THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN BÀI 4 MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU

Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện T©B THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN BÀI 4: MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU I Giới thiệu Bài thí nghiệm mơ động chiều nhằm mục đích trang bị cho sinh viên khả thiết kế tiến hành thí nghiệm động chiều thông qua công cụ mơ máy tính phần mềm Matlab/Simulink Sinh viên có điều kiện phân tích giải thích liệu từ kết mơ Từ đó, giúp sinh viên khả áp dụng kiến thức môn máy điện để nhận diện, diễn đạt giải thích vấn động chiều Mỗi nhóm tự xây dựng mơ hình mơ máy tính phịng thí nghiệm Tuyệt đối khơng sử dụng file có sẵn tự làm nhà hay tham khảo từ nguồn khác Mỗi sinh viên nộp lại báo cáo theo mẫu 01 tuần sau thí nghiệm xong Các báo cáo giống SV nhóm khơng chấm điểm Đánh giá: • Điểm danh, đánh giá lớp: 25% • Báo cáo: 25% • Thi vấn đáp cuối kỳ: 50% II III Cơng cụ thí nghiệm • Bản in tài liệu hướng dẫn thí nghiệm, có kèm mẫu báo cáo thí nghiệm • Phần mềm Matlab/Simulink • Tài liệu động chiều (bài giảng mơn Máy Điện) Nội dung thí nghiệm Nội dung: Mô phỏng, khảo sát đáp ứng vẽ đặc tuyến động chiều kích từ độc lập theo thơng số cho sẵn Trình tự thí nghiệm • Mơ mơ hình động chiều Matlab/Simulink • Vẽ khảo sát đáp ứng theo điều kiện làm việc khác • Vẽ đặc tuyến làm việc • Nhận xét các đặc tính động chiều • Báo cáo thí nghiệm Mơ hình tốn động chiều kích từ độc lập Rư ω Lư Iư Ikt Rkt Ukt Φkt E = kE.Φ kt.ω ≈ k.Ikt.ω U Hình 1: Mạch tương đương động chiều kích từ độc lập Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghim Mỏy in ã TâB Mụ hỡnh tnh: Cỏc i lượng Từ thơng kích từ Các phương trình Sức điện động E = kΦ ktω U−E Iu = Ru P EI M dt = dt = u = kΦ kt I u Φ kt = k kt I kt Dòng điện phần ứng Moment điện từ ω Tốc độ động n ( RPM ) ( rad / s ) ω = 2π 60 • ω= ω  Ru   U   Ru  E  M co  I u = ωolt −   −  =   kΦ kt  kΦ kt   kΦ kt   (kΦ kt )  Mô hình động: Các đại lượng Từ thơng kích từ Các phương trình Biến đổi Laplace Φ kt (s ) = k kt I kt (s ) φkt = k kt i kt e = kφktω Sức điện động Dòng điện phần ứng u = e + R uiu + Lu Moment điện từ di u dt M dt = k.Φ kt (s ).I u (s ) M (s ) − M T (s ) ω (s ) = dt J.s m dt = k.φkt i u Tốc độ động m dt − m T = J E(s ) = k.Φ kt (s ).ω (s ) U (s ) − E(s ) I u (s ) = L u s + R u dω dt M T (s ) U (s ) E (s) Iu(s) Lus + R u Mđt (s) kΦ kt Js ω(s ) kΦ kt Hình 2: Mơ hình động động chiều kích từ độc lập với từ thơng kích từ khơng đổi Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện • T©B Các đặc tính làm việc • Làm việc với nguồn điện áp không đổi, từ thông thay đổi ω ωmax Pmax Φkt giảm ωolt Iu Rư VR Ikt Rkt E ωđm U Ukt Mmax Φkt ω Mđm Mđt Hình 3: Đặc tính từ thơng thay đổi • ωolt ωo ωđm Làm việc với nguồn điện áp thay đổi, từ thông không đổi ω ω ωolt ωđm U giảm I, Mđt I0 Iđm Mđm Mđt Hình 4: Đặc tính điện áp thay đổi • Các chế độ làm việc Hình 5: Bốn miền làm việc Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện T©B ω II I Φ giảm ωolt ωđm U giảm Mđm Mđt III IV Hình 6: Đặc tính bốn miền làm việc ω ωolt ωo ωđm I, Mđt Iđm, Mđm Ikđ, Mkđ ,I Hình 7: Moment dòng điện khởi động động chiều kích từ độc lập I0 Xây dựng mơ hình mơ động chiều Matlab/Simulink Mơ theo mơ hình động động chiều kích từ độc lập: Hình 8: Mơ hình mơ động chiều kích từ độc lập Matlab/Simulink Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện T©B Hình 9: Mơ hình khảo sát động chiều kích từ độc lập Matlab/Simulink Khảo sát đáp ứng động chiều kích từ độc lập a Thông số động (tạo file m Matlab) Thông số Pđm 10 1,5 100 nđm 1180 500 2650 3000 Uđm 500 230 160 500 Iưđm 17 8,5 200 Rư 3 1,4 0,15 Lư 30 12 3,3 10 J 2,XX 1, XX 0,1XX 5,XX Với XX số cuối MSSV Sinh viên tự tính thơng số mơ phỏng: (k.Φ ) moment thông số Đơn vị HP RPM V A Ω mH kg.m2 tải MT định mức từ b Vẽ đáp ứng tốc độ, dòng điện, moment theo thời gian (20s): động khởi động không tải, mang tải định mức thời điểm 10s, khi: • Điện áp từ thơng định mức • Điện áp định mức, từ thông 50% định mức • Điện áp 50% định mức, từ thơng định mức • Điện áp t50% định mức, từ thơng định mức • Điện áp từ thơng định mức, moment theo chiều ngược • Điện áp t50% định mức, từ thông định mức, moment theo chiều ngược c Vẽ đặc tuyến động • Đặc tính làm việc với nguồn điện áp khơng đổi, từ thơng thay đổi • Đặc tính làm việc với nguồn điện áp thay đổi, từ thông khơng đổi • Giải thích so sánh với đặc tuyến lý thuyết d Nhận xét • Nhận xét điểm mạnh, điểm yếu động chiều kích từ độc lập • Nếu khuyến cáo sử dụng động chiều kích từ độc lập Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện T©B BÀI 4: MƠ PHỎNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU IV Báo cáo thí nghiệm: Mơ động chiều kích từ độc lập MSSV Họ tên Nhóm Thông số động nđm Thông số Pđm Bộ thơng số: …… HP RPM Tổ Ngày thí nghiệm Ghi Uđm Rư Lư J V Ω mH kg.m2 Các đáp ứng tốc độ, dòng điện, moment động chiều kích từ độc lập theo thời gian (20s), với moment tải 0st0%, 10st100%, khi: • Điện áp từ thông định mức Nhận xét: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện • T©B Điện áp định mức, từ thơng 50% định mức Nhận xét: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… • Điện áp 50% định mức, từ thông định mức Nhận xét: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Mỏy in ã TâB in ỏp bng b50% nh mc, từ thơng định mức Nhận xét: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… • Điện áp từ thông định mức, moment theo chiều ngược Nhận xét: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 4: Thí nghiệm mô động chiều Tài liệu hướng dn Thớ nghim Mỏy in ã TâB in ỏp bng b50% định mức, từ thông định mức, moment theo chiều ngược Nhận xét: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Vẽ, giải thích nhận xét đặc tuyến động chiều kích từ độc lập ω=f(Mđt) với Mđt = [tMđm, Mđm] • Đặc tính làm việc với nguồn điện áp không đổi, từ thông thay đổi (100%, 75%, 50%) Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện TâB Gii thớch v nhn xột: ã Đặc tính làm việc với từ thơng khơng đổi, nguồn điện áp thay đổi (100%, 75%, 50%, 25%, 0%, b25%, b50%, b75%, b100%) Giải thích nhận xét: …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều 10 Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện T©B …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài học nhận qua thí nghiệm • Điểm mạnh động chiều kích từ độc lập …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… • Điểm yếu động chiều kích từ độc lập …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… • Các khuyến cáo sử dụng động chiều kích từ độc lập …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………… Bài 4: Thí nghiệm mơ động chiều 11 ... yếu động chiều kích từ độc lập • Nếu khuyến cáo sử dụng động chiều kích từ độc lập Bài 4: Thí nghiệm mô động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí nghiệm Máy Điện T©B BÀI 4: MƠ PHỎNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU... mơ động chiều Matlab/Simulink Mô theo mô hình động động chiều kích từ độc lập: Hình 8: Mơ hình mơ động chiều kích từ độc lập Matlab/Simulink Bài 4: Thí nghiệm mô động chiều Tài liệu hướng dẫn Thí. .. giải thích nhận xét đặc tuyến động chiều kích từ độc lập ω=f(Mđt) với Mđt = [tMđm, Mđm] • Đặc tính làm việc với nguồn điện áp không đổi, từ thơng thay đổi (100%, 75%, 50%) Bài 4: Thí nghiệm mô động