Thiết kế điều khiển tốc độ động cơ dị bộ xoay chiều ba pha với mạch động lực sử dụng bộ biến đổi điện áp xoay chiều khi không cần đảo chiều quay

40 575 0
Thiết kế điều khiển tốc độ động cơ dị bộ xoay chiều ba pha với mạch động lực sử dụng bộ biến đổi điện áp xoay chiều khi không cần đảo chiều quay

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Lời mở đầu Nước ta trình xây dựng kinh tế công nghiệp hoá đại hoá Đất nước ta ngày đòi hỏi nhiều những ứng dụng mạnh me thành tựu của khoa học kỹ thuật vào trình sản xuất để đưa lại suất lao động cao hơn, cạnh tranh với nước khu vực giới.Tự động hoá sản xuất với việc áp dụng những thành tựu công nghệ nhằm nâng cao xuất, hạ giá thành sản phẩm, không những yêu cầu bắt buộc mà nữa xem chiến lược nhà máy, xí nghiệp cũng toàn sản xuất công nghiệp của mỗi quốc gia.Những lý thuyết điều khiển cũng lần lượt đời góp phần không nhỏ việc xây dựng nguyên lý điều khiển tối ưu hệ thống truyền động công nghiệp Sự bùng nổ tiến kĩ thuật lĩnh vực điện-điện tử -tin học những năm gần dẫn đến những thay đổi sâu sắc mặt thuyết lẫn thực tế lĩnh vực truyền động điện tự động Trước hết phải kể đến đời ngày hoàn thiện biến đổi điện tử công suất, với kích thước gọn nhẹ, độ tác động nhanh cao, dễ dàng ghép nối với mạch điều khiển dùng vi điện tử, vi xử lí Phần lớn mạch điều khiển dùng kĩ thuật số với chương trình phần mềm linh hoạt, dễ dàng thay đổi cấu trúc tham số điều khiển, tăng độ tác động nhanh độ xác cao cho hệ truyền động Điều dẫn đến việc chuẩn hóa chế tạo hệ truyền động đại có nhiều đặc tính làm việc khác nhau, dễ dàng ứng dụng theo yêu cầu công nghệ sản xuất Dựa vào thực tế đó em thực đề tài nhỏ : “Thiết kế điều khiển tốc độ động dị xoay chiều ba pha với mạch động lực sử dụng biến đổi điện áp xoay chiều không cần đảo chiều quay” hướng dẫn của thầy Trần Tiến Lương Trong thời gian tương đối ngắn tập lớn chắc chắn không khỏi những thiếu sót, với nỗ lực của thân , em mong nhận ý kiến đóng góp của thầy cô giáo toàn thể bạn để tập lớn hoàn thiện ! Chương KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ DỊ BỘ BA PHA VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ 1.1 KHÁI NIỆM CHUNG - Động dị bộ( không đồng bộ) xoay chiều ba pha máy điện xoay chiều ,làm việc theo nguyên lý cảm ứng điện từ , có tốc độ của rotor khác với tốc độ từ trường quay máy - Động dị xoay chiều ba pha dùng nhiều sản xuất sinh hoạt chế tạo đơn giản , giá rẻ , độ tin cậy cao , vận hành đơn giản , hiệu suất cao , gần không cần bảo trì Dải công suất rộng từ vài Watt đến 10.000hp Các động từ 5hp trở lên hấu hết ba pha động nhỏ 1hp thường pha 1.2 CẤU TẠO - Giống loại máy điện quay khác ,động dị xoay chiều ba pha gồm có phận sau : + phần tĩnh hay gọi stato + phần quay hay gọi roto Hình 1.1 Cấu tạo động dị xoay chiều ba pha 1.2.1 Phần tĩnh ( hay STATOR ): Trên stator có võ , lõi thép dây quấn 1.2.1.1 Vỏ máy Vỏ máy có tác dụng cố định lõi thép dây quấn Thường võ máy làm bằng gang Đối với vỏ máy có công suất tương đối lớn ( 1000 kw ) thường dung thép hàn lại làm vỏ máy ,tùy theo cách làm nguội ,máy dạng vỏ máy cũng khác 1.2.1.2.Lõi thép Lõi thép phần dẫn từ Vì từ trường qua lõi thép từ trường quay nên để giảm bớt tổn hao , lõi thép làm bằng những thép kỹ thuật điện dày 0,5 mm ép lại Khi đường kính của lõi thép nhỏ 990mm dùng thép tròn ép lại Khi đường kính lớn trị số phải dùng những thép hình rẻ quạt ( hinh 1.2 ) ghép lại thành khối tròn Mỗi lõi thép kỹ thuật điện có phủ sơn cách điện bề mặt để giảm hao tổn dòng điện xoáy gây nên Nếu lõi thép ngắn có thể ghép thành khối lõi thép dài ghép thành những Hình 1.2 thép hình rẻ quạt ngắn mỗi thép dài từ đến cm đặt cách 1cm để thông gió cho tốt Mặt cùa thép có rảnh để dặt dây quấn 1.2.1.3 Dây quấn: Dây quấn stator đặt vài rãnh của lõi thép cách điện tốt với lõi thép Dây quấn phấn ứng phần dây bằng đồng rãnh phần ứng làm thành nhiều vòng kín Dây quấn phận quan trọng của động nó trực tiếp tham gia vào trình biến dổi lượng từ điện thành Đồng thời mặt kinh tế giá thành của dây quấn cũng chiếm tỷ lệ cao toàn giá thành của máy + Các yêu cầu dây quấn bao gồm : - Sinh sức điện động cần thiết có thể cho dòng điện định chạy qua mà không bị nóng nhiệt độ định để sinh moment cần thiết đồng thời đảm bảo đổi chiều tốt - Triệt để tiết kiệm vật liệu , kết cấu đơn giản làm việc chắc chắn an toàn - Dây quấn phấn ứng có thể phân làm loại chủ yếu sau : + Dây quấn xếp đơn dây quấn xếp phức tạp + Dây quấn song đơn dây quấn song phức tạp ∗ Trong số máy cở lớn dùng dây quấn hỗn hợp đó kết hợp giữa hai dây quấn xếp song 1.2.2 Phần quay ( hay ROTOR ) Phần gồm phận lõi thép dây quấn rotor: 1.2.2.1 Lõi thép : Nói chung người ta dùng thép kỹ thuật điện stator lõi thép ép trực tiếp lên trục máy lên giá rotor của máy Phía của thép có rãnh để đặt dây quấn 1.2.2.2 Dây quấn ROTOR: Phân loại làm hai loại rotor kiểu dây quấn va roto kiểu lồng sóc: - Loại rotor kiểu dây quấn : rotor kiểu dây quấn (hình 1.3 ) cũng giống dây quấn ba pha stator có số cực từ dây quấn stator Dây quấn kiểu đấu hình ( Y ) có ba đấu đấu vào ba vành trượt gắn vào trục quay rotor cách điện với trục Ba chổi than cố định tỳ vành trượt để dẫn điện biến trở cũng nối nằm động Cơ để khởi động điều chỉnh tốc độ Hình 1.3 : rotor kiểu dây quấn Rotor kiểu lồng sóc ( hình 1.4 ) : Gồm đồng nhôm đặt rãnh bị ngắn mạch hai vành ngắn mạch hai đấu Với động nhỏ ,dây quấn rotor đúc nguyên khối gồm dẫn , vành ngắn mạch, cánh tản nhiệt cánh quạt làm mát Các động công suất 100kw dẫn làm bằng đồng đặt vào rãnh rotor gắn chặt vành ngắn mạch 1.2.3 Khe hở: Vì rotor khối tròn nên khe hở , khe hở máy điện không đồng nhỏ ( từ 0,2mm đến 1mm máy điện cở nhỏ vừa ) để hạn chế dòng điện từ hóa lấy từ lưới vào ,và có thể làm cho hệ số công suất của máy tăng cao 1.3 NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Khi có dòng điện ba pha chạy dây quấn stato khe hở không khí suất từ trường quay với tốc độ n = 60f1/p (f1 tần số lưới điện ; p số cặp cực ; tốc độ từ trường quay ) Từ trường quét qua dây quấn nhiều pha tự ngắn mạch nên dây quấn rotor có dòng diện I chạy qua Từ thông dòng điện sinh hợp với từ thông của stator tạo thành từ thông tổng khe hở Dòng điện dây quấn rotor tác dụng với từ thông khe hở sinh moment Tác dụng đó có quan hệ mật thiết với tốc độ quay n của rotor Trong những phạm vi tồc độ khác chế độ làm việc của máy cũng khác Sau ta nghiên cứu tác dụng của chúng ba phạm vi tốc độ Hệ số trượt s của máy : s= = Như n = n1 s = , n = s = ; n > n1 ,s < rotor quay ngược chiều từ trường quay n < s > 1.4.1 ROTOR quay chiều từ trường tốc độ n < n1 ( < s < 1) Giả thuyết chiều quay n1 của từ trường khe hở Φ của rotor n hình 1.5a Theo quy tắc bàn tay phải , xác đinh chiều sức điện động E I2 ; theo quy tắc bàn tay trái , xac định lực F moment M Ta thấy F chiều quay của rotor , nghĩa điện đưa tới stator , thông qua từ truờng biến đổi thành trục quay rotor theo chiều từ trường quay n , đông làm việc chế độ động điện 1.3.2 ROTOR quay chiều tốc độ n > n1 (s < 0) Dùng động sơ cấp quay rotor của máy điện không đồng vượt tốc độ dồng n > n1 Lúc đó chiều từ trường quay quét qua dây quấn rotor ngược lại , sức điện động dòng điện dây quấn rotor cũng đổi chiều nên chiều nên chiều của M cũng ngược chiều n1 , nghĩa ngược chiều với rotor , nên đó moment hãm ( hình 1.5b ).Như máy biến tác dụng lên trục động điện ,do động sơ cấp kéo thành điện cung cấp cho lưới điện ,nghĩa động làm việc chế độ máy phát 1.3.3 ROTOR quay ngược chiều từ trường n < (s > 1) Vì nguyên nhân đó mà rotor của máy điện quay ngược chiều từ trường quay hình 1.5c , lúc chiều của sức điện động moment giống chế độ động Vì moment sinh ngược chiều quay với rotor nên có tác dụng hãm rotor lại Trường hợp máy vừa lấy điện lưới điện vào , vừa lấy từ động sơ cấp Chế độ làm việc gọi chế độ hãm điện từ 1.4 CÁC ĐƯỜNG ĐẶC TÍNH CỦA ĐỘNG CƠ KHÔNG DỒNG BỘ Đặc tính tốc độ n = F(P2) Theo công thức hệ số trượt ,ta có : n = n1(1-s) Trong đó : s = Khi động không tải Pcu  (1 + Tr p )ψ rd = Lmisd  Lm isq  T w = r  r ψ rd Thay Tσ theo công thức : 1 1−σ = + Tσ σ Ts σ Tr Tương tự tọa độ αβ ta cũng có phương trình momen cho tọa độ dq: f L mM = pc m (ψ rf ∧ i s ) Lr f f Thay đại lượng vecto bằng phần tử của nó: is = isd + jisq với ψ s = ψ sd + jψ rq Ta có: L mM = pc m ψ rd isq Lr Trong đó : Ls = Lm + Lσ s : điện cảm stator Lr = Lm + Lσ r : điện cảm rotor Ts = Ls / Rs : hằng số thời gian stator Tr = Lr / Rr : hằng số thời gian rotor σ = − L2m / ( Lr Ls ) :hệ số tiêu tán tổng Dựa sở phương trình trên, ta xây dựng sơ đồ mô Simulink 2.2 Xây dựng các2.4 điều khiển Chuyển hệ phương trình miền Laplace thay ψ rq = được: 1−σ 1 + Tσ s I ( s ) = w I ( s ) + ψ + U sd ( s) sd s sq rd  T σ σ L s  σ 1 + Tσ s 1−σ  T I sq ( s) = w s I sq ( s) + σ ψ rd + σ L U sq ( s )  σ s (*)  1 + Tσ s ψ ( s) = (w − w )ψ ( s) rd s r rd  Tσ   I ( s ) = (w − w )ψ ( s) s r rd  Tr sq Với Tσ = 1 1−σ + σ Tr σ Tr dψ rq dt = , ta 2.2.1 Tổng hợp điều chỉnh Risq I sd ( s ) = (1 + sTr )ψ rd ( s) ws = wr + I sq ( s ) Trψ rd ( s ) Thay phương trình vào phương trình (*) thành phần dòng isq sau:  + Tσ s + Tr s   1−σ  + + + Tr s ÷+ U sq ( s)  ÷I sq ( s) = w rψ rd ( s)  Tr   σ  σ Ls  Tσ Loại bỏ tín hiệu phản hồi tốc độ ta có hàm truyền giữa dòng điện áp U sq sau: I sq U sq = Tr Tσ K1 = Tr + Tσ + 2TrTσ s σ Ls + T1s K1 = Với : T1 = Ta có hàm truyền giữa dòng Gsq = TrTσ σ Ls (Tr + Tσ ) 2TrTσ Tσ + Tr isq điện áp U sq : K + T1s Ta có sơ đồ cấu trúc mạch vòng dòng điện: Hình 2.1 Cấu trúc điều khiển mạch vòng dòng điện I sq isq dòng Bộ biến đổi nghịch lưu có thể coi hàm truyền khâu quán tính sau : GBBD = K NL + TNL s Sử dụng tiêu chuẩn modul tối ưu để tổng hợp điều khiển Khi đó hàm truyền kín của hệ thống có dạng: FMC = 1 + 2τ s + 2τ s Khi đó hàm truyền điều khiển tính theo công thức: Risq = = GBBD Gisq (1 + τ s )2τ s K NL K (1 + τ s )2τ s + TNL s + T1s Chọn τ = TNL ta thu điều khiển dòng I sq sau: Risq = + T1s T1 = (1 + ) 2TNL K1s 2TNL K1 T1s 2.2.2 Tổng hợp điều khiển tốc độ Cấu trúc mạch vòng điều khiển tốc độ động dị sau: Hình 2.2 Cấu trúc điều khiển mạch vòng tốc độ Hàm truyền kín của mạch vòng dòng điện Isq có dạng: Fisq = 2 + 2TNL s + 2TNL s Để đơn giản ta bỏ qua thành phần bậc cao, đó hàm truyền có dạng: Fisq = 1 + 2TNL s Từ sơ đồ cấu trúc ta có hàm truyền đối tượng của mạch vòng điều khiển tốc độ sau: Sw = 3L2 1 m pc + 2TNL s Lr Js Để mạch điều khiển tốc độ có vô sai cấp 2, ta sử dụng tiêu chuẩn modul tối ưu đối xứng, ta có hàm truyền kín sau: FDX = + 4τ s + 4τ s + 8τ s + 8τ s Khi đó hàm truyền điều khiển tính sau: Rw = + 4τ s = S w (1 + τ s)8τ s + 4τ s 3L 1 pc (1 + τ s )8τ s + 2TNL s Lr Js m Chọn τ = 2TNL rút gọn ta hàm truyền điều khiển tốc độ sau: Rw =  + 8TNL s 1  = 1 + ÷ 3L Lm 1 8TNL s   pc 32TNL s pc TNL Lr J Lr J m   Rw = K w 1 + ÷  Tw s  Với Tw = 8TNL Khi tổng hợp theo tiêu chuẩn modul tối ưu đối xứng có khả gây nên độ điều chỉnh không mon muốn Vì vậy, ta thêm vào lọc trước mạch vòng điều khiển tốc độ Tùy theo độ điều chỉnh thời gian tác động nhanh mà ta chọn giá trị cho hằng số thời gian của lọc: Floc = 1 + Tδ s Hình 2.3 Mạch vòng điều khiển tốc độ có lọc 2.2.3 Tổng hợp Risd Từ hệ phương trình ta có phương trình viết cho dòng Isd sau:  (1 + Tσ s )σ Tσ (1 + Tr s ) + Tσ (1 − σ )  U sd ( s )  ÷I sd ( s ) = σ T T (1 + T s ) σ L σ r r s   Như ta có I sd ( s ) (1 + Tσ s)σ Tσ (1 + Tr s) + Tσ (1 − σ ) = ÷ U sd ( s) σ Ls σ Tσ Tr (1 + Tr s) Trong đó: Tσ = =1 L2M 1−σ =1 − σ = + Ls Lr σ Tr σ T Nên ta coi gần Tσ (1 − σ ) ≈ , Khi đó ta thu hàm truyền cho dòng Isd có dạng: Risd = Với K = Tσ K2 = σ Ls (1 + Tσ s ) (1 + Tσ s ) Tσ σ Ls Vậy cấu trúc cho dòng Isd xây dựng sau Hình 2.4 Cấu trúc điều khiển mạch vòng dòng điện Isd Sử dụng tiêu chuẩn modul tối ưu với hàm truyền kín để tổng hợp điều khiển dòng Isd ta có : FMC = 1 + 2τ s + 2τ s Khi đó hàm truyền điều khiển tính theo công thức: Risd = = GBBD Gisd (1 + τ s )2τ s K NL K2 (1 + τ s )2τ s + TNL s + Tσ s Chọn τ = Tσ ta thu điều khiển Isd sau Risd =  + Tσ s Tσ  = 1 + ÷ 2TNL K NL K s 2TNL K NL K  Tσ s  2.3 Tính toán tham số * Tham số mô - Pdm = 2200 W - Udm = 380 V - Số cặp cực Pc = - Tốc độ ndm = 1430 vòng/phút - Điện trở stator Rs = 0.877 Ω - Điện trở rotor Rr = 1.47 Ω - Điện cảm tương hỗ Lm = 0.1608 H - Mô men quán tính J = 0.015 Kg.m2 - Điện cảm dò phía stator Lσs = 0.004342 H - Điện cảm dò phía rotor Lσr = 0.004342 H * Tính toán đại lượng cần thiết cho mô Ls = Lm + Lσ s = 0.165142 H : Điện cảm stator Lr = Lm + Lσ r = 0.165142H :Điện cảm rotor Ts = Ls / Rs = 0.1883 : Hằng số thời gian stator Tr = Lr / Rr = 0.11234 : Hằng số thời gian rotor σ = − L2m / ( Lr Ls ) = 0.0519 : Hệ số tiêu tán tổng -Các hệ số khác sử dụng việc thiết lập động cơ: 1 1−σ = + = 265.25; = 116, 6743; Tσ σ Ts σ Tr σ Ls Tσ = 0.00377; = 8.9047; Tr pc = 133.333; J Tr = 0.68; Lm pc Lm = 2.921; Lr 1−σ = 118,159 σ Lm Bộ nghịch lưu: tùy thuộc vào tỷ lệ điều áp điều khiển, điện áp độ trễ thực chuyển đổi lệnh điều khiển mà ta có thông số K nl , Tnl Chọn K nl = 20, Tnl = 0.001 Bộ điều chỉnh tốc độ: Rw = + 8TNL s + 0.06386 s = 3L 0.008s pc 32TNL s Lr J m Bộ điều chỉnh dòng isq : Risq = + T1s + 0.06265s = 2TNL K1s 0.0073s Bộ điều chỉnh dòng isd : Risd = + Tσ s + 0.00031s = 2TNL K NL K s 0.00377 s Chương 3: Mô hệ thống điều khiển tốc độ động dị xoay chiều ba pha 3.1 Mô hình động dị xoay chiều ba pha khối có sẵn thư viện Simulink HÌnh 3.1: Cấu trúc mô hình động dị xoay chiều ba pha 3.2 Mô hệ truyền động điều chỉnh tốc độ sử dụng biến đổi điện áp xoay chiều + Cấu trúc điều khiển mạch vòng dòng điện Isq Simulink Hình 3.2 Cấu trúc điều khiển mạch vòng dòng điện Isq Hình 3.3 Kết mô dòng điện I sq + Cấu trúc điều khiển mạch vòng dòng điện Isd Simulink Hình 3.4 Cấu trúc điều khiển mạch vòng dòng điện I sd Hình 3.5 Kết mô dòng I sd + Cấu trúc mạch vòng tốc độ có thêm lọc Hình 3.6 Cấu trúc mạch vòng tốc độ có thêm lọc 3.3 Cấu trúc mô hình mô hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động dị xoay chiều ba pha sử dụng biến đổi điện áp xoay chiều Hình 3.7 Cấu trúc mô hình mô hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động dị xoay chiều ba pha Hình 3.8 Kết mô điều khiển dòng Hình 3.9 Kết mô điều khiển dòng I sd I sq Hình 3.10 Kết mô điện áp momen động Hình 3.11 Kết mô điều khiển tốc độ Nhận xét: Tốc độ ổn định sau thời gian 0.05s không phụ thuộc vào tải Nhận thấy thời gian ổn định của hệ thống không đổi, không phụ thuộc vào tải Tốc độ động không bị sụt chứng tỏ momen động sinh đủ lớn để kéo tải Kết luận Trong tập lớn em thực yêu cầu đề đó là: - Thiết lâp cấu trúc điều khiển của hệ thống - Xây dựng mô hình thành phần hệ thống - Tính toán điều khiển - Mô đáp ứng của hệ với điều khiển tính - Xây dựng mạch động lực mạch điều khiển Như vậy, với kết mô trên, ta chứng tỏ lập luận tính toán điều khiển Tài liệu tham khảo [1] Bùi Quốc Khánh, Phạm Quốc Hải, Nguyễn Văn Liễn, Dương Văn Nghi,"Điều chỉnh tự động truyền động điện",1998 [2] Nguyễn Phùng Quang,"Điều khiển tự động truyền động điện xoay chiều ba pha",1998 Mục Lục LỜI NÓI ĐẦU Chương Chương Khái quát động dị ba pha phương pháp điều chỉnh tốc độ động 1.1 Khái niệm chung 1.2.Cấu tạo 1.3 Nguyên lý làm việc động không đồng ba pha 1.4 Các đường đặc tính của động không đồng 1.5 Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động Chương Cấu trúc điều khiển hệ thống 2.1 Xây dựng mô hình động không đồng 2.2.Xây dựng điều khiển 2.3 Tính toán tham số Chương Mô hệ thống điều khiển tốc độ động dị xoay chiều ba pha 3.1 Mô hình động dị xoay chiều ba pha 3.2.Mô hệ truyền động điều chỉnh tốc độ 3.3 Cấu trúc mô hình mô hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động dị xoay chiều ba pha sử dụng biến đổi điện áp xoay chiều [...]... thống điều khi n tốc độ động cơ dị bộ xoay chiều ba pha 3.1 Mô phỏng hình động cơ dị bộ xoay chiều ba pha bằng các khối có sẵn trong thư viện của Simulink HÌnh 3.1: Cấu trúc mô hình động cơ dị bộ xoay chiều ba pha 3.2 Mô phỏng hệ truyền động điều chỉnh tốc độ sử dụng bộ biến đổi điện áp xoay chiều + Cấu trúc điều khi ̉n mạch vòng dòng điện Isq trên Simulink Hình 3.2 Cấu trúc điều khi ̉n mạch vòng dòng điện. .. Kết quả mô phỏng dòng điện I sq + Cấu trúc điều khi ̉n mạch vòng dòng điện Isd trên Simulink Hình 3.4 Cấu trúc điều khi ̉n mạch vòng dòng điện I sd Hình 3.5 Kết quả mô phỏng dòng I sd + Cấu trúc mạch vòng tốc độ khi có thêm bộ lọc Hình 3.6 Cấu trúc mạch vòng tốc độ khi có thêm bộ lọc 3.3 Cấu trúc mô hình mô phỏng hệ truyền động điều chỉnh tốc độ động cơ dị bộ xoay chiều ba pha sử dụng bộ biến đổi. .. hơn Đối với động cơ không đồng bộ thì động cơ lồng sóc có kết cấu vững chắc , chi phí bảo dưỡng ít hơn nên được ưu tiên sử dụng 1.5.3.1 Chuyển mạch của biến tần nguồn áp cho động cơ không đồng bộ ba pha Sơ đồ mạch động lực của một biến tần nguồn áp như sau : Hình 1.12 Sơ đồ mạch động lức của biến tần nguồn áp Một bộ biến tần bao gồm các khối chức năng chinh như : Khối chỉnh lưu , mạch lọc... 1,103U d π Hình 2 Đồ thị điện áp pha và dòng điện pha có dạng như sau Hình 3 Dạng điện áp và dòng điện này không phù hợp với động cơ không đồng bộ , mặt khác biên độ điện áp là cố định và không điều chỉnh được nên trong các bộ biến tần phải thực hiện các thật toán điều chế Ta có logic chuyển mạch đơn giản như trên hình vẽ Hình 4 Điện áp pha có dạng bậc thanh và dòng điện có dạng không sin việc cải... Tổng hợp bộ điều khi n tốc độ Cấu trúc mạch vòng điều khi ̉n tốc độ động cơ dị bộ như sau: Hình 2.2 Cấu trúc điều khi ̉n mạch vòng tốc độ Hàm truyền kín của mạch vòng dòng điện Isq có dạng: Fisq = 1 2 2 1 + 2TNL s + 2TNL s Để đơn giản ta bỏ qua thành phần bậc cao, khi đó hàm truyền có dạng: Fisq = 1 1 + 2TNL s Từ sơ đồ cấu trúc ta có hàm truyền đối tượng của mạch vòng điều khi ̉n tốc độ như sau:... pc dt - Trong đó: mT: momen tải - J: momen quán tính cơ -  : tốc độ góc rotor - pc: số đôi cực của động cơ 2.1.2 Mô hình trạng thái của động cơ trên hệ tọa độ từ thông rotor ( hệ tọa độ dq) Khi chiếu trên hệ tọa độ này thfi điện áp thay đổi như sau: - Tọa độ từ thông rotor quay tốc độ w s so với stator - Hệ tọa độ chuyển động vượt trước so với rotor một góc w r = w s − w Từ đó ta thu được hệ... mạch lọc và nghịch lưu độc lập nguồn áp Nghịch lưu độc lập nguồn áp bao gồm 06 khoá bán dẫn S1 S6 điều khi ̉n hoàn toàn và 06 diot nối song song ngược với các khoá bán dẫn Nguyên lý của việc tạo điện áo xoay chiều ba pha đối với một bộ biến tần nguồn áp được chỉ ra trên đồ thị (Hình 2) Đồ thị mô tả qui luật chuyển mạch của các khoá bán dẫn để tạo thành điện áp xoay chiều ba pha , mỗi kháo dẫn... ÷  Tw s  Với Tw = 8TNL Khi tổng hợp theo tiêu chuẩn modul tối ưu đối xứng thì có khả năng gây nên độ quá điều chỉnh không mon muốn Vì vậy, ta sẽ thêm vào một bộ lọc và trước mạch vòng điều khi ̉n tốc độ Tùy theo độ quá điều chỉnh và thời gian tác động nhanh mà ta sẽ chọn giá trị cho hằng số thời gian của bộ lọc: Floc = 1 1 + Tδ s Hình 2.3 Mạch vòng điều khi ̉n tốc độ khi có bộ lọc 2.2.3... không sin việc cải thiện đặc tính ra của biến tần phụ thuộc vào hai yếu tố chính : + Điều chỉnh giá trị điện áp + Tối thiểu hoá các thành phần sóng hài 1.5.4 Điều chỉnh tốc độ động cơ KĐB bằng phương pháp thay đổi số đôi cực I Nguyên lý điều chỉnh - Khi thay đổi số đôi cực của máy điện KĐB , tốc độ từ trường quay thay đổi do đó tốc độ của roto cũng thay đổi theo Quan hệ đó được thể hiện theo... dải điều chỉnh không rộng và kích thước động cơ lớn CHƯƠNG 2: CẤU TRÚC ĐIỀU KHI N HỆ THỐNG 2.1 Xây dựng mô hình động cơ không đồng bộ 2.1.1 Hệ phương trình cơ bản của động cơ Vì cấu trúc phân bố các cuộn dây phức tạp về không gian, ta giả thiết các điều kiện sau đây trong khi mô hình hóa động cơ: - Các cuộn dây Stator được bố trí một cách đối xứng về mặt không gian - Các tổn hao sắt từ và bão hòa

Ngày đăng: 12/05/2016, 17:09

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • Tài liệu tham khảo

Tài liệu cùng người dùng

Tài liệu liên quan