Luận án Nghiên cứu, thiết kế hệ điều khiển động cơ tự nâng stator không lõi thép

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TỰ NÂNG STATOR KHÔNG LÕI THÉP

Ngành:

Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "NGHIÊN CỨU, THIẾT KẾ HỆ ĐIỀU KHIỂN ĐỘNG CƠ TỰ NÂNG STATOR KHÔNG LÕI THÉP" của Võ Đức Nhân, thuộc ngành Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, Đại học Bách khoa Hà Nội, năm 2023, tập trung giải quyết các thách thức trong thiết kế động cơ điện tự nâng. Động cơ tự nâng, có khả năng vừa sinh mô men quay vừa tự sinh lực nâng giữ rotor không tiếp xúc nhờ lực từ, là một hướng nghiên cứu mới thu hút mạnh mẽ. Tuy nhiên, các động cơ ổ từ thông thường thường có kích thước lớn, cấu trúc phức tạp và giá thành cao, hạn chế ứng dụng. Luận án này hướng tới phát triển động cơ tự nâng với cấu trúc đơn giản, kích thước nhỏ và giá thành thấp dựa trên nguyên lý lực Lorentz và stator không lõi thép.

Mục tiêu chính của luận án là xây dựng mô hình động lực học cho động cơ tự nâng stator không lõi thép dây quấn rải để làm rõ khả năng sinh lực nâng ngang trục và mô men quay đồng thời. Từ đó, luận án thiết kế hệ điều khiển phù hợp cho cả hai chức năng này. Đối tượng nghiên cứu cụ thể là động cơ tự nâng stator không lõi thép dây quấn rải và rotor dạng nam châm vĩnh cửu hình trụ. Phương pháp nghiên cứu bao gồm nghiên cứu lý thuyết trên cơ sở tiếp thu các kết quả đã công bố và thành quả nghiên cứu từ Viện Kỹ thuật điều khiển và tự động hóa, Đại học Bách khoa Hà Nội, sau đó kiểm chứng bằng mô phỏng và thực nghiệm.

Những đóng góp mới của luận án bao gồm việc đề xuất phương pháp xây dựng mô hình toán học cho động cơ tự nâng stator không lõi thép kích từ vĩnh cửu với stator dây quấn rải, sử dụng lý thuyết máy điện và phép biến đổi vector để thiết kế điều khiển thuận tiện. Luận án cũng thiết kế hệ điều khiển vị trí rotor trên hệ trục X-Y với bộ điều khiển PD kết hợp bù nhiễu Feedforward lực ly tâm, cùng phương án cấp dòng điện một chiều để duy trì lực nâng và biến đổi tọa độ tĩnh để tránh mô men hãm ngược. Đặc biệt, luận án đã chế tạo thành công mô hình thực nghiệm hệ truyền động động cơ tự nâng stator không lõi thép trong phòng thí nghiệm và chứng minh được khả năng vận hành ổn định với cấu hình điều khiển đề xuất. Kết quả mô phỏng và thực nghiệm đã xác minh hiệu quả của các thuật toán điều khiển và tính chính xác của mô hình động cơ.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU
• Chương 1. Trình bày tổng quan chung về động cơ tự nâng stator không lõi thép.
• Chương 2. Xây dựng mô hình toán học động cơ tự nâng stator không lõi thép từ đó đề xuất cấu trúc điều khiển.
• Chương 3. Thiết kế điều khiển động cơ tự nâng stator không lõi thép.
• Chương 4. Xây dựng mô hình động cơ tự nâng stator không lõi thép và thực nghiệm
• Kết luận và kiến nghị.