Blaise

New Member
Luận văn: Nghiên cứu thiết kế bộ điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha 1 mã lực sử dụng công nghệ chế tạo chíp chuyên dụng PSoC : Luận văn ThS Kỹ thuật điện tử - Viễn thông: 2.07.00
Nhà xuất bản: ĐHCN
Ngày: 2007
Chủ đề: Bộ điều khiển
Chíp
Công nghệ điện tử
Viễn thông
Động cơ
Miêu tả: 90 tr. + CD-ROM
Tổng quan về động cơ không đồng bộ 3 pha, bộ biến tần điều khiển động cơ xoay chiều và công nghệ tạo chíp PSoC. Nghiên cứu chế tạo chíp chuyên dụng cho điều khiển động cơ AC 3 pha trên cơ sở công nghệ PSoC. Thiết kế và chế tạo thử nghiệm bộ điều khiển cho động cơ không đồng bộ 3 pha 1 mã lực sử dụng chíp chuyên dụng điều khiển động cơ
Luận văn ThS Kỹ thuật vô tuyến điện tử và thông tin liên lạc 2.07.00 Trường Đại học Công nghệ Đại học Quốc gia Hà Nội
MỤC LỤC............................................................................................................................. 1
CÁC KÝ HIỆU VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT...................................................................... 3
MỞ ĐẦU............................................................................................................................... 4
CHƢƠNG 1........................................................................................................................... 5
KHÁI QUÁT VỀ ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ ............................................................... 5
1.1 Mở đầu................................................................................................................... 5
1.2 Cấu trúc cơ sở và nguyên lý hoạt động.................................................................... 5
1.2.1 Stator .............................................................................................................. 5
1.2.2 Rotor .............................................................................................................. 5
1.2.3 Tốc độ của động cơ xoay chiều ....................................................................... 6
1.3 Các loại động cơ cảm ứng....................................................................................... 7
1.3.1 Động cơ xoay chiều 1 pha............................................................................... 7
1.3.2 Động cơ xoay chiều 3 pha............................................................................... 8
1.3.2.1 Động cơ lồng sóc ............................................................................................ 8
1.3.2.2 Động cơ Rotor dây cuộn ................................................................................. 8
1.3.2.3 Phƣơng trình cơ bản về mômen của động cơ ................................................... 9
1.3.2.4 Các đặc tính của động cơ .............................................................................. 10
1.4 Điều khiển động cơ............................................................................................... 14
1.4.1 Sự cần thiết phải điều khiển tốc độ................................................................ 14
1.4.2 Điều khiển tốc độ bằng thay đổi tần số (Variable Frequency Driver) ............ 14
1.4.3 Các phƣơng pháp điều khiển động cơ cảm ứng ............................................. 17
1.4.3.1 Điều khiển vô hƣớng..................................................................................... 18
1.4.3.2 Điều khiển vectơ........................................................................................... 18
1.4.3.3 Điều khiển trực tiếp mômen DTC ................................................................. 19
CHƢƠNG 2......................................................................................................................... 21
CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CHÍP CHUYÊN DỤNG PSoC.................................................... 21
2.1 Giới thiệu ............................................................................................................. 21
2.2 Các yêu cầu cần thiết để thiết kế chip chuyên dụng PSoC..................................... 21
2.3 Chíp PSoC CY8C29x66 ....................................................................................... 22
2.3.1 Chức năng..................................................................................................... 22
2.3.2 Sơ lƣợc chức năng của PSoC ........................................................................ 24
2.4 Ngôn ngữ lập trình cho PSoC ............................................................................... 29
CHƢƠNG 3......................................................................................................................... 31
PHÂN TÍCH THIẾT KẾ HỆ THỐNG BỘ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ 3 PHA ...................... 31
3.1 Yêu cầu bài toán và phƣơng pháp chọn lựa ........................................................... 31
3.2 Thiết kế sơ đồ khối hệ thống của bộ điều khiển động cơ 3 pha .............................. 35
3.3 Chức năng hoạt động của các thành phần............................................................. 37
3.3.1 Bộ tạo nguồn ổn định PFC và nguồn cách ly ................................................. 37
3.3.2 Bộ điều khiển giao diện ................................................................................ 39
3.3.3 Bộ điều khiển trung tâm................................................................................ 41
3.3.4 Khối công suất .............................................................................................. 42
CHƢƠNG 4......................................................................................................................... 47
THIẾT KẾ CHI TIẾT VÀ CHẾ TẠO THỬ NGHIỆM BIẾN TẦN ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ
3 PHA 1 MÃ LỰC............................................................................................................... 47
4.1 Xây dựng phần cứng cho hệ thống....................................................................... 47
4.1.1 Phần điều khiển giao diện ............................................................................. 47
4.1.2 Phần điều khiển trung tâm............................................................................. 54
4.1.3 Phần phối hợp với môđun công suất.............................................................. 58
4.1.4 Phần nguồn của hệ thống .............................................................................. 63
4.2 Thiết kế phần mềm ............................................................................................... 73
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi2
4.2.1 Thuật toán điều khiển chính .......................................................................... 73
4.2.2 Thuật toán chƣơng trình con ......................................................................... 74
4.2.3 Thuật toán chƣơng trình con xử lý ngắt......................................................... 77
4.3 Chế tạo thử nghiệm các môđun............................................................................. 81
4.3.1 Môđun nguồn................................................................................................ 81
4.3.2 Môđun điều khiển ......................................................................................... 85
4.3.3 Kết quả thử nghiệm....................................................................................... 87
KẾT LUẬN ......................................................................................................................... 89
CÁC TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................... 903
CÁC KÝ HIỆU VÀ THUẬT NGỮ VIẾT TẮT
STT Ký hiệu Giải thích
1. AC Điện áp xoay chiều
2. ADC Bộ chuyển đổi từ tƣơng tƣ sang số
3. DC Điện áp một chiều
4. DAC Bộ chuyển đổi số sang tƣơng tự
5. RPhần mềm Số vòng quay trên phút
6. KE Năng lƣợng động lực học
7. LRT Mô men khoá Rotor
8. LRC Dòng điện khoá Rotor
9. IC Chíp tích hợp
10. VFD Bộ điều khiển thay đổi tần số
11. DTC Điều khiển mômen trực tiếp
12. PWM Bộ điều xung
13. UART Khối truyền tin nối tiếp không đồng bộ
14. IDE Phần mềm phát triển cho PSoC
15. ICE In Circuit Emulator PSoC
16. PSoC Chíp có khả năng lập trình hệ thống
17. M8C Lõi vi điều khiển 8 bit M8C
18. CRC Bộ kiểm tra lỗi
19. SPI Truyền thông nối tiếp chuẩn SPI
20. GPIO Các chân vào ra
21. MCU Vi điều khiển
22. CPU Vi xử lý
23. WDT Bộ định thời Watchdog
24. IMO Bộ dao động tốc độ cao đƣợc tích hợp bên trong chíp
25. ILO Bộ dao động tốc độ thấp đƣợc tích hợp bên trong chíp
26. RTC Đồng hồ thời gian thực
27. PLL Vòng bám pha
28. I2C Truyền thông nối tiếp chuẩn I2C
29. DTMF Bộ điều chế đa tần
30. MAC Bộ nhân cứng
31. LVD Bộ dò điện áp thấp
32. POR Khởi động lại nguồn nuôi
33. QEI Mã hoá đĩa quang
34. PFC Bộ hiệu chỉnh cosφ
35. PI Bộ điều khiển tích phân
36. LCD Màn hình hiển thị tinh thể lỏng
37. OCC Thuật điều khiển trong một chu kỳ (One Cycle Control)
Ket-noi.com kho tai lieu mien phi Ket-noi.com kho tai lieu mien phi4
MỞ ĐẦU
Trong vòng 2 thập kỷ qua, điều khiển động cơ xoay chiều (AC Motor) đã đạt
đƣợc những tiến bộ vƣợt bậc nhờ sự phát triển nhanh chóng của công nghệ vi điện tử,
khoa học máy tính, công nghệ bán dẫn công suất và kỹ thuật điều khiển.
Các máy điện 3 pha đang đƣợc ứng dụng hầu hết trong các nhà máy, xí nghiệp
cũng nhƣ trong cuộc sống hàng ngày. Vấn đề đặt ra là làm sao ta có thể điều khiển tốc
độ của động cơ dễ dàng theo yêu cầu của ngƣời sử dụng. Công nghệ chế tạo chip
PSoC (Programmable System on Chip) cho phép ta phát triển các chíp vi điều khiển
chuyên dụng cho các thiết bị đo và điều khiển. Do vậy thiết bị có tính cạnh tranh và
bảo mật cao. Mục đích của đề tài là phát triển một chíp chuyên dụng cho điều khiển
động cơ không đồng bộ 3 pha. Trên cơ sở chíp này, đề tài thử nghiệm xây dựng một
bộ điều khiển tốc độ của động cơ không đồng bộ 3 pha 1 mã lực với thuật điều khiển
tỷ lệ V/f.
Đề tài sẽ giải quyết một số vấn đề sau:
 Tổng quan về động cơ không đồng bộ 3 pha, bộ biến tần điều khiển động cơ
xoay chiều và công nghệ tạo chíp PSoC.
 Thiết kế tạo chíp chuyên dụng cho điều khiển động cơ AC 3 pha trên cơ sở
công nghệ PSoC.
 Thiết kế và chế tạo thử nghiệm bộ điều khiển cho động cơ không đồng bộ 3
pha 1 mã lực sử dụng chíp chuyên dụng điều khiển động cơ.
Đề tài gồm 4 chƣơng, trong đó:
Chƣơng 1: Khái quát về động cơ không đồng bộ. Chƣơng này mô tả một cách
khái quát nhất về các động cơ xoay chiều 1 pha và 3 pha và những đƣợc tính cơ bản
của nó.
Chƣơng 2: Công nghệ chế tạo chíp chuyên dung PsoC. Trong chƣơng này,
ngƣời đọc có thể hình dung một cách khái quát nhất về cách tạo ra các chip chuyên
dụng, các tài liệu cũng nhƣ các bƣớc tiến hành thực hiện tạo ra chip chuyên dụng .
Chƣơng 3: Phân tích và thiết kế hệ thống biên tần điều khiển động cơ. Chƣơng
này nêu ra yêu cầu của bài toán và phƣơng án thiết kế hệ thống.
Chƣơng 4: Thiết kế chi tiết và chế tạo thử nghiệm biến tần điều khiển động cơ 3
pha 1 mã lực

KẾT LUẬN
Đƣợc sự hƣớng dẫn nhiệt tình của thầy giáo PGS.TSKH Phạm Thƣợng Cát, tôi
đã hoàn thành đề tài: Nghiên cứu, thiết kế bộ điều khiển động cơ không đồng bộ 3 pha
1 mã lực sử dụng công cụ chế tạo chip chuyên dụng PSoC. Đề tài đã giải quyết đƣợc
các vấn đề sau:
- Tìm hiểu đƣợc cơ chế hoạt động của động cơ 3 pha 1 mã lực
- Tìm hiểu công cụ chế tạo chip chuyên dụng PsoC
- Xây dựng phần nguồn ổn định 400V cung cấp cho động cơ trên
cơ sở PFC.
- Xây dựng phần cứng cho bộ biến tần điều khiển động cơ
- Viết phần mềm điều khiển động cơ
Tuy nhiên do kinh nghiệm và thời gian còn hạn chế, trong đề tài này tui chƣa
giải quyết đƣợc một số vấn đề sau:
- Viết phần mềm điều khiển hoàn chỉnh cho bộ điều khiển động cơ
- Xây dựng phầm mềm điều khiển và giao tiếp giữa PC và bộ điều
khiển.
- Xây dựng mạch điều khiển động cơ lớn hơn
kế và chế tạo thử nghiệm biến tần điều khiển động cơ 3 pha không đồng bộ 1 mã lực,
tui đã thu đƣợc một số kết quả sau:
Mạch nguồn PFC:
+ Xây dựng phần cứng và đặt mạch in cũng nhƣ tính toán thông số các linh kiện
trên bản mạch.
+ Khi thực hiện xây dựng mạch PFC, mục tiêu đặt ra là thu đƣợc điện áp ổn
định 400V/750W. Nhƣng khi thực hiện, điện áp thu đƣợc là 394V/750W. Sự sai khác
này do một số linh kiện chƣa phù hợp (nhƣ transistor công suất, một số điện trở chia
chƣa đúng với thông số kỹ thuật yêu cầu).
Mach điều khiển động cơ:
+ Xây dựng phần cứng và đặt mạch in cho mạch điều khiển động cơ.
+ Viết phần mềm điều khiển động cơ: Có thể thay đổi đƣợc tốc độ, hƣớng quay
của động cơ. Tần số điều khiển cho động cơ từ 4 Hz đến 60 Hz (tƣơng ứng tần số
PWM từ 0,6 kHz - 9kHz) và số PWM cho một chu kỳ hình sin là 150. Chƣơng trình
giám sát đƣợc nhiệt độ, dòng điện và điện áp đặt lên môđun công suất.

Link Download bản DOC
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:

 
Last edited by a moderator:

Các chủ đề có liên quan khác

Top