5. Nô ̣i dung của luận văn
4.3.2 Kết quả thí nghiệm
a) Dòng điện vào biến tần
2 3 e u r u r -js e SVPWM §¶o thø tù 2 trong 3 pha ir ir urq urd ird irq §CTT §K ThuËn - Ng-îc S* v* iru,v,w - tu tv tw tu tw tv js - v Bé §KD PID Rv Rs ird* = 0 Tính svdt
Hình 4. 27 Dòng điện đầu vào biến tần ổn
định 1,2 Hz
Hình 4. 26 Tăng dần dòng điện đầu vào
biến tần tăng từ 0-:-1,2 Hz
Hình 4. 29 Dòng điện giảm từ 2-:-0 Hz Hình 4. 28 Dòng điện giảm từ 2-:-1,2 Hz
b) Dòng điện dây vào động cơ
Hình 4. 31 Dòng điện dây vào động cơ từ 0 - 1,6 Hz
Hình 4. 30 Dòng điện dây vào động cơ ổn định1,6 Hz và giảm về 0
Hình 4. 32 Dòng điện dây vào động cơ tăng từ 0 - 1,6 Hz giảm về 1,2 Hz Hình 4. 33 Dòng điện dây vào động cơ
khi tần số tăng từ 0 đến 1,6 Hz
Hình 4. 35 Dòng điện dây vào động cơ có tần số ổn định 1,2 Hz Hình 4. 34 Dòng điện dây có tần số từ
Khi động cơ có tần số từ 1,6Hz giảm về 0 động cơ đang chạy sẽ ngừng chạy ngay lập tức và dòng điện lúc này giảm về 0.
c) Điện áp đặt vào động cơ
Nhận xét kết quả thí nghiệm:
- Hình 4.26 khi vận tố c tăng từ 0 đến giá trị đặt ứng với tần số tăng từ 0 đến 1,2 Hz, biên độ dòng vào biến tần tăng từ 0 đến giá trị tương ứng. Còn tần số f = 50 Hz bằng tần số nguồn.
Hình 4. 37 Điện áp đặt vào động cơ tăng dần 0-1,2 Hz
Hình 4. 36 Điện áp đặt vào động cơ tăng dần 0-1,2 Hz
Hình 4. 39 Vận tốc của động cơ ở tần số
1,8 Hz tải thế năng
Hình 4. 38 Vận tốc của động cơ ở tần
- Hình 4.27 Dòng điện vào biến tần khi tần số đang đặt ở 1,2Hz, ở tốc độ ổn định, tần số dòng ổn định và biên độ ổn định.
- Hình 4.28 Khi tốc độ giảm ứng với tần số giảm từ 2 Hz xuống 1,2 Hz ta có tần số f= 50 Hz nhưng biên độ giảm.
- Hình 4.29 Dòng điện vào biến tần khi tần số từ 2Hz giảm về 0, tần số không đổi nhưng biên độ giảm về 0.
- Hình 4.30 Dòng điện dây vào động cơ ổn định khi tần số đặt từ 1,6 Hz về 0: Qua thí nghiệm ta thấy tần số của dòng điện thực giảm về 0, biên độ giảm từ giá trị tương ứng với tần số 1,6 Hz về 0.
- Hình 4.31 Dòng điện vào động cơ khi tần số đạt ở 1,6 Hz Qua kết quả thí nghiệm ta thấy tần số của dòng điện thực cũng ổn định ở tần số 1,6 Hz với biên độ không đổi.
- Hình 4.32 Dòng điện dây vào động cơ khi tần số đặt tăng từ 0 đến 1,6 Hz tốc độ tăng tương ứng, qua kết quả thí nghiệm ta thấy tần số của dòng điện đã tăng theo tần số đặt từ 0 đến 1,6 Hz đồng thời độ lớn của dòng điện cũng tăng đến giá trị tương ứng với lực điện từ đặt.
- Hình 4.33 Dòng điện dây vào động cơ khi tần số đặt từ 0 đến 1,6 Hz giảm xuống 1,2 Hz: Tần số của dòng điện thực giảm tương ứng theo tần số đặt, biên độ của dòng điện thực giảm do lực ma sát giảm.
- Hình 4.34 Dòng điện dây vào động cơ khi tần số đạt từ 1,6 Hz về 0. Qua thí nghiệm cho thấy tần số của dòng điện thực giảm về 0, biên độ giảm giá trị tương ứng với tần số 1,6 Hz về 0
- Hình 4.35 Dòng điện dây vào động cơ có tần số đạt 1,2 HZ, Qua kết quả thí nghiệm ta thấy tần số của dòng điện thực cũng ổn định ở tần số 1,2 Hz với biên độ không đổi.
- Hình 4.36 Điện áp đặt vào động cơ khi tần số đặt 1,2 Hz: Qua kết quả thí nghiệm ta thấy tần số của điện áp thực cũng ổn định ở tần số 1,2 Hz
- Hình 4.37 Điện áp đặt vào động cơ khi tần số đặt tăng từ 0 đến 1,2 Hz: qua kết quả thí nghiệm ta thấy tần số của điện áp đã tăng theo tần số đặt từ 0 đến 1,2 Hz.
- Hình 4.38 Tốc độ của động cơ khi tần số đặt ở 1,8 Hz: Qua kết quả thí nghiệm ta thấy tố c độ của đô ̣ng cơ ổn đi ̣nh ở tần số 1,8 Hz.
- Hình 4.39 Tốc độ của đô ̣ng cơ khi tần số đă ̣t ở 1,8 Hz với tải thế năng: Qua kết quả thí nghiê ̣m ta thấy tố c độ của đô ̣ng cơ ổn đi ̣nh ở tần số 1,8 Hz với tải thế năng.
Kết luận chương 4:
Ở chương 4 luận văn trình bày kết quả mô phỏng và thực nghiệm. Việc mô phỏng được thực hiện với bộ điều khiển dòng TTHCX và PI thường. Kết quả mô phỏng cho thấy các đại lượng thực đã bám theo các đại lượng đặt với chất lượng tốt, đồng thời kết quả mô phỏng cho thấy chất lượng hệ thống điều khiển, khi sử dụng bộ điều khiển vận tốc TTHCX hơn bộ điều khiển PI thường.
Mạch vòng điều khiển vị trí đươc thực hiện thông qua hệ thống vi xử lý và PLC. Hệ thống vi xử lý làm nhiệm vụ xác định vị trí ban đầu của động cơ, nhận vị trí đặt, trên cơ sở đó thông qua PLC và bộ biến tần xác định vận tốc tối ưu và thời gian tối ưu đưa tới đầu vào điều khiển vận tốc của biến tần để điều khiển chính xác tố c đô ̣, vị trí của động cơ.
Chất lượng của hệ thống điều khiển trong thí nghiệm được khảng định là tốt. Do hạn chế của thiết bị thí nghiệm nên luận văn chưa thực hiện cài đặt được bộ điều khiển TTHCX đây cũng là hướng phát triển tiếp theo của đề tài. Tuy nhiên trong nước đã có công trình nghiên cứu [6]
Trong đó ứng dụng thành công bộ điều khiển dòng theo phương pháp TTHCX. Điều đó khảng định tính khả thi của việc áp dụng bộ điều khiển thiết kế trong luận văn vào thực tế.
- Trong chương 1, chương 2, tác giả đã mô tả cấu tạo, nguyên lý làm việc và phạm vi ứng dụng của động cơ tuyến tính, xây dựng mô hình toán học của động cơ tuyến tính loa ̣i đồng bộ kích thích vĩnh cửu.
- Trong chương 3, đã đưa phương pháp điều khiển phi tuyến TTHCX để thiết kế bộ điều khiển và vị trí của động cơ để đưa mô hình chạy thực.
- Chương 4, xây dựng được mô hình thực nghiệm, kết quả nhận được là thiết kế được mô hình chạy tốt đã điều chỉnh được vị trí, tốc độ đă ̣t ra.
Sau khi phân tích nhiệm vụ cần phải tiến hành nghiên cứu ĐCTT thì TTHCX được sử dụng trong các hệ chuyển động tịnh tiến cũng như tình hình nghiên cứu về loại động cơ này, luận văn đã chỉ ra các vấn đề cần khai thác và các biện pháp giải quyết cụ thể.
Những đóng góp mới của luận văn:
Sử dụng các phương pháp điều khiển TTHCX để điều khiển ĐCTT cho phép điều khiển tốc độ, vị trí và đảo chiều động cơ.
- Khả năng làm việc của các phương pháp này:
+ Phương pháp điều khiển TTHCX có ưu thế đáp ứng đòi hỏi sự chính xác. + Phương pháp điều khiển dựa trên chuyển động thẳng có ưu điểm hoạt động điều khiển tốc độ chính xác.
- Xây dụng các mô hình mô phỏng và hệ thống thí nghiệm cho thấy khả năng hiện thực về việc tạo ra các bộ điều khiển ĐCTT loại ĐB- KTVC. Với tốc độ có dạng hình sin trong điều kiện không tải và có tải. Phương pháp nghiên cứu được tiến hành qua các bước mô phỏng offline trên máy tính, mô phỏng trên Card, mô phỏng hiển thi trên máy hiện sóng, là phương pháp khoa học chuyển nghiên cứu lý thuyết ra ứng dụng trong thực tế.
tuyến tính đảm bảo chính xác cao.
+ Những đặc điểm, cấu tạo hay nguyên lý làm việc của ĐCTT nhằm mở rộng phạm vi ứng dụng.
+ Đưa ra các bộ biến đổi phù hợp với đặc điểm làm việc của ĐCTT.
+ Nghiên cứu các hệ chuyển động thẳng mà ĐCTT đóng vai trò là cơ cấu chấp hành áp dùng trong các máy CNC, Robot công nghiệp.
Tiếng Việt:
[1] Phạm Lê Chi, Nguyễn Quang Tuấn, Nguyễn Phùng Quang (2005), “Cấu trúc tách kênh trực tiếp điều khiển hệ thống máy phát điện không đồng bộ nguồn kép”, Chuyên san Kỹ thuật điều khiển tự động, ( 6), 28-35.
[2] Phùng Ngọc Lân (2001), Tổng hợp hệ thống điều khiển thiết bị phát điện chạy sức gió dùng máy điện dị bộ nguồn kép, kiểm chứng nguyên lý qua mô phỏng trên nền MATLAB & Simulink, Luận văn thạc sỹ, ĐHBK Hà Nội.
[3] Nguyễn Doãn Phước, Phan Xuân Minh, Hán Thành Trung(2003), Lý thuyết điều khiển phi tuyến, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[4] Nguyễn Doãn Phước (2002), Lý thuyết điều khiển tuyến tính, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội.
[5] Đào Phương Nam, Nguyễn Phùng Quang ( 2011), Xác định vị trí đỉnh cực ban đầu của động cơ tuyến tính loại đồng bộ kích thích vĩnh cửu sử dụng phương pháp điều khiển lực đẩy, Hội nghị Điều khiển và Tự động hóa toàn quốc lần thứ nhất- VCCA- 2011.
[6] Đào Phương Nam (2012), Nâng cao chất lượng của các hệ chuyển động thẳng bằng cách sử dụng hệ truyền động động cơ tuyến tính, Luận án tiến sĩ tự động hóa xí nghiệp công nghiệp, Trường đại học bách khoa Hà Nội.
[7] Nguyễn Phù ng Quang, Andreas Dittrich (2002), Truyền động điê ̣n thông minh, Nhà xuất bản giáo du ̣c, Hà Nô ̣i.
[8] Nguyễn Phù ng Quang (2008), Matlab Simulink dà nh cho kỹ sư điều khiển tự động, Nhà xuất bản Khoa ho ̣c và Kỹ thuâ ̣t, Hà Nô ̣i.
trong hệ thống phát điê ̣n cha ̣y sức gió: Các thuâ ̣t toán điều chỉnh đảm bảo phân ly giữa mômen và hê ̣ số công suất”, Tuyển tập VIVA 3, 413 – 437.
[10] Trương Minh Tấn (2013), Nghiên cứ u cải thiê ̣n đặc tính lực của động cơ không đồng bộ ba pha tuyến tính, Luận án tiến sĩ, Đa ̣i ho ̣c Bách Khoa Hà Nô ̣i.
[11] Cao Xuân Tuyển, (2008) Tổng hợp các thuật toán phi tuyến trên cơ sở phương pháp Backstepping để điều khiển máy điện dị bộ nguần kép trong hệ thống máy điện sức gió,Luận án tiến sĩ kỹ thuật, Trường đại học bách khoa Hà Nội.
Tiếng Anh :
[12] Rolf Hellinger and Peter Mnich, Linear Motor-Powered Transportation: History,Present Status, andFuture Outlook, Proceedings of the IEEE | Vol. 97, No. 11, November 2009.
[13] Roma Rinkeviciene, Saulius Lisauskas, Vygintas Batkauskas, “Application and analysis of linear induction motors in mechotronic systems” Doctoral school of energy- and geo- technology, January 15-20,2007. Kuesaare, Estonia.
[14] Jack Barrett, Timharned, Jimmonnich, “Linear Motors Basies”, Parker Hannijin Corporation.
[15] “Linear Motors Applycation Guide”, Aerotech. [16] “Linear Motors series”, Yaskawa.
[17] Samuel Chevailler,”Comparative study and selection criteria of linear motors”, Ecole Polytechniqve, Suisse, EPFL,2006.