Hệ thống điều khiển số -Giới thiệu về động cơ không đồng bộ và mô hình potx

Hệ thống điều khiển số-Giới thiệu về động cơ không đồng bộ và mô hình động cơ-Giới thiệu các hệ qui chiếu... Một động cơ không đồng bộ được nối với ngõ ra của một bộnghịch lưu dùng thuật

Hệ thống điều khiển số

-Giới thiệu về động cơ không đồng

bộ và mô hình động cơ-Giới thiệu các hệ qui chiếu

Một động cơ không đồng bộ được nối với ngõ ra của một bộnghịch lưu dùng thuật toán vector không gian SVM Tần sốđóng cắt của bộ nghịch lưu là 10kHz, Vdc = 530V và có tần

số ra 40Hz, điện áp ra 190V hiệu dụng Tại thời điểm 1ms và7ms, xác định các vector sử dụng và thời gian tương ứng

Giới thiệu về động cơ KĐB

RotorStatorCấu tạo động cơ kđb: stator và rotor

Giới thiệu về động cơ KĐBRotor lồng sóc

Rotor dây quấn

Giới thiệu về động cơ KĐBNguyên lý họat động của động cơ kđb ba pha:

• Nếu tốc độ rotor bằng tốc độ từ truờng stator, thì điện áp, dòng cảm ứng và moment sẽ bằng không Vì thế tốc độ rotor phải thấp hơn tốc

Giới thiệu về động cơ KĐB

Mạch tương đươngcủa động cơ khôngđồng bộ

Giới thiệu về động cơ KĐB

Giản đồ năng lượng.

Giới thiệu về động cơ KĐB

Đặc tính moment – tốc độ.

P: số cực

we = 2*pi*fe

wmech= 2*welec/P

Đặc tính moment-tốc độ

• Điểm P ứng với động cơ có

tốc độ định mức (có trên nhãn của động cơ)

• Đoạn OP được gọi là vùng

hoạt động bình thường của động cơ

Đặc tính moment-tốc độ

Trường hợp này xảy ra khi:

• Moment lớn hơn định mứchoặc

• Động cơ quá tải

Điều khiển động cơ kđb ở chế độ

xác lập

Khi động cơ nối trực tiếp với nguồn:

• Dòng khởi động cao  tác động xấu tới nguồn

• Tần số we và điện áp vào VS không thay đổi

• Tốc độ trong khoảng từ wr đm tới we và phụ thuộc tải

Để khắc phục thì có thể sử dụng các bộ biến đổi công suất:

• Điều khiển V/f (thay đổi điện áp và tần số)

Điều khiển động cơ kđb ở chế độ

Điều khiển động cơ kđb ở chế độ

xác lập

Điều khiển V/f

Tốc độ của động cơ có thể được

thay đổi do tần số cung cấp thay

đổi.

Khi we thay đổi thì đường đặc

tính moment-tốc độ cũng thay đổi

Để hình dạng đặc tính không đổi

thì điện áp phải thay đổi tỉ lệ với

tần số Vs = k.we

Luật điều khiển V/f

Mục đích duy trì từ thông không

đổi khi thay đổi tần số

thành phần R.I (f nhỏ nên điện áp rơi

trên R.I trở nên đáng kể so với rơi trên

điện kháng) Do đó đặc tính V/f thường

bắt đầu tại V 0 > 0 để bù lại sụt áp do R.I V0

Field Weakening (suy yếu từ

trường)

Nếu Vs được giữ nguyên ở

giá trị Vmax , we có thể tăng

lên nếu giảm dòng từ hoá I0

(làm suy yếu từ trường)

Để làm yếu từ trường, ta chỉ cần

tăng we và giữ Vs không đổi.

Nếu Vs=Vmax , moment sẽ giảm khi

we tăng lên

Bộ nghịch lưu tiếp áp

Dạng mạch trên gọi là bộ nghịch lưu tiếp áp (voltage-fed inverter): tạo dạng sóng ngõ ra V/f thay đổi

Được sử dụng phổ biến

Ma trận chuyển đổi 3 pha – 2 pha

Qui đổi sang 2 pha

Chuyển từ hệ toạ độ abc  αβ (hệ tọa độ tĩnh)  dq

(hệ tọa độ quay) mà vẫn giữ nguyên được tình trạng của

Qui đổi sang 2 pha

Chuyển đổi hệ qui chiếu

Vector không gian

stator voltage vector

Vector không gian

Viết biểu thức của Vs ???

Vector dòng tổng

Qui đổi sang 2 pha

Qui đổi sang 2 pha

Dòng is (màu đen) và từ

thông ψr (màu xanh) trong

hệ tọa độ tĩnh αβ

Dòng is (màu đen) và từthông ψr (màu xanh) trong

hệ tọa độ quay dq

Qui đổi sang 2 pha

Nếu từ thông ψr trùng với trục d

Các phương trình động học của động cơ KĐB (trong hệ dq)

Có thể sử dụng các công thức này cho hệ qui chiếu αβ và

dq (thay d  α và q  β)

P: số đôi cực

) cos(

Một động cơ không đồng bộ có các tham số

sau (đã qui đổi về stator): Rs=10 ohm;

4 cos(

Viết điện áp pha stator thành phần trục d-q và điện áp pha vector không gian trong

hệ quy chiếu quay đồng bộ.

Tính dòng điện stator vector không gian và các thành phần d-q trên hệ tọa độ quay Nếu thay bằng nguồn 110V/25Hz và động cơ quay với tốc độ 675 vòng/phút Tính lại các thông số áp và dòng điện phía trên

Bài tập