DC5 OneQuadrant Chopper 5 HP DC Drive with Hysteresis Current Control

NHÓM 7
DC5 - One-Quadrant Chopper 5 HP DC Drive with Hysteresis
Current Control


DANH SÁCH THÀNH VIÊN NHÓM 7
Họ và tên

Nhiệm vụ

Quách Văn Quyền
Mơ hình hóa động cơ một chiều theo các thơng số lấy từ file mô phỏng
Nguyễn Phúc Hải Sơn

Lê Thanh Sơn
Mô tả cấu trúc hệ truyền động một chiều
Nguyễn Hữu Thắng

Nguyễn Khả Thắng
Khảo sát ảnh hưởng của các tham số đến đường đặc tính cơ
Nguyễn Thanh Thắng

Nguyễn Tiến Thành
Khảo sát chế độ hãm động cơ
Đào Duy Thế

Đặng Công Tiến
Nguyên lý tổng hợp các tham số bộ điều chỉnh dòng điện và tốc độ
Đinh Văn Thắng

Giáo viên hướng dẫn: PGS. TS. Vũ Hoàng Phương

2


1. MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

Thơng số động cơ lấy từ file mô phỏng

Thông số của momen tải

3


MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

Khai báo thơng số qua M-file

4


MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

• Phương trình cho mạch phần ứng
 

 

Hằng số momen động cơ bằng hằng số sức phản điện động

 

 

 

5


MƠ HÌNH HĨA ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

• Phương trình cho mạch kích từ
 

 

6


MƠ HÌNH TRÊN MATLAB
Mơ hình hàm truyền động cơ một chiều kích từ độc lập

7


MƠ HÌNH TRÊN MATLAB

Mơ hình động cơ trong Simscape

8

KẾT QUẢ MƠ PHỎNG TRÊN MATLAB
Kết quả mơ phỏng từ hàm truyền

Kết quả mơ phỏng từ mơ hình Simscape

9


2. CẤU TRÚC HỆ TRUYỀN ĐỘNG

• Gồm mạch lực & mạch điều khiển

10


NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN PWM

PWM
Hoạt động một lần trong một chu kỳ, tần số đóng cắt phụ
thuộc vào tần số của tín hiệu răng cưa.
Giữa hai lần chuyển mạch liên tiếp, dịng điện có thể vượt
q giới hạn tối đa.

11


NGUYÊN LÝ ĐIỀU KHIỂN DÒNG TRỄ

HYSTERESIS

Đặt trước độ lệch cho phép Δi, dịng điện quyết định tần số đóng cắt

 

ia là dòng điện phản hồi
ia* là dòng yêu cầu
Logic điều khiển:
ia ia* Δi thì Va = Vs
ia ia* Δi thì Va = 0

12


NGUN LÝ ĐIỀU KHIỂN DỊNG TRỄ

Để đạt được logic đó, bộ điều khiển dịng trễ có mơ hình như sau:

 

TH1: ia ia* Δi
S = 1, R = 0, Tp = 1 phát xung đóng van bán dẫn (Va = Vs)
TH2: ia ia* Δi
S = 0, R = 1, Tp = 0, van bán dẫn ngắt (Va = 0)

13


SO SÁNH HYSTERESIS VÀ PWM

HYSTERESIS

PWM

Tần số đóng cắt

Thay đổi liên tục do dòng điện quy định

Phụ thuộc vào tần số của xung răng cưa đem so sánh

Tốc độ phản hồi

Nhanh nhất

Nhanh

Độ mịn tín hiệu

Có thể điều chỉnh

Khơng thể điều chỉnh

Phụ thuộc Δi

Thường nhỏ

Lớn

Nhỏ

Dải lọc

Tổn hao đóng cắt

14


3. Khảo sát ảnh hưởng của các tham số đến đường
đặc tính cơ


3.1 THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP PHẦN ỨNG

 

•

Cách làm: giữ nguyên giá trị và thay đổi giá trị

•

Tốc độ khơng tải giảm khi giảm điện áp phần ứng

•

Độ cứng đặc tính cơ khơng đổi

•

Mơ men và dịng khởi động giảm khi giảm điện áp phần ứng
��� ��� =�

Φ�
Istart=

16


THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP PHẦN ỨNG

•

Đặc tính lí thuyết

17


THAY ĐỔI ĐIỆN ÁP PHẦN ỨNG

•• Mơ
  phỏng trên Simulink
• Thay đổi lần lượt các giá trị : 200V, 150V, 100V ta được đồ thì đặc tính cơ như sau:

18


3.2 THAY ĐỔI ĐIỆN TRỞ PHỤ

•• Cách
  làm: Giữ nguyên Va và , thay đổi giá trị của Ra
•

Độ cứng đặc tính cơ giảm khi tăng điện trở phụ:

•

Tốc độ khơng tải lý tưởng khơng đổi:

•

Mơmen và dịng khởi động giảm khi điện trở phụ tăng:
�𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠=Φ
Istart=

19


THAY ĐỔI ĐIỆN TRỞ PHỤ

•

Đặc tính lý thuyết

•

Radj4>Radj3>Radj2>Radj1

20


THAY ĐỔI ĐIỆN TRỞ PHỤ

•

Mơ phỏng bằng Simulink

•

Thay đổi lần lượt giá trị điện trở phần ứng lần lượt từ 0.78, 0.12, 2.4, 4.8 ohm

21


3.3 THAY ĐỔI THƠNG SỐ KÍCH TỪ

•  Cách làm: Giữ nguyên Va và cho Rp = 0, thay đổi từ thơng
•

Độ cứng đặc tính cơ giảm theo từ thơng:

•

Tốc độ khơng tải tỷ lệ nghịch với từ thơng:

•

Momen khởi động giảm theo từ thơng:
𝑠𝑠𝑠𝑠𝑠=Φ

•

Dịng khởi động khơng thay đổi:

Istart=

22


THAY ĐỔI THƠNG SỐ KÍCH TỪ

•

Đặc tính lý thuyết

23


THAY ĐỔI THƠNG SỐ KÍCH TỪ

•• Mơ
  phỏng bằng Simulink
• Vì từ thơng giảm khi Rf tăng ta thay đổi giá trị Rf lần lượt từ 150, 200, 250 ohm.

24


4. KHẢO SÁT CHẾ ĐỘ HÃM DỪNG ĐỘNG CƠ

 Sử dụng bộ Buck converter (giảm áp) Động cơ không làm việc ở trạng thái hãm tái sinh

Khảo sát chế độ hãm động năng và hãm ngược

Hãm động năng

Hãm ngược

25