Đề tài thiết kế và mô phỏng Điều khiển Động cơ pmsm bằng phương pháp Điều chế vector và thuật toán svpwm dựa trên công nghệ fpga và ngôn ngư vhdl (Đỗ Hữu Thi)



Trong lĩnh vực cơ điện tử, việc kiểm soát chính xác các yếu tố như mô-men xoắn, tốc độ và vị trí là rất quan trọng và cần thiết cho nhiều hệ thống như máy CNC, robot công nghiệp, xe điện, thang máy và nhiều ứng dụng khác Điều này đặc biệt đúng trong các ứng dụng điều khiển truyền động điện phổ biến như hệ thống bơm và nén khí, nơi việc điều chỉnh tốc độ truyền động điện có thể giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.


Mục tiêu của việc điều khiển truyền động điện bao gồm:


 Đảm bảo vị trí hoặc tốc độ của hệ truyền động điện đạt được các giá trị đặt trước một cách chính xác.


 Điều chỉnh mô-men xoắn của hệ truyền động điện để phù hợp với yêu cầu vận hành cụ thể.


 Tăng cường tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả hoạt động tổng thể của hệ thống.


Ngoài những mục tiêu trên, hệ thống truyền động điện hiện đại còn đòi hỏi sự tích hợp của các công nghệ tiên tiến như điều khiển thông minh, cảm biến hiện đại và các thuật toán tối ưu hóa để cải thiện hiệu suất Sự phát triển và ứng dụng các hệ thống này không chỉ giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả của các thiết bị cơ điện mà còn đóng góp vào việc giảm tiêu thụ năng lượng, bảo vệ môi trường, và thúc đẩy sự phát triển bền vững trong công nghiệp và cuộc sống hàng ngày.


Trong bối cảnh các yêu cầu về hiệu suất và bảo vệ môi trường ngày càng cao, nghiên cứu và phát triển các hệ thống truyền động điện tiên tiến trở thành một nhiệm vụ quan trọng Những hệ thống này không chỉ cần phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật khắt khe mà còn phải thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng Việc này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào việc giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường sống của chúng ta.


Vì vậy, việc thiết kế các hệ thống truyền động điện nâng cao không chỉ là một thách thức kỹ thuật mà còn là một đóng góp có giá trị cho sự phát triển bền vững của xã hội


1.1.2 Tổng quan về động cơ đồng bộ Động cơ đồng bộ ba pha từ lâu đã được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, với công suất từ hàng trăm kW đến hàng MW, như trong các hệ thống truyền động của máy nén khí, quạt gió, bơm nước, và máy nghiền. Tuy nhiên, với sự tiến bộ vượt bậc trong công nghệ điện tử và vật liệu, động cơ đồng bộ hiện nay đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp với dải công suất đa dạng, từ vài trăm W cho đến hàng MW Những ứng dụng này bao gồm cả truyền động cho các cơ cấu ăn dao của máy cắt gọt kim loại, cơ cấu chuyển động của tay máy và robot, cho đến các hệ thống truyền động kéo tàu tốc độ cao TGV, máy nghiền, máy cán và nhiều thiết bị công nghiệp khác. Động cơ đồng bộ hiện đại thường được chia thành hai loại chính: động cơ đồng bộ rotor dây quấn (WRSM) và động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) Động cơ đồng bộ rotor dây quấn (WRSM) thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng điều khiển mô-men xoắn cao và linh hoạt, trong khi đó động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) lại nổi bật với hiệu suất cao và độ tin cậy vượt trội nhờ việc sử dụng nam châm vĩnh cửu để tạo từ trường kích từ.


Trong đề tài này, chúng ta sẻ tập trung nghiên cứu và ứng dụng động cơ đồng bộ kích từ bằng nam châm vĩnh cửu (PMSM) Động cơ PMSM không chỉ có hiệu suất năng lượng cao mà còn có kích thước nhỏ gọn, phù hợp với các yêu cầu hiện đại của công nghiệp tự động hóa Việc sử dụng nam châm vĩnh cửu giúp giảm thiểu tổn hao năng lượng và nâng cao hiệu quả hoạt động, làm cho loại động cơ này trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác và độ tin cậy cao.


Việc nghiên cứu và phát triển các ứng dụng của động cơ PMSM không chỉ đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của công nghiệp mà còn góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững, nhờ vào khả năng tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tác động môi trường. Chính vì vậy, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu đang ngày càng khẳng định vị thế của mình trong các lĩnh vực ứng dụng hiện đại.


1.1.3 Phương pháp điều khiển động cơ


Các phương pháp điều khiển động cơ bao gồm:


▪ Điều khiển vô hướng (Scalar Control)


▪ Điều khiển vector: o Điều khiển theo phương pháp tựa theo từ thông (FOC) o Điều khiển trực tiếp mômen (DTC) o Điều khiển trực tiếp từ thông (DFC)


▪ Điều khiển không cần đo tốc độ


▪ Điều khiển phi tuyến, điều khiển mạng nơron,…


Trong số này, hai phương pháp được ứng dụng rộng rãi trong thực tế là: phương pháp điều khiển tựa theo từ thông (FOC) và phương pháp điều khiển trực tiếp mô-men (DTC) Trong đề tài này, chúng em lựa chọn sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển trực tiếp tựa theo từ thông rotor (rotor flux orientation) để điều khiển động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) nhằm đạt được độ chính xác và hiệu suất caoPhương pháp điều khiển tựa theo từ trường


Nguyên tắc phương pháp này là tách các thành phần tạo ra mômen và từ trường từ ba pha dòng điện stator sao cho có thể điều khiển độc lập hai thành phần mômen và từ trường giống như động cơ điện một chiều.


...



LINK ĐẶT MUA TÀI LIỆU ONLINE


LINK ĐẶT MUA TÀI LIỆU ONLINE 1


INBOX HỖ TRỢ MUA TÀI LIỆU (90 % GIÁ GỐC)



LINK DOWNLOAD (UPDATING...)



Trong lĩnh vực cơ điện tử, việc kiểm soát chính xác các yếu tố như mô-men xoắn, tốc độ và vị trí là rất quan trọng và cần thiết cho nhiều hệ thống như máy CNC, robot công nghiệp, xe điện, thang máy và nhiều ứng dụng khác Điều này đặc biệt đúng trong các ứng dụng điều khiển truyền động điện phổ biến như hệ thống bơm và nén khí, nơi việc điều chỉnh tốc độ truyền động điện có thể giúp tăng cường hiệu quả sử dụng năng lượng và tối ưu hóa hiệu suất hoạt động.


Mục tiêu của việc điều khiển truyền động điện bao gồm:


 Đảm bảo vị trí hoặc tốc độ của hệ truyền động điện đạt được các giá trị đặt trước một cách chính xác.


 Điều chỉnh mô-men xoắn của hệ truyền động điện để phù hợp với yêu cầu vận hành cụ thể.


 Tăng cường tiết kiệm năng lượng và nâng cao hiệu quả hoạt động tổng thể của hệ thống.


Ngoài những mục tiêu trên, hệ thống truyền động điện hiện đại còn đòi hỏi sự tích hợp của các công nghệ tiên tiến như điều khiển thông minh, cảm biến hiện đại và các thuật toán tối ưu hóa để cải thiện hiệu suất Sự phát triển và ứng dụng các hệ thống này không chỉ giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả của các thiết bị cơ điện mà còn đóng góp vào việc giảm tiêu thụ năng lượng, bảo vệ môi trường, và thúc đẩy sự phát triển bền vững trong công nghiệp và cuộc sống hàng ngày.


Trong bối cảnh các yêu cầu về hiệu suất và bảo vệ môi trường ngày càng cao, nghiên cứu và phát triển các hệ thống truyền động điện tiên tiến trở thành một nhiệm vụ quan trọng Những hệ thống này không chỉ cần phải đáp ứng được các yêu cầu kỹ thuật khắt khe mà còn phải thân thiện với môi trường và tiết kiệm năng lượng Việc này không chỉ mang lại lợi ích kinh tế mà còn góp phần vào việc giảm thiểu tác động tiêu cực đến môi trường sống của chúng ta.


Vì vậy, việc thiết kế các hệ thống truyền động điện nâng cao không chỉ là một thách thức kỹ thuật mà còn là một đóng góp có giá trị cho sự phát triển bền vững của xã hội


1.1.2 Tổng quan về động cơ đồng bộ Động cơ đồng bộ ba pha từ lâu đã được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng không yêu cầu điều chỉnh tốc độ, với công suất từ hàng trăm kW đến hàng MW, như trong các hệ thống truyền động của máy nén khí, quạt gió, bơm nước, và máy nghiền. Tuy nhiên, với sự tiến bộ vượt bậc trong công nghệ điện tử và vật liệu, động cơ đồng bộ hiện nay đã được nghiên cứu và ứng dụng rộng rãi trong công nghiệp với dải công suất đa dạng, từ vài trăm W cho đến hàng MW Những ứng dụng này bao gồm cả truyền động cho các cơ cấu ăn dao của máy cắt gọt kim loại, cơ cấu chuyển động của tay máy và robot, cho đến các hệ thống truyền động kéo tàu tốc độ cao TGV, máy nghiền, máy cán và nhiều thiết bị công nghiệp khác. Động cơ đồng bộ hiện đại thường được chia thành hai loại chính: động cơ đồng bộ rotor dây quấn (WRSM) và động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) Động cơ đồng bộ rotor dây quấn (WRSM) thích hợp cho các ứng dụng đòi hỏi khả năng điều khiển mô-men xoắn cao và linh hoạt, trong khi đó động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) lại nổi bật với hiệu suất cao và độ tin cậy vượt trội nhờ việc sử dụng nam châm vĩnh cửu để tạo từ trường kích từ.


Trong đề tài này, chúng ta sẻ tập trung nghiên cứu và ứng dụng động cơ đồng bộ kích từ bằng nam châm vĩnh cửu (PMSM) Động cơ PMSM không chỉ có hiệu suất năng lượng cao mà còn có kích thước nhỏ gọn, phù hợp với các yêu cầu hiện đại của công nghiệp tự động hóa Việc sử dụng nam châm vĩnh cửu giúp giảm thiểu tổn hao năng lượng và nâng cao hiệu quả hoạt động, làm cho loại động cơ này trở thành lựa chọn lý tưởng cho các ứng dụng yêu cầu độ chính xác và độ tin cậy cao.


Việc nghiên cứu và phát triển các ứng dụng của động cơ PMSM không chỉ đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của công nghiệp mà còn góp phần thúc đẩy sự phát triển bền vững, nhờ vào khả năng tiết kiệm năng lượng và giảm thiểu tác động môi trường. Chính vì vậy, động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu đang ngày càng khẳng định vị thế của mình trong các lĩnh vực ứng dụng hiện đại.


1.1.3 Phương pháp điều khiển động cơ


Các phương pháp điều khiển động cơ bao gồm:


▪ Điều khiển vô hướng (Scalar Control)


▪ Điều khiển vector: o Điều khiển theo phương pháp tựa theo từ thông (FOC) o Điều khiển trực tiếp mômen (DTC) o Điều khiển trực tiếp từ thông (DFC)


▪ Điều khiển không cần đo tốc độ


▪ Điều khiển phi tuyến, điều khiển mạng nơron,…


Trong số này, hai phương pháp được ứng dụng rộng rãi trong thực tế là: phương pháp điều khiển tựa theo từ thông (FOC) và phương pháp điều khiển trực tiếp mô-men (DTC) Trong đề tài này, chúng em lựa chọn sử dụng phương pháp điều khiển điều khiển trực tiếp tựa theo từ thông rotor (rotor flux orientation) để điều khiển động cơ đồng bộ nam châm vĩnh cửu (PMSM) nhằm đạt được độ chính xác và hiệu suất caoPhương pháp điều khiển tựa theo từ trường


Nguyên tắc phương pháp này là tách các thành phần tạo ra mômen và từ trường từ ba pha dòng điện stator sao cho có thể điều khiển độc lập hai thành phần mômen và từ trường giống như động cơ điện một chiều.


...



LINK ĐẶT MUA TÀI LIỆU ONLINE


LINK ĐẶT MUA TÀI LIỆU ONLINE 1


INBOX HỖ TRỢ MUA TÀI LIỆU (90 % GIÁ GỐC)



LINK DOWNLOAD (UPDATING...)

M_tả
M_tả

Chuyên mục:

Không có nhận xét nào: