Xem mẫu
- Chöông 1 T©B
HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN SỐ
L1 L
L2 N
L3
Bộ xử lý
FOC
SCI ADC
Bộ điều khiển
PWM
I/O
ADC
QEP
Hệ thống điều khiển số Trang 1/ 27
- Chöông 1 T©B
usb Pha B
stator
Pha A
usa
rotor
Pha C
usc
Hình 1.1: Sơ đồ đấu dây và điện áp stator của ĐCKĐB ba pha.
β
Im
o
e j120
r
ωs us
B 2r
u sc
3 Re
α
usa
A 2r
o
e j0 u sa 2r
u sb
3
C
3
o
e j240
Hình 1.2: Vector không gian điện áp stator trong hệ tọa độ αβ.
jβ
r
usc
us
usβ
Cuộn dây
pha B
usb Cuộn dây
pha A α
0 usa = usα
Cuộn dây
pha C
r
Hình 1.3: Vector không gian điện áp stator u s và các điện áp pha.
Hệ thống điều khiển số Trang 2/ 27
- Chöông 1 T©B
R S1 S3 S5
A
Udc
B
motor
C
N
S7 S2 S4 S6
n n
Hình 1.4: Sơ đồ bộ nghịch lưu ba pha cân bằng gồm 6 khoá S1→S6.
A B
UAN UBN
N
Udc
UCN
C
n
Hình 1.5: Trạng thái các khoá S1, S3, S6 ON, và S2, S4, S5 OFF (trạng thái 110).
Hệ thống điều khiển số Trang 3/ 27
- Chöông 1 T©B
Đơn vị (Udc)
Va Vb Vc usa usb usc uab ubc uca U Deg us
S1 S3 S5 UAN UBN UCN UAB UBC UCA usα usβ
0 0 0 0 0 0 0 0 0 U0 U000
0o
1 0 0 2/3 -1/3 -1/3 1 0 -1 U1
60 o
1 1 0 1/3 1/3 -2/3 0 1 -1 U2
120 o
0 1 0 -1/3 2/3 -1/3 -1 1 0 U3
180 o
0 1 1 -2/3 1/3 1/3 -1 0 1 U4
240 o
0 0 1 -1/3 -1/3 2/3 0 -1 1 U5
300 o
1 0 1 1/3 -2/3 1/3 1 -1 0 U6
1 1 1 0 0 0 0 0 0 U7 U111
Bảng 1.1: Các điện áp thành phần tương ứng với 8 trạng thái của bộ nghịch lưu.
B
2/3Udc
r
u sb
r r r r
u sa + u sb + u sc
u sa
A
r
us
U1(100)
r
u sc
C
r
Hình 1.6: Vector không gian điện áp stator u s ứng với trạng thái (100).
U3 (010) U2 (110)
CCW
U0 (000)
U4 (011) U1 (100)
U7 (111)
CW
U5 (001) U6 (101)
Hình 1.7: 8 vector không gian điện áp stator tương ứng với 8 trạng thái.
π
2 j( k −1)
Uk = U dc e k = 1, 2, 3, 4, 5, 6. U0 và U7 là vector 0.
3
3
Hệ thống điều khiển số Trang 4/ 27
- Chöông 1 T©B
Up3 Up2
b
Up0 Up1
a
Trục usa
Up4
Up7
c
Up5 Up6
Hình 1.8: Các vector không gian điện áp pha stator.
π
2 j( k −1)
U k = U dc e k = 1, 2, 3, 4, 5, 6. U0 và U7 là vector 0.
3
3
Hình 1.9: Các điện áp thành phần tương ứng với 6 trạng thái.
Ud2
Ud3 Ud1
Ud0
Ud7 Trục uab
Ud4 Ud6
Ud5
Hình 1.10: Các vector không gian điện áp dây stator.
π
2 j( 2 k −1)
=
U line _ k 3U dc e k = 1, 2, 3, 4, 5, 6
6
3
Hệ thống điều khiển số Trang 5/ 27
- Chöông 1 T©B
U3 (010) U2 (110)
CCW
T2
us
U0 (000)
U4 (011) U1 (100)
T1
U7 (111)
CW
U5 (001) U6 (101)
Hình 1.11: Điều chế biên độ và góc vector không gian điện áp.
T
T1 T2
us = U1 + U 2 + 0 U 0 (U 7 )
TPWM TPWM TPWM
T0 ≈ TPWM – (T1 + T2)
với chu kỳ điều rộng xung: TPWM ≈ const
Tổng quát: us =a.Ux + b.Ux+60 + c.{U0, U7}
Hình 1.12: Điều chế biên độ và tần số điện áp.
Hình 1.13: Dạng điện áp và dòng điện PWM sin.
Hệ thống điều khiển số Trang 6/ 27
- Chöông 2 T©B
ωs
jβ
jq
r d
us
usβ
dθ s
ωa =
dt
usd
usq
θs
α
0 usα
r
Hình 2.1: Chuyển hệ toạ độ cho vector không gian u s từ hệ tọa độ αβ sang hệ tọa
độ dq và ngược lại.
dφ r
jβ d
ωr =
ω
Cuoän daây ωs dt
∫ r
jq ωr =ωa
pha B
is
isβ r
ψr
isd
φr
isq θ
α
isα
0 Cuoän daây
pha A
Truïc rotor
Cuoän
Truïc töø daây pha C
thoâng rotor
r
Hình 2.2: Biểu diễn vector không gian is trên hệ toạ độ từ thông rotor, còn gọi là hệ
toạ độ dq.
Hệ thống điều khiển số Trang 7/ 27
- Chöông 2 T©B
jβ d
ωr
Cuoän daây
rr ω
jq r
pha B us ψs
is
ωs
r
ψr
ϕ
φr
φs
θ
α
0 Cuoän daây
pha A
Truïc rotor
Cuoän
Truïc töø daây pha C
thoâng rotor
r r
Hình 2.3: Vector không gian ψ s và ψ r trên hệ toạ độ dq.
Udc
Điều
khiển == Nghịch
3~ lưu
φr
a b c
isa
isα isd
2=
isb − jφ r
e
3 isβ isq
pt (2.…)
pt (2.…)
M
ĐC KĐB
3~
Hình 2.4: Đo giá trị vector không gian dòng điện stator trên hệ tọa độ dq.
Hệ thống điều khiển số Trang 8/ 27
- Chöông 3 ©TCB
Cuộn dây
pha B
usb
isb
ω
rstator
otor
θ
irA
Trục chuẩn
irB
isa Cuộn dây
irC pha A
usa
usc
isc
stator
Cuộn dây
pha C
ir
is Rs Lσs Lσr
vs im Rr
Lm
s
is Rrr
Rs Lσs Lσr
*
im ψ rr
*
Lm
vs v rr
ψs
jωψ rr
Hệ thống điều khiển số Trang 9/ 27
- Chöông 3 ©TCB
Hệ thống điều khiển số Trang 10/ 27
- Chöông 4 ©TCB
Hệ thống điều khiển số Trang 11/ 27
- Chöông 4 ©TCB
⎛ua ⎞
*
ψr Δi sd ⎜⎟
yd u sd
i* + TL
sd
ĐCid ⎜ub ⎟
– MTu ⎜⎟
MTi
BBĐ ⎝ u c ⎠
Δi sq ω
ω* yq u sq
i* + Động cơ
r sq
ĐCiq
–
⎛ia ⎞
⎜⎟
⎜i ⎟
⎝ b⎠
i sd
i sq CTĐi
θr
Δω ωs
ω* + ω* +
∫
ĐC ω r
– +
ω ω
Hệ thống điều khiển số Trang 12/ 27
- Chöông 5 ©TCB
Hệ thống điều khiển số Trang 13/ 27
- Chöông 5 ©TCB
ir
is Rs Lσs Lσr
vs im Rr
Lm
s
ir
Rσs Rσr
Rs
is
vs im Lm Rr
jωψ r
Hệ thống điều khiển số Trang 14/ 27
- Chöông 5 ©TCB
Hệ thống điều khiển số Trang 15/ 27
- Chöông 5
Hệ thống điều khiển số Trang 16/ 27
- Chöông 5
Hệ thống điều khiển số Trang 17/ 27
- Chöông 6 ©TCB
Điều khiển vòng trễ:
Hệ thống điều khiển số Trang 18/ 27
- Chöông 6 ©TCB
Điều khiển so sánh:
Hệ thống điều khiển số Trang 19/ 27
- Chöông 6 ©TCB
ĐIỀU KHIỂN DÒNG TRONG HỆ QUY CHIẾU QUAY
ĐIỀU KHIỂN GIÁN TIẾP
Hệ thống điều khiển số Trang 20/ 27
nguon tai.lieu . vn