Thiết kế điều khiển cho nghịch lưu nguồn áp 3 pha cấp nguồn cho động cơ không đồng bộ sử dụng phương pháp điều chế sinPWM

Thiết kế điều khiển cho nghịch lưu nguồn áp 3 pha cấp nguồn cho động cơ không đồng bộ sử dụng phương pháp điều chế sinPWM. Công suất động cơ: P=2238wĐiện cảm tản sator: Điện cảm từ hóa:Điện trở rotor quy đổi:Điện cảm tản rotor quy đổi:Momen quán tính:Số đôi cực:Momen cản:Điện trở stator:

Điều khiển điện tử công suất Đề tài: Thiết kế điều khiển cho nghịch lưu nguồn áp pha cấp nguồn cho động không đồng sử dụng phương pháp điều chế sinPWM Nội dung I Phương pháp điều chế sinPWM II.Mơ hình động IM III.Phương pháp điều khiển FOC IV.Thiết kế điều chỉnh V.Mô đánh giá I.Phương pháp sinPWM Hệ số điều chế cho nhánh van: Biên độ điện áp tối đa mà mạch NL3P điều chế 0.5 Udc Hệ số điều chế [-1:1] II.Mơ hình động IM Mơ hình trạng thái liên tục ĐCKĐB hệ tọa độ dq uuu r uur uu r d f uuu r � f f s us  Rs is   j sf � dt � uuu r � uur r uu r d f uuu r � f f f r u   R i   j  r r r �r dt � uuu r uu r uu r �  sf  Ls isf  Lm irf � uuu r uu r uu r f f f �   L i  L i m s r r �r Với (1) (2) (3) (4) uuu r uu r f r  L if �uu m s irf  r � Lr � uuu r uu r (5) � f r uu r  r  Lm isf �uuu f f  s  Ls is  Lm � Lr � Mục tiêu khử dịng rotor từ thơng stator Ls  Lm  L s Lr  Lm  L r II.Mơ hình động IM Mơ hình trạng thái liên tục ĐCKĐB hệ tọa độ dq Thay hệ (5) vào phương trình điện áp (1) (2) Từ ta có hệ phương trình : 1 1 ' 1 �disd '   (  ) i   i      usd Với sd s sq rd rq �dt  Ts  Tr  Tr   Ls � �disq 1 1 ' 1 '   (  ) i   i      usq � sq s sd rq rd  Ts  Tr  Tr   Ls �dt � ' (6) �d rd  i   '  (   ) ' sd rd s rq � dt Tr Tr � ' ' �d rq  i   rq  (s   ) rd' (2.8) sq � dt Tr Tr � (7) Chọn trục d trùng với trục từ thông rotor, tựa theo hướng từ thơng rotor ta có: II.Mơ hình động IM Mơ hình trạng thái liên tục ĐCKĐB hệ tọa độ dq �disd �1   � 1 '    i   i    usd � � �sd s sq rd  Ts  Tr �  Tr  Ls � �dt Với �di � � 1 � sq   �    � isq  s isd   rd'  usq �dt  Ts  Tr �   Ls � � (8) �d rd' 1 ' � dt  T isd  T  rd r r � �  isq  (s   ) rd' � � Tr Phương trình mơmen quay mM-mL=, mL=0 (9) � �    L2m / ( Lr Ls ) � � T  L / R ; T  L / R s s r r r � �s � �  rd'   rd / Lm � � L2m ' d z p  rd isq  z p (1   ) rd' isq  J Lr dt (10) III.Phương pháp điều khiển FOC Cấu trúc điều khiển hệ truyền động IM III.Phương pháp điều khiển FOC Chuyển hệ tọa độ Hệ abc sang dq: � 2� � � 2 � � 2 � i  i cos   i cos    i cos     �sd sb � � sc � � �sa � 3 � � � � � � � (11) � 2� � � 2 � � 2 � � isq  � isa sin     isb sin �   i sin   � sc � � � � 3� 3 � � � � � � Hệ dq sang abc: (12) III.Phương pháp điều khiển FOC Mơ hình từ thơng Đầu vào dịng điện tốc độ động sau nghịch lưu Đầu từ thông rotor, góc tựa từ thơng Ta xây dựng mơ hình từ thơng : (13) Với � �    L2m / ( Lr Ls ) � � Ts  Ls / Rs ; Tr  Lr / Rr � � �' � '    / L ;    / L rd m rq rq m� � rd IV.Thiết kế điều chỉnh Thơng số động mơ • Cơng suất động cơ: P=2238w •Điện cảm tản sator: L s  0.002H •Điện cảm từ hóa: Lm  0.06931H •Điện trở rotor quy đổi: Rr'  0,816  •Điện cảm tản rotor quy đổi: L' r  0.002H J  0, 089Kg.m/s •Momen qn tính: •Số đơi cực: zp  •Momen cản: •Điện trở stator: M c  �50Nm Rs  0, 435  10 IV.Thiết kế điều chỉnh Bộ điều chỉnh dòng điện Hàm truyền Chọn Ti=T1 suy : Gk Với � � 1 �K  ;T  � �1   � �1    L  � � �  s� �  T  T  Ts  Tr r � � s � � � � � �� �� � �� Ta tính điều chỉnh Pi=200(1+) 11 IV.Thiết kế điều chỉnh Bộ điều chỉnh từ thông Hàm truyền Chọn Ti=Tr suy Gk Ta tính điều chỉnh từ thông � � PI  175 �1  � 0,09 s � � 12 IV.Thiết kế điều chỉnh Bộ điều chỉnh tốc độ Hàm truyền Gk Thiết kế Bộ PI cho hàm truyền kín khâu dao động bậc Vớ Gk � L2m ' � (Zp=2), �K  z p L  rd � � r � 13 IV.Thiết kế điều chỉnh Bộ điều chỉnh tốc độ Từ thông số động cơ, Thay số với =0.71, =5 ta tính PI tốc độ � � PI  436 � 1 � � 0,5.s � 14 V.Mô đánh giá Cấu trúc điều khiển FOC động IM 15 V.Mô đánh giá Khối Ri 16 V.Mơ đánh giá Mơ hình từ thơng 17 V.Mô đánh giá Điều chế, mạch lực động 18 V.Mô đánh giá Udc=700; %thong so dong co Rs=0.435; Lso=0.002; Lm=69.31e-3; Lro=0.002; Rr=0.816; Ls=Lm+Lso; Lr=Lm+Lro; Tr=Lr/Rr; Ts=Ls/Rs; Pn=2238; Vn=220; fn=50; J=0.089; p=2; Sigma=1-(Lm^2)/(Lr*Ls); Si=0.71; Los=Sigma*Ls 19 V.Mơ đánh giá Nhận xét: Dịng điện có dạng sin Thời gian q độ 1.5s Dịng khởi động gấp khoảng 1.5 dịng xác lập 20 V.Mơ đánh giá Đồ thị tốc độ Nhận xét: Tốc độ quay bám giá trị đặt Sai lệch tĩnh 1% Thời gian độ 1.5s 21 V.Mô đánh giá Đồ thị từ thông Nhận xét: Từ thông bám giá trị đặt, Sai lệch tĩnh 1% Thời gian độ 1.5s Từ thông bị sụt thời điểm 1.8s thời điểm tốc độ động bắt đầu bám giá trị đặt 22 ... dung I Phương pháp điều chế sinPWM II.Mơ hình động IM III .Phương pháp điều khiển FOC IV .Thiết kế điều chỉnh V.Mô đánh giá I .Phương pháp sinPWM Hệ số điều chế cho nhánh van: Biên độ điện áp tối...  rd isq  z p (1   ) rd' isq  J Lr dt (10) III .Phương pháp điều khiển FOC Cấu trúc điều khiển hệ truyền động IM III .Phương pháp điều khiển FOC Chuyển hệ tọa độ Hệ abc sang dq: � 2� � � 2... Hàm truyền Gk Thiết kế Bộ PI cho hàm truyền kín khâu dao động bậc Vớ Gk � L2m ' � (Zp=2), �K  z p L  rd � � r � 13 IV .Thiết kế điều chỉnh Bộ điều chỉnh tốc độ Từ thông số động cơ, Thay số với