BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GUIDE – MATLAB MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN TP HỒ CHÍ MINH – THÁNG NĂM 2020 SINH[.]
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHOA CƠNG NGHỆ ĐIỆN - - KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG GUIDE – MATLAB MƠ PHỎNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN SINH VIÊN : MÔNG CHUẨN HỒNG 16036921 : DƯƠNG ĐỨC MINH 16051101 LỚP : DHDI12B GVHD : TS LÊ VĂN ĐẠI TP.HỒ CHÍ MINH – THÁNG _ NĂM 2020 CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự – Hạnh phúc NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN Người hướng dẫn khoa học: TS LÊ VĂN ĐẠI Đơn vị công tác: Khoa Công Nghệ Điện Trường Đại Học Công Nghiệp TpHCM Hướng dẫn Sinh Viên: Dương Đức Minh Mông Chuẩn Hồng Với đề tài: Ứng Dụng GUI-MATLAB Mô Phỏng Thí Nghiệm Máy Điện Ngành/Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Nhận xét luận văn (tính cấp thiết, nội dung, kết đề tài) Dù đề tài với tên gọi “Ứng Dụng GUI-MATLAB Mơ Phỏng Thí Nghiệm Máy Điện” Trong sửa dụng GUI có nhiều người thực Tuy nhiên, sử dụng thí nghiệm máy điện chưa Đề tài kế thừa đề tài trước thông qua GUI phát triển thêm điều kiện môn học Vì vậy, thể tính cấp thiết, tính thời sự, tính khoa học định theo cách tiếp cận phân tích chủ đề nghiên cứu sinh biên Nhận xét tinh thần, thái độ làm việc sinh viên Sinh Viên có tính độc lập nghiên cứu, cố gắng chỉnh sửa theo gợi ý Giáo Viên hướng dẫn tích cực thực hoàn thiện đồ án theo yêu cầu, dù số diễn giải kết chưa sâu Kết luận Với tư cách Giáo Viên hướng dẫn, tơi thấy đồ án đạt u cầu đồ án đồng ý cho 02 sinh viên bảo vệ Điểm đánh giá: Tp HCM, ngày 02 tháng năm 2020 NGƯỜI HƯỚNG DẪN Lê Văn Đại Khoá luận tốt nghiệp Sinh viên: Dương Đức Minh & Mông Chuẩn Hồng MỤC LỤC DANH SÁCH CÁC HÌNH iv DANH SÁCH CÁC BẢNG vii LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG GIỚI THIỆU MATLAB-GUI 1.1 Giới thiệu GUI ( Graphical User Interface ) 1.2 Các lưu ý làm việc với GUI 1.3 Các thành phần GUI 1.4 Quy trình thiết kế giao diện GUI CHƯƠNG MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM MÁY BIẾN ÁP 11 2.1 Mục tiêu 11 2.2 Cơ sở lý thuyết 11 2.2.1 Nguyên lí làm việc máy biến áp 11 2.2.2 Mạch điện tương đương máy biến áp 11 2.3 Mơ thí nghiệm ảo máy biến áp 15 2.3.1 Trình tự thực thí nghiệm 15 CHƯƠNG MƠ PHỎNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN KHƠNG ĐỒNG BỘ 21 3.1 Mục tiêu 21 3.2 Cơ sở lý thuyết 21 3.2.1 Khái niệm máy điện không đồng 21 3.2.2 Cấu tạo máy điện không đồng 21 i Khoá luận tốt nghiệp Sinh viên: Dương Đức Minh & Mông Chuẩn Hồng 3.2.3 Nguyên lí làm việc 22 3.2.4 Các phương trình mạch điện thay máy điện không đồng 22 3.3 Các chế độ làm việc giản đồ lượng của máy điện không đồng 25 3.3.1 Máy làm việc chế độ động s 1 25 3.3.2 Máy làm việc chế độ máy phát s 26 3.3.3 Máy làm việc chế độ hãm s 1 27 3.4 Momen máy điện không đồng 27 3.5 Mơ thí nghiệm ảo máy điện không đồng 28 CHƯƠNG MƠ PHỎNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN ĐỒNG BỘ 34 4.1 Mục tiêu 34 4.2 Cơ sở lí thuyết 34 4.2.1 Khái niệm máy điện đồng 34 4.2.2 Cấu tạo 34 4.2.3 Nguyên lí làm việc 35 4.3 Phương trình điện áp cân lượng máy điện đồng 36 4.3.1 Phương trình điện áp đồ thị vectorr máy điện đồng 36 4.3.2 Cân lượng máy điện đồng 37 4.4 Mơ thí nghiệm ảo máy điện đồng 38 4.4.1 Khảo sát đặc tính góc cơng suất tác dụng của máy phát điện đồng 38 4.4.2 Khảo sát đặc tuyến V (dịng điện kích từ dòng điện cảm ứng) động đồng 43 CHƯƠNG MÔ PHỎNG THÍ NGHIỆM MÁY ĐIỆN MỘT CHIỀU 46 ii Khoá luận tốt nghiệp Sinh viên: Dương Đức Minh & Mông Chuẩn Hồng 5.1 Mục tiêu 46 5.2 Cơ sở lí tuyết 46 5.2.1 Cấu tạo máy điện chiều 46 5.2.2 Nguyên lí làm việc 47 5.2.3 Quan hệ điện từ máy điện chiều 48 5.2.4 Phương trình mơ tả máy điện chiều 49 5.3 Khảo sát đặc tính động điện chiều 54 5.3.1 Động điện chiều kích từ độc lập 54 5.3.2 Động điện chiều kích từ song song 59 5.3.3 Động điện chiều kích từ nối tiếp 60 5.3.4 Động điện chiều kích từ hỗn hợp 61 5.4 Khảo sát đặc tính tải máy phát điện chiều 63 5.4.1 Máy phát điện chiều kích từ độc lập 63 5.4.2 Máy phát điện chiều kích từ song song 65 5.4.3 Máy phát điện chiều kích từ nối tiếp 66 5.4.4 Máy phát điện chiều kích từ hỗn hợp 67 KẾT LUẬN 70 LỜI CẢM ƠN 71 TÀI LIỆU THAM KHẢO 72 iii Khoá luận tốt nghiệp Sinh viên: Dương Đức Minh & Mông Chuẩn Hồng DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình 1-1: Giao diện matlab mở GUI Hình 1-2: Màn hình làm việc GUI Hình 1-3: Mơ hình đơn giản GUI Hình 1-4: Màn hình làm việc GUI Hình 1-5: Thuộc tính Push Botton sau điều chỉnh Hình 1-6: Thuộc tính Pop-up Menu sau điều chỉnh Hình 1-7: Thuộc tính Static Text sau điều chỉnh Hình 1-8: Màn hình làm việc GUI Hình 1-9: Viết câu lệnh file.m Hình 1-10: Giao diện GUI 10 Hình 1-11: Giao diện GUI 10 Hình 2-1: Mạch tương đương máy biến áp 12 Hình 2-2: Mạch tương đương máy biến áp quy phía sơ cấp 13 Hình 2-3: Mạch tương đương máy biến áp quy thứ cấp 14 Hình 2-4: Sơ đồ thí nghiệm máy biến áp 15 Hình 2-5: Giao diện thí nghiệm GUIDE 16 Hình 2-6: Giao diện thí nghiệm máy điện sau nhấn nút RUN 17 Hình 2-7: Giao diện thí nghiệm máy biến áp 17 Hình 2-8: Giao diện thí nghiệm máy biến áp 18 Hình 2-9: Giao diện thí nghiệm sau thực mơ 18 Hình 2-10: Đồ thị công suất tác dụng máy biến áp tải trở 19 Hình 2-11: Đồ thị cơng suất tác dụng máy biến áp tải có tính cảm 19 Hình 2-12: Đồ thị cơng suất tác dụng máy biến áp tải có tính dung 20 Hình 3-1: Mạch điện thay máy điên không đồng 24 Hình 3-2: Giản đồ lượng cùa động khơng đồng 26 Hình 3-3: Giao diện thí nghiệm GUIDE 29 Hình 3-4: Giao diện thí nghiệm máy điện sau nhấn nút RUN 29 iv Khoá luận tốt nghiệp Sinh viên: Dương Đức Minh & Mơng Chuẩn Hồng Hình 3-5: Giao diện thí nghiệm động khơng đồng 30 Hình 3-6: Giao diện thí nghiệm động không đồng 30 Hình 3-7: Kết thí nghiệm sau mô 31 Hình 4-1: Mạch điện tương đương đồ thị vector máy điện đồng 36 Hình 4-2: Giao diện thí nghiệm GUIDE 39 Hình 4-3: Giao diện thí nghiệm máy điện sau nhấn nút RUN 39 Hình 4-4: Giao diện thí nghiệm máy phát đồng 40 Hình 4-5: Giao diện thí nghiệm máy phát đồng 40 Hình 4-6: Kết mơ thí nghiệm máy phát đồng tải cảm 41 Hình 4-7: Kết mơ thí nghiệm máy phát đồng tải dung 41 Hình 4-8: Kết mơ thí nghiệm máy phát đồng tải trở 42 Hình 4-9: Giao diện thí nghiệm động đồng 44 Hình 4-10: Kết mơ thí nghiệm động đồng 44 Hình 5-1: Sơ đồ nguyên lí máy phát điện chiều 47 Hình 5-2: Sơ đồ nguyên lí động điện chiều 48 Hình 5-3: Sơ đồ máy phát điện kích từ độc lập 49 Hình 5-4: Sơ đồ máy phát điện kích từ song song 50 Hình 5-5: Sơ đồ máy phát điện kích từ nối tiếp 51 Hình 5-6: Sơ đồ máy phát điện kích từ hỗn hợp 51 Hình 5-7: Sơ đồ động kích từ độc lập 52 Hình 5-8: Sơ đồ động kích từ song song 52 Hình 5-9: Sơ đồ động kích từ nối tiếp 53 Hình 5-10: Sơ đồ động kích từ hỗn hợp 53 Hình 5-11: Giao diện thí nghiệm GUIDE 55 Hình 5-12: Giao diện thí nghiệm máy điện sau nhấn nut RUN 56 Hình 5-13: Giao diện thí nghiệm máy điện chiều 56 Hình 5-14: Giao diện thí nghiệm động chiều kích từ độc lập 57 Hình 5-15: Đặc tính động điện kích từ độc lập điện áp định mức 57 v Khoá luận tốt nghiệp Sinh viên: Dương Đức Minh & Mơng Chuẩn Hồng Hình 5-16: Đặc tính động điện kích từ độc lập điện áp nhỏ định mức 58 Hình 5-17: Đặc tính động điện kích từ độc lập điện áp lớn định mức 58 Hình 5-18: Giao diện thí nghiệm động chiều kích từ song song 59 Hình 5-19: Đặc tính động điện chiều kích từ song song 60 Hình 5-20: Giao diện thí nghiệm động chiều kích từ nối tiếp 60 Hình 5-21: Đặc tính động chiều kích từ nối tiếp 61 Hình 5-22: Giao diện thí nghiệm động chiều kích từ hỗn hợp bù 61 Hình 5-23: Đặc tính động chiều hỗn hợp bù 62 Hình 5-24: Giao diện thí nghiệm động chiều kích từ hỗn hợp ngược 62 Hình 5-25: Đặc tính động chiều hỗn hợp ngược 63 Hình 5-26: Giao diện thí nghiệm máy phát điện chiều kích từ độc lập 64 Hình 5-27: Đặc tính tải máy phát điện chiều kích từ độc lập 64 Hình 5-28 Giao diện thí nghiệm máy phát điện chiều kích từ song song 65 Hình 5-29: Đặc tính tải máy phát điện chiều kích từ song song 66 Hình 5-30: Giao diện thí nghiệm máy phát điện chiều kích từ nối tiếp 66 Hình 5-31: Đặc tính tải máy phát điện chiều kích từ nối tiếp 67 Hình 5-32: Giao diện thí nghiệm máy phát điện chiều kích từ hỗn hợp bù 67 Hình 5-33: Đặc tính tải máy phát điện chiều kích từ hỗn hợp bù 68 Hình 5-34: Giao diện thí nghiệm máy phát DC kích từ hỗn hợp ngược 68 Hình 5-35: Đặc tính tải máy phát điện chiều kích từ hỗn hợp ngược 69 vi Khố luận tốt nghiệp Sinh viên: Dương Đức Minh & Mông Chuẩn Hồng DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng 1: Kết khảo sát công suất máy biến áp 20 Bảng 2: Khảo sát momen động không đồng điện áp khác 32 Bảng 3: Khảo sát momen động không đồng điện trở roto khác 32 Bảng 4: Khảo sát góc cơng suất loại tải khác 42 Bảng 5: Khảo sát đặc tuyến V( dòng điện cảm ứng dịng điện kích từ) động đồng 45 Bảng 6: Bảng khảo sát đặc tính động điện kích từ độc lập điện áp khác 59 vii Sinh viên: Dương Đức Minh & Mơng Chuẩn Hồng Khố luận tốt nghiệp LỜI MỞ ĐẦU Đối với kỹ sư điện - điện tử nói riêng người nghiên cứu khoa học – kỹ thuật nói chung, mơ cơng cụ quan trọng cho phép khảo sát đối tượng hệ thống hay q trình kỹ thuật mà khơng cần thiết phải có đối tượng thực Được trang bị cơng cụ mơ mạnh có hiểu biết phương pháp mơ hình hố, người kỹ sư có khả rút ngắn thời gian giảm chi phí nghiên cứu Điều đặc biệt có giá trị mơ hình mơ thiết bị kỹ thuật có giá trị kinh tế lớn Tại trường học mơ hình máy điện cịn hạn chế số lượng, chưa kể tới việc bảo trì tốn thời gian chi phí, điều gây ảnh hưởng đến chất lượng giảng dạy học tập Trong q trình học tập trường Đại học Cơng nghiệp TP.HCM, hướng dẫn tận tâm thầy Lê Văn Đại, chúng em tìm giải pháp ứng dụng phần mềm Matlab-GUI để mơ thí nghiệm máy điện giúp sinh viên tự nghiên cứu học tập nhằm nâng cao chất lượng học tập Đề tài gồm nội dung sau: Chương 1: Giới thiệu Matlab-GUI Chương 2: Mơ thí nghiệm máy biến áp Chương 3: Mơ thí nghiệm máy điện khơng đồng Chương 4: Mơ thí nghiệm máy điện đồng Chương 5: Mơ thí nghiệm máy điện chiều Bằng cố gắng thân giúp đỡ bảo tận tình thầy Lê Văn Đại chúng em cố gắng hoàn thành đồ án thời hạn Do trình độ chúng em cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót, chúng em mong nhận đóng góp ý kiến thầy cô bạn sinh viên để đồ án hoàn thiện ... thiệu Matlab- GUI Chương 2: Mô thí nghiệm máy biến áp Chương 3: Mơ thí nghiệm máy điện khơng đồng Chương 4: Mơ thí nghiệm máy điện đồng Chương 5: Mơ thí nghiệm máy điện chiều Bằng cố gắng thân... kết đề tài) Dù đề tài với tên gọi ? ?Ứng Dụng GUI -MATLAB Mô Phỏng Thí Nghiệm Máy Điện? ?? Trong sửa dụng GUI có nhiều người thực Tuy nhiên, sử dụng thí nghiệm máy điện chưa Đề tài kế thừa đề tài trước... Giao diện thí nghiệm máy điện sau nhấn nút RUN 39 Hình 4-4: Giao diện thí nghiệm máy phát đồng 40 Hình 4-5: Giao diện thí nghiệm máy phát đồng 40 Hình 4-6: Kết mơ thí nghiệm máy phát