DC1 - Two-Quadrant Single-Phase Rectifier 5 HP DC Drive

DC1 Two-quadrant-single-phase
Giảng viên hướng dẫn:
Ts. Vũ Hoàng Phương


Sinh viên thực hiện:
                     Hồ Tuấn Anh 20191670                      
Trần Trung Bá 20191668
   Trần Ngọc Châu 20190172

Nhiệm vụ
Mơ hình hóa động cơ một chiều, tổng hợp slide, thuyết trình
Mơ tả cấu trúc hệ truyền động động cơ một chiều
Ảnh hưởng các tham số đến đặc tính cơ, thuyết trình

                Nguyễn Xuân Bộ 20191698            

Khảo sát chế độ hãm động cơ

Lê Văn Cường 20191718

Khảo sát chế độ hãm động cơ

    Đinh Xuân Chiến 20191703

Nguyên lý tổng hợp các tham số bộ điều chỉnh dòng điện, tốc độ

               Nguyễn Thanh Bình 20191697                          Khảo sát đáp ứng động của hệ thống
     Hoàng Thanh Chức 20191708
Nguyễn Văn Bảo 20191694

Khảo sát đáp ứng động của hệ thống


Nội Dung Báo Cáo
 1. Mơ hình hóa động cơ một chiều
 2. Cấu trúc truyền động động cơ một chiều
 3. Khảo sát ảnh hưởng của các thông số đến đặc tính cơ
 4. Khảo sát chế độ hãm động cơ
 5. Nguyên lý tổng hợp các bộ điều chỉnh dòng điện và tốc độ
 6. Khảo sát đáp ứng động của hệ thống


1.Mơ hình hóa động cơ một chiều
Phương trình động học


1.Mơ hình hóa động cơ một chiều
Điện áp phần ứng
= + + (1)
=
Momen điện từ
=
Phương trình chuyển động
= J +B + (2)
Với B là hệ số cản nhớt, để đơn giản trong bài này ta chọn B=0.


1.Mơ hình hóa động cơ một chiều
Laplace hóa (1) và (2)

=+ +
=
= JS +
=


1.Mơ hình hóa động cơ một chiều
Mơ tả động cơ DC:


1.Mơ hình hóa động cơ một chiều
 Các thơng số động cơ lấy từ file mô phỏng
= 240(V) = 18(A)
= 5HP = 3730(W)
= 0.78(ohm) = 0.016(H)
nN = 1750(rpm)
J = 0.25
= 150(V) = 1(A)
 Các tham số cần tính tốn
= (Ua-Ia*Ra)*9.55/n = 1.233
=


1.Mơ hình hóa động cơ một chiều
Mơ phỏng mơ hình toán học động cơ

Từ 0-2s tải TL = 15Nm, từ 2-10s tải TL = 20Nm


1.Mơ hình hóa động cơ một chiều

Speed(rpm)

Tốc độ ổn định ở
w = 1761(rpm)

Time(s)


Momen điện từ(vàng)
Momen tải(xanh)
Momen điện từ ổn
định ở 20.09(Nm)

Torque(Nm)

1.Mơ hình hóa động cơ một chiều

Time(s)


1.Mơ hình hóa động cơ một chiều

Ia(A)

Dịng điện ổn định ở
ia = 16.3(A)

Time(s)

1.Mơ hình hóa động cơ một chiều
So sánh kết quả mô phỏng với thông số máy
Thông số động cơ

Kết quả mơ phỏng

Tốc độ(rpm)

1750

1761

Dịng điện phần ứng(A)

18

16.3

Momen điện từ(Nm)

20

20.09

Nhận xét:
Kết quả mô phỏng tương đối sát với thông số lý thuyết.


2.Cấu trúc truyền động động cơ một chiều

Bao gồm:
• Phần chỉnh lưu
• Động cơ DC
• Các bộ điều khiển
• Các cảm biến


2.Cấu trúc truyền động động cơ một chiều
2.1 Phần chỉnh lưu
• Là bộ chỉnh lưu 1 pha điều khiển hồn tồn
• Được ni bởi nguồn điện áp xoay chiều 220V
– 50Hz
• Xung mở thyristor được cấp bởi khối phát
xung


2.Cấu trúc truyền động động cơ một chiều
2.2 Khối phát xung
 Khối này có đầu vào là góc
mở alpha, đồng bộ với tín
hiệu điện áp xoay chiều và
cung cấp xung mở thyristor
cho khối chỉnh lưu


2.Cấu trúc truyền động động cơ một chiều
2.3 Động cơ DC
 Động cơ một chiều 5HP được kích
thích riêng bởi nguồn điện áp một
chiều 150V không đổi. Điện áp phần

ứng được cấp bởi bộ chỉnh lưu một
pha điều khiển hoàn toàn


2.Cấu trúc truyền động động cơ một chiều
2.4 Khối điều khiển dịng điện
• Đầu vào là sai lệch giữa dịng đặt và dịng
điện phần ứng đo được
• Đầu ra là góc mở alpha


2.Cấu trúc truyền động động cơ một chiều
2.5 Khối điều khiển tốc độ
• Đầu vào là sai lệch giữa tốc độ
đặt và tốc độ đo được
• Đầu ra là giá trị dòng điện đặt
cho khối điều khiển tốc độ


2.Cấu trúc truyền động động cơ một chiều
Các mạch vòng điều khiển

Gồm hai mạch vòng điều khiển tốc độ và dịng điện( sẽ được nói rõ hơn ở phần
tổng hợp tham số bộ điều khiển)


3. Ảnh hưởng của các tham số đến đường đặc tính cơ
3.1.Ảnh hưởng của điện trở phần ứng :
( giả thiết = 240V và = 1.23wb)

3.1.1. Lý thuyết:
+ Độ cứng đặc tính cơ:
β = - => giảm khi điện trở tăng
+ Tốc độ không tải:
= => không đổi
+ Mô men và dòng khởi động:
= ; = => giảm khi điện trở tăng


3. Ảnh hưởng của các tham số đến đường đặc tính cơ
3.1.Ảnh hưởng của điện trở phần ứng:
3.1.1. Lý thuyết:
Ta có bảng giá trị sau:
Điện trở
phần ứng
(Ω)

Độ cứng đặc tính cơ

Tốc độ khơng tải
(rad/s)

Mơ men khởi động
(Nm)

Dịng điện khởi động
(A)

0.78

-1.94

195.12

378.46

307.69

1.28

-1.18

195.12

230.63

187.50

1.78

-0.85

195.12

165.84

134.83

2.28

-0.66

195.12

129.47

105.26


3. Ảnh hưởng của các tham số đến đường đặc tính cơ
3.1. Ảnh hưởng của điện trở phần ứng:
3.1.2. Mơ phỏng:
Mơ hình tốn học động cơ:


3. Ảnh hưởng của các tham số đến đường đặc tính cơ
3.1. Ảnh hưởng của điện trở phần ứng:
3.1.2. Mơ phỏng: