Điện - Điện Tử - Chương 8: Điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ bằng phương pháp thay đổi tần số

Chương 8 ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BẰNG PHƯƠNG PHÁP THAY ĐỔI TẦN SỐ 8.1. PHƯƠNG TRÌNH ĐIỀU KHIỂN CƠ BẢN CỦA HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG BIẾN TẦN-ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA Giá trị hiệu dụng của sức điện động cảm ứng của mỗi pha stator động cơ không đồng bộ ba pha là: E = 4,44f N k  y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ f 1 1 N1 m trong đó: Ef là giá trị hiệu dụng của sức điện động cảm ứng do từ thông ở khe hở không khí trong mỗi pha stator động cơ không đồng bộ ba pha gây ra, đơn vị đo là V; f1 là tần số mạch stator, đơn vị do là Hz; N1 là số vòng quấn của mỗi cuộn dây mỗi pha stator; kN1 là hệ số cuộn dây đối với sóng cơ bản; m là từ thông ở khe hở không khí mỗi cực, đơn vị là Wb. Chương 8 8.1.1. Điều tốc thấp hơn tần số cơ bản y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ f 1 E const f  1 1 U const f Quy luật điều chỉnh: U1 U1đm 0 f1f1đm b a Hình 8.1: Đặc tính điều khiển tỷ số điện áp và tần số hằng số: a) không bù sụt áp mạch stator; b) có bù sụt áp mạch stator Chương 8 8.1.2. Điều tốc cao hơn tần số cơ bản y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ U1 m U1đm b đm m  Hình 8.2: Đặc tính điều khiển điều tốc biến tần động cơ không đồng bộ 0 f1f1đm a U1 m Chương 8 8.2. C¸c bé biÕn tÇn kiÓu tÜnh y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.2.1. Thiết bị biến tần gián tiếp (thiết bị biến tần xoay chiều-một chiều- xoay chiều) f1,U1 + = Chỉnh lưu Lọc Ngịch lưu f2,U2 C0Ud - =  Hình 8.3: Thiết bị biến tần gián tiếp Chương 8 y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+  3 f1, U1 Chỉnh lưu điều khiển  3 f2, U2 Lọc Nghịch lưu a  3 f1, U1 Chỉnh lưu không điều khiển  3 f2, U2 Lọc 1 bLọc 2 Bộ biến đổi xung điện áp Nghịch lưu Chỉnh lưu Hình 8.4: Bộ biến tần gián tiếp có khâu trung gian một chiều a) Biến tần dùng chỉnh lưu điều khiển bằng tiristor b) Biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển có thêm bộ biến đổi xung điện áp c) Biến tần dùng chỉnh lưu không điều khiển với nghịch lưu điều chế PWM  3 f1, U1 không điều khiển  3 f2, U2 Lọc Nghịch lưu PWM c Chương 8 8.2. Các bộ biến tần kiểu tĩnh 8.2.2. Bộ biến tần trực tiếp (xoay chiều - xoay chiều) AC AC ~ 3 U1, f1 Biến tần xoay chiều - xoay chiều ~ 3 U2, f2 Hình 8.5: Thiết bị biến tần trực tiếp (xoay chiều - xoay chiều) Chương 8 8.2. C¸c bé biÕn tÇn kiÓu tÜnh 8.2.2. Bộ biến tần trực tiếp (xoay chiều - xoay chiều) Sơ đồ chỉnh lưu thuận  3 f1, U1 Tải Sơ đồ chỉnh lưu ngược  3 f1, U1 Hình 8.6: Sơ đồ nguyên lý bộ biến tần trực tiếp Chương 8 8.2. C¸c bé biÕn tÇn kiÓu tÜnh y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.2.2. Bộ biến tần trực tiếp (xoay chiều - xoay chiều) =/2 =0=/2 =/2 Điện áp đầu ra Điện áp trung bình đầu ra Hình 8.7: Đồ thị điện áp đầu ra của thiết bị biến tần xoay chiều- xoay chiều hình sin Chương 8 8.2. Các bộ biến tần kiểu tĩnh y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.2.3. Bộ biến tần nguồn điện áp và nguồn dòng điện f2,U2f1,U1 + = C0Ud - =  a f2,I2f1,U1 + = L0 Ud Id - =  Hình 8.8: Cấu trúc biến tần xoay gián tiếp a) Bộ biến tần nguồn điện áp b) Bộ biến tần nguồn dòng điện b Chương 8 8.3. NghÞch l­u ®iÒu chÕ ®é réng xung h×nh sin (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ Chỉnh lưu tiristor  3 f1, U1 ĐK L C f2, U2 Hình 8.9: Cấu trúc biến tần gián tiếp bằng tiristor thường sử dụng Nghịch lưu tiristor  3 f1, U1 ĐK L C f2, U2 Hình 8.10: Cấu trúc biến tần gián tiếp với nghịch lưu PWM Chỉnh lưu diot Nghịch lưu PWM Chương 8 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.1. Nguyên lý làm việc của bộ nghịch lưu SPWM u u Hình 8.11: Thứ tự sắp xếp các xung hình chữ nhật cùng biên độ tương đương với sóng hình sin: a) sóng hình sin; b) đồ thị sóng tương đương của SPWM Chương 8 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.1. Nguyên lý làm việc của bộ nghịch lưu SPWM ĐK VT1 VT3 VT5 C U U1, f1 U2, f2 aVT2VT6VT4 d Hình 8.12a: Sơ đồ nguyên lý mạch lực khối nghịch lưu SPWM Chương 8 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.1. Nguyên lý làm việc của bộ nghịch lưu SPWM Bộ dao động tạo sóng điều chế hình uma umb umc uđka uđkb Hình 8.12b: Sơ đồ khối mạch khống chế nghịch lưu SPWM b sin Bộ dao động tạo sóng tải dạng tam giác ut ut ut uđkc y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ uma u 1t ut ut uma a sóng hình sin tương đươnguđka Hình 8.13: Phương pháp điều chế độ rộng xung và đồ thị với trường hợp điều chế một cấp: a) Sóng mang tam giác và sóng điều chế hình sin b) Đồ thị sóng đầu ra SPWM 1tb Chương 8 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.1. Nguyên lý làm việc của bộ nghịch lưu SPWM 1 2uAo Umsin1t dU 2 i 1t/N Hình 8.14: Đồ thị xung điện áp đầu ra của SPWM khi điều khiển một cực 1 2 i y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ uAB y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ N d i 1 k 1 i 1 2U 2i 1 k u(t) sin(k )sin sin k t k 2 N 2                N d i 1m i 1 2U 2i 1 U sin( ) 2 N 2          N d m 1m 2U U2i 1 2i 1 U sin( ) sin          i 1 d N N 2m m i 1 i 1 N m i 1 2N N U 2N 2U 2U2i 1 1 sin ( ) 1 cos(2i 1) N 2N N 2 N 1 U 1 cos(2i 1) N N                           Chương 8 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.2. Điều chế đồng bộ và không đồng bộ của bộ nghịch lưu SPWM Điều chế phân đoạn đồng bộ ft(Hz) 1000 N=18N=3672144 0 20 40 60 f1(Hz) 500 0 Hình 8.16: Quan hệ giữa fm và ft khi điều chế phân đoạn đồng bộ Chương 8 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.3. Mô thức điều chế của SPWM và cách thực hiện nó A B t ut Msin1t Hình 8.17: Phương pháp lấy mẫu tự nhiên tạo thành sóng của SPWM t2 t1 t3 t Tc 2t2t 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.3. Mô thức điều chế của SPWM và cách thực hiện nó Msin1t A BD umd td t ut Msin1t A B umd t ut E td t2 t1 t3 t Tc t2 t1 t3 t Tc a b Hình 8.18: Phương pháp lấy mẫu quy tắc tạo sóng SPWM a) Phép lấy mẫu quy tắc I, b) Phép lấy mẫu quy tắc II 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.3. Mô thức điều chế của SPWM và cách thực hiện nó A B umd t ut td C Hình 8.19: Đồ thị sóng SPWM 3pha tb2 tb1 tb3 t tc2 tc1 tc3 t Tc ta2 ta1 ta3 tA B C 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.3.3. Phương pháp loại bỏ sóng hài chỉ định (Harmonic Elimination Method) u Ud /2 -1 -/2 1 2 30  1t Hình 8.20: Đồ thị sóng SPWM kiểu một cựcvới 3 xung trong một nửa chu kỳ 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.4. Bộ nghịch lưu spwm điều khiển vòng trễ (Hyserresis-band) dòng điện tần số đóng cắt cao Bộ tạo sóng cho trước dạng hình sin Mạch điện khởi động uđkt imax cho trước  uđkd Đo kiểm dòng điện Dòng điện stator Bộ điều khiển vòng trễ dòng điện iS DHC Hình 8.21: Sơ đồ khối bộ điều khiển dòng điện một pha bộ nghịch lưu SPWM điều khiển vòng trễ dòng điện: DHC là bộ so sánh vòng trễ 8.3. NGHỊCH LƯU ĐIỀU CHẾ ĐỘ RỘNG XUNG HÌNH SIN (SPWM) y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 8.3.4. Bộ nghịch lưu spwm điều khiển vòng trễ (Hyserresis-band) dòng điện tần số đóng cắt cao is * si max2 i 0 Hình 8.22: Đồ thị dòng điện và điện áp đầu ra của bộ nghịch lưu khi điều khiển vòng trễ dòng điện t t dU 2  dU 2  8.4. Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ở chế độ tĩnh khi điều khiển phối hợp tần số và điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 21 1 2 đt p 2 2 2 2 1 1 2 1 l 2 U s R M 3n ( ) (sR R ) s (L L )         21 1U sM 3n ( )   Khi s rất nhỏ:  s đt p 1 2R 21 1 2 đt p 2 2 , 2 1 1 1 l1 l2 U R 1 M 3n ( ) ss R (L L )        Khi s tiến gần đến 1: 8.4. Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ở chế độ tĩnh khi điều khiển phối hợp tần số và điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ n -s n0 0 st n n0tn n01 n02 1đm 11 12  1đm >11>12>13 Đặc tính MđtMt 0 1 0 MđtMt 0 0 n03 13 có bù sụt áp mạch stator Hình 8.23: Đặc tính cơ của động cơ không đồng bộ ba pha khi tần số và điện áp không đổi Hình 8.24: Đặc tính cơ điều tốc biến tần khi điều khiển tỷ số điện áp và tần số không đổi 8.4.2. Đặc tính cơ khi phối hợp điều khiển điện áp và tần số y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 2 1 1 2 c p 2 2 2 2 1 1 2 1 1 2 U s R M 3n (sR R ) s (L L )              U1/1 = const 2 đt 1 2 R M s      1 p 1 U 3n     2 1 t p 2 1 21 1 1 2 1 1 U3 1 M n 2 R R (L L )                 8.4.2. Đặc tính cơ khi phối hợp điều khiển điện áp và tần số y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ Sơ đồ thay thế một pha động cơ 8.4.2. Đặc tính cơ khi phối hợp điều khiển điện áp và tần số y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ Ef /1 = const f 2 2 22 1 2 E I R ( L ) s          2 2 p f 2 f 1 2 đt p2 2 2 2 '2 1 1 2 1 22 '22 1 2 3n E R E s R M 3n s R s LR L s                     2 E s  f 1 đt p 1 2 M 3n s R      Khi s nhỏ: Khi s tiến gần đến 1: 2 f 2 đt p 1 1 2 E R 1 M 3n s L s          2 f t p 1 2 E3 1 M n 2 L        8.4.2. Đặc tính cơ khi phối hợp điều khiển điện áp và tần số y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ Er /1 = const r 2 2 E I R / s    2 2 p r 2 r 1 đt p2 1 1 22 3n E R E s M 3n s RR s                   Er = 4,44f1 N1kN1rm 8.4.2. Đặc tính cơ khi phối hợp điều khiển điện áp và tần số y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ -s 0 a b c Hình 8.26: Đường đặc tính cơ ở các chế độ điều chế phối hợp điện áp - tần số khác nhau: a) điều khiển U1/1 = const; b) điều khiển Ef/1 = const; c) điều khiển Er/1 = const Mđt 1 0 8.5. Hệ thống hở điều tốc biến tần điều khiển tỷ số điện áp / tần số không đổi 8.5.1. Hệ thống điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+  Khâu điều chỉnh điện áp L ucđ + - CL GI GAB BD u t uđk1 uabs ui Hình 8.27: Hệ thống hở điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp- động cơ không đồng bộ GI- bộ tích phân tín hiệu đặt; GAB - bộ biến đổi trị tuyệt đối ĐK Khâu điều chỉnh tần số dCd NL 8.5. Hệ thống hở điều tốc biến tần điều khiển tỷ số điện áp / tần số không đổi 8.5.1. Hệ thống điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ - R0 OA R0 + - R0 R1 ucđ - OA C R R0 - + - Hình 8.28 Sơ đồ nguyên lý bộ tích phân tín hiệu đặt + Rv02 2 + Rv01 OA1 + Rv03 32 RP - u1 u2 uđk 8.5. Hệ thống hở điều tốc biến tần điều khiển tỷ số điện áp / tần số không đổi 8.5.1. Hệ thống điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ U1m t t ucđ u1 -U1m U2m -U2m t u1 tuđk Hình 8.29: Đồ thị điện áp của bộ tích phân tín hiệu đặt 8.5. Hệ thống hở điều tốc biến tần điều khiển tỷ số điện áp / tần số không đổi 8.5.1. Hệ thống điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ - R0 R0 uđk OA - uabs D1 + - + Rv01 Hình 8.30: Bộ biến đổi giá trị tuyệt đối D2 8.5. Hệ thống hở điều tốc biến tần điều khiển tỷ số điện áp / tần số không đổi 8.5.1. Hệ thống điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ RU RI uabs ui Từ khâu đo dòng điện uđkCL - Từ khâu đo điện áp uu Hình 8.31: Khâu điều khiển điện áp của hệ thống điều tốc biến tần nguồn áp 8.5. Hệ thống hở điều tốc biến tần điều khiển tỷ số điện áp / tần số không đổi 8.5.1. Hệ thống điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ - R0 R1 u R0Ub i1 D RP1 RP2 C * uu Hình 8.32: Bộ tạo hàm TH: a) sơ đồ nguyên lý b) đặc tính đầu vào đầu ra uabs + Rv01 abs OAi0 Uabsmin Uabsmax A 0 B a) b) 8.5. Hệ thống hở điều tốc biến tần điều khiển tỷ số điện áp / tần số không đổi 8.5.1. Hệ thống điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ uđk RF DPI T1 Hình 8.33: Khâu điều khiển tần số khối nghịch lưu tiristor UFC: Bộ chuyển đổi điện áp tần số; PPX: Bộ phân phối xung; DPI: Bộ nhận biết cực tính; KĐX: bộ khuếch đại xung; RF: Bộ điều chỉnh khối điều chỉnh tần số uabs UFC PPX KĐX  T6 8.5. Hệ thống hở điều tốc biến tần điều khiển tỷ số điện áp / tần số không đổi 8.5.1. Hệ thống điều tốc biến tần gián tiếp nguồn điện áp y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x++ T1D1 Cd T5 A D5 Ud C T3 D3 B Ld Id Hình 8.34: Bộ nghịch lưu nguồn áp - động cơ không đồng bộ ĐK T4D4 T2 D2T6 D6 - 8.6. Hệ thống kín điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt 8.6.1. Khái niệm cơ bản về điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ đt c p J d M M n dt    M®t = CmmI'2cos2 f fE sEI '  2 2 2 2 2 1 222 2 2 2 2 2 2 22 2 1 2 2 2 R (s L )R ( L ) s R / s R cos R (s L )R ( L ) s                        8.6. Hệ thống kín điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt 8.6.1. Khái niệm cơ bản về điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ f 2 đt m m 2 2 2 1 2 sE R M C R (s L )       f 1 1 N1 m 1 1 N m 1 1 N1 m 4,44 1 E 4,44f N K N K N K 2 2          Lại vì: 2 1 2s R1M C N K   đt m 1 N1 m 2 2 2 1 2R (s L )2    2 s 2 đt m m 2 2 2 s 2 R M K R ( L )       Đặt s = s1, đồng thời định nghĩa đó là tần số trượt, thì: 2 s đt m m 2 M K R     8.6. Hệ thống kín điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt 8.6.2. Quy luật điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ Mđt Mt Mm Hình 8.35: Đặc tính Mđt = f(s) điều khiển theo giá trị m = const ssm st 8.6.2. Quy luật điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 1 2 0I I I     f 2 2 1 2 E I R j L s        f 0 1 m E I j L     . 2 1 m 2 1 f f 2 21 m 1 2 1 m 1 2 R j (L L ) 1 1 sI E E R Rj Lj L j L ( j L ) s s                        2 1 m 2 2 s m 2 0 0 2 2 s 2 1 2 R j (L L ) R j (L L )sI I R R ' j Lj L s                 2 2 2 2 s m 2 1 0 2 2 2 2 s 2 R (L L ) I I R L         8.6. Hệ thống kín điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt 8.6.2. Quy luật điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ I1 m 2 0 2 L L I L   Hình 8.36: Đường cong hàm số I1 = f(s), khi duy trì m= const I0 s 8.6. Hệ thống kín điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt 8.6.3. Hệ thống điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ (1) Sử dụng bộ biến tần nguồn dòng, làm cho đối tượng điều khiển có khả năng thích nghi nhanh ở trạng thái động và tiện cho việc hãm tái sinh, đó là cơ sở để nâng cao chất lượng động của hệ thống. (2) Cũng giống như hệ thống điều tốc hai mạch vòng kín của động cơ điện một chiều, mạch vòng ngoài là vòng tốc độ quay, mạch vòng trong là vòng dòng điện. Đầu ra của bộ điều chỉnh tốc độ quay R là giá trị cho trước của tần số trượt đại diện cho mô men đặt. y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ (3) Tác động điều khiển tần số trượt s được phân ra: tác động vào khối chỉnh lưu có điều khiển CL và vào khối nghịch lưu NL. Tác động thứ nhất thông qua bộ tạo hàm số I1=f(s) TH, với tín hiệu vào là giá trị đặt tần số trượt lấy từ đầu ra bộ điều chỉnh tốc độ quay R, trên đầu ra khối TH tạo ra tín hiệutương ứng, tín hiệuso sánh với tín hiệu phản hồi dòng điện ui1, sai lệch tín hiệu dòng thông qua bộ điều chỉnh dòng điện RI cho ra tín hiệu điều khiển dòng điện mạch stator nhằm mục đích duy trì  = const. Một tác động khác: tín hiệu được tổngm hợp với tín hiệu tốc độ quay tạo tín hiệu đặt tần số góc mạch stator u1 (1= s *+ ) điều khiển tần số 1 mạch stator tương ứng quyết định tần số đầu ra của bộ nghịch lưu. Như thế đã hình thành được phương pháp điều khiển phối hợp dòng điện - tần số ở mạch vòng ngoài, mạch vòng tốc độ quay. 8.6. Hệ thống kín điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt 8.6.3. Hệ thống điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ (4) Khi tín hiệu đặt tốc độ quay đều đổi hướng. Dùng bộ nhận biết cực tính DPI phán đoán cực tính của u1 để quyết định thứ tự xung đầu ra của bộ phân phối xung PPX, còn bản thân tín hiệu u1 thì thông qua bộ chuyển đổi trị tuyệt đối GAB quyết định giá trị của tần số đầu ra. Làm như vậy rất thuận lợi để thực hiện việc đảo chiều. 8.6.3. Hệ thống điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ *U  Ld + - CL BD U RI Ui Từ khâu đo dòng điện uđkCL DPI R TH + - - U1 * iU ĐK NL GAB Uabs Hình 8.37: Sơ đồ cấu trúc hệ thống điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt UFC PPX KĐX FT + U + s *U  8.6.3. Hệ thống điều tốc biến tần điều khiển tần số trượt y0 = 0 y0 = x y1 = y4 = x+ 2 st 2 t m m 2 2 R M K R ( L )       A  B 1n 1n+s 1=sm MđtS 2 st 2 Hình 8.38: Đặc tính làm việc trên bốn góc phần tư của hệ thống điều khiển tần số trượt MmMc Mt-Mm 0 8.7. Mô hình toán học nhiều biến số của động cơ không đồng bộ ba pha và phép biến đổi toạ độ 8.7.1. Tính chất của mô hình toán học trạng thái động của động cơ không đồng bộ Hình 3.39: Sơ đồ cấu trúc điều khiển nhiều biến của động cơ không đồng bộ 8.7. Mô hình toán học nhiều biến số của động cơ không đồng bộ ba pha và phép biến đổi toạ độ 8.7.1. Tính chất của mô hình toán học trạng thái động của động cơ không đồng bộ Hình 3.40: Sơ đồ cấu trúc điều khiển hệ thống điều biến tần của động cơ không đồng bộ nhiều biến 8.7.2. Mô hình toán học nhiều biến của động cơ không đồng bộ ba pha A A A 1 B B B 1 C C C 1 d u i R dt d u i R dt d u i R dt          a a a 2 b b b 2 c c c 2 d u i R dt d u i R dt d u i R dt          Hình 8.41: Mô hình vật lý động cơ không đồng bộ ba pha 8.7.2.1. Phương trình cân bằng điện áp A A A1 B B B1 C C C1 u iR 0 0 0 0 0 u i0 R 0 0 0 0 u i0 0 R 0 0 0 p u i0 0 0 R 0 0                                       a a a2 b b b2 c c c2 u i0 0 0 0 R 0 u i0 0 0 0 0 R                                    u = Ri + p 8.7.2.2. Phương trình từ thông A AA AB AC Aa Ab Ac A B BA BB BC Ba Bb Bc B C CA CB CC Ca Cb Cc C L L L L L L i L L L L L L i L L L L L L i                               a aA aB aC aa ab ac a b bA bB bC ba bb bc b c cA cB cC ca cb cc c L L L L L L i L L L L L L i L L L L L L i                               = L i 8.7.2.2. Phương trình từ thông LAA = LBB = LCC = Lm1 + Lt1 Laa = Lbb = Lcc = Lm1 + Lt2 Lm1cos120 0 = Lm1cos(-120 0 ) = -(1/2)Lm1 LAB = LBC = LCA = LBA= LCB = LAC= -(1/2)Lm1 Lab = Lbc = Lca = Lba= Lcb = Lac= -(1/2)Lm1 LAa = LaA = LbB = LBb= LCc = LcC= Lm1cos LAb = LbA = LBc = LCb= LCa = LAc= Lm1cos( + 120 0) LAc = LcA = LBa = LaB= LbC = LCb= Lm1cos( - 120 0) 8.7.2.2. Phương trình từ thông ss srs s rs rrr r L L i L L i                 trong đó: s = [A B C] T, r = [a b c] T, is = [iA iB iB] T, ir = [ia ib ic] T, m1 t1 m1 m1 ss m1 m1 t1 m1 m1 m1 m1 t1 1 1 L L L L 2 2 1 1 L L L L L 2 2 1 1 L L L L 2 2                         8.7.2.2. Phương trình từ thông m1 t2 m1 m1 rr m1 m1 t2 m1 m1 m1 m1 t2 1 1 L L L L 2 2 1 1 L L L L L 2 2 1 1 L L L L 2 2                         0 0cos cos( 120 ) cos( 120 )      T 0 0 rs sr m1 0 0 L L L cos( 120 ) cos cos( 120 ) cos( 1