4. Phương pháp nghiên cứu
3.4.3 Điều khiển nâng cao hiệu suất PMSM
3.4.3.1 Đối với các IPMSM
Động cơ IPM cĩ các đặc điểm mang tính tổng quát của các PMSM. Do đĩ, động cơ này đã được chọn làm đối tượng để đề xuất phương pháp điều khiển tối thiểu tổn thất ở trên. Sau đĩ, tùy loại động cơ PMSM cụ thể mà điều chỉnh phương pháp đề xuất cho phù hợp. Vì vậy, các kết quả trình bày ở mục 3.4 cĩ thể được tổng hợp và xây dựng thành lưu đồ thuật tốn tối thiểu tổn thất (LMA đề xuất) cho các IPMSM
Hình 3.9: Thuật tốn tối thiểu tổn thất (LMA) đề xuất.
Như đã phân tích ở mục 2.1, đầu vào LMA là dịng điện đặt *
q
i và tốc độ thực của rotor r. Trong LMA, các giá trị e, A, B được tính tốn đầu tiên. Sau đĩ, giá trị dịng điện iq* được so sánh với .
sat q I Nếu * sat q q i I thì hệ số nhấp nhơ ' được tính theo (3.60). Cịn nếu i*I thì ' được tính theo (3.61). Tiếp theo, nghiệm tối ưu
opt d
i sẽ được tìm dựa vào (3.63). Sau đĩ, kiểm tra xem nghiệm này cĩ nằm ở trong
vùng giới hạn điện áp (3.45) hay khơng. Nếu thỏa mãn, thì dịng điện đặt id* được đặt bằng nghiệm
opt d
i . Nếu khơng thỏa mãn (thường xảy ra trong trường hợp r base), thì nghiệm này cĩ thể được tìm trên biên giới hạn điện áp bằng cách sử dụng (3.71). Khi đĩ, dịng điện đặt * #
d d
i i . Vậy, với cùng một dịng điện đặt iq* và tốc độ thực của rotor r, LMA sẽ đưa ra giá trị đặt tối ưu id* để tổn thất của động cơ là tối thiểu. Ngồi ra, đầu ra của LMA cịn cần một khâu giới hạn theo điều kiện giới hạn dịng điện (3.46). Thuật tốn điền khiển tối thiểu tổn thất này, đã được cụ thể hĩa thành chương trình LMA trong khối MATLAB Function ở phụ lục P.9.
3.4.3.2 Đối với các SPMSM
Khác với các IPMSM cĩ điện cảm ngang trục trội hơn hẳn điểm cảm dọc trục (LqLd), các động cơ SPM cĩ điện cảm ngang trục và dọc trục là bằng nhau (LqLd), điều này là do đặc điểm cấu tạo rotor của hai loại động cơ PMSM này là khác nhau như đã trình bày ở mục 1.1. Vì vậy đối với các SPMSM, hệ số nhấp nhơ
1,
khi đĩ điều kiện tối thiểu tổn thất ở trong vùng giới hạn điện áp và dịng điện (3.54) được viết lại như sau:
2 0 f f d Bi i i A B . (3.72)
Từ đây, ta suy ra được nghiệm tối ưu để tổn thất của động cơ SPM là tối thiểu:
opt SPM d f B i i A B . (3.73)
Thay if m/Ld ở cơng thức (3.62) vào (3.73), ta được:
( ) opt SPM d m d B i L A B . (3.74)
Trong trường hợp nghiệm tối ưu này khơng nằm trong vùng giới hạn điện áp và dịng điện thì nghiệm cĩ thể được tìm lại trên biên giới hạn điện áp như đã trình bày ở mục 3.4.2.
Hình 3.10: Thuật tốn tối thiểu tổn thất đề xuất cho SPMSM.
Như vậy, ta cĩ thể xây dựng lưu đồ thuật tốn điều khiển tối thiểu tổn thất SPMSM (Hình 3.10) tương tự như đối với IPMSM.
LMA đề xuất thể hiện trong Hình 3.9 (hay Hình 3.10) cùng với cấu hình điều khiển PMSM (Hình 2.1) tạo thành một cấu trúc điều khiển tối thiểu tổn thất PMSM hồn thiện. Trong đĩ, LMA đề xuất ở Hình 3.9 được cụ thể hĩa thành chương trình MATLAB function như trong phụ lục P.9.