Thạc Sĩ Nghiên cứu hệ truyền động điện biến tần 4 góc phần tư – động cơ đồng bộ

Đề tài: NGHIÊN CỨU HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN 4 GÓC PHẦN TƯ – ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ


Luận văn dài 96 trang
Chương 1- TỔNG QUAN VỀ HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN -
ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU 3
1.1. Các hệ thống truyền động điện dùng động cơ xoay chiều . 3
1.1.1. Giới thiệu chung . 3
1.1.2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 4
1.1.3. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ . 5
1.1.4. Hệ thống điều tốc biến tần - động cơ xoay chiều . 6
1.2. Sơ lược về các bộ biến tần dùng dụng cụ bán dẫn công suất 8
1.2.1. Biến tần trực tiếp (xoay chiều - xoay chiều) 8
1.2.2. Bộ biến tần gián tiếp . 10
1.3. Biến tần bốn góc phần tư . 16
1.3.1. Các tồn tại của các bộ biến tần thông thường . 16
1.3.2. Biến tần bốn góc phần tư (biến tần 4Q) . . 19
Chương 2 - NGHIÊN CỨU CHỈNH LƯU PWM 21
2.1.Khái quát về chỉnh lưu PWM 21
2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của biến tần nguồn áp bốn góc phần
tư dùng chỉnh lưu PWM . . 23
2.3. Mô tả toán học chỉnh lưu PWM . . 26
2.3.1. Mô tả điện áp đầu vào chỉnh lưu PWM . 27
2.3.2. Mô tả toán học chỉnh lưu PWM trong hệ tọa độ 3 pha 28
2.3.3. Mô tả toán học chỉnh lưu PWM trong hệ tọa độ cố định  -  29
2.3.4. Mô tả toán học chỉnh lưu PWM trên hệ tọa độ quay d – q . 30
2.3.5. Tính toán công suất chỉnh lưu PWM . . 31
2.4. Phạm vi và giới hạn tham số của chỉnh lưu PWM . . 32
2.4.1. Giới hạn cực tiểu của điện áp một chiều 32
2.4.2. Giới hạn giá trị điện áp trên điện cảm 32
2.5. Ước lượng các đại lượng vector cơ bản . 34
2.5.1. Ước lượng vector điện áp đầu vào . . 35
2.5.2. Ước lượng vector từ thông ảo . 35
2.6. Phương pháp điều khiển chỉnh lưu PWM . 39
2.7. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM định hướng theo vector điện áp 40
2.7.1. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM định hướng theo vector điện áp
dựa vào dòng điện (VOC) 40
2.7.2. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM theo VFOC 42
2.8. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM theo phương pháp trực tiếp
công suất DPC . 43
2.8.1. Ước lượng công suất theo vector điện áp . 45
2.8.2. Ước lượng công suất theo vector từ thông ảo . 46
2.8.3. Đặc điểm cơ bản của điều khiển trực tiếp công suất DPC cho chỉnh
lưu PWM 47
2.8.4. Bộ điều khiển công suất . 48
2.8.5. Lựa chọn phân vùng vector và bảng đóng cắt . 50
2.8.6. Tổ hợp vector điện áp . 51
Chương 3 - XÂY DỰNG CẤU TRúC ĐIỀU KHIỂN NGHỊCH LƯU VÀ
CẤU TRÚC HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN 4Q -
ĐỘNG CƠ ĐỒNG BỘ 53
3.1. Giới thiệu chung động cơ đồng bộ 53
3.1.1. Khái quát chung . 53
3.1.2. Động cơ đồng bộ kích từ nam châm vĩnh cửu . 54
3.2. Mô hình toán học của động cơ đồng bộ . 55
3.2.1. Mô hình toán học của động cơ đồng bộ kích từ dây quấn 55
3.2.2. Mô tả toán học động cơ đồng bộ kích từ NCVC 59
3.3. Cấu trúc điều khiển hệ truyền động biến tần động cơ đồng bộ . 60
3.3.1. Lựa chọn phương pháp điều khiển nghịch lưu . 60
3.3.1.1. Giới thiệu các loại cấu trúc 60
3.3.1.2. Lựa chọn phương pháp điều khiển nghịch lưu 63
3.3.2. Xây dựng cấu trúc điều khiển hệ truyền động 64
3.3.2.1. Sơ đồ khối hệ điều khiển . 64
3.3.2.2. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu . 65
3.3.3. Cấu trúc điều khiển nghịch lưu . 67
Chương 4 - MÔ PHỎNG HỆ THỐNG 70
4.1. Mô phỏng đặc tính làm việc của chỉnh lưu PWM 70
4.1.1. Xây dựng chương trình mô phỏng chỉnh lưu PWM . 70
4.1.2. Các kết quả mô phỏng chỉnh lưu PWM . 72
4.2. Mô phỏng hệ truyền động biến tần 4Q - Động cơ đồng bộ 73
4.2.1. Xây dựng sơ đồ mô phỏng hệ truyền động trong phần mềm Matlab 73
4.2.2. Kết quả mô phỏng 78
4.3. Kết luận 82