truyền động
Trang 1Chương 7 Các phương pháp điêu khiên động cơ xoay
chiêu hiện đại
7.1 Cơ sở điều khiến động cơ xoay chiều hiện đại
7.2 Véctơ không gian
7.3 Hệ tọa độ trường và chuyên đồi giữa các hệ tọa độ 7.4 Điều khiến động cơ một chiêu kích từ độc lập
7.5 Mô hình động cơ KĐB ở hệ tọa độ trường
7.6 Mô hình động cơ Đông bộ ở hệ tọa độ trường
Trang 2Chương 7 Các phương pháp điêu khiên động cơ xoay
chiêu hiện đại
7.7 Một sô vân đề khi xây dựng câu trúc hệ thông
điêu khiên vectơ hay tựa theo tử trường
7.8 Phương pháp điều chế vectơ không gian
7.9 Chọn lựa bộ biên tân
7.10 Cài đặt hệ thống truyền động biên tân - động cơ
Trang 37.1 Cơ sở điêu khiển động cơ xoay
chiêu hiện đại
Lý thuyết điều khiển động cơ một chiều
Lý thuyết vê vectơ không gian (space vector)
Lý thuyết về chuyền déi toa d6 (coordinates
transformation) — Phương pháp điêu khiển hướng
trường (tựa theo từ trường - Field Oriented Control
- FOC, điêu khién vecto (vector control) Tg:
Hasse, Blaschke
Mục tiêu phân tach (decoupling) va tuyén tính hóa
(linearization ) hệ phương trình mô tả động co’ >
Phương pháp điêu khiển phi tuyên hiện đại
(modern nonlinear control ) Tg: A Isdorl,
H.Nijmeijer, Van de Schaft
Trang 47.1 Cơ sở điêu khiển động cơ xoay
chiêu hiện đại
¢ Ly thuyết chuyên đổi phi tuyên các biến trạng
thái động co’ (nonliear transformation of the
motor ) > Phuong phap diéu khién tuyên
tính hóa phản hôi (feedback linearization
control, FLC) hoặc phương pháp phân tách
đầu vào và đâu ra (Input-Output decoupling)
—> Mô hình đa vô hướng động cơ KĐB
(multiscalar model of the IM) Tg: Mario,
Krzeminskl.,
Trang 5Phân loại các phương pháp điêu khiến hiện đại
Trang 6
7.1 Cơ sở điêu khiển động cơ xoay
chiêu hiện đại
° Phương pháp điều khiển dựa trên tính thụ
động (Passivity-based control) Tg: R
Ortega, A Loria,
¢ Phuong phap diéu khién truc tiéo momen
(Direct Torque Control DTC) Tg:
Depenbrock, Takahashi, Nogouchi
Trang 7So sánh chất lượng một số hệ TĐĐ
DC drive with encoder
0.01%
V/f flux
vector sensorles
Ss
1.0%
V/f flux vector with encoder
0.1%
Field oriented
sensorless
0.5%
Field oriented with encoder
0.001%
10-20 msec 100 msec 10—20 msec 1—10 msec 1—10 msec
Trang 87.2 Véctơ không gian
| (0)
in(t) = |i.| cos(00,†+1209) "di
I(t) = |I,| COS(W.t+240°)
Trang 97.2 Véctơ không gian
Trang 10
7.2 Véctơ không gian
Trang 117.2 Vecto’ khong gian
Trang 127.3 Các hệ tọa độ trường (từ thông) và
chuyên đôi giữa các hệ tọa độ
a) Hệ tọa độ cô định stato of:
Nếu ta gọi trục thực là trục ơ (trùng với trục
pha a) và trục ảo là trục B (vuông góc ta sẽ
có một hệ trục toạ độ được gọi là hệ trục tọa
độ cô định stato Vectơ không gian ¡.(t) biêu
diễn ở hệ toạ độ ơB như sau:
1s =1sạ JlsB
Trang 137.3 Các hệ tọa độ trường và chuyên
đôi giữa các hệ tọa độ
Trang 147.3 Các hệ tọa độ trường và chuyên
đôi giữa các hệ tọa độ
a) Hệ tọa độ cô dinh stato a:
Chuyền đổi hệ abc © af:
ig =in
ip alle
Tương tự với các đại lượng u, y,
Trang 15b) Hệ tọa độ từ thông roto da:
B Trục từ thông rôto
d Truc roto
Jq
Trang 167.3 Các hệ tọa độ trường và chuyên
đôi giữa các hệ tọa độ
b) Hệ tọa độ từ thông roto da:
Nêu có một véctơ không gian i,(t) ta cd the
biêu diễn nó ở hệ tọa độ da:
lý —1sq 7 Jlsqa
Tương tự cho các đại lượng khác.
Trang 177.3 Các hệ tọa độ trường và chuyên
đôi giữa các hệ tọa độ
c) Chuyên đổi giữa œB c› d:
Tổng quát, giả sử có hai hệ trục tọa độ xy
và x*y* đặt trùng gỗc nhưng lệch nhau một
góc là 8* Giả sử có một vectơ V bat ky, ta
có công thức chuyên đổi giữa hai hệ tọa độ
như sau:
vã
VW=Vef Oo VỀ =V%e#
Trang 187.3 Các hệ tọa độ trường và chuyên
đôi giữa các hệ tọa độ
c) Chuyên đổi giữa œB c› dgq:
Như vậy, nêu biêt góc 9.-góc giữa vectơ từ
thông rôto u, và trục pha a- trục chuẩn ta có
thê chuyên đồi một đại lượng vectơ không
gian giữa hai hệ trục toạ độ œB và dq như
sau:
.Í _— ;s JĐ ‹S _ ;Í — JÓ,
Trang 197.3 Các hệ tọa độ trường và chuyên
đôi giữa các hệ tọa độ
logy = 1,gcosO, — Igq SIN 0
Ic8 = Igq SIND, +1,
`
qCOSỐ,
Trang 207.4 Điêu khiển động cơ một chiêu
Trang 21
Z.5 Mô hình động cơ KĐB ở hệ tọa
dt
Trang 227.5 M6 hình động cơ KĐB ở hệ tọa độ
trường
7.5.1 Hệ phương trình mô tả động cơ
Ở dạng vectơ không gian:
us(t) = +] ual + up(pell20 + uw (tel240" |
Trang 237.5.1 Hệ phương trình mô tả động cơ
Trang 247.5.1 Hệ phương trình mô tả động cơ
„ Ở hệ toạ độ hướng trường rôto dq, áp dụng công thức
chuyên đôi tọa độ:
Trang 25
7.5.1 Hệ phương trình mô tả động cơ
Trang 267.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
Trang 277.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
Trang 28
7.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
d Ip _— — | _! — © + ja if i: — Sun] — O wi! 4 | uf
Trang 297.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
Khai triển theo hai trục tọa độ dq ta được hệ phương
trình sau:
a a dt oT, oT sd sq" + Sựi +—— G rd GS @Wˆ + ty ` sd
digg
dt ol, + ol,
Trang 30
7.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
Trang 317.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
Chuyên đồi Laplace hệ phương trình mô tả động cơ:
1 1g _ (0.1 +Ì=Sự/ ,!,
lạ=— sq 7 +Top Ø—|—@j 1S yy! pty stsd SG rd GL, sq
Trang 327.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
Trang 337.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
°_ Viết theo dạng mô hình trạng thái:
“—=Alxl +Buì +Nx'o,
Trang 347.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
Trang 357.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
°_ Viết theo dạng mô hình trạng thái:
Trang 36
-7.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ từ thông rôto
Trang 377.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên hệ tọa độ
Trang 387.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên hệ tọa độ
Trang 39So sanh voi dong co MC KTĐL
Trang 40So sanh voi dong co MC KTĐL
lt
dat
Trang 41
7.5.2 Mô hình động cơ mô tả trên hệ tọa độ
Trang 427.5.3 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ cô định stato œB
Trang 43
⁄.9 ở Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ cô định stato œB
Thực hiện một số biến đổi
Trang 44
7.5.3 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ cô định stato œB
Trang 457.5.3 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ cô định stato œB
oL, I+sTp ig — |IxsT, Ls
Trang 46
7.5.3 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ cô định stato œB
Trang 477.5.3 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ cô định stato œB
Trang 48
7.5.3 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ cô định stato œB
la
dt ro T TP T SP
Trang 497.5.3 Mô hình động cơ mô tả trên
hệ tọa độ cô định stato œB
Trang 50
7.6 Mô hình động cơ đồng bộ roto nam
châm vĩnh cửu
Đặc điểm:
¢ Phuong thuc san sinh tu thong roto
° _ Từ thông roto luôn phân cực, có hướng nhất quán
và cô định —› không cân ước lượng biên độ từ
thông roto
- Téc dé truot w, = 0 > cd thé dễ dàng tính góc từ
thong
Thuận tiện nhat > sev dung hé toa d6 tua theo tw
thông roto-hệ tọa độ dq
Trang 517.6 Mô hình động cơ đồng bộ roto nam
Trang 527.6 Mô hình động cơ đồng bộ roto nam
châm vĩnh cửu
Do đặc điêm câu tạo roto —› có sự khác biệt của điện cam
stato giữa 2 trục d và q, nên từ thông stato:
Wsq =1sqaLsq + Vp VWsq = 1sq Lsq
Trang 53
7.6 Mô hình động cơ đồng bộ roto nam
Trang 547.6 Mô hình động cơ đồng bộ roto nam
châm vĩnh cửu
° Câu trúc sơ bộ hệ thông điêu khiển vectơ
động co’ BB roto NCVC
(xem sách TĐĐ xoay chiêu hiện đại/thông minh-Nguyễn Phùng Quang,
rôi thảo luận tại lớp).
Trang 557.7 Một sô vân đề liên quan câu trúc hệ
thông điêu khiên:
- Ước lượng tôc độ quay động cơ
- Hiệu chỉnh mô hình - vân đê thông số mạch
thay đổi (đặc biệt T))
- Khâu quan sát, bộ lọc Kalman
(phân này sinh viên tự đọc ở nhà và giải đáp trên lớp)
Trang 567.8 Phương pháp điều chế vectơ không
gian cho bộ biên tân
Trang 577.9 Chọn lựa bộ biên tân
¢ Xem chuong 7 “Selection of AC
converters” tai \i6u [11] Malcolm Barnes, Practical Variable Speed Drives and
Power Electronics, NXB Newnes, 2003
°ồ _ Thảo luận tại lớp nội dung
Trang 587.10 Cài đặt hệ thông biên tân-động cơ
°ồ Xem chương 8 “lnstallation and
Commissioning' tài liệu [11] Malcolm
Barnes, Practical Variable Speed Drives and Power Electronics, NXB Newnes,
2003
°ồ _ Thảo luận tại lớp nội dung
