ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ CẦN THƠ TRƯỜNG ĐẠI HỌC KỸ THUẬT CÔNG NGHỆ CẦN THƠ KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ĐỀ CƯƠNG BÁO CÁO Học Phần: Đồ Án Đề tài: MÔ PHỎNG BẰNG PHẦN MỀM LLV SIM ĐỂ MÔ PHỎNG 3D MÁY ĐIỆN PHAAC Giảng viên hướng dẫn: Ths Nguyễn Văn Khấn Sinh viên thực : Huỳnh Thanh Sử MSSV : 1900775 Cần thơ, ngày 24 tháng 01 năm 2022 NHẬN XÉT LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đồ án cơng trình nghiên cứu riêng thân hướng dẫn Ths Nguyễn Văn Khấn Những nhận định nêu đồ án kết từ nghiên cứu trực tiếp, nghiêm túc, độc lập thân tác giả dựa sở tìm kiếm, hiểu biết nghiên cứu tài liệu khoa học hay dịch khác công bố Đồ án giúp đảm bảo tính khách quan, trung thực khoa học Cần Thơ, ngày 24 tháng 01 năm 2022 Sinh viên thực MỤC LỤC CÁC NGUYÊN LÝ CỦ ĐỔI NĂNG LƯỢNG ĐIỆN CƠ I Ề Các ngun lí q trình I Cơ I1 Lực moment hệ mạch từ - Khi dẫn mang dịng điện đặt thắng góc với đường sức từ trường ( trường hợp thường gặp động điện, dẫn chịu lực điện từ tác dụng, có trị số là: =Bil Trong : B - từ cảm T; I- dòng điện A ; L - chiều dài hiệu dụng dẫn đo m; - lực điện từ đo N (Niuton) - Chiều lực điện từ xác định theo quy tắc bàn tay trái Ể E Ũ Ể Nếu có từ trường: Mà ủ =q B x q=lt Nên =l( ) E B Tĩch ) x + =q( Định luật Lorentz: B có hướng I.2 Moment hệ Mạch từ mạch kép kíi mạch từ đơn giản , đồng thép kĩ thuật ‹ HL = wi Trong đó: H - cường độ lo Am; I - chiều dài trung bình mạch từ đo m; W - số vòng dây cuộn dây; Dòng điện ¡ tạo từ thơng cho mạch từ, gọi dịng điện từ hóa Tích số wi gọi sức từ động HI gọi từ áp rơi mạch từ B=0,5T, R=0,1m, l=0,3m, œ=30° Tính lực điện từ Fe tác động lên dẫn rotor? Tính moment tác động lên dẫn rotor? Ega .V —o Electrical đechanical termninal terminal Ý ` “ ‹« —> +- Winding U resistance £ Q > fna ẻ | = —©———————— — Movable magnetic pÌunger Lossless _ winding Wulec Wflg ei.dt=dWaa+ id= dWna — dWna ¡d - Í Wmech dW„z¡„mà + d(fiaX) giả e= sử Wee Ína= CONSf = Í[naX I.3 Cân lượng - Động = + = + + + Electrical tput powern — l l Copper Mechanical losses Im windings loss Converted —_———y — _ Mechanical power — Electremaznetic pufpPuIt povwver Mlechanical eneTrgv EIIETEY St0Tage ị S†oTage Ỉ Máy phát = +>+ - = với moment điện tử £ ị Small electrical † † Capper Miechanical Ìosses m loss 'windmgs input pewer ElactreaÌ autput Convertad power Sa power Mlachanieal “— Power | Eliectromaznetic elieIgy z†to1age Xiechanmical eserew Ỷ sforaze Điện = Năng lượng từ trường + Cơ + Nhiệt nắng input — ——_— ¬ Lossless magneic P Ï €n€rgy siorage §ystem Electrical : —— Ì ^ Mlechanical terminal dWqlec dWmech terminal = dW£ja I.4 Năng lượng lực từ hệ nguồn kích từ - Năng lượng đại lượng vật lý mà phải chuyển đến đối tượng để thực công trên, để làm nóng, đối tượng Năng lượng đại lượng bảo toàn; định luật bảo toàn lượng cho biết lượng chuyển đổi thành dạng khác nhau, không tự nhiên sinh - Các tiềm dẫn, rắn, dạng tàng điện năng lượng phổ biến bao gồm động vật chuyển động, lượng lưu trữ vị trí vật trường lực (lực hấp từ), lượng đàn hồi lưu trữ cách kéo căng vật thể lượng hóa học giải phóng nhiên liệu bị đốt cháy, lượng xạ mang theo ánh sáng lượng nhiệt nhiệt độ vật thể, | Eux †Ị l F BS „ |_ Ƒ ` „ | | Í] † rÍ Ỉ _ | £,,d source LỊ —X‹ Fị † j = ”" œ Electrical SDUTCE Lassless cũi] c- Ề —— SG PSG =— Magnetic core e= dW.=id =L@)i dW»eh=fnadx Massless mamnetic nn || ñïImature G! "1 -đ — Ỉ | J #— IN ị li Í ị J | -Í Mechanical dWnua= Mu ¡d ¬ Ínadx n= - Chuyển động thằng: - Chuyển động quay: = = - Với lượng từ trường tích lũy cuộn dây máy điện: =dX - Giả sử i=const x thây đối chậm Wna (1œ Xe) > ~ 24 Nếu mạch tư tuyen tinh, | Wiua( Ụ/ú, Xu) = W¡u(V/X) Mà kht Wự =0 Ína=O0 LX)i : x (À=V) ; sa ` |, nen Waa phụ thuộc vào \W x = Wad(0, x)+ Wna( ỰXo) nên dW¡a(0,x)=0 => Wia(,Xo) =W6,Xo)dự = W=VỆ W¡a( 0, Xo)= WẾo S ng tích lũy từ trường thông qua mật độ khối lượng từ trường theo thể tích V: Wja= Vụ Nếu I¡ạch từ tuyến tính, B = „H : MMna= V s VŸ | ———ÏÌ - Stator với dịng từ hóa “>— ca Rotor quy stator rvx^¬_ —————— na Yxx—_ l lXa N ị Y Stator với dịng từ hóa Rotor quy stator =+ lXn ," Stator với dòng từ hóa Mạch tương đương động KĐB với dịng từ hóa ={ Rotor quy stator j L— jXe Mạch tương đương dạng hình E" m —) mmmwNg: Mạch tương đương đơn giản động K ĐB I Phân bố cơng suất hiệu suất “¬———=—Y>>_ Pgap/3 ———†—=———> Pin/3 — Pm/3 [Ï Pc/3 + —— ——————* Phân bố công xuất ĐC KĐB pha Pin Pgap=P&t Pa Pcơ Pout =11Í ] V Thí nghiệm khơng tải, thí nghiệm ngan mạcn V.1 Thí nghiệm ngắn mạch ~~ mmwx —— r—>*>—— Rc lu Ngắn mạch: n =0 : s=1, P.; =0 ° _ C—— Km _m „ Ngắn mạch: n =0 : s=1, P,; =0 ° “YNYY^ Pn/3 | Pn/5 ———> Ngắn mạch: n =0 : s=1, P.; =0 49 Phân bố điện kháng tản ông đồng bộ: In Tỷ lệ Động X X„ Ä; Moi thưc Ạ ` thường khởi động bình Momen khởi động 05 | 9, bình B thường C Dịng điện khởi động thấp Momen khởi dộng cao „ Dòng điện khởi động thấp Momen khởi động cao D ˆ Độ trượt cao Rotor | Tùy thuộc vào thay đổi dầy quấn * ? 0,4 0, 03 0, 05 | 0,5 0,5 | điện trở rotor 0, Theo tiêu chuẩn IEEE 112 V.2 Thí nghiện không tải Re H ; lXm Ÿ _"JÃÄx Không tải : n — :s=0 Pu/3 P3 a Rc ——— jX ———— L —-1 Pợa -.— Khơng tải: n ¬ ];:S—¬ 0, Pueo „ Ư Pao zƯ 50 R ý jXu L—— Mạch tươ Ío ) — Ỏ — | — Pw„xQ ]Xm ——————> — ———— R{ „3 P0/3 ' — Không tải: nh: S —> 0, Puco ⁄ VI Đặc tính động khơng đồng Ì “——ễ- R¿ 1X: ——4—L p—YY^^—_— Ìm tJXu Mạch tương đương động KĐB sRr 51 Nú Sử dụng R; I ạch stator đ ——Y —¬ | Mạch tương đương đơn giản động KĐB Giả sử Rn >Xmy Ủ.= Ủ; Z: =R.+ 1.X 52 PHẦN II MÔ 7À KẾT QUẢ I MỤC ĐÍCH & U C Mục đích thí nghiệm: - Tìm hiểu cấu tạo áy phát điện đồng ba pha - Năm phương pháp hòa đồng băng thiết bị đơn giản - Khảo sát nghiên cứu số đường đặc tính máy phát điện đồng 2.Yêu cầu : - Xem kỹ phần phụ lục để biết thiết bị, cách ghép nối, từ thuật ngữ cần thiết cho thí nghiệm - Xem lại đặc điểm mạch điện 3pha Lý thuyết máy phát đồng - Tìm hiểu cấu tạo ghi số liệu định mức máy phát điện đồng thí nghiệm II CÁC THIẾT BỊ THÍ NGHIỆM: NỘI DUNG THÍ NGHIỆM: Tìm hiểu cấu tạo ghi số liệu định mức động hiết lập thiết bị: « Cài Module nguồn điện, giao diện thu thập liệu máy phát điện đồng hệ thống EMS DAI LOW POWER INPUTS nối với nguồn cung cấp chính, đặt cơng tắc nguồn AC-24V vị trí I (ON) cáp dẹt máy tính nối với DAI Hiển thị ứng dụng Metering, chọn File cấu hình ACMOTORI1.cfg « Cơng tắt MODE để vị trí PRIME MOVER 53 Công tắt DISPLAY để vị t Đo điện trở chiềt Sơ đồ nối dây để :uộn dây stato hình 2-8 Trên cửa số Metering ng điện điện áp sang chế độ dòng diện điện áp chiều Dùng nguồn cung cấp điện chiều DC điều chỉnh từ 0-220V (đầu 7N) Vôn kế E1, E2, E3 Ampe kế I1, I2 ,I3 đấu nối với cuộn dây động hình 2-8 Bật nguồn, xoay núm điều chỉnh tăng điệp áp ghi lại trị số đo cửa số đo E I vào bảng số liệu, sau mở bảng số liệu để in ghi vào bảng Từ số liệu đo xác định điện trở chiều cuộn dây theo cơng thức sau: Hình 2-8 Tắt nguồn, xoay núm điều chỉnh điện áp vị trí min, tháo gỡ dây nối IIIRRHIRIIIIIEIEIEEI 54 *» Fl RH@mó®0 S==—=j| (NHHHB IRIHIIBIEIEIEBEI mewm& Đo tốc độ: Khi động quay ổn định ta bật DISPAY swich sang chế độ SPEED để đo tốc độ n động cơ, sau định hệ số trượt khơng tải theo cơng thức: 55 100%, n; tốc độ ‹ Tắt nguồn, xoay núm ‹ í num, tháo gỡ dây nối Thí nghiệm khơng tải: Sơ đồ nối dây thí nghiệm nÏ _T L Hình 11 : Sơ đề thí nghiệm khơng tải máy phát điện đẳng hộ trình tự tiến hành sau: + Quay biến trở R, vị trí mim (nhỏ nhất) Cơng tắt mạch kích từ để vị trí O, lấy Udư + Bật nguồn điều chỉnh để tăng dần điện áp U đặt vào động sơ cấp (PRIME MOVER) để đạt tốc độ n = n m phát điện đồng + Giảm R để tăng dòng điện kích thích điện áp đầu cực MEFĐB 1.2U q trình tăng dịng điện kích từ ¡, đưa trỏ chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết đo vào máy tính Sau mở bảng số liệu (data table) đo ghi vào bảng (hoặc dùng máy in để in bảng số liệu) Bảng I34A) E1(V) ]|0 380 56 Thí nghiệm lẫy đặc tínl Sơ đồ nối dây thí nghi: EU ụ ——- mê RE" =—— trình + tự Quay biến tiến nở hành Ra vị trí mỉm sau: (nhỏ + Bật nguồn điều chỉnh để tăng dần điện áp U đặt vào động nhất) sơ cấp (PRIME để MOVER) đạt tốc độ n -= nam phát điện đồng + Giảm Ra để tăng dịng điện kích thích dòng điện phần ứng đạt 1.2 m trình tăng dịng điện kích từ ¡, đưa trỏ chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết đo vào máy tính Sau mở bảng số liệu (data table) đo ghi vào bảng (hoặc dùng máy in để in bảng số liệu) Bảng I34A) I(V) ]|0 Thí Sơ Trình nghiệm đồ nối tự lấy dây tiến đặc thí tính nghiệm hành như ngồi hình 13: sau + Làm giống thí nghiệm khơng tải để thành lập điện áp máy phát, Nam + Lần lược đóng K để tăng dần tải tải định mức, đồng thời 57 dịng kích từ để giữ U khơn m phải điều chỉnh để n = nam điện giảm SaL tải, đưa trỏ ch: dần thắp chuột để ghi kết đo vào tính Sau mở bảng số liệu đo ghi vào bảng (hoặc dùng máy ¡in để in bảng liệu) x SO + Sau làm xong tải trở R, thay tải R-L, tải R-C Cũng làm để lấy kết + † EI II Modul Tả R.LC Hình 13 : Sơ đồ thí nghiệm lấy đặc tính ngồi máy phát điện đơng Bảng Tải R( I=IH(A) Vg/phú 58 U =E1(V) Tải R-1 ( /phú I=I1(A) U=E1(V) Tải R-c ( Ma) I=I1(A) U=(V) 3.Thí nghiệm lấy đặc tính điều chỉnh Sơ đồ thí nghiệm hình 13: Trình tự tiến hành sau: + Làm giống thí nghiệm khơng tải để thành lập điện áp, + Lần lược đóng K để tăng dần tải Mối lần tăng tải, điện áp U tốc độ n giảm phải điều chỉnh dịng điện kích từ ¡ để giữ U = Um điều chỉnh điện áp đưa vào Prime Mover để giữ tốc độ định mức Sau đưa trỏ chuột đến nút record data, nhắp chuột để ghi kết đo vào máy tính Mở bảng số liệu đo ghi vào bảng + Sau làm xong tải trở R, thay tải R-L, tải R-C Cũng làm để lấy kết Bảng Tải R= ( I=I1(A) V;n= Vg/phú 59 U =EI(V) Tải=R-l ( 'ø/phú I=I(A) U=EI1(V) Tải R-c ( mA) I=I1(A) U=(V) Hòa đồng máy phát điện đồng bộ: Sơ đồ nối dây thí nghiệm hình 3: h Rụ X Modul đen đồng Hình : Sơ để thí nghiệm hịa đẳng máy phát điện đồng Trình tự tiến hành sau: + Làm giống thí nghiệm khơng tải để thành lập điện áp, điện áp máy phát U, điện áp lưới UL.(E1=E3) + Điều chỉnh điện áp đưa vào động sơ cấp để thay đối tốc độ máy phát quan sát modun đèn đồng (nối tối) +Mở phân tích pha để so pha E1 E3, qua thấy lệch pha điện áp 60 máy điện áp lưới U, Thay đé c tích Số liệu máy phát Ur uan sát hai vectơ UF Ủi ổ phân pha II BÁO lÍ Từ số liệu đo NGHIỆM ính Nhận xét dạng đặc tính vả SO sánh với lý thuyết Ý nghĩa đặc tính điều chỉnh với tính chất tải khác Từ số liệu tính tỉ số ngắn mạch K= = viết nhận sét Xác định điện kháng đồng dọc trục điện kháng tản máy phát điện đồng tính khơng tải đặc tính ngắn mạch ? từ đặc Từ đặc tính máy phát, xác định độ thay đổi điện áp tải định mức máy phát với tính chất tải khác nhau: Nhận xét giá trị AUm% IV.IV.CÂU Mục Phân Phân tính HỎI qua biệt nghiệm tải khác KIỂM đích biệt thí chất ngắn TRA thí SƠ mạch nghiệm đồ chế đấu độ ngắn nối mạch Ý nghĩa đường đặc tính Cách xác định thơng SỐ Cách tạo File cấu hình, bảng số liệu, lưu số liệu vẽ đồ thị phần mềm Lab - Volt ... Ậ „2g Fund undamental 1H /Í;„ị -L