Bài giảng Điều khiển máy điện: Giới thiệu về điều khiển vector & Giới thiệu RFOC - Nguyễn Ngọc Tú

Bài giảng Điều khiển máy điện: Giới thiệu về điều khiển vector & Giới thiệu RFOC - Nguyễn Ngọc Tú cung cấp cho học viên những kiến thức về điều khiển định hướng trường (FOC), so sánh điều khiển vector và V/f, nguyên lý điều khiển Vector, điều khiển vector hay định hướng trường,... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Điều khiển máy điện: Giới thiệu về điều khiển vector & Giới thiệu RFOC - Nguyễn Ngọc TúĐiều khiển máy điện -Giới thiệu về điều khiển vector -Giới thiệu RFOC Bộ môn Thiết bị điện Ôn tập (1)Chứng minh các công thức tính moment sau làtương đương: Bộ môn Thiết bị điện Ôn tập (2)Một động cơ không đồng bộ có các tham sốsau (đã qui đổi về stator): Rs=10 ohm;Rr=6,3 ohm ; Lγs=Lγr=0,04H ; Lm=0,4H.Máy vận hành ở 1425 vòng/phút và đượccung cấp bởi nguồn 380V/50Hz. Máy có 4cực, nối Y và vận hành ở xác lập. Máy đượccấp nguồn, dạng hình sin, điện áp pha quyđịnh bởi: 2 4 va  V 2  cos(t ) vb  V 2  cos(t  ) vc  V 2  cos(t  ) 3 3 Viết điện áp pha stator thành phần trục alpha-beta và điện áp pha vector không gian trong hệ quy chiếu tĩnh. Tính dòng điện stator vector không gian và các thành phần alpha-beta trên hệ tọa độ alpha-beta. Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệuĐiều khiển V/f thích hợp cho các ứng dụng mà không đòi hỏisự đáp ứng nhanh về moment, từ trường hay tốc độ.Một số ứng dụng đòi hỏi phải có đáp ứng quá độ nhanh, dođó hệ thống điều khiển V/f không thích hợp.Trước đây do sự hạn chế về kỹ thuật và thiết bị, hệ thốngdùng động cơ DC được sử dụngVới sự phát triển về thiết bị và lý thuyết điều khiển vectorhiện nay, động cơ kđb được sử dụng để thay thế động cơ DCcho các ứng dụng đòi hỏi đáp ứng nhanh. Bộ môn Thiết bị điện Giới thiệu–Mô hình ĐCKĐB ở trạng thái xác lập bỏ qua sự quáđộ khi thay đổi tải và thay đổi tần số stator. Nhữngđại lượng này sẽ tăng rất nhanh đối với ứng dụngtruyền động có tốc độ thay đổi.–Với những ứng dụng có moment thay đổi nhanh,điều khiển V/f hay nối nguồn trực tiếp sẽ không chochất lượng tốt. Khi đó cần thiết phải biết tốc độ hay từthông và bộ điều khiển có chất lượng cao  điềukhiển vector Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển định hướng trường (FOC)• Điều khiển định hướng trường (FOC) hay điều khiển vector là phương pháp điều khiển dùng cho động cơ kđb 3 pha, trong đó moment tạo ra và các thành phần từ hóa của từ thông stator được điều khiển độc lập• Mô phỏng theo hoạt động của động cơ DC• FOC cần các thông tin về: dòng điện, điện áp, từ thông và tốc độ của động cơ. Bộ môn Thiết bị điện Ứng dụngThích hợp cho tất cả các ứng dụng trước đây sử dụng động cơ DC-Các hệ thống servo điều khiển tốc độ hay vị trí, các máy công cụvà trục nâng, cần trục,… Bộ môn Thiết bị điệnBộ môn Thiết bị điện So sánh điều khiển vector và V/fĐiều khiển vector có đáp ứng tốt hơn, chính xác hơn, đặc biệt ở vùng tốc độ thấp Bộ môn Thiết bị điện Nguyên lý điều khiển Vector Các đại lượng vô hướng (u, i, từthông) được chuyển thành dạngvector không gian tương ứng.Bằng cách điều khiển riêng biệtcác thành phần dòng điện d-q sẽgián tiếp điều khiển được từ thôngvà moment.Trong bộ điều khiển, hai phép biến đổi ngược được thực hiện: 1) Từ hệ qui chiếu d-q về α-β; 2) Từ d*-q* về a*, b*, c*. Bộ môn Thiết bị điện Vector - PhasorSpace vector (vector không gian):chiều dài đặc trưng cho biên độ,hướng chỉ vị trí trong không giancủa mmf hay từ trường gây bởiđiện áp (dòng điện) trong cuộn dây.Phasor (vector pha) dùng để đặctrưng cho sự sai lệch góc pha củacác tín hiệu dạng sin. Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển vector hay định hướng trườngĐộng cơ không đồng bộ có thể được điều khiển bằng cáchđưa về trạng thái như động cơ DC kích từ độc lập Bộ môn Thiết bị điện Điều khiển vector hay định hướng trường• Với điều khiển vector: – ids (induction motor)  If (dc motor) – iqs (induction motor)  Ia (dc motor) – Momen cho bởi công thức sau: Te  Kt r iqs  K tids iqs – Trong đó  r   r , là giá trị đỉnh của biến vector không gian từ thông. Bộ môn Thiết bị điện Vector và MomentVector rotor từ thông rotor ψr:-Tương đương với ψf của độngcơ DC-Quay với tốc độ wsl so với rotor-Quay với tốc độ wr + wsl = we sovới statorCả is và ψr đều quay với tốc độwe.Khi xác lập, 2 vector này lệchnhau một góc θ hằng số Bộ môn Thiết bị điện ...