Cách xây dựng vector không gian và cách chuyển hệ toạ độ αβ sang hệ toạ độ dq

BÀI THẢO LUẬN
ĐIỀU KHIỂN TẦN SỐ ĐỘNG CƠ
XOAY CHIỀU
NHÓM 5 - 49N1


Thành viên nhóm:
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•

Lê Anh Minh (Nhóm trưởng)
Đào Mạnh Cường
Đỗ Quốc Huy
Bế Vĩnh Giang
Hồ Việt Hải
Hoàng Văn Lãnh
Trần Hoàng Quân
Phạm Văn Kháng
Nguyễn Đăng Giang
Lê Gia Phong
Vũ Duy Linh

Trần Công Thành

• Nguyễn Văn Mạnh


Câu Hỏi:
Cách xây dựng vector không gian và
cách chuyển hệ toạ độ αβ sang hệ
toạ độ dq


I. XÂY DỰNG VECTOR KHÔNG GIAN
1. Xây dựng vector không gian dòng điện stato.
Động cơ xoay chiều ba pha được bố trí trong
không gian như sau:


1. Xây dựng vector không gian dòng điện stator.
Ở đây ta không cần quan tâm đến các cuộn dây
được đấu hình sao hay hình tam giác, ta chỉ quan
tâm tới ba dòng điện chảy vào động cơ: isu(t), isv(t),
isw(t). Khi động cơ được cấp nguồn từ lưới ba pha
hay từ bộ nghịch lưu, biến tần. Ba dòng điện trên
quan hệ theo thời gian và nghiệm đúng định luật
Kirchhof 1:
isu(t) + isv(t) + isw(t) = 0


1. Xây dựng vector không gian dòng điện stator.
Khi chọn pha chuẩn là pha U có trục trùng với trục thực

hệ tọa độ phức ta có các phương trình sau:
isu(t) = |is| cos(ωst)
isv(t) = |is| cos(ωst – 120°)
isw(t) = |is| cos(ωst + 120°)
Hệ thống dòng điện ba pha đối xứng này sinh ra sức từ
động, sức từ động sinh ra từ trường quay trong máy với
tốc độ ωs=2πfs /PC
( fs :tần số, PC : Số đôi cực,để đơn giản khi viết coi PC
=1 )


1. Xây dựng vector không gian dòng điện stator.
Từ lý luận máy điện tổng quát đã chứng minh được
rằng từ trường quay đó do vector không gian dòng
điện stator (ký hiệu: is(t)) tạo ra, vector đó quay trên
mặt phẳng cắt ĐCXCBP với modul |is| , tốc độ quay
ωs=2πfs, tạo với trục thực của của mặt phẳng phức
góc γ. Vector đó biểu diễn bằng công thức và đồ thị
như sau:


1. Xây dựng vector không gian dòng điện stator.

Đến đây ta đã có vector không gian dòng điện stator is(t),
vector này sinh ra từ trường quay trong máy, được lập thành
bởi hệ thống dòng điện ba pha isu, isv, isw với quy định như
trên.


2. Nhận xét.

• Hình chiếu của is(t) lên trục thực của các cuộn dây
cho ta dòng điện các pha tương ứng là isu, isv , isw.
• Với phương pháp biểu diễn vector quay, chúng ta
có thể mô tả hệ ba pha như một đối tượng duy
nhất. Với cách biểu diễn này, sự tương quan giữa
các pha với hệ thống
được quan sát rất rõ
ràng.


II. Chuyển hệ toạ độ αβ sang hệ toạ độ dq.
1. Hệ tọa độ stator cố định αβ
Với hai dòng điện isα, isβ tương ứng với hai cuộn
dây như vậy ta có thể thay thế động cơ ba pha u, v,
w bằng động cơ điện hai pha α,β.
Để thay thế được ta cần tìm mối liên hệ dòng điện
giữa động cơ ba pha (u, v, w) và hai pha (α, β) theo
thời gian. Để làm được điều này ta lý luận như sau:
- Hệ thống dòng ba pha (isu, isv,isw) tạo ra is(t) và
ngược lại có is(t) tạo ra (isu, isv, isw).
- Hệ thống dòng hai pha isα, isβ được tạo bởi is(t) và
ngược lại is(t) tạo ra isα, isβ .


1. Hệ tọa độ stator cố định αβ.
Trong khi đó từ trường quay trong động cơ là duy
nhất và suy ra is(t) cũng là duy nhất.
isα = isu
isβ = (isu + 2isv)
các thông số vector

2. Chuyển hệ toạ độ αβ sang hệ toạ độ dq.
Trong mặt phẳng toạ độ αβ, xét thêm một hệ toạ
độ thứ hai có trục hoành d và trục tung q hệ toạ độ
thứ 2 này có chung điểm gốc và lằm lệch đi một
góc 1 so với hệ toạ độ stato (hệ toạ độ αβ). được
biểu diễn trên mặt phẳng phức sau:


2. Chuyển hệ toạ độ αβ sang hệ toạ độ dq.
Từ hệ toạ độ trên ta rút ra mối liên hệ của hai toạ
độ của một vector ứng với hai hệ toạ độ αβ và dq.

Biến đổi đại số ta có :

Hai công thức cho phép chúng ta xác định hệ tọa
độ của vector dq qua vector αβ và ngược lại.


2. Chuyển hệ toạ độ αβ sang hệ toạ độ dq.
•
•

ν1=const-> αβ và dq là hai hệ tọa độ cố định.
ν1 thay đổi với
-> dq được gọi là hệ tọa độ
quay với vận tốc ω so với hệ tọa độ αβ

2. Chuyển hệ toạ độ αβ sang hệ toạ độ dq.
Thông số các vector trong hệ toạ độ quay dq


2. Chuyển hệ toạ độ αβ sang hệ toạ độ dq.


CÁM ƠN THẦY VÀ CÁC BẠN ĐÃ
LẮNG NGHE