Đang tải... (xem toàn văn)
thiết kế hệ thống truyền động điện cho động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộChương 1 – Giới thiệu công nghệ, xây dưng phương án truyến độngChương 2 – Mô hình hóa hệ thống truyền động điệnChương 3 – Tổng hợp hệ thống truyền động điệnChương 4 – Mô phỏng kiểm nghiệm và đánh giá kết quả
ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng MỞ ĐẦU Ngày với việc công nghiệp đại hoá xã hội ngày phát triển, việc sử dụng hệ thống tự động hóa ngày tăng Vì hệ thống truyền động điện điều khiển động xoay chiều ba pha không đông thiếu hệ thống Chính yếu tố nên cần thiết phải trang bị, thiết kế hệ thống điều khiển động cho đảm bảo tính thẩm mỹ, tiện dụng an toàn cho người sử dụng Động có nhiều ứng dụng đời sống Thử hỏi hệ thống dây chuyền, băng tải, máy móc hàng ngày thi đa số sử dụng động Do yếu tố kể đòi hỏi đời có mặt hệ truyền động điều khiển động Trong năm gần đây, phát triển mạnh mẽ kinh tế, tốc độ công nghiệp hoá tăng nhanh nên nhu cầu máy móc ngày tăng Để đáp ứng việc chế tạo sử dụng máy móc cách dễ dàng Vấn đề đặt ta cần phải thiết kế, lắp đặt hệ thống truyền động điều khiển động đáp ứng yêu cầu Một vấn đề đặt động phải vận hành êm, an toàn, xác lại coi trọng Chính yêu cầu khắt khe khách hàng sử dụng lựa chọn máy móc đòi hỏi chuyên gia, hãng sản xuất ngày phải nâng cao, cải tiến công nghệ cho chất lượng tốt Vì việc triển khai đề tài: “thiết kế hệ thống truyền động điện cho động xoay chiều ba pha không đồng bộ” nhằm giải pháp phần yêu cầu tính kinh tế, kỹ thuật tính công nghệ có xu hướng ứng dụng cao quy trình sản xuất máy móc Xuất phát từ thực tiễn em muốn đóng góp phần nhỏ tìm tòi, nghiên cứu vào việc nghiên cứu hệ truyền động điện tự động cho băng tải động không đồng sử dụng biến tần PWM Toàn nội dung đề tài trình bày với nội dung sau đây: SVTH: Phạm Đức Thiện Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Chương – Giới thiệu công nghệ, xây dưng phương án truyến động Chương – Mô hình hóa hệ thống truyền động điện Chương – Tổng hợp hệ thống truyền động điện Chương – Mô kiểm nghiệm đánh giá kết Đề tài thực với giúp đỡ, bảo tận tình thầy giáoTS.Lê Tiến Dũng Nội dung đề tài chắn nhiều thiếu sót, em mong tiếp thu ý kiến đóng góp bổ sung thầy cô giáo để đề tài em hoàn chỉnh Xin chân thành cảm ơn! SVTH: Phạm Đức Thiện Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng MỤC LỤC Trang Mở đầu:…… ……………………………………………………………… Chương Giới thiêu công nghệ, xây dựng phương án truyền động… … 1.1 Giới thiệu công nghệ, toán…………………………….4 1.2 Phân tích yêu cầu công nghệ, đặc tính tải………….4 1.3 Chọn phương án truyền động…………………………… 1.4 Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống truyền động điện……… …8 1.5 Tính chọn công suất động cơ………………………………9 1.6 Xác định tham sô hệ thống………………………… 14 Chương Mô hình hóa hệ thống truyền động điện…………… ……… 17 2.1 2.2 2.3 Mô hình toán học đông cơ……………………………….17 Xây dựng mô hình toán học khâu hệ thống… 33 Xây dựng mô hình toán học hệ thống……………38 Chương Tổng hợp hệ thống truyền đông điện………………………… 39 3.1 Sơ đồ mạch vòng hệ thống truyền động điện… 39 Chương Mô kiểm nghiệm đánh giá chất lượng…… ……… 43 4.1 4.2 4.3 SVTH: Phạm Đức Thiện Mô hệ thống phần mềm matlab-simulink… 43 Phân tích kết mô phỏng…………………………….46 Đánh giá chất lượng hệ truyền động……………………47 Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng CHƯƠNG : GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ, XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN TRUYỀN ĐỘNG 1.1 Giới thiệu công nghệ Thiết kế hệ thống truyền động điện cho động xoay chiều ba pha không đồng có thông số kỹ thuật sau : - Nguồn điện xoay chiều pha 220V/380V - Tải hệ thống truyền động điện cho sơ đồ : r = 0.12m; M= Kg Sơ đồ công nghệ Hình : sơ đồ công nghệ 1.2 1.2.1 Phân tích yêu cầu công nghệ, đặc tính tải - Yêu cầu công nghệ Sử dụng động xoay chiều ba pha không đồng điều khiển tốc độ tải theo yêu cầu hình Nguồn điện sử dụng : 220V/380V Hệ thông hoạt động ổn định Sai số năm khoảng cho phép Điều khiển động dễ dàng Đồ thi mong muốn tải SVTH: Phạm Đức Thiện Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Hình : đồ thi mong muốn tải 1.2.2 Đặc tính tải + Đặc tính máy sản xuất quan hệ tốc độ quay mômen cản máy sản xuất: Mc = f(ω) Pt đặc tinh tải Trong đó: Mc - mômen ứng với tốc độ ω Mco - mômen ứng với tốc độ ω = Mđm - mômen ứng với tốc độ định mức ωđm + Ta có trường hợp số mũ q ứng với tải: Khi q = -1, mômen tỷ lệ nghịch với tốc độ, tương ứng cấu máy tiện, doa, máy dây, giấy, Đặc điểm loại máy tốc độ làm việc thấp mômen cản (lực cản) lớn Khi q = 0, Mc = Mđm = const, tương ứng cấu máy nâng hạ, cầu trục, thang máy, băng tải, cấu ăn dao máy cắt gọt, SVTH: Phạm Đức Thiện Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Khi q = 1, mômen tỷ lệ bậc với tốc độ, tương ứng cấu ma sát, máy bào, máy phát chiều tải trở Khi q = 2, mômen tỷ lệ bậc hai với tốc độ, tương ứng cấu máy bơm, quạy gió, máy nén Ở hệ thống , momen cản loại băng tải có q = MC = Mđm = const Trong MC momen cản Ta có MC = f() Đồ thị đăc tinh tải : hình : đặc tinh tải 1.3 Chọn phương án truyền động Phương trình đặc tính động KĐB M= Từ phương trình đặc tính ta thấy điều chỉnh tốc độ động phương pháp sau: − Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện trở phụ mạch Rotor − Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi điện áp đặt vào mạch stato − Điều chỉnh tốc độ cách thay đổi tần số nguồn xoay chiều SVTH: Phạm Đức Thiện Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Trong đề tài chọn phương pháp thay đổi tần số nguồn xoay chiều biến tần gián tiếp để điều chỉnh tốc độ động Hình Sơ đồ cấu trúc biến tần gián tiếp Hình Sơ đồ nguyên lý biến tần gián tiếp pha Điều chỉnh tôc độ cách thay đổi tần số 1.3.1 - Tốc độ động KĐB n = n1(1-s) = (60f/p)(1-s) - Khi hệ số trượt thay đổi tốc độ tỷ lệ thuận với tần số - Mặt khác, từ biểu thức E1=4.44f1W1KdqØ max ta nhận thấy max tỷ lệ thuận với E1/f1 - Người ta mong muốn giữ cho Ømax= const SVTH: Phạm Đức Thiện Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN 1.4 1.4.1 GVHD: TS Lê Tiến Dũng - Muốn phải điều chỉnh đồng thời E/f , có nghĩa phải sử dụng nguồn điện đặc biệt , biến tần công nghiệp - Do phát triển mạnh mẽ kĩ thuật vi điện tử điện tử công suất, biến tần đời mở triển vọng lớn lĩnh vực điều khiển động xoay chiều phương pháp tần số Sử dụng biến tần để điều khiển động theo quy luật khác ( quy luật U/f, điều khiển véc tơ ) tạo hệ điều khiển tốc độ động có tính vượt trội Sơ đồ khối cấu trúc hệ thống truyền động điện Sơ đồ khối : hình : sơ đồ khối cấu trúc hệ thống đo lường PI Hình Sơ đồ cấu trúc truyền động SVTH: Phạm Đức Thiện Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN 1.4.2 - GVHD: TS Lê Tiến Dũng Chức Đông : truyền động cho tải ( biến đổi điện thành ) Bộ biến đổi ( BBĐ ): nhận lượng từ nguồn điện, biến đổi thành dạng thích hợp cung cấp cho động Bộ điều khiển : so sanh giá trị đặt giá trị đo lường, thông qua hàm chức tạo tin hiệu điều khiển để điều khiển thông số biến đổi Đo lường : đo lường thông số đông ( tốc độ, điện áp, dòng điện… ) cung cấp thông tin cho điều khiển Tính chọn công suất động 1.5 Muốn hệ thống truyền động điện tự động (HT TĐĐTĐ) làm việc tiêu kỹ thuật, kinh tế an toàn, cần chọn động điện Nếu chọn động không phù hợp, công suất động lớn, làm tăng giá thành, giảm hiệu suất truyền động giảm hệ số công suất cos Ngược lại, chọn động có công suất nhỏ so với yêu cầu động không làm việc bị tải dẫn đến phát nóng nhiệt độ cho phép gây cháy giảm tuổi thọ động Khi chọn động phải vào trị số chế độ làm việc phụ tải; phải xét đến phát nóng động lúc bình thường lúc tải 1.5.1 Tính chọn công suất động Do chê độ làm việc động kéo băng tải liên tục, chế độ dài hạn Theo đề bai loại phụ tải không đòi hỏi điều khiển tốc độ nhiều cấp khác Momen khởi động động Mkđ = (1,61,8)Mđm Bởi nên chọn động truyện động động có hệ sô trượt lớn, rãnh stator sâu để momen mở máy lớn Việc tinh chọn công suất động cho hệ truyền động theo công suất cản tĩnh Phụ tải hệ thống cố định với khối lượng Kg nên không cần thiết phải kiếm tra điều kiên phát nóng tải SVTH: Phạm Đức Thiện Page ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng A đồ thị tốc độ động (rad/s) t(s) 1s 3s 4s 6s 7s Hình Đồ thị tốc độ mong muốn tải (vòng/p) t(s) 1s 3s 4s 6s 7s Hình Đồ thị tốc độ mong muốn tải B tính momen quy đổi đầu trục động Ta có lực cản đặt lên vật M lực F = Fqt + Fms SVTH: Phạm Đức Thiện Page 10 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng THUẬT TOÁN CỦA BỘ ÐIỀU KHIỂN PID HÀM TRUYỀN ÐẠT CỦA BỘ ÐIỀU KHIỂN PID CÁC THÀNH PHẦN TRONG BỘ ÐIỀU KHIỂN • e(t) - Sai số giá trị thực giá trị dặt • KP – Hệ số tỷ lệ (khuếch dại) diều khiển, tham số chỉnh dịnh • τI – Hằng số thời gian tích phân, tham số chỉnh dịnh diều khiển dặc trung cho thành phần tích phân • τD – Hằng số thời gian vi phân, tham số chỉnh dịnh diều khiển dặc trung cho thành phần tích phân ÐÁP ỨNG CỦA HỆ THỐNG VỚI BỘ ÐIỀU KHIỂN PI : - Hàm truyền điều khiển PI Trong : = Hệ số tỷ lệ Kp Thay dổi Ti = nhận giá trị khác nhau: Ti = 1,2,5,… SVTH: Phạm Đức Thiện Page 33 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng 2.2.2 Mô hình toán học cảm biến Phản hồi dòng diện Mô hình toán học phản hồi dòng diện biểu diễn hệ số khuếch đại H Trong đa số truờng hợp không yêu cầu có lọc Trong truờng hợp cần dùng lọc, lọc thông thấp sử dụng Hằng số c thời gian lọc thuờng nhỏ 1ms Điện áp đầu chỉnh lưu: U2d= R1/d Trong đo : Id = Hàm truyền cấu đo dòng điện : Phản hồi tốc độ Trong hệ thống trước thường dùng máy phát tốc để đo tốc độ Một lọc thông thấp có số thời gian 10ms thường sử dụng Hàm truyền đạt khâu phản hồi tốc độ: K hệ số khuếch đại cảm biến, T số thời gian lọc SVTH: Phạm Đức Thiện Page 34 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN 2.2.3 GVHD: TS Lê Tiến Dũng Mô hình toán học biến đổi Ðiện áp chỉnh lưu có điều khiển: Chọn nguyên tắc điều khiển arccos: Khâu nghịch coi khâu có quán tính Có thể coi gần khâu nghịch lưu khâu quán tính bậc nhất: Các tham số nghịch lưu: Tần số nghịch lưu chọn: fNL = 2,5kHz Chu kỳ băm xung PWM: Suy ra: SVTH: Phạm Đức Thiện Page 35 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Hệ số khuếch đại khâu nghịch lưu: Bỏ qua trễ, ta có: Bộ biến đổi hoạt động theo chu kỳ lấy mẫu mạch điều khiển Khoảng thời gian lấy mẫu gây trễ biến đổi Khi thay đổi điện áp điều khiển, thyristor thay đổi trạng thái đóng/mở, điện áp chưa thay đổi Góc trễ hiệu chỉnh sẵn sàng để thực thi khoảng 60 khoảng góc mở thyristor => Thời gian trễ lấy ½ khoảng trễ này: Bộ biến đổi mô hình hóa hàm trễ: SVTH: Phạm Đức Thiện Page 36 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Trong đa số hệ truyền động chiều, mô hình đủ để mô tả chỉnh lưu pha điều khiển hoàn toàn hoạt động góc phần tư Trong hệ thống với điều khiển không tuyến tính hóa, đặc tính truyền đạt có dạng phi tuyến, hệ số khuếch đại biến đổi tính công thức: 2.2.4 Khối tính từ thông Bộ lọc tín hiệu đặt có hàm truyền: 2.3 Mô hình toán học hệ thống SVTH: Phạm Đức Thiện Page 37 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN SVTH: Phạm Đức Thiện Page 38 GVHD: TS Lê Tiến Dũng ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng CHƯƠNG : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 3.1 Sơ đồ mạch vòng hệ thống điều khiển truyền động điện Cấu trúc điều khiển tựa theo từ thông roto ( ) kinh điển : Trên sở mô hình động KÐB thu chương 2, xây dưng cấu trúc hệ truyền động dùng động KÐB nuôi nghịch lưu nguồn áp điều chỉnh tựa theo từ thông rotor kinh điển Chức khối sơ đồ cấu trúc mô tả sau: • Khâu nghịch lưu (1): Chuyển đại lượng chiều trung gian qua lọc thành hệ thống điện áp xoay chiều pha Mạch nghịch lưu hệ thống van bán dẫn đóng ngắt theo tín hiệu điều khiển thời gian dóng ngắt tu, tv, tw • Khâu điều chế vector (2): Chuyển điện áp , sang thời gian đóng ngắt van • Khâu chuyển hệ tọa độ (3): Từ đại lượng đo I (thực chất cần đo hai giá trị Isu, Isv, từ dó suy duợc I sw) chuyển thành hệ tọa độ • Các khâu chuyển tọa độ (4) & (5): Chuyển đại lượng từ hệ tọa độ dq sang hệ tọa độ ngược lại Ðể chuyển cần có thêm đại lượng góc quay hệ tọa độ tựa theo từ thông rotor SVTH: Phạm Đức Thiện Page 39 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng • Khâu điều chỉnh dòng R(6): Có tác dụng áp đặt nhanh thành phần dòng Isd Isq, biến chúng thành đại lượng điều khiển từ thông rotor mômen quay Vào thời kỳ đầu kỹ thuật truyền động, người ta dùng riêng rẽ điều chỉnh dòng riêng biệt kiểu PI, nhiên giải pháp làm việc tốt chế độ tinh, chế độ động, dã bộc lộ nhiều nhược điểm Mô hình trạng thái hệ tọa độ dq chương cho thấy đại lượng Isd Isq phụ thuộc lẫn thông qua thành phần phi tuyến Do khâu điều chỉnh dòng phải khâu đa thông số cho đối tượng đa thông số Nó có nhiệm vụ áp cho thành phần dòng đặc tính truyền đạt cho trước thông qua cụm điều chỉnh nhánh dọc, đồng thời cách ly đại lượng thông qua cụm điều chỉnh nhánh ngang • Khâu điều chỉnh từ thông (7): Trên hệ tọa độ dq, Isd đại lượng điều khiển cho Tuy nhiên hai đại lượng tồn khâu trễ bậc với số thời gian Tr khâu điều chỉnh từ thông có nhiệm vụ cải thiện đặc tính truyền đạt Từ giá trị sai lệch giá trị đặt từ thông giá trị ước lượng từ thông tính toán từ mô hình từ thông để tính giá trị đặt thành phần dòng • Khâu (8): Tạo giá trị chủ đạo từ thông phụ thuộc vào tốc độ quay • Khâu mô hình từ thông (9): Có nhiệm vụ tính từ thông rotor góc quay sở đại lượng đo Ngoài dùng khâu quan sát trạng thái để tính SVTH: Phạm Đức Thiện Page 40 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Như việc tính góc quy tụ lại cần phải tính tốc độ góc (hoặc tần số fr ) mạch điện rotor • Khâu điều chỉnh tốc độ (10): Từ sai lệch giá trị đặt vận tốc góc * giá trị thực đo để tính giá trị đặt dòng Cấu trúc điều khiển tựa theo từ thông rotor kinh điển áp dụng cài đặt thành công nhiều sản phẩm thương mại Trong cấu trúc đó, điều chỉnh dòng khâu quan sát từ thông luôn dựa tính chất tuyến tính mô hình động chu kỳ trích mẫu Tính chất thu nhờ giả thiết chu kỳ trích mẫu T đủ nhỏ dể khoảng thời gian tần số stator s coi số Từ mô hình phi tuyến yếu trở thành mô hình tuyến tính hệ số hàm, nhờ áp dụng phương pháp thiết kế cho hệ thống tuyến tính mà lý thuyết điều khiển tuyến tính phát triển đến mức gần hoàn thiện Tuy nhiên, dặc tính phi tuyến động KÐB mà sử dụng cấu trúc điều khiển tựa theo từ thông rotor kinh điển xuất số vấn đề làm ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng truyền động Hệ truyền động R cho động KÐB có cấu trúc sau : SVTH: Phạm Đức Thiện Page 41 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN SVTH: Phạm Đức Thiện Page 42 GVHD: TS Lê Tiến Dũng ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng CHƯƠNG : MÔ PHỎNG, KIỂM NGHIỆM VÀ ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG 4.1 Mô hệ thống phần mềm matlab-simulink Hình 1: Mô hình mô matlab SVTH: Phạm Đức Thiện Page 43 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN Hinh : khối mô tả toán học motor Hình : mô hình khâu nghịch lưu SVTH: Phạm Đức Thiện Page 44 GVHD: TS Lê Tiến Dũng ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Hinh : mô hình khâu SVPWM Hinh : mô hình khâu chuyển đôi Iabc sang Idq SVTH: Phạm Đức Thiện Page 45 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng 4.2 Phân tích kết mô Thực mô hệ thống với giả thiết t = bắt đầu cấp nguồn DC vào nghịch lưu biến tần kích hoạt hoạt động chỉnh lưu PWM Tại thời điểm khác ta thay đổi tốc độ đặt vào động ta tốc độ đâu không sai lệch nhiều so với tốc độ đặt Các kết mô biểu diễn hình Hình : kết mô tốc độ Hình 3: kết mô dòng điện SVTH: Phạm Đức Thiện Page 46 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng 4.3 Đánh giá chất lượng hệ truyền động Hệ truyền động biến tần - động không đồng sử dụng biến tần gián tiếp với nghịch lưu PWM đáp ứng đòi hỏi điện áp xoay chiều đầu theo yêu cầu Ngoài sử dụng nghịch lưu PWM cho phép thực trình trao đổi lượng hai chiều tải nguồn, giảm đáng kể sóng hài bậc cao dòng điện lưới, tăng hiệu suất Vì vậy, giá thành loại biến tần cao gấp đôi so với biến tần thông thường với hệ truyền động này, đặc biệt ứng dụng vào hệ thống băng tải , máy bơm, quạt gió,… phù hợp SVTH: Phạm Đức Thiện Page 47 [...]... (3) Mạch stator động cơ không đồng bộ có 3 nhóm cuộn dây, mỗi một nhóm khi sản sinh từ thông đều có quán tính điện từ riêng của nó, lại thêm vào quán tính cơ điện của hệ thống chuyển động, vì thế dù cho không xét tới yếu tố chậm sau trong thiết bị biến tần, thì mô hình toán học động cơ không đồng bộ ít nhất cũng là hệ thống bậc 7 Tóm lại, mô hình toán học động cơ không đồng bộ là hệ thống nhiều biến,... chặt, hệ thống điều tốc biến tần lấy nó làm đối tượng có thể được thể hiện bằng hệ thống nhiều biến như trên hình 2.2 SVTH: Phạm Đức Thiện Page 18 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Hình 2.2 sơ đồ cấu trúc điều khiển hệ thống điều tốc biến tần của động cơ không đồng bộ ba pha 2.1.2 Mô hình toán học nhiều biến của động cơ KĐB ba pha Ba dòng điện pha hình sin phía stator của động. .. trạng thái động của động cơ xoay chiều thông qua mô hình toán học 2.1.1 Đặc điểm của mô hình toán học trạng thái động của động cơ không đồng bộ SVTH: Phạm Đức Thiện Page 16 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Khi nghiên cứu về động cơ điện một chiều ta nhận thấy: Từ thông của động cơ điện loại này được sinh ra bởi cuộn dây kích từ, có thể được xác lập từ trước mà không tham... lưu 3 pha Điện áp ngược đặt lên IGBT là: Điện áp ngược đặt lên Diode trong bộ nghịch lưu là: Chọn IGBT : OM6502ST SVTH: Phạm Đức Thiện Page 15 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng CHƯƠNG 2 : MÔ HÌNH HÓA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN 2.1 Mô hình toán học của động cơ Muốn nâng cao chất lượng của hệ thống điều tốc biến tần - động cơ xoay chiều, cải thiện phương pháp thiết kế, trước... xoay chiều thì gặp khá nhiều khó khăn, phải đưa ra một số giả thiết mới có thể nhận được sơ đồ cấu trúc trạng thái động gần đúng, bởi vì so sánh giữa mô hình toán học của động cơ điện xoay chiều và mô hình động cơ điện một chiều có sự khác nhau khá căn bản: (1) Lúc điều tốc biến tần động cơ không đồng bộ cần phải tiến hành điều khiển phối hợp điện áp và tần số, có hai biến số đầu vào độc lập là điện. .. Trong động cơ không đồng bộ, từ thông kéo theo dòng điện sinh ra mô men quay, tốc độ quay kéo theo từ thông nhận được sức điện động cảm ứng quay, bởi vì chúng đồng thời biến đổi, nên trong mô hình toán học có chứa hai biến nhân với nhau, như vậy, dù không khảo sát nhân tố bão hoà từ, mà mô hình toán học cũng là phi tuyến Hình 2.1 : sơ đồ cấu trúc điều khiển nhiều biến của động cơ không đồng bộ (3)... nhân này nên động cơ không đồng bộ là một hệ thống nhiều biến số (nhiều đầu vào, nhiều đầu ra), mà giữa điện áp (dòng điện) , tần số, từ thông, tốc độ quay lại có ảnh hưởng lẫn nhau, nên nó là hệ SVTH: Phạm Đức Thiện Page 17 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng thống nhiều biến có quan hệ với nhau rất chặt chẽ Trước khi tìm ra mô hình toán học rõ ràng, có thể dùng sơ đồ hình 2.1... của động cơ xoay chiều 3 pha KÐB không nối diểm trung tính: Ba dòng điện này có thể được mô tả dưới dạng vector i(t) quay trong không gian với tần số stator fs Ba dòng điện pha sẽ là hình chiếu của vector Is xuống trục của các cuộn dây tương ứng SVTH: Phạm Đức Thiện Page 19 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Biểu diễn các đại lượng 3 pha khác như điện áp stator, điện áp... của động cơ XC 3 pha KÐB trên hệ tọa độ dq: SVTH: Phạm Đức Thiện Page 29 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN GVHD: TS Lê Tiến Dũng Tập hợp các phương trình mô tả điện áp và từ thông của động cơ trên hệ tọa độ dq: Ta tìm cách khử các đại lượng không quan trọng trong hệ (2.9) đó là dòng (không đo được) của mạch rotor và cả từ thông stator Sau đó chuyển các thành phần vi phân sang vế trái, đồng. .. độ dq đứng yên tại một vị trí, sao cho trục thực d trùng với trục của một trong ba cuộn dây pha (ví dụ pha U), và ta đổi tên hệ trục tọa độ đó thành => là hệ tọa độ cố định với stator => Hình dung một phép tính chuyển đổi, thay thế hệ thống 3 cuộn dây pha U, V, W bởi hệ thống 2 cuộn dây và SVTH: Phạm Đức Thiện Page 21 ĐỒ ÁN MÔN HỌC : TỔNG HỢP HỆ THỐNG TĐ ĐIỆN Dòng điện chảy qua hai cuộn dây mới là và