Bài giảng Điều khiển máy điện nâng cao: Bài giảng 6 - TS. Nguyễn Quang Nam

Chia sẻ: Na Na | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:12

Thêm vào BST

Báo xấu

137
lượt xem 25
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Điều khiển máy điện nâng cao: Bmô hình cực ẩn ài giảng 6 trình bày máy đồng bộ NCVC cực ẩn, mô hình tổng quát máy cực ẩn, định hướng từ thông rôto, giản đồ Blondel của máy cực ẩn, máy đồng bộ NCVC cực lồi, mô hình cực lồi định hướng từ thông rôto, đặc tính công suất góc của máy đồng bộ và một số nội dung khác.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điều khiển máy điện nâng cao: Bài giảng 6 - TS. Nguyễn Quang Nam

Bài giảng Điều Khiển Máy Điện Nâng Cao Điều khiển RFOC động cơ ĐB NCVC TS. Nguyễn Quang Nam 2013 – 2014, HK 2 http://www4.hcmut.edu.vn/~nqnam/lecture.php nqnam@hcmut.edu.vn Bài giảng 6 1 Máy đồng bộ NCVC cực ẩn Bài giảng 6 2
Máy đồng bộ NCVC cực ẩn (tt) Máy đồng bộ có thể được mô tả bằng mô hình IRTF dưới đây, như đã được giới thiệu trước đó. Với máy cực ẩn, điện cảm từ hóa có thể nằm ở stato hay rôto. Với máy cực lồi, điện cảm từ hóa phụ thuộc vào vị trí của rôto, do đó nên được đặt ở phía rôto. Bài giảng 6 3 Động cơ đồng bộ NCVC cực ẩn (tt) Mô hình IRTF trên thỏa mãn các phương trình: r dψ s r r u s = Rs is + dt r r r ψ s = Lσs is +ψ m ( ) r xy r xy ψ m = Lm ix + i f Từ thông móc vòng kích từ ψf là một hàm số của dòng điện kích từ if, thông qua điện cảm từ hóa Lm. Nếu có xét đến bão hòa từ thì đây là một hàm phi tuyến. Bài giảng 6 4
Mô hình tổng quát máy cực ẩn Chuyển pt thứ hai sang hệ tọa độ rôto, và biến đổi: r xy r xy r xy r xy = Lσs ix +ψ m = (Lσs + Lm )ix + Lmi f = Ls ix +ψ f r xy ψs Bài giảng 6 5 Mô hình cực ẩn định hướng từ thông rôto Mômen điện từ: Te = ψ s × is = (Lσs is + ψ m )× is = ψ m × is r r r r r r r Các pt trong hệ tọa độ gắn với từ thông rôto: r r dq dψ sdq r r dq u sdq = Rs is + + jω sψ s dt r r dq ψ sdq = Ls is +ψ f Te = ψ f isq Bài giảng 6 6
Mô hình cực ẩn định hướng từ thông rôto (tt) disd u sd = Rs isd − ω s Ls isq + Ls dt disq u sq = Rs isq + ω s Ls isd + Ls + ωsψ f dt Bài giảng 6 7 Giản đồ Blondel của máy cực ẩn Bài giảng 6 8
Máy đồng bộ NCVC cực lồi Bài giảng 6 9 Máy đồng bộ NCVC cực lồi (tt) Máy đồng bộ cực lồi có thể được mô tả bằng mô hình IRTF dưới đây, với quy ước các điện cảm Lmx và Lmy tương ứng với các thành phần thực và ảo của dòng điện stato. Với máy đồng bộ NCVC gắn trong như ở slide 9, thành phần Lmy thường lớn hơn Lmx. Điều này ngược với các máy cực lồi thông thường. Bài giảng 6 10
Máy đồng bộ NCVC cực lồi (tt) Mô hình IRTF trên thỏa mãn các phương trình: r dψ s r r u s = Rs is + dt r xy r xy r xy ψ s = Lσs is +ψ m ψ mx = Lmx (isx + i f ) ψ my = Lmy isy Hai thành phần của ψs ψ sx = (Lmx + Lσs )isx + Lmx i f = Lsd isx +ψ f ψ sy = (Lmy + Lσs )isy = Lsq isy Bài giảng 6 11 Mô hình tổng quát máy cực lồi Các pt trên có thể được biểu diễn bởi mô hình sau: Bài giảng 6 12
Mô hình cực lồi định hướng từ thông rôto Các pt trong hệ tọa độ gắn với từ thông rôto: r r dq dψ sdq r r u sdq = Rs is + + jω sψ sdq dt r ψ sdq = Lsd isd + jLsq isq + ψ f Te = ψ f isq + (Lsd − Lsq )isd isq Mômen điện từ Mômen từ trở Từ thông stato có thể biểu diễn dưới dạng: = Lsd is + j (Lsq − Lsd )isq +ψ f r dq r dq ψs Bài giảng 6 13 Mô hình cực lồi định hướng từ thông rôto (tt) Các pt trên cũng có thể được biểu diễn bởi giản đồ vectơ dòng điện và từ thông. Bài giảng 6 14
Mô hình cực lồi định hướng từ thông rôto (tt) disd u sd = Rs isd − ω s Lsq isq + Lsd dt disq u sq = Rs isq + ω s Lsd isd + Lsq + ω sψ f dt Bài giảng 6 15 Đặc tính công suất góc của máy đồng bộ Do thành phần mômen từ trở, đặc tính công suất góc của máy cực lồi bị lệch so với máy cực ẩn (đường nét đứt). Bài giảng 6 16
Cấu trúc bộ điều khiển Nếu máy không được kích từ bằng nam châm vĩnh cửu thì cần thêm một bộ điều khiển dòng cho dây quấn kích từ. Trục d được điều khiển để thẳng hàng với từ thông ψf. Bài giảng 6 17 Nguyên tắc điều khiển Cần đảm bảo góc điều khiển θc bằng với góc quay θm, thông qua một trong hai phương pháp: gián tiếp (IFO, đo góc quay θm) hoặc trực tiếp (DFO, đo vectơ từ thông ψf hoặc vectơ điện áp cảm ứng e). Bài giảng 6 18
Điều khiển máy cực ẩn Từ mô hình máy cực ẩn được cấp nguồn dòng, có thể rút ra mô hình điều khiển định hướng trường rôto. Các giá trị ngõ ra của module điều khiển là dòng điện yêu cầu icsd và icsq đối với bộ điều khiển dòng. Te* i = * ψ* sq f Bài giảng 6 19 Các điều kiện giới hạn vận hành Các giới hạn: MA, MF, MTPA, và MTPF. Bài giảng 6 20
Các điều kiện giới hạn vận hành (tt) Maximum Ampere (MA) r dq is ≤ ismax Maximum Flux Linkage (MF) (i sd +i s ) sc 2 +i = ψ 2 sq ( max s / Ls ) 2 Maximum Torque Per Ampere (MTPA) n ( − 1 ≤ isq = isq / isq ≤ 1 max ) khi isd = 0 n Maximum Torque Per Flux isq = u smax /(ω s Ls ) khi isd = −issc Bài giảng 6 21 Các giới hạn vận hành của máy cực lồi Máy cực lồi cũng có thể được điều khiển tương tự như máy cực ẩn. Các giới hạn vận hành bị biến đổi. Bài giảng 6 22
RFOC với bộ nghịch lưu nguồn dòng Bài giảng 6 23 RFOC với bộ nghịch lưu nguồn áp (xem tài liệu) Bài giảng 6 24