Đồ án Động cơ một chiều không chổi than và phương pháp điều khiển không cảm biến sử dụng sđđ của động cơ này (BLDC)

 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 ------------------------------- 
 ISO 9001:2015 
 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP 
 NGÀNH : ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP 
 Sinh viên : Đào Trọng Đại 
 Giảng viên hướng dẫn : GS.TSKH. Thân Ngọc Hoàn 
 HẢI PHÒNG – 2020 
 1 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
 TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 ----------------------------------- 
ĐỘNG CƠ 1 CHIỀU KHÔNG CHỔI THAN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU 
 KHIỂN KHÔNG CẢM BIẾN SỬ DỤNG SĐĐ CỦA ĐỘNG CƠ NÀY 
 (BLDC) 
 ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC HỆ CHÍNH QUY 
 NGÀNH: ĐIỆN TỰ ĐỘNG CÔNG NGHIỆP 
 Sinh viên : Đào Trọng Đại 
 Giảng viên hướng dẫn: GS.TSKH.Thân Ngọc Hoàn 
 HẢI PHÒNG – 2020 
 2 
 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO 
TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUẢN LÝ VÀ CÔNG NGHỆ HẢI PHÒNG 
 -------------------------------------- 
 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
 Sinh viên: Đào Trọng Đại Mã SV: 1612102013 
 Lớp : DC2001 
 Ngành : Điện tự động công nghiệp 
 Tên đề tài: Động cơ 1 chiều không chổi than và phương pháp điều khiển 
 không cảm biến sử dụng sđđ của động cơ này (BLDC) 
 3 
 NHIỆM VỤ ĐỀ TÀI 
1. Nội dung và các yêu cầu cần giải quyết trong nhiệm vụ đề tài tốt 
 nghiệp 
2. Các tài liệu, số liệu cần thiết 
3. Địa điểm thực tập tốt nghiệp 
 4 
 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN ĐỀ TÀI TỐT NGHIỆP 
Họ và tên : Thân Ngọc Hoàn 
Học hàm, học vị : GS.TSKH 
Cơ quan công tác : Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng 
Nội dung hướng dẫn: Toàn bộ đề tài 
Đề tài tốt nghiệp được giao ngày 30 tháng 03 năm 2020 
Yêu cầu phải hoàn thành xong trước ngày 30 tháng 06 năm 2020 
 Đã nhận nhiệm vụ ĐTTN Đã giao nhiệm vụ ĐTTN 
 Sinh viên Giảng viên hướng dẫn 
 Hải Phòng, ngày tháng năm 2020 
 HIỆU TRƯỞNG 
 5 
 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN TỐT NGHIỆP 
Họ và tên giảng viên: Thân Ngọc Hoàn 
Đơn vị công tác: Trường Đại học Quản lý và Công nghệ Hải Phòng 
Họ Và Tên Sinh Viên: Đào Trọng Đại 
Chuyên Ngành: Điện tự động công nghiệp 
Đề tài tốt nghiệp: Đông cơ 1 chiều không chổi than và phương pháp điều khiển 
 không cảm biến sử dụng sđđ của động cơ này (BLDC) 
1.Tinh thần thái độ của sinh viên trong quá trình làm đề tài tốt nghiệp 
 Có tinh thần học tập trong qúa trình làm đồ án tốt nghiệp 
2.Đánh giá chất lượng của đồ án/khóa luận (so với nội dung yêu cầu đã đề 
ra trong nhiệm vụ Đ.T. T.N trên các mặt lý luận, thực tiễn, tính toán số 
liệu ) 
Đây là nội dung tham khảo và tìm hiểu về máy điện một chiều không chổi than 
từ những tài iệu đã công bố. Sinh viên đã tìm hiểu được loại động cơ này tuy 
nhiên cách trình bày nhiều đoạn chưa hoạn thiện đọc còn chưa hiểu do dùng từ 
chưa chính xác do chuyển từ tiếng anh sang 
3.Ý kiến của giảng viên hướng dẫn tốt nghiệp 
 x 
Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm hướng dẫn 
 Hải Phòng, ngày . tháng .năm 2020. 
 Giảng viên hướng dẫn 
 GS.TSKH Thân ngọc Hoàn 
 6 
 CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM 
 Độc lập - Tự do - Hạnh phúc 
 PHIẾU NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN CHẤM PHẢN BIỆN 
Họ và tên giảng viên: GS.TSKH Thân Ngọc Hoàn. 
Đơn vị công tác: Trường Đại học Quản lý và công nghệ Hải Phòng 
Họ và tên sinh viên: Đào Trọng Đại 
Chuyên ngành: Điện tự động công nghiệp 
Đề tài tốt nghiệp: Đông cơ 1 chiều không chổi than và phương pháp điều khiển 
không cảm biến sử dụng sđđ của động cơ này (BLDC) 
1. Phần nhận xét của giáo viên chấm phản biện 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
2. Những mặt còn hạn chế 
 .................................................................................................................................
 ......................................................................................................................... 
 ............................................................................................................................. 
 ............................................................................................................................. 
3. Ý kiến của giảng viên chấm phản biện 
Được bảo vệ Không được bảo vệ Điểm hướng dẫn 
 Hải Phòng, ngày tháng năm 2020 
 Giảng viên chấm phản biện 
 (Ký và ghi rõ họ tên) 
 7 
 MỤC LỤC 
Lời mở đầu ............................................................................................................ 8 
GIỚI THIỆU........................................................................................................ 13 
1.1. MỞ ĐẦU ...................................................................................................... 13 
1.2. ĐỘNG CƠ KHÔNG CHỔI THAN (BDLC) VÀ TRUYỀN ĐỘNG CÓ 
CẢM BIẾN.......................................................................................................... 15 
Chương 2. PHÁT HIỆN EMF TRỰC TIẾP CHO TRUYỀN ĐỘNG ĐỘNG CƠ 
BLDC KHÔNG CẢM BIẾN .............................................................................. 21 
2.1. CÁC CHƯƠNG TRÌNH PHÁT HIỆN EMF TRỞ LẠI THÔNG THƯỜNG
 ............................................................................................................................. 21 
2.2. ĐỀ XUẤT PHÁT HIỆN TRỰC TIẾP EMF ................................................ 24 
2.3. TRIỂN KHAI PHẦN CỨNG CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÁT HIỆN EMF 
ĐƯỢC ĐỀ XUẤT ............................................................................................... 31 
2.4.CÁC DẠNG SÓNG THÍ NGHIỆM CƠ BẢN ............................................. 34 
2.5. MỘT SỐ ỨNG DỤNG VÍ DỤ : BƠM NHIÊN LIỆU ................................ 39 
2.6. KẾT LUẬN .................................................................................................. 40 
Chương 3. MẠCH CẢI TIẾN PHÁT HIỆN EMF TRỰC TIẾP SỨC PHẢN 
ĐIỆN ĐỘNG ....................................................................................................... 44 
3.1 .QUAY LẠI PHÁT HIỆN EMF TRONG THỜI GIAN PWM .................... 44 
3.2. MẠCH CẢI TIẾN CHO CÁC ỨNG DỤNG TỐC ĐỘ THẤP/ ĐIỆN ÁP 
THẤP ................................................................................................................... 45 
3.2.1. Không đối xứng của tín hiệu EMF ............................................................ 45 
3.2.2. Mạch cải thiện hiện EMF cho các ứng dụng tốc độ thấp .......................... 48 
3.2.2.1. PMW bù ................................................................................................. 48 
3.2.2.2. Mạch tiền điều hòa để điều chỉnh tín hiệu EMF không đối xứng ......... 50 
3.3. MẠCH CẢI TIẾN CHO CÁC ỨNG DỤNG ĐIỆN ÁP CAO .................... 53 
3.4. KẾT LUẬN .................................................................................................. 57 
 8 
 Chương 4. KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ VỚI SƠ ĐỒ KHÔNG CẢM BIẾN VÀ 
NGHIÊN CỨU TRONG TƯƠNG LAI .............................................................. 58 
4.1. GIỚI THIỆU ................................................................................................ 58 
4.2. THIẾT LẬP THỬ NGHIỆM ....................................................................... 58 
4.3. THỦ TỤC ĐIỀU CHỈNH KHỞI ĐỘNG ..................................................... 59 
4.4. KẾT LUẬN .................................................................................................. 63 
4.5. NGHIÊN CỨU TRONG TƯƠNG LAI ....................................................... 64 
Kết luận ............................................................................................................... 66 
 9 
 Lời mở đầu 
 Ngày nay, thế giới đang chứng kiến sự thay đổi to lớn của nền sản xuất 
công nghiệp do việc áp dụng những thành tựu của cuộc cách mạng khoa học 
công nghệ. Cùng với sự thay đổi của nền sản xuất công nghiệp, ngành khoa học 
công nghệ về tự động hoá cũng có những bước phát triển vượt bậc và trở thành 
ngành mũi nhọn của thế giới. 
 Các hệ thống tự động hoá sử dụng động cơ điện truyền thống thường được 
thiết kế với những phần tử tương tự tương đối rẻ tiền. Điểm yếu của các hệ 
thống tương tự là chúng nhạy cảm với sự thay đổi của nhiệt độ và tuổi thọ của 
các thành phần. Một nhược điểm nữa của các hệ thống này là khó mở rộng và 
nâng cấp. Các cấu trúc điều khiển số khắc phục được tất cả những nhược điểm 
của các cấu trúc truyền động tương tự và bằng cách sử dụng các bộ xử lý có thể 
lập trình được việc nâng cấp trở nên rất dễ dàng do được thực hiện bằng phần 
mềm. Các bộ xử lý tín hiệu số tốc độ cao cho phép chúng ta thực hiện được 
những bài toán điều khiển số yêu cầu độ phân giải cao, tốc độ và khối lượng tính 
toán lớn chẳng hạn như các bài toán điều khiển thời gian thực. Ngoài ra, chúng 
còn cho phép tối thiểu hoá các thời gian trễ trong mạch vòng điều khiển. Những 
điều khiển hiệu suất cao này còn cho phép giảm được dao động momen, giảm 
đáng kể tổn thất công suất như tổn thất công suất do các điều hoà bậc cao gây ra 
trong rotor. Các dạng sóng liên tục cho phép tối ưu hoá các phần tử công suất và 
các bộ lọc đầu vào. 
 Những tiến bộ gần đây trong ngành Vật liệu từ (Nam châm vĩnh cửu), 
ngành điện tử công suất, trong chế tạo các bộ xử lý tín hiệu số tốc độ cao, kỹ 
thuật điều khiển hiện đại đã ảnh hưởng đáng kể đến việc mở rộng ứng dụng của 
các hệ truyền động động cơ một chiều không chổi than kích thích vĩnh cửu 
nhằm đáp ứng nhu cầu về sản xuất hàng hoá, thiết bị, các bộ xử lý của thị trường 
cạnh tranh khắp thế giới. 
 10