Thiết kế bộ biến tần nguồn áp ba pha để cung cấp cho động cơ điện xoay chiều rotor lồng sóc

Ngày nay với công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá trong các lĩnh vực sản xuất của nền kinh tế quốc dân, cơ khí hoá; tự động hoá các quá trình sản xuất đóng một vai trò hết sức quan trọng. Nó cho phép tăng năng suất lao động, nhằm tạo hiệu quả kinh tế cao nhất.

Bước vào thế kỷ 20 chúng ta đã chứng kiến được những thay đổi lớn lao của nền văn minh nhân loại đem lại đó sự phát triển mạnh mẽ của các ngành điện tử, tự động hoá, tin học, cơ khí hoá cùng với việc phát minh ra các linh kiện bán dẫn ngày càng đáp ứng được các yêu cầu của hệ thống trở nên gọn nhẹ hơn, giá thành thấp hơn và có độ chính xác cao. Cho nên việc sử dụng quá trình tự động hoá trong quá trình sản xuất để đảm bảo chất lượng, tăng năng suất và giảm giá thành sản phẩm là một nhu cầu hết sức cần thiết.

Sau 5 năm học và nghiên cứu ở trường với sự tận tình giảng dạy của các thầy cô giáo trong khoa KT&CN cùng với sự giúp đỡ của bạn bè và để đánh giá được kết quả của quá trình học tập. Trước khi ra trường em được giao làm đề tài tốt nghiệp : ” THIẾT KẾ BỘ BIẾN TẦN NGUỒN ÁP BA PHA ĐỂ CUNG CẤP CHO ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU ROTOR LỒNG SÓC ”.Với sự hướng dẫn tận tình của thầy giáo PGS-TS-VÕ QUANG LẠP cùng các thầy cô giáo trong khoa KT&CN và sự nỗ lực của bản thân. Đến nay em đã hoàn thành bản đồ án. Do kiến thức chuyên môn còn hạn chế, các tài liệu tham khảo có hạn nên đồ án không tránh khỏi những sai sót. Rất mong được sự chỉ bảo, góp ý của các thầy cô giáo cùng các bạn để bản đồ án của em được hoàn thiện hơn.

NỘI DUNG:

PHẦN I: THIẾT KẾ BỘ BIẾN TẦN 05
Chương 1: THIẾT KẾ SƠ ĐỒ MẠCH ĐỘNG LỰC 06
1.1. Giới thiệu sơ đồ khối và chức năng, nhiệm vụ của các khối trong sơ đồ. 07
1.1.1. Giới thiệu và phân loại biến tần 07
1.1.1.1. Biến tần trực tiếp 08
1.1.1.2. Biến tần gián tiếp 07
1.2. Thiết kế mạch động lực bộ biến tần nguồn áp 09
1.2.1. Sơ đồ mạch động lực 09
1.2.2. Nguyên tắc khống chế bộ biến tần 10
1.3. Công thức tổng hợp điện áp 12
1.3.1. Điện áp pha của bộ nghịch lưu với các góc dẫn khác nhau 13
1.3.1.1. Góc dẫn của van  = 180o điện 13
1.3.1.2. Góc dẫn của van  = 150o điện. 17
1.3.1.3. Góc dẫn của van  = 120o điện 18
1.3.2 Mạch chuyển đổi 19
1.3.3. Nhận xét về phương pháp khống chế 22
1.4. Phương pháp khống chế điều chế độ rộng xung 23
1.5. Bộ nghịch lưu Tranzistor 27
1.5.1. Đặt vấn đề 27
1.5.2. Nghịch lưu áp 3 pha dùng Tranzistor 27
1.5.3. Tính chọn mạch động lực, các linh kiện trong mạch động lực 28
Chương 2: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN BỘ BIẾN TẦN NGUỒN ÁP 3 PHA 29
2.1. Đặt vấn đề 31
2.2. Hệ thống nghịch lưu với điều khiển độ rộng xung 31
2.2.1. Khối tạo dao động
2.2.2. Bộ dịch pha số
2.2.3. Khối tạo sin
2.3. Tính chọn linh kiện mạch điều khiển 39
2.3.1. Khối dịch pha và chia pha 39
2.3.2. Khối tạo sin 39
2.3.3. Khối nhân tần 40
2.3.4. Khối phát sóng răng cưa 40
2.3.5. Khối so sánh và tạo xung 40
PHẦN II: ỨNG DỤNG BIẾN TẦN TRONG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN XOAY CHIỀU KHÔNG ĐỒNG BỘ ROTOR LỒNG SÓC-TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG. 41
Chương3 : ỨNG DỤNG BIẾN TẦN TRONG ĐIỀU CHỈNH TỐC ĐỘ ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ XOAY CHIỀU BA PHA ROTOR LỒNG SÓC 42
3.1 Xây dựng sơ đồ khối hệ biến tần động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc : 43
3.1.1 Đặt vấn đề : 43
3.1.2 Sơ đồ khối hệ điều chỉnh tốc độ bằng biến tần : 43
3.2. Xây dựng hệ điều khiển biến tần động cơ điện không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc 44
3.2.1 Điều khiển tần số trượt: 44
3.2.2 Điều khiển Vec tơ biến tần động cơ 3 pha 45
3.2.2.1. Mô tả động cơ KĐB 3 pha dưới dạng các đại lượng véctơ không gian 45
3.2.2.2. Quy đổi các đại lượng điện của động cơ không đồng bộ từ hệ véc tơ (a,b,c) về hệ tọa độ cố định trên Stato (,) 46
3.2.2.3. Quy đổi các đại lượng điện của động cơ không đồng bộ ba pha từ hệ tọa độ cố định trên Rotor (x,y) về hệ tọa độ cố định trên Stator (,). 49
3.2.2.4. Quy đổi các đại lượng điện của động cơ không đồng bộ ba pha từ hệ tọa độ cố định trên Stator (,) về hệ tọa độ cố định trên Rotor (d,q) 53
3.2.2.5. Cơ sở để định hướng từ thông trong hệ tọa độ tựa theo từ thông Rotor (d,q) 57
Chương 4: TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG VECTƠ- BIẾN TẦN VÀ ĐỘNG CƠ XOAY CHIỀU BA PHA ROTOR LỒNG SÓC. 60

4.1. Sơ đồ cấu trúc của hệ thống truyền động điện điều khiển vectơ biến tần và động cơ không đồng bộ: 61
4.2. Tổng hợp bộ điều chỉnh dòng điện 62
4.3. Tổng hợp bộ điều chỉnh tốc độ 63
4.4.Tính toán gần đúng các thông số 65
4.4.1.Tính toán gần đúng các thông số cần tìm từ các thông số ghi trên nhãn động cơ 65
4.4.2 . Tính toán các thông số của bộ điều chỉnh dòng điện Ri(p) 68
4.4.3. Tính toán các thông số của bộ điều chỉnh tốc độ 69
4.5. Kiểm tra chất lượng điều khiển của bộ điều chỉnh tốc độ bằng công cụ Simulink của Matlab 71
4.5.1. Kết quả mô phỏng mạch vòng điều chỉnh tốc độ với bộ điều khiển P 71
4.5.2. Kết quả mô phỏng mạch vòng điều chỉnh tốc độ với bộ điều khiển PI 73
4.6. Sơ đồ nguyên lý hệ thống truyền động biến tần nguồn áp,động cơ không đồng bộ ba pha rotor lồng sóc 74
Kết luận 75
Tài liệu tham khảo 76

LINK DOWNLOAD