PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÔ HƯỚNG V/F
1. Cơ sở của điều khiển vô hướng V/f
Từ phương trình (2.49) [1] hoặc từ (4.42) [2] ta có:
d sx
usx Rsisx dt s sy
u R i d sy
s sy
s sx
sy
dt
Giả sử hệ tọa độ gắn với vector dòng điện stator, vì vậy ta có được:
(1)
sx s
sy 0
ở trạng thái xác lập (ổn định):
(2)
d sx
0
dt
Do đó:
(3)
usx Rsisx
usy Rsisy s sx
(4)
Từ đó suy ra:
us usx2 usy2 (Rs isx )2 (Rsisy )2 ( s sx )2 2 Rsisys sx
(5)
Nếu bỏ qua điện trở stator, ta được:
us s sx 2 f s s
Ở chế độ xác lập, từ thông ψs là hằng số. Do vậy:
us
2 s cons tan t
fs
Kết luận:
(6)
(7)
Ở chế độ xác lập của động cơ điện, do từ thông stator gần như không đổi trong quá trình
u
làm việc của động cơ, nếu bỏ qua điện trở stator, ta có được: s 2 s cons tan t , hay
fs
điện áp tỉ lệ với tần số dòng điện stator. Đây chính là cơ sở lý luận của phương pháp điều
khiển vô hướng V/f= constant.
2. Sơ đồ vòng hở điều khiển V/f cho bộ nghịch lưu:
Ở đây:
*
u
2 umax
u*s
Ku * constant , thông thường chọn: K u s dm*
* constant .
fs
f s dm
f s dm
TS. Phạm Văn Tuấn - Vuted
1
3-2020
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÔ HƯỚNG V/F
Biến đổi Clark giống nhau cho cả dòng và áp:
xs xsA
1
xs 3 xsA 2 xsB
Ở đây:
(8)
xsA X m sin s t X m sin s ;
2
xsB X m sin st
3
2
X m sin st
3
; với s s dt .
+ V
dc
f *s
u*s
Ku
ω*s
2π
Phát
xung
u*sα
abc
αβ
u*sβ
PWM
_
Động
cơ
Nghịch
lưu
Clark
Hình 1. Sơ đồ khối của phương pháp điều khiển vô hướng vòng hở cho bộ nghịch lưu.
3. Sơ đồ vòng kín điều khiển V/f cho bộ nghịch lưu:
+ V
dc
ω*r +
_
PI
ωsl
+ ω*s
abc
+
u*s
ᴪs
αβ
Phát
xung
u*sα
u*sβ
PWM
_
Nghịch
lưu
Động
cơ
Clark
ωr
Speed
sensor
Hình 2. Sơ đồ khối của phương pháp điều khiển vô hướng vòng kín cho bộ nghịch lưu.
Tài liệu tham khảo:
[1]
H. Abu-Rub, A. Iqbal, and J. Guzinski, High Performance Control of Ac Drives
With Matlab / Simulink Models. John Wiley & Sons Ltd Registered, 2012.
TS. Phạm Văn Tuấn - Vuted
2
3-2020
PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN VÔ HƯỚNG V/F
[2]
R. E. Betz, Introduction to Vector Control of Induction Machines. Department of
Electrical and Computer Engineering University of Newcastle, Australia, 2000.
TS. Phạm Văn Tuấn - Vuted
3
3-2020