Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than (Luận văn thạc sĩ)Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ động cơ một chiều không chổi than (Luận văn thạc sĩ)
60 52 02 16 N i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ i Tên là: Sinh ngày 12 tháng 03 1974 02 - Thái Nguyên : TS Thái Nguyên, ngày 30 tháng 10 i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ii TS Nguy hồn thành TS hồn Ngun Tơi xin ch Thái Nguyên, ngày 30 tháng 10 i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iii i .ii v 1.1 1.2 1.2.1 1.2.2 1.2.3 1.2.4 1.3 10 1.3.1 .10 1.3.2 10 1.4 11 1.4.1 11 1.4.2 16 2.1 24 2.2 29 2.3 31 G DÙNG 3.1 .32 3.2 34 3.2.1 i Trung tâm H .34 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ iv 3.2.2 37 3.2.3 38 3.3 41 3.4 .43 3.5 43 3.6 48 CHO BLDC 4.1 .49 4.2 52 4.3 .53 4.4 53 4.5 55 .56 Tài li tham kh .62 i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ v BLDC Back EMF PID PI Brushless DC Motor Back Electromotive Force Proportional- Intergral- Derivative Proportional Integral B i i ch t l tích phân PWM Pulse-width modulation r xung DSP Digital signal processing X lý tín hi ZCP Zero Crossing Point Các i m chuy n ti p qua s giá tr CP LPFs HVAC IGBT Commutation point i m chuy n m Low Pass Filter B l thơng th Heating, Ventilation and Air H th Conditioning gió i gia nhi , thơng hòa khơng khí (Insulated Gate Bipolar Transistor cách ly MOSFEET Metal-Oxide Semiconductor FieldEffect Transistor i Trung tâm H - http://www.lrc-tnu.edu.vn/ -BLDC) nhanh [10][11][12]: to - a Ph ng T [11] : + b Ph tator ng pháp không s i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ g M cao - tích phân [9] Trong t [10],[11] i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ hi V vi c gi pháp không dùng c nh d vi x lý i khó kh n g v vi nghiên c bi mang tính c n BLDC cho phép th c bi n nh m gi c bi bi th hi gi i pháp i giá thành s nh ph kh ph c BLDC nh Chính n BLDC không s d c thi t - ph c c bi n Ph rotor nh b i pháp c ng pháp s d b quan sát cung c i ph kh cho b quay v trí dòng PWM b s d ph ng pháp không dùng i - hi g xác i t qua không d t nh m lu - M i tiêu c th Nghiên c mơ hình c BLDC b bi b quan sát Thi t k b i Thi t k b i u Mô ph b Xây d g th gt i v trí c áp rotor dòng PWM t Matlab/Simulink nghi i Trung tâm H , http://www.lrc-tnu.edu.vn/ th - : + quan sát cho c bi Hall, gi g v trí t phá c v trí t g c thay quay xác t th + Thi t k lu i b i dòng PWM b i t quay dùng PI than 2.5KW a b ng mơ hình c d e than 2.5KW Mơ hình c i BLDC t i cho BLDC không dùng c i i Trung tâm H áp bi n BLDC http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 45 H s KI = 46.35 Tham s c ngu Hình 3-14 k th xoay chi qu mô ph nét li ,t g b g b quan sát trì b th i v sai s l i xu hi nh vòng/phút T i th 11N.m xu t nét li gi d thái i quay t 0.5 s, t ti gi xu vi t T rotor gi bám tr l theo (th i c t 300 i m 1.5 s, gi th gian 0.1s roto tính tốn t sai s c vòng/phút t xác t quay c 300 vòng/phút 350 300 250 200 150 100 50 0.2 t yên (0 vòng/phút), rotor b kéo quay i sau kho l 20 yên T -50 - quay th c bám theo t quay c rotor a vào t 1.5s sau 2s T mô men t c 25 vòng/phút, c m t v Mô men c th gian 0.1 s, t i rotor bao g d , sau 0.25 vòng/phút ph th s 50Hz .T 11 N.m) rotor trì tr rotor v gian mơ ph mơ men t vòng/phút, sau kho v quay c 0.5s lên giá tr 11N.m trì h t th áp pha 220V, t t nét 300 vòng/phút, sau 11N.m trì th 03 pha: i 0.4 i Trung tâm H 0.6 0.8 time (s) 1.2 1.4 1.6 1.8 http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 46 Hình 3-14 T quay c rotor t t Hình 3-15 Dòng i Hình 3-15 dòng i pha c c , i u ch PWM hình v cho ta th s xung v th r r g khác nhau, xung t stator t gi t c b r dòng i xung r r stator có d g, t có mơ men c n dòng i stator trì m t giá tr -7.5A i Trung tâm H xung http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 47 20 Mo men thuc Mo men dat 15 10 -5 -10 -15 -20 0.2 0.4 0.6 0.8 time (s) 1.2 1.4 1.6 1.8 12 Mo men thuc Mo men dat 11 10 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 time (s) Hình 3-16 Mơ men th mơ c c Hình 3-16 600 500 400 300 200 100 0 0.2 0.4 0.6 0.8 time (s) 1.2 1.4 1.6 1.8 Hình 3-17 i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 48 Hình 3-17 i l u 03 pha, ngu i i áp DC bus, i áp DC bus áp) c i DC bus trì giá tr xác l T k t qu mơ ph quay v trí rotor PWM b i quay h n n gi thêm cá quan sát ch t thi c dòng PWM cho th c áp gt c bi kh n ng cho b i v n dòng xác th hi hàm chuy n m nghiên c b thay th cho s d m mô lu v n bi n v nh t Hình 3-14 ta c c h s khu ch b c ti p PWM m nghiên c vòng i vòng i s d c v trí c rotor t bi Hall, lu trúc i th rotor v b mô men c b c bám theo t vòng i u lu v n nghiên c s d cách s d BLDC i b quan sát b quan sát EMF dây ta có th tính tốn hi matlab/simulink nh s tr giúp cho th xác b quan sát tin c B c bám theo mô men a vào h th k c t B th nhanh chóng xác i i t khi dòng t cao, vi x lý sau kho gian c 0.1s i Trung tâm H PI rotor Toolbox, t k t qu mơ ph quay v trí c m quay s d quay b v trí c n t t EMF dây, t giá tr back quay xác mô men c v c 02 m Các k t qu mô ph th i ng g giá tr back t s d vi rotor nh c ng c không c t i vi nh v trí c tính c khơng dùng c c y cho th m y v 3.6 K t lu t b hồn tồn quay c dòng i b qua b ch cho b ngh h l u (b bi theo hình thang tính t Ch c bi 300V DC Hall T thi áp http://www.lrc-tnu.edu.vn/ s 49 MƠ HÌNH TH T 4.1 NGHI I KHI CHO BLDC th nghi BLDC Equation Chapter Section Mơ hình th nghi i BLDC , Encorder BLDC Tín hi DC i Hình 4-1 áp i BLDC 4.1.1 Hình 4-2 i Trung tâm H th nghi http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 50 - TP20 P = 3500 (v/ph) = 72 (V) = 2500 (W) Hình 4-3 DC áp, = 3000 (VA) xoay chi : m t chi : i U = 220 (VAC) VDC = 72 (VDC) áp m Hình 4-4 i i Trung tâm H áp at http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 51 m Dây i n áp cho stator pha C án i n áp cho stator pha B i n áp cho stator pha B STM8S S Hình 4-5 i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 52 4.2 C trúc c C u trúc c mơ hình i n c mơ hình th nghi nh sau: Hình 4-6 Hình 4-7 H viên bên mơ hình th nghi i i Trung tâm H t b môn - i , Khoa t http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 53 4.3 Các thông s c mơ hình th nghi 72V 2500W 3500 vòng/phút 2500W 3000VA 72V 2500W 20A 50A 4.4 Trong lu dùng c v n nghiên c bi n mà dùng b quan sát nhiên trình th s h ch ch a kh hóa c mu ph v ph ch v m nghi ph nghi ng pháp i u xác r s d i Trung tâm H c r Do Do v k t qu th c t v trí rotor t viên ch a cài v m ph ng trình mi th h ng pháp i u BLDC khơng quay Tuy thu t tốn m t ,t x lý kh n ng t ch a thu nh nghi u k t qu nh ý yh viên v bi n Hall http://www.lrc-tnu.edu.vn/ dùng 54 Hình 4-8 t c BLDC khơng t i Hình 4-9 t c t 125 vòng/phút t t có d g xung v 7.5s BLDC khơng t t 600 vòng/phút + i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ th 55 - 4.5 k qu i BLDC th nghi BLDC bá th nghi -Simulink Ph s d ph ng pháp i tín hi v ch a th c hi bi n m t s lý v m th t PI có dùng c giá tr chi k thu t tt i y nhi v ti bi Hall, t khác Tuy nhiên h BLDC không dùng c theo c h viên gian t i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 56 Nghiên c c m t chi không ch ph c n t c BLDC, qua không dùng c trúc, phân l lu bi n nh m m khó kh n cài kích t than a i ng pháp i u c ph v ph tiêu gi bi ng pháp ng pháp i giá thành s ph m bi c có c nh b BLDC b bi n áp, BLDC b bi i mô ph Matlab/Simulink c Nghiên c dùng c bi ph s d 02 m dòng PWM m nghiên c t t th b qu mô ph t i dùng lu PI Ch dòng i v trí c bám giá tr ng 4: Tác gi xây d s d v trí th u c vòng i rotor Hai giá tr ng c c gian h th i Trung tâm H nghi t v a quay T k t rotor T th bi g b quan sát g mô men c k t qu g mơ hình th BLDC 2.5KW Các k t qu t cho BLDC không : m Matlab/Simulink cho th h t ng pháp dùng b quan sát ki xác t c d Ch vòng i ph vòng i quay v trí c hi t ng pháp i tin c nghi hi m Hall, ch a cài ch m t s y i n t d c b quan sát t k thu ch a http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 57 a b ô ph BLDC b bi i áp matlab/simulink c s d nguyên lý c b quan sát Luenberger d , mô ph dùng c vi c s d c h th i n BLDC không bi n Matlab/Simulink Các k t qu mô ph b quan sát hồn tồn có th thay th c cho th bi Hall e than 2.5KW t b môn i Trung tâm H - i , Khoa i t http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 58 [1] thu [2] -6/2008 [3] D [4] [5] [6] Grenier, D., L.-A Dessaint, O Akhrif, Y Bonnassieux, and B LePioufle, "Experimental Nonlinear Torque Control of a Permanent Magnet Synchronous Motor Using Saliency," IEEE® Transactions on Industrial Electronics, Vol 44, No 5, October 1997, pp.680-687 [7] - Industry Applications, vol 25, no 2, pp 274-279, 1989 [8] TS Kim, BG Park, DM Lee, JS Ryu, DS Hyun, "A New Approach to Sensorless Control Method for Brushless DC Motors", International Journal of Control, Automation, and Systems, vol 6, no 4, pp 477-487, August 2008 [9] Design of a robust stable flux pp 280-285, 2007 [10] PID controlled BLDC motor and different schemes of PWM controlled BLDC i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ 59 3, Issue 4, April 2013 ISSN 2250-3153 [11] Tae-Sung Kim, Byoung-Gun Park, Dong-Myung Lee, Ji-Su Ryu, and Dongfor Brushless DC no 4, pp 477-487, August 2008 [12] José Carlos Gamazo-Real, Ernesto Vázquez-Sánchez and Jaime Gómez-Gil, Sensorless Communications and Telematic Engineering, University of Valladolid (UVA), 47011 Valladolid, Spain [13] G Prasad, Venkateswara Reddy, , Dr P V N Prasad, Dr G Tulasi Ram International Journal of Engineering Research and Applications (IJERA) Vol 2, Issue 3, May-Jun 2012, pp.2120-2125, ISSN: 2248-9622 i Trung tâm H http://www.lrc-tnu.edu.vn/ ... nghiên c bi mang tính c n BLDC cho phép th c bi n nh m gi c bi bi th hi gi i pháp i giá thành s nh ph kh ph c BLDC nh Chính n BLDC không s d c thi t - ph c c bi n Ph rotor nh b i pháp c ng pháp. .. dùng PI than 2.5KW a b ng mơ hình c d e than 2.5KW Mơ hình c i BLDC t i cho BLDC không dùng c i i Trung tâm H áp bi n BLDC http://www.lrc-tnu.edu.vn/ GI THI U T M T CHI QUAN V KHÔNG CH C THAN Equation... quan sát cung c i ph kh cho b quay v trí dòng PWM b s d ph ng pháp không dùng i - hi g xác i t qua không d t nh m lu - M i tiêu c th Nghiên c mơ hình c BLDC b bi b quan sát Thi t k b i Thi t k