1
BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
TRẦN NGỌC THÌN
ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ
KÍCH THÍCH VĨNH CỬU
Chuyên ngành: Tự ñộng hóa
Mã số: 60.52.60
TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
Đà Nẵng - Năm 2011
2
Công trình ñược hoàn thành tại
ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG
Người hướng dẫn khoa học: TS. Võ Như Tiến
Phản biện 1: Nguyãùn Âæïc Thaình
Phản biện 2: Tráön Âçnh Khäi Quäúc
Luận văn ñã ñược bảo vệ tại Hội ñồng chấm Luận văn
tốt nghiệp Thạc sĩ Kỹ thuật họp tại Đại học Đà Nẵng vào
ngày 07 tháng 5 năm 2011.
Có thể tìm hiểu luận văn tại:
- Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng.
- Trung tâm Học liệu, Đại học Đà Nẵng.
1
MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của ñề tài
Ngày nay ñộng cơ ñiện ñồng bộ ñược sử dụng nhiều trong lĩnh vực
ñiều khiển, trong công nghiệp vì nó có những ñặc ñiểm vượt trội như
hiệu suất, Cos ϕ cao, tốc ñộ ít phụ thuộc vào ñiện áp.
Cũng như các hệ thống ñiều khiển khác, chất lượng các hệ ñiều khiển
truyền ñộng ñiện phụ thuộc rất nhiều vào chất lượng của các bộ ñiều
khiển, ở ñó hệ thống phải tạo ra ñược khả năng thay ñổi tốc ñộ trơn,
mịn với phạm vi ñiều chỉnh rộng.
Nhiều giải thuật ñiều khiển ñộng cơ ñồng bộ ñã ñược nghiên cứu và
ứng dụng trong lĩnh vực truyền ñộng ñiện như: Phương pháp ñiều khiển
vector (Điều khiển trực tiếp moment (Direct Torque Control- DTC),
ñiều khiển tựa theo từ thông (Field Orientated Control- FOC)), phương
pháp ñiều khiển vô hướng (Điều khiển V/f = hằng số).
Với mong muốn tìm hiểu sâu về lĩnh vực truyền ñộng ñiện xoay
chiều, người nghiên cứu chọn ñề tài “ñiều khiển ñộng cơ ñồng bộ
kích thích vĩnh cửu” làm ñề tài cho luận văn Thạc sĩ.
2. Mục tiêu của ñề tài
- Nghiên cứu ứng dụng mạng neural truyền thẳng nhiều lớp ñiều
khiển ñộng cơ ñồng bộ kích thích vĩnh cửu.
- So sánh giữa hai phương pháp ñiều khiển: PID và neural.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu:
- Truyền ñộng ñộng cơ ñiện ñồng bộ xoay chiều ba pha kích thích
vĩnh cửu
Phạm vi nghiên cứu:
- Nghiên cứu nguyên lý ñiều khiển hệ truyền ñộng ñộng cơ ñồng bộ
dùng PID và dùng mạng nơron.
2
- Nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng ñộng cơ ñiện ñồng bộ
trên nền Matlab & Simulink.
4. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
- Phương pháp thực nghiệm
5. Ý nghĩa của ñề tài
▪ Ý nghĩa khoa học:
Đề tài là tài liệu tham khảo hữu cho những ai quan tâm ñến phương
pháp ñiều khiển ñộng cơ ñiện ñồng bộ xoay chiều ba pha kích thích
vĩnh cửu
* Ý nghĩa thực tiễn:
Kết quả nghiên cứu của ñề tài sẽ góp phần hoàn thiện một phương
pháp ñiều khiển mới.
6. Cấu trúc của luận văn
Bản luận văn gồm: Phần mở ñầu, kết luận và 4 chương mục
Chương 1. Tổng quan về ñiều khiển truyền ñộng ñiện xoay chiều
ba pha
Chương 2. Tổng quan về ñộng cơ ñồng bộ kích thích vĩnh cửu
(PMSM)
Chương 3. Cấu trúc hệ truyền ñộng ñộng cơ PMSM ba pha ñiều
khiển tựa theo từ thông rotor
Chương 4. Ứng dụng mạng neural ñiều khiển ñộng cơ ñồng bộ kích
thích vĩnh cửu
3
Chương 1: TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG
ĐIỆN XOAY CHIỀU 3 PHA
1.1. TỔNG QUAN
Truyền ñộng ñiện ñóng góp vai trò quan trọng trong việc nâng cao
năng suất và chất lượng sản phẩm.
GS-TS. Nguyễn Phùng Quang ñã cho ra ñời lý thuyết cơ sở: “Các
phương pháp ñiều chỉnh dòng trong truyền ñộng ñiện xoay chiều ba
pha: Nguyên lý và hạn chế của chúng” giới thiệu phương pháp ñiều
khiển tựa theo từ thông, và giới thiệu cách tiếp cận với các thuật toán
thích hợp cho việc ñiều khiển bằng số.
1.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN TRONG TRUYỀN
ĐỘNG ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU BA PHA
1.2.1. Điều khiển vô hướng ñộng cơ ñiện xoay chiều ba pha
1.2.2. Phương pháp ñiều chế ñộ rộng xung (PWM)
1.2.2.1. Điều chế theo phương pháp SPWM
1.2.2.2. Phương pháp ñiều chế vector không gian
1.2.3. Điều khiển tựa theo từ thông
Điều khiển tựa theo từ thông (Field orientation control - FOC) hoặc
ñiều khiển vector (Vas, 1990) cho ñộng cơ ñiện xoay chiều ba pha ñạt
ñược việc tách biệt thay ñổi ñộng giữa moment và từ thông dẫn ñến
việc ñiều khiển ñộc lập giữa từ thông và moment tương tự như ñộng cơ
DC kích từ ñộc lập.
1.2.3.1. Điều khiển tựa theo từ thông rotor trực tiếp
1.2.3.2. Điều khiển tựa theo từ thông rotor gián tiếp
1.2.4. Điều khiển ñộ rộng xung bằng phương pháp tựa theo từ
thông
1.3. NHỮNG KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN TIÊN TIẾN HIỆN NAY
1.3.1. Điều khiển thông minh