Application of micro – processing and computing techniques to controlling techniques of
asynchnoous three – phase electric engines riquires an appropriate method of engine modeling. Method of
electric engine modeling on coordinates based on roto magnetic field not only meets this requirement but also
improves the efficiency of control. Research and development of this method is quite new in agronom in
Vietnam.
9 trang |
Chia sẻ: phuongt97 | Lượt xem: 602 | Lượt tải: 0
Nội dung tài liệu Nghiên cứu phương pháp mô tả động cơ không đồng bộ ba pha trên hệ toạ độ tựa theo từ trường rôto, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiªn cøu ph−¬ng ph¸p m« t¶ ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha trªn
hÖ to¹ ®é tùa theo tõ tr−êng r«to
(thiÕu tªn tiÕng Anh)
NguyÔn V¨n §¹t1, Vò T− Khoa2
summary
Application of micro – processing and computing techniques to controlling techniques of
asynchnoous three – phase electric engines riquires an appropriate method of engine modeling. Method of
electric engine modeling on coordinates based on roto magnetic field not only meets this requirement but also
improves the efficiency of control. Research and development of this method is quite new in agronom in
Vietnam.
Key words: asynchnoous three – phase engine, coordinates, modeling.
1. ®Æt v©n ®Ò
§éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha mÆc dï lµ ®èi t−îng ®iÒu chØnh phi tuyÕn phô thuéc nhiÒu tham sè
song vÉn ®−îc sö dông réng r·i trong c¸c ngµnh s¶n xuÊt víi d¶i c«ng suÊt tõ vµi chôc W ®Õn hµng tr¨m kW
vµ chiÕm tØ lÖ rÊt lín so víi c¸c lo¹i ®éng c¬ ®iÖn kh¸c. Së dÜ ®−îc nh− vËy lµ do ®éng c¬ kh«ng ®ång bé cã
kÕt cÊu ®¬n gi¶n, dÔ chÕ t¹o, vËn hµnh an toµn, sö dông nguån ®iÖn trùc tiÕp tõ l−íi ®iÖn xoay chiÒu ba pha.
MÆt kh¸c, sù ph¸t triÓn m¹nh mÏ cña kü thuËt b¸n dÉn c«ng suÊt lín, kü thuËt vi xö lý vµ lý thuyÕt ®iÒu khiÓn
tù ®éng dÉn ®Õn nh÷ng thay ®æi s©u s¾c c¶ vÒ lý thuyÕt vµ thùc tÕ trong lÜnh vùc truyÒn ®éng ®iÖn ®éng c¬
kh«ng ®ång bé. Ngµy nay ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha dÇn chiÕm −u thÕ trong nh÷ng truyÒn ®éng ®iÖn ®ßi
hái chÊt l−îng ®iÒu chØnh cao. ViÖc nghiªn cøu øng dông kü thuËt hiÖn ®¹i trong ®iÒu khiÓn ®éng c¬ kh«ng
®ång bé ba pha ë n−íc ta nãi chung còng nh− trong s¶n xuÊt n«ng nghiÖp nãi riªng cßn lµ míi mÎ vµ nã ®ßi
hái c¸ch tiÕp cËn míi trong nghiªn cøu ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha- ph−¬ng ph¸p m« t¶ ®éng c¬ trªn hÖ
to¹ ®é tùa theo tõ th«ng r«to
2. Néi dung vµ ph−¬ng ph¸p nghiªn cøu
Tr−íc khi nãi vÒ ph−¬ng ph¸p m« t¶ míi ta ®iÓm qua tÝnh chÊt cña hÖ truyÒn ®éng ®éng c¬ ®iÖn mét
chiÒu kÝch tõ ®éc lËp. Trong hÖ ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n sau
M 1 M M
M 2 K
m = k ψ i
ψ = k i
⎧⎨⎩
ta thÊy tõ th«ng ®éng c¬ vµ m« men quay cña ®éng c¬ mMψ M tØ lÖ víi dßng phÇn øng iM vµ dßng kich thÝch
ik. Hai dßng ®iÖn nµy ®−îc sö dông lµm ®¹i l−îng ®iÒu chØnh cho tõ th«ng vµ m« men do ®ã viÖc ®iÒu chØnh
c¸c th«ng sè cña ®éng c¬ trë nªn rÊt thuËn lîi vµ nhanh .
§èi víi ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha viÖc cã ba tÝn hiÖu dßng vµ ¸p dÉn ®Õn nh÷ng phøc t¹p trong
tÝnh to¸n vµ ®iÒu khiÓn. Ph−¬ng ph¸p m« t¶ ®éng c¬ theo h−íng gÇn víi c¸ch m« t¶ ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu
®· ®−îc nghiªn cøu vµ øng dông. Néi dung chÝnh cña ph−¬ng ph¸p nµy thÓ hiÖn trªn h×nh 1, a trong ®ã ta
nghiªn cøu ®éng c¬ trªn hÖ to¹ ®é αβ g¾n víi tõ tr−êng stato. Trôc α cña hÖ ®Æt trïng víi trôc cña pha A,
b»ng c¸ch ®ã ta lu«n cã isA = isα cho nªn chØ cßn dßng ®iÖn pha B vµ pha C lµ c¸c ®¹i l−îng cÇn ph¶i tÝnh khi
®éng c¬ lµm viÖc. ViÖc nghiªn cøu ®éng c¬ trë nªn ®¬n gi¶n h¬n, tõ hÖ thèng tÝn hiÖu dßng xoay chiÒu ba
pha ta chØ cßn ph¶i lÊy tÝn hiÖu tõ hai pha B vµ C.
1
NÕu thùc hiÖn chuyÓn hÖ to¹ ®é tõ hÖ αβ sang hÖ to¹ ®é dq cã trôc od trïng víi trôc cña tõ tr−êng
r«to nh− m« t¶ trªn h×nh 1,b th× hai tÝn hiÖu dßng pha B vµ C trë thµnh tÝn hiÖu mét chiÒu. HÖ thèng tÝn hiÖu
xoay chiÒu ba pha trë thµnh hÖ thèng hai tÝn hiÖu mét chiÒu t−¬ng tù nh− ë ®éng c¬ ®iÖn mét chiÒu. M« h×nh
®éng c¬ thµnh lËp trªn c¬ së hÖ to¹ ®é dq v× thÕ ®¬n gi¶n h¬n vµ viÖc ®iÒu chØnh ®éng c¬ sÏ ®¹t chÊt l−îng
cao h¬n.
a) b)
H×nh 1. §å thÞ vÐc t¬ m« t¶ ®éng c¬ trªn hÖ to¹ ®é αβ vµ dq
* M« h×nh liªn tôc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha r«to lång sãc trªn hÖ to¹ ®« stato(hÖ αβ)
NÕu x©y dùng vÐc t¬ kh«ng gian cho dßng ®iÖn stato trªn hÖ to¹ ®é αβ
0 0j1 2 0 j2 4 0
s s a s b s c
jγ
s
2i ( t ) = i ( t ) + i ( t ) e + i ( t ) e
3
= i e
⎡ ⎤⎣ ⎦
th× cã thÓ biÓu diÔn trªn hÖ to¹ ®é t¹i thêi ®iÓm ωt = π/3 nh− sau:
is(t) = 2(isa +aisb + a2isc)/3
C
B
β
isa + aisb + a2isc
aisb
isa
a2isc
cuén d©y pha A α
H×nh 2. X©y dùng vÐc t¬ kh«ng gian cho dßng ®iÖn stato
Qua h×nh vÏ ta dÔ dµng thÊy r»ng vÐct¬ (isa + aisb + a
2
sc) cã m«dul lµ 3
2
si , vÐct¬ iS(t) =
2
s a s b s c
2 ( i + a i + a i )
3
cã m«dul b»ng 2
3
3
2
× si = si , do ®ã c¸c dßng ®iÖn cña tõng pha chÝnh lµ h×nh
chiÕu cña vÐct¬ míi thu ®−îc lªn trôc cña cuén d©y pha t−¬ng øng.
2
( )
( )
( )
sa s s
0
sb s s
0
sc s s
i (t) = i cos ω t
i (t) = i cos ω t+120
i (t) = i cos ω t+240
⎧⎪⎪⎨⎪⎪⎩
T−¬ng tù cho ®iÖn ¸p, cã: 0 0j120 j240
s sa sb sc
2u (t) = u (t) + u (t)e + u (t)e
3
⎡ ⎤⎣ ⎦
Víi c¸ch biÓu diÔn c¸c ®¹i l−îng d−íi d¹ng vÐc t¬ nh− trªn ta ®−îc hÖ ph−¬ng tr×nh m« t¶ ®éng c¬
kh«ng ®ång bé r«to lång sãc nh− sau [1]:
s
s s s
ss s
s
s sr
rr r
s s s
s rs ms
s s s
s rm rr
dψ
u = R i +
dt
dψ
0 = R i + - jωψ
dt
ψ = i L + i L
ψ = i L + i L
⎧⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎩
(2 – 1)
Ls, Lr, Lm lµ ®iÖn c¶m m¹ch stato, m¹ch r«to vµ hç c¶m gi÷a hai m¹ch r«to vµ stato.
Ts = Ls/ Rs, Tr Lr/ Rr - lµ h»ng sè thêi gian ®iÖn tõ cña stato vµ r«to, ω lµ tèc ®é gãc, pc lµ sè ®«i cùc
cña ®éng c¬ vµ σ = 1- Lm2/(LsLr) - lµ hÖ sè tiªu t¸n tæng cña ®éng c¬.
Ký hiÖu is
s, ir
s dïng chØ dßng ®iÖn stato vµ r«to trªn hÖ to¹ ®é αβ, c¸ch viÕt cho c¸c ®¹i l−îng kh¸c
còng ®−îc tr×nh bµy t−¬ng tù.Tõ hai ph−¬ng tr×nh d−íi (t¸c gi¶ 2) cña hÖ ta rót ra
s s s sm
s ss ms r
r
Lψ = i L + (ψ - i L )
L
; s s s
r s mr
r
1i = (ψ - i .L )
L
. (2 – 2)
Ph−¬ng tr×nh m« men: mM = ( ) ( )s rc cs r3 3p ψ ×i = - p ψ ×i2 2
Thay vµo c¸c ph−¬ng tr×nh ®Çu vµ sau vµi phÐp biÕn ®æi, ta cã hÖ ph−¬ng tr×nh viÕt theo c¸c vÐc t¬
thµnh phÇn trªn hÖ αβ ( trong ®ã Ψ’rα = Ψrα/ Lm, Ψ’rβ = Ψrα/ Lm):
' 'sα
sα rα rβ sα
s s r s
sβ ' '
sβ rα rβ sβ
s r r s
'
' 'rα
sα rα rβ
r r
'
rβ ' '
sβ rα rβ
r r
di 1 1-σ 1-σ 1-σ 1 = -( + )i + ψ + ωψ + U
dt σT σT σT σ σL
di 1 1-σ 1-σ 1-σ 1 = -( + )i - ωψ + ψ + U
dt σT σT σ σT σL
dψ 1 1 = i - ψ - ωψ
dt T T
dψ 1 1 = i + ωψ - ψ
dt T T
⎧⎪⎪⎪⎪
⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩
(2 – 3)
Thay theo (2 –2) ta cã ph−¬ng tr×nh m« men: sri
3
( ) ( )
( )
s s s s s s s
s sM c m c mr r r r r
r r
s sm
sc r
r
3 1 3m = - p ψ×ψ - iL = - p ψ×ψ - ψ×iL
2 L 2
3 L = p ψ×i
2 L
⎡ ⎤ ⎡ 1
L
⎤⎢ ⎥ ⎢⎣ ⎦ ⎣ ⎥⎦
(2 – 4)
* M« h×nh liªn tôc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha r«to lång sãc trªn hÖ to¹ ®« tùa theo tõ
th«ng r«to( hÖ dq )
T−¬ng tù trªn hÖ to¹ ®é stato ta rót ra ®−îc ph−¬ng tr×nh m« men trong hÖ dq:
sqrd
r
2
m
c
s
r
s
r
r
m
cM i
'
L
L
p
2
3
)i(
L
L
p
2
3
m ψ=×= ψ (2 – 5)
T−¬ng tù nh− c¸ch biÓu diÔn trªn hÖ to¹ ®é stato, ta cã hÖ ph−¬g tr×nh (2 – 6) vµ m« h×nh m« t¶ ®éng
c¬ trªn hÖ to¹ ®é ®Æt trªn tõ th«ng r«to nh− trªn h×nh 3
' 'sd
sd s sq rd rq sd
s r r s
sq ' '
s sd sq rd rq sq
s r r s
'
' 'rd
sd rd s rq
r r
di 1 1-σ 1-σ 1-σ 1 = -( + )i + ω.i + ψ + .ω.ψ + .U
dt σT σT σ.T σ σ.L
di 1 1-σ 1-σ 1-σ 1= -ω.i - ( + ).i - .ωψ + .ψ + .U
dt σT σT σ σ.T σ.L
dψ 1 1 = .i - .ψ + (ω - ω).ψ
dt T T
dψ'rq ' '
sq s rd rq
r r
1 1 = .i - (ω - ω).ψ - .ψ
dt T T
⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎩
(2 – 6)
H×nh 3. M« h×nh liªn tôc cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha r«to lång sãc trªn hÖ to¹ ®« dq
trong ®ã: Tσ:
σ s r
1 1 1 - σ= +
T σT σT
.
3. KÕt qu¶ nghiªn cøu
3. 1 TuyÕn tÝnh ho¸ m« h×nh ®iÒu khiÓn
4
XÐt m« h×nh m« t¶ ®éng c¬ trªn hÖ to¹ ®é dq ta thÊy m« h×nh nµy cã ®é phi tuyÕn m¹nh, ®Ó thuËn
lîi cho viÖc thiÕt kÕ hÖ thèng ®iÒu khiÓn ta ph¶i tuyÕn tÝnh ho¸ m« h×nh ®éng c¬ xung quanh ®iÓm lµm viÖc.
T¹i tr¹ng th¸i x¸c lËp ë ®iÓm lµm viÖc ta cã tèc ®é ωlv, m« men Mlv vµ dßng ®iÖn t¶i ilv. Gi¶ sö hÖ thèng cã
dao ®éng rÊt nhá quanh ®iÓm lµm viÖc th× c¸c ®¹i l−îng nh− ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn, m« men, tõ th«ng, tèc ®é
còng sÏ cã dao ®éng nhá t−¬ng øng lµ ∆Usd, ∆Usq, ∆isd, ∆isq, ∆ψsd, ∆ωs, ∆ωr. Ta viÕt Usd = Usdlv+ ∆Usd, Usq =
Usqlv+ ∆ sq, Thay tÊt c¶ c¸c ®¹i l−îng trªn vµo hÖ ph−¬ng tr×nh m« ®éng c¬ trªn hÖ to¹ ®é dq, sau vµi
phÐp biÕn ®æi vµ bá qua c¸c v« cïng bÐ bËc cao ta cã hÖ ph−¬ng tr×nh sau:
sd rd
s sqsd sqlv slv sd
σ r m s
sq rdlv rd
s sqsdlv slv sd lv
σ m m
sq
s
mrd
sd rd
r
m
d∆ i ∆ψ1 1-σ 1= - .∆ i + ∆ω .i + ω .∆ i + . + .∆U
dt T σ .T L σ .L
d∆ i ψ ∆1 1-σ 1-σ= -∆ω .i - ω .∆ i - .∆ i - .∆ω . - .ω .
dt T σ L σ L
1+ .∆U
σ .L
d∆ψ L 1= .∆ i - .∆ψ
dt T T
L0 =
T
ψ
sq sl rdlv sllv rd
r
.∆ i - ∆ω .ψ - ω .∆ψ
⎧⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩
∆Us
∆Us
M
3∆m = .p
2
Tõ hÖ ph−¬ng tr×n
H×nh 4. M«
sL.
1
σ
d
+ +
isqlv
isdlv
1
sL.σ
q
- - - (mc rd s
r
L. ∆ψ .i
L
h ®¹t ®−îc ta c
h×nh liªn tôc cñ
pT
T
.1 σ
σ
+
∆isd
ωslv
+
pT
T
.1 σ
σ
+
1(
-r)qlv rdlv sq+ψ .∆i
ã thÓ thµnh lËp m« h×nh ®éng c
a ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba ph
pT
L
r
m
.1+
mr LT ..
1
σ
σ−
∆ψrd isqlv
ψrdlv
ωsqlv
m
rlv
L.
)
σ
ωσ−
∆isq
5¬ trªn hÖ dq nh− trªn h×
∆mT
a r«to lång sãc trªn hÖ to
- ∆ωsl
r
mc
L
Lp
2
..3 ∆mM (-)
∆ωs
rdlvr
m
T
L
ψ.
rdlv
sllv
ψ
ω
1(
σ
σ−U t¶nh 4.
¹ ®« dq
∆ωr
∆ωr
pJ
pc
.
m
rdlv
L.
)ψ
3. 2 Tæng hîp hÖ thèng ®iÒu khiÓn
ViÖc tæng hîp hÖ thèng ®iÒu khiÓn nh»m môc ®Ých x¸c ®Þnh bé ®iÒu chØnh tèi −u cho hÖ thèng cïng
c th«ng sè cña nã. XÐt ®éng c¬ víi tèc ®é ë d−íi tèc ®é c¬ b¶n, nÕu ®iÒu chØnh m« men ®éng c¬ theo quy
lu t tõ th«ng kh«ng ®æi th× cã ∆Isd = 0, ∆Usd = 0, ∆Ψrd = 0.
M« h×nh tuyÕn tÝnh ho¸ míi sÏ cã d¹ng nh− trªn h×nh 5.
B
v
¸c
Ë
sL.
1
σ pT
T
.1 σ
σ
+ r
mc
L
Lp
2
..3
pJ
pc
.
∆Usq ∆isq ∆ω
∆ωr ∆ω
∆ωs
∆mT
∆mM (-) ψrdlv
isdlv
rdlvr
m
T
L
ψ.
m
rdlv
L.
)1(
σ
ψσ−
(-) (-)
H×nh 5. M« h×nh tuyÕn tÝnh ho¸ cña ®éng c¬ kh«ng ®ång bé ba pha r«to lång sãc trªn hÖ to¹ ®« dq
Dïng c¸c quy t¾c biÕn ®æi s¬ ®å khèi vµ ®Æt:
σ r rdlv b
r rdlv σ m sdlv σ r rdlv b
T .T.ψ K
= =
T.ψ + T .L .i + T .T.ψ .p 1 + T.p
,
2
rdlv c m c
r
3ψ .p .L K
C = =
2L .J.p p
, sdlv m rdlv
m
i .σ.L + (1-σ).ψ
D =
σ.L
Trong ®ã:
s
1
A =
σ.L
; σ r rdlvb
r rdlv σ m sdlv
T .T .ψ
K =
T .ψ + T .L .i
; b bT = K ;
2
rdlv c m
c
r
3ψ .p .L
K =
2L .J
A B C
D
∆ω∆isq∆Us (-)
pT
K
bd
bd
.1+RisqRω
∆I*sq
(-)
∆ω*
(-)
H×nh 6. M¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn vµ tèc ®é
HÖ thèng ®iÒu chØnh gåm hai m¹ch vßng ®iÒu chØnh dßng ®iÖn Isq vµ m¹ch vßng ®iÒu chØnh tèc ®é ω
íi c¸c bé ®iÒu chØnh R ω vµ Risq ®−îc tr×nh bµy trªn h×nh 6.
6
Bé nghÞch l−u biÕn ®é réng xung PWM cã hµm truyÒn:
bd
PWM
bd
K
W =
1+T .p
trong ®ã Kb® lµ hÖ sè khuÕch ®¹i, Tb® lµ h»ng sè thêi gian cña m¹ch nghÞch l−u.
Th«ng th−êng Tb® rÊt nhá so víi h»ng sè thêi gian cña m¹ch stato (Tb® = 1ms), nªn khi tæng hîp hÖ
thèng ta cã thÓ coi søc ®iÖn ®éng cña ®«ng c¬ kh«ng ¶nh h−ëng ®Õn qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh cña m¹ch vßng
dßng ®iÖn Isq. Nãi c¸ch kh¸c cã thÓ bá qua kh©u D trong s¬ ®å h×nh 6. Khi ®ã hµm truyÒn ®¹t cña ®èi t−îng
lµ:
bd e
oisq
bd bd b
K K
S = .A.B =
1 + T .p (1 + T .p).(1 + T .p)
trong ®ã e bd
s
1
K = K . .K
σ.L b
Ta tæng hîp bé ®iÒu chØnh theo tiªu chuÈn tèi −u m«®un :
Isq
isq
Isq 0 Isq
F
R =
(1 - F ).S
Víi hµm truyÒn ®¹t Fisq lµ
Isq 2 2
σ σ
1F =
1 + 2.τ .p + 2.τ .p
trong ®ã τσ = min(Tbd, Tb) = Tbd.
Tõ ®©y t×m ra ®iÒu chØnh Rsq lµ mét kh©u PI.
b
isq
e b d
1 + T .pR =
2K .T .p
§Ó thuËn lîi cho viÖc tæng hîp Rω tiÕp theo ta thay Fisq bëi biÓu thøc gÇn ®óng:
Isq
b d
1F =
1 + 2 .T .p
Khi ®ã hµm truyÒn cña ®èi t−îng ®iÒu chØnh cã d¹ng:
c
oω Isq
bd
KS = F .C =
(1 + 2T .p)p
Bé ®iÒu chØnh tèc ®é ®−îc tÝnh theo c«ng thøc:
ω
ω
ω oω
FR =
(1 - F ).S
Theo tiªu chuÈn tèi −u ®èi xøng th×:
ω 2 2 3 3
σ σ σ
1F =
1 + 4.τ .p + 8.τ .p + 8τ .p
Do qu¸n tÝnh c¬ cña m¹ch vßng ®iÒu chØnh tèc ®é lµ rÊt lín nªn trong tr−êng hîp nµy ta lÊy τσ = Tc
lµ h»ng sè thêi gian c¬ häc. Tõ ®©y t×m ra bé ®iÒu chØnh Rω lµ mét kh©u PI.
c bd
ω 2
C C
1 + (4T + 2T )pR =
8K .T .p
7
3. 3 M« pháng hÖ thèng ®iÒu khiÓn
Sö dông kÕt qu¶ phÇn tæng hîp hÖ thèng, xÐt hÖ thèng ®iÒu khiÓn ®éng c¬ theo m¹ch vßng dßng
®iÖn Isq vµ m¹ch vßng tèc ®é ω víi c¸c th«ng sè sau:
C«ng suÊt ®Þnh møc P®m = 2,2 kW, ®iÖn ¸p ®Þnh møc U®m = 380V, tèc ®é ®Þnh møc n®m = 1345 v/ph,
cosϕ = 0,8, ®iÖn trë vµ ®iÖn c¶m m¹ch stato vµ r«to Rs = 2Ω, Rr = 2Ω, Lsσ = 0,16573H, Lrσ = 0, 16573H, Lm =
0,1545H, m« men qu¸n tÝnh J = 0,22kg.m2, sè ®«i cùc pc = 2.
Tõ c¸c th«ng sè trªn ta tÝnh ®−îc c¸c th«ng sè cÇn thiÕt cho m« pháng: t¹i ®iÓm lµm viÖc cã Isdlv =
6A. Khi ®ã ta cã ψrdlv = Lm. Isdlv = 0.927Wb.
§iÖn c¶m m¹ch stato: Ls = Lsσ + Lm = 0,32023H, ®iÖn c¶m m¹ch r«to: Lr = Lrσ + Lm = 0,32023H.
H»ng sè thêi gian m¹ch stato: ss
s
L
T = = 0,16012
R
; m¹ch r«to: rr
r
L
T = = 0,16012
R
hÖ sè t¶n tõ
2
m
s r
L
σ = 1- = 0,76723
L .L
. H»ng sè thêi gian Tσ:
σ s r
1 1 1-σ
= + = 11,20968
T σ.T σ.T
Th«ng sè cña m¹ch nghÞch l−u ®iÒu biÕn ®é réng xung víi ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn Udk = 17,3V, ®iÖn ¸p
ra U = 380V ta cã kÕt qu¶ tÝnh :
22
3,17
380 ==bdK
Chän h»ng sè thêi gian Tbd = 0,001s. VËy hµm truyÒn ®¹t cña kh©u nghÞch l−u:
PWM
22
W =
1+0,001p
.
Víi h»ng sè c¬ häc: TC = 0.1s, ta cã m« h×nh sau:
KÕt qu¶ m« pháng cho ta ®−êng ®Æc tÝnh dßng Isq vµ ®Æc tÝnh tèc ®é nh− trªn h×nh 8 vµ h×nh 9. Ta
nhËn thÊy khi kh«ng t¶i dßng Isq = 0, khi cã t¶i dßng ®iÖn nµy æn ®Þnh ë gi¸ trÞ 12,5A. Do cã bé h¹n chÕ
dßng nªn dßng ®iÖn lín nhÊt chØ ë møc 35A trong giíi h¹n (2,5 ÷ 3)I®m. Thêi gian æn ®Þnh dßng khi kh«ng
t¶i cì 2s vµ khi cã t¶i cì 2,5s.
H×nh 7. M« h×nh simulink ®iÒu khiÓn ®éng c¬ theo m¹ch vßng dßng ®iÖn vµ m¹ch vßng tèc ®é
§−êng ®Æc tÝnh tèc ®é trong c¶ hai tr−êng hîp ®Òu æn ®Þnh ë møc 150 rad/s, nh− vËy tèc ®é ®éng c¬
kh«ng bÞ sôt khi cã t¶i. §iÒu ®ã chøng tá m« men do dßng Isq sinh ra ®ñ lín ®Ó kÐo ®−îc t¶i, thêi gian qu¸ ®é
khi kh«ng t¶i vµ khi cã t¶i ®Òu nhá, ®é qu¸ ®iÒu chØnh nhá.
8
H×nh 8. §å thÞ dßng Isq vµ tèc ®é khi kh«ng t¶i
H×nh 9. §å thÞ dßng Isq vµ tèc ®é khi cã t¶i
4. KÕt luËn
C¸c ®Æc tÝnh dßng sinh m« men Isq vµ tèc ®é ω mµ ta thu ®−îc cho thÊy hÖ thèng ®iÒu khiÓn lµm viÖc
æn ®Þnh vµ víi chÊt l−îng t−¬ng ®èi cao: thêi gian æn ®Þnh dßng khi kh«ng t¶i cì 2s vµ khi cã t¶i cì 2,5s lµ
thêi gian ng¾n, sè lÇn dao ®éng lµ 2 (nhá h¬n møc cho phÐp lµ 3 lÇn), ®é qu¸ ®iÒu chØnh rÊt nhá so víi møc
cho phÐp 20%. §iÒu ®ã kh¼ng ®Þnh tÝnh −u viÖt cña ph−¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn ®éng c¬ ®· ®−îc sö dông.
Tµi liÖu tham kh¶o
NguyÔn Phïng Quang, 1998. Tù ®éng ®iÒu chØnh truyÒn ®éng ®iÖn xoay chiÒu ba pha. NXB Gi¸o dôc. Hµ
Néi. Trang 23 ÷ 40 .
Bïi §×nh TiÕu,1977. C¬ së truyÒn ®éng ®iÖn tù ®éng. NXB Khoa häc vµ Kü thuËt. Hµ Néi. Trang 567 ÷ 579.
9
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- nghien_cuu_phuong_phap_mo_ta_dong_co_khong_dong_bo_ba_pha_tr.pdf