I. Giới thiệu và phạm vi nghiên cứu
Luận văn thạc sĩ này tập trung vào việc điều khiển moment trực tiếp (DTC) của động cơ không đồng bộ ba pha, xem xét các yếu tố tổn hao sắt từ và bão hòa từ. Đề tài được thực hiện tại Trường Đại học Bách Khoa, ĐHQG TP.HCM, dưới sự hướng dẫn của TS. Phạm Đình Trực. Mục tiêu chính là mô phỏng và phân tích hiệu quả của các phương pháp điều khiển trong cả trường hợp lý tưởng và khi có tổn hao sắt từ và bão hòa từ.
1.1. Đặt vấn đề
Phương pháp điều khiển moment trực tiếp (DTC) được đề xuất từ năm 1984 và đã trở thành một trong những phương pháp tối ưu trong điều khiển động cơ xoay chiều. Tuy nhiên, các mô hình DTC hiện tại thường bỏ qua ảnh hưởng của tổn hao sắt từ và bão hòa từ, dẫn đến sai lệch trong quá trình điều khiển. Do đó, việc phát triển một mô hình DTC có xem xét các yếu tố này là cần thiết để nâng cao hiệu quả điều khiển.
1.2. Phạm vi nghiên cứu
Luận văn tập trung vào hai mô hình điều khiển: định hướng từ thông rotor (RFOC) và điều khiển moment trực tiếp (DTC), với việc xem xét và bù các tổn hao sắt từ và bão hòa từ. Các mô phỏng được thực hiện trên động cơ không đồng bộ ba pha, cả trong trường hợp lý tưởng và khi có tổn hao sắt từ và bão hòa từ.
II. Mô hình động cơ không đồng bộ và phương pháp điều khiển DTC
Chương này trình bày các khái niệm cơ bản về động cơ không đồng bộ ba pha và phương pháp điều khiển moment trực tiếp (DTC). Các mô hình toán học của động cơ được xây dựng trong hệ trục tọa độ αβ và dq, giúp đơn giản hóa quá trình điều khiển từ thông và moment.
2.1. Vector không gian và phép biến đổi
Vector không gian là công cụ quan trọng trong việc biểu diễn các đại lượng ba pha như dòng điện, điện áp và từ thông. Các phép biến đổi giữa hệ trục abc, αβ và dq được sử dụng để chuyển đổi các đại lượng này, giúp đơn giản hóa quá trình tính toán và điều khiển.
2.2. Mô hình động cơ không đồng bộ
Mô hình động cơ không đồng bộ được xây dựng dựa trên các giả định lý tưởng, bao gồm sự phân bố hình sin của từ trường và bỏ qua các tổn hao sắt từ và bão hòa từ. Các phương trình điện áp, từ thông và moment được biểu diễn trong hệ trục tọa độ αβ và dq, giúp điều khiển độc lập từ thông và moment.
III. Mô phỏng định hướng từ thông rotor RFOC
Chương này trình bày phương pháp định hướng từ thông rotor (RFOC) và các kết quả mô phỏng khi xem xét tổn hao sắt từ và bão hòa từ. Mô hình RFOC được phát triển để bù các tổn hao này, giúp cải thiện hiệu suất điều khiển.
3.1. Phương pháp RFOC
Phương pháp RFOC tập trung vào việc điều khiển từ thông rotor và moment thông qua việc điều chỉnh dòng điện stator. Các bộ ước lượng từ thông và moment được sử dụng để tính toán và bù các tổn hao sắt từ và bão hòa từ.
3.2. Kết quả mô phỏng
Các kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của phương pháp RFOC khi xem xét các tổn hao sắt từ và bão hòa từ. Việc bù các tổn hao này giúp cải thiện độ chính xác của từ thông và moment, đồng thời giảm thiểu các sai lệch trong quá trình điều khiển.
IV. Mô phỏng điều khiển moment trực tiếp DTC
Chương này trình bày các kết quả mô phỏng của phương pháp điều khiển moment trực tiếp (DTC) trên động cơ không đồng bộ ba pha, cả trong trường hợp lý tưởng và khi có tổn hao sắt từ và bão hòa từ.
4.1. Phương pháp DTC
Phương pháp DTC tập trung vào việc điều khiển trực tiếp từ thông và moment thông qua việc lựa chọn các vector điện áp từ bộ nghịch lưu. Các bộ ước lượng từ thông và moment được sử dụng để tính toán và bù các tổn hao sắt từ và bão hòa từ.
4.2. Kết quả mô phỏng
Các kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của phương pháp DTC khi xem xét các tổn hao sắt từ và bão hòa từ. Việc bù các tổn hao này giúp cải thiện độ chính xác của từ thông và moment, đồng thời giảm thiểu các sai lệch trong quá trình điều khiển.
V. Kết luận và hướng phát triển
Luận văn đã trình bày các phương pháp điều khiển moment trực tiếp (DTC) và định hướng từ thông rotor (RFOC) trên động cơ không đồng bộ ba pha, với việc xem xét tổn hao sắt từ và bão hòa từ. Các kết quả mô phỏng cho thấy hiệu quả của việc bù các tổn hao này trong quá trình điều khiển.
5.1. Kết quả đạt được
Luận văn đã thành công trong việc phát triển các mô hình điều khiển có xem xét các tổn hao sắt từ và bão hòa từ, giúp cải thiện hiệu suất và độ chính xác của quá trình điều khiển.
5.2. Hướng phát triển
Trong tương lai, các nghiên cứu có thể tập trung vào việc tối ưu hóa các bộ ước lượng từ thông và moment, cũng như áp dụng các công nghệ điều khiển tiên tiến để nâng cao hiệu quả của các phương pháp điều khiển.
