Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Mô hình toán động cơ điện một chiều

2 Mô hình toán động cơ điện một chiều

Tải bản đầy đủ - 0trang

Hình1.3: Sơ đồ thay thế động cơ điện một chiều

Trong đó:

+ CKĐ: cuộn kích từ độc lập

+ CKN: cuộn kích từ nối tiếp

+ CB: cuộn bù

+ CF: cuộn cụm

+ Uk, Ik: điện áp và dòng mạch kích từ

+ Uu, Iu: điện áp và dòng mạch phần ứng



Xét 1 động cơ 1 chiều kích từ hỗn hợp với 2 cuộn dây CKĐ và CKN khi đó

động cơ 1 chiều được mơ tả bằng 3 phương trình tốn sau





Pt mạch kích từ

U k = I k .Rk + N k .





dt



(1.1)



8



Uk



Trong đó



Ik



: điện áp mạch kích từ



: dòng điện mạch kích từ



Rk



: điện trở mạch kích từ



Nk



φ





: số vòng dây cuộn CKĐ



: từ thông động cơ



Pt mạch phần ứng

U u = I u .Ru + Lu .



dI



+ E ± NN

dt

dt



Lu



Trong đó:



(1.2)



: điện cảm mạch phần ứng



E: suất điện động động cơ

NN



E = kφω



: số cuộn dây cuộn CKN



±

Dấu “ ” mô tả cuộn kích từ nối tiếp cuốn cùng hay ngược

chiều với cuộn kích từ độc lập





Pt momen (pt chuyển động)

Me − Mc = J



Trong đó





dt



(1.3)



Me = kφ I u



(momen điện của động cơ)



9



Mc



: Momen cản đặt vào động cơ



J: momen quán tính



φ



Từ 3 pt này kết hợp với quan hệ giữa dòng kích từ và động cơ theo đường

cong từ hóa ta xây dựng được koo hình động cơ như sau

Laplace



(1) =>

(2) =>



Iu =



U k = I k .R k + N k .s.φ



φ=

=>



1

(U k − I k .Rk )

N k .s



U u = I u .(R u + sLu ) + E ± N N .s.φ



=>



1

1 / Ru

(U u − E mN N .s.φ ) =

(U u − E mN N .s.φ )

R u + sLu

1 + Tu .s



(3) =>



Me − Mc = Jsω



Tu = Lu / Ru



ω=

=>



1

( Me − Mc )

Js



được gọi là hằng số thời gian phần ứng



10



Hình 1.4: Mơ hình tốn động cơ



φ



Trong mơ hình này quan hệ giữa

và Ik là quan hệ phi tuyến, mặt khác

Mc

ω

trong nhiều trường hợp quan hệ giữa



cũng là 1 quan hệ phi tuyến nên

việc thiết kế các bộ điều khiển gặp nhiều khó khăn. Vì vậy người ta phải tuyến tính

hóa mơ hình động cơ quanh điểm làm việc

1.2.1: Mơ hình động cơ một chiều kích từ độc lập với từ thơng khơng đổi

(φ=const)

Với các động cơ kích từ độc lập với từ thơng khơng đổi thì ta khơng cần viết

phương trình mạch kích từ, mơ hình động cơ chỉ còn 2 phương trình





Pt mạch phần ứng

11



U u = Iu .Ru + Lu



dI u

+E

dt



E = Kϕω = Cu .ω





Pt momen

Me − Mc = J





dt



Me = Kϕ I u = Cu I u



(1.4)



Do chỉ có 1 giá trị của mạch phần ứng mà khơng có giá trị mạch kích từ nên

Iu

Uu

ta bỏ các chỉ số u của



và hiểu rằng các giá trị U, I bây giờ là mạch phần

ứng

dI

U = I .R u + Lu

+E

dt

(1.5)

Từ đây ta xây dựng được mơ hình động cơ như sau

1

ω=

( Me − Mc)

J .s

(1.4)=>

1 / Ru

I=

(U − E )

1 + Tu .s

U = I (R u + Lu .s ) + E

(1.5)=>

=>

Từ đây ta có mơ hình động cơ như sau



Hình 5: Mơ hình động cơ một chiều



12



13



Chương 2: Xây dựng mơ hình điều khiển bám tốc độ và tính chọn các bộ điều

khiển

2.1.Xây dựng mơ hình điều khiển bám tốc độ



Hình 2.1Mơ hình điều khiển bám tốc độ

2.2.Tổng hợp mạch vòng theo phuơng pháp tối ưu module



=



Chọn

Ta có:

Vậy khâu

14



Tiêu chuẩn này được sử dụng khi hệ thống đã mang tải , lúc đó ta khơng coi Ic là

nhiễu nữa.

2.3. Tổng hợp mạch vòng theo phuơng pháp tối ưu module đối xứng

=



Chọn :



Vậy

Đây là khâu vô sai bậc 2 đối với đại lương đặt và vô sai bậc 1 với đại lượng nhiễu

Ic

2.4. Tính tốn các thơng số điều khiển của mạch

Ta có:



Kɸ=

Ta có :

Chọn



Ta có:



=



15



=1.05





Khi tổng hợp mạch vòng tốc độ theo tiêu chuẩn tối ưu modul



==291

=





Khi tổng hợp mạch vòng tốc độ theo tiêu chuẩn tối ưu modul đối xứng



===292+

Đối tượng điều khiển:=



Chương 3 : Mô phỏng trên Simulink

3.1. Tổng hợp theo tiêu chuẩn tối ưu modul

- Tín hiệu đặt bậc 1

+Tải dạng bước nhảy



16



Hình 3.1: Sơ đồ mơ phỏng



17



Hình 3.2: Đặc tính

+Tải dạng ngẫu nhiên



Hình 3.3: : Sơ đồ mơ phỏng



18



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Mô hình toán động cơ điện một chiều

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×