dieu khien toc do dc

1

Ch ng 2ươ

Đi U KHI N T C Đ Đ NG C DCỀ Ể Ố Ộ Ộ Ơ

2

Các lo i đ ng c DC thông d ngạ ộ ơ ụ

+

-

+

-

Đ ng c DC ộ ơkích t đ c l pừ ộ ậ

V Vkt

iư

+

-

A1

A2

F1

F2

+

-V

Đ ng c DC ộ ơkích t song songừ

iư

+

-

A1

A2

F1

F2

+

-V

iư

+

-

A1

A2

S1 S2

Đ ng c DC ộ ơkích t n i ti pừ ố ế

+

-V

iư

+

-

A1

A2

S1 S2

F1

F2

Đ ng c DC ộ ơkích t h n h pừ ỗ ợ

3

Đ c tính đ ng c DCặ ộ ơ

+

-V

iư

+

-

E

Rư

M ch t ng đ ngạ ươ ươđ ng c DC kích t đ c l p ộ ơ ừ ộ ậ

ch đ xác l pở ế ộ ậ

Kích t n i ti pừ ố ế

Kích t đ c l pừ ộ ậ

Kích t h n h pừ ỗ ợ

ω

ΜĐ c tính c đ ng c DCặ ơ ộ ơ

Mđm

ωđm

4

Đ c tính đ ng c DCặ ộ ơ

Phuơng trình cơ bản của động cơ DC:

E K ω= Φ

u uV E R I= +

uM K I= Φ

• K: hằng số, phụ thuộc cấu trúc động cơ (Wb)

• Iư: dòng phần ứng (A)

• V: điện áp phần ứng (V)

• Rư: điện trở phần ứng (Ω )

• M: momen điện từ sinh ra trên trục động cơ

• ω : tốc độ góc trục động cơ (rad/s)

5

Đ c tính đ ng c DC kích t đ c l pặ ộ ơ ừ ộ ậ

Phuơng trình đặc tính cơ của động cơ DC:

uu

RVI

K Kω = −

Φ Φ

Hoặc:

Với động cơ DC kích từ độc lập: KΦ = const

Đặc tính cơ là đuởng thẳng

( ) 2uRV

MK K

ω = −Φ Φ




ω


Mđm

ωđm

6

Đ c tính đ ng c DC kích t n i ti pặ ộ ơ ừ ố ế

Nếu động cơ làm việc trong vùng tuyến tính của đặc tính từ hoá:

( )u kt uI K IΦ = Φ =

Momen động cơ: 2( )u u kt uM K I I K K I= ⋅Φ ⋅ = ⋅ ⋅

Phuơng trình đặc tính cơ:

1u u

kt u kt ktkt

R RV V

K K I K K K KK K Mω = − = −

⋅ ⋅ ⋅ ⋅⋅

uR : điện trở phần ứng + điện trở cuộn kích từ




ω


Mđm

ωđm

7

Đ c tính đ ng c DC kích t n i ti pặ ộ ơ ừ ố ế

Động cơ kích từ nối tiếp:

• Khả năng quá tải cao

• Không dùng trong các ứng dụng có thể hoạt động với tải nhỏ hoặc không tải

Động cơ kích từ hỗn hợp:

• Dùng trong các ứng dụng cần khả năng ch u quị á tải + hạn chế tốc độ không tải




ω


Mđm

ωđm

8

S l c các ph ng pháp đi u khi n t c đ đ ng c DCơ ượ ươ ề ể ố ộ ộ ơ

• Đi u khi n đi n tr ph n ngề ể ệ ở ầ ứ• Đi u khi n đi n áp ph n ngề ể ệ ầ ứ• Đi u khi n t thôngề ể ừ• Đi u khi n h n h p đi n áp ề ể ỗ ợ ệ

ph n ng và t thôngầ ứ ừ

ω

Μ

P

Iư

ωđm

I đmư

ωmax

Đi u khi n đi n ề ể ệáp ph n ngầ ứ

Đi u khi n t ề ể ừthông

Gi i h n momen và t c đ khi đi u ớ ạ ố ộ ềch nh đi n áp ph n ng và t thôngỉ ệ ầ ứ ừ

9

Hãm tái sinh

• Đ ng c DC kích t đ c l p: |E| > |V| và dòng iộ ơ ừ ộ ậ ư ch y ảtheo h ng ng c l i so v i ch đ đ ng c . C n có h ướ ượ ạ ớ ế ộ ộ ơ ầ ệth ng BBĐ-ĐC thích h pố ợ

• Đ ng c DC kích t n i ti p: N i đ ng c nh m t đ ng ộ ơ ừ ố ế ố ộ ơ ư ộ ộc kích t song song, ho c dùng b chopper có c u ơ ừ ặ ộ ấhình thích h p ợ

10

Hãm đ ng năng đ ng c DC kích t đ c l pộ ộ ơ ừ ộ ậ

+

-

Hãm đ ng năng ộkích t đ c l pừ ộ ậ

Rh Vkt

iư

+

-

A1

A2

F1

F2

Hãm đ ng năng t ộ ựkích từ

Rh

iư

+

-

A1

A2

F1

F2

Rh2

Rh1

Rh1 > Rh2

ω

ΜĐ c tính c hãm đ ng năng ặ ơ ộđ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ

11

Hãm đ ng năng đ ng c DC kích t n i ti pộ ộ ơ ừ ố ế

iư

+

-

A1

A2

S1 S2

Hãm đ ng năng đ ng c DC ộ ộ ơkích t n i ti pừ ố ế

Rh

Rh2

Rh1

Rh1 > Rh2

ω

ΜĐ c tính c hãm đ ng năng ặ ơ ộđ ng c DC kích t n i ti pộ ơ ừ ố ế

12

Hãm ng cượ

+

-V

iư

+

-

Rh

Hãm ng c ượđ ng c kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ

+

-V

iư

+

-

S1 S2

Rh

Hãm ng c ượđ ng c kích t n i ti pộ ơ ừ ố ế

Μ

ω



Đ c tính c đ ng c DCặ ơ ộ ơkhi hãm ng cượ

13

Ví d tính toánụ

Ví d 1ụ :

Đ ng c DC kích t đ c l p có thông s : Vộ ơ ừ ộ ậ ố đm = 230V, nđm = 500v/ph,

Iđm = 100A, Rư = 0.1Ω. T n hao ma sát và qu t ổ ạ gió có th b qua. ể ỏ Đ ng c ộ ơ

mang t i ả định m c, momen t i không đ i theo t c đ .ứ ả ổ ố ộ

V i ớ n < nđm, t c đ đ ng c đi u ch nh b ng ph ng pháp thay đ i đi n áp ố ộ ộ ơ ề ỉ ằ ươ ổ ệ

ph n ng và gi kích t là đ nh m c. ầ ứ ữ ừ ị ứ V i ớ n>nđm, t c đ đ ng c thay đ i b ng ố ộ ộ ơ ổ ằ

cách gi V=Vữ đm và gi m dòng kích tả ừ. Tính:

1. Đi n áp cung c p c n thi t cho ph n ng đ đ ng c ho t đ ng 400v/ph.ệ ấ ầ ế ầ ứ ể ộ ơ ạ ộ ở

2. Kích t đ ng c c n gi m bao nhiêu so v i đ nh m c đ đ ng c ho t đ ng ừ ộ ơ ầ ả ớ ị ứ ể ộ ơ ạ ộ

với n = 800v/ph.

14


Ví d 2ụ :

Đ ng c ví d 1 bây gi ho t đ ngộ ơ ở ụ ờ ạ ộ v i t i th năng có M = 800Nm.ớ ả ế Đi n áp ệ

ngu n cung c p cho đ ng c V = 230V, kích t đ ng c gi b ng đ nh m c.ồ ấ ộ ơ ừ ộ ơ ữ ằ ị ứ

N u đ ng c ho t đ ng ế ộ ơ ạ ộ ch đ hãm tái sinhở ế ộ , hãy tính t c đ đ ng c khi đó.ố ộ ộ ơ

15


Ví d ụ3:

Đ ng DC kích ộ ơ t n i ti p có đ c tính t hóa khi đo n = 600v/ph là:ừ ố ế ặ ừ ở

Ikt(A) 20 30 40 50 60 70 80

E(V) 215 310 381 437 485 519 550

Đi n tr Rệ ở ư+Rkt = 1Ω.

N u đ ng cế ộ ho t đ ng ch đ hãm đ ng năng v i t i Mơ ạ ộ ở ế ộ ộ ớ ả c=400Nm và

n=500v/ph thì c n thêm đi n tr ph l bao nhiêu vào m ch ph n ng. ầ ệ ở ụ ả ạ ầ ứ Gi thi t ả ế

t n hao c không đáng k và có th b qua.ổ ơ ể ể ỏ

16

Ví d 3 (tt)ụQuan h Kệ Φ(Iư) và M(Iư) c a đ ng c :ủ ộ ơ

Iư (A) 20 30 40 50 60 70 80

KΦ (Vs/rad) 3.4 4.9 6.06 6.96 7.72 8.26 8.75

M (Nm) 68 147 243 348 463 578 700

20 30 40 50 60 70 802

4

6

8

10

Tu

thon

g (V

s/ra

d)

I (A)20 30 40 50 60 70 80

0

200

400

600

800

Tu thong

Momen

17

H Máy phát – Đ ng c (H F-Đ)ệ ộ ơ ệ

+

-

F

Đ ng cộ ơs c pơ ấ

+

-

Đ T iả

+-

+-

VktđVktf

18

H Máy phát – Đ ng c (H F-Đ)ệ ộ ơ ệ

Ph ng trình đ c tính c h Fươ ặ ơ ệ -Đ:

( ) 2u F u FF F

u

R R R RE EI M

K K K Kω + += − = −

Φ Φ Φ Φ

Khuy t đi m:ế ể

• Công su t l p đ t l nấ ắ ặ ớ

• T d c a máy phát ừ ư ủ nh h ngả ưở vi c đi u ch nh đ ng c xu ng t c đ ệ ề ỉ ộ ơ ố ố ộ th p ấ

19

T ng quan v h th ngổ ề ệ ố B ch nh l u – Đ ng cộ ỉ ư ộ ơ

20

Các d ng m ch thông d ngạ ạ ụ

+

-

iư

Vs Vd

+

-

E

Iư

+

-

iư

Vs

-

+

Vd

+

-

iư

VsVd

+

-

E

Iư

E

Iư

Ch nh l u tia 1 phaỉ ưCh nh l u c u 1 pha ỉ ư ầđi u khi n toàn ph nề ể ầ

Ch nh l u c u 1 pha ỉ ư ầđi u khi n bán ph nề ể ầ

21


+

-

iư

Vs

-

+

Vd

+

-

iư

Vs

-

+

Vd

E

Iư

E

Iư

Ch nh l u c u 3 pha ỉ ư ầđi u khi n bán ph nề ể ầ

Ch nh l u c u 3 pha ỉ ư ầđi u khi n toàn ph nề ể ầ

22


+

-

Vs Vs

E

Iư

23

Đánh giá ch t l ng h th ngấ ượ ệ ố

Các thông s đánh giá ch t l ng h th ng BBĐố ấ ượ ệ ố -ĐCDC

1. Đ c tính c c a h th ngặ ơ ủ ệ ố

2. Tính ch t dòng đi n ph n ng: liên t c ho c gián đo n?ấ ệ ầ ứ ụ ặ ạ

3. Dòng ph n ng trung bình: ầ ứ1

1

1t T

u u

t

I i dtT

+

= ∫

(V i đ ng c DC kích t đ c l p: ớ ộ ơ ừ ộ ậ uM IM )

4. Dòng ph n ng hi u d ng: ầ ứ ệ ụ1

1

21t T

uhd u

t

I i dtT

+

= ∫

(T n hao đ ng ph n ng ổ ồ ầ ứ ứ Iưhd)

5. Dòng ph n ng đ nh ầ ứ ỉ maxui : s chuy n m ch c góp đ ng c ự ể ạ ở ổ ộ ơ

ph thu c giá tr ụ ộ ị maxui

24

Đánh giá ch t l ng h th ngấ ượ ệ ố

Các thông s đ c tr ng nh h ng c a h lên ngu n cung c p:ố ặ ư ả ưở ủ ệ ồ ấ

1. H s công suệ ố t (HSCS) ngõ vào BBĐ (n u đi n áp ngõ vào hình sin):ấ ế ệ

P

HSCSS

= = 1 1cosP

P P

V I

V I

ϕ

2. H s méo d ng (THDệ ố ạ -Total Harmonic Distortion) dòng ngõ vào BBĐ:

22 2

2 1

1 1

( )(%) 100 100

I I

nn

II I

THD

∞

= −= × = ×

∑

L u ý: Dùng phân tích Fourier, dòng đi n ư ệ i có th ểphân tích thành:

thành ph n ầ trung bình và các hài t b c 1 tr lên:ừ ậ ở

01

2 sin( )n nn

i I I n tω ϕ∞

=

= + +∑

25

Đi n áp ngõ ra c a b ch nh l uệ ủ ộ ỉ ư

• Gi thi tả ế BCL ch đ dòng liên t cở ế ộ ụ

• Vd: đi n áp trung bình ngõ ra BCLệ

• Vs: tr hi u d ng áp pha ngõ vào BCLị ệ ụ

• α : góc kích

26


+

-

iư

Vs Vd

+

-

+

-

iư

VsVd

+

-

+

-

iư

Vs

-

+

Vd

Ch nỉ h l u 1 pha, bán sóng:ư

2(1 cos )

2d sV V απ

= +

Ch nh l u 1 pha c u, đi u khi n bán ph n:ỉ ư ầ ề ể ầ

2(1 cos )d sV V α

π= +

Ch nh l u 1 pha c u, đi u khi n toàn ph n:ỉ ư ầ ề ể ầ

2 2cosd sV V α

π=

27


Ch nh l u 3 pha tia:ỉ ư

3 6cos

2d sV V απ

=

Ch nh l u 3 phaỉ ư c u đi u khi n bán ph n:ầ ề ể ầ

3 6(1 cos )

2d sV V απ

= +

Ch nh l u 3 pha c u đi u khi n toàn ph n:ỉ ư ầ ề ể ầ

3 6cosd sV V α

π=

+

-Vs

n

Vd

a

b

c

+

-

iư

Vs

-

+

Vd

n

+

-

iư

-

+

Vd

Vs

n

28

Kh o sát đáp ng c a h th ng BCL + ĐCả ứ ủ ệ ố

Thông s đ ng c DC kh o sát:ố ộ ơ ả

Pđm = 11kW, Vđm = 220V, Iđm = 50A, nđm = 2000v/ph, KΦđm = 1.052V.s/rad

Rư = 0.25Ohm, Lư = 10mH, có th thêm đi n kháng ngoài vào m ch ph n ng.ể ệ ạ ầ ứ

29

Ch nh l u c u 1 pha đi u khi n bán ph nỉ ư ầ ề ể ầ

-500

0

500

-100

0

100

-500

0

500

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100

v Si S

v di d

Time (s)

Đáp ng dòng áp c a c u ch nh l u ứ ủ ầ ỉ ư 1 pha đi u khi n bán ph n v i đ ng c DC kích t đ c l pề ể ầ ớ ộ ơ ừ ộ ậ(L ư = 10mH, R ư = 0.25 Ohm, alpha=78o, E = 110V)

Ch đ dòng liên t cế ộ ụ

30


-500

0

500

-100

0

100

-500

0

500

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100



v Si S

v di d

Time (s)

31


-500

0

500

-100

0

100

-500

0

500

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100


Ch đ dòng gián đo nế ộ ạ

v Si S

v di d

E

Time (s)

32

nh h ng LẢ ưở ư lên đ c tính c c a h th ngặ ơ ủ ệ ốCh nh l u 1 pha ĐK bán ph n + ĐCDCỉ ư ầ

Đ c tính c đ ng c DC kích t đ c l p v i ch nh l u ặ ơ ộ ơ ừ ộ ậ ớ ỉ ư 1 pha đi u khi n bán ph n ề ể ầ (Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ohm)

0 50 100 1500

50

100

150

200

250

300

350

400

M (Nm)

w (

rad

/s)

ω (

rad

/s)

α = 0 30ο

60ο

90ο

120ο 150ο

33Đ c tính c đ ng c DC kích t đ c l p v i ch nh l u ặ ơ ộ ơ ừ ộ ậ ớ ỉ ư 1 pha

đi u khi n bán ph n ề ể ầ (Lư = 20mH, Rư = 0.25 Ohm)

0 50 100 1500

50

100

150

200

250

300

350

400

M (Nm)

w (

rad

/s)

α = 0 30ο

60ο

90ο

120ο150ο

ω (

rad

/s)

nh h ng L lên đ c tính c c a h th ngẢ ưở ư ặ ơ ủ ệ ốCh nh l u 1 pha ĐK bán ph n + ĐCDCỉ ư ầ

34

Ch nh l u c u 1 pha đi u khi n toàn ph nỉ ư ầ ề ể ầ

-500

0

500

-100

0

100

-500

0

500

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100

150

Đáp ng dòng áp c a c u ch nh l u ứ ủ ầ ỉ ư 1 pha đi u khi n toàn ph n v i đ ng c DC kích t đ c l pề ể ầ ớ ộ ơ ừ ộ ậ(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ohm, alpha=52o, E = 110V)


v Si S

v di d

Time (s)

35


-500

0

500

-100

0

100

-500

0

500

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100

150

Đáp ng dòng áp c a c u ch nh l u ứ ủ ầ ỉ ư 1 pha đi u khi n toàn ph n v i đ ng c DC kích t đ c l pề ể ầ ớ ộ ơ ừ ộ ậ(Lư = 20mH, Rư = 0.25 Ohm, alpha=52o, E = 110V)


v Si S

v di d

Time (s)

36


-500

0

500

-100

0

100

-500

0

500

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100

150

Đáp ng dòng áp c a c u ch nh l u ứ ủ ầ ỉ ư 1 pha đi u khi n toàn ph n v i đ ng c DC kích t đ c l pề ể ầ ớ ộ ơ ừ ộ ậ

(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ohm, alpha=65o, Vs = 240V, E = 165V)


v Si S

v di d

Time (s)

37Đ c tính c đ ng c DC kích t đ c l p v i ch nh l u ặ ơ ộ ơ ừ ộ ậ ớ ỉ ư 1 pha

đi u khi n toàn ph n ề ể ầ (Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ohm)

0 50 100 150-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

M (Nm)

w (

rad

/s)

ω (

rad

/s)

α = 0 30ο

60ο

90ο

120ο

150ο

nh h ng LẢ ưở ư lên đ c tính c c a h th ngặ ơ ủ ệ ốCh nh l u 1 pha ĐK toàn ph n + ĐCDCỉ ư ầ

38

0 50 100 150-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

M (Nm)

w (

rad

/s)

Đ c tính c đ ng c DC kích t đ c l p v i ch nh l u ặ ơ ộ ơ ừ ộ ậ ớ ỉ ư 1 pha đi u khi n toàn ph n ề ể ầ (Lư = 20mH, Rư = 0.25 Ohm)

α = 0ο

60ο

30ο

90ο

120ο

150ο


39

0 50 100 150-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

M (Nm)

w (

rad

/s)

Đ c tính c đ ng c DC kích t đ c l p v i ch nh l u ặ ơ ộ ơ ừ ộ ậ ớ ỉ ư 1 pha đi u khi n toàn ph n v i góc kích alpha ề ể ầ ớ = 60o , và các giá tr ị

Lư khác nhau( R ư = 0.25 Ohm)

Lư = 10mH

20mH

30mH

α = 60o


40


-200

0

200

-100

0

100

-200

0

200

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100

Đáp ng dòng áp c a c u ch nh l u ứ ủ ầ ỉ ư 3 pha đi u khi n toàn ph nề ể ầ v i đ ng c DC kích t đ c l pớ ộ ơ ừ ộ ậ



v Si S

v di d

Time (s)

41





v Si S

v di d

Time (s)

-200

0

200

-100

0

100

-200

0

200

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100

42


-200

0

200

-10

0

10

-200

0

200

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

5

10




v Si S

v di d

Time (s)

43


0 50 100 150-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

M (Nm)

w (

rad

/s)

Đ c tính c đ ng c DC kích t đ c l p v i ch nh l uặ ơ ộ ơ ừ ộ ậ ớ ỉ ư 3 pha đi u khi n toàn ph n ề ể ầ (Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ohm)

α = 0ο

60ο

30ο

90ο

120ο

150ο

44

Đ c tính c c a h th ngặ ơ ủ ệ ố

0 50 100 150-400

-300

-200

-100

0

100

200

300

400

M (Nm)

w (

rad

/s)

Đ c tính c đ ng c DC kích t đ c l p v i ch nh l u ặ ơ ộ ơ ừ ộ ậ ớ ỉ ư3 pha đi u khi n toàn ph n ề ể ầ (Lư = 20mH, Rư = 0.25 Ohm)

α = 0ο

60ο

30ο

90ο

120ο

150ο

45

Hi n t ng chuy n m chệ ượ ể ạXét b ch nh l u 1 pha đi u khi n toàn ph n, dòng Iộ ỉ ư ề ể ầ d liên t c và ph ngụ ẳ

Chuy n m ch t T3,T4 sang T1,T2ể ạ ừ

vs vd

vLsT1

T2

T3

T4

46


Chuy n m ch t T3,T4 sang T1,T2ể ạ ừ

is1 is

1

1

2α µΦ = +

µ

vs

vd

vs

47


Chuy n m ch t T5 sang T1ể ạ ừ

vd

48


Chuy n m ch t T5 sang T1ể ạ ừ

M ch tu ng đu ng trong quá trình chuy n m ch nh hình du i ạ ơ ơ ể ạ ư ớ

vd

49

Hi n t ng chuy n m chệ ượ ể ạ

µ

( )α µ+α

vcn van vbn vcn

vPn

50

nh h ng c a LẢ ưở ủ s lên đáp ng ức a b ch nh l u 1 pha đi u khi n bán ph nủ ộ ỉ ư ề ể ầ

Ánh h ng c a chuy n m ch khi có Lưở ủ ể ạ s = 1mHtrên đáp ng dòng áp c a c u ch nh l u ứ ủ ầ ỉ ư 1 pha

đi u khi n bán ph n v i đ ng c DC kích t đ c l pề ể ầ ớ ộ ơ ừ ộ ậ(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ohm,

alpha=78o, Vs = 100V, E = 110V)

v Si S

v di d

Time (s)

-500

0

500

-100

0

100

-500

0

500

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100

51

nh h ng c a LẢ ưở ủ s lên đáp ng ức a b ch nh l u 1 pha đi u khi n toàn ph nủ ộ ỉ ư ề ể ầ

-500

0

500

-100

0

100

-500

0

500

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

50

100

150


đi u khi n toàn ph n v i đ ng c DC kích t đ c l pề ể ầ ớ ộ ơ ừ ộ ậ(Lư = 20mH, Rư = 0.25 Ohm,

alpha=52o, Vs = 100V, E = 110V)

v Si S

v di d

Time (s)

52

nh h ng c a LẢ ưở ủ s lên đáp ng ức a b ch nh l u 3 pha đi u khi n toàn ph nủ ộ ỉ ư ề ể ầ


đi u khi n toàn ph n v i đ ng c DC kích t đ c l pề ể ầ ớ ộ ơ ừ ộ ậ(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ohm,

alpha=54o, Vs = 100V, E = 110V)

v Si S

v di d

Time (s)

-200

0

200

-100

0

100

-200

0

200

0

50

100

53

nh hu ng c a hẢ ở ủ i n tu ng chuy n m chệ ợ ể ạĐi n áp ngõ ra c a c u ch nh l u b gi m xu ngệ ủ ầ ỉ ư ị ả ố cmV∆

Đi n áp trung bình ngõ ra ch nh l u khi tính đ n hi n t ng chuy n m ch:ệ ỉ ư ế ệ ượ ể ạ

d d cmV V Vα = − ∆

S t áp trung bình do chuy n m chụ ể ạ :

• Ch nh l u c u 1 pha đi u khi n bán ph n: ỉ ư ầ ề ể ầ s dcm

X IV

π∆ =

• Ch nh l u c u 1 pha đi u khi n toàn ph n: ỉ ư ầ ề ể ầ2 s d

cm

X IV

π∆ =

• Ch nh l u 3 pha tia: ỉ ư3

2s d

cm

X IV

π∆ =

• Ch nh l u 3 pha c u đi u khi n bán ph n: ỉ ư ầ ề ể ầ3 s d

cm

X IV

π∆ =

• Ch nh l u 3 pha c u đi u khi n toàn ph n: ỉ ư ầ ề ể ầ3 s d

cm

X IV

π∆ =

Trong đó: 2s sX fLπ=

54

nh hu ng c a hẢ ở ủ i n tu ng chuy n m chệ ợ ể ạ

Góc chuy nể m ch ạ µ tính t công th c:ừ ứ

( )cos cos( )2do

cm

VV α α µ∆ = − +

• Vdo: đi n áp ra c c đ i c a b ch nh l u (ệ ự ạ ủ ộ ỉ ư 0α = )

Góc kích t i đa c a b ch nh l u khi k t i chuy n m ch:ố ủ ộ ỉ ư ể ớ ể ạ

max maxα π µ δ= − −

• δ : góc t t c a SCR (t ng ng v i th i gian t t ắ ủ ươ ứ ớ ờ ắ toff c a SCR)ủ

55

nh hu ng c a hẢ ở ủ i n tu ng chuy n m chệ ợ ể ạlên góc kích t i đa c a ch nh l u ố ủ ỉ ư

is

vd

56

Đ o chi u dòng ph n ngả ề ầ ứ

+-

T

T

N

N

+

-

Vs Vs

L1

L2

57

T ng quan v h th ngổ ề ệ ố B Chopper – Đ ng c DCộ ộ ơ

58

B chopper l p Aộ ớ

+

-

+

-

+

-

S

D

Rư Lư

Evd

iưiS

V

Chopper l p Aớ

E

Iư

Điện áp trung bình ngõ ra:

dV Vγ=

59


0

0.5

1

1.5

0

100

200

300

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

0

10

20

Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p Aớ + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ

(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, fsw = 1000Hzγ = 0.37, V = 240V, E = 82V)


Time (ms)

Sv d

i ư

S d nẫ

S t tắ

60


Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p Aớ + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ



0

0.5

1

1.5

0

100

200

300

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

20

40

60

Time (s)

Sv d

i ư

S d nẫ

S t tắ

61

Nguyên lý m ch PWM cho b chopperạ ộ

Nguyên lý m ch đi u r ng xung ạ ề ộ (PWM)

b. D ng sóng ngõ vào và ngõ ra c a b so sánhạ ủ ộ

a. Nguyên lý m ch t o tín hi u PWMạ ạ ệ

vst

(sóng răng c aư )

B so sánhộ

Tín hi u ệđi u khi n ề ểkhóa bán

d nẫ

vst

(sóng răng c aư )

Tín hi u ệđi u khi n ề ểkhóa bán

d nẫ

Ut* (t/h đ tặ )

Ut (t/h h i ti pồ ế )

uđk

up

up

uđk

Up

T1

T2

T

uđk > up

uđk < up

62

B chopper l p Bộ ớ

E

Iư

+

-

+

-

+

-S

D Rư Lư

Evd

iưiS

V

Chopper l p Bớ


(1 )dV Vγ= −

63


0

0.5

1

1.5

0

100

200

300

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

0

10

20

Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p B ớ + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ



Time (ms)

i ư

v dS

S d nẫ

S t tắ

64


0

0.5

1

1.5

0

100

200

300

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.040

20

40

Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p B ớ + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ



Time (s)

i ưv d

S

S d nẫ

S t tắ

65

B chopper l p C ộ ớ

+

- +

-

iư

vd

V

iS

S1

S2

Chopper l p Cớ

E,Rư,Lư


dV Vγ=

E

Iư

66

B chopper l p Cộ ớ

00.5

11.5

00.5

11.5

0100200300

0

10

20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

0

10

20

Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p Cớ + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ


Tr ng h pườ ợ : Iư > 0

i ưv d

i SS

1S

2

Time (ms)

67




Tr ng h pườ ợ : Iư < 0

Time (ms)

i Si ư

v dS

2S

1

00.5

11.5

00.5

11.5

0100200300

-20

-10

0

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

-20

-10

0

68


00.5

11.5

00.5

11.5

0100200300

-50

0

50

0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03 0.035 0.04-50

0

50



I ư > 0

i Si ư

v dS

2S

1

Time (s)

69

B chopper l p Dộ ớ

+

-

iư

vdV

iS

S1

S2

Chopper l p Dớ

+ -

D1

D2

E, Rư, Lư

Đi n áp trung bìệ nh ngõ ra:

2( 0.5)dV Vγ= −

E

Iư

70


0

1

2

0

1

2

0100200300

0

10

20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

0

10

20

Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p Dớ + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ

(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, fsw = 1000Hzγ = 0.74, V = 240V, E = 110V)Ch đ đ ng c ế ộ ộ ơ (γ > 0.5), E>0

i Si ư

v dS

2S

1

Time (ms)

T 2γT 2T

T+2γT

T+2γT

T 2γT 2T

T 2γT 2T T+2γT

71


0

1

2

0

1

2

-300-200-100

0

0

10

20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

-20

-10

0

Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p Dớ + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ

(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, fsw = 1000Hzγ = 0.3, V = 240V, E = -110V)Ch đ hãm tái sinh ế ộ (γ<0.5)

Time (ms)

i Si ư

v dS

2S

1

T2γT 2TT+2γT

2γT T 2TT+2γT

72

B chopper l p Eộ ớ

+

-

iư

vdV

iS

S1

S2

Chopper l p Eớ

+ -

E, Rư, Lư S3

S4

E

Iư

Đi n áp trung bìệ nh ngõ ra:

2( 0.5)dV Vγ= −

73


Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p Eớ + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ


E > 0, Iư > 0

S1

S2

v di ư

i SS

3S

4

Time (ms)

0

1

0

1

0

1

0

1

0

200

0

20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

0

20

T 2γT 2T T+2γT

T 2γT 2T T+2γT

74




E > 0, Iư < 0

S1

S2

S3

S4

v di ư

i S

Time (ms)

0

1

0

1

0

1

0

1

0

200

-20

0

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

-20

0

T 2γT 2T T+2γT

T+2γT2T2γTT

75



(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, fsw = 500Hzγ = 0.26, V = 240V, E = -110V)

E < 0, Iư < 0

Time (ms)

S1

S2

S3

S4

v di ư

i S0

1

0

1

0

1

0

1

-200

0

-20

0

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

0

20

T 2γT 2T T+2γT

T 2γT 2T T+2γT

76


Đáp ng c a h th ng ứ ủ ệ ốChopper l p ớ E + đ ng c DC kích t đ c l pộ ơ ừ ộ ậ

(Lư = 10mH, Rư = 0.25 Ω, fsw = 500Hzγ = 0.28, V = 240V, E = -110V)

E < 0, Iư > 0

S1

S2

S3

S4

v di ư

i S

Time (ms)

0

1

0

1

0

1

0

1

-200

0

0

20

0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 10-3

-20

0

T 2γT 2T T+2γT

T 2γT 2T T+2γT

dieu khien toc do dc

Documents