ĐẠI HỌC NHA TRANG
Bài giảng
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
DC & AC
Biên soạn: ThS. Trần Công Binh
THÁNG 8 NĂM 2010
Bài giảng Truyền Động Điện (ĐH Nha Trang) T©B
26/09/2010 1
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN (DC & AC)
Chương I: Động học hệ thống động cơ - tải cơ
I.1: Đặc tính cơ của tải
I.2: Đặc tính cơ của động cơ
Chương II: Điều khiển vòng hở tốc độ động cơ một chiều
II.1: Động cơ một chiều (động cơ DC)
Đặc tính cơ tĩnh động cơ DC
Điều khiển tốc độ động cơ DC
Các trạng thái hãm
II.2: Điều khiển động cơ DC dùng Bộ chỉnh lưu
Giới thiệu
Bộ chỉnh lưu 1 pha
Bộ chỉnh lưu 3 pha
II.3: Điều khiển động cơ DC dùng Bộ biến đổi xung áp (Chopper)
Bộ chopper giảm áp
Bộ chopper tăng áp
Hãm tài sinh dùng bộ chopper tăng áp
Mạch cầu H điều khiển động cơ DC làm việc ở 4 góc phần tư
Chương III: Điều khiển vòng kín tốc độ động cơ một chiều
III.1: Mô hình động của động cơ DC
III.2: Bộ điều khiển PID
III.1: Điều khiển vòng kín động cơ DC
Điều khiển vòng hở tốc độ động cơ DC
Điều khiển vòng kín tốc độ động cơ DC
Điều khiển moment động cơ DC
Điều khiển vị trí động cơ DC
Bộ điều khiển động cơ DC (DC Drive)
Chương IV: Điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha
IV.1: Động cơ không đồng bộ ba pha (ĐCKĐB)
Đặc tính cơ tĩnh ĐCKĐB ba pha
Khởi động mềm ĐCKĐB ba pha
IV.1: Điều khiển tốc độ ĐCKĐB ba pha
Điều khiển khởi động bằng cách thay đổi điện trở rotor
Điều khiển điện áp phần ứng
Điều khiển tần số bằng phương pháp V/f
Chương V: Điều khiển vector động cơ không đồng bộ ba pha
V.1: Bộ nghịch lưu ba pha và Vector không gian
Bộ nghịch lưu ba pha.
Vector không gian và hệ toạ độ satator (αβ).
V.2: Hệ qui chiếu quay
Hệ toạ độ từ thông rotor (dq).
Chuyển đổi hệ toạ độ αβ ↔ dq.
V.3: Mô hình động cơ không đồng bộ ba pha trong hệt toạ độ từ thông rotor
Sơ đồ tương đương của động cơ và một số ký hiệu.
Mô hình động cơ trong HTĐ từ thông rotor (Ψr).
V.4: Điều khiển định hướng từ thông (FOC) động cơ không đồng bộ ba pha
Điều khiển PID
Điều khiển FOC động cơ không đồng bộ ba pha.
V.5: Bộ biến tần
Chương VI: Điều khiển động cơ đồng bộ ba pha
Bài giảng Truyền Động Điện (ĐH Nha Trang) T©B
26/09/2010 2
Chương I: Động học hệ thống động cơ - tải cơ
I.1: Đặc tính cơ của tải
I.1.1: Đơn vị của các đại lượng cơ học:
I.1.2: Phương trình moment cơ bản
dt
d
JMM cco
ω
=−
Mcơ > Mc tải cơ tăng tốc.
Mcơ < Mc tải cơ giảm tốc.
Mcơ = Mc tải cơ chạy với tốc độ ổn định – xác lập – trạng thái tĩnh.
I.1.3: Các thành phần của moment cản Mc:
2
mstmsktc .CMM.BMM ω+++ω+=
Mt Moment tải
B.ω Moment ma sát nhớt
Mmsk Moment ma sát khô
Mmst Moment ma sát tĩnh
C.ω2 Moment cản của quạt gió làm mát
Thông thường, các đại lượng khác khá nhỏ, nên khi bỏ qua: ω
+
=
.BMM tc
I.1.4: Một số dạng đặc tính tải thường gặp:
Bài giảng Truyền Động Điện (ĐH Nha Trang) T©B
26/09/2010 3
Tải moment hằng số Tải moment thay đổi theo tốc độ
(Thang máy, cần cẩu, băng chuyền,…) (Bơm, quạt,…)
I.1.5: Moment quán tính:
∑∑ == ⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛ω
+= k
1j
2
j
j
n
1i
2
i
im 2
v
m
2
JJJ
Jm moment quán tính của trục động cơ.
Ji , ωi moment quán tính, tốc độ của phần tử quay thứ i.
mj , vj khối lượng, tốc độ của phần tử chuyển động tịnh tiến thứ j.
I.1.6: Các chế độ làm việc:
ω
Mt
ωđm
Mđm
ω
Mt
ωđm
m
Bài giảng Truyền Động Điện (ĐH Nha Trang) T©B
26/09/2010 4
a) Hãm tái sinh:
_ Pđiện < 0: trả năng lượng về nguồn.
_ Pcơ < 0: nhận năng luợng từ tải.
b) Hãm ngược:
_ Pđiện > 0: tiêu thụ công suất từ nguồn.
_ Pcơ < 0: nhận năng luợng từ tải.
Công suất điện + cơ chuyển thành nhiệt.
c) Hãm động năng:
_ Pđiện = 0: cách ly với nguồn.
_ Pcơ < 0: nhận năng luợng từ tải.
Công suất cơ chuyển thành nhiệt.
I.1.7: Điều kiện ổn định tĩnh:
ω
>
ω
d
dM
d
dM coc
I.1.8: Thông số của hệ thống điện cơ:
_ Độ cứng đặc tính cơ: ω
=β d
dM
_ Công suất định mức.
….
I.2: Đặc tính cơ của động cơ
I.2.1: Đặc tính cơ của động cơ DC kích từ độc lập, NCVC:
I
,
Mc
ơ
0
ω
olt
ω
o
ω
đm
Iđm, Mđm I0 Ikđ, Mkđ
ω