BÀI TẬP MÔN HỌC TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN- môn truyền động điện –Trường Đại học bách khoa – đại học Đà Nẵng

BÀI TẬP MÔN HỌC
TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
BÀI 3 – INDUCTION MOTOR
Giảng viên: Lê Tiến Dũng. Bộ môn Tự động hóa, Khoa Điện Mô tả yêu cầu:
Sinh viên được yêu cầu tổng hợp phần điều khiển cho hệ thống truyền động điện sử
dụng động cơ xoay chiều 3 pha không đồng bộ có sơ đồ khối như Hình 1.
Hình 1 – Sơ đồ khối hệ thống truyền động điện sử dụng DC motor
Đồ thị tốc độ mong muốn của động cơ bao gồm đầy đủ các giai đoạn tăng tốc, chạy với
tốc độ ổn định, giảm tốc độ về 0, đảo chiều, tăng tốc theo chiều ngược, chạy ổn định, giảm
tốc độ về 0 như mô tả trên Hình 2. w (v/p) 500 (v/p) 22 27 35 38 t (giây) 5 15 18 300 (v/p)
Hình 2 – Đồ thị tốc độ mong muốn của rotor động cơ
Sinh viên lựa chọn động cơ điện xoay chiều 3 pha không đồng bộ để có thông số chi tiết
của động cơ, từ đó lựa chọn các thành phần của bộ biến đổi có các thông số phù hợp. Để
thiết kế và tổng hợp phần điều khiển, sinh viên xây dựng mô tả toán học của hệ thống và
thực hiện theo phương pháp được học ở phần lý thuyết của học phần. Để kiểm chứng các
kết quả tính toán thiết kế và tổng hợp, sinh viên thực hiện mô phỏng trên phần mềm Matlab,
Simulink và phân tích, đánh giá các kết quả. NỘI DUNG Mở đầu
Chương 1: TỔNG QUAN, MÔ TẢ HỆ THỐNG
- Phát biểu yêu cầu, bài toán mà bài tập cần thực hiện: Sinh viên cần hiểu được yêu cầu,
bài toán và phát biểu một cách rõ ràng, chi tiết trong nội dung này của báo cáo thuyết minh.
- Mô tả hệ thống truyền động điện đang thực hiện tổng hợp phần điều khiển: Sơ đồ khối
của hệ thống, mô tả vai trò chức năng của từng thành phần trong hệ, trình bày nguyên lý
hoạt động của cả hệ thống.
- Chi tiết sơ đồ khối thành sơ đồ cụ thể: Sơ đồ cụ thể của từng khối thành phần, sơ đồ
chi tiết của cả hệ thống, trình bày nguyên lý hoạt động của sơ đồ chi tiết.
+ Sơ đồ mạch chi tiết phần cứng (phần vật lý) của hệ truyền động điện.
+ Bảng đầy đủ các tham số phần cứng của hệ truyền động điện đã thiết kế
+ Phân tích nguyên lý hoạt động của toàn hệ thống
Trong đó khối điều khiển mới chỉ xác định được các tín hiệu vào, các tín hiệu ra.
Chương 2: MÔ PHỎNG, PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HOẠT ĐỘNG CỦA TỪNG
THÀNH PHẦN TRONG HỆ TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trước hết, cần thực hiện từng thành phần trong hệ và đảm bảo mỗi bộ phận đều hoạt
động tốt trước khi kết nối các thành phần với nhau để tạo thành một hệ thống truyền động điện hoạt động tốt.
- Mô tả cấu tạo, các thông số cụ thể, trình bày nguyên lý hoạt động của Động cơ. Mô
phỏng, phân tích và đánh giá hoạt động của Động cơ khi cấp nguồn trực tiếp chưa qua Bộ biến đổi.
- Mô tả cấu tạo, các thông số cụ thể, trình bày nguyên lý hoạt động của Bộ biến đổi. Mô
phỏng, phân tích và đánh giá hoạt động của Bộ biến đổi với các loại tải R, RL, RLE (chưa
cấp nguồn cho động cơ).
Chương 3: TỔNG HỢP HỆ THỐNG TRUYỀN ĐỘNG ĐIỆN
Trình bày việc thiết kế phần điều khiển của hệ truyền động bao gồm: Cấu trúc điều
khiển (~lưu đồ thuật toán của chương trình điều khiển), phương trình và các tham số chi
tiết của từng khối trong cấu trúc điều khiển, các tham số của các thuật toán điều khiển.
Thực hiện tuần tự các bước theo phương pháp của môn học.
- Xây dựng mô hình toán học của từng thành phần của hệ thống.
- Mô hình toán học của cả hệ thống Truyền động điện đang thực hiện.
- Tổng hợp phần điều khiển truyền động điện: Cấu trúc điều khiển, thuật toán điều khiển,
tham số của thuật toán điều khiển.
- Phân tích và giải thích được các mạch vòng điều khiển.
Chương 4: MÔ PHỎNG, KIỂM NGHIỆM, ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ
- Nêu rõ phiên bản Matlab đang sử dụng để mô phỏng
- Bảng tham số của hệ thống: Tham số của động cơ, tham số của bộ biến đổi, tham số
của tải, tham số của cảm biến, tham số của các phương trình thuật toán bên trong chương
trình của Bộ điều khiển,…
- Trình bày mô phỏng toàn hệ thống truyền động điện trên Matlab-Simulink: ghép nối
các thành phần đã thực hiện ở Chương 2 và Chương 3 để tạo thành một Hệ thống truyền
động điện đầy đủ gồm Nguồn điện, Bộ biến đổi, Động cơ, Tải, các cảm biến, Bộ điều khiển.
- Có thể kết hợp mô phỏng trên các phần mềm khác như mô phỏng tải cơ học trên phần
mềm Solidworks và chuyển đổi sang Multibody trong Simscape của Simulink.
- Trình bày các đồ thị kết quả, số liệu kết quả và trình bày các phân tích, đánh giá chất
lượng hoạt động của hệ thống truyền động điện dựa trên các đồ thị, số liệu. Giải thích các
đồ thị, phân tích, đánh giá kết quả và hiệu chỉnh lại hệ để có kết quả đáp ứng tốt nhất.
- Kiểm nghiệm được kết quả hoạt động của từng mạch vòng điều khiển.
- Kiểm nghiệm và phân tích được mối tương quan điều khiển giữa các biến trạng thái
trong hệ để điều khiển từ trường, điều khiển dòng điện đặt trong từ trường, điều khiển mô- men,... KẾT LUẬN
Nêu những kết quả mà Bài tập đã thực hiện được. Đánh giá kết quả thực hiện so với yêu
cầu đặt ra. Đánh giá chất lượng đạt được của hệ thống. Nêu những vấn đề còn tồn tại chưa
thực hiện được và hướng phát triển trong các học kỳ đến (ở các môn học tiếp theo của lĩnh
vực Truyền động điện).
CÁC FILE NỘP BÀI TẬP BAO GỒM:
+ File Microsoft Words báo cáo thuyết minh
+ File pdf báo cáo thuyết minh
+ Các file mô phỏng Matlab-Simulink hoạt động được tốt
+ Các file mô phỏng khác nếu có