ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG cơ KHÔNG ĐỒNG bộ BA PHA DÙNG PHƯƠNG PHÁP TUYẾN TÍNH HOÁ vào RA

MỤC LỤC
Trang tựa
Quyết định giao đề tƠi
Lý lịch cá nhơn
L̀i cam đoan
ωảm tạ
Tóm t t
Mục lục
Danh sách các chữ viết t t
Danh sách các hình
Danh sách các bảng

TRANG

ωhương 1. T NG QUAN V Đ TÀI ....................................................................... 01
1.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 01
1.2. ωác kết quả nghiên ću đƣ được công bố .............................................................. 02
1.3. Mục đích nghiên ću ............................................................................................ 02
1.4. Đối tượng vƠ phạm vi nghiên ću ........................................................................ 03
1.5. Phương pháp nghiên ću ...................................................................................... 03
1.6. Ý nghĩa thực tiễn của lu n văn ............................................................................. 03
1.7. ωấu trúc của lu n văn ............................................................................................ 04
ωhương 2. MÔ HỊNH Đ NG ω KHÔNG Đ NG ψ ψA PHA ............................. 05
2.1. Giới thiê ̣u đô ̣ng cơ không đông bô ̣ ....................................................................... 05
2.2. ωớ u ta ̣o đô ̣ng cơ không đông bô ̣ ........................................................................... 05
2.3. ́ng dụng của đ ng cơ không đồng b ................................................................. 08
2.4. Mô hốnh đô ̣ng cơ không đông bô ̣ lý tưởng ........................................................... 08
ωhương 3. ĐI U KHI N Đ NH H

NG T

THÔNG ROTOR (FOω) .................. 25

3.1. Gi i thiệu cấu trúc cơ bản của FOω ..................................................................... 25
3.2. Nguyên lý điều khiển vector ................................................................................. 26
3.3. ωác phương pháp điều khiển đ ng cơ không đồng b ba pha .............................. 27
3.4. ψ điều chỉnh PID ................................................................................................. 30


3.5. Thu t toán điều khiển gán điểm cực ..................................................................... 32
3.6. Tổ ng quan vê nghich
̣ lưu đa b c ........................................................................... 32
3.7. ωác cấu trúc b nghịch lưu đa b c ........................................................................ 33
3.8. Kỹ thu t điều chế đ r ng xung cho b nghịch lưu 3 pha 3 bơ ̣c .......................... 38
ωhương 4. XỂY D NG ω U TRÚω ωÁω KH I ĐI U KHI N (FOω) ................. 45
4.1. ωấu trúc cơ bản của phương pháp FOω ................................................................ 45
4.2. Sơ đồ mô ph ng FOω v i b điều khiển PID bằng Simulink/Matlab .................. 52
4.3. Kết quả mô ph ng điều khiển đ ng cơ không đồng b bằng phương pháp FOω 53
ωhương 5. ĐI U KHI N TUY N TÍNH HịA Đ NG ω

KHÔNG Đ NG ψ

ψA

PHA .............................................................................................................................. 65
5.1. Đặt vấn đề ............................................................................................................. 65
5.2. Nô ̣i dung phương pháp điều khiển tuyến tính hóa vƠo ra ..................................... 66
5.3. ́ng dụng n i dung phương pháp điều khiển tuyến tính hóa vƠo ra vƠo đối tượng cụ
thể la đô ̣ng cơ ............................................................................................................... 72
5.4. Xơy dựng các khố i mô phỏng điêu khiể n tuyế n tốn
́ h hóa đô ̣ng cơ không đô

ng bô ̣

trong Simulink/Matlab ................................................................................................. 83
5.5. Kế t quả mô phỏng điêu khiể n tuyế n tố́nh hóa đô ̣ng cơ không đông bô ̣ trong
Simulink/Matlab .......................................................................................................... 90
ωhương 6. SO SÁNH Kể́T QUẢ MÔ PHỎNG Đ NG ω KHÔNG Đ NG ψ ψA
PHA .............................................................................................................................. 104
6.1. So sánh tư thông đô ̣ng cơ ...................................................................................... 104
6.2. So sánh tố c đô ̣ đô ̣ng cơ ......................................................................................... 106
6.3. So sánh moment đô ̣ng cơ ...................................................................................... 108
6.4. So sánh dong điê ̣n các pha đô ̣ng cơ ...................................................................... 110
6.5. So sánh các thông số đô ̣ng cơ khi tăng moment tải (TL = 10,5 N.m) ...................... 115
6.6. So sánh các thông số đô ̣ng cơ khi tăng moment quán tố́ nh (J = 0,0256 kg.m2) ..... 120
ωhương 7. Kể́T LUỆ̉N ................................................................................................ 127


7.1. Kế t luơ ̣n .................................................................................................................. 127
7.2. Hướng phát triể n của đê tai .................................................................................... 127
TÀI LỊU THAM KH̉O ............................................................................................ 128
PḤ Ḷω


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Sỹ

GVHD: PGS.TS D

DANH SÁωH ωÁω ωH

NG HOAI NGHĨA

VI T T T

KĐψ: không đồng b
FOC - Field Oriented ωontrol: điều khiển tựa trừng
FLC - Feedback Linearization ωontrol: điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa
SMC - Sliding Mode ωontrol: điều khiển trượt
DTC - Direct Torque ωontrol: điều khiển trực tiếp moment
Lm: h cảm giữa rotor vƠ stator
Lσs: điện cảm tiêu tán phía cu n dơy stator
Lσr: điện cảm tiêu tán phía cu n dơy rotor
Ls: điện cảm stator
Lr: điện cảm rotor
Ts: hằng số th̀i gian stator
Tr: hằng số th̀i gian rotor
σ : hệ số tiêu tán tổng.
P (power): công suất của đ ng cơ
Pc: (pole couple): số đôi cực
Rs: điện tr̉ stator
Rr: điện tr̉ rotor
J: moment quán tính
TL (Torque Load): moment tải
: t thông
ω : tốc đ
Te (Torque electromagnetic): moment điện t
I, V, f: dòng điện, điện áp, tần số

HVTH: Hùnh Thanh Từng

DANH SÁCH CÁC HÌNH
HÌNH
Hình 2.1: Sơ đồ đấu dơy vƠ điện áp stator của ĐωKĐψ ba pha
Hình 2.2: Vector không gian điện áp stator trong hệ tọa đ 

TRANG
9
10

Hình 2.3: Vector không gian điện áp stator vƠ các điện áp pha
11
Hình 2.4: ωhuyển hệ tọa đ cho vector không gian, t hệ tọa đ  sang hệ tọa đ dp vƠ
ngược lại
12
Hình 2.5: ψiểu diễn vector không gian trên hệ tọa đ t thông rotor còn gọi lƠ hệ tọa đ
dq

13

Hình 2.6: Mô hình đơn giản của đ ng cơ KĐψ ba pha

16

Hình 2.7: Mạch tương đương của đ ng cơ KĐψ ba pha

16

Hình 3.1: Đồ thị vector

26

Hình 3.2: Điêu khiể n thay đổ i tơn số nguôn áp

28

Hình 3.3: Điêu khiể n trực tiế p moment

29

Hình 3.4: Điêu khiể n đinh
̣ hướng tư thông rotor (trực tiế p)

29

Hình 3.5: Điêu khiể n đinh
̣ hướng tư thông rotor (gián tiế p)

30

Hình 3.6: ψ nghich lưu áp đa b c dạng ωascade
Hình 3.7: ψ nghịch lưu áp dạng NPω
Hình 3.8: ψ nghịch lưu áp dạng kẹp tụ
Hình 3.9: ψ nghịch lưu lai năm b c ghép t 2 b NPω 3 b c
Hình 3.10: Dạng sóng mang, sóng điều khiển vƠ xung kích điều chế liên tục
Hình 3.11: Dạng sóng mang, sóng điều khiển vƠ xung kích điều chế gián đoạn
Hình 3.12: Đừng đặc tuyến giữa chỉ số m vƠ tỉ số biên đ sóng sin/sóng mang

34
35
36

37
39
40
40

Hình 3.13: Dạng sóng điều khiển vƠ sóng mang MSPWM

41

Hình 3.14: Dạng xung kích trong MSPWM

41

Hình 3.15: Giản đồ vector điện áp b nghịch lưu 3 b c

44

Hình 4.1: Tư thông của đô ̣ng cơ

52

Hình 4.2: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ

53

Hình 4.3: Moment của đ ng cơ

54

Hình 4.4: Dòng điện pha a của đ ng cơ

55

Hình 4.5: Dòng điện pha b của đô ̣ng cơ

55

Hình 4.6: Dòng điện pha c của đ ng cơ

55

Hình 4.7: Dòng điện ba pha của đ ng cơ

56

Hình 4.8: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi đảo chiêu quay)

56


Hình 4.9: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi đảo chiêu quay)

56

Hình 4.10: Moment của đô ̣ng cơ (khi đảo chiêu quay)

57

Hình 4.11: Dòng điện pha a của đ ng cơ (khi đảo chiêu quay)

57

Hình 4.12: Dòng điện pha b của đ ng cơ (khi đảo chiêu quay)

57

Hình 4.13: Dòng điện pha c của đ ng cơ (khi đảo chiêu quay)

58

Hình 4.14: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi đảo chiêu quay)

58

Hình 4.15: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải )
Hình 4.16: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải )

58
59

Hình 4.17: Moment của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải )

59

Hình 4.18: Dòng điện pha a của đ ng cơ (khi tăng moment tải )

59

Hình 4.19: Dòng điê ̣n pha b của đ ng cơ (khi tăng moment tải )

59

Hình 4.20: Dòng điện pha c của đ ng cơ (khi tăng moment tải )

60

Hình 4.21: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi tăng moment tải)

60

Hình 4.22: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tố́nh)
Hình 4.23: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính)

60
61

Hình 4.24: Moment của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính)

61

Hình 4.25: Dòng điện pha a của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính)

61

Hình 4.26: Dòng điện pha b của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính)

62

Hình 4.27: Dòng điện pha c của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính)

62

Hình 4.28: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính)

62

Hình 5.1: Sơ đô điêu khiể n tuyế n tốn
́ h hóa đô ̣ng cơ
Hình 5.2: Sơ đô điêu khiể n tuyế n tố́nh hóa đô ̣ng cơ trong Matlab/Simulink
Hình 5.3: Tư thông của đô ̣ng cơ

79
86
88

Hình 5.4: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ

88

Hình 5.5: Moment của đô ̣ng cơ

88

Hình 5.6: Dòng điện pha u của đ ng cơ

89

Hình 5.7: Dòng điện pha v của đ ng cơ

89

Hình 5.8: Dòng điện pha w của đ ng cơ

89

Hình 5.9: Dòng điện ba pha của đ ng cơ

90

Hình 5.10: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi đảo chiêu quay)

90

Hình 5.11: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi đảo chiêu quay)

90

Hình 5.12: Moment của đô ̣ng cơ (khi đảo chiêu quay)

91

Hình 5.13: Dòng điện pha u của đ ng cơ (khi đảo chiêu quay)

91

Hình 5.14: Dòng điện pha v của đô ̣ng cơ (khi đảo chiêu quay)

91

Hình 5.15: Dòng điện pha w của đ ng cơ (khi đảo chiêu quay)

92

Hình 5.16: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi đảo chiêu quay)

92

Hình 5.17: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải )
Hình 5.18: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải )

92
93

Hình 5.19: Moment của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải )

93

Hình 5.20: Dòng điện pha u của đ ng cơ (khi tăng moment tải )

93

Hình 5.21: Dòng điện pha v của đ ng cơ (khi tăng moment tải )

94

Hình 5.22: Dòng điện pha w của đ ng cơ (khi tăng moment tải )

94

Hình 5.23: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi tăng moment tải )

94

Hình 5.24: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tốn
́ h)
Hình 5.25: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính)

95
95

Hình 5.26: Moment của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính)

95

Hình 5.27: Dòng điện pha u của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính)

96

Hình 5.28: Dòng điện pha v của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính)

96

Hình 5.29: Dòng điện pha w của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính)

96

Hình 5.30: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính)

97

Hình 6.1: Tư thông của đô ̣ng cơ ̉ chế đ quay thu n (FOC)

100

Hình 6.2: Tư thông của đô ̣ng cơ ở chế đô ̣ quay nghịch (FOC)

100

Hình 6.3: Tư thông của đô ̣ng cơ ở chế đô ̣ quay thuơ ̣n (FLC)

101

Hình 6.4: Tư thông của đô ̣ng cơ ở chế đô ̣ quay nghịch (FLC)

101

Hình 6.5: Tố c đô ̣ của đ ng cơ ̉ chế đ quay thu n (FOC)

102

Hình 6.6: Tố c đô ̣ của đ ng cơ ̉ chế đ quay nghịch (FOC)

102

Hình 6.7: Tố c đô ̣ của đ ng cơ ̉ chế đ quay thu n (FLC)

103

Hình 6.8: Tố c đô ̣ của đ ng cơ ̉ chế đ quay nghịch (FLC)

103

Hình 6.9: Moment của đ ng cơ ̉ chế đ quay thu n (FOC)

104

Hình 6.10: Moment của đ ng cơ ̉ chế đ quay nghịch (FOC)

104

Hình 6.11: Moment của đ ng cơ ̉ chế đ quay thu n (FLC)

105

Hình 6.12: Moment của đ ng cơ ̉ chế đ quay nghịch (FLC)

105

Hình 6.13: Dòng điện t ng pha vƠ dòng điện 3 pha ở chế đô ̣ quay thuơ ̣n (FOC)
Hình 6.14: Dòng điện t ng pha vƠ dòng điện 3 pha ở chế đô ̣ quay nghịch (FOC)
Hình 6.15: Dòng điện t ng pha vƠ dòng điện 3 pha ở chế đô ̣ quay thuơ ̣n (FLC)
Hình 6.16: Dòng điện t ng pha vƠ dòng điện 3 pha ở chế đô ̣ quay nghịch (FLC)
Hình 6.17: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải FOC)
Hình 6.18: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải FOC)

107
108
109
110

111
112


Hình 6.19: Moment của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải FOC)

112

Hình 6.20: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi tăng moment tải FOC)

112

Hình 6.21: Dòng điện pha a của đ ng cơ (khi tăng moment tải FOC)

113

Hình 6.22: Dòng điện pha b của đ ng cơ (khi tăng moment tải FOC)

113

Hình 6.23: Dòng điện pha c của đ ng cơ (khi tăng moment tải FOC)

113

Hình 6.24: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải FLC)
Hình 6.25: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải FLC)

114
114

Hình 6.26: Moment của đô ̣ng cơ (khi tăng moment tải FLC)

114

Hình 6.27: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi tăng moment tải FLC)

115

Hình 6.28: Dòng điện pha u của đ ng cơ (khi tăng moment tải FLC)

115

Hình 6.29: Dòng điện pha v của đ ng cơ (khi tăng moment tải FLC)

115

Hình 6.30: Dòng điện pha w của đ ng cơ (khi tăng moment tải FLC)

116

Hình 6.31: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tốn
́ h FOω)
Hình 6.32: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính FOω)

117
117

Hình 6.33: Moment của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính FOω)

117

Hình 6.34: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính FOω)

118

Hình 6.35: Dòng điện pha a của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính FOω)

118

Hình 6.36: Dòng điện pha b của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính FOω)

118

Hình 6.37: Dòng điện pha c của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính FOω)

119

Hình 6.38: Tư thông của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính FLω)
Hình 6.39: Tố c đô ̣ của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính FLω)

119
119

Hình 6.40: Moment của đô ̣ng cơ (khi tăng moment quán tính FLω)

120

Hình 6.41: Dòng điện ba pha của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính FLω)

120

Hình 6.42: Dòng điện pha u của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính FLω)

120

Hình 6.43: Dòng điện pha v của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính FLω)

121

Hình 6.44: Dòng điện pha w của đ ng cơ (khi tăng moment quán tính FLω)

121


DANH SÁCH CÁC B NG
B NG
B ng 4.1: Tham số mô phỏng đô ̣ng cơ (phương pháp FOω)
B ng 5.1: Tham số mô phỏng đô ̣ng cơ (phương pháp FLω)

TRANG
52
86


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

ωhương 1

T NG QUAN V Đ TÀI
1.1. Đặt vấn đề:
ωùng v i sự phát triển ngƠy cƠng l n mạnh của các ngƠnh công nghiệp, đặc biệt
lƠ ngƠnh điều khiển tự đ ng, yêu cầu chất lượng đối v i các loại máy móc ngƠy cƠng
cao: cơ cấu máy móc đòi h i phải đạt đ nhanh, nhạy, chính xác cao, năng lượng phải
được sử dụng có hiệu quả.
Đ ng cơ tuyến tính (Linear Motor) chính th́c được công nh n t những năm
1970 tuy nhiên chúng không được sử dụng r ng rƣi b̉i vì có những khó khăn mƠ
chúng mang lại: khó điều khiển vƠ chất lượng thấp. Tuy nhiên, cùng v i sự phát triển
mạnh m của công nghệ chế tạo các thiết bị bán d n công suất vƠ các b vi xử lý có
khả năng xử lý mạnh m , những khó khăn đó đƣ được kh c phục. Đ ng cơ tuyến tính
hiện nay được xem lƠ công nghệ m i.
V i những ưu điểm của mình đ ng cơ tuyến tính đang được xem lƠ m t trong
những giải pháp cho những vấn đề đƣ nêu ̉ trên. M t số ưu điểm nổi b t của đ ng cơ
tuyến tính:
Tốc đ cao.
Đ chính xác cao.
Đáp ́ng nhanh.
Đ bền cơ học cao.
ωác hệ truyền đ ng sử dụng đ ng cơ tuyến tính được ́ng dụng trong nhiều lĩnh
vực: V n chuyển (tƠu cao tốc), công nghệ robot vƠ gia công v t liệu, các thiết bị nơng,
các thiết bị nén vƠ bơm, thiết bị phóng tên lửa, các loại cửa trượt…
Tùy theo ́ng dụng cụ thể, việc điều khiển đ ng cơ không đồng b có thể chia
thƠnh hai cấp:
1.1.1. Điều khiển cấp thấp: không cần đ chính xác cao, gồm m t số phương pháp
như thay đổi cách đấu b dơy quấn đ ng cơ (thay đổi số cực t ) hoặc thêm b t m t vƠi
phần tử nƠo đó như (điện tr̉, điện kháng) vƠo mạch rotor để thay đổi đừng đặc tính
cơ của đ ng cơ hoặc thay đổi nguồn cung cấp (thay đổi áp) ̉ ḿc đ đơn giản.

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 1


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

1.1.2. Điều khiển cấp cao: đáp ́ng các truyền đ ng cần đ chính xác cao. Trong việc
điều khiển đ ng cơ cần đ chính xác cao, ta có các cách tiếp c n sau:
Ngừi thiết kế, chế tạo sử dụng các phương pháp điều khiển t cổ điển (phương
pháp điều khiển vô hư ng) đến hiện đại (phương pháp điều khiển vector không gian)
để thay đổi tần số nguồn cấp nhằm mục đích điều khiển mong muốn [4].
Kỹ thu t điều khiển vector không gian được sử dụng để điều khiển đ ng cơ, có
hai phương pháp chính:
+ Điều khiển định hư ng trừng (FOω) bao gồm: phương pháp điều khiển
vector trực tiếp vƠ phương pháp điều khiển vector gián tiếp [3].
+ Điều khiển trực tiếp moment đ ng cơ: DSω (Direct self control) và DTC
(Direct torque control)
NgƠy nay, cùng v i sự phát triển mạnh m của lý thuyết điều khiển tự đ ng, kỹ
thu t điều khiển đ ng cơ không đồng b cũng thay đổi nhanh chóng. Trong lý thuyết
điều khiển hiện đại, đ ng cơ không đồng b ba pha được xem lƠ m t đối tượng phi
tuyến (vì mô hình toán học của đ ng cơ không đồng b được mô tả bằng các phương
trình vi phơn b c cao). Để điều khiển đ ng cơ m t cách chính xác, ta phải áp dụng các
phương pháp điều khiển phi tuyến như: điều khiển hồi tiếp tuyến tính hóa (Feedback
linearization control - FLω), điều khiển trượt (sliding mode control - SMω), điều khiển

thụ đ ng (passive control), điều khiển thích nghi (adaptive control)… để tác đ ng lên
mô hình toán học của đ ng cơ [8], [18].
Trong lu n văn nƠy, phương pháp hồi tiếp tuyến tính hóa được sử dụng để tiếp c n mô
hình toán học của đ ng cơ. Mục đích chính của phương pháp nƠy lƠ tiến hƠnh đổi biến
điều khiển sao cho ngõ ra tuyến tính v i biến điều khiển m i.
1.2.

ωác kết quả nghiên ću đƣ được công bố:
[1] Meziane.Salima, Toufouti.Riad, Benalla.Hocine ắ Applied Input-Output
Linearizing Control For Hight-Performance Induction Motor”, 2008 Jatit.
[2] Kanungo ψarada Mohanty, Madhu Singh, ắFeedback Linearizing ωontrol of
Induction Motor Drive by P-I Controlers in RTDS Environment”, Vol. 1, no. 4,
December 2013.

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 2


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

[3] Gerald ωhristopher Raj, Dr. P. Renuga, M. Arul Prasanna ắImproved Indirect
Rotor Flux Oriented ωontrol of PMW Inverter Fed Induction Motor Drivers”,
Vol. 01, No. 03, Dec 2010.
[4] Lương Hoang Phong , ắĐiêu khiể n đinh
̣ hướng tư thông rotor không đông bô ̣

ba pha có baõ hoa tư”, LV tha ̣c số ̃ đa ̣i ho ̣c bách khoa Tp. HCM, 2009.
[5] Nguyễn Ngo ̣c Sơn , ắĐiêu khiể n đinh
̣ hướng tư thông rotor đô ̣ng cơ không
đông bô ̣ ba pha”, LV tha ̣c số ̃ đa ̣i ho ̣c SPKT Tp. HCM, 2012.
1.3. Mục đích nghiên ću:
Nghiên ću mô hình toán của đ ng cơ không đồng b ba pha rotor lồng sóc.
Nghiên ću lý thuyết, xơy dựng giải thu t điều khiển hệ thống điều khiển FOω
của ĐωKĐψ ba pha rotor lồng sóc.
Nghiên ću lý thuyết và xơy dựng giải thu t điều khiển tuyến tính hóa vƠo hệ
thống điều khiển ĐωKĐψ ba pha rotor lồng sóc.
So sánh kết quả mô ph ng bằng Matlab/Simulink của phương pháp điều khiển
tuyến tính hóa (FLω) v i phương pháp điều khiển định hư ng trừng (FOω) là
phương pháp đang được sử dụng phổ biến hiện nay.
Tìm hiểu phần mềm Matlab vƠ ́ng dụng để mô ph ng.
1.4. Đối tượng vƠ phạm vi nghiên ću:
Đối tượng nghiên ću:
Khảo sát trên ĐωKĐψ ba pha rotor lồng sóc.
Sử dụng phần mềm Matlab/Sinmulink để mô ph ng hệ thống.
Phạm vi nghiên ću:
Nghiên ću các phương pháp điều khiển đ ng cơ không đồng b , trong đó có
phương pháp điều khiển định hư ng trừng (FOω) để lấy kết quả lƠm m u so sánh.
Đề tƠi nƠy t p trung nghiên ću, xơy dựng giải thu t điều khiển tuyến tính hóa
dựa trên mô hình toán học của đ ng cơ vƠ mô ph ng phương pháp điều khiển tuyến
tính hóa.
1.5. Phương pháp nghiên ću:
Nghiên ću lý thuyết:
phương pháp nƠy ngừi nghiên ću tìm hiểu các tƠi liệu h trợ có liên quan
đến đề tƠi. Qua đó ngừi thực hiện đưa ra những nh n định vƠ rút ra được n i dung
HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 3


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

cần trình bƠy trong lu n văn. ψên cạnh việc rút ra những nh n định, phương pháp
nghiên ću lý thuyết còn giúp cho ngừi nghiên ću hiểu được cách th́c thực hiện mô
ph ng trong môi trừng Matlab/Simulink.
Nghiên ću hệ thống kiểm nghiệm:
Sau khi tiến hƠnh xơy dựng vƠ mô ph ng hệ thống, so sánh, đối chiếu kết quả của
các công trình đi trư c. Nếu kết quả thu được không hợp lý cần kiểm tra lại lý thuyết
để điều chỉnh lại quá trình mô ph ng nhằm thu được kết quả chính xác.
1.6.

Ý nghĩa thực tiễn của lu n văn:
Đề tƠi được nghiên ću thƠnh công s góp phần kiểm ch́ng vƠ phát triển

phương pháp điều khiển tuyến tính hóa vƠo ra, m t phương pháp điều khiển linh hoạt,
toƠn diện trong không gian trạng thái vƠo đối tượng điều khiển đang được sử dụng
r ng rƣi hiện nay lƠ ĐωKĐψ ba pha rotor lồng sóc. Đơy s lƠ cơ s̉ để xơy dựng các hệ
thống điều khiển có chất lượng cao về đ chính xác, ổn định vƠ th a mƣn đối v i hệ
thống truyền đ ng có yêu cầu nghiêm ngặt về mặt đ ng học.
Lĩnh vực truyền đ ng sử dụng đ ng cơ tuyến tính được coi lƠ m t lĩnh vực m i
trên thế gi i. Vì v y, nghiên ću về nó cũng lƠ thực hiện n m b t xu thế m i của các
hệ truyền đ ng hiện đại. Điều nƠy cƠng có ý nghĩa trong thực tế phát triển các ngƠnh
công nghiệp ̉ nư c ta.

1.7. ωấu trúc của lu n văn:
ωhương 1: T NG QUAN V Đ TÀI
ωhương 2: MÔ HỊNH Đ NG ω KHÔNG Đ NG ψ ψA PHA
ωhương 3: ĐI U KHI N Đ NH H

NG T

THÔNG ROTOR (FOω)

ωhương 4: XỂY D NG ω U TRÚω ωÁω KH I ĐI U KHI N (FOω)
ωhương 5: ĐI U KHI N TUY N TÍNH HÓA Đ NG ω

KHÔNG Đ NG ψ

BA

KHÔNG Đ NG ψ

ψA

PHA (FLC)
ωhương 6: SO SÁNH Kể́T QUẢ MÔ PHỎNG Đ NG ω
PHA
ωhương 7: K T LU N

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 4

Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

ωhương 2

MÔ HỊNH Đ NG ω KHÔNG Đ NG ψ ψA PHA
2.1. Giới thiê ̣u đô ̣ng cơ không đông bô ̣ [6]:
ωũng giống như nhiêu thiế t bi ̣đ iê ̣n khác , máy điện không đồng b lƠ thiết bị
điê ̣n xoay chiêu lam viê ̣c trên nguyên lý cảm ứng điê ̣n tư có tốc đ quay của rotor n
khác v i tốc đ quay của t trừng n1. Trong sản xuất, máy điện không đồng b chủ
yếu dùng lƠm đ ng cơ để biến đổi năng lượng dòng điện xoay chiều thƠnh cơ năng.
Hiện nay đa số đ ng cơ điện dùng trong công nghiệp, nông nghiệp, lơm nghiệp,… đều
lƠ đ ng cơ điện không đồng b vì nó cấu tạo đơn giản, dễ v n hƠnh, giá thƠnh r .
Máy điện không đồng b cũng có tính thu n nghịch, t́c lƠ có thể lƠm việc ̉ hai
chế đ : đ ng cơ vƠ máy phát, nhưng chủ yếu dùng ̉ chế đ đ ng cơ vì ̉ chế đ máy
phát máy điện không đồng b có đặc tính lƠm việc không tốt l m so v i máy điện
đồng b .
Máy điện không đồng b còn chia ra lƠm máy điện không đồng b có vƠnh đổi
chiều vƠ không có vƠnh đổi chiều. Loại máy điện không có vƠnh đổi chiều có ưu điểm
lƠ cấu tạo vƠ v n hƠnh đơn giản rẻ tiền. Nhưng có nhược điểm lƠ khó điều chỉnh tốc
đ , hệ số cosφ thấp. Loại máy điện có vƠnh đổi chiều kh c phục được các ưu điểm
trên, nhưng cấu tạo ph́c tạp, đ c tiền vƠ hiệu suất thấp nên hạn chế sử dụng.
Tùy thu c vƠo công suất mƠ máy điện không đồng b có các loại sau: 3 pha, 2
pha và 1 pha.
Loại đ ng cơ có công suất P>600W thừng lƠ loại 3 pha có 3 dơy quấn lƠm
việc, trục các dơy quấn lệch pha nhau 1200 điện trong không gian.
ωác đ ng cơ công suất P<600W thừng lƠ loại 2 pha hoặc 1 pha. Đ ng cơ 2

pha có 2 dơy quấn lƠm việc, trục của 2 dơy quấn đặt lệch nhau trong không gian m t
góc 900 điện. Đ ng cơ điện m t pha chỉ có m t dơy quấn lƠm việc.
2.2. ωớ u ta ̣o đô ̣ng cơ không đông bô :̣
Đ ng cơ không đồng b gồm hai phần chủ yếu:
Phần tĩnh stator: gôm vỏ máy , lõi s t vƠ dơy quấn.

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 5


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

Phần quay rotor: lõi thép, dơy quấn vƠ trục máy.

Stator: gôm vỏ máy , lõi thép vƠ dơy quấn.
Lõi thép stator hình trụ do các lá thép kỹ thu t điện dƠy 0,35-0,5mm được d p rƣnh
bên trong, ghép lại v i nhau có sơn cách điện để hạn chế dòng điện xoáy. Trong các
rƣnh của lõi thép dùng để đặt dơy quấn stator. Lõi thép được ép vƠo trong v máy.

Lõi thép stator
Lá thép kỹ thu t điện
Dơy quấn: lƠm bằng dơy d n bọc cách điện được đặt trong các rƣnh của lõi thép, dơy
quấn stator thừng quấn 2 l p. Dòng điện xoay chiều 3 pha chạy trong 3 dơy quấn
stator s tạo ra t trừng quay.
V máy: lƠm bằng nhôm (̉ máy điện nh ), bằng gang hoặc thép (̉ máy điện l n),

dùng để giữ chặt lõi thép vƠ cố định máy trên bệ.
Rotor: gôm lõi thép, dơy quớ n vƠ trục máy.

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 6


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

Lõi thép: có dạng hình trụ giống như stator, gồm các lá thép kỹ thu t điện được d p
rƣnh mặt ngoƠi ghép lại, tạo thƠnh các rƣnh theo hư ng trục, ̉ giữa có l để l p trục
Dấy quấn rotor phải được nối t t lại hoặc khép kín qua điện tr̉. Dơy quấn rotor máy
điện không đồng b ba pha có 2 kiểu: rotor lồng sóc vƠ rotor dơy quấn.
Rotor lồng sóc ̉ đ ng cơ công suất l n trong các rƣnh của lõi thép rotor đặt các thanh
đồng, hai đầu nối ng n mạch bằng 2 vòng đồng nhằm lƠm kín mạch rotor.
Đ ng cơ công suất nh , lồng sóc được chế tạo bằng cách đúc các thanh d n bằng
nhôm v i hai vòng ng n mạch. Loại đ ng cơ điện có rotor lồng sóc gọi lƠ đ ng cơ điện
rotor lồng sóc.
Thanh dÉn

L¸ thÐp kü thuËt ®iÖn

Vßng ng¾n m¹ch

Rotor dơy quấn do các lá thép kỹ thu t điện ghép lại v i nhau tạo thƠnh các rƣnh

hư ng trục. Trong rƣnh lõi thép rotor đặt dơy quấn ba pha. Loại đ ng cơ có rotor dơy
quấn gọi lƠ rotor dơy quấn.

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 7


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

Khe hở không khố́ : lƠ khoảng không gian nằm giữa rotor vƠ stator , ̉ đ ng cơ không
đông bô ,̣ khe hở nay rớ t nhỏ (tư 0,2 đến 1mm trong máy cỡ nhỏ va vưa ) nhăm mu ̣c
đốć h giảm dong tư hóa va tư đó lam cho hê ̣ số công suớ t cao lên.
2.3. ́ng dụng của đ ng cơ không đồng b :
Mă ̣c du có m t số khuyết điểm so v i các loại đ ng cơ khác như : điêu chố̉nh tố c
đô ̣ khó khăn, hê ̣ số công suớ t không cao lắ m , nhưng cung với sự phát triể n của mô ̣t số
lĩnh vực như cơ khí chính xác , điê ̣n tử công suớ t… để khắ c phu ̣c đươ ̣c rớ t nhiêu các
nhươ ̣c điể m trên. Mă ̣t khác đô ̣ng cơ không đông bô ̣ có nhiêu ưu điể m như : kế t cớ u đơn
giản, chắ c chắ n , giá thƠnh rẻ, hiê ̣u suớ t cao, tính phòng chống cháy nổ cao nên đ ng cơ
điê ̣n không đông bô ̣ ngay c Ơng được sử dụng r ng rƣi trong cả công nghiệp l n dơn
dụng.
Trong công nghiệp, đ ng cơ không đồng b thừng được dùng lƠm đ ng lực
cho các máy cán thép loại v a vƠ nh , cho các máy công cụ ̉ các nhƠ máy công
nghiệp nhẹ…
Trong nông nghiệp, được dùng lƠm máy bơm hay máy gia công nông sản
phẩm…

Trong đ̀i sống hằng ngƠy, đ ng cơ không đồng b ngƠy cƠng chiếm m t vị trí
quan trọng v i nhiều ́ng dụng như: quạt gió, đ ng cơ tủ lạnh, máy quay dĩa…
Tóm lại, cùng v i sự phát triển của nền sản xuất điện khí hóa vƠ tự đ ng hóa,
phạm vi ́ng dụng của đ ng cơ không đồng b ngƠy cƠng r ng rƣi.
2.4. Mô hốnh đô ̣ng cơ không đông bô ̣ lý tưởng:
2.4.1. Khái quát:
Để xơy dựng, thiết kế b điều chỉnh cần phải có mô hình mô tả chính xác đến
ḿc tối đa đối tượng điều chỉnh. Đối tượng điều chỉnh ̉ đơy chính lƠ đ ng cơ không
đồng b ba pha, do đó mô hình toán học thu được không những cần phải thể hiện rõ
các đặc tính th̀i gian của đối tượng điều chỉnh mƠ nó cần phải mô ph ng chính xác về
mặt toán học đối tượng đ ng cơ. V i yêu cầu như v y d n đến cần có các điều kiện
được giả thiết trong khi l p mô hình. ωác điều kiện đó m t mặt đơn giản hóa mô hình
có lợi cho việc thiết kế sau nƠy, mặt khác chúng gơy nên sai lệch nhất định ậ sai lệch

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 8


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

trong phạm vi cho phép ậ giữa đối tượng vƠ mô hình. Sau nƠy, các sai lệch đó phải
được loại tr bằng các biện pháp thu c về kỹ thu t điều chỉnh.
Về phương diện đ ng, đ ng cơ không đồng b được mô tả b̉i m t hệ phương
trình vi phơn b c cao. V i cấu trúc phơn bố các cu n dơy ph́c tạp về mặt không gian
vƠ các mạch t móc vòng ta phải chấp nh n m t số các điều kiện sau đơy khi mô hình

hóa đ ng cơ.
ωác cu n dơy đều có các thông số như nhau vƠ được bố trí m t cách đối x́ng
về mặt không gian.
ψ qua các tổn hao trong lõi s t t , không xét t i ảnh hửng của tần số vƠ thay
đổi của nhiệt đ đối v i điện tr̉, điện cảm t i các cu n dơy.
ψ qua bƣo hòa mạch t , tự cảm vƠ h cảm của m i cu n dơy được coi lƠ tuyến
tính. Dòng t hóa vƠ t trừng được phơn bố hình sin trên bề mặt khe t .
Ta gọi đơy lƠ mô hình đ ng cơ không đồng b lý tưởng.
2.4.2. Xơy dựng vector không gian:
ψiểu diễn vector không gian cho các đại lượng ba pha
Đ ng cơ không đồng b (ĐωKĐψ) ba pha có ba cu n dơy stator bố trí trong
không gian như hình v sau:

Hình 2.1: Sơ đồ đấu dơy vƠ điện áp stator của ĐωKĐψ ba pha
ψa điện áp cấp cho ba đầu dơy của đ ng cơ t lư i ba pha hay t b nghịch lưu, biến
tần; ba điện áp nƠy th a mƣn phương trình:
usa(t) + usb(t) + usc(t) = 0

(2.4.1)

trong đó:
usa (t )  us cos(st )

(2.4.2a)

usb (t )  us cos(st  1200 )

(2.4.2b)

usc (t )  us cos(st  1200 )

(2.4.2c)

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 9


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

V i s  2f s
f s lƠ tần số của mạch stator

us lƠ biên đ của điện áp pha

Vector không gian của điện áp stator được định nghĩa như sau :




2 



u
t

u
t
u
(
)
(
)
sa
sb
sc (t ) 

3


(2.4.3)





2 
j1200
j 2400 
u
t
u
t
e
u
(

)
(
)


sa
sb
sc (t )e


3

(2.4.4)

us (t ) 
us (t ) 

Hình 2.2: Vector không gian điện áp stator trong hệ tọa đ 
Theo hình v trên, điện áp của t ng pha chính lƠ hình chiếu của vector điện áp stator


u s lên trục của cu n dơy tương ́ng. Đối v i các đại lượng khác của đ ng cơ: dòng

điện stator, dòng điện rotor, t thông stator vƠ t thông rotor đều có thể xơy dựng các
vector không gian tương ́ng như đối v i điện áp stator ̉ trên.
2.4.2.1. Mô tả vector trên hệ tọa đ cố định stator:
Vector không gian điện áp stator lƠ m t vector có modul xác định quay trên mặt
phẳng ph́c v i tốc đ góc vƠ tạo v i trục thực m t góc st . Đặt tên cho trục thực lƠ
 vƠ trục ảo lƠ  , vector không gian có thể được mô tả thông qua hai giá trị thực us 

vƠ ảo us  lƠ hai thƠnh phần của vector. Hệ tọa đ nƠy lƠ hệ tọa đ stator cố định, gọi
t t lƠ hệ tọa đ  .

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 10


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

Hình 2.3: Vector không gian điện áp stator vƠ các điện áp pha
ψằng cách tính hình chiếu các thƠnh phần của vector không gian điện áp stator lên trục
pha A, ψ, có thể xác định các thƠnh phần theo phương pháp hình học:
usa  us


1
3
us
usb   us 
2
2


(2.4.5)

Suy ra
us  usa

1

us  3 (us  2usb )


(2.4.6)

Theo phương trình (2.4.1) vƠ dựa trên hình 2.3 thì chỉ cần xác định hai trong ba điện


áp stator lƠ có thể tính được vector u s .
ωó thể xác định ma tr n chuyển đổi abc

1
u  2 
 s  
us  3 0

s
s


 1
usa  
u    1
 sb   2
usc  

 1
 2



1
2
3
2

 theo phương pháp đại số:

1  u
 sa 
2  
 usb
3  
u 

2   sc 

(2.4.7)



 s
 us 
 u s 
  s 




(2.4.8)



0
3
2
3

2

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 11


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

ψằng cách tương tự như đối v i vector không gian điện áp stator, các vector không
gian dòng điện stator, dòng điện rotor, t thông stator vƠ t thông rotor đều có thể
được biểu diễn trong hệ tọa đ stator cố định như sau:

us  us  ju s


is  is  jis


ir  ir  jir

 s   s  j s

    j
r
r
 r

(2.4.9)

Hệ qui chiếu quay
Trong mặt phẳng của hệ tọa đ  , xét thêm m t hệ tọa đ th́ 2 có trục hoƠnh d vƠ
trục tung q, hệ tọa đ th́ 2 nƠy có chung điểm gốc vƠ nằm lệch đi m t góc  s so v i hệ
tọa đ stator (hệ tọa đ  ). Trong đó, a 

d a
quay tròn quanh gốc tọa đ chung,
dt

góc a  at  a 0 . Khi đó s tồn tại hai tọa đ cho m t vector trong không gian tương
́ng v i hai hệ tọa đ nƠy. Hình v sau s mô tả mối lien hệ của hai tọa đ nƠy.

Hình 2.4: ωhuyển hệ tọa đ cho vector không gian, t hệ tọa đ  sang hệ tọa đ dp
vƠ ngược lại.
ωác công th́c về mối liên hệ của hai tọa đ của vector ́ng v i hai hệ tọa đ  và dp.
Hay thực hiện biến đổi đại số:

us  usd cos  a  usq sin  a



us  usd sin  a  usq cos  a

HVTH: Hùnh Thanh Từng

(2.4.10)

Trang 12


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

Theo 1.8 thì:


u s  us  ju s

(2.4.11)

VƠ tương tự thì:
 dq

u s  usd  ju sq

(2.4.12)

Khi thay hệ pt (2.4.10) vƠo pt (2.4.11) ta được:


 dq

 dq



u s  u s e j a  u s  u s e j a

(2.4.13)

Thay pt (2.4.11) vào pt (2.4.13), thu được pt:
usd  us cos  a  us sin  a



usq  us sin  a  us cos  a

(2.4.14)

2.4.2.2. Mô tả vector trên hệ tọa đ t thông rotor:
Mục nƠy trình bƠy cách biểu diễn các vector không gian của đ ng cơ không
đồng b ba pha trên hệ tọa đ t thông rotor. Giả thiết m t ĐωKĐψ ba pha đang quay
v i tốc đ góc  

d
, v i  lƠ góc hợp b̉i trục rotor v i trục chuẩn stator.
dt

Hình 2.5: ψiểu diễn vector không gian trên hệ tọa đ t thông rotor còn gọi lƠ hệ tọa
đ dq
Trong mục nƠy ta xơy dựng m t hệ trục tọa đ m i có hư ng trục hoƠnh (trục d) trùng
v i trục của vector t thông rotor vƠ có gốc trùng v i gốc của hệ tọa đ  , hệ tọa đ
nƠy được gọi lƠ hệ tọa đ t thông rotor, hay còn gọi lƠ hệ tọa đ dq. Hệ tọa đ dq

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 13


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

quay quanh điểm gốc chung v i tốc đ góc  r   s , vƠ hợp v i hệ tọa đ  m t góc
r .

V y tùy theo quan sát trên hệ tọa đ nƠo, m t vector trong không gian s có m t hệ
trục tọa đ tương ́ng. Qui định chỉ số trên bên phải của ký hiệu vector để nh n biết
vector đang được quan sát t hệ tọa đ nƠo:
s: tọa đ  (stator coordinates)
f: tọa đ dq (field coordinates)
Theo phương trình (2.4.8) và pt (2.4.11) thì:

 s
 i s  is  jis
 f
 i s  i  ji
sd
sq


(2.4.15)

Nếu biết được góc r thì s xác định được mối liên hệ:
  s  f j r
i s  i s e
 f  s
 i s  i s e  j r


(2.4.16)

Tương tự như đối v i vector dòng stator, có thể biểu diễn các vector khác của
ĐωKĐψ trên hệ tọa đ dq:
Vì v y phương pháp điều khiển ĐωKĐψ ba pha dựa trên các mô tả trên hệ tọa đ dq
b t bu c phải xơy dựng phương pháp tính r chính xác. ωhú ý khi xơy dựng mô hình
tính toán trong hệ tọa đ dq, do không thể tính tuyệt đối chính xác góc r nên v n giữ
lại  rq  0 để đảm bảo tính khách quan trong khi quan sát.
u điểm của việc mô tả đ ng cơ KĐψ ba pha trên hệ tọa đ t thông rotor:
Trong hệ tọa đ t thông rotor, các vector dòng stator vƠ vector t thông rotor, cùng
v i hệ tọa đ dq gần đồng b v i nhau v i tốc đ quanh điểm gốc, do đó các phần tử
của vector lƠ các đại lượng m t chiều. Trong chế đ xác l p, các giá trị nƠy gần như
không đổi trong quá trình quá đ các giá trị nƠy có thể biến thiên theo m t thu t toán

điều khiển đƣ được định trư c.
Đối v i ĐωKĐψ ba pha, trong hệ tọa đ dq, t thông vƠ moment quay được biểu diễn
theo các phần tử của vector dòng stator:

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 14


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

Lm

 rd  1  T s isd

r

T  3 Lm p i  T  J d
rd sq
L
 e 2 Lr
p dt

(2.4.17)

Te: moment điện của đ ng cơ

Lr: điện cảm rotor
Lm: h cảm giữa stator vƠ rotor
p: số đôi cực của đ ng cơ
Tr: hằng số th̀i gian rotor
s: toán tử Laplace
ψằng việc mô tả ĐωKĐψ ba pha trên hệ tọa đ t thông rotor, không còn quan tơm
đến t ng dòng điện pha riêng l nữa, mƠ lƠ toƠn b vector không gian dòng stator của
đ ng cơ. Khi đó vector s cung cấp hai thƠnh phần: isd để điều khiển t thông rotor, isq
để điều khiển moment quay, t đó có thể điều khiển tốc đ của đ ng cơ.




i
 sd

i  T  
e
 sq

(2.4.18)

Khi đó phương pháp mô tả ĐωKĐψ ba pha giống như đối v i đ ng cơ m t chiều. ωho
phép xơy dựng hệ thống điều chỉnh truyền đ ng ĐωKĐψ ba pha tương tự như trừng
hợp sử dụng đ ng cơ điện m t chiều. Điều khiển tốc đ ĐωKĐψ ba pha thông qua
điều khiển hai phần tử của dòng điện isd và isq.
2.4.3. Xơy dựng mô hình mô tả đ ng cơ KĐψ ba pha:
Ta thống nhất m t số qui ư c cho các ký hiệu cho các đại lượng vƠ các thông số
của đ ng cơ.

HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 15


Luơ ̣n Văn Tha ̣c Số ̃

GVHD: PGS.TS. D

NG HOAI NGHĨA

Hình 2.6: Mô hình đơn giản của đ ng cơ KĐψ ba pha

Hình 2.7: Mạch tương đương của đ ng cơ KĐψ ba pha
M t số qui ư c ký hiệu dùng cho điều khiển ĐωKĐψ ba pha
Hình th́c vƠ vị trí các trị số:
ωhỉ số nh góc phải trên:
s: đại lượng quan sát trên hệ qui chiếu stator
f: đại lượng quan sát trên hệ qui chiếu t thông rotor
*: giá trị đặt
e: giá trị ư c lượng
ωhỉ số nh góc phải dư i:
ωhữ cái đầu tiên:
s: đại lượng của mạch stator
r: đại lượng của mạch rotor
ωhữ cái th́ hai:
d, q: phần tử thu c hệ tọa đ dq
, 

: phần tử thu c hệ tọa đ 

a, b, c: đại lượng ba pha của stator
A, ψ, ω: đại lượng ba pha của rotor


Hình mũi tên ( ) trên đầu: ký hiệu vector
HVTH: Hùnh Thanh Từng

Trang 16