Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ truyền động điện tàu điện đô thị ứng dụng tuyến Cát Linh Hà Đông theo phương ph p điều khiển U F (Đồ án tốt nghiệp)

Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ truyền động điện tàu điện đô thị ứng dụng tuyến Cát Linh Hà Đông theo phương ph p điều khiển U F (Đồ án tốt nghiệp) (7)Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ truyền động điện tàu điện đô thị ứng dụng tuyến Cát Linh Hà Đông theo phương ph p điều khiển U F (Đồ án tốt nghiệp) (7)Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ truyền động điện tàu điện đô thị ứng dụng tuyến Cát Linh Hà Đông theo phương ph p điều khiển U F (Đồ án tốt nghiệp) (7)Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ truyền động điện tàu điện đô thị ứng dụng tuyến Cát Linh Hà Đông theo phương ph p điều khiển U F (Đồ án tốt nghiệp) (7)Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ truyền động điện tàu điện đô thị ứng dụng tuyến Cát Linh Hà Đông theo phương ph p điều khiển U F (Đồ án tốt nghiệp) (7)Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ truyền động điện tàu điện đô thị ứng dụng tuyến Cát Linh Hà Đông theo phương ph p điều khiển U F (Đồ án tốt nghiệp) (7)Nghiên cứu thiết kế và điều khiển hệ truyền động điện tàu điện đô thị ứng dụng tuyến Cát Linh Hà Đông theo phương ph p điều khiển U F (Đồ án tốt nghiệp) (7)

Trang 1

TRƯỜNG ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN- ĐIỆN TỬ

BỘ MÔN KỸ THUẬT ĐIỆN

THEO PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN U/F

Sinh viên thực hiện : Trần Văn Bảo

Trang 2

ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP GVHD: Ths An Hoài Thu An

SVTH : Trần Văn Bảo 1

Đỗ Anh Đức NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ………

………

Hà Nội, Ngày… tháng….năm 2018

Giáo viên hướng dẫn

(ký và ghi rõ họ tên)

Ths An Hoài Thu Anh

Trang 3

Đỗ Anh Đức NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN ĐỌC DUYỆT ………

………….………

……….………

……….…

………

……….………

……….……

………

Hà Nội, Ngày… tháng….năm 2018

Giáo viên đọc duyệt

(ký và ghi rõ họ tên)

TS Đặng Việt Phúc

Trang 4

Đỗ Anh Đức MỤC LỤC DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 6

DANH MỤC HÌNH ẢNH 6

DANH MỤC CÁC BẢNG 9

LỜI MỞ ĐẦU 10

HƯƠNG 1 A HỌN HỆ T UYỀN ĐỘNG ĐIỆN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN ĐOÀN TÀU 11

1.1 Khái quát chung 11

1.2 Hệ truyền động điện đoàn tàu sử dụng ĐC ĐK 1 chiều 11

1.2.1.Đoàn tàu sử dụng mạng tiếp xúc 1 chiều: 660, 750, 1500, 3000V 12

1.2.2.Đoàn tàu sử dụng lưới điện kéo xoay chiều: 1-15kV, 16 2/3Hz; 25kv, 50Hz ……… 13

1.3 Khái quát hệ truyền động điện đoàn tàu sử dụng ĐC ĐK xoay chiều 13

1.3.1.Đối với hệ truyền động điện cấp nguồn cấp xoay chiều 14

1.3.2.Đối với hệ truyền động điện cấp nguồn một chiều 14

1.4 Khái quát hệ truyền động điện đoàn tàu sử dụng động c tuy n t nh 16

1.5 Phư ng pháp điều khiển truyền động điện cho đoàn tàu 19

1.5.1.Giới thiệu động cơ không đồng bộ xoay chiều 19

1.5.2.Cấu tạo động cơ không đồng bộ 19

1.5.3.Điều khiển động cơ không đồng bộ 23

HƯƠNG 2 T NH HỌN H IẾN TẦN NGUỒN ÁP NUÔI ĐỒNG Ơ HÔNG ĐỒNG Ộ 28

2.1 Phân t ch nguy n à việc c a ộ i n t n ngu n áp 28

2.1.1 h i niệm 28

2.1.2 h n loại 28

Trang 5

Đỗ Anh Đức 2.2 nh ch n ch c 30

2.2.1.Thông số động cơ 30

2.2.2.Tính toán dòng tiếp xúc cho trạm điện kéo 32

2.2.3.Tính chọn mạch chỉnh lưu và m y biến áp 36

2.2.4.T nh chọn tụ - DC link 38

2.2.5.T nh to n mạch ngh ch lưu 41

2.2.6.T nh chọn điện tr h m 48

HƯƠNG 3 Ô H NH H A VÀ ẤU T ĐIỀU HIỂN HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN THEO PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÔ HƯỚNG U/F 53

3.1 Phư ng pháp điều ch độ rộng xung 53

3.1.1.Sơ đồ mạch lực và mô hình ngh ch lưu cầu ba pha 53

3.1.2 hương ph p điều chế độ rộng xung 54

HƯƠNG IV : TỔNG QUAN TUYẾN ĐƯỜNG SẮT ÁT INH HÀ ĐÔNG VÀ Ô PHỎNG ĐÁNH GIÁ HỆ T UYỀN ĐỘNG ĐIỆN THEO PHƯƠNG PHÁP U/F 71

4.1 Thông số đoàn tàu 71

4.2 Vị tr đặt các nhà ga c a tuy n đường sắt (CL-HD) 72

4.3 Đ thị ch y tàu 75

4.4 c C n n ành Đoàn àu 78

4.4.1 h i niệm chung về lực c n đoàn tàu 78

4.4.2 ực c n cơ b n 79

4.4.3 ực c n phụ 85

4.5 Tiêu chuẩn tính toán sức kéo 90

4.5.1.Tiêu chuẩn tính toán sức kéo 90

4.6 ây ng ô h nh 93

Trang 6

Đỗ Anh Đức 4.6.1.Tham số mô phỏng 93

4.6.2.Sơ đồ mô phỏng 94

4.6.3 ết qu mô phỏng 96

4.7 Đánh giá t qu 100

4.7.1.Đối với lưới 100

4.7.2.Đối với hệ truyền động 101

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101

TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

Trang 7

Trang 8

Đỗ Anh Đức H nh 1 4 Hệ TĐĐ đầu m y 1 chiều sử dụng Đ ĐB oay chiều 3 pha và đ ng trực tiếp ngh ch lưu 15

Hình 1 5 ệ ĐĐ đ u áy 1 chiều v i ộ xung đ u vào 15

Hình 1 6 Cấu tạo động cơ tuyến tính 16

Hình 1 7 Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc 20

H nh 1 8 Stato động cơ không đồng bộ 21

H nh 1 9 Roto động cơ không đồng bộ 21

Hình 1 10 Nguyên lí hoạt động động cơ không đồng bộ 22

Hình 1 11 Cấu trúc phương ph p điêu khiển vô hướng U/F 24

H nh 1 12 Sơ đồ cấu trúc phương ph p điêu khiển DTC 25

H nh 1 13 Sơ đồ cấu trúc phương ph p điều khiển FOC 26

Hình 2 1 Biến tần gián tiếp nguồn áp ba pha 29

Hình 2 2 S đ m ch động l c cấp điện cho giao thông điện 30

H nh 2 3 Động cơ điện kéo IM/ASM 31

H nh 2 4 Sơ đồ cấp điện 2 phía cho trạm điện kéo 35

Hình 2 5 Hình nh th c t và s đ chân module diode 38

Hình 2 6 Quan hệ delta I và d 40

Hình 2 7 D ng điện áp và òng điện tr n động c 42

Hình 2 8 Hình nh th c t và s đ chân module IGBT mã hiệu FS450R17OE4P 44

Hình 2 9 Hình nh th c t driver mã hiệu 1EDI60I12AF 45

Hình 2 10 K t nối m ch l c và m ch điều khiển qua driver 46

Hình 2 11 S đ và chức n ng các chân river 46

Hình 2 12 S đ Điện áp cấp 47

Hình 2 13 Mạch b o vệ snubber 47

Hình 2 14 Đáp ứng tốc độ, momen, công suất c a động c 48

H nh 3 1 Sơ đồ khối cấu trúc điều khiển động cơ ĐB bằng phương ph p U/F 53

Trang 9

Đỗ Anh Đức Hình 3 2 Mô hình ngh ch lưu nguồn p ba pha được mô t b i khoa chuyển mạch 53

Hình 3 3 Sơ đồ khối mô t nguyên l điều khiển dựa theo nguyên tắc SVM 54

Hình 3 4 S đ khối hệ thống điều ch vector không gian 55

Hình 3 5 Biểu diễn vector không gian trong hệ t a độ  56

Hình 3 6 Ví dụ thành ph n điện áp (abc) và  57

Hình 3 7 Trạng thái 1 U 1 =100 59

Hình 3 8 Trạng thái (vector chuẩn ) mạch ngh ch lưu nguồn áp ba pha 60

Hình 3 9 V trí vector chuẩn trên hệ tọa độ 61

H nh 3 10 Sơ đồ thực hiện điều chế SVM 62

Hình 3 11 Mối quan hệ giữa c c sector và điện áp tức thời u sa ,u sb ,u sc 62

Hình 3 12 Thuật to n c đ nh vector điện p đặt trong mỗi sector 63

Hình 3 13 Nguyên tắc điều chế vector điện áp 64

Hình 3 14 Ví dụ điều chế vector điện áp nằm trong sector 1 65

Hình 3 15 Dạng xung chuẩn trong sector 1 67

Hình 3 16 Dạng ung điều chế cho các sector 68

H nh 3 17 Đồ th giới hạn của phương ph p điều chế độ rộng xung 69

Hình 4 1 S đ mặt bằng tuy n đường sắt CL- Đ 73

Hình 4 2 Đ thị ch y tàu c a tuy n CL - Đ 75

Hình 4 3 Bố trí các toa tàu 77

Hình 4 4 ực c n do ma s t giữa trục và c trục khi b nh e l n 80

Hình 4 5 Đường cong thử nghiệ về a sát giữa trục và c trục 81

Hình 4 6 c c n n c a bánh xe 83

Hình 4 7 Biểu diễn các l c khi một đoàn tàu n ốc 86

Hình 4 8 Biểu diễn quan hệ tốc độ, thời gian, kho ng cách v n hành cho 1 ga 91

Hình 4 9 Biểu đ v n tốc tuy n Cát Linh - à Đông 92

Hình 4 10 Sơ đồ t ng quan mô phỏng 94

Hình 4 11 Khối điều khiển u/f 94

Trang 10

Đỗ Anh Đức Hình 4 12 Bộ đ ng cắt điện tr hãm 95

Hình 4 13 Mo men c n của đoàn tàu 96

Hình 4 14 Tốc độ đặt của đoàn tàu 96

H nh 4 17 Dòng điện lưới sau chỉnh lưu 97

H nh 4 18 Điện p lưới 750 VDC 98

H nh 4 19 Điện p lưới khi không có bộ braking chopper 99

Hình 4 20 Tốc độ, monen, công suất của động cơ 100

DANH MỤC CÁC BẢNG B ng 2 1 B ng thông số module Diode chỉnh lưu D850N30T 37

B ng 2 2 B ng catalog thông số chỉnh module diode chỉnh lưu D850N30T 38

B ng 2 3 Thông số tụ C 41

B ng 2 3 Thông số module IGBT mã hiệu FS450R17OE4P 43

B ng 3 1 B ng giá trị điện áp các vector chuẩn 61

B ng 3 2 T ng hợp ma tr n trong mỗi sector sử dụng 66

B ng 3 3 Hệ số điều ch cho nhóm nhánh van c a m ch nghịch ưu 69

B ng 4 1 Thông số kỹ thu t c n c a đoàn tàu 72

B ng 4 2 Thông số vị trí c a các nhà ga 74

B ng 4 3 Phân bố hành khách trên tàu 78

B ng 4 4 Thời gian, kho ng cách t ng tốc, gi m tốc 91

B ng 4 5 Tham số mô phỏng động c 93

Trang 11

Khóa luận đầy đủ ở file: Khóa luận full

Định dạng
Số trang	104
Dung lượng	1,3 MB
File đính kèm	Đồ án Full.rar (3 MB)