Nghiên cứu hệ truyền động điện dùng động cơ một chiều không chổi than

2 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGHIÊN CỨU HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN DÙNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN Ngành : TỰ ĐỘNG HOÁ Mã số:23.04.3898 Học viên: NGUYỄN ĐỨC HƢNG Ngƣời HD Khoa học : TS TRẦN XUÂN MINH THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƢỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT NGÀNH: TỰ ĐỘNG HOÁ NGHIÊN CỨU HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN DÙNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN NGUYỄN ĐỨC HƢNG THÁI NGUYÊN - 2010 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM TRƢỜNG ĐẠI HỌC Độc lập – Tự – Hạnh phúc KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP LUẬN VĂN THẠC SĨ Họ tên học viên: Nguyễn Đức Hƣng Ngày tháng năm sinh: Ngày 04 tháng 07 năm 1978 Nơi sinh: Bệnh viện Gang Thép - Thái Nguyên Nơi công tác: Trƣờng Cao đẳng Cơ Khí Luyện Kim Cơ sở đào tạo: Trƣờng Đại học Kỹ thuật Công nghiệp - Thái Nguyên Chuyên ngành: Tự động hóa Khóa học: K11- TĐH TÊN ĐỀ TÀI: NGHIÊN CỨU HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN DÙNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN Ngƣời hƣớng dẫn khoa học: TS Trần Xuân Minh Trƣờng Đại học Kỹ Thuật Công Nghiệp - Thái Nguyên GIÁO VIÊN HƢỚNG DẪN TS Trần Xuân Minh DUYỆT BAN GIÁM HIỆU Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên HỌC VIÊN Nguyễn Đức Hƣng KHOA SAU ĐẠI HỌC http://www.lrc-tnu.edu.vn LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu cá nhân dƣới hƣớng dẫn Thầy giáo TS.Trần Xuân Minh tham khảo tài liệu đƣợc liệt kê Tôi không chép cơng trình cá nhân khác dƣới hình thức Tác giả luận văn Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn MỤC LỤC Trang bìa phụ ……………………………………………………… … Lời cam đoan …………………………………………………………… .2 Mục lục ……………………………………………………………… Danh mục ký hiệu chữ viết tắt …………………………………… .6 Danh mục bảng ……………………………………………………… .6 Danh mục hình vẽ, đồ thị …………………………………………… .7 Mở Đầu………………………………………………………………… 11 Chƣơng1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN VÀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN…………………………………………………………….16 1.1 Tổng quan động điện chiều không chổi than………………………16 1.1.1 Tổng quan động điện chiều không chổi than………………… 16 1.1.2 Cấu tạo động chiều không chổi than………………………… 18 1.2 Các hệ truyền động điện dùng ĐCMCKCT………………………………… 25 1.2.1 Truyền động khơng đảo chiều (truyền động cực tính)……………… 25 1.2.2 Truyền động có đảo chiều (truyền động hai cực tính)………………………….26 1.3 Một số đặc điểm điện ĐCMCKCT……………………………………27 1.3.1 Thứ tự chuyển mạch……………………………………… … … … 24 1.3.2 Đặc tính đặc tính làm việc ĐCMCKCT……………………… 30 1.3.3 Sức phản điện động……………………………………………………….30 1.4 Kết luận……………………………………………………………………… 31 Chƣơng 2: MƠ HÌNH TỐN HỌC CỦA ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHƠNG CHỔI THAN VÀ LỰA CHỌN THUẬT TỐN ĐIỀU KHIỂN………………… 32 2.1 Mơ hình tốn học động chiều khơng chổi than………………… 35 2.1.1 Mơ hình tốn học………………………………………………………… 35 2.1.2 Mơmen điện từ…………………………………………………………….34 2.1.3 Phƣơng trình động học ĐCMCKCT………………………………….35 2.2 Phƣơng trình đặc tính động chiều không chổi than………… 35 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.3 Sơ đồ cấu trúc ĐCMCKCT……………………………………………….37 2.4 Lựa chọn thuật toán điều khiển cho ĐCMCKCT…………………………… 41 2.4.1 Đặt vấn đề…………………………………………………………………41 2.4.2 Giới thiệu vi điều khiển DSPIC30F4011………………………………39 2.4.2.1 Ngắt DSPIC30F4011…………………………………………… 44 2.4.2.2 Cổng vào DSPIC30F4011…………………………………… 45 2.4.2.3 Các định thời…………………………………………………….46 2.4.2.4 Module chuyển đổi tƣơng tự - số ADC 10bit……………………… 48 2.4.2.5 Module PWM điều khiển động cơ……………………………………51 2.4.3 Thiết kế mạch điều khiển ĐCMCKCT dùng DSPIC30F4011……………52 2.4.3.1 Module xử lý trung tâm………………………………………………52 2.4.3.2 Hệ thống phản hồi dòng điện……………………………………… 50 2.4.3.3 Mạch phản hồi tốc độ…………………………………………………56 2.4.3.4 Một số cấu trúc khác………………………………………………….57 2.4.4 Thiết kế mạch đệm cho nghịch lƣu……………………………………57 2.4.4.1 IC HCPL 316J……………………………………………………… 57 2.4.4.2 Mạch đệm cho van IGBT……………………………………… 58 2.4.4.3 Nguồn cấp cho module mạch đệm…………………………58 2.4.4.4 Mạch đệm van IGBT……………………………………… 59 2.4.5 Viết chƣơng trình điều khiển cho động cơ………………………… 64 2.5 Thiết kế mạch lực cho ĐCMCKCT…………….………………………….64 2.5.1 Giới thiệu biến đổi cho ĐCMCKCT….…………………….64 2.5.2 Biến áp tự ngẫu……………………………………………………………70 2.5.3 Mạch chỉnh lƣu……………………………………………………………71 2.5.4 Mạch nghịch lƣu………………………………………………………… 73 2.5.4.1 Cấu tạo nguyên lý hoạt động IGBT……………………………73 2.5.4.2 Đặc tính đóng cắt van IGBT…………………………………… 69 2.5.4.3 Lựa chọn mạch nghịch lƣu……………………………………………76 2.5.5 Tính tốn tham số mạch lực……………………………………………….78 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 2.5.5.1 Tính chọn mạch chỉnh lƣu…………………………………………….78 2.5.5.2 Tính chọn mạch nghịch lƣu………………………………………… 79 2.6 Kết luận……………………………………………………………………… 80 Chƣơng 3: XÂY DỰNG CẤU TRÚC HỆ TRUYỀN ĐỘNGVÀ MÔ PHỎNG… 76 3.1 Tổng hợp điều chỉnh tốc độ dòng điện cho ĐCMCKCT………… 81 3.1.1 Mơ hình pha động chiều không chổi than 81 3.1.2 Tổng hợp điều chỉnh ĐCMCKCT 83 3.1.3 Mơ hình hệ thống điều khiển pha ĐCMCKCT 84 3.1.4 Hàm truyền đạt khối chức mơ hình hệ điều khiển 85 3.1.4.1 Khối biến đổi………………………………………………………79 3.1.4.2 Khâu đo dòng điện - phản hồi dòng………………………………… 81 3.1.4.3 Khâu đo tốc độ - phản hồi tốc độ…………………………………… 81 3.1.5 Tổng hợp mạch vòng dòng điện………………………………………… 81 3.1.6 Tổng hợp mạch vòng tốc độ 89 3.1.7 Mơ mơ hình pha ĐCMCKCT 93 3.2 Xây dựng mô mơ hình pha ĐCMCKCT 97 3.2.1 Xây dựng tổng quan mơ hình hệ điều khiển ĐCMCKCT 98 3.2.2 Mô hình ĐCMCKCT 99 3.2.3 Mơ hình chuyển mạch điện tử - nghịch lƣu nguồn áp 105 3.2.4 Khối Bộ điều khiển 106 3.2.5 Một số khối chức khác 109 3.2.6 Một số chƣơng trình phục vụ cho mơ hình hệ điều khiển 110 3.2.7 Mơ mơ hình hồn chỉnh hệ thống điều khiển ĐCMCKCT 110 3.2.8 Kết mô hệ thống điều khiển ĐCMCKCT 111 3.2.9 Nhận xét kết mô 115 3.3 Kết luận………………………………………………… ………………….106 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 115 Kết luận 115 Kiến nghị……………………………………………………………………… 115 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn TÀI LIỆU THAM KHẢO 116 PHỤ LỤC 117 DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT ĐCMC Động chiều ĐCMCKCT Động chiều không chổi than ĐC Động DC Direct Current DSP Digital Signal Processor PWM Pulse Width Modulation BEMF Back EMF – Sức phản điện động ADC Analog to Digital Converter DAC Digital to Analog Converter GND Ground BLDC Brushless Direct Current MOSFET Metal Oxide Semi-conductor Field Effect Transistor IC Integrated Circuit DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1 So sánh ĐCMC không chổi than với ĐCMC thông thường Bảng 1.2 Thứ tự chuyển mạch động quay theo chiều kim đồng hồ Bảng 1.3 Thứ tự chuyển mạch động quay ngược chiều kim đồng hồ Bảng 2.1 Phân công địa vào cho chân vi điều khiển DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ VÀ ĐỒ THỊ Hình 1.1 Các thành phần ĐCMCKCT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 10 Hình 1.2 Sơ đồ khối ĐCMCKCT Hình 1.3 Mặt cắt ngang ĐCMC không chổi than(a) động chiều khơng chổi than hai pha (b) Hình 1.4 Stator ĐCMCKCT Hình 1.5 Các dạng sức điện động ĐCMCKCT Hình 1.6 Rotor ĐCMCKCT Hình 1.7 Các dạng Rotor động chiều khơng chổi than Hình 1.8 Hiệu ứng Hall Hình 1.9 Động chiều khơng chổi than – cấu trúc nằm ngang Hình 1.10 Bộ phận đổi chiều điện tử sử dụng transistor công suất Hình 1.11 Minh hoạ nguyên lý làm việc ĐCMCKCT truyền động cực Hình 1.12 Thứ tự chuyển mạch chiều quay từ trường stator Hình 1.13 Minh hoạ nguyên lý làm việc ĐCMCKCT truyền động hai cực Hình 1.14 Từ trường stator chiều mơ men quay Hình 1.15 Chuyển động chiều kim đồng hồ rơ to từ trường stator Hình 1.16 Chuyển động ngược chiều kim đồng hồ rotor từ trường stator Hình 2.1 Mơ hình mạch điện ĐCMCKCT Hình 2.2 Mơ hình thu gọn ĐCMCKCT Hình 2.3 Sơ đồ pha tương đương ĐCMCKCT Hình 2.4 Sơ đồ khối ĐCMCKCT Hình 2.5 Sơ đồ chân linh kiện vi điều khiển DSPIC30F4011 Hình 2.6 Cấu trúc chân cổng vào Hình 2.7 Cấu trúc định thời (Timer1 - Định thời loại A) Hình 2.8 Cấu trúc module ADC 10bit DSPIC30F4011 Hình 2.9 Cấu trúc module PWM Hình 2.10 Cấu trúc module xử lý trung tâm Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 11 Bảng 2.11 Cấu trúc mạch phản hồi dòng điện Hình 2.12 Cấu trúc HCPL 7510 Hình 2.13 Cấu trúc mạch phản hồi tốc độ Hình 2.14 Mạch ghép nối LED nút ấn Hình 2.15 Mạch xuất tín hiệu PWM nhận tín hiệu từ cảm biến Hall Hình 2.16 Mạch ghép nối cổng COM Hình 2.17 Nguồn cấp cho mạch điều khiển Hình 2.18 Mạch điều khiển động Hình 2.19 Cấu trúc ICHCPL 316J Hình 2.20 Đặc tính điện áp vào tín hiệu bảo vệ ICHCPL 316J Hình 2.21 Module mạch đệm cho van IGBT Hình 2.22 Nguồn cấp cho modul mạch điệm cho van IGBT Hình 2.23 Mach đệm cho van IGBT Hình 2.24 Lưu đồ chương trình mạch vịng hở điều khiển ĐCMCKCT Hình 2.25 Lưu đồ chương trình mạch vịng kín điều khiển ĐCMCKCT Hình 2.26 Sơ đồ biến đổi cho ĐCMCKCT Hình 2.27 Cấu tạo biến áp tự ngẫu Hình 2.28 Sơ đồ chỉnh lưu cầu pha có điều khiển Hình 2.29 Sơ đồ chỉnh lưu cầu diot Hình 2.30 Sơ đồ điện áp chỉnh lưu cầu diot Hình 2.31 Cấu trúc bán dẫn cấu trúc tương đương van IGBT Hình 2.32 Sơ đồ thử nghiệm khố IGBT Hình 2.33 Đồ thị thể dẫn dòng van IGBT Hình 2.34 Đồ thị thể q trình khố van IGBT Hình 2.35 Sơ đồ nghịch lưu áp ba pha Hình 2.36 Sơ đồ mạch lực ĐCMCKCT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 108 (0.2*pi) Tín hiệu khỏi hàm rem() đƣợc đƣa qua khâu chuyển đổi đơn vi từ rad sang độ để làm tín hiệu đặt cho khối Lookup Table để tạo dạng dòng điện chuẩn pha với biên độ Ba dòng điện đƣợc nhân với giá trị dòng điện đặt Im để tạo nên hệ thống dịng điện có biên độ giá trị dòng điện đặt lệch 120 pha Ia*, Ib*, Ic* Nhƣ vậy, điểm khác biệt lớn hai khơi tạo dạng dịng chuẩn tạo dạng sức điện động chuẩn khối Lookup Table Bảng LookupTable khối tạo dạng dòng điện chuẩn đƣợc lập vào bảng LookupTable khối tạo dạng sức phản điện động 3.2.4.3 Khối Ri Sai lệch tín hiệu dịng điện chuẩn tín hiệu dòng điện thực đƣợc đƣa đến khối Ri, thực chất điều chỉnh dòng điện Do có tín hiệu sai lệch dịng điện với độ lớn thực tế khác nên cần phải có PID mắc song song Đầu khối tín hiệu đặt dịng điện đƣa đến khối tạo xung điều khiển Pulse Generator 3.2.4.3 Khối Pulse Generator Chức khối tạo tín hiệu PWM để cung cấp cho chuyển mạch điện tử Dòng điện đặt cho động đƣợc so sánh với dãy xung cƣa Repeating Sequence tạo Kết sau phép so sánh đƣợc đƣa đến chuyển mạch trạng thái để tạo dãy chùm xung ký hiệu V1, V3, V5 Các tín hiệu PWM V4, V6, V2 đƣợc tạo cách đảo tín hiệu PWM để đảm bảo khơng có van nhánh dẫn Việc làm nhằm mục đích tránh trƣờng hợp ngắn mạch nguồn làm hỏng mạch lực van nhánh đƣợc cấp xung điều khiển Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Ngun http://www.lrc-tnu.edu.vn 109 Mơ hình khối tạo xung PWM đƣợc trình bày hình 3.27 Hình 3.27: Mơ hình khối Pulse Generator Trong khối tạo xung PWM xung cƣa đƣợc đặt tần số 10 KHz sƣờn xung từ  10 3.2.5 Một số khối chức khác 3.2.5.1 Khối phản hồi tốc độ Phản hồi tốc độ sử dụng máy phát tốc encoder In Kw Tw s+1 Out Transfer Fcn Đầu vào khối tốc độ thực động cơ, đầu mức điện áp tƣơng ứng để so sánh với tốc độ thực đƣa vào điều chỉnh tốc độ Các tham số K T đƣợc tính tốn biểu thức (3-18) 3.2.5.2 Khối phản hồi dịng điện Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 110 Cũng nhƣ điều chỉnh dòng điện, sử dụng phần từ đo dòng pha nên khối phản hồi dịng có hàm truyền đấu song song Các tham số Ki Ti đƣợc tính tốn biểu thức (3-15) 3.2.6 Một số chƣơng trình phục vụ cho mơ hình hệ điều khiển Để hồn thiện mơ hình mơ hệ thống điều khiển động chiều không chổi than, số *.m file đƣợc thiết lập Các *.m file đƣợc dùng để thiết lập trạng thái ban đầu cho hệ thống, kể từ tiến hành mơ mà khơng phải quan tâm đến *.m file Vì vậy, chúng cần phải đƣợc chạy từ bắt đầu mô lần Các file gồm: - EMF1000.m: file chứa thông tin bảng sức phản điện động khâu Lookup Table mơ hình tạo dạng sức phản điện động Nó chứa liệu ma trận cột Trong đó, cột thứ vị trí rotor đƣợc đo 1.170, cột thứ hai độ lớn sức phản điện động tƣơng ứng - Current30kw.m: chứa thơng tin dạng dịng điện chuẩn cung cấp cho khối Lookup Table mô hình tạo dạng dịng điện - Parameter.m: chứa tham số mơ 3.2.7 Mơ mơ hình hồn chỉnh hệ thống điều khiển ĐCMCKCT Mơ hình hồn chỉnh hệ thống đƣợc trình bày hình 3.28 Sau xây dựng xong mơ hình hồn chỉnh hệ thống thực cài đặt tham số cho khối để tiến hành mô Điều kiện mô phỏng: Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 111 Tín hiệu đặt tốc độ = 5.5528 tƣơng ứng với giá trị tốc độ định mức 1150 vịng/phút Thời gian mơ 5(s) Continuous powergui w* V1 In1 V2 In2 V3 In3 V4 In4 V5 In5 V6 In6 Ua w Ua w Step Ub Uw M Ub M Uia,Uib,Uic Uc Ia,Ib,Ic Uc Ia ,Ib ,Ic Bo dieu khien iventer BLDC Do dong Uia,Uib,Uic Ia,Ib,Ic Do toc Out1 In1 Hìn h 3.28: Mơ hình hoàn chỉnh hệ thống điều khiển ĐCMCKCT 3.2.8 Kết mơ hệ thống điều khiển ĐCMCKCT Phần trình bày số kết mô hệ điều khiển ĐCMCKCT chế độ định mức Tốc độ đặt: đm = 120 rad/s Mômen định mức: Mđm = 250 N.m Dòng điện định mức: Iđm = 78A Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 112 140 120 100 w(rad/s) 80 60 40 20 -20 0.5 1.5 t(s) 2.5 2.5 Hình 3.29: Đặc tính tốc độ ĐCMCKCT 300 250 M(N.m) 200 150 100 50 0 0.5 Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên 1.5 t(s) http://www.lrc-tnu.edu.vn 113 Hình 3.30: Đặc tính momen điện từ trung bình ĐCMCKCT 80 60 40 20 -20 -40 -60 -80 2.05 2.1 2.15 2.2 2.25 2.3 Hình 3.31: Đặc tính dịng điện pha ĐCMCKCT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 114 80 60 40 w(rad/s) 20 -20 -40 -60 -80 2.2 2.22 2.24 2.26 2.28 2.3 t(s) 2.32 2.34 2.36 2.38 2.4 1.18 1.2 Hình 3.32: Đặc tính dịng điện ba pha ĐCMCKCT 400 300 Suc phan dien dong-EMF(V) 200 100 -100 -200 -300 -400 1.02 1.04 1.06 1.08 1.1 t(s) 1.12 1.14 1.16 Hình 3.33: Đặc tính sức phản điện động ba pha ĐCMCKCT Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 115 3.2.9 Nhận xét kết mô Từ kết mơ trên, thấy số đặc điểm sau: - Hình dáng dịng điện, sức điện động giống nhƣ lý thuyết trình bày Biên độ thơng số điều khiển gồm tốc độ, dịng điện, mơmen động với tín hiệu đặt - Tuy nhiên, độ nhấp nhơ mơmen cịn lớn, tốc độ chƣa ổn định mà dao động quanh giá trị cân bằng, nhƣợc điểm ĐCMCKCT nhiều nhà khoa học tìm cách giải quyt 3.3 Kt lun Ch-ơng đà trình bày b-ớc tổng hợp điều chỉnh dòng điện điều chỉnh tốc độ Sau xây dựng mô hình mô hoàn chỉnh cho động chiều không chổi than Các kết mô xác với lý thuyết đà ph©n tÝch KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Luận văn giải đƣợc vấn đề sau: - Nghiên cứu tổng quan động chiều không chổi than - Đƣa mơ hình tốn học động chiều không chổi than - Nghiên cứu cấu trúc vi điều khiển DSPIC 30F4011 - Xây dựng đƣợc mơ hình mơ hệ truyền động động chiều không chổi than đáp ứng đƣợc yêu cầu đề Kiến nghị Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 116 Nghiên cứu áp dụng thuật điều khiển đại nhƣ: điều khiển thích nghi, điều khiển tối ƣu, điều khiển mờ,… vào điều khiển động chiều không chổi than nhằm khử dao động momen, nâng cao chất lƣợng hệ điều khiển TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bùi Quốc Khánh – Phạm Quốc Hải – Dƣơng Văn Nghi (1999), Điều chỉnh tự động truyền động điện, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Nguyễn Phùng Quang (1996), Điều khiển động không đồng xoay chiều ba pha, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 117 Nguyễn Phùng Quang (2004), Matlab & Simulink dành cho kỹ sư điều khiển tự động, nhà xuất Khoa học kỹ thuật, Hà Nội Tiếng Anh 48531EMS – Chapter 12 Brushless DC motors Bhim Singh – B P Singh – (Ms) K Jain (2002), Implementation of DSP based Digital Speed for Permanent Magnet Brushless dc Motor, Department of Electrical Engineering, IIT, New Delhi Bimal K Bose (1996), Power Electronics and Variable Frequency Drives, University of Tennessee, Knoxville, Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., NewYork Devendra Rai, Brushless dc Motor – Simulink simulator, Department of Electronics and Communication Engineering, National Institute of Technology Karnataka, India DSP-based Electric Drives Laboratory, Getting Started with dSPACE, University of Minnesota Jianwen Shao (2003), Direct Back EMF Detection Method for Sensorless Brushless DC (BLDC) Motor Drives, Virginia Tech University Texas Instruments (1997), DSP Solutions for BLDC Motors, Literature Number: BPRA055 PHỤ LỤC Chƣơng trình viết cho mạch vịng động // //File: openloop2.c #define _DSPIC30F4011_ #include "C:\Program Files\Microchip\MPLAB C30\support\h\p30F4011.h" //Macros for Configuration Fuse Registers Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 118 _FOSC(CSW_FSCM_OFF & FRC_PLL4); _FWDT(WDT_OFF); _FBORPOR(PBOR_OFF & MCLR_EN); t _FGS(CODE_PROT_OFF); // //Cac hang so cua chuong trinh #define PWM_PORT PORTE #define PWM_TRIS TRISE #define #define PWM_LAT Fcy 6000000 LATE #define FPWM 10000 #define S2 !PORTEbits.RE8 #define MILLISEC Fcy/10000 //Bang trang thai van nhom Low unsigned int StateLoTable[] = {0x0000, 0x0210, 0x2004, 0x0204, 0x0801, 0x0810, 0x2001, 0x0000}; // //Cac bien toan cuc unsigned int HallValue; unsigned int ADCValue; unsigned int RunFlag; // //Cac chuong trinh void Init_TM1(void); void Init_Port(void); void Init_MCPWM(void); void Init_ADC10(void); void Led_turn(void); void Update_DutyCycle(void); void DelayNmSec(unsigned int N); void _ISR _T1Interrupt(void); void _ISR _ADCInterrupt(void); void _ISR _CNInterrupt(void); Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 119 // int main(void) { Init_Port(); Init_MCPWM(); Init_ADC10(); Init_TM1(); while (!S2); while (1) { OVDCON=StateLoTable[1]; DelayNmSec(50); OVDCON=StateLoTable[3]; DelayNmSec(50); OVDCON=StateLoTable[2]; DelayNmSec(50); OVDCON=StateLoTable[6]; DelayNmSec(50); OVDCON=StateLoTable[4]; DelayNmSec(50); OVDCON=StateLoTable[5]; DelayNmSec(50); // //Chuong trinh khoi tao TM1 void Init_TM1(void) { TMR1 = 0x0000; PR1 = 0x1388; _T1IF = 0; _T1IE = 1; T1CON = 0x8030; } // Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 120 //Chuong trinh khoi tao PORT void Init_Port(void) { TRISE = 0xFF00; TRISF = 0xFFCC; TRISB = 0xFFFF; CNEN1 = 0x00E0; CNPU1 = 0x00E0; LATFbits.LATF0 = 0; LATFbits.LATF1 = 0; LATFbits.LATF4 = 0; LATFbits.LATF5 = 0; IFS0bits.CNIF = 0; IEC0bits.CNIE = 1; } // //Chuong trinh khoi tao Module PWM void Init_MCPWM(void) { PTPER = Fcy/FPWM - 1; SEVTCMP = PTPER/2; PWMCON1 = 0x0777; OVDCON = 0xFF00; PDC1 = 1.5*PTPER; PDC2 = 1.5*PTPER; PDC3 =1.5*PTPER; PWMCON2 = 0x0F00; PTCON = 0x8000; } // //Chuong trinh khoi tao Module ADC void Init_ADC10(void) { Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 121 ADPCFG = 0xFFFE; ADCON1 = 0x006E; ADCON2 = 0; ADCHS = 0; ADCSSL = 0; ADCON3 = 0x0103; _ADIF = 0; _ADIE = 1; _ADON = 1; _ASAM = 1; } // //Chuong trinh update Duty Cycle void Update_DutyCycle(void) { PDC1 = 1.5*PTPER; PDC2 = 1.5*PTPER; PDC3 = 1.5*PTPER; } // -//Chuong trinh dao trang thai Led void Led_turn(void) { TRISF = 0xFFCC; LATFbits.LATF0 = !LATFbits.LATF0; LATFbits.LATF1 = !LATFbits.LATF1; LATFbits.LATF4 = !LATFbits.LATF4; LATFbits.LATF5 = !LATFbits.LATF5; } // //Chuong trinh tao tre void DelayNmSec(unsigned int N) Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn 122 { unsigned int j; while(N ) for(j = 0; j < MILLISEC; j++); } // //TRinh phuc vu ngat cho TM1 void _ISR _T1Interrupt(void) { _T1IF=0; TMR1=0; Led_turn(); Update_DutyCycle(); } // //Trinh phuc vu ngat cho ADC void _ISR _ADCInterrupt(void) { ADCValue = ADCBUF0 >> 1; _ADIF = 0; } // //Trinh phuc vu ngat de xac dinh van duoc nhan tin hieu dieu khien void _ISR _CNInterrupt(void) { IFS0bits.CNIF = 0; HallValue = PORTB & 0x0038; HallValue = HallValue >> 3; OVDCON = StateLoTable[HallValue]; LATFbits.LATF1 = !LATFbits.LATF1; } Số hóa Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn ... ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN VÀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN 1.1 Tổng quan động điện chiều không chổi than 1.1.1 Tổng quan động điện chiều không chổi. .. ? ?Nghiên cứu hệ truyền động điện dùng động điện chiều không chổi than? ?? Kết cấu luận văn gồm: Chƣơng 1- Tổng quan động điện chiều không chổi than hệ truyền động điện dùng động điện chiều khơng chổi. .. TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN VÀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN DÙNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN? ??………………………………………………………….16 1.1 Tổng quan động điện chiều không chổi than? ??……………………16