Đồ án tổng hợp hệ thống điện cơ: Nghiên cứu hệ điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha Roto lồng sóc bằng phương pháp điều khiển vecto tựa từ thông Roto (FOC)

Đồ án tổng hợp hệ thống điện cơ với đề tài "Nghiên cứu hệ điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha Roto lồng sóc bằng phương pháp điều khiển vecto tựa từ thông Roto (FOC)" gồm các phần chính sau: xây dựng cơ sở lý thuyết biểu diễn vecto động cơ không đồng bộ, sơ đồ nguyên lý biến tần điều khiển vecto, thuật toán FOC; mô phỏng bằng Matlap đánh giá đúng đáp ứng hệ thống biến tần dùng thuật toán điều khiển FOC, đánh giá ưu nhược điểm biến tần sử dụng luật FOC và vị trí ứng dụng.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Đồ án tổng hợp hệ thống điện cơ: Nghiên cứu hệ điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha Roto lồng sóc bằng phương pháp điều khiển vecto tựa từ thông Roto (FOC) GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN- CƠ TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI ĐỒ ÁN MÔN HỌC TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN CƠ Giáo viên hướng dẫn: Ths.NGUYỄN ĐĂNG KHANG Nhóm sinh viên thực hiện: NGUYỄN NGỌC HÀ – LÊ ĐÌNH HÂN Lớp: ĐIỆN 1-K6 Khoa : CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT ĐIỆN Tên Đề Tài: NGHIÊN CỨU HỆ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTO LỒNG SÓC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VECTO TỰA TỪ THÔNG ROTO (FOC) NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 1 GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN- CƠ LỜI NÓI ĐẦU Trong những năm gần đây quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày càng phát triển mạnh mẽ. Do đó động cơ điện năng đóng vai trò r ất quan trọng trong các ngành sản xuất cũng như đời sống. Vì vậy các loại động cơ điện được chế tạo ngày càng hoàn thiện hơn, trong đó động cơ điện không đồng bộ 3 pha chiếm tỉ lệ lớn trong các ngành công nghiệp do động cơ không đồng bộ 3 pha có nhiều ưu điểm như việc khởi động dể dàng,giá thành rẻ, vận hành êm,kích thước nhỏ gọn, làm việc chắc chắn,đặc tính làm việc tốt, bảo quản đơn giản, chi phí vận hành và bảo trì thấp.tuy v ậy nó có nh ược điểm đặc tính cơ phi tuyến mạnh nên trước đây, với các phương pháp điều khiển còn đơn giản, loại động cơ này phải nhường chỗ cho động cơ điện một chiều và không được ứng dụng nhiều. với sự phát triển mạnh của ngành khoa học kỉ thuật ngày nay như ngành kỉ thuật vi xử lý, điện tử công su ất cộng các lý thuyết điều khiển, truyền động thì việc ứng dụng động cơ không đồng bộ 3 pha là được ứng dụng rộng rải trong hệ thống truyền động điều chỉnh tốc độ của các máy sản xuất, thay thế dần động cơ một chiều. Có nhiều phương pháp điều chỉnh vận tốc động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc. Bản đồ án này nhóm em: Nghiên cứu hệ điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc bằng phương pháp điều khi ển vecto tựa từ thông roto (FOC) Gồm các phần chính sau: 1. Xây dựng cơ sở lý thuyết biểu diễn véc tơ động cơ KĐB, Sơ đồ nguyên lý biến tần điều khiển véc tơ, thuật toán FOC 2.Mô phỏng bằng Matlap đánh giá đáp ứng hệ thống biến tần dùng thuật toán điều khiển FOC 3.Đánh giá ưu nhược điểm biến tần sử dụng luật FOC và vị trí ứng dụng. Do kiến thức có hạn củng như chưa có kinh nghiệm thực tế nên bản đồ án này của chúng em không tránh khỏi nhửng thiếu sót,em kính mong thầy giáo xem xét và góp ý để chúng em hoàn thành đồ án này được tốt hơn sau này. NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 2 GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN- CƠ Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo! MỤC LỤC I XÂY DỰNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT THUẬT TOÁN FOC I.1. SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA I.2. VÀI NÉT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA ROTO LỒNG SÓC I.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I.4. XÂY DỰNG CƠ SỞ THUẬT TOÁN I.4.1. GIỚI THIỆU CHUNG VỀ FOC I.4.2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT THUẬT TOÁN FOC I.4.2.1. MÔ TẢ TOÁN HỌC ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 3 PHA I.4.2.2. PHÉP BIẾN ĐỔI KHÔNG GIAN VECTO I.4.2.3. HỆ PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA ĐỘNG CƠ TRONG KHÔNG GIAN VECTO I.4.2.4. CẤU TRÚC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN VECTO ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ I.4.2.5. TỔNG HỢP CÁC BỘ ĐIỀU CHỈNH I.4.2.6. QUAN SÁT TỪ THÔNG I.4.3. CẤU HÌNH ĐIỀU KHIỂN FOC II. THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN FOC 2.1. MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 3 GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN- CƠ 2.2. ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG BIẾN TẦN DÙNG THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN FOC III. ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯỢC ĐIỂM BIẾN TẦN SỬ DỤNG LUẬT FOC VÀ VỊ TRÍ ỨNG DỤNG 3.1. ƯU ĐIỂM CỦA FOC 3.2 NHƯỢC ĐIỂM CỦA FOC 3.3 VỊ TRÍ ỨNG DỤNG CỦA FOC. I . XÂY DỰNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT THUẬT TOÁN FOC 1.1 SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 4 GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN- CƠ Động cơ không đồng bộ 3 pha chia thành: • Động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc • Động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn ở đây ta tập trung vào nghiên cứu về động cơ 3 pha roto lồng sóc 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 NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 5 GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN- CƠ điện động cảm ứng trong các thanh dẫn. Nối các thanh dẫn với nhau và làm một trục quay thì trong các thanh dẫn sẽ có dòng điện (ngắn mạch) có chiều xác định theo quy tắc ban tay phải. Từ trường quay lại tác dụng vào chính dòng điện cảm ứng này một lực từ có chiều xác định theo quy tắc ban tay trái và tạo ra momen làm quay roto theo chiều quay của từ trường quay. Tốc độ quay của roto luôn nhỏ hơn tốc độ quay của từ trường qua. Nếu roto quay với tốc độ bằng tốc độ của từ trường quay thì từ trường sẽ quét qua các dây quấn phần cảm nữa nên sdd cảm ứng và dòng điện cảm ứng sẽ không còn, momen quay cũng không cò ...