Download miễn phí Luận văn Nghiên cứu hệ truyền động ứng dụng động cơ từ kháng



MỤC LỤC
Trang
Lời cam đoan
Lời cảm ơn
Mục lục . 1
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt. . 3
Danh mục các hình vẽ, đồ thị . 4
Lời nói đầu . 7
Chương 1: Nghiên cứu chung về các hệ điều khiển truyền động
ứng dụng động cơ từ kháng. . 8
1.1. Tổng quan về các loại động cơ từ kháng (ĐCTK) . 8
1.2 Giới thiệu chung về động cơ từ kháng đồng bộ tuyến tính . 9
1.2.1 Kiểu động cơ 2 trục LSRM . 11
1.2.2 Nhận dạng các tham số thực nghiệm . 14
1.3 Giới thiệu chung về động cơ từ kháng loại đóng ngắt
(Switched reluctane motor - SRM ). 15
1.3.1.Stator . 15
1.3.2 Rotor . 17
1.4 Ưu điểm và ứng dụng của SRM. . 19
1.5. Tiền đề để xây dựng một hệ truyền động SRM . 20
Chương 2. Nguyên lý, cấu trúc, điều khiển động cơ từ kháng . 23
2.1. Nguyên lý của SRM . 23
2.1.1. cách hoạt động . 23
2.1.2 Nguyên lý hoạt động . 25
2.2 Đặc tính cơ bản của SRM . 30
2.3. Các phương trình mô tả động cơ SRM . 31
2.3.1. Phương trình cân bằng điện từ . 31
2.3.2. Phương trình Momen tổng . 32
2.3.3. Phương trình Momen tối giản . 36
2.3.4. Phương trình động học . 37
2.4. Phương pháp chung điều khiển SRM . 38
2.5. Cấu trúc nghịch lưu . 41
2.6. Cấu trúc điều khiển có cảm biến vị trí . 44
2.7 Cấu trúc điều khiển không cần cảm biến vị trí. 46
Chương 3. Khảo sát chế độ làm việc hệ truyền động
ứng dụng động cơ từ kháng . 52
3.1. Mô hình SRM tuyến tính . 53
3.2 Mô hình phi tuyến. 58
3.3 Các kết quả mô phỏng . 61
3.3.1 Kết quả mô phỏng ở chế độ tuyến tính . 61
3.3.2 Kết quả mô phỏng ở chế độ phi tuyến. 64
Phụ lục . 68
Tài liệu tham khảo .


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-10-26-luan_van_nghien_cuu_he_truyen_dong_ung_dung_dong_c.xLkYGwKBVY.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-42448/
Để tải bản DOC Đầy Đủ xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung:

“limp - home” bằng cách thu nhỏ đặc tính làm việc khi một
van công suất bị hỏng. Điều này khác hoàn toàn so với các hệ truyền động
sử dụng các loại động cơ khác.
Khi các công cụ điều khiển phát triển, SRM có những ứng công cụ
thể sau:
• Các hệ truyền động đặc biệt như: Máy nén khí, quạt gió, bơm máy
li tâm (do đòi hỏi tốc độ quay lớn).
• Các hệ truyền động khác như: Chế biến thức ăn, máy giặt, máy
hút bụi (đòi hỏi tính bền vững, ít phải bảo dưỡng).
• Các hệ cơ điện tử (đòi hỏi kích thước nhỏ do không chứa thành
phần kích thích).
• Các ứng dụng trong giao thông vận tải (đòi hỏi Momen khởi động
lớn).
• Các ứng dụng trong ngành hàng khô ng (đòi hỏi không phát sinh
tia lửa điện, ít phải bảo dưỡng, cần tốc độ quay lớn).
1.5 TIỀN ĐỀ ĐỂ XÂY DỰNG MỘT HỆ TRUYỀN ĐỘNG SRM
Một hệ truyền động chất lượng tốt là phải đáp ứng được những yêu
cầu chung nhất về làm việc trong cả bốn góc phần tư (chế độ làm việc
Chương I: Nghiên cứu chung về các hệ điều khiển truyền động ứng dụng động cơ từ kháng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
21
4Q – quay và đảo chiều, Momen dương). Quá trình quá độ đáp ứng nhanh
khi chuyển chế độ làm việc giữa các góc phần tư. Hơn nữa, một hệ truyền
động Servo chất lượng cao cần đáp ứng được những yêu cầu cao hơn
như giảm thiểu được Momen lắc, đáp ứng quá độ nhanh, tăng tính ổn
định, khả năng làm việc ở tốc độ 0 và đảo chiều êm. Ngay cả khi những
yêu cầu về chất lượng truyền động Servo không được thoả mãn thì việc
tối ưu hoá đặc tính làm việc cho các hệ thống điều chỉnh tốc độ đơn giản
vẫn phải thoả mãn việc điều khiển liên tục góc đóng mở của các van bán
dẫn công suất. Các hệ truyền động sử dụng động cơ một chiều có chổi
than hay không có chổi than luôn thoả mãn dòng điện phần ứng và dòng
điện kích từ. Việc ứng dụng phương pháp điều khiển Vector (phương
pháp điều khiển tựa theo từ thông Rotor), các hệ truyền động sử dụng
động cơ không đồng bộ ba pha hay động cơ đồng bộ kích thích vĩnh cửu
cũng thu được những đặc tính làm việc có chất lượng như hệ truyền động
động cơ một chiều. Điều này là có thể được vì các phương trình của động
cơ xoay chiều có thể chuyển đổi thành dạng động cơ một chiều thông qua
các phương pháp chuyển đổi toạ độ (phương pháp chuyển đổi toạ độ dq).
Tuy nhiên, đối với các hệ truyền động sử dụng SRM cũng không có
phương pháp chuyển đổi toạ độ hay phương pháp điều khiển tựa theo từ
thông. Vì vậy, các yêu cầu chế độ làm việc 4Q và thoả mãn các yêu cầu
về chất lượng truyền động Servo chỉ có thể thực hiện được nhờ sử dụng
các bộ điều khiển trực tiếp điện áp và dòng điện pha của SRM. N hững
phương án điều khiển tương tự như vậy đó được sử dụng trong các hệ
truyền động động cơ một chiều chất lượng cao và hệ truyền động động cơ
xoay chiều để thu được những đặc tính làm việc tốt nhất. Một đặc điểm
nữa của SRM khác biệt so với các loại động cơ khác là mối quan hệ giữa
Chương I: Nghiên cứu chung về các hệ điều khiển truyền động ứng dụng động cơ từ kháng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
22
Momen, dòng điện và góc chuyển mạch có tính phi tuyến mạnh, làm hàm
của tốc độ và phụ tải.
Tính phi tuyến của SRM là do cấu tạo có cực cả ở hai phía nhưng
chỉ kích thích một phía (Stator) và mối quan hệ phi tuyến điện – từ của
RSM. Hơn nữa, Momen của SRM cũng là một hàm của vị trí Rotor.
Vì thế để đưa ra một phương pháp điều khiển chính xác và tối ưu
thì việc nghiên cứu và mô hình hoá SRM là rất quan trọng. Trong luận
văn tốt nghiệp này, tác giả tập trung vào hướng nghiên cứu và thiết lập
mô hình SRM trên môi trường mô phỏng Matlab – Simulink.
Chương II: Nguyên lý, cấu trúc điều khiển động cơ từ kháng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
23
CHƯƠNG 2
NGUYÊN LÝ, CẤU TRÚC ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TỪ KHÁNG
Cũng như các loại máy điện quay khác, SRM cũng tuân theo các
nguyên tắc vật lý đó chính là mối quan hệ điện từ trong máy điện. Momen
của SRM có được nhờ sự hấp dẫn điện từ khi điện cảm của SRM thay đổi
theo vị trí của rotor. Đây là điểm khác biệt của SRM so với các loại máy
điện khác như động cơ một chiều, động cơ không đồng bộ và động cơ
đồng bộ. Lý thuyết chung của SRM bắt nguồn từ lý thuyết máy điện đồng
bộ được phát triển từ thế kỷ 20. Momen của SRM được tạo ra là kết quả
của sự biến thiên từ năng tích luỹ trong cuộc dây pha Stator đáp ứng theo
vị trí Rotor.
2.1 NGUYÊN LÝ CỦA SRM
2.1.1 cách hoạt động
cách hoạt động của SRM là rất đơn giản: Có thế coi SRM là
một hệ thống các nam châm điện độc lập giữa các nam châm thể hiện khá
rõ trong trường hợp động cơ 12/10 có đường sức từ ngắn (hình 2.1b).
Hình 2.1 Động cơ từ kháng
a, Đường sức từ ngắn b, Đường sức từ dài
Chương II: Nguyên lý, cấu trúc điều khiển động cơ từ kháng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
24
Hình 2.2 Vị trí đồng trục của Rotor và cực active
Momen quay của SRM có đường phân bố trên bề mặt Rotor lặp lại
theo chu kỳ của răng. Trong mỗi chu kỳ đều có hai vị trí: vị trí đồng trục
(cực có cuộn dây mang dòng – gọi là cực active – và răng đồng trục với
nhau) và vị trí lệch trục (cực active ở vị trí giữ a 2 răng). Hình 2.2 minh
hoạ vị trí đồng trục của loại động cơ 8/6, ở vị trí lệch trục, răng gần nhất
với cực active sẽ chuyển động về phía cực active để đạt được trạng thái
đồng trục.
Giả sử trong hình 2.2, cực active tiếp theo sẽ là cực lân cận phía bên
phải của cực activei hiện tại, khi ấy Rotor sẽ quay trái một góc là 1/4răng.
Nghĩa là: Rotor luôn quay ngược chiều với chiều của trường quay tạo nên
từ phía Srator. Gọi m là số pha của Stator, 2p2 là số cực của một pha, từ
trường Stator sẽ quay sau mỗi xung một góc là:
mp
V
c
s 2
3600
= (2.1)
Nếu số răng của Rotor là z, sau mỗi xung Rotor sẽ quay một góc:
zm
Vr
0360
= (2.2)
Chương II: Nguyên lý, cấu trúc điều khiển động cơ từ kháng
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên
25
Tức là quay chậm hơn:
Ζ
= c
s
r p21
ϑ
ϑ (2.3)
lần so với từ trường quay Stator. Để có thể đạt được tốc độ quay n, tần số
điều khiển fs (control frequency) cần thiết sẽ phải là:
ƒs = nz (2.4)
2.1.2 Nguyên lý hoạt động
Để đảm bảo rằng SRM có thể khởi động được ở bất kỳ vị trí nào
của Rotor và đảm bảo Momen sinh ra đều mỗi khi chuyển mạch giữa các
cuộn dây pha Stator, người ta chế tạo các SRM có nhiều cực ở cả phía
Rotor và Stator là không giống nhau và số đôi cực của Stator bao giờ cũng
nhiều hơn số đôi cực Rotor. Một số dạng động cơ phổ biến là 6/4; 8/6;
12/10 trong đó loại 6/4 và 8/6 là hai loại phổ biến nhất.
a, b, c,
Hình 2.3 Cấu trúc động cơ từ kháng 8/6 với:
a, Vị trí đồng trục b, Vị trí l...

---