- Trang Chủ
- Điện - Điện tử
- Bài giảng Điều khiển máy điện: Scalar Control of Induction Motor & Space Vector PWM - Nguyễn Ngọc Tú
Xem mẫu
- Điều khiển máy điện
Scalar Control of Induction Motor
Space Vector PWM
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Scalar Control – Điều khiển vô
hướng
• Điều khiển vô hướng: thay đổi độ lớn của các
biến điều khiển
• Điều khiển vector: thay đổi cả độ lớn và pha
của các biến điều khiển
• Chất lượng động học của điều khiển vô hướng
kém hơn điều khiển vector nhưng thực hiện
đơn giản hơn
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Speed Control
• 3 phương pháp đơn giản
để thay đổi tốc độ động
cơ không đồng bộ:
- Giảm biên độ điện áp
cung cấp
- Điều chỉnh điện trở mạch
Rotor (chỉ với động cơ
Rotor dây quấn)
- Điều chỉnh điện áp và tần
số Stator
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Luật điều khiển V/f
Mục đích duy trì từ thông không
đổi khi thay đổi tần số
Ф = L.I
V = Z.I = (ωL).I + Rs.I
V ~ 2πf.Ф (bỏ qua R.I)
Ф ~ (1/4,44).(V/f)
Ở vùng tốc độ thấp, không thể bỏ
qua thành phần R.I (f nhỏ nên điện
áp rơi trên R.I trở nên đáng kể so với
rơi trên điện kháng). Do đó đặc tính
V/f thường bắt đầu tại V0 > 0 để bù
lại sụt áp do R.I V
Điều khiển máy điện – N N Tú 0 Bộ môn Thiết bị điện
- Luật điều khiển V/f
Nếu từ thông = hằng số, động cơ sẽ tạo mô-men như nhau
nếu tốc độ trượt giống nhau
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Điều khiển V/f = const vòng hở
Ba vùng hoạt động của động cơ
IM
• Vùng 1: giữ độ trượt không
đổi và ổn định dòng Stator để
nhận được mô-men hằng số
• Vùng 2: giữ điện áp Stator
bằng định mức và ổn định
dòng Stator để có công suất
không đổi
• Vùng 3: giữ điện áp Stator
bằng định mức và ổn định độ
trượt (không vượt quá mô-
men cực đại)
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Điều khiển V/f = const vòng hở
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Điều khiển V/f = const vòng hở
• Sơ đồ khối minh họa
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Điều khiển V/f = const vòng hở
• Minh họa cho tải quạt, bơm (TL=Kr2)
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Tiết kiệm năng lượng với VFD
Variable Frequency Drives
Năng lượng được tiết kiệm đáng kể với bộ VFD so
với khi tần số không đổi
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Điều chế độ rộng xung
Sine PWM và Space Vector
PWM
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Sine PWM – dòng điện AC
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Mô hình bộ nghịch lưu DC – AC đơn giản
+V
PWM1H PWM2H PWM3H
c ĐC KĐB 3pha
a b c
n
PWM1L
PWM2L PWM3L
b a
+V= Vdc= DC link Vab= Van-Vbn
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Sine PWM – dòng điện AC
vbn
van
Tín hiệu điều khiển sine-tam giác, PWM
Điện áp pha Van và Vbn, và điện áp dây Vab
www.ewh.ieee.org/soc/es/Nov1998/08/PWMINV.HTM
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Sine PWM – dòng điện AC
Các giá trị pha a (cực G, dòng điện pha, dòng điện
trên khóa công suất, dòng qua diode)
www.ewh.ieee.org/soc/es/Nov1998/08/PWMINV.HTM
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Nguyên lý của Space vector
PWM
•Coi điện áp sine như một vector độ lớn không đổi quay với vận
tốc không đổi
•PP này xấp xỉ điện áp chuẩn Vref bằng một tổ hợp 8 switching
patterns (V0 tới V7)
•Chuyển hệ qui chiếu abc sang αβ: vector điện áp 3 pha được
chuyển thành vector trong hệ qui chiếu tĩnh αβ
•Các vector V0 tới V7 chia thành 6 sector, mỗi sector 600
•Vref được tính từ 2 vector kề nhau và hai vector 0
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
22
- Nguyên lý
va (t ) vb (t) vc (t)
b
stator voltage vector
v qs ( t ) vs ( t )
2
a
3 va (t ) vds (t )
v (t )
vb (t ) c
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
c
- Vector không gian quay
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- Vector khôg gian – dòng điện
mỗi pha theo thời gian
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết bị điện
- +V
C
PWM1H S1 PWM2H S3 PWM3H S5
ĐC KĐB 3pha
PWM1L S2 PWM2L S4 PWM3L S6
B
A
U3 U2
U4 U1
TPWM
Điều khiển máy điện – N N Tú Bộ môn Thiết
U5 bị điện U6
nguon tai.lieu . vn
