Ứng dụng bộ quan sát High-Gain điều khiển không đo tốc độ quay động cơ đồng bộ ổ đỡ từ

Tác giả: Ngô Mạnh Tùng, Phạm Quang Đăng, Nguyễn Quang Địch, Nguyễn Đức Định, Nguyễn Tùng Lâm

Tóm tắt: Hệ truyền động động cơ đồng bộ kích thích vĩnh cửu tích hợp ổ đỡ từ thực hiện điều khiển tốc độ và điều khiển rotor cân bằng ở giữa hai stator. Bài báo tập trung điều chỉnh tốc độ động cơ chỉ đo thành phần dòng điện stator mà không đo tốc độ quay. Sức phản điện động (back-EMF) sinh ra ở stator sẽ được ước lượng bởi bộ quan sát High-Gain (HG). Từ đó vị trí góc và vận tốc rotor sẽ được tính toán thông qua các thành phần α-β của back-EMF. Hệ truyền động động cơ được xây dựng theo cấu trúc điều khiển vector tựa theo từ thông rotor, sử dụng các bộ điều khiển PID điều khiển vị trí và tốc độ ro-tor. Tín hiệu phản hồi tốc độ được lấy từ đầu ra của bộ quan sát HG. Kết quả mô phỏng trên phần mềm Matlab- Simulink cho thấy giá trị tốc độ đầu ra của hệ truyền động bám theo quỹ đạo đặt và rotor được điều khiển ở vị trí cân bằng. Điều đó cho thấy bộ quan sát HG đã ước lượng tốt tốc độ động cơ.

Abstract: The permanent synchronous motor drive system incorporates magnetic bearings to perform speed control and balance rotor control between the two stators. The paper studies adjusting motor speed sensorless based on measured current components. The electromotive force (back-EMF) generated in the stator is estimated by a High-Gain observer. The angular position and velocity rotor is calculated through the α-β com-ponents of the back-EMF. The motor drive is built in a vector control structure based on the rotor flux, using PID controllers to control rotor position and speed. The speed feedback signal is taken from the output of the High-Gain observer. Simulation results in Matlab-Simulink software show that the output speed value of the drive follows the desired trajectory, and the rotor is controlled in the equilibrium position. This also indicates that the High-Gain Observer has a very good speed estimation.

Đọc đầy đủ tại đây.