Điều khiển động cơ đồng bộ nam châm chìm IPM không dùng cảm biến tốc độ vị trí

LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề t i t nghi n cứu d is h ng d n PGS.TS Tạ Cao Minh Các nội dung nghiên cứu kết đề tài trung th c v ch a công bố cơng trình nghiên cứu n o tr c Những công thức h nh ảnh v số liệu bảng biểu phục vụ cho việc phân tích, tính tốn đ ợc tác giả thu thập từ nguồn khác có ghi phần tài liệu tham khảo Nếu phát có s gian lận tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm tr c hội đồng nh kết luận văn Hà N i, ày 25 t 03 ă 2015 Tác giả ng H ng Triết M C C LỜI CAM ĐOAN .1 M C C DANH M C HÌNH VẼ DANH M C CÁC TỪ VIẾT TẮT DANH M C C C HI U MỞ ĐẦU .8 CHƯƠNG I TỔNG QUAN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM CHÌM & CÁC ỨNG D NG .9 1.1 Cấu tạo .11 1.2 Vật liệu chế tạo nam châm vĩnh vửu 13 1.3 Đặc điểm động c đồng nam châm chìm 16 1.3.1 Ưu điểm động c IPM 16 1.3.2 Đặc tính c động c IPM 18 1.4 Xây d ng hệ tọa độ véc t không gian cho động c IPM 20 1.4.1 Xây d ng hệ tọa độ cố định αβ 22 1.4.2 Xây d ng hệ tọa độ dq 23 1.5 Mô hình tốn học cho động c IPM 24 1.6 Cấu h nh điều khiển chung 29 1.7 Ứng dụng động c đồng nam châm chìm 29 CHƯƠNG II TỔNG QUAN C C PHƯƠNG PH P HÔNG DÙNG CẢM BIẾN 31 2.1 Ph ng pháp c l ợng tr c tiếp (mạch hở) 32 2.1.1 Ph ng pháp d a Back-emf 32 2.1.2 Ph ng pháp biến đổi đại số .34 2.2 Ph ng pháp mạch kín (có phản hồi) MRAS 35 2.3 Ph ng pháp sử dụng quan sát trạng thái 40 2.3.1 Bộ quan sát trạng thái tuyến tính .40 2.3.2 Bộ quan sát trạng thái phi tuyến 41 2.3.3 Bộ quan sát Luenberger .43 2.3.4 Ph 2.4 Ph ng pháp lọc Kalman mở rộng (EKF) 44 ng pháp d a v o điểm c c .45 2.4.1 Mơ hình tần số cao PMSM 46 2.4.2 Mơ hình kích từ tần số cao 47 2.4.2.1 B m tín hiệu vào hệ tọa độ rotor c l ợng .48 2.4.2.2 B m tín hiệu vào hệ tọa độ cố định 50 2.4.3 Ph ng pháp xử lý tín hiệu .50 CHƯƠNG III TÍNH TO N C C THAM SỐ CỦA BỘ ĐIỀU KHIỂN 53 3.1 Cấu hình hệ điều khiển v i mạch vòng (dòng điện tốc độ) .53 3.2 Mạch vòng điều khiển dòng điện isd (bộ điều ch nh Ri ): .53 sd 3.3 Mạch vòng điều khiển dòng điện isq (bộ điều ch nh Risq) .55 3.4 Tổng hợp mạch vòng điều khiển tốc độ 57 CHƯƠNG IV MÔ PHỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA H THỐNG KHÔNG DÙNG CẢM BIẾN TRONG SIMULINK 59 4.1 Thông số động c IPM d ng mô 59 4.2 Điều kiện mô .59 4.3 Mô hình mơ 60 4.3.1 Bộ điều khiển tốc độ 60 4.3.2 Bộ điều khiển dịng điện có bù chéo 61 4.3.3 Bộ nghịch l u .62 4.3.4 Bộ c l ợng tốc độ MRAS 63 4.4 Kết mô 64 KẾT LUẬN .66 T I I U THAM HẢO 67 PH L C 70 Danh mục hình vẽ DANH M C HÌNH VẼ Hình 1.1 - Mặt cắt động c đồng 11 Hình 1.2 - Động c đồng nam châm chìm 12 Hình 1.3 - Giản đồ B-H vật liệu chế tạo nam châm [4] 14 Hình 1.4 - Lịch sử phát triển vật liệu nam châm vĩnh cửu 16 Hình 1.5 - Biễu diễn điện cảm dọc trục ngang trục động c SPM v IPM 18 Hình 1.6 - Mơ men động c đồng nam châm vĩnh cửu có nam châm đ ợc gắn chìm bên rotor 18 Hình 1.7 - Đặc tính c động c IPM 18 Hình 1.8 - Đồ thị véc t mạch stator động c IPM 19 Hình 1.9 - S đồ bố trí ba cuộn dây pha động c IPMSM 20 Hình 1.10 - Hệ tọa độ phức cho đại l ợng pha 21 Hình 1.11 - Biểu diễn dịng điện stator d i dạng vector khơng gian α β 22 Hình 1.12 - Biểu diễn véc t không gian hệ tọa độ dq .23 Hình 1.13 - Mơ hình hệ trục toạ độ ĐCĐB v i rotor nam châm chìm 24 Hình 1.14- Mơ hình hàm truyền IPMSM 28 H nh 1.15: S đồ ph ng pháp điều khiển FOC không cảm biến 29 Hình 2.1 - S đồ hệ thống điều khiển véc t khơng cảm biến vị trí 32 Hình 2.2 - S đồ c l ợng tốc độ rotor d a vào MRAS .35 Hình 2.3 - S đồ khối điều khiển thích nghi mơ hình m u 39 Hình 2.4 (a) quan sát tuyến tính (bộ quan sát nhiễu), (b) quan sát phi tuyến (SMO cho c l ợng back-emf) [22] 41 Hình 2.5 - Quan hệ hệ tọa độ cố định αβ, khung tọa độ rotor dq lý t ởng, khung tọa độ rotor γδ c l ợng 49 Hình 2.6 - Tổng quát s đồ khối hệ thống điều khiển PMSM không cảm biến sử dụng ph ng pháp b m tín hiệu HF [22] 51 Hình 3.1 - S đồ điều khiển mạch vòng 53 Hình 3.2 - Mạch vịng điều khiển dịng isd 53 Hình 3.3 - Mạch vòng điều khiển dòng isq 55 Hình 3.4 - Mạch vòng điều khiển tốc độ 57 Danh mục hình vẽ Hình 4.1 - Mơ hình mơ khơng cảm biến simulink .60 Hình 4.2 - Bộ điều khiển tốc độ Speed Controller 60 Hình 4.3 - Bộ điều khiển tách k nh dịng điện isd isq có bù chéo 61 Hình 4.4 - S đồ nghịch l u 62 Hình 4.5 - S đồ c l ợng tốc độ MRAS 63 Hình 4.6 - Mơ hình thích nghi (Adaptive model) .63 Hình 4.7 - C cấu thích nghi (Adaptive Mechanism) .63 Hình 4.8 - Đáp ứng tốc độ điều khiển 64 Hình 4.9 - Đáp ứng mơ men động c 65 Hình 4.10 - Dịng điện điều khiển id iq 65 Danh mục từ viết tắt DANH M C CÁC TỪ VIẾT TẮT Back-emf Back electromotive force Sức phản điện động BLDC Brushless direct current Điện chiều không chổi than Eemf Extended electromotive force Sức điện động mở rộng EKF Extended Kalman filter Bộ lọc Kalman mở rộng DSP Digital signal processor Bộ xử lý tín hiệu số FOC Field oriented control Điều khiển t a tr ờng HF High-frequency Tần số cao HFSI High frequency signal injection B m tín hiệu tần số cao INFORM Indirect flux detection by online reactance measurement Nhận biết từ thông gián tiếp việc đo trở kháng trục tuyến IPMSM Interior permanent-magnet synchronous machine Động c đồng nam châm vĩnh cửu LPF Low-pass filters Bộ lọc thông thấp MRAS Model reference adaptive system Hệ thống thích nghi mơ hình m u MTPA Maximum torque per ampere C c đại mơ men tr n dịng điện PWM Pulse width modulation Điều chế độ rộng xung SMO Sliding mode observer Bộ quan sát chế độ tr ợt SPMSM Surface permanent magnet synchronous machine Động c đồng nam châm bề mặt VSI Voltage source inverter Bộ đảo mạch nguồn áp Danh mục ký hiệu DAN M CC C I B Hệ số ma sát fs Tần số nguồn điện cấp cho động c Fc Tần số điều chế độ rộng xung is Dòng điện stator ia, ib, ic Dòng điện pha a b, c id, iq Th nh phần dịng điện stator theo trục d q J Mơ men quán tính rotor Lsd, Lsq Điện cảm stator theo trục d q p Số cặp c c động c Rs Điện trở dây quấn stator Risd Bộ điều ch nh dòng id Risq Bộ điều ch nh dòng iq Rω Bộ điều chỉnh tốc độ Te,TL Mô men điện từ mô men tải Tsd,Tsq H ng số thời gian stator trục d q ud, uq Th nh phần điện áp theo trục d q ωs, ωr Vận tốc góc điện nguồn cấp vận tốc góc c rotor ωh Tần số góc tín hiệu b m θre, θr Vị trí góc điện v góc c rotor θerr Sai lệch góc th c v góc ψf , ψr Từ thông rotor ψs, ψsd, ψsq Từ thông stator, từ thông stator tr n trục d q c l ợng Mở đầu MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Ng y c ng v i s phát triễn nh vũ b o công nghệ bán d n đ cho đời vi xử lý tốc độ cao nh l n cho phép th c b i tốn vi tích phân phức tạp thời gian ngắn đ thay cảm biến tốc độ vị trí b ng thuật toán c l ợng H n cảm biến tốc độ vị trí ch ng l m tăng giá th nh điều khiển m nhạy cảm v i tác động c học l m giảm độ bền c khí v giảm độ tin cậy l m việc môi tr ờng khắc nghiệt Động c đồng nam châm ch m (IPM ng y c ng phát triển mạnh mẽ v phạm vi ứng dụng rộng u điểm v ợt trội so v i loại động c khác nh giải điều ch nh rộng, khả sinh mô men l n Chính v lý tr n m tác giả chọn đề t i t t Mục tiêu nghiên cứu luận văn Nghi n cứu thuật toán ch m (IPM N c l ợng tốc độ vị trí cho động c đồng nam châm dun Đề t i gồm có bốn ch ng: Ch ng I Tổng quan động c IPM v ứng dụng Ch ng II Tổng quan ph Ch ng III Mơ hình hóa hệ thống tính tốn tham số điều khiển ng pháp không d ng cảm biến Ch ng IV Mô hoạt động hệ thống không dùng cảm biến Simulink Ch ng I: Tổng quan động c đồng IPM & ứng dụng C ƢƠNG I TỔNG Q AN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM CHÌM & CÁC ỨNG D NG Động c DC chiếm u lĩnh v c điều khiển tốc độ từ kỷ 19 t i thập niên cuối kỷ 20, việc điều khiển động c DC dễ d ng h n so v i động c AC Những năm cuối thập niên 1960 K Hasse gi i thiệu điều khiển vector t u từ tr ờng cho động c AC Theo điều khiển động c AC t ng t điều khiển động c DC S phát triển công nghệ bán d n cho phép xây d ng chuyển đổi tần số cho động c AC v i dòng pha hình sin tần số điều ch nh liên tục Trong năm 1980 biến tần cho động c AC sử dụng ph ng pháp điều khiển t a từ tr ờng bắt đầu cạnh tranh v i động c DC Từ thị phần động c DC giảm xuống động c AC có điểm u việt Vùng tốc độ động c AC rộng h n v kích th c nhỏ h n so v i động c DC công suất Hiện biến tần cho động c không đồng l a chọn h ng đầu công nghiệp điều khiển tốc độ máy điện từ v i trăm w t i v i trăm kw Động c đồng nhóm động c AC sở hữu nhiều u điểm máy điện cảm ứng Sử dụng động c đồng kích từ DC truyền thống ch gi i hạn loại máy phát máy móc có cơng suất l n Chúng khơng thể cạnh tranh v i động c không đồng d n động công suất vừa giá th nh cao h n v cấu trúc phức tạp h n Đến dùng nam châm vĩnh cửu thay cho cuộn dây kích từ, động c đồng có nhiều điểm hấp d n h n động c không đồng Rotor khơng cần cuộn kích từ cấu trúc đ n giản giảm đ ợc tổn hao đồng khơng có dịng điện rotor Điều n y đảm bảo hiệu suất cao h n v dễ l m mát h n so v i động c không đồng Việc sử dụng đất chế tạo nam châm làm cho mật độ từ thông dày tiện lợi cấu tạo động c v i mật độ công suất v ợt trội Nam châm vĩnh cửu đ ợc chế tạo v i nhiều hình dáng, làm cho cấu trúc động c đa dạng Mặt hạn chế chủ yếu động c đồng nam châm vĩnh cửu giá thành Cấu trúc stator th t ng t động c không đồng nh ng vật liệu chế tạo Ch ng I: Tổng quan động c đồng IPM & ứng dụng nam châm rotor đắt Tuy nhi n PMSM th trở nên phổ biến phạm vi ứng dụng chúng rộng Ng ời ta th ờng sử dụng PMSM ứng dụng có độ xác cao cơng suất thấp Trong t ng lai PMSM tiếp tục thay động c không đồng nh d n động thay đổi tốc độ truyền thống Động c PMSM đ ợc chia thành nhóm chính: nam châm bề mặt (SPM) nam châm chìm (IPM) nh tr n hình 1.1  Nhóm nam châm bề mặt (SPM), kỹ thật chế tạo điển hình khối nam châm hình cung đ ợc dán bề mặt rotor hay đ ợc cố định bề mặt rotor b ng ph ng pháp đặc biệt Nếu nam châm vĩnh cửu đ ợc chế tạo từ khối ferit đặc chi phí chế tạo thấp nh ng bị tổn hao dịng xoáy Cho nên nhiều ứng dụng hiệu suất cao nam châm vĩnh cửu đ ợc ghép từ nam châm mỏng chế tạo b ng vật liệu NdFeB nung kết, nhiên kỹ thuật chi phí chế tạo tốn  Nhóm nam châm chìm (IPM) khối nam châm đặt khe chìm bên rotor đ ợc ghép từ thép từ tính mỏng Những khe chứa nam châm có dạng hình nan hoa xếp dọc theo h ng bán kính rotor tạo nên từ tr ờng tiếp tuyến Thiết kế kiểu nan hoa có u điểm tập trung từ thơng, động c có tính phân c c cao, mật độ từ thông khe hở khơng khí tăng l n Điều làm cải thiện chế độ làm việc giảm kích th c động c So v i động c SPM th IPM có nhiều u điểm h n nam châm SPM tiếp xúc tr c tiếp v i từ tr ờng khe hở khơng khí IPM có kết cấu vững h n nam châm đặt chìm bên rotor, đ ợc phủ kín thép kỹ thuật nên khả chống lại s khử từ cao, chịu đ ợc tốc độ quay l n, mật độ thông l ợng cao khả phân phối mạnh h n cho mật độ mô men quay tốt h n, nên chế tạo đ ợc động c kích th c nhỏ gọn h n Chính u điểm 10 Ch ng III: Tính tốn tham số điều khiển Đặt Ginv  K inv  sTinv H Sq  Kq  sTq Pj  GinvGisq H Sq  Kinv K q / Rs 1  sTinv  1  sTq 1  sTsq  hàm truyền đối t ợng điều khiển cho mạch vòng dòng điện V Tinv v Tq nhỏ n n ta giảm bậc Pj nh sau: Pj  V i K inv K q / Rs 1  sTinvs  1  sTsq  Tinvs  Tinv  Tq Chọn hàm chuẩn tối u modul có dạng sau: Fmd  1  2T s  2T2 s (3.10) Chọn h m điều khiển Risq cho: Fmd  Risq Pj (3.11)  Risq Pj  Fmd  2T s  2T2 s Risq  = K inv K q / Rs Pj (1  Fmd )   1   (1  Tinvs s )(1  Tsq s)   2T s  2T2 s   Risq  Kinv K q / Rs (1  Tinvs s)(1  Tsq s) 2T s 1  T s  (3.12) Chọn T  Tinvs  Risq  (1  Tsq s ) Rs = Kinv K q Kinv K qTinvs 2Tinvs s Rs Bộ điều khiển có dạng PI 56 K iq 1   Tsq   = K pq  s s  (3.13) Ch ng III: Tính tốn tham số điều khiển V i K pq  RsTsq Kinv K qTinvs K iq  ; Rs K inv K qTinvs 3.4 Tổng hợp mạch vòn đ ều khiển tốc đ Bỏ qua mô men tải ta có mạch vịng điều khiển tốc độ: * ω isq  2Tinvs s  2Tinvs s sq R p r T sq p Js  K  T s Hình 3.4 - Mạch vòng điều khiển tốc độ Ở ta xấp x hàm truyền mạch vòng điều khiển dòng isq thành khâu 1  2Tinvs s Hàm truyền mạch đo vận tốc góc K  T s K hệ số khuếch đại mạch đo tốc độ T h ng số thời gian mạch đo tốc độ Hàm truyền đối t ợng điều khiển có dạng p  r K P  Js(1  T s)(1  2Tinvs s) (3.14) Đặt Ts  T  2Tinvs Xấp x hàm truyền P có dạng đ n giản sau: p  r K P  Js(1  Ts s) (3.15) Sử dụng tiêu chuẩn tối u đối xứng: 57 Ch ng III: Tính tốn tham số điều khiển Tra bảng tiêu chẩn tối u đối xứng hàm truyền có dạng: G  Thì điều khiển R  K p   V i R  K p  K p  T T KI v i K p  KI  s KT 8KT Ki s J p  r KTs KI  58 K p 4Ts K T0 s(1  Ts) Ch ng IV: Mô hoạt động hệ thống Simulink C ƢƠNG IV MÔ P ỎNG HOẠT ĐỘNG CỦA H THỐNG KHƠNG DÙNG CẢM BIẾN TRONG SIMULINK 4.1 Thơng số đ n IPM dùn tron mô Thông số động c Ký hiệu Giá Trị Đ n Vị Điện áp vào VDC 240 V Dòng điện c c đại Imax 400 A Điện trở phần ứng Rs 29.5 mΩ Điện cảm dọc trục Lsd 375 uH Điện cảm ngang trục Lsq 835 uH Số cặp c c p Cặp Mơ men qn tính J 0.1 Kg.m2 Từ thơng nam châm r 0.07 Wb Hệ số ma sát B 0.001 Nms Tốc độ định mức 𝜔dm 2600 v/p Đ ều kiện mô Sử dụng công cụ mô Matlab Simulink để mô v đánh giá kết thuật tốn c l ợng tốc độ vị trí d a hệ thống thích nghi mơ hình m u MRAS đ tr nh b y ch ng Động c IPM đ ợc điều khiển theo ph ng pháp t a theo từ thông rotor (Field Oriented Control FOC) v i isd=0 Các tham số đ ợc coi l không đổi biết tr 59 c q trình mơ Ch ng IV: Mơ hoạt động hệ thống Simulink Các khâu đo l ờng điện áp dòng điện v c l ợng tốc độ đ ợc xem khâu quán tính bậc Tốc độ rotor mô tốc độ c (ωbase=800v/p) 4.3 Mơ hình mơ Hình 4.1 - Mơ hình mơ khơng cảm biến simulink 4.3.1 B đ ều khiển tốc đ Hình 4.2 - Bộ điều khiển tốc độ Speed Controller 60 Ch ng IV: Mô hoạt động hệ thống Simulink D a kết tính tốn điều khiển mạch vòng tốc độ ch K p  J 0.1   3.024 p  r KTs 3*3 *0.07 *1*0.0175 Ki  K p ng 4Ts  3.024  43.2 4*0.0175 4.3.2 B đ ều khiển dịn đ ện có bù chéo Hình 4.3 - Bộ điều khiển tách kênh dịng điện isd isq có bù chéo Các thành phần dòng điện trục d trục q có ảnh h ởng chéo l n thành phần s isq Lsq s (isd Lsd   r ) n n để nâng cao chất l ợng điều khiển, ta bù tr c tiếp v o điện áp đặt sau đ qua điều ch nh PI nh h nh 4.3 Tính tốn hệ số điều ch nh dòng điện: Hàm truyền nghịch l u (bao gồm tạo xung v đảo mạch IGBT): Ginv  K inv  sTinv Để đ n giản chọn Kinv=1, Tinv=1/(2*Fc)=6.25*10-5; Hàm truyền cảm biến dòng: H Sd  61 Kd  sTd Ch ng IV: Mô hoạt động hệ thống Simulink Chọn Kd=1 mạch điện vịng phải nhanh h n 10 lần mạch điều khiển tốc độ nên chọn Td=0.001s; D a vào công thức tổng hợp điều khiển mạch vòng dòng điện ch ng Hệ số điều khiển dòng Risd : T K pd  RsTsd 0.0295*0.0127   0.0378 K inv K d Tinvs 2*1*1* 4.5*0.0011 K id  Rs 0.0295   13.9 K inv K d Tinvs 2*1*1*0.0011 ng t hệ số điều khiển dòng Risq: K pq  K iq  RsTsq Kinv K qTinvs  0.0295*0.04  0.536 2*1*1*0.0011 Rs 0.0295   13.9 K inv K qTinvs 2*1*1*0.0011 4.3.3 B nghịch lƣu Hình 4.4 - S đồ nghịch l u Chọn tần số băm xung Fc=8000 cho điều chế độ rộng xung Thiết bị chuyển mạch IGBT (Insulated gate bipolar transistor) 62 Ch ng IV: Mô hoạt động hệ thống Simulink 4.3.4 B ƣớc lƣợng tốc đ MRAS Hình 4.5 - S đồ c l ợng tốc độ MRAS Hình 4.6 - Mơ hình thích nghi (Adaptive model) Hình 4.7 - C cấu thích nghi (Adaptive Mechanism) 63 Ch ng IV: Mơ hoạt động hệ thống Simulink 4.4 Kết mô Chọn tốc độ đặt Wr*=800(v/p đ a tải TLoad=100(N.m) vào thời điểm t=0.6s a) Sử dụng cảm biến tốc độ b Ư c l ợng MRAS c) So sánh điều khiển tốc độ có khơng có cảm biến Hình 4.8 - Đáp ứng tốc độ điều khiển Nhận xét: So v i điều khiển có cảm biến tốc độ, điều khiển sử dụng thuật toán c l ợng theo ph ng pháp hệ thống thích nghi mơ hình m u MRAS có tốc độ đáp ứng chậm h n chút, bù lại th độ vọt lố thấp h n Khi đ a tải vào, tốc độ bị sụt giảm nhiều h n điều khiển tốn thời gian để c l ợng tốc độ so v i dùng cảm biến tốc độ cập nhật tức thời Nhìn chung thời gian đạt đ ợc giá trị xác lập nhanh, biểu đồ vận tốc tốt sau đạt đ ợc giá trị xác lập sai số xác lập nhỏ 64 Ch ng IV: Mô hoạt động hệ thống Simulink a) Sử dụng cảm biến tốc độ b Ư c l ợng MRAS Hình 4.9 - Đáp ứng mơ men động c Nhận xét: Đáp ứng mô men động c sử dụng ph MRAS đạt chất l ợng t ng đ ng pháp c l ợng ng so v i dùng cảm biến tốc độ a) Sử dụng cảm biến tốc độ b Ư c l ợng MRAS Hình 4.10 - Dòng điện điều khiển id iq Nhận xét: So v i ph ng pháp điều khiển có cảm biến dòng điện id iq đáp ứng chậm h n nh ng b lại có độ điều ch nh lại nhỏ h n Nh n biểu đồ kết luận ph ng pháp c l ợng MRAS cho kết tốt nh sử dụng cảm biến vị trí tốc độ 65 Kết luận KẾT LUẬN Luận văn đ khảo sát hệ truyền động điều khiển động c đồng nam châm ch m (IPM theo ph số ph ng pháp điều khiển véc t t a từ thông rotor Gi i thiệu ng pháp điều khiển không cảm biến (Sensorless Control) mà nhiều tác giả g i nghi n cứu ứng dụng vào công nghiệp B ng phần mềm mô Matlab-Simulink tác giả đ kiểm nghiệm đ ợc thuật toán động c IPM theo ph đ ợc đánh giá l ph c c l ợng tốc độ cho ng pháp hệ thống thích nghi theo mơ hình m u (MRAS) ng pháp hiệu cho giải tốc độ vừa cao Vì trở ngại mặt ngơn ngữ, tài liệu n c sensorless control nh kiến thức có hạn, tác giả ch a đ a hết ph l ợng đ gi i thiệu ch chọn ph ng pháp c ng vào mô kiểm nghiệm để so sánh đánh giá l a ng pháp thích hợp v o điều khiển Tuy nhiên v i chất l ợng kết mơ cho thấy ph thể nói l ph ng pháp hệ thống thích nghi theo mơ hình m u (MRAS) có ng pháp tiềm xây d ng mơ hình thật để kiểm nghiệm phát triển vào công nghiệp sản xuất ô tô điện, v động c mơ có cơng suất 80kw, cơng suất phù hợp cho ô tô điện ngày 66 Tài liệu tham khảo T I I T AM ẢO Al Kassem Jebai, Francois Malrait, Philippe Martin and Pierre Rouchon, "Sensorless Position Estimation of Permanent-Magnet Synchronous Motors Using a Saturation Model", arXiv:1207.5743vl [math.OC] 24 Jul 2012 Bilal Akin and Manish Bhardwaj, Sensored Field Oriented Control of 3-Phase Induction Motors, Application Report SPRABP8-July 2013 B i Quốc hánh Phạm Quốc Hải Nguyễn Văn iễn D y , N B hoa Học ng Văn Nghi, ỹ Thuật - H Nội 1998 Seong Taek Lee, Development and analysis of interior permanent magnet synchronous motor with field excitation structure, PhD diss, University of Tennessee, Knoxville 2009 Huynbae Kim, Michael C Harke, Robert D Lorenz "Sensorless Control of Interior Permanent-Magnet Machine Drives With Zero-Phase Lag Position Estimation", IEEE transactions on industry applications, Vol 39, No 6, November 2003 Jun Kang, Ph.D Yaskawa Electric America "Sensorless Control of Permanent Magnet Motors", Control Engineering Vol 57, No April 2010 Kalyan Kumar Halder, Naruttam Kumar Roy and B.C Ghosh, "Position Sensorless Control for an Interior Permanent Magnet Synchronous Motor SVM Drive with ANN Based Stator Flux Estimator", International Journal of Computer and Electrical Engineering, Vol 2, No 3, June, 2010 Matti Eskola, Speed and Position Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motors in Matrix Converter and Voltage Source Converter Applications, Tampere University of Technology, December 2006 Mohamed Boussak, "Implementation and Experimental Investigation of Sensorless Speed Control With Initial Rotor Position Estimation for Interior Permanent Magnet Synchronous Motor Drive", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol 20, No 6, November 2005 10 Ngv Satya Kumar, S Shamshul Haq, A Mallikarjuna Prasad, S Thirumalaiah "Simulation of IPMSM Sensorless Drive and Identification of Permanent Magnet Rotor Flux By Extended Kalman Filter", International jounal of inovative research in electrical, electronics, instrumentation and control engineering Vol.1 issue 6, September 2013 67 Tài liệu tham khảo 11 Nguyễn Ph ng Quang, y ỹ Thuật - H Nội 2004 N B hoa Học V 12 Nguyễn Ph ng Quang, t N B hoa Học ỹ Thuât - H Nội 2004 13 Nguyễn Thị Ph ng H Huỳnh Thái Ho ng, N B Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh 2005 t y t , 14 Oliver Benjak, Dieter Gerling, "Review of Position Estimation Methods for PMSM Drives Without a Position Sensor, Part III: Methods Based on Saliency and Signal Injection", 2010 International Conference on Electrical Machines and Systems, Oct, 10-13, 2010 Incheon, Korea 15 Omer Goksu, Ahmet M Hava, "Experimental investigation of shaft transducerless speed and position control of AC induction and interior permanent magnet motors", Turk J Elec Eng & Comp Sci, Vol.18, No.5 2010 16 Phạm Đ nh Tr c Ho ng Đăng hoa, "Sensorless Speed Estimation of Induction Motor In A Direct Torque Control System" Tạp Chí Phát Triển H CN Tập Số 12-2006 17 Phan Quốc Dũng Tô Hữu Ph Gia Tp HCM 2012 c, y , N B Đại Học Quốc 18 P Brandstetter, P Rech, and P Simonik, Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Using Luenberger Observer, Piers Proceedings, Cambridge, USA, July 5-8,2010 19 P Brandstetter, T Krecek, "Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motor Using Voltage Signal Injection", Elektronika Elektrontechnika, ISSN 1392-1215, Vol 19, No 6, 2013 20 Renesas, "Sensorless Vector Control of REU05B0103-0100/Rev.1.00 March 2009 3-Phase PMSM Motors", 21 S Bolognani, Algorithms and Rotor Designs for the Position Estimation of PM Synchronous Motors at Zero and Nozero Speed, Scoula Di Dottorato Di Ricerca In Ingegneria Industriale Indirizzo In Ingegneria Elettrotecnica ciclo XXIII 22 Zue Zhao, Position/Speed Sensorless Control For Permanent-Magnet Synchronous Machines, Electrical Engineering Theses and Dissertations (2014) University of Nebraskav- Lincoln 68 Tài liệu tham khảo 23 Yudong Li, Yujun Zhang and Tianyu Zhang "Simulation and Experimental Studies of Speed Sensorless Control of Permanent Magnet Synchronous Motors for Mine Electric Locomotive Drive", International Journal of Control and Automation Vol.7, No.1 (2004), pp.55-68 24 Yu-seok Jeong, Robert D.Lorenz, Thoms M Jahns, Seung-Ki Sul "Initial Rotor Position Estimation of an Interior Permanent-Magnet Synchronous Machine Using Carrier-Frequency Injection Methods", IEEE Transactions on Industry Applications, Vol 41, No 1, January 2005 69 PH L C Nội dung file m để chạy ch ng tr nh mô %%% Khai bao cac thong so cua dong co Vdc=240; % Dien ap dinh muc Us=Vdc/sqrt(3) % Dien ap dinh muc Lsd=375e-6; % Dien cam doc truc Lsq=835e-6; % Dien cam ngang truc Rs=0.0295; % Dien tro day quan stator w=272.13; % Toc dinh muc J=0.1; % Momen quan tinh In=216; % Dong dien dinh muc Psi_r=0.07; % Tu thong roto p=3; % So cap cuc B=0.001; % He so ma sat %%% Tinh toan khoi nghich luu Vcm=12; % Bien dien ap bo PWM Fc=8000; % Tan so bam xung Kr=Us/Vcm; % He so xung dien ap bo bam xung Tr=1/(2*Fc); % Sr(s)=Kr/(1+Tr*s) Vom=Us-In*Rs; idm=Psi_r/(4*(Lsq-Lsd))-sqrt((Psi_r/(4*(Lsq-Lsd)))^2+0.5*In^2); iqm=sqrt(In^2-idm^2); wbase=Vom/sqrt(((Lsq*iqm)^2+(Psi_r+Lsd*idm)^2))/6; % Toc co ban %%% Tinh toan he so bo dieu khien Kd=1; % He so khuech dai bo dong id Kq=1; % He so khuech dai bo dong iq Td=0.001; % Hang so thoi gian cam bien dong id Tq=Td; % Hang so thoi gian cam bien iq Tsd=Lsd/Rs; % Hang so dien cam doc truc Tsq=Lsq/Rs; % Hang so dien cam ngang truc Tinv=1/(2*Fc); % Hang so thoi gian bo chinh luu Kinv=1; % He so khuech dai bo chinh luu Tinvs=Tinv+Td; % Hang so thoi gian ham truyen giam bac Kpd=Tsd*Rs/(2*Tinvs*Kinv*Kd); % He so ti le bo dieu chinh dong id Kid=Kpd/Tsd; % He so tich phan bo dieu chinh dong id Kpq=Rs*Tsq/(2*Tinvs*Kinv*Kq); % He so ti le bo dieu chinh dong iq Kiq=Kpq/Tsq; % He so tích phan bo dieu chinh dong iq Kw=1; % He so mach phan hoi toc Tw=0.0175; % Hang so thoi gian bo phan hoi Tsw=Tw+2*Tinvs; % Hang so thoi gian ham truyen giam bac Kpw=J/(3*p*p*Psi_r*Kw*Tsw); % He so ti le bo dieu chinh toc Kiw=Kpw/(4*Tsw); % He so tich phan bo dieu chinh toc Kpmras=0.53; % He so ti le co cau hieu chinh Kimras=0.65; % He so tich phan co cau hieu chinh 70 ... dụng hiệu suất cao nam châm vĩnh cửu đ ợc ghép từ nam châm mỏng chế tạo b ng vật liệu NdFeB nung kết, nhiên kỹ thuật chi phí chế tạo tốn  Nhóm nam châm chìm (IPM) khối nam châm đặt khe chìm bên... kính l n h n v có bề mặt nam châm l n h n 1.2 Vật liệu chế tạo nam châm vĩnh vửu Nam châm vĩnh cửu không đ ợc sử dụng cho động c thời gian dài s phát triển vật liệu nam châm vĩnh cửu v n ch a ho... nam châm vĩnh cửu chìm, máy khơng thể đ ợc coi khe hở khơng khí Trong tr ờng hợp n y nam châm đ ợc lắp bên lõi thép rotor mặt vật lý coi khơng có s thay đổi bề mặt hình học nam châm Mỗi nam châm