Thạc Sĩ Nghiên cứu hệ truyền động điện biến tần - động cơ xoay chiều sử dụng biến tần 4 góc phần tư

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
BIẾN TẦN - ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU 13
1.1. Các hệ thống truyền động điện dùng động cơ xoay chiều . 13
1.1.1. Giới thiệu chung . 13
1.1.2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ 14
1.1.3. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ đồng bộ . 15
1.1.4. Hệ thống điều tốc biến tần - động cơ xoay chiều 15
1.2. Sơ lược về các bộ biến tần dùng dụng cụ bán dẫn công suất . 16
1.2.1. Biến tần trực tiếp (xoay chiều - xoay chiều) 16
1.2.2. Bộ biến tần gián tiếp 19
1.3. Biến tần bốn góc phần tư 25
1.3.1. Các tồn tại của các bộ biến tần thông thường 25
1.3.2. Biến tần bốn góc phần tư(biến tần 4Q) . 27
CHưƠNG 2 - NGHIÊN CỨU CHỈNH LưU TÍCH CỰC PWM PHỤC VỤ
CHO BIẾN TẦN BỐN GÓC PHẦN TƯ . 29
2.1. Đặt vấn đề 29
2.2. Cấu tạo và nguyên lý làm việc của biến tần nguồn áp bốn góc phần tư
dùng chỉnh lưuPWM . . 30
2.3. Mô tả toán học chỉnh lưuPWM . 33
2.3.1. Mô tả điện áp đầu vào chỉnh lư PWM 34
2.3.2. Mô tả toán học chỉnh lưuPWM trong hệ tọa độ 3 pha 35
2.3.3. Mô tả toán học chỉnh lưuPWM trong hệ tọa độ cố định  -  . . 36
2.3.4. Mô tả toán học chỉnh lư PWM trên hệ tọa độ quay d – q 37
2.3.5. Tính toán công suất chỉnh lưuPWM . 38
2.4. Phạm vi và giới hạn tham số của chỉnh lưuPWM . 39
2.4.1. Giới hạn cực tiểu của điện áp một chiều . . 39
2.4.2. Giới hạn giá trị điện áp trên điện cảm . . 39
2.5. Ước lượng các đại lượng vector cơ bản 41
2.5.1. Ước lượng vector điện áp đầu vào . 41
2.5.2. Ước lượng vector từ thông ảo 42
2.6. Phương pháp điều khiển chỉnh lưu PWM . . 46
2.7. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM định hướng theo vector điện
áp . . 47
2.7.1. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM định hướng theo vector điện áp
dựa vào dòng điện (VOC) . 47
2.7.2. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM theo VFOC . . 49
2.8. Cấu trúc điều khiển chỉnh lưu PWM theo phương pháp trực tiếp công
suất DPC 50
2.8.1. Ước lượng công suất theo vector điện áp . 52
2.8.2. Ước lượng công suất theo vector từ thông ảo 53
2.8.3. Đặc điểm cơ bản của điều khiển trực tiếp công suất DPC cho chỉnh
lưu PWM . . 54
2.8.4. Bộ điều khiển công suất . 55
2.8.5. Lựa chọn phân vùng vector và bảng đóng cắt 57
2.8.6. Tổ hợp vector điện áp . 58
CHƯƠNG 3 - NGHỊCH LƯU ĐIỀU KHIỂN VECTOR VÀ CẤU TRÚC HỆ
TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN 4 Q - ĐỘNG CƠ KHÔNG
ĐỒNG BỘ BA PHA . 60
3.1. Mô hình toán học trạng thái động của động cơ không đồng bộ ba
pha 60
3.1.1. Mô hình toán học nhiều biến của động cơ không đồng bộ ba pha 60
3.1.2. Phép biến đổi tọa độ và ma trận chuyển đổi 69
3.1.3. Mô hình toán học động cơ không đồng bộ trên hệ tọa độ quay 2 pha
bất kỳ . 81
3.1.4. Mô hình toán học động cơ điện không đồng bộ trên hệ tọa độ cố định 2 pha 82
3.1.5. Mô hình toán học động cơ không đồng bộ trên hệ tọa độ quay đồng bộ 2 pha 83
3.1.6. Mô hình toán học của động cơ không đồng bộ theo định hướng từ
trường trên hệ tọa độ quay đồng bộ 2 pha (hệ tọa độ MT) . 83
3.2. Biến tần gián tiếp với nghịch lưu điều khiển vector . . 85
3.2.1. Mô hình động cơ một chiều tương đương của động cơ không đồng
bộ . 86
3.2.2. Ý tưởng về cấu trúc hệ thống điều khiển vector 87
3.2.3. Phương trình cơ bản điều khiển vector 88
3.2.4. Mô hình quan sát từ thông rotor . . 89
3.3. Mô Hệ truyền động biến tần 4Q - ĐK . . 91
3.3.1. Sơ đồ khối của hệ truyền động biến tần 4Q – ĐK 91
3.3.2. Sơ đồ nguyên lý phần mạch lực của hệ biến tần 4Q - ĐK . 91
3.3.3. Khối điều khiển chỉnh lưu PWM 92
3.3.4. Khối điều khiển nghịch lưu áp dụng nguyên lý điều khiển vector . 94
CHƯƠNG 4 - MÔ PHỎNG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN BIẾN TẦN 4Q -
ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA . . 97
4.1. Mô phỏng đặc tính làm việc của chỉnh lưu PWM 97
4.1.1. Xây dựng chương trình mô phỏng chỉnh lưu PWM . 97
4.1.2. Các kết quả mô phỏng chỉnh lưu PWM . 99
4.2. Mô phỏng hệ truyền động Biến tần 4Q-động cơ không đồng bộ ba pha 100
4.2.1. Xây dựng sơ đồ mô phỏng hệ truyền động trong phần mềm Matlab 100
4.2.2. Kết quả mô phỏng . . 103
Kết luận và kiến nghị . 107 .