Xây dựng mô hình và điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều ba pha không đồng bộ :Khóa luận tốt nghiệp Đại học khoa Công nghệ Điện

Khóa luận tốt nghiệp ĐKĐCKĐB3P

i

PHẾU GIAO ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP

Khóa luận tốt nghiệp ĐKĐCKĐB3P

ii

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

……………………………………………………………………

Khóa luận tốt nghiệp ĐKĐCKĐB3P

iii

MỤC LỤC

PHẾU GIAO ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP ...............................................................................i

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN...............................................................ii

MỤC LỤC ......................................................................................................................... iii

MỤC LỤC HÌNH ẢNH......................................................................................................v

PHẦN NỘI DUNG .............................................................................................................1

CHƯƠNG 1 : GIỚI THIỆU ĐỘNG CƠ BA PHA KHÔNG ĐỒNG BỘ......................1

1.1 Định nghĩa : .........................................................................................................1

1.2 Cấu Tạo : ............................................................................................................1

1.2.1 Phần tĩnh (stato) : lõi thép và dây quấn..........................................................2

1.2.2 Phần quay (rotor) : lõi thép, dây quấn và trục máy ........................................2

1.3 Phân loại động cơ không đồng bộ .......................................................................4

1.4 Ứng dụng của động cơ không đồng bộ................................................................4

1.5 Nguyên lí hoạt động ............................................................................................6

CHƯƠNG 2 : XÂY DỰNG MÔ HÌNH ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ...................7

2.1 Phương trình toán học: ........................................................................................7

2.2 Tính toán công thức chuyển đổi từ 3 pha cân bằng sang α-β:.............................8

2.3 Tính toán công thức chuyển đổi từ α-β sang 3 pha cân bằng:.............................9

2.3.1 Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ :................................................12

2.4 Mô hình trên matlab: .........................................................................................14

2.4.1 Giới thiệu MATLAB:......................................................................................14

2.4.2 Làm quen với MATLAB : ...............................................................................14

2.4.3 Tạo thư mục lưu trữ .......................................................................................15

2.4.4 Khái niệm dữ liệu và biến:.............................................................................17

2.5 Giới thiệu SIMULINK: .....................................................................................18

2.5.1 Khởi động Simulink:.......................................................................................18

Khóa luận tốt nghiệp ĐKĐCKĐB3P

iv

2.5.2 Đặc điểm của Simulink: .................................................................................19

2.5.3 Các khối chức năng trong thư viện Simulink:................................................19

2.6 Mô phỏng trên MATLAB: ................................................................................24

CHƯƠNG 3 : PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÒNG TRỄ VÀ BỘ ĐIỀU KHIỂN

PID , PHƯƠNG PHÁP ƯỚC LƯỢNG TỪ THÔNG ....................................................31

3.1 Phương pháp điều khiển vòng trễ dòng điện.....................................................31

3.2 Phương pháp ước lượng từ thông :....................................................................34

CHƯƠNG 4 : ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ.....................................................................36

4.1 Bộ điều khiển PID .............................................................................................36

4.1.1 Khâu tỉ lệ (Proportional) :.............................................................................37

4.1.2 Khâu tích phân (Integration) :.......................................................................38

4.1.3 Khâu vi phân (Derivative) : ...........................................................................39

4.1.4 Các phương pháp tìm thông số PID (KP, KD,KI) : .........................................41

4.2 Hệ thống điều khiển động cơ 3 pha không đồng bộ:.........................................42

4.2.1 Bộ điều khiển: ................................................................................................42

4.2.2 Kết quả mô phỏng:.........................................................................................45

TÀI LIỆU THAM KHẢO................................................................................................50

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................51

Khóa luận tốt nghiệp ĐKĐCKĐB3P

v

MỤC LỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1 Động cơ điện không đồng bộ ................................................................................1

Hình 1.2 Lá thép kỹ thuật điện .............................................................................................2

Hình 1.3 Rotor dây quấn ......................................................................................................3

Hình 1.4 Rotor lồng sóc........................................................................................................4

Hình 1.5 Nguyên lí hoạt động ..............................................................................................6

Hình 2.1 Mô hình ví dụ ........................................................................................................7

Hình 2.2 ���� trùng phương với trục α....................................................................................8

Hình 2.3 ���� trùng phương với trục �� ...................................................................................9

Hình 2.4 ���� trùng phương với ����........................................................................................9

Hình 2.5 ���� trùng phương với ����......................................................................................10

Hình 2.6 ���� trùng phương với ���� ......................................................................................10

Hình 2.7 Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ chiếu trên trục d............................12

Hình 2.8 Sơ đồ tương đương động cơ không đồng bộ chiếu trên trục q............................12

Hình 2.9 Giao diện MATLAB............................................................................................14

Hình 2.10 Cửa sổ Editor.....................................................................................................16

Hình 2.11 Màn hình cài đặt thông số cho khối sin.............................................................19

Hình 2.12 Màn hình cài thông số Repeating sequency ......................................................20

Hình 2.13 Màn hình cài thông số Step ...............................................................................21

Hình 2.14 Scope .................................................................................................................22

Hình 2.15 Màn hình cài thông số Tranfer Fcn ..................................................................22

Hình 2.16 Integrator ...........................................................................................................23

Hình 2.17 Màn hình cài thông số Fcn ................................................................................23

Hình 2.18 Màn hình cài thông số Switch ...........................................................................24

Hình 2.19 khối chuyển đổi từ 3 pha cân bằng sang α-β.....................................................24