 -1 g3 -0 0 4 x2 g4 Hình 5-19: Tính phần tử ma trận G Khối tính tốc độ: Dựa theo ph-ơng trình: ^ ^ ^ K p (eis r eis r ) K ^ I ^ (eis r eis r )dt Isa DC IsDC De m u x Isb DC Kp Isa eias 2000 IsQ S De m u x W x Isb eibs s x1 Ki Ura FIrQ S De m u x Urb Hình 5-20: Sơ đồ cấu trúc khối tính tốc độ Khâu tính góc quay từ thông rôto: Ura r arctg rr FIr De m u x Urb a ta n 0r Các khâu chuyển đổi toạ độ: Đ-ợc xây dựng từ công thức sau: d,q: isd = is cos + is sin isq = is cos - is sin d,q : is = isd cos - isqsin is = isdsin + isqcos Từ xây dựng mạch chuyển đổi thuận ng-ợc nh- sau: d x alpha x q 2 x b e ta x co s0 co s sin 0s si n alpha x d x 2 x q b e ta x co s0 0s co s si n si n Hình 5-21: Mạch chuyển đổi dq dq Kết quả: Sai lệch tốc độ thực tốc độ tính toán đ-ợc theo dõi đồ thị sau: Khi không tải: toc thuc 120 100 toc tinh 80 60 40 20 0 10 Hình 5-22: Đồ thị so sánh tốc độ thực tế tính toán không tải Khi có tải: đặt thử tải Mc = 5.7Nm vào hệ thống 120 100 80 60 40 20 -20 -40 -60 10 Hình 5-23: Đồ thị so sánh tốc độ thực tế tính toán có tải Nhận xét: Hai đ-ờng tốc độ tính toán thực tế gần trùng chứng tỏ quan sát làm việc tốt kể không tải lẫn có tải 15 dong Isa thuc 10 -5 s lec h -10 dong Isa tinh toan -15 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Hình5-24: Sai lệch dòng is 0.6 0.7 15 dong Isb tinh toan 10 -5 sai lec h -10 dong Isb thuc -15 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Hình5-25: Sai lệch dòng is 0.6 0.7 tu thong thuc 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 -0.05 -0.1 -0.15 sai lec h -0.2 -0.25 tu thong tinh toan 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Hình5-26: Sai lệch từ thông rôto r 0.9 tu thong thuc 0.25 0.2 0.15 s lech 0.1 0.05 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 -0.25 tu thong tinh toan 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 Hình5-27: Sai lệch từ thông rôto r 160 toc thuc 140 120 toc tinh toan 100 80 60 40 s lech 20 -20 -40 10 Hình5-28: Sai lệch tốc độ [...]...15 dong Isb tinh toan 10 5 0 -5 sai lec h -10 dong Isb thuc -15 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 H×nh5-25: Sai lÖch dßng is 0.6 0.7 tu thong thuc 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 0 -0.05 -0.1 -0.15 sai lec h -0.2 -0.25 tu thong tinh toan 0 0.1 0.2 0.3 0.4... 0.05 0 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 -0.25 tu thong tinh toan 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1 H×nh5-27: Sai lÖch tõ th«ng r«to r 160 toc do thuc 140 120 toc do tinh toan 100 80 60 40 s ai lech 20 0 -20 -40 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 H×nh5-28: Sai lÖch tèc ®é ... thị sau: Khi không tải: toc thuc 120 100 toc tinh 80 60 40 20 0 10 Hình 5-22: Đồ thị so sánh tốc độ thực tế tính toán không tải Khi có tải: đặt thử tải Mc = 5.7Nm vào hệ thống 120 100 80 60 40... độ: gồm mô hình quan sát mộtkhâu tính tốc độ động từ dòng động cơ, dòng tính toán từ thông rôto Ngoài có chuyển đổi toạ độ từ hệ toạ độ quay dq sang hệ toạ độ tĩnh khối tính góc quay từ tr-ờng... -60 10 Hình 5-23: Đồ thị so sánh tốc độ thực tế tính toán có tải Nhận xét: Hai đ-ờng tốc độ tính toán thực tế gần trùng chứng tỏ quan sát làm việc tốt kể không tải lẫn có tải 15 dong Isa thuc 10