ĐỒ ÁN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN (BLDC) VÀ ỨNG DỤNG

ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TPHCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP  ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN Đề tài: ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ DC KHƠNG CHỔI THAN VÀ ỨNG DỤNG Thành viên: Nguyễn Đình Văn MSSV:18142414 Nguyễn Thị Cẩm Tú MSSV: 18142414 GVHD: TS Nguyễn Phan Thanh Học kỳ: Năm học: 2020 – 2021 TP.Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD:TS NGUYỄN PHAN THANH ĐH SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ Độc lập - Tự - Hạnh phúc BỘ MÔN ĐIỆN CÔNG NGHIỆP Tp Hồ Chí Minh, ngày 17 tháng 05 năm 2021 NHIỆM VỤ ĐỒ ÁN MÔN HỌC Năm học : 2020 –2021 Người thực hiện: • Nguyễn Đình Văn MSSV: 18142415 Lớp: 181422B • Nguyễn Thị Cẩm Tú MSSV: 18142414 Lớp: 181422B Giáo viên hướng dẫn: TS Nguyễn Phan Thanh Đầu đề: ĐỘNG CƠ DC KHÔNG CHỔI THAN VÀ ỨNG DỤNG Nhiệm vụ: a/ Phần thuyết minh tính tốn: - Chương 1: Tổng quan động BLDC - Chương 2: Mô hình tốn học động BLDC - Chương 3: Các phương pháp điều khiển động BLDC - Chương 4: Ứng dụng động mơ hình thực tế b/ Phần hình vẽ: - Sơ đồ nguyên lý hoạt động động - Sơ đồ mơ hình mơ - Biểu đồ kết mô Ngày giao đề: 1/ 03/ 2021 Ngày hoàn thành: 14/ 05/ 2021 Giáo viên hướng dẫn Chủ nhiệm Bộ Môn ĐỒ ÁN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN GVHD:TS NGUYỄN PHAN THANH NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU Tài nguyên nước cần thiết để đáp ứng nhu cầu người, bảo vệ sức khỏe, đảm bảo sản xuất lương thực, lượng phục hồi hệ sinh thái, phát triển kinh tế, xã hội phát triển bền vững Có nhu cầu lớn cấp bách để cung cấp công nghệ tốt cho môi trường để cung cấp nước uống Hệ thống bơm nước từ xa thành phần quan trọng việc đáp ứng nhu cầu Đây giai đoạn nhà máy lọc khử muối để tạo nước uống Trong báo trình bày hệ thống bơm nước quang điện đơn giản hiệu Ở bơm lựa chọn động BLDC để nghiên cứu cách thức hoạt động, điều khiển ứng dụng Động BLDC loại động chiều không chổi than điều khiển nhờ sử dụng cảm biến Hall để xác định vị trí roto để đưa tín hiệu cho điều khiển sử lí điều khiển tốc độ động cơ, dựa vào hoạt tính cảm biến Hall mà tốc độ động điều khiển cách đồng linh hoạt Động BLDC có nhiều ưu điểm so với động DC Nguyên lí hoạt động phương pháp điều khiển đơn giản bảo trì bảo dưỡng Bản đồ án thiết kế hệ thống bơm nước sử dụng nguồn lượng mặt trời, với đặc thù loại mơ hình có nhiều thiết bị, hệ thống ổn định tối ưu kinh tế so với hệ thống sử dụng lượng hóa thạch Vì phần đồ án làm chi tiết chia thành phần nhỏ sau: Chương 1: Tổng quan động BLDC Chương 2: Mơ hình tốn học động BLDC Chương 3: Các phương pháp điều khiển động BLDC Chương 4: Ứng dụng động BLDC hệ thống bơm nước lượng mặt trời Đồ án môn học kết vận dụng kiến thức học vào thực tế để tính tốn thiết kế điều khiển động BLDC ứng dụng vào hệ thống bơm Việc thiết kế không đơn giản địi hỏi người thiết kế phải có kiến thức tổng hợp nhiều chuyên ngành khác lượng tái tạo , truyền động điện , điện tử cơng suất , Ngồi cịn phải có hiểu biết định lĩnh vực liên quan xã hội , môi trường , đối tượng sử dụng điện mục đích kinh tế họ Cũng thế, mà qua đồ án hiểu rõ học lý thuyết mà chưa có dịp để ứng dụng vào thực tiễn hình dung ý nghĩa mơn Truyền động điện ngành Điện công nghiệp “Điều khiển động DC không chổi than ứng dụng” nhiệm vụ đồ án môn học Truyền động điện sở để thiết kế hệ thống điện lớn sau Sinh viên thực hiện: Nguyễn Đình Văn Nguyễn Thị Cẩm Tú GIỚI THIỆU LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI Hình 0.1: Mạch điện tương đương động chiều Động DC loại động sử dụng dòng điện chiều Nó hình thức động sử dụng rộng rãi, chúng cung cấp lượng từ hệ thống phân phối điện chiếu sáng trực tiếp có Tốc độ động DC kiểm sốt phạm vi rộng, sử dụng điện áp cung cấp thay đổi cách thay đổi cường độ dòng điện cuộn dây Động DC nhỏ sử dụng công cụ, đồ chơi thiết bị Động DC lớn sử dụng động đẩy xe điện, thang máy vận thăng, ổ đĩa cho nhà máy cán thép Động điện chiều kích từ độc lập ứng dụng phổ biến, sử dụng điều khiển đơn giản, mô men khởi động lớn Ngồi ra, thiết bị điều khiển điện tử cơng suất dùng cho động chiều ngày phát triển với nhiều tính điều khiển đại giá thành ngày rẻ Khái niệm “độc lập” hiểu từ thơng khơng thay đổi theo dịng phần ứng Mạch điện tương đương phần ứng động chiều kích từ độc lập thể hình Trong đó, Vt điện áp nguồn cấp cho đầu cực phần ứng động cơ, Ea sức phản điện động phần ứng Ra La điện trở cà điện cảm phần ứng động Ia dòng điện chạy dây quấn phần ứng Có hai loại động DC là: động DC có chổi than khơng có chổi than Động không chổi than Động chổi than - Hiệu suất cao 85-90%, vận hành nhẹ nhàng, êm dù vận tốc thấp hay cao - Do kích từ nam châm vĩnh cửu nên giảm tổn hao đồng sắt, đồng - Hiệu suất ổn định 75-80% thời giảm hao tốn lượng - Cấu tạo đơn giản khơng cần điều - Có thể tăng tốc giảm tốc thời khiển riêng biệt cho động động gian ngắn không chổi than - Tiết kiệm chi phí bảo trì, thay Ưu - Bật tắt đơn giản với công tắc chổi than vành trượt điểm - Chi phí ban đầu rẻ - Độ bền động (motor) cao - Độ bền động thấp - Năng lượng thất thoát nhiều ma sát giữ chổi than roto khiến mài mòn cuộn dây Nhược - Phải thay bàn chải (chổi than) - Giá thành cao hơn, khó phổ biến điểm mịn sau thời gian sử dụng nhiều sản phẩm  Xuất phát từ ưu điểm động không chổi than so với động có chổi than Do nhóm chúng em định lựa chọn đề tài “Điều khiển động BLDC ứng dụng” CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN (BLDC) GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ BLDC Động chiều (ĐCMC) thơng thường có hiệu suất cao đặc tính chúng thích hợp với truyền động servo Tuy nhiên, hạn chế cấu tạo chúng cần có cổ góp chổi than, thứ dễ bị mòn yêu cầu bảo trì, bảo dưỡng thường xuyên Để khắc phục nhược điểm người ta chế tạo loại động không cần bảo dưỡng cách thay t hế cổ góp chổi than cách chuyển mạch sử dụng thiết bị bán dẫn (chẳng hạn biến tần sử dụng transitor cơng suất chuyển mạch theo vị trí rotor) Những động biết đến động đồng kích thích nam châm vĩnh cửu hay cịn gọi động chiều khơng chổi than BLDC (Brushless DC Motor) Do khơng có cổ góp chổi than nên động khắc phục hầu hết nhược điểm động chiều có vành góp thơng thường So sánh BLDC với động chiều thơng thường: Hình 1.1: Các thành phần động BLDC Mặc dù người ta nói đặc tính tĩnh động BLDC ĐCMC thơng thường hồn tồn giống nhau, thực tế chúng có khác biệt đáng kể vài khía cạnh Khi so sánh hai loại động mặt công nghệ tại, ta thường đề cập tới khác giống chúng Bảng 1.1 so sánh ưu nhược điểm hai loại động Khi nói chức động điện, không quên ý nghĩa dây quấn đổi chiều Đổi chiều trình biến đổi dịng điện chiều đầu vào thành dịng xoay chiều phân bố cách xác dòng điện tới dây quấn phần ứng động Ở động chiều thông thường, đổi chiều thực cổ góp chổi than Ngược lại, động chiều không chổi than, đổi chiều thực cách sử dụng thiết bị bán dẫn transitor, MOSFET, GTO, IGBT ... điện trở cà điện cảm phần ứng động Ia dòng điện chạy dây quấn phần ứng Có hai loại động DC là: động DC có chổi than khơng có chổi than Động không chổi than Động chổi than - Hiệu suất cao 85-90%,... em định lựa chọn đề tài “Điều khiển động BLDC ứng dụng? ?? CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ ĐIỆN MỘT CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN (BLDC) GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ BLDC Động chiều (ĐCMC) thơng thường có hiệu suất... điện tới dây quấn phần ứng động Ở động chiều thông thường, đổi chiều thực cổ góp chổi than Ngược lại, động chiều không chổi than, đổi chiều thực cách sử dụng thiết bị bán dẫn transitor, MOSFET,