GIỚI THIỆU HẾ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THÔNG MINH BIẾN TẦN ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỘNG BỘ Phân tích hệ truyền động biến tần – Động cơ không đồng bộ cho Cabin thông minh. Mạch lực bao gồm một biến tần 4 góc phần tư (Khối chỉnh lưu CL tạo điện áp cao một chiều, khối nghịch lưu NL tạo điện áp ba pha xoay chiều với tần số mong muốn). Chỉnh lưu tích cực PWM có khả năng tạo ra điện áp một chiều đầu ra đáp ứng được yêu cầu điện áp nguồn của biến tần trong hệ thống truyền động biến tần – Động cơ không động bộ rotor lồng sóc, ngoài ra còn một số ưu điểm khác như: đảm bảo trao đổi công suất hai chiều giữa nguồn và tải, cho phép động cơ làm việc được ở chế độ hãm tái sinh; dòng qua lưới có dạng rất gần hình sin; có thể điều khiển để hệ số công suất cos = 1. Hình 5.1 là sơ đồ nguyên lý phần mạch lực của hệ truyền động. Sơ đồ gồm có bộ điện cảm nguồn L; hai sơ đồ cầu 3 pha bằng các IGBT làm nhiệm vụ chỉnh lưu (CLPWM) và nghịch lưu; tụ điện C vừa là phần tử cơ bản trong sơ đồ chỉnh lưu PWM, vừa là phần tử lọc; động cơ ASM.
GIỚI THIỆU HẾ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THÔNG MINH BIẾN TẦN - ĐỘNG CƠ KHƠNG ĐỘNG BỘ Phân tích hệ truyền động biến tần – Động không đồng cho Cabin thông minh Mạch lực bao gồm biến tần góc phần tư (Khối chỉnh lưu CL tạo điện áp cao chiều, khối nghịch lưu NL tạo điện áp ba pha xoay chiều với tần số mong muốn) Chỉnh lưu tích cực PWM có khả tạo điện áp chiều đầu đáp ứng yêu cầu điện áp nguồn biến tần hệ thống truyền động biến tần – Động không động rotor lồng sóc, ngồi số ưu điểm khác như: đảm bảo trao đổi công suất hai chiều nguồn tải, cho phép động làm việc chế độ hãm tái sinh; dòng qua lưới có dạng gần hình sin; điều khiển để hệ số cơng suất cos = Hình 5.1 sơ đồ nguyên lý phần mạch lực hệ truyền động Sơ đồ gồm có điện cảm nguồn L; hai sơ đồ cầu pha IGBT làm nhiệm vụ chỉnh lưu (CLPWM) nghịch lưu; tụ điện C vừa phần tử sơ đồ chỉnh lưu PWM, vừa phần tử lọc; động ASM Hình 5.1 Sơ đồ nguyên lý phần lực truyền động biến tần động không đồng rotor lồng sóc *) Điều khiển chỉnh lưu PWM Có nhiều phương pháp điều khiển chỉnh lưu tích cực PWM, phương pháp điều khiển có ưu nhược điểm riêng Các phương pháp điều khiển khác có khác đại lượng điều khiển cấu trúc cụ thể hệ thống điều khiển nhằm đạt mục tiêu chung điều khiển giữ ổn định giá trị điện áp chiều đầu theo giá trị đặt, khống chế hệ số công suất theo yêu cầu, đảm bảo dạng dòng điện lưới gần với hình sin cho phép thực trao đổi công suất hai chiều tải nguồn Với mục tiêu nghiên cứu đặc tính hệ truyền động dùng ASM, mà phụ thuộc vào phương pháp điều khiển chỉnh lưu Do vậy, cần chọn phương pháp điều khiển giới thiệu, ta chọn phương pháp VOC Cấu trúc chi tiết khối điều khiển chỉnh lưu PWM điều khiển theo VOC biểu diễn hình 5.2 Các khâu chức khối điều khiển chỉnh lưu theo phương pháp VOC gồm: - Khâu đo dòng điện ước lượng điện áp lưới: Thực đo dòng xoay chiều đầu vào chỉnh lưu i La , i Lb , biến đổi dòng điện hệ ba pha sang vector không gian hệ toạ độ cố định i La , i Lb tính thành phần vector điện áp lưới hệ toạ độ i La , i Lb - Khâu biến đổi � k Thực xác định góc vector điện áp lưới trục hệ toạ độ , góc trục d hệ toạ độ quay d-q với trục hai hệ toạ độ cố định , phục vụ cho việc chuyển toạ độ vector dòng áp - Khâu biến đổi � d q làm nhiệm vụ biến đổi hệ toạ độ vector dòng điện lưới, đầu nhận thành phần vector dòng điện lưới hệ toạ độ quay d q i La , i Lb Hình 5.2 Cấu trúc khối điều khiển chỉnh lưu PWM theo VOC - Khâu biến đổi d q � làm nhiệm vụ biến đổi hệ toạ độ vector điện áp tải qui đổi, đầu nhận thành phần vector điện áp tải hệ toạ độ US , US dùng để điều khiển khâu điều chế độ rộng xung PWM - Khâu điều chế độ rộng xung PWM: Thực tạo xung điều khiển khố đóng cắt mạch lực, khâu hoạt động theo nguyên lý điều chế vector khơng gian - Các điều chỉnh dòng áp lựa chọn PI, tín hiệu đặt * điều chỉnh dòng i*d lấy từ đầu điều chỉnh điện áp i q (được lấy không theo điều kiện hệ số công suất 1) Như vậy, thực tế hệ có tín hiệu điều khiển chung cho chỉnh lưu tín hiệu đặt điện áp chiều U*dc *) Điều khiển nghịch lưu: Trên hình 5.3 giới thiệu khối điều khiển nghịch lưu bao gồm điều chỉnh tốc độ quay (ĐCTĐQ) theo luật tỷ lệ tích phân (PI), khâu chuyển đổi tọa độ khơng gian, khâu tính góc quay, điều chỉnh dòng ba pha (R Ia , R Ib , R Ic ) , khối điều chế độ rộng xung PWM Để có tín hiệu dòng điện tốc độ phục vụ cho điều khiển hệ thống ta sử dụng sensor đo dòng xoay chiều hai pha động máy đo tốc độ quay (encoder) Các tín hiệu vào hệ thống điều khiển nghịch lưu gồm có: Tín hiệu đặt dòng trục d (i*d ) tín hiệu tốc độ góc *r Tín hiệu đặt dòng trục d chọn theo điều kiện từ thơng * rotor khơng đổi (i*d const) tín hiệu đặt dòng trục q (i q ) lấy từ đầu điều chỉnh tốc độ quay, đưa đến khâu chuyển đổi tọa độ d q � , tiếp sau khâu chuyển đổi � abc cho ta giá trị cần dòng điện ba pha vào động i*a ,i*b ,i*c Các giá trị cần dòng điện so sánh với giá trị thực dòng động cơ, sau xử lý điều chỉnh dòng sau dùng để điều khiển khối điều chế độ rộng xung PWM, tạo xung điều khiển phù hợp khống chế khóa đóng cắt mạch lực Thuật toán điều khiển chỉnh lưu PWM theo VOC, thuật toán điều khiển vector phần nghịch lưu xây dựng phần mềm Các phần mềm viết số ngơn ngữ lập trình khác ngôn ngữ C Matlab - Viết chương trình ngơn ngữ lập trình C: Một số thuật toán điều khiển hệ truyền động chương trình tính tốn thời gian đóng cắt van phần chỉnh lưu PWM phần nghịch lưu giống (khâu điều chế PWM) lập ngơn ngữ lập trình C Hình 5.3 Cấu trúc khối điều khiển nghịch lưu hệ truyền động biến tần động khơng đồng rotor lồng sóc ... chế PWM) lập ngơn ngữ lập trình C Hình 5.3 Cấu trúc khối điều khiển nghịch lưu hệ truyền động biến tần động không đồng rotor lồng sóc ... hệ toạ độ , góc trục d hệ toạ độ quay d-q với trục hai hệ toạ độ cố định , phục vụ cho việc chuyển toạ độ vector dòng áp - Khâu biến đổi � d q làm nhiệm vụ biến đổi hệ. .. , i Lb , biến đổi dòng điện hệ ba pha sang vector không gian hệ toạ độ cố định i La , i Lb tính thành phần vector điện áp lưới hệ toạ độ i La , i Lb - Khâu biến đổi