thiết kế bộ điều khiển vectơ nghịch lưu ba pha cấp nguồn cho động cơ không đồng bộ ba ng phương pha p điếu chế SinPWM

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN Bộ môn điều khiển điện tử công suất BÀI TẬP Thiết kế điều khiển vectơ LỚN nghịch lưu ba pha cấ p nguồ n cho độ ng khô ng đồ ng bằ ng phương phá p điều chế SinPWM Giảng viên hướng dẫn: TS Vũ Hoàng Phương Sinh viên thực hiện: Nhóm 42 Phạm Thế Thiện MSSV 20174235 Hoàng Như Anh Tuấn MSSV 20174327 ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI Nội dung I Phương pháp điều chế sinPWM II Mơ hình hóa động IM III Phương pháp điều khiển vectơ (FOC) IV.Thiết kế điều khiển V.Mô đánh giá I Phương pháp điều chế sinPWM Hệ số điều chế cho mỗ i nhá nh van: Biên độ điện p tố i đa mà mạ ch NL3P điều chế 0.5Udc vớ i hệ số điều chế [-1:1] II Mơ hình hóa động IM Độ ng khô ng đồ ng : I Stator B Từ trường quay SĐĐ Rotor I Rotor Mơmen quay Stator Rotor • Độ ng khơ ng đồ ng  là  độ ng hoạ t độ ng vớ i tố c độ quay củ a rotor chậ m so vớ i tố c độ quay củ a từ trườ ng stator • Đố i tượ ng thiết kế bà i độ ng khô ng đồ ng pha rotor lồ ng só c 12/08/2021 II Mơ hình hóa động IM Mơ hình trạ ng thá i liên tụ c củ a ĐCKĐB hệ tọ a độ dq: Mục tiêu khử dịng rotor từ thơng stator Với II Mơ hình hóa động IM Mơ hình trạ ng thá i liên tụ c củ a ĐCKĐB hệ tọ a độ dq: Thay hệ (5) vào phương trình điện áp (1) (2) Từ ta có hệ phương trình : Với (7) (6) Chọn trục d trùng với trục từ thông rotor, tựa theo hướng từ thơng rotor ta có: II Mơ hình hóa động IM Mơ hình trạ ng thá i liên tụ c củ a ĐCKĐB hệ tọ a độ dq: Chọn trục d trùng với trục từ thông rotor ta có: (8) Với III Phương pháp điều khiển FOC UDC C1 TMS32028377S  rd*  rd' isd* R *  usd - isq* usq - R iPark  dq s s isq  dq 10 Park tu tv tw Ri isd s SVM us u s is abc is  Clarke INV Pulseu Pulsev PWM Pulsew iu iv iw ADC A0,A1  rd' MHTT 11  Zp QEP Module IE 12 13 IM 14 Cấ u trú c điều khiển hệ truyền độ ng IM bằ ng phương phá p FOC III.Phương pháp điều khiển FOC Chuyển hệ tọ a độ : (11) Hệ abc sang dq: Hệ dq sang abc: (12) - Khố i chuyể n hệ toạ độ nhậ n giá trị fsa, fsb, fsc gó c tự a từ thơ ng rotor sau chuyển sang cá c giá tương ứ ng hệ trụ c tọ a độ dq III.Phương pháp điều khiển FOC Mơ hình từ thơ ng: Mơ hình từ thơ ng có đầ u o dị ng điện tố c độ củ a độ ng sau nghịch lưu Đầ u từ thô ng rotor gó c tự a từ thơ ng i sd s i sq  rd  ' MHTT  Từ cá c phương trình nhậ n đượ c mơ hình hó a độ ng IM ta xây dự ng đượ c mơ hình từ thơ ng : Với 10 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển dò ng điện u sd * i sd * i sq u sq Ri i sd Từ mô hình dị ng điện ta thấy có nh phầ n xen kênh Vì thiế t kế điề u khiể n ta phả i khử nh phầ n xen kênh i sq s 12/08/2021 '  rd 12 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển dò ng điện i* - us K p (1  ) Ti s Hà m truyề n: K T1s  i vớ i Chọ n Ti=T1 suy : Gk   Ta tính đượ c điều khiển PI =200(1+) 13 IV Thiết kế điều khiển • Chọn T* chúng em sử dụng cơng thức: • Kp = • Ti = }    T* = • Với: - R: độ dốc cực đại đường cong đáp ứng - L: thời gian trễ đáp ứng ( ta chọn L=1s tính T*) IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển từ thô ng:  rd* K p (1  ) Ti s - isd* 1 isd Tr s   rd Hà m truyền :   Chọ n Ti=Tr suy Gk Ta tính đượ c điều khiển từ thô ng 15 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển tố c độ (có ng khâ u dao độ ng bậ c 2): M c * - Hà m truyền: K p (1  ) Ti s isq* 1 isq L2m ' z p  rd Lr vớ i zp M  Js (Zp=2), Gk 16 IV Thiết kế điều khiển Bộ điều khiển tố c độ :  Hà m truyề n hệ kín củ a mơ hình điều chỉnh tố c độ : Gk  Từ thô ng số độ ng cơ, Thay số vớ i =0.71, =5 ta tính đượ c điề u khiển tố c độ : 17 V Mô đánh giá Mô phỏ ng cấ u trú c điều khiển FOC độ ng IM Matlab 18 V Mô đánh giá Khố i đk dò ng điện 19 V Mơ đánh giá Mơ hình từ thơ ng 20 V Mô đánh giá Điều chế sinPWM, nghịch lưu pha độ ng IM 21 V Mô đánh giá Nhậ p thô ng số Matlab: Udc=600; %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; Ro=1-(Lm^2)/(Lr*Ls); Si=0.71; Los=Ro*Ls 22 V Mô đánh giá Nhận xét: Dịng điện có dạng sin Thời gian độ khoảng 1.5s Dòng khởi động gấp khoảng 1.5 dịng xác lập 23 V Mơ đánh giá Đồ thị tốc độ Nhận xét: Tốc độ quay bám giá trị đặt Sai lệch tĩnh 1% Thời gian độ khoảng 1.5s 24 V Mô đánh giá Đồ thị từ thông Nhận xét: Từ thông bám giá trị đặt, Sai lệch tĩnh 1% Thời gian độ khoảng 1.5s Từ thông bị sụt thời điểm 2s thời điểm tốc độ động bắt đầu bám giá trị đặt 25 Thanks for watching! CẢ M ƠN THẦY VÀ CÁ C BẠ N ĐÃ LẮ NG NGHE CHÚ C CẢ LỚ P THI THẬ T TỐ T!!! ...Nội dung I Phư? ?ng ph? ?p điều chế sinPWM II Mô hình hóa đ? ?ng IM III Phư? ?ng ph? ?p điều khiển vectơ (FOC) IV.Thiết kế điều khiển V.Mô đánh giá I Phư? ?ng ph? ?p điều chế sinPWM Hệ số điều chế cho mỗ...  Clarke INV Pulseu Pulsev PWM Pulsew iu iv iw ADC A0,A1  rd' MHTT 11  Zp QEP Module IE 12 13 IM 14 Cấ u trú c điều khiển hệ truyền độ ng IM bằ ng phư? ?ng phá p FOC III.Phư? ?ng ph? ?p điều khiển... Độ ng khơ ng đồ ng  là  độ ng hoạ t độ ng vớ i tố c độ quay củ a rotor chậ m so vớ i tố c độ quay củ a từ trườ ng stator • Đố i tượ ng thiết kế bà i độ ng khô ng đồ ng pha rotor lồ ng só c 12/08/2021