Điều chế SinPWM điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha dùng Psoc và Iramx

Tổng quan về động cơ điện không đồng bộ ba pha 1. Nguyên lý hoạt động Như đã biết trong vật lý, khi cho dòng điện ba pha vào ba cuộn dây đặt lệch nhau 120o trong không gian thì từ trường tổng mà ba cuộn dây tạo ra trong là một từ trường quay. Nếu trong từ trường quay này có đặt các thanh dẫn điện thì từ trường quay sẽ quét qua các thanh dẫn điện và làm xuất hiện một sức điện động cảm ứng trong các thanh dẫn. Nối các thanh dẫn với nhau và...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Điều chế SinPWM điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha dùng Psoc và Iramx Trường ĐHGTVT Đồ án tốtnghiệp PHẦN I CƠ SỞ LÝ THUYẾT CHƯƠNG I Tổng quan về động cơ điện không đồng bộ ba pha1. Nguyên lý hoạt động Như đã biết trong vật lý, khi cho dòng điện ba pha vào ba cuộn dây đặt lệchnhau 120o trong không gian thì từ trường tổng mà ba cuộn dây tạo ra trong là một từtrường quay. Nếu trong từ trường quay này có đặt các thanh dẫn điện thì từ trườngquay sẽ quét qua các thanh dẫn điện và làm xuất hiện một sức điện động cảm ứngtrong các thanh dẫn. Nối các thanh dẫn với nhau và làm một trục quay thì trong các thanh dẫn sẽ códòng điện (ngắn mạch) có chiều xác định theo quy tắc ban tay phải. Từ trường quaylại tác dụng vào chính dòng điện cảm ứng này một lực từ có chiều xác định theoquy tắc ban tay trái và tạo ra momen làm quay roto theo chiều quay của từ trườngquay. Tốc độ quay của roto luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường qua. Nếu rotoquay với tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay thì từ trường sẽ quét qua các dâyquấn phần cảm nữa nên sdd cảm ứng và dòng điện cảm ứng sẽ không còn, momenquay cũng không còn. Do momen cản roto sẽ quay chậm lại sau từ trường và cácdây dẫn roto lại bị từ trường quét qua, dòng điện cảm ứng lại xuất hiện và do đó lạicó momen quay làm roto tiếp tục quay theo từ trường nhưng với tốc độ luôn nhỏhơn tốc độ từ trường. 1 Trường ĐHGTVT Đồ án tốtnghiệp Đồng cơ làm việc theo nguyên lý này gọi là động cơ không đồng bộ (KDB) hayđộng cơ xoay chiều. Hình 1-1: Nguyên lý làm việc của động cơ không đồng bộ ba pha Nếu gọi tốc độ từ trường quay là ωo (rad/s) hay no (vòng/phút) thì tốc độ quaycủa roto là ω ( hay n ) luôn nhỏ hơn ( ω < ωo ; n < no ). Sai lệch tương tối giữa haitốc độ gọi là độ trượt s: ωo − ω s= (1-1) ωo Từ đó ta có: ω = ωo(1 – s) (1-2) hay n = no(1 – s) (1-3) 2 Trường ĐHGTVT Đồ án tốtnghiệp Với: 2πn ω= (1-4) 60 2πn o 2πf1 ωo = = (1-5) 60 p f1 - tần số điện áp đặt lên cuộn dây stato. Tốc độ ωo là tốc độ lớn nhất mà roto có thể đạt được nếu không có lực cản nào.Tốc độ này gọi là tốc độ không tải lý tưởng hay tốc độ đồng bộ. Ở chế độ động cơ, độ trượt s có giá trị 0 ≤ s ≤ 1. Dòng điện cảm ứng trong cuộn dây phần ứng ở roto cũng là dòng điện xoaychiều với tần số xác định bởi tốc độ tương đối của roto đối với từ trường quay: p(n o − n ) f2 = = sf1 (1-6) 602. Đặc tính cơ của động cơ điện không đồng bộ ba pha 2.1. Phương trình đặc tính cơ Theo lý thuyết máy điện, khi coi động cơ và lưới điện là lý tưởng, nghĩa là bapha của động cơ đối xứng, các thông số dây quấn như điện trở và điện kháng khôngđổi, tổng trở mạch từ hóa không đổi, bỏ qua tổn thất ma sát và tổn thất trong lõithép và điện áp lưới hoàn toàn đối xứng, thì sơ đồ thay thế một pha của động cơ nhưhình vẽ 1-2 3 Trường ĐHGTVT Đồ án tốtnghiệp Hình 1-2: Sơ đồ thay thế một pha động cơ không đồng bộ Trong đó: U1 – trị số hiệu dụng của điện áp pha stato (V) Iµ, I1, I’2 – dòng điện từ hóa, dòng điện stato và dòng điện roto đã quy đổi vềstato (A) Xµ, X1, X’2 – điện kháng mạch từ hóa, điện kháng stato và điện kháng roto đãquy đổi về stato (Ω) Rµ, R1, R’2 – điện trở tác dụng mạch từ hóa, mạch stato và mạch roto đã quyđổi về stato (Ω) Phương trình đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ biểu diễn mối quan hệgiữa mômen quay và tốc độ của động cơ có dạng: 3U1 R 2 2 M= ...