BQ GIÁO DỤC VÀ DAO TAO | TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI Bai Trung Tuyén NGHIEN CUD THIET KE HE BIEL KHIỂN TỐC ĐỘ CHO DONG CO KHONG DUNG LO] THEP LUẬN VĂN THIẠC SĨ KỸ TIUẬT Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa Hà Nội — Nim 2017 BQ GIÁO DỤC VÀ DAO TAO | TRUONG DAI HOC BACH KHOA HA NOI Bùi Trung Tuyến NGHIÊN CỨU THIẾT KE HE DIEU KHIEN TOC DO CHO DONG CO KHONG DUNG LOI THEP Chuyên ngành : Kỹ thuật điều khiển vả tự động hóa LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT k;ÿ thuật điều khiến vả tự động hóa NGƯỜI HƯỚNG DÁN KHOA HỌC PGS. Nguyén Quang Dich Hà Nội— Năm 2017 Mục Lục MUC LUC MỤC LỤC Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt. cv Danh mục bảng biéu. Danh ntục hình vẽ, dỏ thị.
Lời nói đầu Ly do chọn đề tài. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước Mục đích, đối tượng, phạm v¡ nghiên cửu của luận văn. Tom tắt cô đọng: các luận điểm cơ bản và đóng góp mới của lắc giã Phương pháp nghiên cứa. on site Chương l.
TONG QUAN VE CAC BONG CO KHONG DUNG LOI THEP 1. Tổng quan vẻ động cơ không lõi thép. Hiện lượng trô men đập mạch (Cogging Torque). Dộng cơ không lõithép.
5o sánh động cơ có lõi thép và không lõi thép 11. Ứng dụng của động cơ khẳng lõi thép 11 1. Động cơ tự nâng không lõi thép. XAY DUNG MO LINE TOAN LOC CHO DONG CO KLIONG DUNG LO! THEP 13 21.
Cấu tạo và nguyên lý hoạt động 13 2. Nguyễn lý hoạt động. Mô hình toán học động cơ tự nâng không lối thép. Mô cấu trúc đảng cơ trênhệ trục tọa độ Oxy và z-0 17 2.
Phântích các thành phản lực và mô men. 18 2 Danh mục hình vẽ, đề thị Danh mục hình „ đề thị Hình 1ì. Đệng cơ không lõi thép 5 Tình 1. Phương pháp giảm md men dap mạch bằng cách tạo rãnh xoắn: 6 Hinh 1.Cau tric déng co Ihéng 16i thép (slotless motor)(a) va mé hinh mach tir don gian(b) § Tình 1.
So sánh cầu tạo động cơ có lõi thép vá không lõi thép 10 Hình 1. So sánh mô men hai loại động e@. Câu tạo động cơ tự nâng không lôi thép 12 Hình 2. Cau tao Rotor động cơ không lồi thép.
Dường sức từ khi có về sắt 14 Hình 3. Câu tao stator - - 14 Hình 2. Sơ dễ câu tạo một vòng dây quân của dộng cơ. Một cuộn đây động cơ trong thực tế.
Lực tử và mô men quay động cơ tự nâng không lõi thép 16 Tình 2. Sơ đổ dông cơ theo trục lợa độ: a) truc Oxy b) true 78 Tình 2. Phân tích lực thành phần tạo lực nâng Fx va Fy Tình 3. Véc tơ lực nâng đối với rolor Hình 2.
Phân tích thành phần lực tạo mô men. So dé quan đây. Bộ điều khiển vòng kín Hình 3. Bộ diễu khiển vòng hở.
Mô hình đối tượng bộ điều khiển vị trí. Mô hình đôi Lượng cho bội điều khiển mach vòng lộc độ Hình 3. Phân tích đặc tính quá độ trong các trường hợp điểm cực khác nhau. Câu trúc điều khiển động ca tự nâng không lõi thép Hình 4.
Mô hình động cơ trên simruliuk. Mô hình mô phóng mạch vòng kin trên simulink. Mô hình mô phỏng trường hợp vòng hở Tình 4. Kết quả mô phông Irường hop vi ti ban daux 0.
Kết quả mô phỏng trường hợp vị trí ban đầu x = -0.5mm và tác đụng lực 1N tại 0,5 44 Danh mục hình vẽ, đề thị Danh mục hình „ đề thị Hình 1ì. Đệng cơ không lõi thép 5 Tình 1. Phương pháp giảm md men dap mạch bằng cách tạo rãnh xoắn: 6 Hinh 1.Cau tric déng co Ihéng 16i thép (slotless motor)(a) va mé hinh mach tir don gian(b) § Tình 1. So sánh cầu tạo động cơ có lõi thép vá không lõi thép 10 Hình 1.
So sánh mô men hai loại động e@. Câu tạo động cơ tự nâng không lôi thép 12 Hình 2. Cau tao Rotor động cơ không lồi thép. Dường sức từ khi có về sắt 14 Hình 3.
Câu tao stator - - 14 Hình 2. Sơ dễ câu tạo một vòng dây quân của dộng cơ. Một cuộn đây động cơ trong thực tế. Lực tử và mô men quay động cơ tự nâng không lõi thép 16 Tình 2.
Sơ đổ dông cơ theo trục lợa độ: a) truc Oxy b) true 78 Tình 2. Phân tích lực thành phần tạo lực nâng Fx va Fy Tình 3. Véc tơ lực nâng đối với rolor Hình 2. Phân tích thành phần lực tạo mô men.
So dé quan đây. Bộ điều khiển vòng kín Hình 3. Bộ diễu khiển vòng hở. Mô hình đối tượng bộ điều khiển vị trí.
Mô hình đôi Lượng cho bội điều khiển mach vòng lộc độ Hình 3. Phân tích đặc tính quá độ trong các trường hợp điểm cực khác nhau. Câu trúc điều khiển động ca tự nâng không lõi thép Hình 4. Mô hình động cơ trên simruliuk.
Mô hình mô phóng mạch vòng kin trên simulink. Mô hình mô phỏng trường hợp vòng hở Tình 4. Kết quả mô phông Irường hop vi ti ban daux 0. Kết quả mô phỏng trường hợp vị trí ban đầu x = -0.5mm và tác đụng lực 1N tại 0,5 44 Lời nói đâu ~_ Tại phòng thí nghiệm Cơ điện tử trường đại học Kentucky, Hoa Kỳ.
Các phân tích và đánh giá về động cơ tự nâng không lõi thép cho thây: mô men và lực nâng có thể thực hiện được với số lượng cực của nam châm lớn, độ lớn của mô men và lực nâng có thể được gia tăng theo chiều đây của nam châm, động cơ có thê hoạt động ôn định nêu sự sai lệch giữa dòng điện và từ trường nam châm nhỏ[1]. Nhóm tác giả nảy đã chẻ tạo thử nghiệm động cơ. này với thông số : đường kính 152mm, dài 25.4mm, lực đỉnh lên tới 213.6 N vả mô men đỉnh đạt 24Nm.[2] - _ Tại phỏng thí nghiệm Điện tử công suất của Viên công nghệ Liên bang Thuy sĩ. Các nhả nghiên cứu đã thực hiện chẻ tạo động cơ loại này đạt được tóc 0000 rpm.
Điều mả các động cơ thông thường chưa thực hiện được [3] - Tại Trường đại học Ritsumeikan, Nhat bản, một câu trúc động cơ mới đã được nghiên cửu bằng cách thay đổi cách thức chế tạo đã đơn giản hóa được phương pháp điều khiên|4] Ngoài ra còn có một số nghiên cứu bổ sung hoàn thiện thiết kế đã được công bổ khác. Còn tại Việt Nam, loại động cơ nảy còn tương đổi mới nên chưa có các nghiên cửu cụ thẻ vẻ lĩnh vực nảy. Việc nghiên cứu mới chỉ thực hiện trong phỏng thí nghiệm, mặc dủ các công bổ cho thay kha nang làm việc của chúng nhưng vân chưa được ứng dụng rộng rãi Các bài toán điều khiển cho loại động cơ nay chưa thực sự được đẻ cập tới, phần lớn các nghiên cửu tập trung vao việc thiết kế vả chế tạo động cơ cũng như phân tích các cách thức làm việc của nó. Danh mục bảng biéu Danh mục bảng biểu Bang 1.
So sanh thang số cơ bản giữa động cơ có và không lõi thép. Chiều của lực lừ và vị trí tưởng ứng của các phá Bang 3. Kết quả mô phóng các trường hợp diễm cực khác nhau. Tham sề chế tạo động co Tăng 42.
Tham số mồ phông Bảng 4. Liệt kẽ đầu vào ra sử dụng trên card I281104. Thông số kỹ thuật của họ cảm biển L5-500 Bang 4. Thông số kỹ thuật mạch khuếch đại công suất,.
Lời nói đâu ~_ Tại phòng thí nghiệm Cơ điện tử trường đại học Kentucky, Hoa Kỳ. Các phân tích và đánh giá về động cơ tự nâng không lõi thép cho thây: mô men và lực nâng có thể thực hiện được với số lượng cực của nam châm lớn, độ lớn của mô men và lực nâng có thể được gia tăng theo chiều đây của nam châm, động cơ có thê hoạt động ôn định nêu sự sai lệch giữa dòng điện và từ trường nam châm nhỏ[1]. Nhóm tác giả nảy đã chẻ tạo thử nghiệm động cơ. này với thông số : đường kính 152mm, dài 25.4mm, lực đỉnh lên tới 213.6 N vả mô men đỉnh đạt 24Nm.[2] - _ Tại phỏng thí nghiệm Điện tử công suất của Viên công nghệ Liên bang Thuy sĩ.
Các nhả nghiên cứu đã thực hiện chẻ tạo động cơ loại này đạt được tóc 0000 rpm. Điều mả các động cơ thông thường chưa thực hiện được [3] - Tại Trường đại học Ritsumeikan, Nhat bản, một câu trúc động cơ mới đã được nghiên cửu bằng cách thay đổi cách thức chế tạo đã đơn giản hóa được phương pháp điều khiên|4] Ngoài ra còn có một số nghiên cứu bổ sung hoàn thiện thiết kế đã được công bổ khác. Còn tại Việt Nam, loại động cơ nảy còn tương đổi mới nên chưa có các nghiên cửu cụ thẻ vẻ lĩnh vực nảy. Việc nghiên cứu mới chỉ thực hiện trong phỏng thí nghiệm, mặc dủ các công bổ cho thay kha nang làm việc của chúng nhưng vân chưa được ứng dụng rộng rãi Các bài toán điều khiển cho loại động cơ nay chưa thực sự được đẻ cập tới, phần lớn các nghiên cửu tập trung vao việc thiết kế vả chế tạo động cơ cũng như phân tích các cách thức làm việc của nó.
Danh mục hình vẽ, đề thị Danh mục hình „ đề thị Hình 1ì. Đệng cơ không lõi thép 5 Tình 1. Phương pháp giảm md men dap mạch bằng cách tạo rãnh xoắn: 6 Hinh 1.Cau tric déng co Ihéng 16i thép (slotless motor)(a) va mé hinh mach tir don gian(b) § Tình 1. So sánh cầu tạo động cơ có lõi thép vá không lõi thép 10 Hình 1.
So sánh mô men hai loại động e@. Câu tạo động cơ tự nâng không lôi thép 12 Hình 2. Cau tao Rotor động cơ không lồi thép. Dường sức từ khi có về sắt 14 Hình 3.
Câu tao stator - - 14 Hình 2. Sơ dễ câu tạo một vòng dây quân của dộng cơ. Một cuộn đây động cơ trong thực tế. Lực tử và mô men quay động cơ tự nâng không lõi thép 16 Tình 2.
Sơ đổ dông cơ theo trục lợa độ: a) truc Oxy b) true 78 Tình 2. Phân tích lực thành phần tạo lực nâng Fx va Fy Tình 3. Véc tơ lực nâng đối với rolor Hình 2. Phân tích thành phần lực tạo mô men.
So dé quan đây. Bộ điều khiển vòng kín Hình 3. Bộ diễu khiển vòng hở. Mô hình đối tượng bộ điều khiển vị trí.
Mô hình đôi Lượng cho bội điều khiển mach vòng lộc độ Hình 3. Phân tích đặc tính quá độ trong các trường hợp điểm cực khác nhau. Câu trúc điều khiển động ca tự nâng không lõi thép Hình 4. Mô hình động cơ trên simruliuk.
Mô hình mô phóng mạch vòng kin trên simulink. Mô hình mô phỏng trường hợp vòng hở Tình 4.