LỜI NÓI ĐẦU

Nội dung đồ án này là tìm hiểu và thiết kế bộ biến tần truyền thống ba pha điều khiển động cơ không đồng bộ theo phương pháp U/f = const và điều chế SPWM. Từ cơ sở lý thuyết về động cơ không đồng bộ ba pha, phương pháp điều khiển bằng tần số và qua tìm hiều khảo sát các bộ biến tần thực tế hiện nay cũng như đánh giá các phương pháp điều khiển, nội dung của đồ án đã đề xuất ra mô hình biến tần điều khiển động cơ không đồng bộ ba pha dùng trong các hệ truyền động với giá thành thấp, đáp ứng được các yêu cầu cơ bản của thực tế. Do hạn chế về mặt thời gian nên trong phạm vi đồ án 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.

Em xin chân thành gửi lời cảm ơn tới tất cả các thầy cô trong bộ môn Trang thiết bị Điện - Điện Tử trong công nghiệp và giao thông vận tải cùng các thầy cô trong khoa Điện - Điện tử đã tận tình dạy dỗ em những kiến thức chuyên môn làm cơ sở để em hoàn thành tốt đề tài tốt nghiệp và đã tạo điều kiện thuận lợi cho em hoàn tất khóa học.

Đặc biệt em xin gửi lời cảm ơn tới thầy hướng dẫn TS. Nguyễn Văn Nghĩa, đã tận tình chỉ bảo, gợi ý, giúp đỡ, tạo mọi điều kiện và nhiệt tình giúp đỡ em hoàn thành đề tài này.

Hà nội, ngày 16 tháng 5 năm2009

MỤC LỤC

PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT 4

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 4

CHƯƠNG 2: CÁC VẤN ĐỀ LIÊN QUAN ĐẾN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ ĐIỆN KHÔNG ĐỒNG BỘ BA PHA 14

1. Các yêu cầu đặt ra đối với việc điều khiển động cơ 14

2. Các phương pháp điều chỉnh tốc độ động cơ không đồng bộ ba pha 16

3. Điều chỉnh động cơ không đồng bộ bằng cách thay đổi tần số nguồn 16

4. Phương pháp điều chỉnh U/f = const 17

CHƯƠNG 3: BIẾN TẦN 21

1. Biến tần và tầm quan trọng của biến tần trong công nghiệp 21

2. Phân loại biến tần 23

3. Cấu trúc cơ bản của một bộ biến tần 25

4. Phương thức điều khiển 27

PHẦN II: THIẾT KẾ SƠ BỘ 45

1. Sơ đồ cấu trúc 46

2. Sơ đồ tính năng 49

PHẦN III: THIẾT KẾ CHI TIẾT 50

CHƯƠNG 1: THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 50

1. Tính toán các thông số động cơ 50

2. Thiết kế tầng nghịch lưu và tầng mạch kích 50

2.1. Giới thiệu về module công suất IRAMX16UP60A 51

2.2. Tính chọn tụ boostrap 57

3. Thiết kế mạch theo dõi dòng điện 59

4. Thiết kế mạch điều khiển 63

5. Thiết kế bộ nguồn 66

CHƯƠNG 2: GIẢI THUẬT VÀ LƯU ĐỒ THUẬT TOÁN 70

1. Phân tích khảo sát phương pháp điều chế độ rộng xung SPWM 70

2. Phương pháp điều chế tín hiệu SPWM ba pha theo luật U/f=const sử dụng PSoC 2

PHỤ LỤC 84

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91