hệ thống điều khiển động cơ không đồng bộ, chương 2 pps

chng 2: Điều khiển vectơ động cơ
không đồng bộ
Một số hệ thống yêu cầu chất l-ợng điều chỉnh động cao thì các
ph-ơng pháp điều khiển kinh điển khó đáp ứng đ-ợc. Hệ thống
điều khiển định h-ớng theo từ tr-ờng còn gọi là điều khiển vectơ,
có thể đáp ứng các yêu cầu điều chỉnh trong chế độ tĩnh và
động.Nguyên lý điều khiển vectơ dựa trên ý t-ởng điều khiển vectơ
động cơ không đồng bộ t-ơng tự nh- điều khiển động cơ một
chiều. Ph-ơng pháp này đáp ứng đ-ợc yêu cầu điều chỉnh của hệ
thống trong quá trình quá độ cũng nh- chất l-ợng điều khiển tối -u
mômen. Việc điều khiển vectơ dựa trên định h-ớng vectơ từ thông
rôto có thể cho phép điều khiển tách rời hai thành phần dòng stator,
từ đó có thể điều khiển độc lập từ thông và mômen động cơ. Kênh
điều khiển mômen th-ờng gồm một mạch vòng điều chỉnh tốc độ
và một mạch vòng điều chỉnh thành phần dòng điện sinh mômen.
Kênh điều khiển từ thông th-ờng gồm một mạch vòng điều chỉnh
dòng điện sinh từ thông. Do đó hệ thống truyền động điện động cơ
không đồng bộ có thể tạo đ-ợc các đặc tính tĩnh và động cao, có
thể so sánh đ-ợc với động cơ một chiều.
Nguyên lý điều khiển vectơ:
Dựa trên ý t-ởng điều khiển động cơ không đồng bộ t-ơng tự
nh- điều khiển động cơ một chiều. Động cơ một chiều có thể điều
khiển độc lập dòng điện kích từ và dòng phần ứng để đạt đ-ợc
mômen tối -u theo công thức tính mômen :
M=KI
-
= KI
kt
I
-
Trong đó : I

kt
, I
-
- dòng điện kích từ và dòng điện phần ứng.
- từ thông động cơ .
Hình 1-1: Sự t-ơng tự giữa điều khiển động cơ một chiều và điều
khiển vectơ
T-ơng tự ở điều khiển động cơ không đồng bộ, nếu ta sử dụng
công thức:
M = K
m

r
I
qs
= K
m
I
ds
I
qs
(khi chọn trục d trùng với chiều
vectơ từ thông rôto)
Thì có thể điều khiển M bằng cách điều chỉnh độc độc lập các
thành phần dòng điện trên hai trục vuông góc của hệ tọa độ quay
đồng bộ với vectơ từ thông rôto Lúc này vấn đề điều khiển động cơ
không đồng bộ t-ơng tự điều khiển động cơ điện một chiều.
Mạch
điều khiển và
nghịch l-u

I
-
I
-
U
-
ĐM
CKT
I
ds
*
I
qs
*
ĐK
ở đây thành phần dòng điện I
ds
đóng vai trò t-ơng tự nh- dòng
điện kích từ động cơ một chiều (I
kt
) và thành phần dòng I
qs
t-ơng tự
nh- dòng phần ứng động cơ một chiều (I
-
) .
Các thành phần có thể tính đ-ợc nhờ sử dụng khái niệm vectơ
không gian. Với ý t-ởng định nghĩa vectơ không gian dòng điện
của động cơ đ-ợc mô tả ở hệ tọa độ quay với tốc độ

s
, các đại
l-ợng dòng điện điện áp, từ thông sẽ là các đại l-ợng một chiều.
I
ds2
i
s1

r
I
ds1
q
d

s1
i
s2

s2
I
qs
I
qs1
i
s1

r
I
ds
q

d

s1
i
s2

s2
I
qs2
H×nh 1-2:§iÒu khiÓn ®éc lËp hai thµnh phÇn dßng ®iÖn: m«men vµ
kÝch tõ