ngannam_vannhoanh_29148
New Member
Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết Nối
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
1.1. KHÁI NIỆM VÀ CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ ............... 2
1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ .................. 5
1.3. PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ........ 9
1.4. CÁC ĐẶC TÍNH MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ ........................................ 12
CHƢƠNG 2: ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU (PMSM)
2.1. MỞ ĐẦU.............................................................................................. 23
2.2. CẤU TẠO CỦA PMSM...................................................................... 24
2.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PMSM........................................ 27
2.4. MÔ TẢ TOÁN HỌC CỦA PMSM ..................................................... 28
2.5. CÁC VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN PMSM................................................. 42
CHƢƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP MÔ MEN PMSM (DTC)
3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................... 46
3.2.ĐIỀU KHIỂN TỪ THÔNG STATOR ................................................. 47
3.3. ĐIỀU KHIỂN MÔ MEN ..................................................................... 49
3.4. LỰA CHỌN VECTOR ĐIỆN ẤP ....................................................... 50
3.5. ƢỚC LƢỢNG TỪ THÔNG STATOR, MÔ MEN ĐIỆN TỪ............ 52
3.6. THIẾT LẬP BỘ MÁY ĐIỀU CHỈNH TỪ THÔNG, MÔ MEN ........ 55
3.7. THIẾT LẬP BẢNG CHUYỂN MẠCH .............................................. 57
3.8. CẤU TRÚC HỆ THỐNG DTC ........................................................... 58
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi3.9. ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỆN TRỞ STATOR TRONG DTC................ 59
3.10. BÙ ẢNH HƢỞNG ĐIỆN TRỞ ......................................................... 60
3.11. MÔ PHỎNG VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ ........................................... 64
3.12. ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN................................... 67
KẾT LUẬN .................................................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 701
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đang đất nƣớc,
động cơ điện đƣợc sử dụng nhiều và phổ biến trong các ngành công
nghiệp.Trong đó động cơ điện đồng bộ đang đƣợc sử dụng để dần thay thế
các động cơ cũ trƣớc đây với các ƣu điểm vƣợt trội hơn nhƣ hiệu suất , cos
cao, tốc độ ít phụ thuộc vào điện áp.
Cũng nhƣ các hệ thống điều khiển khác, chất lƣợng của các hệ truyền
động điện phụ thuộc rất nhiều vào các bộ điều khiển. Yêu cầu đòi hỏi hệ
thống phải tạo ra khả năng thay đổi tốc độ trơn, mịn với phạm vi điều khiển
rộng.
Nhiều phƣơng pháp điều khiển động cơ đồng bộ đã đƣợc nghiên cứu và
ứng dụng trong lĩnh vực truyền động nhƣ: Phƣơng pháp điều khiển vô hƣớng
(V/f = const), Phƣơng pháp điều khiển theo từ thông (FOC), Phƣơng pháp
điều khiển trực tiếp mô men (DTC), Phƣơng pháp mờ - thích nghi.
Để tìm hiểu thêm kiến thức về động cơ đồng bộ em đã đƣợc giao đề tài
đồ án “Tìm hiểu và mô phỏng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu” do
thầy giáo GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn hƣớng dẫn. Nội dung bao gồm các
chƣơng:
Chƣơng 1: Máy điện đồng bộ.
Chƣơng 2: Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu.
Chƣơng 3: Điều khiển trực tiếp mô men động cơ đồng bộ nam châm
vĩnh cửu.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2
CHƢƠNG 1.
MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
1.1. KHÁI NIỆM VÀ CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
1.1.1. Khái niệm
Máy điện đồng bộ là máy điện quay có tốc độ rotor bằng tốc độ của từ
trƣờng quay. Ở chế độ xác lập máy điện đồng bộ có tốc độ quay không đổi
khi tải thay đổi. Hầu hết các máy điện đồng bộ làm việc nhƣ máy phát có tần
số 50Hz hay 60Hz. Máy điện đồng bộ cũng có thể làm việc nhƣ một động cơ
đồng bộ công suất lớn. Máy điện đồng bộ còn đƣợc dùng làm máy bù đồng bộ
nhăm cải thiện hệ số công suất của lƣới điện.
1.1.2. Cấu tạo
Cấu tạo của máy điện đồng bộ gồm 2 phần rotor (phần cảm) và stato
(phần ứng).
1.1.2.1. Stato (phần ứng)
Stato của máy điện đồng bộ gồm các lá thép kỹ thuật đƣợc dập theo
hình vành khăn ghép chặt lại với nhau. Phia trong có xẻ các rảnh để đặt dây
quấn.
Dây quấn stato thƣờng là dây đồng hay dây nhôm. Máy điện 3 pha có 3 cuộn
dây giống nhau đặt lệch nhau trong không gian góc 1200 điện. Dây quấn stato
gọi là dây quấn phần ứng.3
1.1.2.2. Rotor (phần cảm)
a) Lõi thép rotor được làm bằng thép rèn hay thép đúc
Với rotor cực ẩn lõi thép có dạng hình trụ (hình 1.2a), trên một phần
mặt có xẻ các rảnh để đặt dây quấn kích từ nhƣ hình 1.3b. Phần mặt rotor
không có rãnh tạo thành cực từ của rotor. Rotor cực ẩn dùng cho máy có p=1,
tốc độ quay cao (3000 v/p). Để hạn chế lực ly tâm, rotor cực ẩn thƣờng có
đƣờng kính nhỏ chiều dài lớn (chiều dài bằng khoảng 6 lần đƣờng kính).
Rotor cực lồi lõi thép có dạng nhƣ (hình 1.2b) và thƣờng có số đôi cực
lớn (p > 1), tốc dộ thấp (vài trăm vòng/phút). Vì vậy khác với rotor cực ẩn,
rotor cực lồi thƣờng có đƣờng kính lớn và chiều dài rotor nhỏ. Dây quấn rotor
đƣợc quấn quanh cực.
Ngoài ra còn có loại rotor dùng vật liệu nam châm vĩnh cửu thay cho
dây quấn nam châm điện. Đó chính là động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu
mà ta sẽ tìm hiểu sau đây.
Hình 1.1: Stato máy điện đồng bộ
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
b) Vành trượt và chổi than
Đối với loại máy đồng bộ có cuộn kích từ đặt ở roto thì trên đầu trục
của rotor máy còn đặt thêm bộ vành trƣợt và chổi than dùng để đƣa dòng
kích từ 1 chiều vào dây quấn kích từ để khởi động máy điện.
Hình 1.2: Hình dáng bề ngoài của rotor cực ẩn (a) và
rotor cực lồi (b)
b)
a)
a)
Hình 1.3: Mặt cắt ngang của rotor cực ẩn (a) và rotor cực lồi (b)
b)5
1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ [1]
1.2.1. Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ
Trên hình 1.4 biểu diễn mô hình máy phát điện đồng bộ 3 pha 2 cực.
Cuộn dây phần ứng đặt ở stato còn cuộn dây kích từ đặt ở rotor. Cuộn dây
kích từ đƣợc nối với nguồn kích từ 1 chiều thông qua hệ thống vành trƣợt
chổi than.
Để nhận đƣợc điện áp 3 pha, trên chu vi stato đặt 3 cuộn dây lệch nhau
1200 và đƣợc nối sao (hay tam giác). Đƣa nguồn một chiều (dòng Ikt không
đổi ) vào dây quấn kích từ sẽ tạo nên từ trƣờng không đổi. Bây giờ ta gắn vào
Hình 1.4: Máy phát điện đồng bộ 3 pha 2 cực
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi6
trục rotor 1 động cơ lai quay với tốc độ n. Ta đƣợc 1 từ trƣờng quay tròn có từ
thông chính khép kín qua rotor, cực từ và lõi thép stato.
Từ thông của từ trƣờng quay cắt các thanh dẫn phần ứng, làm xuất hiện
trong 3 cuộc dây 3 sđđ:
EA = Emsin t;
EB = Emsin( t - )
EC = Emsin( t + )
Trong đó tần số biến thiên của các sđđ = 2 f. Nếu số cặp cực là p thì
tần số biến thiên f của dòng điện sẽ là:
f = (1.1)
Nhận thấy tần số biên thiên của dòng điện phụ thuộc vào tốc độ quay
của rotor và số đôi cực.
Nếu nhƣ bây giờ tải 3 pha của máy điện bằng 3 tải đối xứng, sẽ có dòng
ba pha đối xứng.
Theo nguyên lý tạo từ trƣờng quay nên trong máy phát đồng bộ lúc này
cũng xuất hiện từ trƣờng quay mà tốc độ xác định bằng biểu thức:
ntt = (1.2)
Thay (1.1) vào (1.2) ta đƣợc ntt = n. Nhƣ vậy, ở máy đồng bộ, tốc độ
quay của rotor và tốc độ quay của từ trƣờng tải bằng nhau.
1.2.2. Nguyên lý làm việc của động cơ đồng bộ
Cho dòng điện ba pha iA, iB, iC vào ba pha dây quấn stator, dòng điện ba
pha ở stator sinh ra từ trƣờng quay với tốc độ n = . Khi cho dòng điện một
chiều vào dây quấn rotor, rotor biến thành một nam châm điện. trong điều
kiện này ở trong máy đồng bộ xuất hiện mô men biến đổi. Chu kỳ biến đổi
của mô men biến đổi xách định:7
Trong đó: n - tốc độ tức thời của rotor, dấu “ “ khi quay thuận chiều
quay, còn dấu “ + “ khi quay ngƣợc chiều quay. Khi n = 0 thì fm = f1 = 50hz.
Một mô men biến đổi với tần số nhƣ vậy thì do rotor có quán tính lớn sẽ
không chuyển động. Có thể nói gọn lại là máy điện đồng bộ không có mô
men khởi động (Mtb = 0). Do đó ta phải tìm cách khởi động động cơ đồng bộ.
1.2.2.1. Phƣơng phái khởi động dị bộ
Đây là phƣơng pháp giống nhƣ khởi động động cơ dị bộ. Để thực hiện
đƣợc phƣơng pháp này ngƣời ta đặt ở mặt cực các thanh dẫn ngắn mạch làm
bằng các đồng (giống nhƣ rotor lồng sóc).
Hình 1.5: Sơ đồ nối dây khởi động độ
tƣơng ứng với sự gia tăng về góc lệch pha giữa từ thông rotor và stator và vì
vậy mô men nhanh chóng đƣợc hình thành, bằng cách điều chỉnh tốc độ quay
từ thông stator càng nhanh càng tốt.
3.12. ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
Để đáp ứng mô men nhanh chóng đƣợc hình thành, trong chƣơng 3 đã
nghiên cứu và mô phỏng phƣơng pháp điều khiển trực tiếp mô men động cơ
đồng bộ nam châm vĩnh cửu, phƣơng pháp mới này đã chứng tỏ những ƣu
điểm nổi bật so với phƣơng pháp điều khiển vectơ kinh điển.
Ưu điểm của phương pháp mới:
- Không sử dụng mạch vòng dòng điện, chỉ sử dụng duy nhất một tham
số là RS.
- Cấu trúc đơn giản vì bản chất của phƣơng pháp điều khiển là tựa theo
từ thông stator. Do đó không cần khâu điều khiển chuyển đổi - một khâu
tƣơng đối phức tạp trong các phƣơng pháp điều khiển từ thông rotor.
- Qua kết quả mô phỏng bằng phƣơng pháp điều khiển trực tiếp mô
men với khâu trễ mô men 3 vị trí, thấy đƣợc đáp ứng mô men nhanh chóng
đƣợc hình thành.
Trong chƣơng này đã trình bày phƣơng pháp điều khiển trực tiếp mô
men động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu và có phân tích ảnh hƣởng của
tham số duy nhất RS của động cơ đến sự làm việc ổn định của hệ thống, từ đó
đề xuất thuật toán bù ảnh hƣởng điện trở stator của động cơ, đây cũng đƣợc
xem là một vấn đề mới của đề tài.
Nhược điểm của phương pháp mới:
Phƣơng pháp DTC cho đáp ứng mô men nhanh, ít phụ thuộc vào tham
số của động cơ, tuy nhiên khả năng ứng dụng của phƣơng pháp này còn gặp
một số hạn chế ở vùng tốc độ thấp - khi đó mạch từ bị bão hoà nên mô men
không thể đạt đƣợc nhƣ yêu cầu, điều này ảnh hƣởng đến chất lƣợng hệ
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU.................................................................................................. 1
CHƢƠNG 1: MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
1.1. KHÁI NIỆM VÀ CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ ............... 2
1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ .................. 5
1.3. PHẢN ỨNG PHẦN ỨNG CỦA MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ........ 9
1.4. CÁC ĐẶC TÍNH MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ ........................................ 12
CHƢƠNG 2: ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ NAM CHÂM VĨNH CỬU (PMSM)
2.1. MỞ ĐẦU.............................................................................................. 23
2.2. CẤU TẠO CỦA PMSM...................................................................... 24
2.3. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PMSM........................................ 27
2.4. MÔ TẢ TOÁN HỌC CỦA PMSM ..................................................... 28
2.5. CÁC VẤN ĐỀ ĐIỀU KHIỂN PMSM................................................. 42
CHƢƠNG 3: ĐIỀU KHIỂN TRỰC TIẾP MÔ MEN PMSM (DTC)
3.1. ĐẶT VẤN ĐỀ...................................................................................... 46
3.2.ĐIỀU KHIỂN TỪ THÔNG STATOR ................................................. 47
3.3. ĐIỀU KHIỂN MÔ MEN ..................................................................... 49
3.4. LỰA CHỌN VECTOR ĐIỆN ẤP ....................................................... 50
3.5. ƢỚC LƢỢNG TỪ THÔNG STATOR, MÔ MEN ĐIỆN TỪ............ 52
3.6. THIẾT LẬP BỘ MÁY ĐIỀU CHỈNH TỪ THÔNG, MÔ MEN ........ 55
3.7. THIẾT LẬP BẢNG CHUYỂN MẠCH .............................................. 57
3.8. CẤU TRÚC HỆ THỐNG DTC ........................................................... 58
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi3.9. ẢNH HƢỞNG CỦA ĐIỆN TRỞ STATOR TRONG DTC................ 59
3.10. BÙ ẢNH HƢỞNG ĐIỆN TRỞ ......................................................... 60
3.11. MÔ PHỎNG VÀ SO SÁNH KẾT QUẢ ........................................... 64
3.12. ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN................................... 67
KẾT LUẬN .................................................................................................... 69
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 701
LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay trong quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa đang đất nƣớc,
động cơ điện đƣợc sử dụng nhiều và phổ biến trong các ngành công
nghiệp.Trong đó động cơ điện đồng bộ đang đƣợc sử dụng để dần thay thế
các động cơ cũ trƣớc đây với các ƣu điểm vƣợt trội hơn nhƣ hiệu suất , cos
cao, tốc độ ít phụ thuộc vào điện áp.
Cũng nhƣ các hệ thống điều khiển khác, chất lƣợng của các hệ truyền
động điện phụ thuộc rất nhiều vào các bộ điều khiển. Yêu cầu đòi hỏi hệ
thống phải tạo ra khả năng thay đổi tốc độ trơn, mịn với phạm vi điều khiển
rộng.
Nhiều phƣơng pháp điều khiển động cơ đồng bộ đã đƣợc nghiên cứu và
ứng dụng trong lĩnh vực truyền động nhƣ: Phƣơng pháp điều khiển vô hƣớng
(V/f = const), Phƣơng pháp điều khiển theo từ thông (FOC), Phƣơng pháp
điều khiển trực tiếp mô men (DTC), Phƣơng pháp mờ - thích nghi.
Để tìm hiểu thêm kiến thức về động cơ đồng bộ em đã đƣợc giao đề tài
đồ án “Tìm hiểu và mô phỏng động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu” do
thầy giáo GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn hƣớng dẫn. Nội dung bao gồm các
chƣơng:
Chƣơng 1: Máy điện đồng bộ.
Chƣơng 2: Động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu.
Chƣơng 3: Điều khiển trực tiếp mô men động cơ đồng bộ nam châm
vĩnh cửu.
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2
CHƢƠNG 1.
MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
1.1. KHÁI NIỆM VÀ CẤU TẠO CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ
1.1.1. Khái niệm
Máy điện đồng bộ là máy điện quay có tốc độ rotor bằng tốc độ của từ
trƣờng quay. Ở chế độ xác lập máy điện đồng bộ có tốc độ quay không đổi
khi tải thay đổi. Hầu hết các máy điện đồng bộ làm việc nhƣ máy phát có tần
số 50Hz hay 60Hz. Máy điện đồng bộ cũng có thể làm việc nhƣ một động cơ
đồng bộ công suất lớn. Máy điện đồng bộ còn đƣợc dùng làm máy bù đồng bộ
nhăm cải thiện hệ số công suất của lƣới điện.
1.1.2. Cấu tạo
Cấu tạo của máy điện đồng bộ gồm 2 phần rotor (phần cảm) và stato
(phần ứng).
1.1.2.1. Stato (phần ứng)
Stato của máy điện đồng bộ gồm các lá thép kỹ thuật đƣợc dập theo
hình vành khăn ghép chặt lại với nhau. Phia trong có xẻ các rảnh để đặt dây
quấn.
Dây quấn stato thƣờng là dây đồng hay dây nhôm. Máy điện 3 pha có 3 cuộn
dây giống nhau đặt lệch nhau trong không gian góc 1200 điện. Dây quấn stato
gọi là dây quấn phần ứng.3
1.1.2.2. Rotor (phần cảm)
a) Lõi thép rotor được làm bằng thép rèn hay thép đúc
Với rotor cực ẩn lõi thép có dạng hình trụ (hình 1.2a), trên một phần
mặt có xẻ các rảnh để đặt dây quấn kích từ nhƣ hình 1.3b. Phần mặt rotor
không có rãnh tạo thành cực từ của rotor. Rotor cực ẩn dùng cho máy có p=1,
tốc độ quay cao (3000 v/p). Để hạn chế lực ly tâm, rotor cực ẩn thƣờng có
đƣờng kính nhỏ chiều dài lớn (chiều dài bằng khoảng 6 lần đƣờng kính).
Rotor cực lồi lõi thép có dạng nhƣ (hình 1.2b) và thƣờng có số đôi cực
lớn (p > 1), tốc dộ thấp (vài trăm vòng/phút). Vì vậy khác với rotor cực ẩn,
rotor cực lồi thƣờng có đƣờng kính lớn và chiều dài rotor nhỏ. Dây quấn rotor
đƣợc quấn quanh cực.
Ngoài ra còn có loại rotor dùng vật liệu nam châm vĩnh cửu thay cho
dây quấn nam châm điện. Đó chính là động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu
mà ta sẽ tìm hiểu sau đây.
Hình 1.1: Stato máy điện đồng bộ
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
b) Vành trượt và chổi than
Đối với loại máy đồng bộ có cuộn kích từ đặt ở roto thì trên đầu trục
của rotor máy còn đặt thêm bộ vành trƣợt và chổi than dùng để đƣa dòng
kích từ 1 chiều vào dây quấn kích từ để khởi động máy điện.
Hình 1.2: Hình dáng bề ngoài của rotor cực ẩn (a) và
rotor cực lồi (b)
b)
a)
a)
Hình 1.3: Mặt cắt ngang của rotor cực ẩn (a) và rotor cực lồi (b)
b)5
1.2. NGUYÊN LÝ LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ [1]
1.2.1. Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ
Trên hình 1.4 biểu diễn mô hình máy phát điện đồng bộ 3 pha 2 cực.
Cuộn dây phần ứng đặt ở stato còn cuộn dây kích từ đặt ở rotor. Cuộn dây
kích từ đƣợc nối với nguồn kích từ 1 chiều thông qua hệ thống vành trƣợt
chổi than.
Để nhận đƣợc điện áp 3 pha, trên chu vi stato đặt 3 cuộn dây lệch nhau
1200 và đƣợc nối sao (hay tam giác). Đƣa nguồn một chiều (dòng Ikt không
đổi ) vào dây quấn kích từ sẽ tạo nên từ trƣờng không đổi. Bây giờ ta gắn vào
Hình 1.4: Máy phát điện đồng bộ 3 pha 2 cực
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi6
trục rotor 1 động cơ lai quay với tốc độ n. Ta đƣợc 1 từ trƣờng quay tròn có từ
thông chính khép kín qua rotor, cực từ và lõi thép stato.
Từ thông của từ trƣờng quay cắt các thanh dẫn phần ứng, làm xuất hiện
trong 3 cuộc dây 3 sđđ:
EA = Emsin t;
EB = Emsin( t - )
EC = Emsin( t + )
Trong đó tần số biến thiên của các sđđ = 2 f. Nếu số cặp cực là p thì
tần số biến thiên f của dòng điện sẽ là:
f = (1.1)
Nhận thấy tần số biên thiên của dòng điện phụ thuộc vào tốc độ quay
của rotor và số đôi cực.
Nếu nhƣ bây giờ tải 3 pha của máy điện bằng 3 tải đối xứng, sẽ có dòng
ba pha đối xứng.
Theo nguyên lý tạo từ trƣờng quay nên trong máy phát đồng bộ lúc này
cũng xuất hiện từ trƣờng quay mà tốc độ xác định bằng biểu thức:
ntt = (1.2)
Thay (1.1) vào (1.2) ta đƣợc ntt = n. Nhƣ vậy, ở máy đồng bộ, tốc độ
quay của rotor và tốc độ quay của từ trƣờng tải bằng nhau.
1.2.2. Nguyên lý làm việc của động cơ đồng bộ
Cho dòng điện ba pha iA, iB, iC vào ba pha dây quấn stator, dòng điện ba
pha ở stator sinh ra từ trƣờng quay với tốc độ n = . Khi cho dòng điện một
chiều vào dây quấn rotor, rotor biến thành một nam châm điện. trong điều
kiện này ở trong máy đồng bộ xuất hiện mô men biến đổi. Chu kỳ biến đổi
của mô men biến đổi xách định:7
Trong đó: n - tốc độ tức thời của rotor, dấu “ “ khi quay thuận chiều
quay, còn dấu “ + “ khi quay ngƣợc chiều quay. Khi n = 0 thì fm = f1 = 50hz.
Một mô men biến đổi với tần số nhƣ vậy thì do rotor có quán tính lớn sẽ
không chuyển động. Có thể nói gọn lại là máy điện đồng bộ không có mô
men khởi động (Mtb = 0). Do đó ta phải tìm cách khởi động động cơ đồng bộ.
1.2.2.1. Phƣơng phái khởi động dị bộ
Đây là phƣơng pháp giống nhƣ khởi động động cơ dị bộ. Để thực hiện
đƣợc phƣơng pháp này ngƣời ta đặt ở mặt cực các thanh dẫn ngắn mạch làm
bằng các đồng (giống nhƣ rotor lồng sóc).
Hình 1.5: Sơ đồ nối dây khởi động độ
tƣơng ứng với sự gia tăng về góc lệch pha giữa từ thông rotor và stator và vì
vậy mô men nhanh chóng đƣợc hình thành, bằng cách điều chỉnh tốc độ quay
từ thông stator càng nhanh càng tốt.
3.12. ĐÁNH GIÁ PHƢƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
Để đáp ứng mô men nhanh chóng đƣợc hình thành, trong chƣơng 3 đã
nghiên cứu và mô phỏng phƣơng pháp điều khiển trực tiếp mô men động cơ
đồng bộ nam châm vĩnh cửu, phƣơng pháp mới này đã chứng tỏ những ƣu
điểm nổi bật so với phƣơng pháp điều khiển vectơ kinh điển.
Ưu điểm của phương pháp mới:
- Không sử dụng mạch vòng dòng điện, chỉ sử dụng duy nhất một tham
số là RS.
- Cấu trúc đơn giản vì bản chất của phƣơng pháp điều khiển là tựa theo
từ thông stator. Do đó không cần khâu điều khiển chuyển đổi - một khâu
tƣơng đối phức tạp trong các phƣơng pháp điều khiển từ thông rotor.
- Qua kết quả mô phỏng bằng phƣơng pháp điều khiển trực tiếp mô
men với khâu trễ mô men 3 vị trí, thấy đƣợc đáp ứng mô men nhanh chóng
đƣợc hình thành.
Trong chƣơng này đã trình bày phƣơng pháp điều khiển trực tiếp mô
men động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu và có phân tích ảnh hƣởng của
tham số duy nhất RS của động cơ đến sự làm việc ổn định của hệ thống, từ đó
đề xuất thuật toán bù ảnh hƣởng điện trở stator của động cơ, đây cũng đƣợc
xem là một vấn đề mới của đề tài.
Nhược điểm của phương pháp mới:
Phƣơng pháp DTC cho đáp ứng mô men nhanh, ít phụ thuộc vào tham
số của động cơ, tuy nhiên khả năng ứng dụng của phƣơng pháp này còn gặp
một số hạn chế ở vùng tốc độ thấp - khi đó mạch từ bị bão hoà nên mô men
không thể đạt đƣợc nhƣ yêu cầu, điều này ảnh hƣởng đến chất lƣợng hệ
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Last edited by a moderator: