Bài giảng điều khiển máy điện nâng cao bài giảng 5 TS nguyễn quang nam

Bài giảng Điều Khiển Máy Điện Nâng Cao Điều khiển động KĐB RFOC TS Nguyễn Quang Nam 2013 – 2014, HK http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php nqnam@hcmut.edu.vn Bài giảng Giới thiệu Điều khiển định hướng trường (FOC – Field-Oriented Control) cho phép điều khiển độc lập mômen từ thông móc vòng điều kiện độ FOC không đặt yêu cầu phụ thuộc vào tốc độ tần số làm việc động Bài giảng Giới thiệu (tt) Nhắc lại: động DC có mômen tỷ lệ với từ thông kích từ dòng điện phần ứng Với động KĐB, để có đặc tính điều khiển động DC góc lệch vectơ từ thông từ hóa ψM vectơ dòng điện stato is phải điều khiển cho: Tạo từ thông từ hóa không đổi (isd không đổi) Tạo mômen thay đổi thông qua isq Nói cách khác, vectơ dòng điện stato is định hướng theo vectơ từ thông từ hóa ψM Bài giảng Nguyên tắc điều khiển mômen Dựa vào mô hình định hướng theo từ thông rôto (bài giảng 4), mômen điều khiển cách thay đổi dòng điện isq điều kiện từ thông từ hóa cho Việc thay đổi isq phải thực thông qua thay đổi tần số stato, với điều kiện (ωs − ωm )ψ M Bài giảng = RR isq Nguyên tắc điều khiển mômen (tt) Do đó, cần có điều khiển dòng để tạo thành phần isd isq cần thiết Việc thực điều khiển hệ quy chiếu quay thuận lợi Hệ tọa độ tham chiếu điều khiển (có góc quay θM) phải thẳng hàng với hệ tọa độ dq đồng (có góc quay θcM) Việc xác định θcM dẫn đến phương pháp định hướng trường: trực tiếp (DFOC) gián tiếp (IFOC) Bài giảng 5 Tính toán định hướng trường DFOC ước lượng θcM thông qua vectơ từ thông từ hóa điện áp Việc thực thông qua cảm biến Hall, cuộn dây đo từ trường, quan sát (phương pháp không dùng encoder) IFOC dùng cảm biến học để xác định vị trí (encoder vị trí/tuyệt đối) tốc độ trục máy (máy phát tốc encoder tương đối), từ xác định góc quay hệ tọa độ tham chiếu θcM Trong thực tế, tồn sai lệch vị trí hai hệ tọa độ, sai lệch cần cực tiểu hóa Bài giảng Cấu trúc điều khiển Mô hình định hướng trường tổng quát dùng để phát triển khái niệm điều khiển tổng quát Bộ điều khiển tổng quát UFO tính toán giá trị cần thiết i*sd i*sq, dựa vào yêu cầu mômen T*e từ thông ψ∗M Bộ tính toán CFO xác định góc quay cần thiết hệ tọa độ θ*M, ước lượng giá trị từ thông thực ψM Bài giảng Cấu trúc module UFO Bài giảng IFOC với cảm biến tốc độ vị trí Việc tính toán gián tiếp thông tin góc quay hệ tọa độ tham chiếu dựa vào: θ M* = ∫ (ω sl* + ωm )dt Với cảm biến tốc độ Với cảm biến vị trí Bài giảng DFOC với cảm biến từ thông (Hall) Bài giảng 10 DFOC với cảm biến từ thông (Hall) Sơ đồ khối thể vòng điều khiển tốc độ, với điều khiển dòng điện để xác định hai thành phần điện áp tương ứng Mô hình nghịch lưu động sơ đồ Bài giảng 11 DFOC với cuộn dây đo từ thông Bài giảng 12 DFOC với cảm biến điện áp dòng điện Từ thông stato xác định từ: r r dψ s r = u s − Rs is dt Điện áp stato chứa nhiễu chuyển mạch, điện trở stato thay đổi theo nhiệt độ yếu tố cần ý Bài giảng 13 DFOC với cảm biến dòng điện tốc độ Sự thay đổi LM bão hòa hay sai số đo đạc tốc độ ảnh hưởng đến độ lớn từ thông ước lượng, đặc biệt tần số trượt thấp Bài giảng 14 Những giới hạn vận hành với RFOC Bài giảng 15 RFOC với nghịch lưu nguồn dòng Bài giảng 16 RFOC với nghịch lưu nguồn áp (xem tài liệu) Bài giảng 17 RFOC gián tiếp (nguồn: Texas Instruments) Bài giảng 18 ... điện stato is định hướng theo vectơ từ thông từ hóa ψM Bài giảng Nguyên tắc điều khiển mômen Dựa vào mô hình định hướng theo từ thông rôto (bài giảng 4), mômen điều khiển cách thay đổi dòng điện. .. trí Bài giảng DFOC với cảm biến từ thông (Hall) Bài giảng 10 DFOC với cảm biến từ thông (Hall) Sơ đồ khối thể vòng điều khiển tốc độ, với điều khiển dòng điện để xác định hai thành phần điện. .. vận hành với RFOC Bài giảng 15 RFOC với nghịch lưu nguồn dòng Bài giảng 16 RFOC với nghịch lưu nguồn áp (xem tài liệu) Bài giảng 17 RFOC gián tiếp (nguồn: Texas Instruments) Bài giảng 18