BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỖ NGUYÊN HƯNG
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TÍCH TRỮ
NĂNG LƯỢNG BÁNH ĐÀ SỬ DỤNG BIẾN TẦN MA TRẬN
GIÁN TIẾP VÀ ĐỘNG CƠ TỪ TRƯỜNG DỌC TRỤC
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
Hà Nội - 2023
Hà Nội – 20…
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
ĐỖ NGUYÊN HƯNG
NGHIÊN CỨU ĐIỀU KHIỂN HỆ THỐNG TÍCH TRỮ
NĂNG LƯỢNG BÁNH ĐÀ SỬ DỤNG BIẾN TẦN MA TRẬN
GIÁN TIẾP VÀ ĐỘNG CƠ TỪ TRƯỜNG DỌC TRỤC
Ngành: Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa
Mã số: 9520216
LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỀU KHIỂN VÀ TỰ ĐỘNG HÓA
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. PGS.TS Trần Trọng Minh
2. TS. Đỗ Mạnh Cường
Hà Nội - 2023
i
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây công trình nghiên cứu của cá nhân tôi dưới sự hướng
dẫn của tập thể hướng dẫn. Tài liệu tham khảo trong luận án được trích dẫn đầy
đủ. Các kết quả nghiên cứu của luận án trung thực chưa từng được các tác
giả khác công bố.
Hà Nội, ngày tháng 11 năm 2023
Tập thể hướng dẫn khoa học
Nghiên cứu sinh
PGS.TS. Trần Trọng Minh
TS. Đ Mạnh Cường
Đỗ Nguyên Hưng
ii
LỜI CẢM ƠN
Trải qua một thời gian nghiên cứu dài, khó khăn nhiều thử thách, tác giả
cũng đã hoàn thành bản luận án. Trong suốt quá trình học tập nghiên cứu, tác
giả đã luôn nhận được sự giúp đỡ hỗ trợ của các đơn vị chuyên môn, tập thể hướng
dẫn, các nhà khoa học, gia đình và đồng nghiệp.
Qua đây tác giả muốn gửi lời cảm ơn sâu sắc tới tập thể hướng dẫn đã tâm
huyết hướng dẫn tác giả trong suốt thời gian nghiên cứu.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các nhà khoa học, các bạn đồng nghiệp, tập
thể Bộ môn Tự động hóa Công nghiệp trước đây, nay khoa Tự động hoá đã
những đóng góp quý báu, đã nhiệt tình giúp đỡ, cung cấp tài liệu tham khảo và đã
hỗ trợ về thiết bị thí nghiệm, hướng dẫn vận hành để tác giả có thể hoàn thành một
số thực nghiệm của luận án. Tác giả ng xin chân thành cảm ơn Phòng đào tạo và
các đơn vị chức năng của Đại học Bách Khoa Nội đã tạo điều kiện thuận lợi
cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện đề tài luận án.
Đặc biệt, tác giả gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn luôn ủng hộ, chia sẻ cả
về tinh thần và vật chất để tác giả hoàn thành nội dung nghiên cứu này.
Tác giả luận án
iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................. i
LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................... ii
MỤC LỤC........................................................................................................... iii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU ............................................ vi
1. Danh mục các từ viết tắt ………………………………………………….vi
2. Danh mục các ký hiệu ……………………………………………………vii
DANH MỤC BẢNG BIỂU ................................................................................ ix
DANH MỤC HÌNH V ....................................................................................... x
MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ……………………………………………………1
2. Đối ợng và phạm vi nghiên cứu …………………………………………2
3. Mục tiêu nghiên cứu ………………………………………………………2
4. Phương pháp nghiên cứu ………………………………………………….2
5. Những đóng góp mới của luận án …………………………………………3
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn …………………………………………….3
7. Bố cục và nội dung của luận án …………………………………………4
CHƯƠNG 1 ......................................................................................................... 5
TỔNG QUAN HỆ THỐNG LƯU TRỮ NĂNG LƯỢNG BÁNH ĐÀ ............... 5
1.1 Cấu tạo và chế độ làm việc của FESS ................................................. 5
1.1.1 Cấu tạo của FESS ............................................................................. 5
1.1.2 Chế độ làm việc của FESS ............................................................... 7
1.2 Động cơ từ trường dọc trục (AFPM) ………………………………….9
1.2.1 Sự phù hợp của AFPM và RFPM khi sử dụng cho FESS ............... 9
1.2.2 Các loại động cơ AFPM ................................................................. 10
1.3 Bộ biến đổi điện tử công suất…………………………………………...11
1.3.1 Bộ biến đổi Back to Back (BTB) ................................................... 12
1.3.2 Bộ biến đổi Ma trận (MC) ............................................................. 13
1.4 Các vấn đề đặt ra với FESS …………………………………………….15
1.4.1 Yêu cầu về động cơ AFPM stator kép tích hợp bánh đà. .............. 16
1.4.2 Yêu cầu về bộ biến đổi điện tử công suất ...................................... 16
1.4.3 Tổng hợp điều khiển cho FESS ..................................................... 17
1.5 Nội dung nghiên cứu ……………………………………………………17