Bài viết giới thiệu ứng dụng của phần mềm LVSIM để thực hiện xây dựng các module thí nghiệm máy điện quay nhằm hỗ trợ một phần người học khi thực hiện thí nghiệm tại các phòng thí nghiệm máy điện truyền động điện nói chung và của trường Đại học Công nghiệp nói riêng.
KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI SỐ 54/2021 Ứng dụng phần mềm LVSIM mơ module thí nghiệm máy điện quay Bùi Trung Kiên1.*, Nguyễn Văn Chung2 1,2 Khoa Điện, Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh * Email: buitrungkien@qui.edu.vn Mobile: 0976074575 Tóm tắt Từ khóa: Động điện; Máy điện quay; Mơ phỏng; Module; Thí nghiệm máy điện Ứng dụng công nghệ thông tin vào giảng dạy sở giáo dục cao đẳng, đại học đưa vào áp dụng Trong số đó, trường đào tạo chuyên ngành Công nghệ kỹ thuật điện thường có hệ thống phịng thí nghiệm, thực hành đa dạng nhằm đáp ứng yêu cầu đào tạo Sử dụng phần mềm LVSIM vào mô module máy điện quay phịng thí nghiệm Máy điện – Truyền động điện cách để khắc phục hư hỏng thí nghiệm chưa khắc phục sửa chữa Bài viết giới thiệu ứng dụng phần mềm LVSIM để thực xây dựng module thí nghiệm máy điện quay nhằm hỗ trợ phần người học thực thí nghiệm phịng thí nghiệm máy điện truyền động điện nói chung trường Đại học Cơng nghiệp nói riêng Đặt vấn đề Mô ảo giải pháp mà thí nghiệm thực chưa có thiết bị thực bị hư hỏng hỏng Thực tế cho thấy rằng, phịng thí nghiệm trường đại học, tần suất sinh viên thí nghiệm tương đối nhiều, chưa kể đến ứng dụng để thực cơng trình nghiên cứu khoa học Do hư hỏng thiết bị thí nghiệm khơng tránh khỏi, để khắc phục sửa chữa hư hỏng thực tế thực cách nhanh chóng Để trì q trình đào tạo cho sinh viên, hỗ trợ cho công tác nghiên cứu khoa học, việc ứng dụng phần mềm LVSIM phịng thí nghiệm Máy điện - Truyền động điện nói chung module thí nghiệm máy điện quay nói riêng để xây dựng thí nghiệm ảo giải pháp nhằm mục đích khắc phục vấn đề Giảng dạy sở ứng dụng máy tính ngày áp dụng rộng rãi lĩnh vực giáo dục việc ứng dụng phần mềm LVSIM vào thí nghiệm tiếp cận cơng nghệ vào lĩnh vực Giới thiệu phần mềm LVSIM LVSIM phần mềm mơ xác hệ thống điện - hệ thống khác kích hoạt mạch điện mơ Phần mềm chạy Windows có nhiều version khác Hệ thống thu thập quản lý liệu Lab-Volt thành viên họ LVSIM thiết bị điều chỉnh chạy máy tính tương thích mơi trường Microsoft Trong phần mềm này, module sử dụng mơ hồn tồn giống với module vật lý dùng thí nghiệm Nhờ đó, sinh viên làm mơ hình thí nghiệm ảo để kiểm tra kết thí nghiệm trước tiến hành thí nghiệm thực mơ hình vật lý Các module phần mềm đặt hình dạng panel ảo kết nối lại với dây dẫn theo sơ đồ KH&CN QUI thí nghiệm để tiến hành mơ Các máy tính với cấu tiến hành cài đặt Cũng tương tự phần mềm chuyên ngành khác, sau tiến hành cài đặt, trạng thái cơng cụ có cơng cụ như: file, edit, view, tools, equipment, options Các module sử dụng xây dựng mơ hình máy điện quay: Blank Module: Module trống Khi khởi động phần mềm, module trống cho phép người sử dụng lựa chọn module cần thiết xếp vào cửa sổ trống module Hình Cửa sổ Blank Module Data Acquisition Interface (D.A.I): Bộ thu thập liệu Hình Data Acquisition Interface SỐ 54/2021 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI Nhiệm vụ thu thập liệu sau kết nối mơ hình hồn chỉnh, thực thu thập kết mô để xuất module hiển thị người dùng cần lấy liệu Các đầu kí hiệu E1, E2, E3: đo điện áp (mắc song song với điện áp cần đo, chân đỏ cực dương chân đen cực âm); I1, I2, I3: đo dòng điện (mắc nối tiếp với tải cần đo); T: Đo moment; N: Đo tốc độ Power Supply Module: Module nguồn Chức module cung cấp nguồn điện có điện áp phù hợp với tải, nguồn cấp điện áp tối đa xác định trình cài đặt phần mềm Hình Transformer Module phase Module máy biến áp pha: Các đầu kí hiệu -2: Cuộn dây sơ cấp (U1 = 220V); -4 5- 6: Các cuộn dây thứ cấp Module máy biến áp pha: - 2, - 7, 11 - 12: Cuộn dây sơ cấp - 5, - 10, 13 - 15: Cuộn dây thứ cấp Prime Mover / Dynamometer Module: Module động sơ cấp/ thiết bị đo moment Hình Power Supply Các đầu kí hiệu - - - N: Nguồn AC pha 220/380V không thay đổi điện áp; - - - N: nguồn AC pha - 220/380V thay đổi điện áp; - N: nguồn chiều thay đổi điện áp từ đến 220V; - N: Nguồn DC 220V không thay đổi điện áp Load Module: Module tải Chức module tạo tải R,L,C (Resistive load, inductive load, capacitive load) cho máy điện chế độ máy phát Lựa chọn giá trị R,L,C thực cách click chuột trái vào module khai báo giá trị mong muốn Tải R,L,C tách rời thành module nhỏ giúp người sử dụng dễ dàng gọi thay đổi thông số cho tải Hình Prime Mover / Dynamometer Module Các đầu kí hiệu Output T - N: Tín hiệu moment - tốc độ đưa D.A.I Input - 2: Nguồn DC đưa vào chế độ Prime Mover Mode P / D: chế độ động sơ cấp / chế độ thiết bị đo moment DC Motor / Generator: Module động / máy phát DC Hình Resistive load Module Transformer Module: Module máy biến áp Hình DC Motor / Generator Module Các đầu kí hiệu - 2: Cuộn dây phần ứng Series - 4: Cuộn dây kích từ nối tiếp; - 6: Cuộn dây kích từ song song; - 8: Biến trở điều chỉnh dịng điện kích từ Synchronous Motor / Generator Module: KH&CN QUI KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI Module động / máy phát đồng AC Hình Synchronous Motor / Generator Module Các đầu kí hiệu Output - 4, - 5, - 6: Ba cuộn dây stator (tương ứng AX - BY - CZ); DC 8: Cuộn dây kích từ; Exciter: Biến trở điều chỉnh dịng kích từ Synchronizing Module: Module đồng SỐ 54/2021 phát điện pha; thí nghiệm động điện chiều; thí nghiệm động máy phát điện chiều Tùy theo yêu cầu đối tượng nghiên cứu người sử dụng có lựa chọn module phù hợp để đạt mục đích học tập nghiên cứu Bài viết giới thiệu mô hình mơ động điện xoay chiều pha rơ to lồng sóc Mục đích mơ hình mô xác định thông số động chế độ làm việc khác nhau, đồng thời xác định đặc tính mơ tả mối quan hệ thơng số chúng Trên sở củng cố với nội dung lý thuyết học Các module cần thiết để xây dựng mơ hình bao gồm: Data Acquisition Interface Module; Power Supply Module; Load Module; Machine Module; Synchronizing Module; Blank Module: Module trống Trên sở mục đích thí nghiệm, mơ hình mơ khởi động động không đồng pha rô to lồng sóc kết mơ mơ tả hình 11, 12,13, 14 Hình Synchronizing Module Các đầu kí hiệu - - 3: Nối vào lưới điện; - - 6: Nối vào máy phát điện cần hịa Metering Module: Thiết bị đo Hình 10 Metering Module Chức module hiển thị thông số thực mô Thông số hiển thị người sử dụng lựa chọn trực tiếp sổ giao diện module Ngoài cịn số module khác hỗ trợ q trình mơ Ứng dụng xây dựng module thí nghiệm Như giới thiệu trên, điểm mạnh LVSIM mơ thí nghiệm loại máy điện quay phịng thí nghiệm Máy điện - Truyền động điện chế độ làm việc khác như: thí nghiệm động điện xoay chiều pha rô to lồng sóc; thí nghiệm động điện xoay chiều pha rơ to dây quấn; thí nghiệm động điện đồng pha, thí nghiệm máy KH&CN QUI Hình 11 Mơ hình sau nối dây Hình 12 Kết mô thay đổi điện áp đặt vào động Hình 13 Kết mơ mơ hình điện áp định mức SỐ 54/2021 KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUI Ứng dụng phần mềm LVSIM xây dựng mơ hình mơ thí nghiệm máy quay giải pháp thực phịng thí nghiệm máy điện nhằm góp phần cải thiện chất lượng giảng dạy điều kiện thiết bị hư hỏng, giúp giảng viên chủ động, linh hoạt giảng dạy đồng thời áp dụng công nghệ nâng cao khả nghiên cứu phục vụ công tác giảng dạy nghiên cứu khoa học sinh viên giảng viên trường cao đẳng, đại học TÀI LIỆU THAM KHẢO Hình 14 Đặc tính dịng điện stato khởi động Khi thực mô phỏng, tùy theo yêu cầu cụ thể nội dung người thực lấy tham số cần thiết điện áp, dịng điện, mơ men, tốc độ, đồng thời gọi đường đặc tính chế độ làm việc khác nhau, từ nhận xét đánh giá kết thí nghiệm so sánh với phần tính tốn lý thuyết Kết luận [1] Bùi Trung Kiên (2010), “Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm máy điện truyền động điện, tài liệu lưu hành nội bộ” [2] Nguyễn Thị Thương Duyên (2015), “Tài liệu hướng dẫn thí nghiệm máy điện truyền động điện”, tài liệu lưu hành nội [3] https://www.labvolt.com KH&CN QUI ... sử dụng lựa chọn trực tiếp sổ giao diện module Ngoài cịn số module khác hỗ trợ q trình mơ Ứng dụng xây dựng module thí nghiệm Như giới thiệu trên, điểm mạnh LVSIM mơ thí nghiệm loại máy điện quay. .. phịng thí nghiệm Máy điện - Truyền động điện chế độ làm việc khác như: thí nghiệm động điện xoay chiều pha rơ to lồng sóc; thí nghiệm động điện xoay chiều pha rơ to dây quấn; thí nghiệm động điện. .. Power Supply Module: Module nguồn Chức module cung cấp nguồn điện có điện áp phù hợp với tải, nguồn cấp điện áp tối đa xác định trình cài đặt phần mềm Hình Transformer Module phase Module máy biến