Động cơ từ kháng đã có từ lâu nhưng ít được chú ý do một số 
nhược điểm mang tính tiền định có nguồn gốc động cơ : Mô men quay 
chứa nhiều sóng hài bậc cao (mô men lắc), gây nhiều tiếng ồn và hiệu suất 
thấp. Ngày nay với sự phát triển của các ngành công nghiệp bán dẫn và vi 
điều khiển đã khắc phục được các nhược điểm trên. Nhưng động cơ từ kháng 
có một số ưu điểm nổi bật như: Tổn thất chủ yếu xuất hiện ở phía stator, do 
đó dễ làm mát, quán tính rotor bé, có kết cấu bền vững và phù hợp cho tốc độ 
quay cao, mô men khởi động lớn, chụi quá tải ngắn hạn rất tốt. Thêm vào đó 
ĐCTK có giá thành th ấp nhất trong các loại động cơ và không cần bảo 
dưỡng. Chính vì vậy động cơ từ kháng được sử dụng ngày càng nhiều trong 
các hệ thống cơ điện tử. Vấn đề điều khiển động cơ từ kháng hết sức khó 
khăn. Do có cấu tạo phân cực ở cả hai phía Rotor và Stator nên đặc tính từ 
hoá của ĐCTK thể hiện tính phi tuyến rất mạnh. Từ thông móc vòng qua khe 
hở không khí là một hàm phi tuyến của dòng điện trong cuộn dây Stator và vị 
trí của Rotor. 
Với kết quả đạt được của luận văn tác giả mong muốn bản luận văn là tài 
liệu tham khảo bổ ích đối với các học viên chuyên ngành tự động hoá, vì đây 
là vấn đề còn đang bỏ ngỏ cả trong thực tế và học thuật. 
Với nội dung bản luận văn yêu cầu gồm 3 chương:
Chương 1: Nghiên cứu chung về các hệ truyền động ứng dụng động 
cơ từ kháng.
Chương 2: Nguyên lý, cấu trúc, điều khiển động cơ từ kháng.
Chương 3: Khảo sát chế độ làm việc của hệ truyền động ứng dụng 
động cơ từ kháng.
                
              
                                            
                                
            
                       
            
                 81 trang
81 trang | 
Chia sẻ: ttlbattu | Lượt xem: 2043 | Lượt tải: 3 
              
            Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đề tài Nghiên c ứu hệ điều khiển truyền động ứng dụng động cơ từ kháng, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
LỜI CAM ĐOAN 
Tôi xin cam đoan luận văn này là công trình do tôi tổng hợp và nghiên 
cứu. Trong luận văn có sử dụng một số tài liệu tham khảo như đã nêu trong 
phần tài liệu tham khảo. 
 Tác giả luận văn 
 Phạm Hồng Kiên 
 Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
LỜI CẢM ƠN! 
Sau thời gian học lớp cao học khoá 9 tại Trường Đại học kỹ thuật công 
nghiệp Thái nguyên - Đại học Thái Nguyên tôi được tiếp cận một cách có hệ 
thống các kiến thức khoa học tiên tiến hiện đại của ngành Tự động hoá 
XHCN. Kết thúc khoá học tôi được giao đề tài : “ Nghiên cứu hệ truyền động 
ứng dụng động cơ từ kháng”. 
Tôi xin chân thành cảm ơn Thầy giáo PGS.TS Nguyễn Như Hiển đã 
tận tình hướng dẫn và tạo mọi điều kiện thuận lợi để tôi hoàn thành nhiệm vụ 
học tập và nghiên cứu. 
Tôi xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo đã giảng dạy lớp học, các 
thầy cô giáo trong bộ môn tự động hoá, cán bộ thư viện Trưòng Đại học công 
nghiệp Thái nguyên đã quan tâm và tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong suốt 
quá trình hoàn thành luận văn. 
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến bạn bè, đồng nghiệp đã khích lệ 
động viên tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. 
Thái Nguyên tháng 03 năm 2009 
Tác giả 
 Phạm Hồng Kiên 
 Mục lục 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
1
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. Phương thức 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 
 Mục lục 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
2
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 ......................................................................................... 75 
Các ký hiệu, các chữ viết tắt 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
3 
CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 
TT Ký hiệu Diễn giải 
1 Dk Tỷ lệ bề rộng xung điều chế 
2 i Dòng chảy qua cuộn dây của SRM 
3 L Điện cảm của SRM 
4 m Số pha của Stator 
5 mN Momen quay của ĐCTK 
6 pc Số đôi cực 
7 R Điện trở của cuộn dây pha Stator của ĐCTK 
8 U Điện áp cuộn dây pha của ĐCTK 
9 UDC, Utrans, Udiode Điện áp mạch một chiều, điện áp sụt trên Transitor 
trên Diode 
10 z Số răng của Rotor 
11 ψ Từ thông của cuộn dây pha của ĐCTK 
12 ϕ Góc lệch trục 
13 rs ϑϑ , Bước góc của cực Stator, răng Rotor 
14 ω Vận tốc góc của Rotor 
 Danh mục hình vẽ, đồ thị 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
4 
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ 
STT Ký hiệu Diễn giải 
1 Hình 1.1 Sttator của ĐCTK loại 6/4 
2 Hình 1.2 ĐCTK loại 6/4 
3 Hình 1.3 Rotor của ĐCTK 
4 Hình 1.4 Một số loại SRM điển hình 
5 Hình 2.1 Động cơ từ kháng 
6 Hình 2.2 Vị trí đồng trục của Rotor và cực active 
7 Hình 2.3 Cấu trúc ĐCTK 8/6 
8 Hình 2.4 
Trình tự đóng cắt nguồn sA, sD, sC, sB, sA,.... để tạo 
ra chuyển động quay theo chiều kim đồng hồ. 
9 Hình 2.5 
Trình tự đóng cắt nguồn sA, sB, sC, sD, sA.... để tạo 
ra chuyển động quay ngược chiều kim đồng hồ. 
10 Hình 2.6 Đặc tính cơ của ĐCTK 
11 Hình 2.7 Năng lượng t ừ trong cuộn dây stator 
12 Hình 2.8 Cơ năng của SMR 
13 Hình 2.9 Phương pháp cơ bản điều khiển SMR 
14 Hình 2.10 Sơ đồ chuyển mạch của SMR 3pha 6/4 
15 Hình 2.11 Tín hiệu điều khiển SMR trong vùng tốc độ cao. 
16 Hình 2.12 
Cuộn dây pha 
a, Khi dẫn dòng b, Khi nạp dòng trở lại nguồn 
17 Hình 2.13 Sơ đồ nghịch lưu 2m 
18 Hình 2.14 Sơ đồ nghịch lưu m+1 
 Danh mục hình vẽ, đồ thị 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
5 
STT Ký hiệu Diễn giải 
19 Hình 2.15 Sơ đồ nghịch lưu m+2 
20 Hình 2.16 Điện cảm L của ĐCTK 
21 Hình 2.17 Điều khiển ĐCTK nhờ khâu ĐC dòng ở mạch vòng 
22 Hình 2.18 
Các nguồn thông tin về vị trí Rotor chứa trong 
phương trình điện áp của SRM có m pha 
23 Hình 2.19 
 Đặc tính từ thông/dòng/vị trí rotor của một ĐCTK 
loại 8/6 
24 Hình 2.20 
 Các chế độ vận hành khác nhau không cần cảm biến 
đo vị trí 
25 Hình 2.21 
Cấu trúc hệ thống được mở rộng thêm khâu chuyển 
mạch không cần cảm biến vị trí 
26 Hình 2.22 
So sánh từ thông thực và từ thông chuẩn để quyết 
định thời điểm chuyển mạch nghịch lưu 
27 Hình 3.1 Sơ đồ mạch điều khiển SRM dạng 2m 
28 Hình 3.2 Quan hệ L = L( ϕ , i) của SMR 
29 Hình 3.3 Quan hệ từ thông theo dòng điện và vị trí rotor 
30 Hình 3.4 Quan hệ mN = mN( ϕ , i) 
31 Hình 3.5 Mô hình mô phỏng ĐCTK ở chế độ tuyến tính 
32 Hình 3.6 
Mô hình mô phỏng c ấu trúc điều khiển một pha của 
SMR ở chế độ tuyến tính. 
33 Hình 3.7 Tốc độ động cơ ở chế độ tuyến tính 
34 Hình 3.8 Momen tổng của SRM ở chế độ tuyến tính 
35 Hình 3.9 Momen pha của SRM ở chế độ tuyến tính 
36 Hình 3.10 Dòng pha của SRM ở chế độ tuyến tính 
 Danh mục hình vẽ, đồ thị 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
6 
STT Ký hiệu Diễn giải 
37 Hình 3.11 Mô hình mô phỏng SRM ở chế độ phi tuyến 
38 Hình 3.12 Mô hình mô phỏng một pha ĐCTK ở chế độ phi tuyến 
39 Hình 3.13 Mômen pha của SMR phi tuyến 
40 Hình 3.14 Mômen tổng của SMR phi tuyến 
41 Hình 3.15 Dòng tổng của SMR phi tuyến 
42 Hình 3.16 Đặc tính tốc độ SMR phi tuyến 
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên  
7
LỜI NÓI ĐẦU 
Động cơ từ kháng đã có từ lâu nhưng ít được chú ý do một số 
nhược điểm mang tính tiền định có nguồn gốc động cơ : Mô men quay 
chứa nhiều sóng hài bậc cao (mô men lắc), gây nhiều tiếng ồn và hiệu suất 
thấp. Ngày nay với sự phát triển của các ngành công nghiệp bán dẫn và vi 
điều khiển đã khắc phục được các nhược điểm trên. Nhưng động cơ từ kháng 
có một số ưu điểm nổi bật như: Tổn thất chủ yếu xuất hiện ở phía stator, do 
đó dễ làm mát, quán tính rotor bé, có kết cấu bền vững và phù hợp cho tốc độ 
quay cao, mô men khởi động lớn, chụi quá tải ngắn hạn rất tốt. Thêm vào đó 
ĐCTK có giá thành thấp nhất trong các loại động cơ và không cần bảo 
dưỡng. Chính vì vậy động cơ từ kháng được sử dụng ngày càng nhiều trong 
các hệ thống cơ điện tử . Vấn đề điều khiển động cơ từ kháng hết sức khó 
khăn. Do có cấu tạo phân cực ở cả hai phía Rotor và Stator nên đặc tính từ 
hoá của ĐCTK thể hiện tính phi tuyến rất mạnh. Từ thông móc vòng qua khe 
hở không khí là một hàm phi tuyến của dòng điện trong cuộn dây Stator và vị 
trí của Rotor. 
 Với kết quả đạt được của luận văn tác giả mong muốn bản luận văn là tài 
liệu tham khảo bổ ích đối với các học viên chuyên ngành tự động hoá, vì đây 
là vấn đề còn đang bỏ ngỏ cả trong thực tế và học thuật. 
 Với nội dung bản luận văn yêu cầu gồm 3 chương: 
 Chương 1: Nghiên cứu chung về các hệ truyền động ứng dụng động 
cơ từ kháng. 
 Chương 2: Nguyên lý, cấu trúc, điều khiển động cơ từ kháng. 
 Chương 3: Khảo sát chế độ làm việc của hệ truyền độ ng ứng dụng 
động cơ từ kháng. 
Trong quá trình hoàn thành bản luận văn không tránh khỏi thiếu 
sót, tác giả rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các Thầy cô giáo 
và các bạn đồng nghiệp để bản luận văn hoàn thiện hơn. 
Thái Nguyên tháng 3 năm 2009 
Tác giả 
Phạm Hồng Kiên 
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 
-------------------------------------- 
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 
NGHIÊN CỨU HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG 
 ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ TỪ KHÁNG 
Học viên: PHẠM HỒNG KIÊN 
Mã số: 
Chuyên ngành: TỰ ĐỘNG HOÁ 
Người HD Khoa học: PGS.TS NGUYỄN NHƯ HIỂN 
THÁI NGUYÊN - 2009
ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHIỆP 
-------------------------------------- 
THUYẾT MINH 
LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT 
ĐỀ TÀI: 
NGHIÊN CỨU HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG 
 ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ TỪ KHÁNG 
Học viên: Phạm Hồng Kiên 
Lớp: Cao học K9 
Chuyên ngành: Tự Động Hoá 
Người HD khoa học: PGS.TS Nguyễn Như Hiển 
Ngày giao đề: 
Ngày hoàn thành: 
KHOA ĐT SAU ĐẠI HỌC NGƯỜI HD KHOA HỌC HỌC VIÊN 
 PGS.TS Nguyễn Như Hiển Phạm Hồng Kiên 
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  
8 
CHƯƠNG 1 
NGHIÊN CỨU CHUNG VỀ CÁC HỆ ĐIỀU KHIỂN TRUYỀN ĐỘNG 
ỨNG DỤNG ĐỘNG CƠ TỪ KHÁNG 
1.1 TỔNG QUAN VỀ CÁC LOẠI ĐỘNG CƠ TỪ KHÁNG (ĐCTK) 
Động cơ từ kháng có thể được coi là một trong những loại máy điện 
đầu tiên trên thế giới, nhưng ĐCTK vẫn không được chú trọng phát triển 
do một số các nhược điểm mang tính tiền định có nguồn gốc từ nguyên lý 
động cơ, đó là: 
- Momen quay chứa nhiều hàm bậc cao (Momen lắc) gây ra nhiều 
tiếng ồn hơn nhiều so với các loại động cơ khác. 
- Hiệu suất của các hệ truyền động sử dụng ĐCTK thấp hơn 
(cosϕ ≈ 0.5) so với những hệ truyền động dùng các loại động cơ khác 
(cosϕ ≈ 0.7 ÷ 0.85). 
Trong những năm gần đây, do cộng nghệ bán dẫn phát triển mạnh 
và thu được nhiều thành công đáng kể thì ĐCTK đã và đang được quan 
tâm ngày càng nhiều v à được biết đến với cái tên “Động cơ từ kháng loại 
đóng ngắt”, loại hình máy điện này có hai đặc điểm nổi bật, đó là: 
- Hoạt động trong trạng thái đóng ngắt liên tục, đây là lý do chủ yếu 
giải thích tại sao ĐCTK chỉ được quan tâm phát triển khi ngành vật liệu 
bán dẫn đạt được những thành công vượt bậc. 
- Từ kháng: ĐCTK là theo đúng nghĩa đen của nó, nghĩa là trong cả 
hai phía Rotor và Stator đều có sự thay đổi từ kháng (điện kháng phức) 
trong khi động cơ làm việc, hay nói một cách chính xác hơn ĐCTK là loại 
máy điện có cực ở cả hai phía. 
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  
9 
Khái niệm máy điện từ kháng đã có từ rất lâu, với cái tên máy điện 
từ và sau này được phát triển thành một khái niệm mới đó là động cơ 
bước. Một cách cơ bản thì ĐCTK là một dạng động cơ bước đã và đang 
có rất nhiều ứng dụng trong cả lĩnh vực ứng dụng động cơ bước chuyển 
động quay và động cơ bước tuyến tính. 
Ý tưởng sử dụng mô hình ĐCTK trong chế độ liên tục (không phải 
là chế độ “bước” kinh điển) với bộ điều khiển sử dụng linh kiện công suất 
bán dẫn đã được Kosh và Lawrenson khởi xướng vào những năm 60 của 
thế kỷ 20. Vào thời kỳ này chỉ có thể sử dụng những mạch công suất 
Thiristor để điều khiển ĐCTK. Ngày nay cùng với sự ra đời của các loại 
linh kiện bán dẫn như GTO, IGBT, Bipolar TRANSITOR, MOSFET đã 
được áp dụng để thiết kế các bộ điều khiển công suất lớn cho ĐCTK. 
Có cấu trúc đơn giản là một đặc điểm rất quan trọng của ĐCTK so 
với tất cả các loại máy điện khác. Rotor của ĐCTK không cần thành phần 
kích thích vĩnh cửu, chổi than hay chuyển mạch trong phần Rotor. Các 
cuộn dây được cuốn xung quanh cực Stator một cách tập trung và độc lập 
với nhau tạo thành các pha và mỗi pha gồm hai cực. Phần Rotor không 
chứa các cuộn dây mà chỉ đơn giản là các lá thép được ép lại với nhau 
hình thành các răng của Rotor. ĐCTK là loại động cơ duy nhất cấu tạo có 
cực ở cả phía Rotor và Stator. Và như thế, ĐCTK hứa hẹn trong tương lai 
không xa những hệ truyền động ổn định, giá thành hạ và có thể thay thế 
rất nhiều hệ truyền động đang sử dụng động cơ không đồng bộ Rotor lồng 
sóc, hay động cơ một chiều . 
1.2 GIỚI THIỆU CHUNG VỀ ĐỘNG CƠ TỪ KHÁNG ĐỒNG BỘ TUYẾN TÍNH 
Ứng dụng của động cơ truyền động tuyến tính thay vì động cơ quay trong sự 
truyền động đang ngày càng phát triển. Động cơ tuyến tính có thể ứng dụng trong 
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  
10 
các tàu điện tốc độ cao hoặc thang máy. Ngày nay, động cơ tuyến tính đang trở nên 
ngày càng quan trọng trong ngành công nghiệp yêu cầu độ chính xác cao. So sánh 
với động cơ quay, động cơ tuyến tính không cần sự biến đổi chuyển động. Điều đó 
có nghĩa là không có sự tổn hao năng lượng, tính đàn hồi cũng như khe hở tạo ra bởi 
các yếu tố chuyển từ động cơ quay sang động cơ tuyến tính. 
Động cơ tuyến tính sử dụng trong công nghiệp chiếm ưu thế hơn hẳn 
bởi vì không cần biến đổi chuyển động quay sang chuyển động tuyến tính là 
hữu hạn. Kiểu động cơ tuyến tính 3 pha phù hợp với các điều kiện hoạt động 
khác nhau, nhưng chúng lại không thích hợp với sự tổng hợp điều khiển. 
Những biến số của chúng phụ thuộc tuyến tính với nhau. Với sự tổng hợp 
điều khiển các mô hình động học của động cơ tuyến tính trên 2 trục kiểu động 
học thường được sử dụng. Sự nhận dạng chính xác về các tham số dưới các 
điều kiện hoạt động khác nhau là thực sự cần thiết trong thiết kế các bộ điều 
khiển. 
Phần giới thiệu chỉ tập trung vào sự nhận dạng các tham số của mô 
hình động học của động cơ từ kháng đồng bộ tuyến tính trên hai trục (Line 
Synchnonous Reluctarce Motor – LSRM) dưới những điều kiệ n hoạt động 
khác nhau. Tác giả sử dụng những thí nghiệm và phương pháp tính khác nhau 
cho sự nhận biết các tham số của các kiểu động cơ khác nhau. Phương pháp 
thực nghiệm dựa trên những thí nghiệm trên động cơ cung cấp bởi nguồn điện 
áp theo hàm sin [1], [2], [3] và được cấp bởi nguồn điện áp một chiều [3]. 
Nền tảng cho phương pháp tính [2], [4], [5] là phương pháp phần tử hữu hạn 
(FEM). 
Trong phần này, giới thiệu mô hình động cơ kiểu động học 2 trục – 3 
pha LSRM được đề cập đến đầu tiên. Các thông số điện và cơ của kiểu LSRM 
được nhận biết bởi các thí nghiệm áp dụng trên một LSRM cung cấp bởi 
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  
11 
nguồn biến đổi điện áp (VSI). Một điều đặc biệt đáng lưu ý cho sự nhận dạng 
dòng điện phụ thuộc trực tiếp với độ tự cảm. 
Chúng được nhận dạng bằng thực nghiệm và được tính toán bởi FEM. 
Phương pháp thực nghiệm trước đã cho xác định đặc tính từ hoá riêng biệt 
của máy biến áp động lực qua sự kích thích DC [6] đã được thay đổi sao cho 
phù hợp với sự nhận dạng dòng điện phụ thuộc độ tự cảm của LSRM cung 
cấp bởi VSI dưới các điều kiện hoạt động khác nhau. Sự so sánh giữa độ tự 
cảm bộ biến đổi nguồn áp đo được bởi thực nghiệm và bởi phương pháp tính 
FRM được nêu trên đồ thị. 
Độ chính xác của các thông số của kiểu LSRM 2 trục đo được bởi quá 
trình nhận biết đặt ra được kiểm tra lại bằng thực nghiệm. So sánh giá trị đặt 
với giá trị thực với đồ thị của vị trí, tốc độ, cường độ dòng điện, điện áp thực 
tế thu được bởi thực nghiệm và tính toán cho các kết quả tốt. 
1.2.1 Kiểu động cơ 2 trục LSRM 
Phần điện của 3 pha đấu Y kết nối LSRM được viết dưới dạng phương 
trình điện áp (1) và phương trình (2). 
}{ abcabcabcabc iLdt
dTiu += (1.1) 
abc
abcT
abce ix
Lif
∂
∂
=
2
1 (1.2) 
T
cbaabc uuuu ][= , Tcbaabc iiii ][= (1.3) 
Trong đó: 
x: Vị trí của phần chính. 
fe: Động lực cơ. 
R: Điện trở. 
Ua, Ub, Uc, và ia, ib, ic là điện áp và cường độ dòng điện của các pha. 
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  
12 
Ma trận của độ tự cảm Labc được viết dưới dạng: 
+
+
+
=
321222
122232
223212
cLLcLcL
cLcLLcL
cLcLcLL
L
gggg
gggg
gggg
abc (1. 4) 
Trong đó: 
)2cos(1 xp
c
τ
Π
= 
)
3
22cos(2
Π
+
Π
=
p
c
τ
02
3
gsLg LLL += 
LSL: Độ tự cảm pha do từ thông tản gây ra mà không đi qua khe hở 
không khí. 
Lgo (5) và Lg2 là giá trị trung bình và cường độ của thành phần sóng hài 
bậc hai của từ thông móc vòng đi qua khe không khí. 
+=
mgmd
g RR
NL 11
2
2
0 (1.5) 
+=
mgmd
g RR
NL 11
2
2
2 (1.6) 
N: chỉ ra số lần quay của cuộn dây trên phần chính trong khi Rmg chỉ ra 
độ từ kháng nhỏ nhất và lớn nhất. 
Trục trực tiếp d và trục q của kiểu LSRM 2 trục được xác định bởi trục 
nhỏ nhất và lớn nhất của độ tự cảm, mô hình 2 trục d – q của LSRM có thể 
nhận được từ kiểu 3 pha bằng cách thay thế vectơ dòng điện và điện áp (iabc và 
uabc) trong (1) và (2) với biểu thức bên phải (7). 
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  
13 
=
=
00
,
u
u
u
T
u
u
u
i
i
i
T
i
i
i
q
d
c
b
a
q
d
c
b
a
 (1.7) 
Π
=
Π
−
Π
−
Π
Π
−
Π
−
Π
−
Π
Π
−
Π
=
2
2)
3
2sin()
3
2cos(
2
2)
3
4sin()
3
4cos(
2
2)sin()cos(
3
2
x
p
x
p
x
p
x
p
x
p
x
p
T
ττ
ττ
ττ
 (1.8) 
T là ma trận biến đổi. 
Ud, Uq và id, iq là giá trị đặt trên trục d-q điện áp dòng điện 
Thành phần dòng điện io bằng 0 vì động cơ đấu Y và được bỏ đi trong 
các biểu thức sau. 
Mô hình kiểu động học 2 trục của LSRM thu được mô tả trong phương 
trình điện áp (9) và phương trình lực (10) và phương trình (11) c