Bài giảng Điện tử công suất và ứng dụng - Chương 7: Điều khiển động cơ một chiều và xoay chiều dùng bán dẫn
Tóm tắt Bài giảng Điện tử công suất và ứng dụng - Chương 7: Điều khiển động cơ một chiều và xoay chiều dùng bán dẫn: ...ng cơ một chiều: 13/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 1. Sơ đồ khối: - Bộ chỉnh lưu cung cấp áp phần ứng và dòng kích từ. - Động cơ kích từ độc lập - loại BBĐ: điều khiển hoàn toàn/ không hoàn toàn Nguyên lý ĐK: - dưới tốc đo... lái cuộn dây 1 cực tính để tạo dạng dòng có momen lớn nhất - Mạch ổn định dòng điện và nguyên tắc vi bước (microstep) Tín hiệu điều khiển Dòng qua cuộn dây ĐK1 ĐK1 ĐK2 ĐK2 R4 Q2 D1 Q1R2 12V 24V R1 R3 R5 21/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang...ích dòng xtator thành hai thành phần dq: 3 ( . . ) 2 dm qs qm ds M p i iψ ψ= − ψdm vàψqm: từ thông móc vòng của khe hở, ids và iqs : dòng rotor trong hệ tọa độ quay. 27/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Khi ta giữ hai vector từ thông và dòng r...
au: Uđm = 220V, Iđm = 50A, Pđm = 9.1kW, tốc độ định mức 1500 vòng/phút, giả sử tổn hao điện trở phần ứng bằng ½ tổn hao công suất tổng cộng. - Hàm truyền BBĐ: ( ) . 1 BDT BD BD BD KH s K e sT −= + trong đó: KBĐ là tỉ số trung bình áp ra VO trên áp điều khiển UĐK TBĐ là hằng số thời gian, tính bằng chu kỳ phát xung điều khiển (trung bình của thời gian của hai xung liên tiếp). 7/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 3. Chế độ hãm của TĐĐ: a. Khái niệm về chế độ hãm: Kéo: momen M cùng chiều tốc độ ω, P = M.ω > 0 Hãm: momen M ngược chiều tốc độ ω, P = M.ω < 0, Động cơ Ỉ máy phát: Cơ năng --> điện năng Các chế độ hãm: ( )1 1 ( ) . . . Mw U R I U R k k kφ φ φ= − ⋅ = − M ω III III IV wo động cơ hãm tái sinh hãm ngược hãm động năng - Khi w > wO ( wO = U/Ce: tốc độ không tải lý tưởng): hãm tái sinh (regenerative braking) - Khi w < 0 , (E = Ce .w < 0) động cơ đảo chiều quay: hãm ngược. - Khi U = 0 , (I = – Ce .w/R) 8/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi hãm động năng (dynamic braking) U _ Io+ U _ Io+ oI < 0 U Hãm tái sinh Hãm ngược Hãm động năng b. Chế độ hãm tái sinh của hệ thống truyền động BBĐ động cơ: w w A1 M M c _ + S1 o S2 D1 D2 i Uo U - Ứng dụng chế độ hãm: hai trường hợp: 9/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi * Hãm dừng động cơ đang quay hay giảm tốc độ (tiêu tán động năng) * Hãm động cơ bị kéo do một ngoại lực (hạ tải thế năng) 4. Các bài toán của TĐĐ: - Điều khiển momen: kiểm soát quá trình tăng, giảm tốc, hạn chế momen trong chế độ xác lập. - Điều khiển tốc độ: ổn định và điều chỉnh tốc độ, nhằm đãm bảo năng suất, chất lượng. - Điều khiển vị trí: Hai bài toán quan trọng: * Tác động nhanh. * Dừng chính xác và hạn chế vọt lo. phương pháp giải quyết: ■ chọn sơ đồ điều khiển thích hợp ■ tín hiệu đặt theo quỹ đạo pha chuyển động tối ưu. Momen, tốc độ, vị trí là ba biến trạng thái của hệ thống điều khiển vị trí => có thể sử dụng HT điều khiển tọa đo (nhiều vòng) - Điều khiển tùy động: là dạng điều khiển vị trí với vị trí đặt thay đổi 10/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi theo thời gian: =>ĐK cùng lúc vị trí và tốc độ theo t. Khảo sát mô hình điều khiển vị trí hiệu chỉnh 3 vòng với tín hiệu đặt hàm nấc. + - Sum2 1 2 Hiệu chỉn Đặt 5.u(t) + - Sum1 1 1 Hiệu ch + - Sum3 1 2. Hiệu chỉ 11/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 5. Quá trình khởi động/ dừng: Các bài toán: - Giới hạn dòng khởi động ở giá trị cho phép. - Giới hạn gia tốc - hạn chế ứng suất trong các phần tử chuyển động - Đặt trước thời gian khởi động hay tăng tốc (acceleration)/ giảm tốc (deceleration). Cao cấp hơn: điều khiển theo đường cong cho trước. 12/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Phương pháp: - Tín hiệu đặt là hàm dốc - Điều khiển tốc độ/ momen theo dạng đường cong cho trước Ví dụ đồ thị tốc độ của truyền động nâng hạ buồng thang máy: t v(t) VII.2 SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU: 1. Hệ thống Chỉnh lưu SCR – động cơ một chiều: 13/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 1. Sơ đồ khối: - Bộ chỉnh lưu cung cấp áp phần ứng và dòng kích từ. - Động cơ kích từ độc lập - loại BBĐ: điều khiển hoàn toàn/ không hoàn toàn Nguyên lý ĐK: - dưới tốc độ cơ bản: đk áp - trên tốc độ cơ bản: đk kích từ Mạch kích Hiệu chỉnh ĐC Lưới Đặt tốc độ Phản hồi Đồng bộ Uđk α CL SCR CL Diod hay SCR Bộ điều khiển 2. Sơ đồ điều khiển HT chỉnh lưu - Đcơ: - Điều khiển tốc độ: hai vòng tốc độ, dòng điện 14/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi - Vòng dòng điện: Cảm biến dòng: Điện trở shunt, Biến dòng DC, AC Khối phát xung kích SCR Điện áp Điều khiển BBĐ phản hồi dòng Điều Khiển dòng R POT Mạch hạn dòng đơn giản TI 2 300/5 A 1 3 4 2 TI 1 300/5 A 1 3 4 2 R Cách lấy phản hồi ở dòng điên lớn - Vòng tốc độ: Cảm biến tốc độ: Máy phát tốc DC, AC ( tacho generator), xung (pulse 15/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi tacho generator) PHÁT TỐC XUNG A B 1 2 2 13 34 Quay thuân Quay ngược 1 2 33 4 45 57 7 66 2 1 Phản hồi điện áp Nguyên tắc phản hồi âm áp, dương dòng (cầu tốc độ) Nguyên tắc bù theo tải: phản hồi dương dòng VCC VCC - VCC shunt MẠCH ĐỘNG LƯC Phản hồi áp Phản hồi dòng - Ufh Ifh Đến mạch phát xung kích SCR Phản hồi áp - Ufh Ifh Phản hồi dòng Tạo hàm dốc Điều khiển áp Điều khiển dòng D2 D3 D4 Q4 Q5 M1 - + R7 R9 R18 RUN / STOP1 R16 R8C1 POT R11 R10 R12 C4 C5 R17 R13 U1C 10 9 8R15 C3 C2 U1B 5 6 7 U1A 3 2 1 4 11 II 2. Điều khiển động cơ 1 chiều dùng BBĐ áp DC: 16/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Dùng BBĐ áp DC có thể dùng để điều khiển động cơ DC trong các trường hợp: - Truyền động động cơ chấp hành - Nguồn điện một chiều có sẵn Truyền động chấp hành (SERVO DRIVE): - Làm ngỏ ra, bộ phận chấp hành của HT điều khiển tự động - là HT điều khiển vị trí: cho phép đão chiều, có momen lớn ở tốc độ thấp - Có quán tính nhỏ, tác động nhanh Việc thiết kế BBĐ có các điểm cần lưu ý sau: - Sơ đồ đk giống như bộ nguồn DC hay chỉnh lưu điều khiển pha. - Để hạn chế dòng điện, mạch lái có bộ phận hạn dòng tức thời bên cạnh việc sử dụng vòng điều khiển dòng điện, - Việc chọn sơ đồ động lực và điều khiển cần đề ý đến khả năng hãm của BBĐ. VII.3 SƠ ĐỒ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ BƯỚC: 17/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 1. Nguyên lý hoạt động, phân loại: - Quay từng góc xác định khi kích 1 xung vào cuộn dây thích hợp - làm phần tử chấp hành trong các hệ thống tự động chỉ cần điều khiển vòng hở và dùng kỹ thuật số. - công suất bé. Có ba loại động cơ bước: - Động cơ bước loại từ trở (reluctance type) (a) Cuộn dây 1 1 0 0 1 0 0 1 0 0 Cuộn dây 2 0 1 0 0 1 0 0 1 0 Cuộn dây 3 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Cực từ X Y X Y X Y X Y X Cuộn dây 1 2 3 1 2 3 1 2 3 thời gian ---> - Động cơ bước loại nam châm vĩnh cửu: lực mạnh hơn 18/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Cuộn dây 1a 1000100010001 Cuộn dây 1b 0010001000100 Cuộn dây 2a 0100010001000 Cuộn dây 2b 0001000100010 thời gian ---> Cuộn dây 1a 1100110011001 Cuộn dây 1b 0011001100110 Cuộn dây 2a 0110011001100 Cuộn dây 2b 1001100110011 thời gian ---> - momen giữ (holding torque) khi 1 và 2 cuộn dây có điện – điều khiển ½ bước - Động cơ bước hỗn hợp: là loại thông dụng nhất 19/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Động cơ bước 5 pha: có momen lớn, quay nhanh hơn. Terminal 1 ++++-----+++++-----+ Terminal 2 ---+++++-----+++++-- Terminal 3 ++-----+++++-----+++ Terminal 4 -+++++-----+++++---- Terminal 5 -----+++++-----+++++ time ---> - Mạch động lực gồm 5 nửa cầu (10 ngắt điện) - Thứ tự 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 (hình 3.17) cho một chiều quay và ngược lại cho chiều ngược. Tần số làm việc cực đại của động cơ bước (tốc độ quay tối đa): - nguyên nhân làm momen giảm khi tăng tần số xung - cách khắc phục: Dùng mạch lái hai nguồn Điều khiển gia / giảm tốc 20/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 2. Mạch lái cuộn dây động cơ bước: - Mạch lái cuộn dây 1 cực tính để tạo dạng dòng có momen lớn nhất - Mạch ổn định dòng điện và nguyên tắc vi bước (microstep) Tín hiệu điều khiển Dòng qua cuộn dây ĐK1 ĐK1 ĐK2 ĐK2 R4 Q2 D1 Q1R2 12V 24V R1 R3 R5 21/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi VII.4 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU DÙNG BIẾN TẦN: 1. So sánh động cơ AC và DC: Động cơ AC gồm có: - động cơ đồng bộ (ĐB ) dùng khi công suất rất lớn (hàng MW) - động cơ không đồng bộ (KĐB) dùng rộng rãi So sánh động cơ một chiều và KĐB: Động cơ DC Cấu tạo phức tạp, giá thành cao Hiệu suất thấp, sụt tốc theo tải lớn Yêu cầu bảo trì thường xuyên Momen khởi động, khả năng quá tải (momen) lớn Dòng khởi động lớn và không thể khỡi động trực tiếp Điều khiển tốc độ chất lượng cao bằng cách thay đổi áp phần ứng Động cơ KĐB Cấu tạo đơn giản, giá thành hạ Hiệu suất cao, sụt tốc theo tải bé Gần như không phải bảo trì Momen khởi động, khả năng quá tải (momen) bé Dòng khởi động lớn và cho phép khỡi động trực tiếp Điều khiển tốc độ chất lượng cao bằng cách thay đổi tần số nguồn (biến tần). Điều khiển tần số động cơ KĐB đang được sử dụng rộng rãi. 22/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 2. Đặc tính cơ động cơ KĐB và điều khiển tốc độ: Hai mô hình dùng để khảo sát động cơ KĐB: - Mạch tương đương: khảo sát trạng thái xác lập hay quá độ điện cơ. - Biểu diễn dạng ma trận hay trạng thái: chính xác nhưng phức tạp. a. Mạch tương đương động cơ KĐB và đặc tính cơ: - Xtator tạo ra từ trường quay (TTQ) tốc độ: 2. .ow fπ= (rad/s) hay 60o fn p ⋅= (RPM) trong đó f là tần số , p là số đôi cực , độ trượt: o r o w ws w −= , wr : tốc độ rotor TTQuay (thay đổi) Ỉ dòng cảm ứng rotor Từ trường quay Rotor wo rw Từ trường dòng rotor + TTQ Ỉ Momen quay => khi w Ỉ wO : dòng rotor, M Ỉ 0 : nên gọi là động cơ KĐB 23/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Xu: điện kháng từ hóa; Ro: tổn hao trong mạch từ xtator. X’2 và R’2: điện kháng, điện trở rotor quy đổi về xtator. (a) chính xác (b) gần đúng ROTOR qui đổi về xtator XTATOR UU jXnm jXu jX1 R'2/s jXu jX'2 R'2/s R1 Ro X1 + X’2 = Xnm Từ mạch tương đương gần đúng, dòng điện rotor quy đổi về xtator: ' 2 2' 2 2 nm UI RX s = ⎛ ⎞+ ⎜ ⎟⎝ ⎠ U: điện áp pha => công suất điện từ ( )' 2'2 23đt oRP I Mws= = Tổn hao của động cơ: ( )2' '2 2 23. . . .đt oP P R I s P Mw sΔ Δ = = = => công suất cơ : ( ). 1o đt đtP M P P s Pω= = −Δ = − 24/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Suy ra biểu thức của momen : 2. t t t MM ss s s = + , Momen tới hạn 23. 2 .t o nm UM w x = , Độ trượt tới hạn ' 2 t nm Rs s x = = ± Hình IV.1.2. Đặc tính cơ động cơ KĐB khi thay đổi áp xtator và (a) là đặc tính phụ tải quạt gió. Hai quan hệ cần lưu ý: .đt oP M w= và . . oP sM wΔ = 25/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Nhận xét: - Khi s bé, momen M, dòng rotor quy đổi I’2 tỉ lệ với độ trượt s: 2 t t MM s s , ' 2 '2' 22 2 . nm U U sI RRX s = ⎛ ⎞+ ⎜ ⎟⎝ ⎠ => Momen tỉ lệ dòng rotor - Dòng điện khởi động từ 5.. 7 lần dòng định mức . - M bằng không ở tốc độ đồng bộ, - động cơ hãm (tương ứng chế độ máy phát) khi tốc độ lớn hơn tốc độ đồng bộ - không có ổn định tĩnh với tải mômen hằng số khi s > st hay s < - st . - Độ trượt ở momen định mức từ 3 .. 5 % => sụt tốc theo tải khá bé - . . oP sM wΔ = không phụ thuộc phương án điều chỉnh tốc độ. 26/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi b. mô hình động động cơ KĐB và biểu thức momen: Mạch tương đương cho biết quan hệ momen theo dòng hiệu dụng: => không xét quán tính điện từ Khi xét tác dụng tức thời của dòng điện (xét ảnh hưởng L): mô hình động Momen này tỉ lệ với tích vector của dòng điện rotor và từ thông khe hở: ^ ^ ^ ^3 3. . . . . .sin 2 2r rm m M p I p Iψ ψ δ= × = p: số đôi cực ^ mψ : vector từ thông xuyên (móc vòng) khe hở xtator-rotor (cũng là TTQ) ^ rI : vector sức từ động (MMF) rotor δ : góc lệch giữa vector sức từ động rotor và vector từ thông khe hở, hệ số 3/2 xuất hiện do các tính toán 3 pha. Khi phân tích dòng xtator thành hai thành phần dq: 3 ( . . ) 2 dm qs qm ds M p i iψ ψ= − ψdm vàψqm: từ thông móc vòng của khe hở, ids và iqs : dòng rotor trong hệ tọa độ quay. 27/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Khi ta giữ hai vector từ thông và dòng rotor luôn thẳng góc,biểu thức momen được viết lại: . 0qm dsiψ = => 3 3( . . ) . .2 2dm qs qm ds dm qsM p i i p iψ ψ ψ= − = Nếu ta giữ thông ψdm có biên độ không đổi, và vì từ thông móc vòng ψdm do dòng ids tạo ra: => M =K.ids.iqs => biểu thức momen M có dạng như ở động cơ DC. ĐÂY LÀ CƠ SỞ CỦA CÁC THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN VEC TƠ HAY TỰA TỪ THÔNG, là các PP hiện đại, cho phép động cơ AC thay thế DC trong các truyền động chất lượng cao. 28/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 3. Điều khiển tần số động cơ không đồng bộ: a. Các PP điều khiển tốc độ động cơ KĐB: - Điều khiển năng lượng trượt: - Không thay đổi tốc độ TTQ, - thay đổi tốc độ động cơ bằng cách tăng sụt tốc (hay độ trượt). - . .Δ = oP M sw tăng theo độ trượt, - độ trượt s cần phải bé hơn st => phạm vi hẹp. - Điều khiển tốc độ TTQ: nhiều ưu điểm - Thay đổi số đôi cực p: ưu: đơn giản; nhược: có nấc (thường là 2), động cơ có kích thước, trọng lượng tăng cao. - Điều khiển tần số: điều chỉnh vô cấp, hiệu suất cao, có thể sử dụng vòng hở, chất lượng cao Ỉ rất cao khi ĐK vectơ từ thông ĐK tần số cũng là nguyên lý chung để ĐK tốc độ tất cả động cơ AC 29/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi b. Biến tần điều khiển động cơ KĐB: - Có hai loại biến tần bán dẫn(thường được gọi là INVERTER): o oi v A B C N K C B T2T1 T3 T4 T5 T6 R L NL NA3 3 Lưới Tải NL ND3 3 Lưới Tải L C L - Biến tần trực tiếp (Cycloconverter) - Biến tần có trung gian một chiều: Dùng nghịch lưu nguồn dòng (NLND) Dùng nghịch lưu nguồn áp (NLNA). Bài toán hạn chế bảo hòa từ ( B không đổi) U = k.S.B.N.f => U/f = hằng số : biến tần VF 30/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi c. Các sơ đồ điều khiển HT biến tần – động cơ KĐB: Có hai nhóm: - Điều khiển V/F - Điều khiển trực tiếp momen hay điều khiển vector hay tựa từ thông. Điều khiển V/F : Hai thông số đk: U và f Biến tần (Nghịch lưu) Lưới Tải Đặt U Đặt f - Nguyên lý cơ bản U / f = hằng số Dùng bộ tạo hàm - chức năng Torque boost hay Load Compensation Đặc tính U / f: theo lý thuyết (a), thực tế (b), khi cần momen lớn (c) hay nhỏ (d). f U/Uđm (a) (b) (c) (d) 31/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Sơ đồ điều khiển biến tần cổ điển (F/ V): Biến tần: điều khiển chỉnh lưu + nghịch lưu + truyền động đcơ KĐB a. Sơ đồ điều khiển biến tần nguồn áp vòng hở: - Bù tải (bù sụt tốc) - tần số tối thiểu = 3 Hz - hãm động năng, hãm tái sinh b. Sơ đồ điều khiển biến tần nguồn áp có phản hồi tốc độ: + + Đặt tần số f * Bù sụt tốc ĐK tần số ĐK điện áp Biến tần Lưới Động cơ f V + Điều khiển 2 vòng thông thường: - điều khiển bằng sai lệch tốc độ, ĐK w có dạng PI. - Phản hồi âm dòng có ngắt V ĐK điện áp ĐK tần số f + __ + Đặt w Phản hồi w ĐK w ĐK I ĐK ngắt dòng Phản hồi dòng 32/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi + Vòng tốc độ thực tế: sai lệch tốc độ sau khi xử lý được xem là độ trượt s: - khi s bé momen tỉ tệ độ trượt, ngỏ ra ĐK w chính là giá trị momen động cơ Đặt w rotor _ + Phản hồi w rotor + + ĐK s ĐK tần số s wr ĐK s là bộ hiệu chỉnh PI có bảo hòa cần thiết phù hợp nguyên lý điều khiển TĐĐ - Khi ĐK w có dạng PI có bảo hòa, độ trượt được giới hạn, tránh trường hợp tần số đặt tăng quá cao. 33/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Sơ đồ điều khiển vecto HT biến tần động cơ KĐB: Biến tần có mođun tính toán thông số hoạt động của động cơ KĐB để: Có dòng xtato sao cho: vector từ thông và dòng rotor luôn thẳng góc vector từ thông và dòng rotor luôn thẳng góc => M =K.ids.iqs (a,b,c)q Bộ tổng hợp dòng điện hình sin ba pha d (α,β) ~ i M ~ i β i w α Ψ i Bộ nghịch lưu điện áp VDC c a bi i i (d,q) (α,β) PWM mΨ e e Cảm biến từ thông cos w t chuẩn vector cơ hệ Ψ α β sin w t Ψ Tính biên độ từ thông| | ^ C Nguyên lý ĐK vectơ động cơ KĐB có dùng cảm biến từ thông khe hở 34/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi VII.5 ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU KHÔNG CỔ GÓP 1. Nguyên lý hoạt động động cơ một chiều không cổ góp: Động cơ Đồng bộ 3 pha + bộ nghịch lưu đóng ngắt theo vị trí của rotor => bộ nghịch lưu làm nhiệm vụ của cổ góp động cơ một chiều 35/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Có nhiều dạng động cơ một chiều không cổ góp: - Động cơ chấp hành xoay chiều (AC servo motor) (thường đi kèm bộ điều khiển - servo driver) có momen rất lớn. - Động cơ từ trở đóng ngắt (Switched Reluctance Motor) công suất bé - Động cơ đồng bộ kích từ nam châm vĩnh cửu (Permanent Magnet Synchronous Motor – PM Motor) dùng chung biến tần với động cơ KĐB - Động cơ một chiều không cổ góp công suất rất lớn (MW) dùng với nghịch lưu SCR chuyển mạch lưới 36/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi 2. Sơ đồ điều khiển: Để điều khiển động cơ một chiều không cổ góp, cần các bộ phận sau: - Bộ nghịch lưu ba pha dùng transistor hay SCR ở công suất rất lớn. - Cảm biến vị trí rotor (bộ phận này có thể bị thay thế bằng việc quan sát áp (dòng) qua cuộn dây. - Mạch phát xung, xử lý tín hiệu vị trí rotor để điều khiển bộ nghịch lưu. Sơ đồ phát xung điều khiển BBĐ: - In put: cảm biến từ trường đặt giữa cuộn dây - output: đóng ngắt sao cho dòng pha sớm 90O từ trường (cùng pha áp cảm ứng) sơ đồ khối cảm biến từ trường dùng hiệu ứng Hall 37/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi (a) Dòng bắt đầu chạy từ C qua A (b) Dòng bắt đầu chạy từ C qua B 38/38 ch7-8 ĐK ĐCơ /ĐTCS&ƯD Được phép mang vào phòng thi Quay thuận: Tr1 = (–H2) . H3 Tr4 = H2 . (–H3) Quay ngược: Tr4 = (–H2) . H3 Tr1 = H2 . (–H3) NGUYÊN LÝ ĐK ĐIỆN ÁP (để ĐK tốc độ): Điều rộng xung nhóm 1, 2, 3 Hệ thống điều khiển vòng kín: - hoàn toàn giống như ở động cơ một chiều - vòng dòng điện, tốc độ, vị trí tính từ trong ra ngoài.
File đính kèm:
- bai_giang_dien_tu_cong_suat_va_ung_dung_chuong_7_dieu_khien.pdf