DC3 TwoQuadrant ThreePhase Rectifier 200 HP DC Drive

DC3 - TwoQuadrant ThreePhase Rectifier 200
HP
DC
Giáo viên
hướngDrive
dẫn : Vũ Hoàng Phương


Thành Viên Nhóm 4
Họ và tên

MSSV

Chu Đức Hồng

20191848

Đinh Nhật Hồng

20191850

Bùi Quang Hưng

20191877

Hoàng Anh Hùng

20191866

Lê Xuân Hương

20191887

Nguyễn Thị Mai Hương

20191888

Dương Ngọc Huy

20191892

Trần Duy Khải

20191902

Nguyễn Đình Quốc Khánh

20191907

Bùi Lê Trung Kiên

20191912

2


I. THƠNG SỐ VÀ MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ
• 1. Thông số động cơ

3

I. THƠNG SỐ VÀ MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ
• 1. Thông số động cơ
Thông số động
cơ
Ua(V)

Giá trị

Giá trị

500

Thông số động
cơ
Uf(V)

Ra(ohm)

0.0597

If(A)

1

La(H)

0.0009

Laf(H)

2.621

Rf(ohm)

150

Kφ(Wb)

2.621

Lf(H)

112.5

Ia(A)

330.18496

Pdm(W)

149140

Protal(W)

165092.48

Ndm(rpm)

1750

ƞ

0.9033725

J(Kg.m2)

10

Te(N.m)

865.41477

B(N.m.s)

0.272

Tdm(N.m)

813.81833

150

*Được tính tốn bằng file Excel
4


I. THƠNG SỐ VÀ MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ
• 2. Mơ hình hóa động cơ
• Sơ đồ tương đương động cơ điện một chiều

5


I. THƠNG SỐ VÀ MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ
• 2. Mơ hình hóa động cơ

Sơ đồ khối động cơ điện
một chiều trong Matlab

Mơ hình động cơ điện một chiều

6


I. THƠNG SỐ VÀ MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ
• 2. Mơ hình hóa động cơ

7


I. THƠNG SỐ VÀ MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ
• 2. Mơ hình hóa động cơ
• Sơ đồ khối

Mơ hình khối hàm truyền

Mơ hình khối sử dụng DC Machine

8

I. THƠNG SỐ VÀ MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ

Đồ thị của khối DC Machine
9


II. Cấu Trúc Hệ Truyền Động Điện
 Tổng quan về cấu trúc hệ truyền động điện
 Bao gồm :
 Phần chỉnh lưu
 Động cơ DC
 Các mạch điều
khiển
 Các cảm biến

10


II. Cấu Trúc Hệ Truyền Động Điện
 Mạch này sử dụng khối DC3 của Hệ thống nguồn chun dụng.
Nó mơ hình hóa bộ truyền động chỉnh lưu ba pha hai góc phần tư
cho động cơ DC 200 HP.
 Động cơ một chiều 200 HP được kích thích riêng với nguồn điện
một chiều 310 V không đổi.
 Điện áp phần ứng được cung cấp bởi bộ chỉnh lưu ba pha được
điều khiển bởi hai bộ điều chỉnh PI.
 Bộ chỉnh lưu được nuôi bởi nguồn điện áp 460 V xoay chiều 60
Hz.

 Các bộ điều chỉnh điều khiển góc bắn của các thyristor chỉnh lưu.
 Bộ điều chỉnh đầu tiên là bộ điều khiển tốc độ, tiếp theo là bộ điều
chỉnh dòng điện.
11


II. Cấu Trúc Hệ Truyền Động Điện
Bộ điều khiển tốc độ

 Bộ điều khiển tốc độ được sử dụng bộ điều khiển PI.
 Bộ điều khiển xuất ra tham chiếu dòng điện phần ứng được bộ
điều khiển dòng điện sử dụng để thu được mômen điện từ cần
thiết để đạt được tốc độ mong muốn.

12


II. Cấu Trúc Hệ Truyền Động Điện
Bộ điều khiển dòng điện

Bộ điều khiển dòng điện phần ứng dựa trên bộ điều khiển PI thứ
hai. Bộ điều chỉnh điều khiển dòng điện phần ứng bằng cách tính
tốn góc bắn thyristor thích hợp.
Điều này tạo ra điện áp đầu ra bộ chỉnh lưu cần thiết để có được
dịng điện phần ứng mong muốn và do đó mơmen điện từ mong
muốn.
13


III. Tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ


•  Tính tốn thơng số động cơ
Kiểm nghiệm ảnh hưởng đến đặc
tính cơ của động cơ

Phương trình đặc tính cơ :

14


III. Tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ
a)
•   Thay đổi điện trở phần ứng :

càng lớn thì càng nhỏ

15


III. Tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ
a) Thay đổi điện trở phần ứng :

• Kết quả mơ phỏng sát với thực tế
• Khi tăng điện trở phần ứng thì độ cứng giảm, tốc độ khơng
tải khơng thay đổi

16


III. Tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ

b)
•   Thay đổi điện áp phần ứng :

17


III. Tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ
b) Thay đổi điện áp phần ứng :

• Kết quả mơ phỏng sát với thực tế
• Khi tăng giảm điện áp phần ứng thì độ cứng khơng đổi, nhưng tốc
độ khơng tải giảm

18


III. Tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ
c)
•   Thay đổi từ thông :
Thay đổi từ thông bằng cách thay đổi If
Giảm tăng , giảm
• 2,621

19


III. Tham số ảnh hưởng đến đặc tính cơ
c) Thay đổi điện áp phần ứng :

• Kết quả mơ phỏng sát với với lý thuyết

• Khi giảm từ thơng bằng cách giảm điện áp phần kích từ thì độ
cứng giảm , nhưng tốc độ không tải tăng

20


Phần 4. CÁC TRẠNG THÁI HÃM
4.1 . Khái niệm hãm
- Moment điện từ đóng vai trị moment cản
- 3 phương pháp chính

21


Phần 4. CÁC TRẠNG THÁI HÃM
4.2. Hãm tái sinh
- Khái niệm: hãm động cơ, có trả một phần
năng lượng về nguồn
- Điều kiện xảy ra: ω > ω0, và có bộ biến
đổi trả năng lượng về nguồn

22


Phần 4. CÁC TRẠNG THÁI HÃM
4.2. Hãm tái sinh
- Phương pháp: thay đổi góc mở thyristor chỉnh
lưu nhằm giảm điện áp phần ứng, kết hợp với bộ
điều khiển phản hồi để khống chế dòng điện phần
ứng

23


Phần 4. CÁC TRẠNG THÁI HÃM
4.2. Hãm tái sinh
- Nhận xét:
* Ưu điểm
 Hãm tái sinh cho phép trả một phần động năng về
nguồn dưới dạng điện năng, giúp tiết kiệm năng
lượng và hạn chế nhiệt hao phí ra mơi trường.

24


Phần 4. CÁC TRẠNG THÁI HÃM
* Nhược điểm
Yêu cầu sử dụng bộ biến đổi cơng suất có khả năng trả năng lượng
về nguồn
 Hãm tái sinh buộc động cơ chạy với tốc độ cao hơn tốc độ không
tải lý tưởng, điều này có thể gây hại tới độ bền và tuổi thọ động cơ
Thời gian tính từ khi bắt đầu hãm tới khi đạt tốc độ mong muốn
lâu hơn hẳn các phương pháp hãm khác, đồng thời thường phải kết
hợp với các phương pháp hãm khác để dừng hoàn toàn hoặc đổi
chiều động cơ.

25