Luận văn Điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha theo phương pháp sinpwm, sử dụng vi điều khiển dspic30f6010

<p> MỤC LỤC CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ 1 1.1.Tổng quan về máy điện không đồng bộ 2 1.1.1 Nguyên lý làm việc: . 2 1.1.2 Cấu tạo 3 1.2 Ứng dụng của động cơ không đồng bộ 4 1.3 Khả năng dùng động cơ xoay chiều thay thế máy điện một chiều: 5 1.4 Kết luận: 6 CHƯƠNG 2: LÝ THUYẾT VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU KHIỂN 7 2.1 Giới thiệu về biến tần nguồn áp điều khiển theo phương pháp V/f 8 2.2.1 Phương pháp E/f 8 2.2.2 Phương pháp V/f . 8 2.3 Các phương pháp thông dụng trong điều khiển động cơ không đồng bộ: . 10 2.3.1 Phương pháp điều rộng xung SINPWM . 10 2.3.1.1 Các công thức tính toán . 12 2.3.1.2 Cách thức điều khiển . 13 2.3.1.3 Quy trình tính toán: . 14 2.3.1.4 Hiệu quả của phương pháp điều khiển : . 15 2.3.2 Phương pháp điều chế vector không gian ( Space Vector): 17 2.3.2.1 Thành lập vector không gian: 17 2.3.2.2 Tính toán thời gian đóng ngắt: 20 2.3.2.3 Phân bố các trạng thái đóng ngắt: 22 2.3.2.4 Kỹ thuật thực hiện điều chế vector không gian: . 22 2.3.2.5 Giản đồ đóng ngắt các khóa để tạo ra Vector Vs trong từng sector: 22 CHƯƠNG 3 : CẤU TẠO VÀ CÁC THÔNG SỐ PHẦN CỨNG . 25 3.1 Sơ đồ khối của mạch điều khiển động cơ: . 27 3.2 Giới thiệu chi tiết các khối điều khiển: 27 3.2.1 Mạch lái 27 3.2.2 Mạch cách ly . 31 3.2.3 Mạch MOSFETs 31 3.2.4 Mạch chỉnh lưu 33 3.2.4.1 Bộ chỉnh lưu: 33 3.2.4.2 Phương pháp chỉnh lưu : . 33 CHƯƠNG 4 : SƠ ĐỒ CẤU TẠO MẠCH ĐIỀU KHIỂN 34 4.1 Sơ đồ mạch cách ly 35 4.2 Sơ đồ mạch lái 37 4.3 Sơ đồ mạch động lực 38 4.4 Sơ đồ mạch điều khiển . 39 4.4.1 Khối điều khiển . 39 4.4.2 Khối giao tiếp máy tính . 40 4.4.3 Khối hiển thị 40 4.4.4 Khối nút bấm . 41 CHƯƠNG 5: GIỚI THIỆU VỀ DSPIC 6010 42 5.1 Tồng quan về vi điều khiển dsPIC30F6010 43 5.2 Các đặc điểm đặc biệt ở họ MCU dsPic-6010: 44 5.3 Giới thiệu khái quát về cấu trúc phần cứng: 4 5.4 Khái quát về các thanh ghi làm việc . 50 5.4.1 Các thanh ghi điều khiển : . 50 5.4.2 Thanh ghi TRIS: 50 5.4.3Thanh ghi PORT: . 51 5.4.4Thanh ghi LAT: 51 5.5 Giới thiệu về các module cơ bản . 52 5.5.1 Module Timer : 52 5.5.1.1 Module Timer 1 52 5.5.1.2 Timer2/3 module: . 54 5.5.1.3 Timer4/5 module : 57 5.5.2 Module AD: 59 5.5.2.1Giải thích hoạt động . 60 5.5.2.2 Quá trình hoạt động của module ADC được tóm tắt như các bước sau: . 60 5.5.2.3 Các sự kiện kích chuyển đổi: . 61 5.5.2.4 Tác động reset . 61 5.5.2.5 Định dạng kiểu dữ liệu trong module A/D . 61 5.5.3 Module PWM: . 62 5.5.3.1 Các đặc điểm của module PWM . 62 5.5.3.2 Giải thích hoạt động của module PWM . 63 5.5.3.3 Các bộ đếm tỉ lệ trong module PWM: . 67 5.5.3.4 Các thanh ghi làm việc trong module PWM 68 5.6 GIỚI THIỆU VỀ TẬP LỆNH CỦA MCU DSPIC-6010 . 70 CHƯƠNG 6: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ GIẢI THUẬT ĐIỀU KHIỂN . 75 6.1 Sơ đồ khối chương trình : . 76 6.2 Sơ đồ giải thuật chương trình : 77 CHƯƠNG 7 : KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC . 80 7.1 Phần cứng: . 81 7.1.1 Mạch động lực: 81 7.1.2 Mạch điều khiển 82 7.2 Phần mềm: . 83 7.3 Dạng sóng điện áp ngõ ra: 83 PHỤ LỤC 85 TÀI LIỆU THAM KHẢO 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO TRONG NƯỚC 111 TÀI LIỆU THAM KHẢO NƯỚC NGOÀI . 111 WEBSITE THAM KHẢO . 111 DANH SÁCH HÌNH VẼ Hình1.1: Nguyên lý hoạt động của động cơ 2 Hình1.2: Lá thép kỹ thuật điện . 3 Hình 2.1: Quan hệ giữa moment và điện áp theo tần số 10 Hình 2.2: Nguyên lý của phương pháp điều rộng sin 11 Hình 2.3 : Sơ đồ dạng điện áp trên các pha . 12 Hình 2.4: Quá trình hoạt động của bộ điều khiển 13 Hình 2.5: Sơ đồ kết nối các khóa trong bộ nghịch lưu 16 Hình 2.6 : Sơ đồ bộ biến tần nghịch lưu áp 6 khóa (MOSFETs hoặc IGBTs) 17 Hình 2.7: Biễu diễn vector không gian trong hệ tọa độ x-y . 17 Hình 2.8: Các vector không gian từ 1 đến 6 . 19 Hình 2.9: Trạng thái đóng-ngắt của các khóa 19 Hình 2.10: Vector không gian Vs trong vùng 1 . 20 Hình 2.11: Vector không gian Vs trong vùng bất kỳ . 21 Hình 2.12: Giản đồ đóng cắt linh kiện 22 Hình 2.13: Vector Vs trong các vùng từ 0-6 . 24 Hình 3.1: Sơ đồ khối mạch điều khiển 27 Hình 3.2: Ví dụ sơ đồ điều khiển mosfet 28 Hình 3.3: Sơ đồ khối của IC lái mosfet . 29 Hình 3.4: IC IR2136 29 Hình 3.5: Sơ đồ kết nối IR2136 30 Hình 3.6: Sơ đồ khối của opto 31 Hình 3.7: Sơ đồ khối của MOSFET và IGBT . 32 Hình 3.8: IRFP460P . 33 Hình 4.1 : Sơ đồ mạch cách ly 36 Hình 4.2 : Sơ đồ mạch lái mosfet . 37 Hình 4.3 : Sơ đồ mạch động lực . 38 Hình 4.4 : Sơ đồ khối điều khiển chính 39 Hình 4.5 : Sơ đồ khối giao tiếp máy tính 40 Hình 4.6 : Sơ đồ khối hiển thị 40 Hình 4.7 : Sơ đồ khối nút bấm 41 Hình 5.1 : Các họ vi điều khiển PIC và dsPIC 43 Hình 5.2: Sơ đồ ứng dụng các họ vi điều khiển 43 Hình 5.3: Sơ đồ chân dsPIC30F6010 45 Hình 5.4: Sơ đồ tổ chức bên trong MCU dsPIC6010 46 Hình 5.5: Sơ đồ tổ chức bộ nhớ bên trong MCU dsPIC6010 49 Hình 5.6:Sơ đồ cấu tạo bên trong một I/O 50 Hình 5.7: Sơ đồ cấu tạo tổng quan của các I/O Port trong MCU . 51 Hình 5.8: Sơ đồ cấu tạo của bộ16-bit Timer1 . 53 Hình 5.9: Sơ đồ cấu tạo của bộ 32-bit Timer2/3 . 56 Hình 5.10: Sơ đồ cấu tạo của bộ 16-bit Timer2 (Timer loại B) . 56 Hình 5.11: Sơ đồ cấu tạo của bộ 16-bit Timer3 ( Timer loại C) 57 Hình 5.12: Sơ đồ cấu tạo của bộ 32-bit Timer4/5 . 58 Hình 5.13: Sơ đồ cấu tạo của bộ 16-bit Timer4 (Timer loại B) . 58 Hình 5.14: Sơ đồ cấu tạo của bộ 16-bit Timer5 (Timer loại C) . 59 Hình 5.15: Sơ đồ cấu tạo bên trong module A/D 60 Hình 5.16: Sơ đồ cấu tạo bên trong module PWM 63 Hình 5.17 : Cập nhật giá trị PWM trong chế độ tự do . 64 Hình 5.18 : Cập nhật giá trị PWM trong chế độ đếm lên xuống 65 Hình 5.19 : Cập nhật giá trị PWM trong chế độ cập nhật kép . 65 Hình 5.20: Tín hiệu PWM trong chế độ hoạt động hổ trợ . 66 Hình 5.21: Xung PWM dạng Edge Aligned 66 Hình 5.22: Xung PWM dạng Center Aligned . 67 Hình 5.23: Bộ đếm tỉ lệ trong module PWM 67 Hình 7.1 : Mạch động lực . 81 Hình 7.2: Mạch điều khiển . 82 Hình 7.3: Giao diện giao tiếp máy tính . 83 Hình 7.4: Dạng điện áp pha ngõ ra . 83 Hình 7.5 : Dạng điện áp dây ngõ ra 84 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 2.1: Giá trị điện áp các trạng thái đóng ngắt và vector không gian tương ứng 20 Bảng 3.1: Thông số động cơ . 26 Bảng 3.2 : Định nghĩa các chân trong IR2136 31 Bảng 5.1 : Thiết lập tần số hoạt động . 44 Bảng 5.2: Mô tả chức năng, tính chất các I/O trong MCU 49 Bảng 5.3: Trình bày sơ đồ các thanh ghi điều khiển TIMER1 . 53 Bảng 5.4: Trình bày các thanh ghi điều khiển Timer2/3 . 55 Bảng 5.5: Trình bày các thanh ghi điều khiển Timer4/5 . 57 Bảng 5.6: Định dạng kiểu lưu trữ kết quả . 62 Bảng 5.7: Bảng thanh ghi điều khiển module AD . 62 Bảng 5.8 : Bảng thanh ghi điều khiển module PWM 69 Bảng 5.9: Bảng tập lệnh MCU 6010 . 74 TÓM TẮT LUẬN VĂN MỤC ĐÍCH LUẬN VĂN: Tìm hiểu và thiết kế bộ biến tần truyền thống ( 6 khóa) ba pha điều khiển ĐCKĐB theo phương pháp V/f và điều chế SINPWM . Khảo sát nguyên tắc đóng cắt các khóa bán dẩn trong bộ nghịch lưu . Kiểm tra, đánh giá dạng sóng điện áp ngõ ra. Nguyên cứu giải thuật và viết chương trình điều khiển. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU · · · · Tham khảo và tổng hợp tài liệu trong và ngoài nước. Tiến hành thực nghiệm trên mô hình thực tế. Theo dõi, đánh giá, nhận xét các thông số thực nghiệm. Xử lý số liệu, tính toán, và viết báo cáo. THỜI GIAN THỰC HIỆN Thời gian thực hiện luận văn: 3/9/2006 – 30/12/2006. ĐỊA ĐIỂM THỰC HIỆN Nghiên cứu này được thực hiện bằng các mô hình ở qui mô phòng thí nghiệm Điện tử công suất đặt tại trường Đại học Bách Khoa TP Hồ Chí Minh. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA NGHIÊN CỨU Đề xuất mô hình biến tần điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha dùng trong các hệ thống truyền động với giá thành thấp, đáp ứng được các yêu cầu cơ bản của thực tế. Do hạn chế về mặt thời gian, điều kiện kinh tế nên trong phạm vi luận văn tốt nghiệp này chỉ dừng lại ở điều khiển vòng hở động cơ không đồng bộ ba pha và hi vọng đề tài sẽ được tiếp tục phát triển trong tương lai . </p>

TÀI LIỆU LUẬN VĂN CÙNG DANH MỤC

TIN KHUYẾN MÃI

  • Thư viện tài liệu Phong Phú

    Hỗ trợ download nhiều Website

  • Nạp thẻ & Download nhanh

    Hỗ trợ nạp thẻ qua Momo & Zalo Pay

  • Nhận nhiều khuyến mãi

    Khi đăng ký & nạp thẻ ngay Hôm Nay

NẠP THẺ NGAY