Điều khiển tốc độ động cơ kđb ba pha theo phương pháp v

Nhìn chung phương pháp điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi đổitần số vượt trội hơn so với thay đổi tốc độ kiểu cũ: thay đổi số đôi cực hoặc, kiểu VS … Điều khiển bằng cách thay đổi tần

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Tp Hồø Chí Minh, tháng 10 năm 2006

Cán bộ hướng dẫn khoa học: T.S PHAN QUỐC DŨNG

Cán bộ chấm nhận xét

1:………

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Cán bộ chấm nhận xét

2:………

(Ghi rõ họ, tên, học hàm, học vị và chữ ký)

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:

HỘI ĐỒNG CHẤM BẢO VỆ LUẬN VĂN THẠC SĨ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA, ngày………tháng………năm 2006

NHIỆM VỤ LUẬN VĂN THẠC SĨ

Ngày sinh:24 – 05– 1973 Nơi sinh: Cần thơChuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Mã số: 2.02.01

I- TÊN ĐỀ TÀI:

ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA THEO

PHƯƠNG PHÁP V/F DÙNG VI ĐIỀU KHIỂN dsPIC II- NHIỆM VỤ VÀ NỘI DUNG:

1 Tổng quan về kỹ thuật điều chế vector không gian

2 Mô phỏng điều khiển tốc độ vòng kín động cơ

3 thiết kế phần cứng

III- NGÀY GIAO NHIỆM VỤ: 19 - 01 - 2006

IV- NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: 06 - 10 - 2006

V- HỌ VÀ TÊN CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: T.S PHAN QUỐC DŨNG

CÁN BỘ HƯỚNG DẪN BỘ MÔN QUẢN LÝ NGÀNH

TS Phan Quốc Dũng

Nội dung và đề cương luận văn thạc sĩ đã được Hội Đồng Chuyên Ngành thông qua

Tp Hồ Chí Minh, ngày tháng năm 2006

TRƯỞNG PHÒNG ĐT - SĐH TRƯỞNG KHOA QL NGÀNH

Dũng, người đã tận tình hướng dẫn trong thời gian thầy ở trong nước và cả thời gian ra nước ngoài.

Xin chân thành cảm ơn các thầy ở Bộ môn Cung Cấp Điện, trường ĐHBK Tp HCM đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi thực hiện phần cứng, đặc biệt là anh Vũ đã giúp đỡ tôi rất nhiều trong việc tìm các linh kiện cần thiết để thực hiện đề tài.

Hồ Minh Nhị

GIỚI THIỆU

Do sản xuất công nghiệp trong nước phát triển mà nhu cầu về truyền độngsử dụng động cơ không đồng bộ ngày càng tăng, đặc biệt là động cơ không đồngbộ 3 pha, vì động cơ không đồng bộ 3 pha rotor lồng sóc có giá thành rẻ, hoạtđộng tin cậy Nhìn chung phương pháp điều khiển tốc độ bằng cách thay đổi đổitần số vượt trội hơn so với thay đổi tốc độ kiểu cũ: thay đổi số đôi cực hoặc, kiểu

VS … Điều khiển bằng cách thay đổi tần số, ta có thể thay đổi tốc độ liên tụctrong phạm vi rộng mà nó vẫn có thể giữ được mô men không đổi, không gây tổnthất như kiểu điều khiển VS, và dòng khởi động nhỏ nên không gây sụt áp lướiđiện Tuy nhiên do giá thành của các bộ biến tần ngoại nhập còn khá cao nêncòn nhiều cơ sở sản xuất trong nước vẫn còn tiếp tục tận dụng một số bộ truyềnđộng kiểu VS Trước những tình hình như vậy, việc nghiên cứu hệ điều khiển tốcđộ động cơ không đồng bộ 3 pha là hết sức cần thiết, đặc biệt là điều khiển VFvòng kín

Mục tiêu của đề tài là triển khai giải thuật SVPWM trên vi điều khiển dsPIC đểđiều khiển vòng kín động cơ không đồng bộ 3 pha, vì kỹ thuật điều chế SVPWMcó ưu điểm là có thể cho ra điện áp dây bằng 100% VDC trong vùng điều chếtuyến tính

Đề tài thực hiện 2 nội dung chính sau:

- Xây dựng mô hình điều khiển tốc độ kiểu V/F cho động cơ 3 pha dùngkỹ thuật SVPWM trên phần mềm PSIM để mô phỏng trước kết quả

- Triển khai mô hình trên phần cứng bằng vi điều khiển dsPIC30F, cụthể là dsPIC30F4011

Chương 1

Nguyên lý điều khiển v/f và kỹ thuật

1.2.1 Vai trò và ứng dụng của bộ nghịch lưu 41.2.2 Phân tích điều khiển bộ nghịch lưu áp 51.3.1 Khái niệm về vector không gian 81.3.2 Phương pháp điều rộng xung vector không gian 101.3.3 Các hạn chế triển khai thuật toán điều chế

3.2 Thiết kế phần cứng

3.2.2 Khối điều khiển được triển khai trên dsPIC 363.3 Khâu chuẩn bị cho lập trình

3.3.1 Khâu tích phân tỉ lệ bảo hòa PI: 37

Chöông trình giao dieän baèng Visual Basic 89

CHƯƠNG 1

NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN V/F VÀ KỸ THUẬT

ĐIỀU CHẾ VECTOR KHÔNG GIAN

1.1 NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN V/F

Động cơ không đồng bộ được thiết kế để vận hành với trị số từ thông tối

ưu trên đặc tuyến từ hoá Từ thông tăng lên sẽ làm bão hòa mạch từ, kéo theosự gia tăng dòng từ hoá, làm méo dạng dòng điện và điện áp nguồn cung cấp,và gây ra tiếng ồn cơ tần số cao Ngược lại, sự giảm từ thông khe hở không khídưới định mức sẽ làm giảm khả năng tải của động cơ

Từ thông khe hở không khí sinh ra bởi dòng từ hoá động cơ Dòng từ hoáđược xác định như sau

Tại tần số làm việc định mức fđm:

m đm

đm mđm

Lf

EI

Lf

EI

Ef

E

đm

=

⇒ , với K là hằng số (1.3)

Nếu bỏ qua sụt áp trên stator, thì nguyên tắc điều khiển E/f trở thànhnguyên tắc điều khiển V/f

V = K.f , K là hằng số điều khiển

Như vậy, việc giảm tần số động cơ dưới định mức thường đi đôi với việc

tần số lớn hơn định mức, thường giữ điện áp không đổi và bằng định mức do giớihạn cách điện của stator hoặc giới hạn điện áp nguồn cung cấp.

Khi động cơ vận hành ở tần số thấp, sụt áp trên sator sẽ làm giảm đángkể sức điện động E, và tương ứng là từ thông động cơ Để bù sự suy giảm từthông ở tần số thấp, chọn đặc tuyến điều khiển theo nguyên tắc V/f như sau:

Sai số tốc độ sau khi qua khâu PI cho ra tốc độ trượt Khâu điều chỉnh tốcđộ trượt là khâu bảo hòa, cho nên tốc độ trượt được giới hạn trong phạm vi chophép và do đó dòng qua động cơ cũng bị hạn chế ở định mức cho trước.

Ưu điểm của nguyên lý điều khiển này là không có hồi tiếp dòng nên tránh đượcviệc sử dụng các cảm biến có giá thành cao Hệ có đáp ứng nhanh và ổn địnhvới mọi tốc độ nên được dùng rộng rãi

1.2 BỘ NGHỊCH LƯU ÁP

1.2.1 Vai trò và ứng dụng của bộ nghịch lưu

Bộ nghịch lưu có nhiệm vụ chuyển đổi năng lượng từ nguồn điện mộtchiều không đổi sang dạng năng lượng điện xoay chiều để cung cấp cho tải xoaychiều Đại lượng được điều khiển ở ngõ ra là điện áp hay dòng điện Trongtrường hợp đầu bộ nghịch lưu được gọi là bộ nghịch lưu áp và trường hợp sau gọilà bộ nghịch lưu dòng

∫

PWM INVERTER

f

m

ω

V f

Đk Tốc độ trượt

ω sl

ω

Hình 1.2

Bộ nghịch lưu được dùng trong các hệ truyền động xoay chiều, dùng làmnguồn điện liên tục, điều khiển chiếu sáng, mạch lọc tích cực, … Trong thực tếsản xuất, có rất nhiều hoạt động liên quan đến tốc độ động cơ Việc điều khiểnvà ổn định tốc độ động cơ là phần hết sức quan trọng của các hệ thống điềukhiển công nghiệp Điều chỉnh tốc độ động cơ nhằm tạo ra các đặc tính cơ mớiđể có tốc độ làm việc phù hợp với yêu cầu của phụ tải cơ Nhìn chung có haiphương pháp để điều chỉnh tốc độ truyền động:

- Biến đổi tỉ số truyền từ trục động cơ đến cơ cấu máy sản xuất

- Biến đổi tốc độ góc của động cơ điện

Phương pháp thứ hai làm giảm tính phức tạp của cơ cấu và cải thiện đượcđặc tính điều chỉnh, linh hoạt khi ứng dụng các hệ thống điều khiển điện tử số.Ngoài ra, các hệ truyền động còn nhiều thông số khác cần được thay đổi, giámsát như điện áp, dòng điện, khởi động êm, tính chất tải, …Vì vậy bộ nghịch lưuvới các thiết bị bán dẫn công suất hiện đại là sự lựa chọn thích hợp để điềukhiển tốc độ động cơ

Ứng dụng quan trọng và tương đối rộng rãi của bộ nghịch lưu là nhằm vàolĩnh vực truyền động điện động cơ xoay chiều với độ chính xác cao

1.2.2 Phân tích điều khiển bộ nghịch lưu áp

Bộ nghịch lưu áp cung cấp và điều khiển điện áp xoay chiều ở ngõ ra Takhảo sát bộ nghịch lưu áp ba pha có cấu trúc nhưhình 1.3

Giả thiết tải ba pha đối xứng thỏa mãn hệ thức :

ut1=

3

u u u

2 10 − 20− 30

Hình 1.3 Cấu hình bộ nghịch lưu áp ba pha

3

u u u

2 20− 30− 10 (1.7)

ut3=

3

u u u

2 30 − 10− 20

Quá trình điện áp ngõ ra của bộ nghịch lưu áp ba pha sẽ được xác định khi

ta xác định được các điện áp pha-tâm nguồn Các khóa được kích đóng theonguyên tắc đối nghịch, nên điện áp của một pha nào đó so với tâm nguồn có giátrị +Vd/2 hoặc -Vd/2 tùy thuộc công tắc lẻ hoặc chẵn của pha được kích đóngtương ứng Do đó, điện áp pha tải được xác định hoàn toàn nếu biết được giản đồkích đóng các công tắc và điện áp nguồn Từ đó, ta có thể điều khiển điện ápngõ ra của bộ nghịch lưu áp bằng cách điều khiển giản đồ xung kích đóng cáccông tắc

Độ méo dạng điện áp và độ méo dạng dòng điện là hai tham số thườngđược quan tâm khi phân tích bộ nghịch lưu áp Hệ số méo dạng điện áp được xácđịnh bởi hệ thức:

) t

) t t )

t

) n (

U U U

U THD

1

2 1 2

1 2

) t t )

t

) n (

I I I

I THD

1

2 1 2

1 2

chế tối đa các ảnh hưởng bất lợi của sóng hài bậc cao xuất hiện ở phía tải Phụthuộc vào phương pháp thiết lập giản đồ kích đóng các công tắc, có thể phânbiệt các dạng điều chế độ rộng xung khác nhau Trong số đó, phương pháp điềuchế độ rộng xung vector không gian (SVPWM) được sử dụng phổ biến nhờ các

ưu điểm như có đáp ứng đầu ra với sóng hài thấp, tầm điều khiển tuyến tínhđược mở rộng, dễ dàng thực hiện bởi các hệ thống số

1.3 ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG VECTOR KHÔNG GIAN

1.3.1 Khái niệm về vector không gian

Cho đại lượng ba pha cân bằng, phép biến hình vector không gian biếnđổi các đại lượng ba pha sang đại lượng vector Vr theo hệ thức:

)VaVaV(k

Vr= ra+ 2rb+ rc (1.10)

với 2π 3

=ej

a và k là hằng số, thường chọn hệ số k=2/3

Vector Vr được gọi là vector không gian của đại lượng ba pha

Khi các đại lượng ba pha có dạng cosin:

)x

cos(

.Vv

)x

cos(

.Vv

)xcos(

.Vv

m c

m b

m a

3432

0 0 0

π

−θ

−

=

π

−θ

m m

m

e V ) x sin(

.j ) x cos(

V

)]

x cos(

V a ) x

cos(

V a ) x cos(

V [

V

0

0 0

0 2

0 0

3

4 3

2 3

2

θ

θ θ

π θ π

θ θ

−

=

− +

−

=

−

− +

−

− +

CHƯƠNG 2

MÔ PHỎNG

2.1 XÂY DỰNG KHỐI MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM PSIM:

Để điều chế điện áp ra của bộ nghịch lưu áp theo kiểu SVPWM thì cần có 2thông tin là tần số VTKG và chỉ số điều chế tần số m, từ đó theo thuật toán điềuchế VTKG ta tính được thời gian đóng cắt từng linh kiện

Hình 2.1 là khối có chức năng tính

toán tần số và xác định chỉ số điềuchế m Sai số giữa tốc độ đặt vàtốc độ thực qua khâu PI bão hoàđể cho ra thông tin tốc độ trượt.Khâu n/F chuyển tốc độ đồng bộđổi thành tần số nguồn áp yêucầu

Hình 2.2

Hình 2.1

Hình 2.2 là khối lấy thông tin về góc của VTKG yêu cầu Khối có chức năng rờirạc tín hiệu điện áp 3 pha hình sin A, B, C được mô phỏng từ thông tin tần số.Tần số lấy mẫu ở đây 10Khz, bằng tần số điều chế PWM.

Hình 2.3 là khối xác định 2thông tin cần thiết cho việctính toán thời gian cũngnhư thứ tự đóng cắt theocác giản đồ xung ở mục

1.3.Đó là thứ tự Sector và

vị trí góc VTKG ứng vớiSector

Thông số đầu vào cuả khốilà góc của VTKG áp [0,2π]

Hình 2.4 là khối có chức năng tính toán thông tin thời gian TA, TB theo công thức

1.15 Theo các thông tin TA, TB, TS và chỉ số m khối sẽ mã hoá các thời gian cầnthiết để kích các van thành thông tin INDEX, dùng tra bảng đóng cắt

Hình 2.5 là bộ Inveter nguồn áp tải động cơ Các van đóng cắt theo thời gianđược tra từ bảng tra (6,7) với 2 thông tin hàng là Sector và cột là INDEX phùhợp với giản đồ đóng cắt ở mục1.3.

Hình 2.4

2.2 MÔ PHỎNG:

Thông số mô phỏng:

Tần số điều chế : Fpwm =10Khz

T = 5

Hình 2.5

Dạng sóng điện áp dây,dòng điện pha và tốc độquay của động cơ được điềukhiển kín bằng kỹ thuậtđiều chế VTKG, thu đượctừ kết quả mô phỏng bằngPSIM

Kết quả phóng to một phần của

hình 2.6 cho ta nhìn rõ dạng sóng

điện áp của SVPWM

Hình 2.6

Hình 2.7

Tốc độ đặt là n*=500Tốc độ đo đạc từ mô phỏng:

n=477

Tốc độ đặt theo hàm nấc:

Ta tiến hành khảo sát sự ảnh hưởng của Kp đối với hệ thống:

n

t

1s 500 1000

Hình 2.8

Hình 2.9

Kp=0.9; n*=1000

Ta thấy hệ thống lập tứcmất ổn định

Tăng Kp=1.2 tathấy hệ thống cũng

bị mất ổn định

Hình 2.10

Hình 2.11

KP=1, KI=1/15 tăng tải lên 7N.m

Hệ thống vẫn ổn định tốc độ

Kp=1, KI=1/15, N*=500 tải7N.m

Kết quả mô phỏng như hìnhbên

Hình 2.12

Hình 2.13

Hình 1.14 là kết quả của giảm KI vô cùng bé Hệ số KP không thể tăng hoặcgiảm, vì khi đó hệ không ổn định.

Kp=1, KI vô cùng bé,

N*=300Dạng sóng tốc độ như hìnhbên

Hình 2.14

Hình 2.15

Từ kết quả của việc thay đổi Kp, ta rút ra kết luận như sau:

Hệ thống có khâu PI là hệ thống rất nhạy cảm với các thông số của hệ thống, lýthuyết điều khiển tự động cũng có cho biết là mặc dù hệ thống có khâu PI cókhả năng lọc nhiễu cao tần, nhưng hệ rất khó ổn định Chính vì đặc điểm khó ổnđịnh mà trong quá trình thiết kế phần cứng ta cần thêm vào khâu hạn chế quátần số Bởi vì hệ có khả năng gây vọt lố khi mất ổn định, và khi đó nếu phầncứng không kéo độ vọt lố đó lại được thì khả năng động cơ tiếp tục tăng tốc gâyphá hủy cơ và có khả năng quá dòng gây cháy động cơ!

Hình 2.16

Một vấn đề nảy sinh thêm vềkhâu giới hạn tốc độ trượt là:

Ta không thể giới hạn tốcđộ trượt nhỏ hơn tốc độ đặt.Nếu tốc độ trượt bị giới hạn nhỏhơn tốc độ đặt thì hệ sẽ khôngổn định Hình bên là kết quảmô phỏng cho trường hợp đặtgiới hạn tốc độ trượt nhỏ hơntốc độ yêu cầu

Kết quả mô phỏng hệ thống cũng giúp cho ta định hướng trước phương pháp điều chỉnh khâu PI của phần cứng như sau:

- Giới hạn tốc độ trượt luôn luôn bảo đảm lớn hơn tốc độ đặt

- Cho Ki=0, và tăng dần Kp cho đến một giá trị Kp giới hạn mà hệ vẫn cònổn định

- Khi hệ đã ổn định với hệ số Kp giới hạn thì ta bắt đầu tăng dần Ki để cảithiện sai số xác lập

- Hệ hoạt động tốt đối với KP nằm lân cận giá trị 1

Hình 2.17

CHƯƠNG 3

THIẾT KẾ PHẦN CỨNG VÀ CHUẨN BỊ LẬP TRÌNH

3.1 GIỚI THIỆU VI ĐIỀU KHIỂN:

Vi điều khiển dsPIC họ 30Fxxxx là một vi điều khiển 16 bit, có tốc độ xửlý lên đến 30 triệu phép tính trong một giây (ứng với tần số dao độngFosc=120Mhz) Hầu hết các lệnh đều xử lý trong 1 chu kỳ, trừ phép chia (17 chukỳ) và một vài lệnh khác có thời gian thực hiện hơn 1 chu kỳ Họ dsPIC30F cóhổ trợ một số phép tính DSP nhờ vào hai thanh ghi tích lũy 40 bit nên tốc độ tínhtoán cũng chỉ mất 1 chu kỳ

Đề tài sẽ thiết kế phần cứng trên dsPIC30F4011 Thực ra ta sử dụng loại thấpnhất trong họ 30F vẫn được, bởi vì chương trình viết không thể nào vượt hơn 4K.Tuy nhiên, các IC cao hơn thì có nhiều chân hơn, dễ sử dụng hơn, vả lại muachúng tại thị trường VN cũng dễ hơn và giá thành lại không cao hơn ICdsPIC30F2010

TB 3.1

Đáp ứng mục đích điều khiển động cơ, dsPIC30F nói chung có cả modul điềuchế PWM và modul QEI làm nhiệm vụ đo tốc độ thông qua Encoder loại giatăng.

Liên quan với tần số điều chế hay chu kỳ PWM là thanh ghi PTPER.Hoạt động của modul cũng nhờ vào bộ đếm tiến/lùi (Up/Down counter),giá trị bộ đếm nằm trong thanh ghi PTMR (PWM timer).

Trong quá trình đếm lên, nếu giá trị của bộ đếm (PTMR) bằng giá trị lưutrong thanh ghi PDC thì ngỏ ra PWM tương ứng sẽ Active Khi giá trị bộ đếmbằng PTPER thì bộ đếm bắt đầu đếm lùi Trong quá trình đếm xuống, nếuPTMR bằng PDC thì ngỏ ra PWM tương ứng ở về Inactive

Các giá trị ghi vào PDC sẽ được cập nhật khi bộ đếm xuống đạt Zero vàbắt đầu đếm lên, lúc này phần cứng cũng sẽ sinh ra tín hiệu gây ngắt phục vụPWM, nếu có cài ngắt PWM

Ngoài ra để tránh hiện tượng trùng dẫn, modul PWM còn cho phép chènthời gian TD vào

Chi tiết về PWM xin tra cứu dsPIC30F Family Referent Manual và

dsPIC30F4011/4012 Data Sheet.

3.1.2 Modul QEI:

Hình 3.2

Với sự hổ trợ của QEI, việc đo tốc độ dùng Encoder thuận tiện hơn,không phải thiết kế thêm phần cứng.

Khi pha A sớm pha hơn pha B thì modul nhận biết và xem như quaythuận, quá trình đếm xung sẽ là đếm lên Ngược lại khi pha A trễ pha so với pha

B thì quá trình đếm xung là đếm lùi, lúc này động cơ xem như quay ngược

Để tăng độ chính xác, modul có 2 mode đếm 2X và 4X

Hình 3.3

Hình 3.4

Tương ứng với 2 mode, mỗi cặp xung A, B sẽ tương ứng với 2 hay 4 xung đếm.

Chi tiết về QEI xin tra cứu dsPIC30F Family Referent Manual và

dsPIC30F4011/4012 Data Sheet.

3.2 THIẾT KẾ PHẦN CỨNG:

3.2.1 Khối tổng quát:

Khâu giao tiếp máy tính cho phép ta thực hiện được các thao tác và hiểnthị hầu hết các thông số cần thiết

6 PWM LINES

(IGBT)

3 PHASEINVERTER

6

ABC

Hình 3.6

3.2.2 Khối điều khiển được triển khai trên dsPIC:

Các khối nằm trong đường bao đứt nét sẽ được lập trình cho dsPIC xử lý Ở đâytốc độ được đo bằng Encoder

Bản đồ các chân dsPIC30F4011 được sử dụng:

f m

T B

T 0 T A

3 PHASE INVERTER

Encoder

n CALCULATION

++

n SL

SVPWM

dsPIC30F4011

Hình 3.7

9 AN7 29 UP_ LED

(Sơ đồ mạch xem phần phụ lục)

3.3 KHÂU CHUẨN BỊ CHO LẬP TRÌNH:

3.3.1 Khâu tích phân tỉ lệ bảo hòa PI:

Ta có hàm truyền của khâu tích phân như sau:

S

K S E

S Y S

) (

) ( )

(

Biến đổi Z hàm truyền trrên ta được:

1 1 )

E

Z

)()

1).(

n I n

y = −1+ +

Thuật toán cho khâu PI có bảo hòa như sau:

Fb f

e K Sum

If (U>Outmax) then Out=Outmax;

Else if (U<Outmin) then

(K e K Excess Sum

Sum= + I × − C×

Sai số tốc độ sau khi qua khâu PI bảo hòa ta được tốc độ trượt nằm trong mộtđịnh mức, và do đó dòng qua stator cũng nằm trong một giới hạn định trước

3.3.2 Khâu tính toán tốc độ n:

- Gọi Np là số xung/vòng quay của Encoder

- Modul QEI của dsPIC được thiết lập ở mode 4X [1] (để tăng độ chínhxác)

- Ta thực hiện lấy mẫu tốc độ cứ mỗi 5 chu kỳ điều chế PWM(Fpwm=5Khz), nghĩa là tần số lấy mẫu 1Khz

- Gọi FrAct là số xung mà modul QEI đọc được từ Encoder trong một

lần lấy mẫu

- Gọi Nract là tốc độ quay thực tế của động cơ, là giá trị cần tính toán

Kn Fract Np

Fract Np

Fract Nract= × × = ×15000= ×

4

60 1000

3.3.3 Khâu chuyển đổi n"f:

Từ công thức tính tốc độ đồng bộ:

f = ×

⇒

3.3.4 Khâu tính chỉ số điều chế m:

Chỉ số m phải thỏa điều kiện là khi tần số lớn hơn tần số định mức thìđiện áp giữ ở định mức, và khi tần số nhỏ hơn tần số Fmin thì điện áp giữ giá trịbằng điện áp tại Fmin để từ thông không bị bảo hoà hoặc suy giảm

Frate

f

m= ;

3.3.5 Khâu điều chế SVPWM:

Trong khâu này chủ yếu ta tính 3 thông số T0, TA và TB

Từ 2 công thức(1.11)ta có:

) 3 sin( π − θ

×

×

T A S và T B =T S×m× sin( θ )

TS theo giản đồ xung ớ mục1.2 chính bằng ½ TPWM

Vì dsPIC không hổ trợ tính sin và hơn nữa để giảm thời gian tính toán thì

ta chọn phương án tra bảng Vấn đề ở đây là thiết lập bảng tra có bao nhiêu giátrị Nếu bảng tra ít giá trị thì sai số cao, ngược lại muốn giảm sai số thì tốn nhiềubộ nhớ để lưu bảng Cách thức lưu các giá trị sin vào bảng như thế nào, sau đây

ta tiến hành giải quyết 2 vấn đề trên

- Lưu chung trong vùng nhớ chương trình, điều này có thể thực hiệnđược nếu chương trình nhỏ, chiếm không gian nhớ ít.

- Lưu trong vùng nhớ dữ liệu EEROM

Ở đây ta chọn cách lưu bảng trong vùng data EEROM, dành riêng vùngnhớ kia cho chương trình Nhưng đối với dsPICF4011 không gian nhớ củavùng data EEROM chỉ có 512 words, cho nên không thể tăng độ phângiải của bảng tra lên Tuy nhiên, ta cũng không nên tăng số mẫu sin lênquá 512 làm gì, bởi khi đó phải xử lý số liệu nhiều hơn Giải pháp chọnlựa ở đây là trung hòa giữa tính toán và tra bảng Nghĩa là ta lưu một sốmẫu sin chuẩn nằm trong phạm vi 512 mẫu, các giá trị sin khác được nộisuy từ 2 giá trị sin chuẩn lân cận

INDEX Angle SIN*2^16HEXSIN

Nội suy giá trị sin:

X nằm trong miền [0,0xFFFF] hay [0,65535]

Để tính TB ta lấy x để tra bảng

Để tính TA ta thay x=65535-x để tính.

Y = y0+∆y

x x x

y y

)(

0 1

0 1

Vì x1-x0 =1

x y y

Thí dụ: Encoder có 1000 xung/vòng, cứ mỗi 1/10s đọc Encoder 1 lần Tại lần

đọc thứ K đọc được x=25000 xung Thì thay vì ta tính tốc độ bằng phép chia:

min) / ( 1000

60 10 16