Các phương pháp điều khiển động cơ không đồng bộ

Trang 1

NH ҰN XÉT CӪA GIÁO VIÊN HѬӞNG DҮN

- - -

Tp Hӗ Chí Minh, tháng 1 năm 2008

Giáo viên hѭӟng dүn

Trang 2

NH ҰN XÉT CӪA GIÁO VIÊN PHҦN BIӊN

- - -

Tp Hӗ Chí Minh, tháng 1 năm 2008

Giáo viên phҧn biӋn

Trang 3

L ӠI CҦM ѪN

Tôi xin g͵i lͥi c̫m ˯n chân thành nh̭t ÿ͇n quý Th̯y Cô tr˱ͥng Ĉ̩i H͕c Bách Khoa Tp H͛ Chí Minh, nhͷng ng˱ͥi ÿã dìu d̷t tôi t̵n tình, ÿã truy͉n ÿ̩t cho tôi nhͷng ki͇n thͱc và kinh nghi͏m quý báu trong su͙t thͥi gian tôi h͕c t̵p t̩i tr˱ͥng Tôi xin trân tr͕ng g͵i lͥi c̫m ˯n ÿ͇n ṱt c̫ các Th̯y, Cô B͡ môn Cung C̭p Ĉi͏n ÿ̿c bi͏t là th̯y Lê Minh Ph˱˯ng, th̯y Phan Qu͙c DǊng ÿã t̵n tình h˱ͣng d̳n, giúp ÿͩ, t̩o m͕i ÿi͉u ki͏n thu̵n lͫi ÿ͋ tôi hoàn thành t͙t lu̵n văn t͙t nghi͏p này

Tp H͛ Chí Minh, tháng 1 năm 2008

Trang 4

TÓM T ҲT LUҰN VĂN

MӨC ĈÍCH LUҰN VĂN:

x Tìm hiӇu tәng quan vӅ vi ÿiӅu khiӇn TMS320LF2407A cӫa hãng Texas Instruments

x Các phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ

x Lұp trình cho vi ÿiӅu khiӇn TMS320LF2407A ÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ

x ThiӃt kӃ phҫn cӭng và board mҥch

THӠI GIAN THӴC HIӊN

Thӡi gian thӵc hiӋn luұn văn: 17/9/2007– 7/1/2008

ĈӎA ĈIӆM THӴC HIӊN

Nghiên cӭu này ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng các mô hình ӣ qui mô phòng thí nghiӋm ĈiӋn tӱ công suҩt ÿһt tҥi trѭӡng Ĉҥi hӑc Bách Khoa TP Hӗ Chí Minh

Trang 5

M ӨC LӨC

CHѬѪNG 1: GIӞI THIӊU Vӄ ĈӜNG CѪ KHÔNG ĈӖNG BӜ 6

1.1 Tәng quan vӅ máy ÿiӋn ÿӗng bӝ 8

1.1.1 Nguyên lý làm viӋc: 9

1.1.2 Cҩu tҥo 9

1.1.3Ӭng dөng 10

1.2Ӭng dөng cӫa ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ 10

1.3 Khҧ năng dùng ÿӝng cѫ xoay chiӅu thay thӃ máy ÿiӋn mӝt chiӅu: 10

1.4 KӃt luұn: 11

CHѬѪNG 2: LÝ THUYӂT VÀ PHѬѪNG PHÁP ĈIӄU KHIӆN 13

2.1 Giӟi thiӋu vӅ biӃn tҫn nguӗn áp ÿiӅu khiӇn theo phѭѫng pháp V/f 14

2.2 Phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn v/f 14

2.2.1 Phѭѫng pháp E/f 14

2.2.2 Phѭѫng pháp V/f 15

2.3 Phѭѫng pháp ÿiӅu chӃ vector không gian trong ÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ dҥng V/F: 16

2.3.1 Thành lұp vector không gian: 17

2.3.2 Tính toán thӡi gian ÿóng ngҳt: 20

2.3.3 Phân bӕ các trҥng thái ÿóng ngҳt: 22

2.3.4 Kӻ thuұt thӵc hiӋn ÿiӅu chӃ vector không gian: 22

2.3.5 Giҧn ÿӗ ÿóng ngҳt các khóa ÿӇ tҥo ra Vector không gian trong tӯng sector: 22

CHѬѪNG 3: GIӞI THIӊU TӘNG QUÁT Vӄ DSP TMS320LF2407A 25

3.1 Tӗng quan vӅ vi ÿiӅu khiӇn TMS320LF2407A 26

3.2 Phân vùng bӝ nhӟ 28

3.2.1Bӝ nhӟ chѭѫng trình 29

3.2.2Bӝ nhӟ RAM 30

3.2.3Vùng nhӟ giao tiӃp ngoҥi vi 31

3.3 Chӭc năng các chân (Trích tӯ Data Sheet) 32

3.4 Phҫn mӅm 42

3.4.1 Thanh ghi hӋ thӕng 42

3.4.2 Ngҳt 48

3.4.3 Quҧn lý sӵ kiӋn (EV) 53

a Các thanh ghi cӫa Event Manager (EV): 53

b Timers 55

c PWM 59

d Dead Band 63

e Encoder 65

3.4.4 ADC 68

CHѬѪNG 4: SѪ ĈӖ KHӔI VÀ GIҦI THUҰT ĈIӄU KHIӆN 76

4.1 Sѫ ÿӗ khӕi 77

4.1.1 Phѭѫng pháp V-F vòng hӣ, khӣi ÿӝng mӅm 77

4.1.2 Phѭѫng pháp V-F vòng kín 78

4.2 Giҧi thuұt ÿiӅu khiӇn 79

4.2.1 Phѭѫng pháp V-F vòng hӣ, khӣi ÿӝng mӅm 79

a Chѭѫng trình chính 79

b Các ngҳt 82

c Hàm ramp 84

4.2.2 Phѭѫng pháp V-F vòng kín 85

Trang 6

a Chѭѫng trình chính 85

b Các ngҳt 88

c Khâu PI 90

CH ѬѪNG 5: THIӂT Kӂ PHҪN CӬNG 91

5.1 Card ÿiӅu khiӇn DSP 92

5.1.1 Mҥch nguyên lý 92

5.1.2 Mҥch Layout 93

5.2.3 Mҥch thi công 94

5.2 Mҥch lái 95

5.3 Mҥch ÿӝng lӵc 98

5.4 Mҥch nguӗn DC 101

5.5Ĉӝng cѫ 103

5.5.1 Hình chөp 103

5.5.2 Thông sӕ 103

5.6 KӃt quҧ 104

5.6.2 Xung ÿóng ngҳt trên 1 pha 105

5.6.1ĈiӋn áp pha trên tҧi 106

5.6.2ĈiӋn áp dây trên tҧi 107

CH ѬѪNG 6: GIAO TIӂP VӞI MÁY TÍNH 108

6.1 Phҫn mӅm – Giҧi thuұt 109

6.2 Phҫn cӭng 112

6.3 KӃt quҧ 112

6.3.1 Giao diӋn trên Visual Basic 6.0 112

6.3.2 Cách thӭc hoҥt ÿӝng 114

CHѬѪNG 7: KӂT LUҰN VÀ HѬӞNG PHÁT TRIӆN Ĉӄ TÀI 115

7.1 KӃt luұn 116

7.2 Hѭӟng phát triӇn ÿӅ tài 116

TÀI LIӊU THAM KHҦO 117

Trang 7

CH ѬѪNG 1

Trang 8

1: Nguyên l

ӕc ÿӝ n1 vòsӭc ÿiӋn ÿӝndòngÿiӋn IÿiӋn tӯ F Lӵ

S Z

a cung cҩpgiӳa tӕc ÿӝ

g tӯ trѭӡngnày làm khu

B là mӝt bӝ

ӯ trѭӡng quuӗn ba pha l

ѫ: Z1 2 fS

ӖNG BӜ

y cҳt qua các

ng E sinh ratrѭӡng quauyӇn ÿӝng v

ӝ dây quҩn buay vӟi tӕc ÿ

ba pha ÿӝ

Trang 9

Moment ÿӝng cѫ sinh ra:

Trongÿó :

: tӯ thông tr6en mӝt cӵc (Wb)

: giá trӏ ÿӍnh cӫa sӭc tӯ ÿӝng roto

: góc lӋch pha giӳa sӭc tӯ ÿӝng roto và sӭc tӯ ÿӝng khe hӣ không khí

1.1.2 Cҩu tҥo

a)Ph̯n tƭnh (Stato)

Stato có cҩu tҥo gӗm vӓ máy,lӓi sҳt và dây quҩn

* Vӓ máy

Vӓ máy có tác dөng cӕ ÿӏnh lõi sҳt và dây quҩn, không dùng ÿӇ làm mҥch dүn tӯ Thѭӡng

vӓ máy ÿѭӧc làm bҵng gang Ĉӕi vӟi máy có công suҩt tѭѫng ÿӕi lӟn ( 1000kW ) thѭӡng dùng thép tҩm hàn lҥi làm thành vӓ máy TuǤ theo cách làm nguӝi máy mà dҥng vӓ cǊng khác nhau

Trang 10

Rotor dây quҩn :

Rôto có dây quҩn giӕng nhѭ dây quҩn cӫa stator Dây quҩn 3 pha cӫa rôto thѭӡng ÿҩu hình sao còn ba ÿҫu kia ÿѭӧc nӕi vào vành trѭӧt thѭӡng làm bҵng ÿӗng ÿһt cӕ ÿӏnh ӣ mӝt ÿҫu trөc

và thông qua chәi than có thӇ ÿҩu vӟi mҥch ÿiӋn bên ngoài Ĉһc ÿiӇm là có thӇ thông qua chәithan ÿѭa ÿiӋn trӣ phө hay suҩt ÿiӋn ÿӝng phө vào mҥch ÿiӋn rôto ÿӇ cҧi thiӋn tính năng mӣmáy, ÿiӅu chӍnh tӕc ÿӝ hoһc cҧi thiӋn hӋ sӕ công suҩt cӫa máy Khi máy làm viӋc bình thѭӡngdây quҩn rotor ÿѭӧc nӕi ngҳn mҥch Nhѭӧc ÿiӇm so vӟi ÿӝng cѫ rotor lòng sóc là giá thành cao, khó sӱ dөng ӣ môi trѭӡng khҳc nghiӋt, dӉ cháy nә …

Rotor lӗng sóc :

KӃt cҩu loҥi dây quҩn này rҩt khác vӟi dây quҩn stator Trong mӛi rãnh cӫa lõi sҳt rotor ÿһtvào thanh dүn bҵng ÿӗng hay nhôm dài ra khӓi lõi sҳt và ÿѭӧc nӕi tҳt lҥi ӣ hai ÿҫu bҵng hai vành ngҳn mҥch bҵng ÿӗng hay nhôm làm thành mӝt cái lӗng mà ngѭӡi ta quen gӑi là lӗng sóc

c)Khe hͧ không khí

Vì rotor là mӝt khӕi tròn nên khe hӣ ÿӅu Khe hӣ trong máy ÿiӋn không ÿӗng bӝ rҩt nhӓ ÿӇhҥn chӃ dòng ÿiӋn tӯ hóa lҩy tӯ lѭӟi và nhѭ vұy mӟi có thӇ làm cho hӋ sӕ công suҩt cӫa máy cao hѫn

1.1.3 Ӭng dөng :

Máy ÿiӋn không ÿӗng bӝ là loҥi máy ÿiӋn xoay chiӅu chӫ yӃu dùng làm ÿӝng cѫ ÿiӋn Do kӃtcҩu ÿѫn giҧn, làm viӋc chҳc chҳn, hiӋu suҩt cao, giá thành hҥ nên ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ là loҥi máy ÿѭӧc dùng rӝng rãi Trong ÿӡi sӕng hàng ngày, ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ ngày càng chiӃm mӝt vӏ trí quan trӑng vӟi nhiӅu ӭng dөng trong cӝng nghiӋp, nông nghiӋp và trong ÿӡisӕng hàng ngày

Ngày nay, các hӋ thӕng truyӅn ÿӝng ÿiӋn ÿѭӧc sӱ dөng rҩt rӝng rãi trong các thiӃt bӏ hoһcdây chuyӅn sҧn xuҩt công nghiӋp, trong giao thông vұn tҧi, trong các thiӃt bӏ ÿiӋn dân dөng, Ѭӟc tính có khoҧng 50% ÿiӋn năng sҧn xuҩt ra ÿѭӧc tiêu thө bӣi các hӋ thӕng truyӅn ÿӝngÿiӋn

HӋ truyӅn ÿӝng ÿiӋn có thӇ hoҥt ÿӝng vӟi tӕc ÿӝ không ÿәi hoһc vӟi tӕc ÿӝ thay ÿәiÿѭӧc HiӋn nay khoҧng 75 – 80% các hӋ truyӅn ÿӝng là loҥi hoҥt ÿӝng vӟi tӕc ÿӝ không ÿәi

Trang 11

rãi trong các ngành kinh tӃ quӕc dân vӟi công suҩt tӯ vài chөc ÿӃn hàng nghìn kW Trong công nghiӋp, ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ thѭӡng ÿѭӧc dùng làm nguӗn ÿӝng lӵc cho các máy cán thép loҥi vӯa và nhӓ, cho các máy công cө ӣ các nhà máy công nghiӋp nhҽ Trong nông nghiӋp,ÿѭӧc dùng làm máy bѫm hay máy gia công nông sҧn phҭm Trong ÿӡi sӕng hҵng ngày, ÿӝng

cѫ không ÿӗng bӝ ngày càng chiӃm mӝt vӏ trí quan trӑng vӟi nhiӅu ӭng dөng nhѭ: quҥt gió, ÿӝng cѫ trong tӫ lҥnh, máy quay dƭa, Tóm lҥi, cùng vӟi sӵ phát triӇn cӫa nӅn sҧn xuҩt ÿiӋnkhí hóa và tӵ ÿӝng hóa, phҥm vi ӭng dөng cӫa ÿӝng cѫ không ÿӗng bӝ ngày càng rӝng rãi

So vӟi máy ÿiӋn DC, viӋc ÿiӅu khiӇn máy ÿiӋn xoay chiӅu gһp rҩt nhiӅu khó khăn bӣi vì các thông sӕ cӫa máy ÿiӋn xoay chiӅu là các thông sӕ biӃn ÿәi theo thӡi gian, cǊng nhѭ bҧnchҩt phӭc tҥp vӅ mһt cҩu trúc máy cӫa ÿӝng cѫ ÿiӋn xoay chiӅu so vӟi máy ÿiӋn mӝt chiӅu.Cho nên viӋc tách riêng ÿiӅu khiӇn giӳa moment và tӯ thông ÿӇ có thӇ ÿiӅu khiӇn ÿӝc lұp ÿòihӓi mӝt hӋ thӕng có thӇ tính toán cӵc nhanh và chính xác trong viӋc qui ÿәi các giá trӏ xoay chiӅu vӅ các biӃn ÿѫn giҧn Vì vұy, cho ÿӃn gҫn ÿây, phҫn lӟn ÿӝng cѫ xoay chiӅu làm viӋcvӟi các ӭng dөng có tӕc ÿӝ không ÿәi do các phѭѫng pháp ÿiӅu khiӇn trѭӟc ÿây dùng cho máy ÿiӋn thѭӡng ÿҳt và có hiӋu suҩt kém Ĉӝng cѫ không ÿӗng bӝ cǊng không tránh khӓi nhѭӧcÿiӇm này

1.3 KHҦ NĂNG DÙNG ĈӜNG CѪ XOAY CHIӄU THAY THӂ MÁY ĈIӊN MӜT CHIӄU:

Nhӳng khó khăn trong viӋc ӭng dөng ÿӝng cѫ xoay chiӅu chính là làm thӃ nào ÿӇ có thӇ dӉ dàng ÿiӅu khiӇn ÿѭӧc tӕc ÿӝ cӫa nó nhѭ viӋc ÿiӅu khiӇn cӫa ÿӝng cѫ DC Vì vұy, mӝt ý tѭӣng vӅ viӋc biӃn ÿәi mӝt máy ÿiӋn xoay chiӅu thành mӝt máy ÿiӋn mӝt chiӅu trên phѭѫngdiӋn ÿiӅu khiӇn ÿã ra ÿӡi Ĉây chính là ÿiӅu khiӇn vector ĈiӅu khiӇn vector sӁ cho phép ÿiӅukhiӇn tӯ thông và moment hoàn toàn ÿӝc lұp vӟi nhau thông qua ÿiӅu khiӇn giá trӏ tӭc thӡi cӫadòng (ÿӝng cѫ tiӃp dòng) hoһc giá trӏ tӭc thӡi cӫa áp (ÿӝng cѫ tiӃp áp)

ĈiӅu khiӇn vector cho phép tҥo ra nhӳng phҧn ӭng nhanh và chính xác cӫa cҧ tӯ thông

và moment trong cҧ quá trình quá ÿӝ cǊng nhѭ quá trình xác lұp cӫa máy ÿiӋn xoay chiӅugiӕng nhѭ máy ÿiӋn mӝt chiӅu Cùng vӟi sӵ phát triӇn cӫa kӻ thuұt bán dүn và nhӳng bӝ vi xӱ

lý có tӕc ÿӝ nhanh và giá thành hҥ, viӋc ӭng dөng cӫa ÿiӅu khiӇn vector ngày càng ÿѭӧc sӱdөng rӝng rãi trong nhiӅu hӋ truyӅn ÿӝng và ÿã trӣ thành mӝt tiêu chuҭn công nghiӋp

Vӟi sӵ phát triӇn nhanh chóng, ngành công nghiӋp tӵ ÿӝng luôn ÿòi hӓi sӵ cҧi tiӃnthѭӡng xuyên cӫa các loҥi hӋ truyӅn ÿӝng khác nhau Nhӳng yêu cҫu cҧi tiӃn cӕt yӃu là tăng ÿӝtin cұy, giҧm khҧ năng tiêu thө ÿiӋn năng, giҧm thiӇu chi phí bҧo dѭӥng, tăng ÿӝ chính xác và tăng khҧ năng ÿiӅu khiӇn phӭc tҥp Vì vұy, nhӳng hӋ truyӅn ÿӝng vӟi ÿӝng cѫ ÿiӋn mӝt chiӅuÿang dҫn thay thӃ bӣi nhӳng hӋ truyӅn ÿӝng ÿӝng cѫ xoay chiӅu sӱ dөng ÿiӅu khiӇn vector Bӣi

vì, lý do chính ÿӇ sӱ dөng rӝng rãi ÿӝng cѫ ÿiӋn mӝt chiӅu trѭӟc kia là khҧ năng ÿiӅu khiӇn ÿӝclұp tӯ thông và moment lӵc ÿã nêu cǊng nhѭ cҩu trúc hӋ truyӅn ÿӝng khá ÿѫn giҧn Tuy nhiên, chi phí mua và bҧo trì ÿӝng cѫ cao, ÿһc biӋt khi sӕ lѭӧng máy ÿiӋn phҧi dùng lӟn Trong khi

ÿó, các ӭng dөng thӵc tӃ cӫa lý thuyӃt ÿiӅu khiӇn vector ÿã ÿѭӧc thӵc hiӋn tӯ nhӳng năm 70

Trang 12

phҧi chuyӇn ÿәi tӭc thӡi cӫa hӋ quy chiӃu quay do ÿiӅu này ÿòi hӓi mӝt khӕi lѭӧng tính toán trong mӝt thӡi gian ngҳn.

Sӵ phát triӇn cӫa nhӳng mҥch vi xӱ lý ÿã làm thay ÿәi viӋc ӭng dөng cӫa lý thuyӃt ÿiӅukhiӇn vector Khҧ năng tӕi ѭu trong ÿiӅu khiӇn quá ÿӝ cӫa ÿiӅu khiӇn vector là nӅn móng cho

sӵ phát triӇn rӝng rãi cӫa các hӋ truyӅn ÿӝng xoay chiӅu (vì giá thành cӫa ÿӝng cѫ xoay chiӅurҩt rҿ hѫn so vӟi ÿӝng cѫ mӝt chiӅu)

Ngoài nhӳng phát triӇn trong ÿiӅu khiӇn vector, mӝt sӵ phát triӇn ÿáng chú ý khác chính là viӋcӭng dөng mҥng neural (neural networks) và logic mӡ (fuzzy logic) vào ÿiӅu khiӇn vector ÿang

là nhӳng ÿӅ tài nghiên cӭu mӟi trong nghiên cӭu hӋ truyӅn ÿӝng Hai kӻ thuұt ÿiӅu khiӇn mӟinày sӁ tҥo nên nhӳng cҧi tiӃn vѭӧt bӵc cho hӋ truyӅn ÿӗng cӫa máy ÿiӋn xoay chiӅu trong mӝttѭѫng lai gҫn TriӇn vӑng ӭng dөng rӝng rãi cӫa hai kӻ thuұt này phө thuӝc vào sӵ phát triӇncӫa bӝ vi xӱ lý bán dүn (semiconductor microprocessor)

Vӟi sӵ phát triӇn mҥnh cӫa các bӝ biӃn ÿәi ÿiӋn tӱ công suҩt, mӝt lý thuyӃt ÿiӅu khiӇnmáy ÿiӋn xoay chiӅu khác hҷn vӟi ÿiӅu khiӇn vector ÿã ra ÿӡi Lý thuyӃt ÿiӅu khiӇn trӵc tiӃpmoment lӵc (Direct Torque Control hay viӃt tҳt là DTC) do giáo sѭ Noguchi Takahashi ÿѭa ra vào cuӕi năm 80 Tuy nhiên, kӻ thuұt ÿiӅu khiӇn moment trӵc tiӃp vүn chѭa phҧi hoàn hҧo và cҫn phҧi nghiên cӭu thêm

1.4 KӂT LUҰN:

Vӟi sӵ phát triӇn mҥnh mӁ cӫa kӻ thuұt bán dүn công suҩt cao và kӻ thuұt vi xӱ lý, hiӋnnay các bӝ ÿiӅu khiӇn ĈCKĈB ÿã ÿѭӧc chӃ tҥo vӟi ÿáp ӭng tӕt hѫn, giá thành rҿ hѫn các bӝÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ DC Do ÿó , ĈCKĈB có thӇ thay thӃ ÿѭӧc ÿӝng cѫ Dc trong rҩt nhiӅu ӭngdөng Dӵ kiӃn trong tѭѫng lai gҫn , ĈCKĈB sӁ ÿѭӧc sӱ dөng rӝng rãi trên hҫu hӃt các bӝ

truyӅn ÿӝng ÿiӅu khiӇn tӕc ÿӝ

Trang 13

CH ѬѪNG 2

Trang 14

CH ѬѪNG 2: LÝ THUYӂT VÀ PHѬѪNG PHÁP ĈIӄU KHIӆN

2.1 GI ӞI THIӊU Vӄ BIӂN TҪN NGUӖN ÁP ĈIӄU KHIӆN THEO

Tuy nhiên, nӃu chӍ thay ÿәi tҫn sӕ mà vүn giӳ nguyên biên ÿӝ nguӗn áp cҩp cho ÿӝng cѫ

sӁ làm cho mҥch tӯ cӫa ÿӝng cѫ bӏ bão hòa ĈiӅu này dүn ÿӃn dòng tӯ hóa tăng, méo dҥng ÿiӋn áp và dòng ÿiӋn cung cҩp cho ÿӝng cѫ gây ra tәn hao lõi tӯ, tәn hao ÿӗng trong dây quҩn Stator Ngѭӧc lҥi, nӃu tӯ thông giҧm dѭӟi ÿӏnh mӭc sӁ làm giҧm sӁ làm giҧmkhҧ năng mang tҧi cӫa ÿӝng cѫ

Vì vұy, khi giҧm tҫn sӕ nguӗn cung cҩp cho ÿӝng cѫ nhӓ hѫn tҫn sӕ ÿӏnh mӭc thѭӡng ÿòihӓi phҧi giҧm ÿiӋn áp V cung cҩp cho ÿӝng cѫ sao cho tӯ thông trong khe hӣ không khí ÿѭӧc giӳ không ÿәi.Khi ÿӝng cѫ làm viӋc vӟi tҫn sӕ cung cҩp lӟn hѫn tҫn sӕ ÿӏnh mӭc, thѭӡng giӳ ÿiӋn áp cung cҩp không ÿәi và bҵng ÿӏnh mӭc, do giӟi hҥn vӅ cách ÿiӋn stator hoһc ÿiӋn áp nguӗn Ĉây là nhѭӧc ÿiӇm cӫa phѭѫng pháp này, thѭӡng chӍ ÿѭӧc áp dөngchoÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ có tӕc ÿӝ trung bình, có tӕc ÿӝ tӕi ÿa 70Hz, không ÿòi hӓi ÿӝchính xác cao

Vӟi f - tҫn sӕ làm viӋc cӫa ÿӝng cѫ, fÿm - tҫn sӕ ÿӏnh mӭc cӫa ÿӝng cѫ

Giҧ sӱ ÿӝng cѫ hoҥt ÿӝng dѭӟi tҫn sӕ ÿӏnh mӭc (a<1) Tӯ thông ÿӝng cѫ ÿѭӧc giӳ ӣ giá trӏ không ÿәi Do tӯ thông cӫa ÿӝng cѫ phө thuӝc vào dòng tӯ hóa cӫa ÿӝng cѫ, nên tӯ thông ÿѭӧc giӳ không ÿәi khi dòng tӯ hóa ÿѭӧc giӳ không ÿәi tҥi mӑi ÿiӇm làm viӋc cӫa ÿӝng cѫ

Ta có phѭѫng trình tính dòng tӯ hóa tҥi ÿiӇm làm viӋc ÿӏnh mӭc nhѭ sau:

m ÿm

ÿm

1 f

E I

S

Trang 15

Nhѭ vұy tӯ thông ÿӝng cѫ ÿѭӧc giӳ không ÿәi khi tӍ lӋ E/f ÿѭӧc giӳ không ÿәi (E/f = const).

2.2.2 Phѭѫng pháp V/f

Tuy nhiên trong thӵc tӃ, viӋc giӳ tӯ thông không ÿәi ÿòi hӓi mҥch ÿiӅu khiӇn rҩt phӭctҥp NӃu bӓ qua sөt áp trên ÿiӋn trӣ và ÿiӋn kháng tҧn mҥch stator, ta có thӇ xem nhѭ U § E Khiÿó nguyên tҳc ÿiӅu khiӇn E/f=const ÿѭӧc thay bҵng phѭѫng pháp V/f=const

Trong phѭѫng pháp V/f=const (gӑi ngҳn là V/f), nhѭ ÿã trình bày ӣ trên thì tӍ sӕ V/f ÿѭӧcgiӳ không ÿәi và bҵng giá trӏ tӍ sӕ này ӣ ÿӏnh mӭc.Cҫn lѭu ý là khi moment tҧi tăng , dòng ÿӝng cѫ tăng làm gia tăng sөt áp trên ÿiӋn trӣ Stator dҭn ÿӃn E giҧm, có nghƭa là tӯ thông ÿӝng

cѫ giҧm.Do ÿó ÿӝng cѫ không hoàn toàn làm viӋc ӣ chӃ ÿӝ tӯ thông không ÿәi

Ta có công thӭc moment ÿӏnh mӭc ӭng vӟi sѫ ÿӗ ÿѫn giҧn cӫa ÿӝng cѫ:

2 ' 2 1

' 2 2 ÿm ÿb

X X s

R R

s

R V

3 M

Z ' 2

2 1 2 1 1

2 ÿm ÿb

max

X X R R

V

2

3 M

Khi thay các giá trӏ ÿӏnh mӭc bҵng giá trӏ ÿó nhân vӟi tӍ sӕ a (aȦÿm, aVÿm, aX), Ta có ÿѭӧc công thӭc moment cӫa ÿӝng cѫ ӣ tҫn sӕ f khác ÿӏnh mӭc:

'

ÿm 2 '

R a R

V

2

3 M

2 ' 2 1

2 1 1

2 ÿm ÿb

Dӵa theo công thӭc trên ta thҩy, các giá trӏ X1 và X2’ phө thuӝc vào tҫn sӕ, trong khi R1

lҥi là hҵng sӕ Nhѭ vұy, khi hoҥt ÿӝng ӣ tҫn sӕ cao, giá trӏ (X1+X2’)>> R1/a, sөt áp trên R1 rҩtnhӓ nên giá trӏ E suy giҧm rҩt ít dүn ÿӃn tӯ thông ÿѭӧc giӳ gҫn nhѭ không ÿәi Moment cӵc ÿҥicӫa ÿӝng cѫ gҫn nhѭ không ÿәi

Tuy nhiên, khi hoҥt ÿӝng ӣ tҫn sӕ thҩp thì giá trӏ ÿiӋn trӣ R1/a sӁ tѭѫng ÿӕi lӟn so vӟi giá trӏ cӫa (X1+X2’), dүn ÿӃn sөt áp nhiӅu ӣ ÿiӋn trӣ stator khi moment tҧi lӟn ĈiӅu này làm cho E

bӏ giҧm và dүn ÿӃn suy giҧm tӯ thông và moment cӵc ÿҥi

Trang 16

ĈӇ bù lҥi sӵ suy giҧm tӯ thông ӣ tҫn sӕ thҩp Ta sӁ cung cҩp them cho ÿӝng cѫ mӝt ÿiӋn

áp UoÿӇ cung cҩp cho ÿӝng cѫ tӯ thông ÿӏnh mӭc khi f=0 Tӯ ÿó ta có quan hӋ nhѭ sau:

U=Uo+K.f

Vӟi K là mӝt hҵng sӕ ÿѭӧc chӑn sao cho giá trӏ U cҩp cho ÿӝng cѫ bҵng Uÿm tҥi f=fÿm.Khi a>1 (f>fÿm), ĈiӋn áp ÿѭӧc giӳ không ÿәi và bҵng ÿӏnh mӭc Khi ÿó ÿӝng cѫ hoҥtÿӝng ӣ chӃ ÿӝ suy giҧm tӯ thông

Khiÿó moment và moment cӵc ÿҥi cӫa ÿӝng cѫ tҥi tҫn sӕ f cung cҩp sӁ là:

'

ÿm 2

Hình 2.1: Quan hӋ giӳa moment và ÿiӋn áp theo tҫn sӕ

2.3 Phѭѫng pháp ÿiӅu chӃ Vector không gian trong ÿiӅu khiӇn ÿӝng cѫ

Trang 17

Hình 2.6 : Sѫ ÿӗ bӝ biӃn tҫn nghӏch lѭu áp 6 khóa (MOSFETs hoһc IGBTs)

2.3.1 Thành lұp vector không gian:

Ĉӕi vӟi phѭѫng pháp ÿiӅu rӝng xung vector không gian, bӝ nghӏch lѭu ÿѭӧc xem nhѭ là mӝtkhӕi duy nhҩt vӟi 8 trҥng thái ÿóng ngҳt riêng biӋt tӯ 0 ÿӃn 7

Ĉӕi vӟi nguӗn áp ba pha cân bҵng, ta luôn có phѭѫng trình sau:

Hình 2.7: BiӉu diӉn vector không gian trong hӋ tӑa ÿӝ x-y

Tӯ ÿó ta xây dӵng ÿѭӧc phѭѫng trình cӫa vector không gian trong hӋ tӑa ÿӝ phӭc nhѭ sau:

Trang 18

2

cos 2 / 3 cos 2 / 33

2

sin 2 / 3 sin 2 / 33

b y

c

u u

TiӃp theo hình thành tӑa ÿӝ quay Į-ȕ bҵng cách cho hӋ tӑa ÿӝ x-y quay vӟi vұn tӕc góc Ȧt Ta

có công thӭc chuyӇn ÿәi hӋ tӑa ÿӝ nhѭ sau

cos( ) cos

cos( ) sin( )2

sin( ) cos( )sin( ) sin

q V

Trang 19

Hình 2.8: Các vector không gian tӯ 1 ÿӃn 6

Hình 2.9: Trҥng thái ÿóng-ngҳt cӫa các khóa

Bҧng 2.1: Giá trӏ ÿiӋn áp các trҥng thái ÿóng ngҳt và vector không gian tѭѫng ӭng

Vector

ÿiӋn áp

Trang 20

Ghi chú: ÿӝ lӟn ÿiӋn áp phҧi nhân vӟi Vdc

2.3.2 Tính toán thӡi gian ÿóng ngҳt:

Xét trѭӡng hӧp vector Vr nҵm trong vùng 1 nhѭ hình sau

Hình 2.10: Vector không gian Vs trong vùng 1

Giҧ sӱ tҫn sô ÿiӅu rӝng xung fPWMÿӫ cao ÿӇ trong suӕt chu kǤ ÿiӅu rӝng xung Ts, vector VS

không thay ÿәi vӏ trí Nhӡ ÿó, ta có thӇ phân tích VS theo các vector V1, V2, và V0hoһc V7 nhѭphѭѫng trình sau

Vӟi Ts là chu kǤ ÿiӅu rӝng xung

Tnlà thӡi gian duy trì ӣ trҥng thái Vn

ChuyӇn sang hӋ tӑa ÿӝ vuông góc, ta có phѭѫng trình sau - suy ra tӯ phѭѫng trình (2.7) và (2.9)

Trang 21

Trongÿó : m là tӍ sӕ ÿiӅu biên

Ts là chu kǤ ÿiӅu rӝng xung

ș là góc lӋch giӳa Vr và Vn

Ta nhұn thҩy viӋc giҧi phѭѫng trình 2-10 ÿӇ tìm T1, T2 và Ts không phө thuӝc vào hai vector giӟi hҥn cӫa vùng ÿó

Hình 2.11: Vector không gian Vs trong vùng bҩt kǤ

Dӵa trên kӃt quҧ phѭѫng trình 2-11, ta xây dӵng công thӭc tәng quát nhѭ trong phѭѫng trình (2.12) sau ÿây:

Trang 22

2.3.4 K ӻ thuұt thӵc hiӋn ÿiӅu chӃ vector không gian:

Thông thѭӡng, mӝt trong nhӳng tiêu chuҭn ÿӇ lӵa chӑn giҧn ÿӗ ÿóng kích linh kiӋn là sao cho giҧm

Hình 2.12: Giҧn ÿӗ ÿóng cҳt linh kiӋn

2.3.5 Giҧn ÿӗ ÿóng ngҳt các khóa ÿӇ tҥo ra Vector Vs trong tӯng sector:

Các khóa công suҩt trong tӯng nhánh ÿóng ngҳt ÿӕi nghӏch nhau ĈӇ ÿѫn giҧn hóa sѫ ÿӗ,

ta chӍ vӁ trҥng thái cӫa 3 khóa công suҩt phía trên Ba khóa còn lҥi có trҥng thái ÿӕi nghӏch vӟi

3 khóa trên theo tӯng cһp nhѭ sau :

+ S1 – S4

+ S3 – S6

+ S5 – S2

Trang 25

sӕ ӭng dөng trong truyӅn thông vӟi viӋc hӛ trӧ chӭc năng Control Area Network(CAN) Vi ÿiӅu khiӇn này dӵa trên công nghӋ C2xLP 16-bit, fix_point(dҩu chҩm tƭnh), low-power DSP CPU và ÿѭӧc bә xung flash program c ӝng vӟi on-chip dual-access RAM (DARAM).

Trang 26

On-chip ROM (16-bit word) Không

Code Security for On-Chip Có

Giao tiӃp bӝ nhӟ ngoài Có

Event Managers A and B EVA,EVB

_ Thӡi gian chuyӇn ÿәi (minimum) 375 ns

SPI (port nӕi tiӃp) Có

SCI (port song song) Có

Trang 28

3.2 PHÂN VÙNG BӜ NHӞ:

Trang 29

3.2.1 B ӝ nhӟ chѭѫng trình: