GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN CƠ
Giáo viên hướng dẫn: Ths.NGUYỄN ĐĂNG KHANG
Nhóm sinh viên thực hiện: NGUYỄN NGỌC HÀ – LÊ ĐÌNH HÂN
Lớp: ĐIỆN 1-K6
Khoa : CÔNG NGHỆ KĨ THUẬT ĐIỆN
Tên Đề Tài:
NGHIÊN CỨU HỆ ĐIỀU KHIỂN TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG
BỘ BA PHA ROTO LỒNG SÓC BẰNG PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN
VECTO TỰA TỪ THÔNG ROTO (FOC)
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 1
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
LỜI NÓI ĐẦU
Trong những năm gần đây quá trình công nghiệp hóa hiện đại hóa ngày
càng phát triển mạnh mẽ. Do đó động cơ điện năng đóng vai trò rất quan trọng
trong các ngành sản xuất cũng như đời sống. 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 tốt, 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. 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. Có nhiều phương pháp điều chỉnh vận tốc động cơ
không đồng bộ ba pha roto lồng sóc. Bản đồ án này nhóm em: Nghiên cứu hệ
I.4.2.5. TỔNG HỢP CÁC BỘ ĐIỀU CHỈNH
I.4.2.6. QUAN SÁT TỪ THÔNG
I.4.3. CẤU HÌNH ĐIỀU KHIỂN FOC
II. THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN FOC
2.1. MÔ PHỎNG BẰNG MATLAB
2.2. ĐÁNH GIÁ HỆ THỐNG BIẾN TẦN DÙNG THUẬT TOÁN ĐIỀU
KHIỂN FOC
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 3
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
III. ĐÁNH GIÁ ƯU NHƯỢC ĐIỂM BIẾN TẦN SỬ DỤNG LUẬT FOC
VÀ VỊ TRÍ ỨNG DỤNG
3.1. ƯU ĐIỂM CỦA FOC
3.2 NHƯỢC ĐIỂM CỦA FOC
3.3 VỊ TRÍ ỨNG DỤNG CỦA FOC.
I . XÂY DỰNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT THUẬT TOÁN FOC
1.1 SƠ LƯỢC VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
Cấu tạo động cơ không đồng bộ ba pha
Động cơ không đồng bộ 3 pha chia thành:
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 4
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
• Động cơ không đồng bộ 3 pha roto lồng sóc
• Động cơ không đồng bộ 3 pha roto dây quấn
ở đây ta tập trung vào nghiên cứu về động cơ 3 pha roto lồng sóc
Nguyên lý hoạt động:
Như đã biết trong vật lý, khi cho dòng điện ba pha vào ba cuộn dây đặt lệch
nhau 120
o
trong không gian thì từ trường tổng mà ba cuộn dây tạo ra trong là
một từ trường quay. Nếu trong từ trường quay này có đặt các thanh dẫn điện thì
s
ω − ω
=
ω
(1-1)
Từ đó ta có:
ω = ω
o
(1 – s) (1-2)
hay n = n
o
(1 – s)
(1-3)
Với:
2 n
60
ω =
π
(1-4)
o 1
o
2 n 2 f
60 p
ω =
π π
=
(1-5)
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 6
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
Trong đó:
U
1
– trị số hiệu dụng của điện áp pha stato (V)
I
µ
, I
1
, I
’
2
– dòng điện từ hóa, dòng điện stato và dòng điện roto đã quy đổi về
stato (A)
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 7
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
X
µ
, X
1
, X
’
2
– điện kháng mạch từ hóa, điện kháng stato và điện kháng roto đã
quy đổi về stato (Ω)
R
µ
, R
1
, R
’
Trong đó:
X
nm
– điện kháng ngắn mạch, X
nm
= X
1
+ X
’
2
Đường đặc tính cơ:
Với những giá trị khác nhau của s (0 ≤ s ≤ 1), phương trình cho những
giá trị của M. Đường biều diễn M = f(s) trên trục tọa độ sOM như hình vẽ 1-4,
đó là đường đặc tính cơ của động cơ điện xoay chiều không đồng bộ ba pha.
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 8
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
Hình 1-3: Đường đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ba pha
Đường đặc tính cơ có điểm cực trị gọi là điểm tới hạn K. Tại điểm đó
dM
0
ds
=
(1-8)
Giải phương trình ta có:
2
th
2 2
1 nm
'
Ta đi tổng quan về động cơ không đồng bộ là loại máy điện xoay chiều hai
dây quấn trong đó chỉ có dây quấn stato (dây quấn sơ cấp) nhận điện từ lưới
với tần số f
s
, dây quấn rôto (dây quấn thứ cấp) được nối ngắn mạch (hoặc được
khép kín qua điện trở). Dòng điện trong dây quấn rôto được lấy cảm ứng từ phía
dây quấn stato, có tần số f
r
và là hàm của tốc độ góc rôto ω
r
. So với động cơ
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 9
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
một chiều, động cơ không đồng bộ có ưu điểm về mặt cấu tạo và giá thành,làm
việc tin cậy và chắc chắn. Khuyết điểm chính cuả động cơ KĐB là đặc tính mở
máy xấu và khống chế các quá trình quá độ khó khăn hơn so với động cơ một
chiều. Trong thời gian gần đây, với sự hỗ trợ của một số nghành khoa học khác
như: Điện tử công suất, kỹ thuật vi xử lý đã làm tăng khả năng sử dụng đối
với động cơ không đồng bộ ngay cả trong những trường hợp có yêu cầu điều
chỉnh tự động
tốc độ trong dải rộng với độ chính xác cao mà trong các hệ truyền động trước
đây vẫn thường phải sử dụng động cơ một chiều.
Động cơ không đồng bộ 3 pha là máy điện xoay chiều,làm việc theo nguyên lý
cảm ứng điện từ,có tốc độ của roto khác với tốc độ từ trường quay trong máy.
Động cơ không đồng bộ 3 pha được dùng nhiều trong sản xuất và sinh hoạt vì
chế tạo đơn giản,giá rẻ,độ tin cậy cao,vận hành đơn giản,hiệu suất cao,và gần
như không bảo trì.dải công suất rất rộng.
Các chi tiết chính của động cơ không đồng bộ 3 pha rôto lồng sóc như hình
01 Thân động cơ 10 Cánh quạt gió ngoài
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 10
X
S
R
Rw
S
R
U
M
nm
++
=
ta có
thể dựa vào đó để điều khiển moomen bằng cách thay đổi các thông số như điện
trở phụ,tốc độ trượt,và tần số nguồn cấp.
• Điều khiển điện áp stator
Do momen động cơ không đồng bộ tỷ lệ bình phương điện áp stato,do đó
có thể điều chỉnh được momen và tốc độ không đồng bộ bằng cách điều
chỉnh điện áp stato trong khi giử nguyên tần số.đây là phương pháp đơn
giản nhất.chỉ sử dụng một bộ biến đổi điện năng (biến áp,triristor)để điều
chỉnh điện áp đặt vào các cuộn stator.phương pháp này kinh tế nhưng đặc
tính cơ thu được không tốt,thích hợp với phụ tải máy bơm,quạt gió.
• Điều khiển điện trở roto
Sử dụng trong cơ cấu dịch chuyển cầu trục,quạt gió,bơm nước;bằng việc điều
khiển tiếp điểm hoặc trisistor làm ngắn mạch/hở mạch điện trở phụ ,của roto ta
điều khiển được tốc độ động cơ,phương pháp này có ưu điểm mạch điện an
toàn,giá thành rẻ.nhược điểm:đặc tính điều chỉnh không tốt,hiệu suất thấp,vùng
điều chỉnh không rộng.
• Điều chỉnh công suất trượt
Trong các trường hợp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng cách làm
mềm đặc tính và để nguyên tốc độ không tải lý tưởng thì công suất trượt
1
ω
:được gọi là điều chỉnh nối cấp dưới đồng bộ (lấy
năng lượng P
s
ra phát lên lưới).
- khi điều chỉnh với
ω
>
1
ω
(s<0):điều chỉnh công suất trượt trên đồng bộ (nhận
năng lượng p
s
vào ) hay còn gọi là điều chỉnh nối cấp trên đồng bộ hai nguồn
cung cấp.
- nếu tái sử dụng năng lượng P
s
để tạo P
cơ
: được gọi là truyền động nối cấp
cơ.phương pháp này không có nghỉa nhiều vì khi
ω
giảm còn 1/3
1
ω
thì P
s
=
2/3.P
s
(1+x/2)
với x phụ thuộc tải.khi x = 0 (Mc = const,ví dụ
cơ cấu nâng hạ )thì luật điều chỉnh u
s
/f
s
không đổi.
+điều chỉnh từ thông:
Trong chế độ định mức,từ thông là định mức và mạch từ là tối đa.luật điều
chỉnh tần số - điện áp là giử gần đúng từ thông không đổi trên toàn dải điều
chỉnh.tuy từ thông động cơ trên mổi đặc tính cơ còn phụ thuộc rất nhiều vào độ
trượt s,tức là phụ thuộc vào momen tải trên trục động cơ.vì vậy trong các hệ
điều chỉnh yêu càu chất lượng cao cần tìm cách bù từ thông. Phương pháp này
có nhược điểm là mổi đông cơ phải cài đặt một sensor do từ thông không thích
hợp cho sản xuất đại trà và cơ cấu đó gắn liền trong đó bị ảnh hưởng bởi nhiệt
độ và nhiểu.
Nếu điều chỉnh cả biên độ và pha của dòng điện thì có thể điều chỉnh được từ
thông roto mà không cần cảm biến tốc độ.
+ Điều chỉnh tần số nguồn dòng điện:
Phương pháp điều chỉnh này sử dụng biến tần nguồn dòng. Biến tần nguồn
dòng có ưu điểm là tăng được công suất đơn vị máy, mạch lực đơn giản mà vẫn
thực hiện hãm tái sinh động cơ . Nguồn điện một chiều cấp cho nghịch lưu phải
là nguồn dòng điện, tức là dòng điện không phụ thuộc vào tải mà chỉ phụ thuộc
vào tín hiệu điều khiển . Để tạo nguồn điện một chiều thường dùng chỉnh lưu
điều khiển hoặc băm xung áp một chiều có bộ điều chỉnh dòng điện có cấu trúc
tỷ lệ - tích phân (PI), mạch lọc là điện kháng tuyến tính có trị số điện cảm đủ
lớn.
+ Điều chỉnh tần số - dòng điện:
Việc điều chỉnh từ thông trong hệ thống biến tần nguồn dòng được thực hiện
1.4.1 TỔNG QUAN VỀ FOC
Moment sinh ra trong động cơ là kết quả tương tác giữa dòng trong cuộn ứng và
từ thông sinh ra trong hệ thống kích từ động cơ .Từ thông phải được giữ ở mức
tối ưu nhằm đảm bảo sinh ra moment tối đa và giảm tối thiểu mức độ bão hòa
của mạch từ .Với từ thông có giá trị không đổi ,moment sẽ tỷ lệ với dòng phần
ứng
Động cơ điện tương tự như 1 nguồn moment điều khiển được . Yêu cầu điều
khiển chính xác giá trị moment tức thời của động cơ đặt ra trong các hệ truyền
động có đặc tính truyền động cao và sử dụng phương pháp điều khiển vị trí trục
roto
Việc điều khiển moment ở xác lập có thể mở rộng cho quá độ được thực hiện
trong.
Việc điều khiển động cơ theo nguyên lý định hướng từ trường có nhiều phương
pháp khác nhau như : định hướng từ thông roto , định hướng từ thông stator ,
định hướng từ thông khe hở không khí . Trong đó việc điều khiển từ thông roto
( FOC ) đơn giản và được sử dụng rộng rãi .
Nguyên lý điều khiển định hướng theo vecto từ thông dựa trên phương pháp
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 15
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
phân tách phi tuyến được sử dụng trong điều khiển các hệ thống phi tuyến . Bản
chất của phương pháp này là điều khiển các biến đã chọn sao cho chúng luôn
bằng 0 . Như vậy mô hình toán học sẽ trở nên đơn giản hơn vì có thể loại bỏ 1 số
nhánh trong mô hình tổng quát
1.4.2 XÂY DỰNG CƠ SỞ THUẬT TOÁN FOC.
1.4.2.1 MÔ TẢ TOÁN HỌC ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA
Đối với các hệ truyền động điện đã được số hoá hoàn toàn, để điều khiển
biến tần người ta sử dụng phương pháp điều chế vectơ không gian. Khâu điều
khiển biến tần là khâu nghép nối quan trọng giữa thiết bị điều khiển/ điều chỉnh
bằng số với khâu chấp hành. Như vậy cần mô tả động cơ thành các phương
trình toán học.
i
c
+L
aA
i
A
+L
aB
i
B
+L
aC
i
C
Vì ba pha đối xứng nên :
R
a
=R
b
=R
c
= R
s
, R
A
=R
B
=R
C
=R
BC
=L
AB
=-M
r
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 16
dt
dRIU
k
kkk
Ψ
+=
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
L
aA
=L
bB
=L
cC
=L
Aa
= L
Bb
=L
Cc
=Mcosθ
L
aB
=L
iM
ϑ
ϑ
=
Các hệ phương trình trên là các hệ phương trình vi phân phi tuyến có hệ số biến
thiên theo thời gian vì góc quay θ phụ thuộc thời gian:
θ = θ
0
+∫ω(t)dt
Kết luận : nếu mô tả toán học như trên thì rât phức tạp nên cần phải đơn giản
bớt đi. Tới năm 1959 Kôvacs(Liên Xô) đề xuất phép biến đổi tuyến tính không
gian vectơ và Park (Mỹ) đưa ra phép biến đổi d, q.
_ _ _ _
i
s
= , i
r
= , u
s
= , u
r
=
[R
s
]
= [R
r
]
B
u
C
u
a
u
b
u
c
i
A
i
B
i
C
R
S
0 0
0 R
S
0
0 0 R
S
L
r1
-M
r
-M
r
-M
r
L
r1
-M
r
-M
r
-M
r
L
r1
cosθ cos(θ+2π/3) cos(θ-2π/3)
cos(θ-2π/3) cosθ cos(θ+2π/3)
cos(θ+2π/3) cos(θ-2π/3) cosθ
dt
d
LrR(L
dt
d
(L
thiên theo thời gian vì góc quay θ phụ thuộc thời gian:
θ = θ
0
+∫ω(t)dt
Kết luận : nếu mô tả toán học như trên thì rât phức tạp nên cần phải đơn giản bớt
đi. Tới năm 1959 Kôvacs(Liên Xô) đề xuất phép biến đổi tuyến tính không gian
vectơ và Park (Mỹ) đưa ra phép biến đổi d, q.
1.4.2.2 PHÉP BIẾN ĐỖI TUYẾN TÍNH KHÔNG GIAN VECTO
Trong máy điện ba pha thường dùng cách chuyển các giá trị tức thời của điện áp
thành các véc tơ không gian. Lấy một mặt phẳng cắt môtơ theo hướng vuông góc
với trục và biểu diễn từ không gian thành mặt phẳng. Chọn trục thực của mặt phẳng
phức trùng với trục pha a.
Hình2-1: Tương quan giữa hệ toạ độ
αβ
và toạ độ ba pha a,b,c
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 18
i
s
+1(α)
+j(β)
i
s
a.i
b
a
2
.i
c
I
a
i
r
3
2Π
=
j
ea
i
s
a.i
b
a
2
.i
c
I
a
x
y
θ
k
ω
k
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
Ba véc tơ dòng điện stator i
a
, i
b
, i
c
}Re{i
s cbas
iiii
−−==
α
)(
3
3
}Im{i
s cbs
iii −==
β
Hình 2-2: Cuộn dây 3 pha nhìn trên
αβ
Theo cách thức trên có thể chuyển vị từ 6 phương trình (3 rôto, 3 stato) thành
nghiên cứu 4 phương trình .
Phép biến đổi từ 3 pha (a,b,c) thành 2 pha (α, β) được gọi là phép biến đổi thuận.
Còn phép biến đổi từ 2 pha thành 3 pha được gọi là phép biến đổi ngược.
Đơn giản hơn, khi chiếu i
s
lên một hệ trục xy bất kỳ quay với tốc độ ω
k
:
θ
k
=θ
0
+ ω
k
t
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 19
u
β
u
α
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
Hình 2-4: Các đại lượng i
s
,
ψ
r
của động cơ trên các hệ toạ độ
Các phương trình chuyển đổi hệ toạ độ:
a,b,c αβ:
)(
3
1
bas
as
iii
ii
+=
=
β
α
αβ d,q
i
sd
= i
s
−−=
+−=
=
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 20
pha C
β
θ
S
d
q
α
i
s
β
i
s
α
i
s
q
i
s
d
pha B
pha A
hướng trục rôto
ψ
r
i
s
3
).(.
2
3
rrsrM
ipipm ∧=∧=
ψψ
(2-1)
Phương trình chuyển động :
dt
d
p
J
mm
cM
ω
+=
(2-2)
Phương trình điện áp cho ba cuộn dây stato :
dt
t
dtiRtu
dt
t
dtiRtu
dt
t
dtiRtu
sc
j240
]
Sử dụng khái niệm vectơ tổng ta nhận được phương trình vectơ:
dt
diRu
s
s
s
ss
s
s
Ψ
+= .
(2-4)
Trong đó u
s
s
, i
s
s
, ψ
s
s
là các vectơ điện áp, dòng điện, từ thông stato.
Khi quan sát ở hệ toạ độ α,β:
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 21
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
Đối với mạch rôto ta cũng có được phương trình như trên, chỉ khác là do cấu tạo
các lồng sóc là ngắn mạch nên u
r
L
r
Trong đó L
s
: điện cảm stato L
s
= L
σ
s
+ L
m
(L
ós
: điện cảm tiêu tán phía stato)
L
r
: điện cảm rôto L
r
= L
σ
r
+ L
m
(L
ór
: điện cảm tiêu tán phía rôto)
L
s
: hỗ cảm giữa rôto và stato
(Phương trình từ thông không cần đến chỉ số hệ toạ độ vì các cuộn dây stato và rôto
ss
s
s
LiLi
LiLi
j
dt
diR
dt
diRu
________
________
____
____
__
____
____
.0
.
+=Ψ
+=Ψ
Ψ−
Ψ
+=
Ψ
+=
ω
(2-6)
Tìm cách loại bỏ ψ
s
Li
L
i
−−−−
−−−
−+=
−=
ψψ
ψ
(2-7)
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 22
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
Đặt σ=1-L
m
2
/(L
s
L
r
)(hệ số tản từ), T
s
=L
s
/Rs , T
r
=L
r
/R
r
và thay lại phương trình 1
s
s
s
s
s
Ψ
+−Ψ+−=
Ψ
++=
)
1
(0
.
ω
σ
(2-8)
Biến đổi (2-8) sang dạng từng phần tử của vectơ :
βαβ
β
βαα
α
ββαβ
β
αβαα
α
ψωψ
ψ
ωψψ
ψ
mr
s
s
r
mr
r
m
s
rs
s
s
s
r
m
r
mr
s
rs
s
T
i
T
L
dt
d
T
i
T
L
dt
+
−
+
−
+
−
+−=
(2-9)
Thay i
r
s
từ phương trình thứ 2 của (2-5) vào phương trình mômen (2-1):
)i(
L
L
.p.)
L
)Li(.(p.)i.(p.m
s
s
s
r
r
m
r
m
s
s
s
r
σ
theo công thức:
rs
TTT
σ
σ
σ
σ
−
+=
111
αββ
βαα
ββαβ
σ
αβαα
σ
ωψψ
ωψψ
σ
ψ
σ
σ
ωψ
σ
σ
σ
ψ
σ
σ
p
+=+
−=+
+
−
+
−
−=+
+
−
+
−
=+
)1(
)1(
111
)
1
(
111
)
1
(
(2-12)
NSVTH: Nguyễn Ngọc Hà – Lê Đình Hân LỚP Đ1K6 Page 23
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
Từ (2-13) ta lập được mô hình điện cơ của động cơ không đồng bộ trên hệ toạ độ
αβ như sau:
Hình 2-5: Mô hình động cơ trên hệ toạ độ cố định
αβ
1
σL
s
P
c
pJ
1-σ
σL
m
T
r
T
σ
1+pT
σ
1
σL
s
1-σ
σL
m
T
r
3p
c
L
m
2L
r
u
r
GVHD:ThS.NGUYỂN ĐĂNG KHANG ĐỒ ÁN MÔN TỔNG HỢP HỆ THỐNG ĐIỆN-CƠ
x
s
: ma trận trạng thái, x
sT
=[i
s
α
, i
s
β
, ψ
r
α
, ψ
r
β
]
u
s
s
: ma trận đầu vào, u
s
s
T
=[u
s
α
, u
T
1
T
1
-
T
1
A
T
L
T
L
0
0
T
L
A
T
1
L
1
T
1
-
T
1
1
A
r
r
r
s
22
r
m
r
m
r
m
s
21
rm
r
r
m
mrm
mmr
s
12
s
11
ω
ω
ω
ω
ω
=
−
−
=
−
=
.
.
) (
σ
σ
σ
σ
ω
σ
σ
ω
σ
σ
σ
σ
.
1
1
σσ
σ
σ
0
0
; .I
0
0
khitrong ;
=
0
0
1
1
1
21
s
s
s
s
s
B
L
L
L
B
σ
σ
σ
Lập mô hình của động cơ theo các ma trận : từ (12) :
s
s
sss