1. CẤU TẠO
4.3.3. Kết quả thí nghiệm
a. Dòng điện vào biến tần
ia
Hình 4.50 Dòng điện vào biến
tần khi tần số đặt ở 1Hz
Hình 4.49 Dòng điện vào biến
tần khi tần số đặt tăng từ 0 đến 1Hz
Hình 4.52 Dòng điện vào biến
tần khi tần số đặt từ 2Hz giảm về 0Hz
Hình 4.51 Dòng điện vào biến
tần khi tần số đặt giảm từ 2Hz xuống 1Hz 1 - + 1 50e-6s+1 1 2 Sum2 Relay1 Transfer Fcn ia iar va
b. Dòng điện dây vào động cơ
Hình 4.54 Dòng điện dây
vào động cơ khi tần số đặt ở 1Hz
Hình 4.53 Dòng điện dây
vào động cơ khi tần số đặt tăng từ 0 đến 1 Hz
Hình 4.56 Dòng điện dây
vào động cơ khi tần số đặt từ 2Hz giảm xuống 1Hz
Hình 4.55 Dòng điện dây
vào động cơ khi tần số đặt từ 1Hz tăng lên 2 Hz
c. Điện áp đặt vào động cơ
Hình 4.58 Điện áp đặt vào
động cơ khi tần số đặt tăng từ 0 đến 1 Hz
Hình 4.59 Điện áp đặt vào động cơ khi tần số đặt 1 Hz
Hình 4.60 Điện áp đặt vào
động cơ khi tần số đặt tăng từ 1Hz đến 2 Hz
Hình 4.61 Điện áp đặt vào
động cơ khi tần số đặt giảm từ 2 Hz đến 1 Hz
*Nhận xét kết quả thí nghiệm
- Hình 4.49 Khi tốc độ tăng từ 0 đến giá trị đặt ứng với tần số tăng từ 0 đến 1Hz, 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 4.50 Dòng điện vào biến tần khi tần số đang đặt ở 1Hz, ở tốc độ ổn định, tần số dòng ổn định và biên độ ổn định.
- Hình 4.51 Khi tốc độ giảm ứng với tần số đặt giảm từ 2 Hz xuống 1Hz ta có tần số f = 50 Hz nhưng biên độ giảm
- Hình 4.52 Dòng điện vào biến tần khi tần số đặt từ 2Hz giảm về 0Hz, tần số không đổi nhưng biên độ giảm về 0
- Hình 4.53 Dòng điện dây vào động cơ khi tần số đặt tăng từ 0 đến 1 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 Hz đồng thời độ lớn của dòng điện cũng tăng đến giá trị tương ứng với lực điện từ đặt
Hình 4.62 Điện áp đặt vào
động cơ khi tần số đặt giảm từ 1 Hz về 0
- Hình 4.54 Dòng điện dây vào động cơ khi tần số đặt ở 1Hz: Qua kết quả thí nghiệm ta thấy tần số của dòng điện thực cũng ổn định ở tần số 1 Hz với biên độ không đổi.
- Hình 4.55 Dòng điện dây vào động cơ khi tần số đặt từ 1Hz tăng lên 2 Hz:
Tần số của dòng điện thực tăng tương ứng theo tần số đặt, biên độ của dòng điện thực tăng do lực ma sát tăng.
- Hình 4.56 Dòng điện dây vào động cơ khi tần số đặt từ 2Hz giảm xuống 1Hz: 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 4.57 Dòng điện dây vào động cơ khi tần số đặt từ 1Hz 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 Hz về 0
- Hình 4.58 Điện áp đặt vào động cơ khi tần số đặt tăng từ 0 đến 1 Hz: qua kết quả thí nghiệm ta thấy tần số của điện áp đã tăng theo tần số đặt từ 0 đến 1 Hz.
- Hình 4.59 Điện áp đặt vào động cơ khi tần số đặt 1 Hz: Qua kết quả thí nghiệm ta thấy tần số của điện áp thực cũng ổn định ở tần số 1 Hz
- Hình 4.60 Điện áp đặt vào động cơ khi tần số đặt tăng từ 1Hz đến 2 Hz: Tần số của điện áp thực tăng tương ứng theo tần số đặt.
- Hình 4.61 Điện áp đặt vào động cơ khi tần số đặt giảm từ 2Hz đến 1 Hz: Tần số của điện áp thực giảm tương ứng theo tần số đặt.
- Hình 4.62 Điện áp đặt vào động cơ khi tần số giảm từ 1 Hz về 0: Qua thí nghiệm ta thấy tần số của điện áp thực giảm về 0.
4.4. 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 và bộ điều khiển vận tốc tuyến tính hóa chính xác và với bộ điều khiển TTHCX và PI . 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 TTHCX tốt hơn bộ điều khiển PI.
Luận văn cũng đã tiến hành thí nghiệm với bộ điều khiển dòng theo nguyên tắc trễ Hysteresis và bộ điều khiển vận tốc 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 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 dòng và bộ điều khiển vận tốc 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 và bộ điều khiển vận tốc theo phương pháp TTHCX. Điều đó khảng định tính khả thi của việc áp dụng bộ điều khiển thiết kế trong luận văn vào thự tế.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Sau khi phân tích nhiệm vụ cần phải tiến hành nghiên cứu ĐCTT loại ĐB- KTVC được sử dụng trong các hệ chuyển động thẳng trực tiếp 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 phi tuyến (TTHCX) để điều khiển ĐCTT loại ĐB - KTVC cho phép điều khiển các đại lượng vật lý bám chính xác theo giá trị đặt cho trước như: Dòng điện, lực điện từ, vận tốc, vị trí
+ Phương pháp điều khiển TTHCX đã thực hiện điều khiển phân ly các thành phần dòng điện tạo từ thông và tạo lực đẩy điện từ
+ Nâng cao chất lượng điều khiển bằng bộ điều khiển TTHCX so với bộ điều khiển PI tổng hợp theo phương pháp mô dun đối xứng.
Xây dựng 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. Hệ thí nghiệm truyền động ĐCTT được thử nghiệm với động cơ LSE1K1004/LSM1006 (công suất 480 W) đảm bảo động cơ chuyển động với tốc độ có dạng hình sin trong điều kiện không tải và có tải.
Đề xuất những nghiên cứu tiếp theo:
+ Cài đặt được bộ điều khiển dòng và bộ điều khiển vận tốc TTHCX vào bộ vi xử lý để điều khiển động cơ tuyến tính.
+ Sử dụng các phương pháp điều khiển phi tuyến hiện đại khác để nâng cao chất lượng điều khiển ĐCTT
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Tài liệu 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] 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.
Tài liệu tiếng Anh :
[8]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.
[9]Jack Barrett, Timharned, Jimmonnich, “Linear Motors Basies”, Parker Hannijin Corporation.
[10] “Linear Motors Applycation Guide”, Aerotech. [11] “Linear Motors series”, Yaskawa.
[12] Samuel Chevailler,”Comparative study and selection criteria of linear motors”, Ecole Polytechniqve, Suisse, EPFL,2006.