Thiết kế điều khiển cho chỉnh lưu tiristor 3 pha cấp nguồn cho động cơ một chiều kích từ độc lập

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI THIẾT KẾ HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT Đề tài : Thiết kế điều khiển cho chỉnh lưu Tiristor pha cấp nguồn cho động chiều kích từ độc lập Nhóm sinh viên thực : 26 Lê Cơng Bằng 20140348 Nguyễn Đăng Vũ 20145307 Nội Dung Đề Tài Sơ lược Chỉnh lưu cầu ba pha thyristor Cấu trúc tốn Mơ hình hóa phần tử Mạch vòng điều khiển dòng điện Mạch vòng điều khiển tốc độ Mô đánh giá Nhắc lại Chỉnh lưu pha Thyristor Hình1 Sơ đồ mạch chỉnh lưu Hình 3: Biểu đồ phát xung kép cho chỉnh lưu cầu ba pha Hình Cấu trúc hệ thống điều khiển biến đổi Phương pháp điều chế độ rộng xung U u  t U     u      1   U   c ,m dk Uc,m c ,m uđk      2 dk c ,m u dk  t  U c ,m  u   U  Điện áp tựa dạng cưa sườn xuống Uc,m uđk      2 dk Điện áp tựa dạng cưa sườn lên c ,m Các dạng điện áp tựa phổ biến cho điều khiển biến đổi chuyển mạch phụ thuộc Sơ Đồ Cấu Trúc Bài Tốn n Tạo tín n* +hiệu đặt i i* +- Rn Bộ điều khiển tốc độ Bộ hạn chế dòng Mạch điều khiển Udk Phát Ri xung Bộ điều khiển dòng điện Chỉnh lưu M Mạch điện tử Tải Ngồn pha Mạch lực Mơ Hình Hóa Động Cơ Một Chiều Kích Từ Độc Lập Q trình điện Ra điện trở phần ứng La điện cảm phần ứng J momen quán tính eA sức từ động cảm ứng Quá trình điện từ Quá trình động học Ke, Km số động Ta = La/Ra số thời gian phần ứng φ từ thơng danh định Mơ hình hóa biến đổi Điện áp trung bình đầu chỉnh lưu Tiristor loại p xung: v  V  V cos      p   v  V sin   cos     V cos      p m d d Tuyến tính hóa d  v  V  V  cos    cos     sin    sin     d d Giả thiết cos     1,sin      Và Vd  Vdo cos    v  V sin     d    Mối quan hệ góc mở với điện áp điều khiển u U dk c ,m Mối quan hệ điện áp đầu chỉnh lưu ud điện áp điều khiển udk là:    v   U sin     u  K u U   d dk c ,m bd v G  s  u d dk r  s K e  s bd dk  T   s  2 p  K   1 s   pf   bd Mơ Hình Hóa mạch vòng điều chỉnh Sơ đồ hệ thống điều khiển động điện chiều kích từ động lập Mạch vòng dòng điện Mạch vòng điều khiển dòng điện hệ chỉnh lưu Thyristor Mạch vịng dịng điện Tính chọn điều khiển tốc độ Mơ hình mạch vịng điều khiển tốc độ động điện chiều kích từ độc lập chỉnh lưu Thyristor Tính chọn điều khiển tốc độ • a hệ số người thiết kế chọn Trong này, chọn a=169 Mô Thông số mạch: • Điện áp xoay chiều pha: Ud=380 V • F=50 HZ Thơng số ĐC: • Uđm=220v • Iđm=73.5 A • Pđm=14kw • J=0,65kgm2 • Ra=0,127, La=0,0114 H • KΦ=1,34 • Điện áp kích từ: Ukt=220V Mơ đánh giá Mạch chỉnh lưu thyristor cầu pha Mạch chỉnh lưu cầu pha Thyristor Mô Phỏng Matlab Thiết kế điều khiển cho chỉnh lưu Tiristor pha cấp nguồn cho động chiều kích từ độc lập Bộ phát xung ( Driver ) Khối phát xung điều khiển van ban dẫn Mô mạch vịng dịng điện Mơ mạch vịng điều khiển dịng điện động điện chiều hệ chỉnh lưu Thyristor Kết Mơ mạch vịng dịng điện Kết mơ mạch vịng điều khiển dịng điện động điện chiều hệ chỉnh lưu Thyristor Mô mạch vịng điều khiển tốc độ Mơ mạch vịng điều khiển tốc độ động điện chiều hệ chỉnh lưu Thyristor Với Kp=10,97 ; KI=19.1 Kết mô đánh giá Đáp ứng tốc độ động tốc độ đặt thay đổi Kết mô đánh giá Đáp ứng tốc độ động momen tải Mc từ 90 xuống 40 N.Mthay đổi Kết mô đánh giá Đáp ứng tốc độ động momen tải Mc thay đổi từ 90 xuống 40 N.M Kết luận • Đáp ứng tốc độ nhanh, nhỏ 1s • Sai số xác lập bé, vịa khoảng 0.033% • Cả hai trường hợp cóc tải hay khơng có tải đáp ứng tốc độ bám sát giá trị đặt ban đầu • Tồn điều chỉnh khởi động thay đổi tải (quá điều chỉnh 10%) ... chiều pha: Ud =38 0 V • F=50 HZ Thơng số ĐC: • Uđm=220v • Iđm= 73. 5 A • Pđm=14kw • J=0,65kgm2 • Ra=0,127, La=0,0114 H • KΦ=1 ,34 • Điện áp kích từ: Ukt=220V Mô đánh giá Mạch chỉnh lưu thyristor cầu pha. .. Mạch chỉnh lưu thyristor cầu pha Mạch chỉnh lưu cầu pha Thyristor Mô Phỏng Matlab Thiết kế điều khiển cho chỉnh lưu Tiristor pha cấp nguồn cho động chiều kích từ độc lập Bộ phát xung ( Driver... ba pha thyristor Cấu trúc tốn Mơ hình hóa phần tử Mạch vòng điều khiển dòng điện Mạch vịng điều khiển tốc độ Mơ đánh giá Nhắc lại Chỉnh lưu pha Thyristor Hình1 Sơ đồ mạch chỉnh lưu Hình 3: Biểu