Đồ Án Nghiên cứu hệ điều khiển tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha roto lồng sóc bằng phương pháp điều khi

Lời nói đầu



Ngày nay,động cơ điện được sử dụng rộng rải trong mọi lỉnh vực của đời sống xã hội,đặc biệt là trong các ngành công nghiệp sản xuất hiện đại,và trong nhiều lỉnh vực đời sống không thể thiếu các động cơ điện,vì vậy các loại động cơ điện được chế tạo ngày càng hoàn thiện hơn,trong đó động cơ điện không đồng bộ 3 pha chiếm tỉ lệ lớn trong các ngành công nghiệp do động cơ không đồng bộ 3 pha có nhiều ưu điểm như việc khởi động dể dàng,giá thành rẻ,vận hành êm,kích thước nhỏ gọn,làm việc chắc chắn,đặc tính làm việc tố,bảo quản đơn giản,chi phí vận hành và bảo trì thấp.tuy vậy nó có nhược điểm đặc tính cơ phi tuyến mạnh nên trước đây, với các phương pháp điều khiển còn đơn giản, loại động cơ này phải nhường chỗ cho động cơ điện một chiều và không được ứng dụng nhiều.tuy nhiên với sự phát triển mạnh của ngành khoa học kỉ thuật ngày nay như ngành kỉ thuật vi xử lý,điện tử công suất cộng các lý thuyết điều khiển, truyền động thì việc ứng dụng động cơ không đồng bộ 3 pha là được ứng dụng rộng rải trong hệ thống truyền động điều chỉnh tốc độ của các máy sản xuất, thay thế dần động cơ một chiều.
Trước đây thường điều khiển động cơ bằng cách điều chỉnh điện áp. Đây là một phương pháp đơn giản nhưng chất lượng điều chỉnh kể cả tĩnh lẫn động đều không cao. Để điều khiển được chính xác và hiệu quả phải nói đến phương pháp thay đổi tần số điện áp nguồn cung cấp. Do tốc độ động cơ không đồng bộ xấp xỉ tốc độ đồng bộ nên động cơ làm việc với độ trượt nhỏ và tổn hao công suất trượt trong mạch rôto nhỏ. Tuy nhiên phương pháp này còn phức tạp và đắt tiền. thiết bị dùng để biến đổi tần số là các bộ nghịch lưu, có thể là nghịch lưu trực tiếp hoặc gián tiếp. Ta có thể sử dụng bộ biến tần là một thiết bị tích hợp cả chỉnh lưu, nghịch lưu lẫn điều khiển. Luật điều khiển trong mỗi biến tần tuỳ thuộc vào nhà sản xuất.
Hiện nay để điều khiển động cơ đã có nhiều biến tần bán sẵn trên thị trường, ít khi còn phải thiết kế theo phương pháp kinh điển nữa. Các nhà sản xuất lựa chọn biến tần nhiều hơn bảng điều khiển sao - tam giác hoặc điện trở phụ hoặc các thiết bị điều khiển khác vì nó gọn nhẹ, điều khiển chính xác, tin cậy, đáp ứng được nhu cầu tự động hoá và từng bước hiện đại hoá xí nghiệp của họ. Biến tần đơn giản thường điều khiển tốc độ theo luật U/f để đảm bảo động cơ sinh mômen tốt nhưng cho các hệ truyền động yêu cầu cao hơn thì có biến tần điều khiển theo vectơ tựa từ thông roto (foc).
Mục đích của đồ án
Tuy hiện nay các loại biến tần đã được bày bán và sử dụng rộng rãi trên thị trường của các hãng Toshiba, Omron, Siemens . với nhiều phương pháp điều khiển khác nhau như : theo luật U/f không đổi, điều khiển vectơ tựa từ thông roto nhưng việc tìm hiểu để chọn ra một phương pháp thích hợp hoặc nghiên cứu tìm ra một phương pháp điều khiển mới sao cho tối ưu về giá thành, độ chính xác, độ tin cậy thì vẫn còn những tranh luận vì mỗi loại đều có ưu nhược khác nhau.Bản đồ án này của chúng em xin được trình bày rỏ hơn về phương pháp biến tần sử dụng luật FOC (điều khiển vecto tựa từ thông roto) bao gồm các phần chính sau:
- Xây dựng cơ sở lý thuyết thuật toán FOC
- Mô phỏng bằng Matlab đánh giá đáp ứng hệ thống biến tần dùng thuật toán điều khiển FOC để chứng minh việc đúng đắn của công việc mình đang làm
- Đi đánh giá ưu nhược điểm biến tần sử dụng luật FOC và củng như vị trí ứng dụng của nó.