Nghiên Cứu Và Ứng Dụng Fpga Trong Điều Khiển Tốc Độ Động Cơ 3 Pha Không Đồng Bộ Sử Dụng Phương Pháp Sin Pwm

Nghiên cứu và Ứng dụng FPGA trong điều khiển Tốc độ động cơ 3 pha không đồng bộ sử dụng phương pháp Sin PWM

Tác giả: Lê Ngọc Việt Linh, Hồ Trọng Nghĩa, Lê Văn Long, ThS. Nguyễn Văn Tấn

Lĩnh vực: Kỹ thuật điện

Nội dung tài liệu:

Đề tài này tập trung vào việc nghiên cứu và ứng dụng công nghệ Mảng cổng khả trình dạng trường (FPGA) của Xilinx để điều khiển tốc độ cho động cơ 3 pha bằng phương pháp Sin PWM. FPGA, một thiết bị logic khả trình do Xilinx phát triển, được xem là phần cứng hiệu quả cho việc thiết kế mẫu nhanh chóng. Nghiên cứu này sử dụng FPGA Xilinx SPARTAN XC3S100E để tạo tín hiệu Sin PWM phục vụ cho việc điều khiển tốc độ động cơ xoay chiều.

Phương pháp điều biến độ rộng xung Sin (Sin PWM) và điều biến độ rộng xung Vector không gian là những kỹ thuật phổ biến trong điều khiển động cơ xoay chiều. Điều khiển số, với khả năng tái cấu hình, tùy chỉnh chế độ năng lượng, ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố ngoại cảnh và sự thay đổi nhiệt độ, đã thể hiện ưu thế so với điều khiển tương tự. Mặc dù vi xử lý đã được ứng dụng rộng rãi trong điều khiển số, nhưng đối với các yêu cầu khắt khe về tốc độ tính toán trong các hệ thống hiện đại, các bộ xử lý tín hiệu số (DSP) và vi điều khiển cũng có thể gặp hạn chế.

FPGA mang đến giải pháp tối ưu về tốc độ và chi phí, giúp rút ngắn chu kỳ thiết kế và giảm thiểu chi phí. Nghiên cứu này cũng trình bày chi tiết về phương pháp điều biến độ rộng xung Sin, sơ đồ khối tổng quát của hệ thống bao gồm bộ điều khiển FPGA, mạch cách ly, mạch nghịch lưu, bộ mã hóa tốc độ và động cơ, cùng với các khối logic chi tiết trong bộ điều khiển FPGA và đơn vị điều biến độ rộng xung (PWM).

Mục lục chi tiết:

• 1. Lời mở đầu
• 2. Phương pháp điều biến độ rộng xung Sin (Sin PWM)
• 3. Sơ đồ khối tổng quát của hệ thống
• 4. FPGA controller
• 4.1. Pulse Width Modulators Unit (PWM)
• 4.2. Sine Wave Generator
• 4.3. Speed Motor
• 4.4. Mô phỏng bằng Model Sim
• 5. Kết luận
• TÀI LIỆU THAM KHẢO