Xem mẫu
- 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
nguon tai.lieu . vn