báo cáo công nghệ kĩ thuật và điều khiển tự động hóa chuyên ngành tự động hóa và điều khiển thiết bị công nghiệp điều chỉnh tự động truyền động điện một chiều

TRƯỜNG ĐẠI HỌC ĐIỆN LỰC
KHOA ĐIỀU KHIỂN & TỰ ĐỘNG HĨA

BÁO CÁO CHUN ĐỀ
NGÀNH: Cơng nghệ kĩ thuật và điều khiển tự động hóa
CHUYÊN NGÀNH: Tự động hóa và điều khiển thiết bị công
nghiệp
HỌC PHẦN: Truyền động điện 2

Giảng viên hướng dẫn: Nguyễn Thị Điệp
Nhóm sinh viên/ sinh viên thực hiện: NHÓM 3
Nguyễn Đức Mạnh – 18810410195
Nguyễn Đức Mạnh – 18810430083
Vũ Hoàng Minh – 1881
Phạm Hồng Nguyên – 18810430099
Lớp: D13TDH&DKTBCN3

HÀ NỘI, …../2021


Nhóm 3

Phần I. Điều chỉnh tự động truyền động điện một chiều
1.1.Lý thuyết
1.1.1.Thành lập sơ đồ khối cấu trúc tổng quát của động cơ một chiều.
1.1.2. Bài tập
Dạng 2:Cho hệ truyền động chỉnh lưu thyristor- động cơ một chiều có các thơng số
như sau:
Động cơ một chiều kích từ độc lập có các thơng số định mức: 150hp; 220V; 1500v/ph;
R = 0,05 + 0,001 (Ω) L = 0,002H; J = 16kgm2; KΦ = 1,6V/rad/s. Tải mơ men có tính
chất thế năng: Mc = Mđm

Bộ chỉnh lưu cấp cho phần ứng là chỉnh lưu tia ba pha dùng thyristor (nguồn lưới cấp
cho chỉnh lưu 3x380V, 50Hz). Điện áp điều khiển Uđk.max = 10V.
Thơng số của sensor đo dịng điện: Ki = 0,011V/A;
Thông số của sensor đo tốc độ: Kω = 0,063V/rad/s; Tω = 0,002s.
Yêu cầu:
a) Hãy phân tích sơ đồ khối cấu trúc tổng quát 2 mạch vòng hệ truyền động T-Đ.
b) Tổng hợp bộ điều chỉnh dịng điện khi có tính đến sức điện động của động
cơ,coi Mc = 0.
c) Tổng hợp bộ điều chỉnh tốc độ.
Phần II.Điều chỉnh tự động hệ truyền động điện xoay chiều không đồng bộ ba
pha
2.1.Mơ tả ĐKB trong khơng gian vector
2.1.1.Mơ hình tốn học động cơ không đồng bộ trong hệ tọa độ cực
2.2.Hệ truyền động biến tần nguồn áp – động cơ không đồng bộ.
2.2.1.Định nghĩa và nêu đặc điểm, biểu diễn không gian của các vector điện áp chuẩn
trong hệ truyền động biến tần nguồn áp –ĐKB
2.2.2.Trong phương pháp điều chế vector điện áp khơng gian: phân tích giải pháp tăng
số lần chuyển mạch nếu vector điện áp yêu cầu U* nằm trong góc phần sáu thứ IV.
2.3.Điều khiển vector động cơ không đồng bộ.
2.3.1.Nêu cơ sở của phương pháp điều khiển trực tiếp mơ men động cơ khơng đồng bộ
2.3.2.Phân tích về việc lựa chọn các vector điện áp trong trường hợp vector từ thơng
stator nằm trong góc phần sáu thứ IV.


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

MỤC LỤC
PHẦN I. ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN MỘT CHIỀU.........5
1.1.Lý thuyết................................................................................................................. 5
1.1.1.Thành lập sơ đồ khối cấu trúc tổng quát của động cơ một chiều................5

1.1.1.1.Sơ đồ khối cấu trúc tổng quát của ĐC một chiều...................................6
1.1.1.2.Sơ đồ khối cấu trúc của ĐC một chiều kích từ độc lập khi từ thông
không đổi:.............................................................................................................. 7
1.1.1.3.Sơ đồ khôi cấu trúc của động cơ một chiều kích từ độc lập khi từ
thơng kích từ khơng đổi:......................................................................................7
1.2.Bài tập..................................................................................................................... 8
1.2.1 Phân tích sơ đồ khối cấu trúc tổng quát 2 mạch vòng hệ truyền động T-Đ8
1.2.2. Tổng hợp bộ điều chỉnh dịng điện khi có sức điện động của động cơ (coi
Mc = 0)...................................................................................................................... 9
1.2.3.Tổng hợp bộ điều chỉnh tốc độ.....................................................................11
PHẦN II.ĐIỀU CHỈNH TỰ ĐỘNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
KHƠNG ĐỒNG BỘ............................................................................................13
BA PHA...............................................................................................................13
2.1.Mơ tả ĐKB trong không gian vector..............................................................13
2.2.Hệ truyền động biến tần nguồn áp – động cơ không đồng bộ..........................15
2.2.1.Định nghĩa và đặc điểm, biểu diễn không gian của các vector điện áp
chuẩn trong hệ truyền động biến tần nguồn áp –ĐKB........................................15
2.2.2.Trong phương pháp điều chế vector điện áp khơng gian: phân tích giải
pháp tăng số lần chuyển mạch nếu vector điện áp yêu cầu U* nằm trong góc
phần sáu thứ IV......................................................................................................17
2.3.Điều khiển vector động cơ không đồng bộ.........................................................19
2.3.1.Cơ sở phương pháp điều khiển trực tiếp mô men động cơ không đồng bộ
................................................................................................................................. 19
2.3.2.Xét trường hợp φs nằm trong góc phần 6 thứ IV........................................19

DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Sơ đồ thay thế tổng qt
Hình 1.2 Họ đặc tính của động cơ một chiều
Hình 1.3 Sơ đồ khối cấu trúc tổng quát của ĐC một chiều
Hình 1.4 Sơ đồ khối cấu trúc từ thơng kích từ khơng đổi

Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc tổng qt hai mạch vịng hệ truyền động T–D
Hình 1.6 Sơ đồ thay thế mạch vịng dịng điện
Hình 1.7 Sơ đồ thay thế mạch vòng tốc độ ( Mc = 0 )
Hình 2.1 Mơ hình máy điện trong hệ cực tọa độ
bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Hình 2.2 Đồ thị vector
Hình 2.3 Sơ đồ thay thế động cơ khơng đồng bộ 3 pha
Hình 2.4 Sơ đồ nghịch lưu độc lập nguồn áp 3 pha
Hình 2.5 Đồ thị điện áp các pha của tải
Hình 2.6 Các vector chuyển mạch trong khơng gian
Hình 2.7 Điều chế vector U*
Hình 2.8 Quỹ đạo của vector từ thông

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Phần I. Điều chỉnh tự động truyền động điện một chiều
1.1.Lý thuyết
1.1.1.Thành lập sơ đồ khối cấu trúc tổng quát của động cơ một chiều

Hình 1.1 Sơ đồ thay thế tổng quát
CKĐ: cuộn kích từ độc lập
CKN: cuộn kích từ nối tiếp
CP: cuộn phụ

CB: cuộn bù
Các thông số
Uk , Ik : điệp áp/ dịng điện kích từ
U , I : điện áp/ dịng điện phần ứng
ω:
tốc độ góc
M : momen điện từ
Mc : momen tải
E:
s.đ.đ phần ứng
P’ : số đôi cực từ
a:
số đôi mạch nhánh song song
Rư , Lư : điện trở, điện cảm phần ứng
 Momen điện từ:
pN
ϕI=kϕI
2 πa

(1)

pN
ϕω=kϕω
2 πa

(2)

M=

K : hệ số cấu tạo máy

ϕ : từ thông
 Sức điện động phần ứng:
E=

 Phương trình đặc tính cơ:
ω=

U−Rư I
kϕ

(3)

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

 Phần kích từ:
uk ( t )=Rk i k ( t ) + Lk

Hình 1.2 Họ đặc tính của động cơ một chiều

d i k (t)
dt

Phương trình cân bằng áp:
uk ( t )=Rk i k ( t ) + N k

Biến đổi laplace

d ∅ (t)
dt

U k ( s )=R k I k ( s )+ N k s ∅ ( s)
U k (s)−Rk I k ( s)
⇒ ∅=
Nk s

(4)

Nk :
số vòng dây cuộn CKĐ
Rk :
điện trở của cuộn dây CKĐ
 Phần ứng:
Phương trình cân bằng áp:

u ( t )=Rư i ( t ) + Lư

di(t)
d ∅ (t)
+ e(t )± N N
dt
dt

Biến đổi laplace

u ( s )=Rư I ( s ) + Lư sI ( s)+ E(s)± N N s ∅ (s)
1 / Rư
I ( s) =

(U ( s )−E ( s ) ± N N s ∅ ( s ) )
1+T ư s

(5)

NN :

số vịng dây của cuộn kích từ nốt tiếp

Tư :

là hằng số thời gian phần ứng T ư =

Lư
Rư

 Phương trình động học hệ truyền động:
M ( s )−M c ( s ) =J

dω (t)
dt

Biến đổi laplace

M ( s )−M c ( s ) =Jω (s )

(6)

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

J: là momen quán tính của các phần chuyển động quy đổi về trục động cơ
1.1.1.1.Sơ đồ khối cấu trúc tổng quát của ĐC một chiều

Hình 1.3 Sơ đồ khối cấu trúc tổng quát của ĐC một chiều

pN
M=
ϕI=kϕI
2 πa
pN
E=
ϕω=kϕω
2 πa
U−Rư I
ω=
kϕ
U k ( s)−R k I k (s)
∅=
Nks
1 /Rư
I ( s) =
(U ( s )−E ( s ) ± N N s ∅ ( s ) )
1+T ư s
M ( s )−M c ( s ) =Jω (s )

(1)
(2)

(3)
(4)
(5)

(6)
1.1.1.2.Sơ đồ khối cấu trúc của ĐC một chiều kích từ độc lập khi từ thông không
đổi:

M =kϕI
E=kϕω
ϕ =const
1 /Rư
I ( s) =
(U ( s )−E ( s ))
1+T ư s
M ( s )−M c ( s ) =Jω (s )

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Hình 1.4 Sơ đồ khối cấu trúc từ thơng kích từ không đổi
1.1.1.3.Sơ đồ khôi cấu trúc của động cơ một chiều kích từ độc lập khi từ thơng
kích từ không đổi:
Rút gọn sơ đồ khối:
 Theo đầu ra là tốc độ:

 Theo đầu ra là dịng điện:

Các thơng số:
Hệ số khuếch đại động cơ Kđ = 1/Cu ; Cu = Kϕ
Hằng số thời gian cơ học Tc = RưJ/( Kϕ )2
Hằng số thời gian phần ứng Tư = Lư/Rư

1.2.Bài tập

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

1.2.1 Phân tích sơ đồ khối cấu trúc tổng quát 2 mạch vịng hệ truyền động
T-Đ

Hình 1.5 Sơ đồ cấu trúc tổng quát hai mạch vòng hệ truyền động T–D
Trong đó :
 Mạch vịng dịng điện :
- Thơng số điều chỉnh : Dịng điện Pư : I
- Tín hiệu đặt : Uid
- Tín hiệu đo : Đo dịng điện thực : Ui
 Mạch vịng tốc độ :
- Thơng số điều chỉnh ; tốc độ : ω
- Tín hiệu đặt : Tốc độ đặt : Uωd
- Tín hiệu đo ( phản hồi ) : Tốc độ đo Uω
 Sensor dòng : Ki = 0,011 ( V/A)
Kω

0,063

 Sensor tốc độ : 1+ T ωS = 1+ 0,002 S
 Mạch chỉnh lưu : Chỉnh lưu tia 3 pha ( 3 x 380V, 50Hz )
b/Phân tích
Đặc điểm :
 Hệ thống gồm hai mạch vịng nối tiếp theo cấp : mạch vòng bên trong là mạch
vịng dịng điện, mạch vịng bên ngồi là mạch vịng tốc độ.
 Rw, Ri là các bộ điều khiển tốc độ, dòng điện.
 Hệ thống sử dụng các sensor đo dòng điện, tốc độ.
 Uwd, Uw là điện áp tương ứng với tốc độ đặt và tốc độ thực
 Uid, Ui là điện áp tương ứng với dòng điện đặt và dòng điện thực
⇒Tổng hợp hệ thống :
 Tổng hợp mạch vòng dòng điện.
 tổng hợp mạch vòng tốc độ.
Tổng hợp mạch vòng dòng điện :
 Là mạch vòng cơ bản
 Chức năng :
- Trực tiếp hoặc gián tiếp xác định mômen kéo của động cơ.
- Bảo vệ, điều chỉnh gia tốc.
Tổng hợp mạch vòng tốc độ:
bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

 Được tiến hành sau khi đã thực hiện tổng hợp mạch vòng dòng điện.
1.2.2. Tổng hợp bộ điều chỉnh dịng điện khi có sức điện động của động cơ (coi Mc
= 0)
Sơ đồ thay thế :

Hình 1.6 Sơ đồ thay thế mạch vịng dịng điện

Ta có :

1
1
=
=0,0033(s)
2 fm 2∗50∗3
U d0
1,17∗220
K CL=K r=
=
=25,74
U dk .max
10
K CL
25,74
SCL=
=
1+T CL s 1+ 0,0033 s
L 0,002
T ư= ư =
=0,0392
Rư 0,051
Rư J 0,0051∗16
T C=
=
=0,31875
2
( K ∅ )2

1,6
0,3187
s
K CL
s T c ¿ Rư
25,74
0,051
25,74
soI 2 ( s )=
K
=
0,011=
I
2
2
1+ T CL s 1+T c s+ T ư T c s
1+0,0033 s 1+ 0,3187 s + ( 0,0392∗0,3187 ) s
1+ 0,0033 s 1+0
2
2
Giả sử: 1+0,3187 s+0,0125 s = 1 + (T1 + T2)s + T1T2s
T 1 +T 2 =0,31875
T =0,045 T 1=0,27375
⇒ 2
⇒
T 1 T 2 =0,0125
T 2=0,273 T 1=0,04575
T1 < TCL < T2 ⇒ chọn τ σ = T1 = 0,004575 ; và T2 = 0,273
T CL=T r=

{

{

{

RI(s) =

(1+T CL s)(1+T 2 s) (1+ 0,0033 s )∗(1+0,273 s)
1
=
=
¿¿
T 1 K I K CL T c 2
2 τσS (1+ τσS ) S o 2(s)
2
s
Rư

Bộ điều chỉnh có dạng là 2 khâu PI nối tiếp nhau
Thực hiện 2 khâu PI1 và PI2 bằng mạch điện tử

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

{

R 2 T CL 0,0033

=
=
=0,02
R1 a
0,1619
T I 1=R 2 C 1=a=0,1619

K p 1=

{

R4
=T 2=0,273
R3
T I 2=R 4 C 2=1

K p 2=

Chọn R2 = 5Ω ; R4 = 10Ω
⇒ R1 = 250Ω ; R3 = 36,63Ω
⇒ C1 = 0,0323F ; C2 = 0,1F
1.2.3.Tổng hợp bộ điều chỉnh tốc độ
Sơ đồ thay thế :

Hình 1.7 Sơ đồ thay thế mạch vịng tốc độ ( Mc = 0 )

1
1
Rω(s) =
Ki

1
Kω
2 τσS (1+ τσS )
Kɸ
1+2 T i s
Js (1+TωS )

Thông thường Ti và Tω đều nhỏ
( 1 + 2Tis ) ( 1 + Tωs ) = 1 + (2Ti + Tω )s + 2Ti Tω s2
≈ 1 + (2Ti + Tω )s = 1 + T’sS
Với T’s = 2Ti + Tω
Ti =

2¿ K cl∗K i∗T cl 2∗25,74∗0,011∗0,0033
=
= 0,0366 (s)
0,051
Rư

T’s = 2 * 0,0366 + 0,002 = 0,0752 (s)

1
Với : Rω(s) = 2 τσS (1+ τσS ) Kɸ∗K ω /K i 1
'
1+ T sS Js

Chọn τσ = T’s
Rω(s) =

J∗K i

'

2T s∗Kɸ¿ K ω

=

16∗0,011
= 11,6556
2∗0,0752∗1,6∗0,063

Vậy bộ điều khiển dạng khâu khuếch đại :

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Kp =

R2
= 11,6556
R1

Chọn R1 = 10 (Ω) => R2 = 116,556 (Ω).

Phần II.Điều chỉnh tự động hệ truyền động điện xoay chiều không đồng bộ
ba pha
2.1.Mô tả ĐKB trong không gian vector

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Hình 2.1 Mơ hình máy điện trong hệ cực tọa độ
 Trên cuộn dây quấn s đặt một véc tơ điện áp u s :
- Các véc tơ điện từ khơng gian cịn lại được sinh ra tương tự như chúng được
sinh ra bởi các đại lượng ba pha trong thời gian.
- Mơ hình máy điện này được gọi là mơ hình máy điện trong tọa độ cực

Cuộn s
Cuộn r

ωs
ω

Hình 2.2 Đồ thị vector
: đứng yên.
: quay.
:tốc độ quay của từ trường
:tốc độ quay của cuộn
bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Vs
Vm

:góc quay của tu,
: góc lệch giữa trục as và an
ψs
:vector từ thông stator
ψr
: vector từ thông rotor
Sơ đồ thay thế động cơ không đồng bộ 3 pha ( mô hình trong hệ tọa độ cực ) khi quy
đổi các đại lượng rotor về stato

Hình 2.3 Sơ đồ thay thế động cơ khơng đồng bộ 3 pha
Phương trình điện áp:

Phương trình từ thơng:

Phương trình momen:
M=

3p
ψ i
2 s s

Các ma trận thông số:

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Lσs Ls
= −1: hệ số tản từ stator

L
1
2
Lσr N r Lr
σr =
= −1: hệ số tản từ rotor
L N 2s 1
σs=

2.2.Hệ truyền động biến tần nguồn áp – động cơ không đồng bộ
2.2.1.Định nghĩa và đặc điểm, biểu diễn không gian của các vector điện áp chuẩn
trong hệ truyền động biến tần nguồn áp –ĐKB
Đặc điểm:
 Các hệ thông điều chỉnh tốc độ động cơ xoáy chiều: Yêu cầu cao về dải điều
chỉnh và tính chất động học.
- Chỉ có thể thực hiện được với các bộ biến tần
 Biến tần sử dụng với ĐKB roto lồng sóc:
- Kết cấu đơn giản, vững chắc
- Giá thanh rẻ, có thể làm việc trong mọi mơi trường
 Biến tần có nghịch lưu đọc lập nguồn dịng:
- Thích hợp cho truyền động đảo chiều
- Công suất truyền động lớn
Xét sơ đồ nghịch lưu độc lập nguồn áp 3 pha
bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Hình 2.4 Sơ đồ nghịch lưu độc lập nguồn áp 3 pha

Hình 2.5 Đồ thị điện áp các pha của tải
Định nghĩa các vector chuyển mạch:
 Vector U1 ứng với các tổ hợp van 6,1,2
 Vector U2 ứng với các tổ hợp van 1,2,3
 Vector U3 ứng với các tổ hợp van 2,3,4
 Vector U4 ứng với các tổ hợp van 3,4,5
 Vector U5 ứng với các tổ hợp van 4,5,6
 Vector U6 ứng với các tổ hợp van 5,6,1
Nhận xét:
 Trong mỗi chu kỳ điện áp ra có 6 lần chuyển mạch
 6 vector U1 , U2 , U3 , U4 , U5 , U6 mô tả điện áp 3 pha đối xứng
 Vị trí và giá trị của các vector này xác định:
bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

-

Giá trị điện áp tức thời của các pha
Luật đóng mở các van

Hình 2.6 Các vector chuyển mạch trong khơng gian
 Mỗi trạng thái dẫn của van cho biết vị trí của mỗi vector
 Khi chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác thì các vector chuyển mạch
cũng thay đổi vị trí 1 góc bằng 600
 Các đại lượng U1 , U2 , U3 , U4 , U5 , U6 có 6 hướng thay đổi trong khơng gian,
nên được gọi là các vector trạng thái
Đặc điểm của vector chuyển mạch:
 Để mô tả điện áp 3 pha đối xứng chỉ cần 6 vector U1 đến U6

 Ngoài ra, trong nghịch lưu còn 2 trạng thái khác:
- Khi van 1,3,5 nối vào cực + của ngồn , vector U7
- Khi van 1,3,5 nối vào cực −¿ của ngồn , vector U8
- Khi |U 7| = |U 8| = 0
 2 vector này cần thiết để thực hiện luật điều chế PWM trong nghịch lưu
 Để giảm các sóng bậc cao ta cần tăng tần số chuyển mạch
2.2.2.Trong phương pháp điều chế vector điện áp khơng gian: phân tích giải pháp
tăng số lần chuyển mạch nếu vector điện áp yêu cầu U* nằm trong góc phần sáu
thứ IV
Giải pháp tăng số lần chuyển mạch:
 Chia chu kỳ điện áp T thành các chu kỳ chuyển mạch đủ nhỏ (T s) sao cho dịng
tải gần như khơng thay đổi trong thời gian Ts
 Bằng cách đóng mở các trạng thái làm việc (U1÷ U8) trong một chu kỳ Ts:
- Thay đổi được điện áp ra của nghịch lưu
- Giảm được các sóng hài
 Việc đóng mở các vector với tần số f s sẽ tạo ra các vector trung gian dịch
chuyển trong mặt phẳng pha với góc bằng 600 /n (n = T/6Ts)

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

Hình 2.7 Điều chế vector U*
Giả sử, nghịch lưu cần phải tạo ra một giá trị điện áp nào đó trong các pha ứng với
vector U*
¿

'

'

U =U 4 + U 5

Vector U* được phân tích thành U4’ với U5’ chia chu kỳ Ts thành:
Ts = t4 + t5 + t0
 t0 : thời gian mà điện áp ra của nghịch lưu = 0 (U7 , U8)
 t4 : thời gian làm việc của vector U4
 t5 : thời gian làm việc của vector U5

t4
Ts
t5
'
U 5=U 5
Ts
'

U 4 =U 4

Tần số điện áp ra tải: f = 50Hz
Uphm = 310V
Tạo ra U* = 190V; vector U* tạo với U4 góc 300
'

'

U 4 =U 5=

0

190 sin 30
=109,7 V
0
sin 120

1
=0,0033 ( s )=3,3(ms)
6∗50
U '4 109,7
t 4=T s
=
0,0033=0,00116 ( s )=1,16 (ms)
U 4 310

Ts =

Tương tự ta có t5 = 1,16(ms)
t0 = Ts - t4 - t5 = 3,3 – 1,16 – 1,16 = 0,98(ms)
Thực hiện:
 Đóng cắt biến tần theo vector U4 (đóng van 345) trong khoảng thời gian 1,16ms
 Đóng cắt biến tần theo vector U7 hoặc U8 trong khoảng thời gian 0,98ms
bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

 Đóng cắt biến tần theo vector U5 (đóng van 456) trong khoảng thời gian 1,16ms
Thực hiện U* bằng cách:
U '4∗t 4 U '5∗t 5

+
+ t0
Góc IV: U =
Ts
Ts
¿

Nhận xét:
 Giống như vector điện áp không gian (Us), vector chuyển mạch U* cũng quay
trong mặt phẳng
 Giá trị và vị trí cảu nó sẽ xác định giá trị của điện áp ra
 Vector chuyển mạch quay với một góc gián đoạn
 Vector chuyển mạch cho biết trạng thái dẫn điện cảu các van lực cơ bản quy đổi
về 6 trạng thái cơ bản
2.3.Điều khiển vector động cơ không đồng bộ

2.3.1.Cơ sở phương pháp điều khiển trực tiếp mô men động cơ khơng đồng
bộ
Xuất phát từ biểu thức tính mơ men của động cơ trong hệ trục tọa độ xy:
3 PP

Lm

∨φs∨¿ φr ∨sin γ = K m|φ s|∨φr ∨sin γ
M= 2
2
Ls Lr−Lm

Hình 2.8 Quỹ đạo của vector từ thơng
( γ là góc lệch giữa vector từ thơng giữa stato và rotor)

Đặc điểm :
 Do Tr >> Ts nên φ rbiến thiên chậm hơn φ s
 Nếu xét trong một khoảng thời gian đủ nhỏ,coi φ r=const
=>Mômen chỉ phụ thuộc vào: |φ s| và góc γ
Xuất phát từ phương trình cân bằng áp stato:
U s=Rs I s +

 Nếu bỏ qua sụt áp trên điện trở Rs:
U s=

d φs
dt

d φs
∆ φs
→ ∆ φs=U s ∆ t
→ U s=
dt
∆t

→Có thể điều chỉnh được độ lớn của vecto từ thông stato thông qua việc lựa
chọn vecto điện áp U s
bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu


bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu

bao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieubao.cao.cong.nghe.ki.thuat.va.dieu.khien.tu.dong.hoa.chuyen.nganh.tu.dong.hoa.va.dieu.khien.thiet.bi.cong.nghiep.dieu.chinh.tu.dong.truyen.dong.dien.mot.chieu