- Ta thiết kế máy biến áp dùng cho cả việc tạo điện áp đồng pha và tạo nguồn nuôi Chọn kiểu máy biến áp ba pha ba trụ, trên mổi trụ có ba cuộn dây, một cuộn sơ
4.1.1. Máy điện một chiều.
Đối máy điện một chiều kích từ độc lập thì trong Matlab có hai khối là : Khối liên tục và khối rời rạc.
.
Hình 4-1 : Các khối của động cơ một chiều kích từ độc lập trong Simulink Cả khối DC Machine và khối Discrete DC Machine ở trong thư viện Additional Machines đều tiến hành như một máy điện một chiều kích từ độc lập. Khối DC
Machine thực hiện như một kiểu liên tục và khối Discrete Machine thực hiện như một kiểu rời rạc. Mô tả dưới đây áp dụng cho cả hai khối.
Truy xuất vào hai cực phần cảm ( F+, F- ) để kiểu máy được dùng như mắc nối tiếp và mắc song song. Mômen tác động trên trục được nhập ở Simulink input TL.
Mạch phần ứng ( A+, A- ) bao gồm điện cảm Lavà điện trở Ramắc nối tiếp với sức điện động E.
Sức điện động tỉ lệ với tốc độ của máy : E = KE. Với : KE là hằng số điện áp và là tốc độ của máy.
Trong kiểu máy kích từ độc lập hằng số điện áp tỉ lệ với dòng điện kích từ If: KE = Laf. If ;
Với : Laf là hổ cảm giữa phần cảm và phần ứng.
Mômen điện cơ phát ra của máy điện một chiều tỉ lệ với dòng điện phần ứng. Te = KT. Ia ;
Với : KTlà hằng số mômen.
Dấu của hệ quy ước đối với Tevà TLlà :
Te. TL > 0 : Hoạt động ở chế độ động cơ. Te. TL < 0 : Hoạt động ở chế độ máy phát. Hằng số mômen bằng hằng số điện áp :
KT = KE ;
Mạch phần ứng được nối giữa hai cực A+ và A- của khối DC Machine. Mạch phần ứng được trình bày với nhánh nối tiếp Ravà Lamắc nối tiếp với khối Controlled Voltage Soure và khối Current Measurement.
GVHD: TH.S KHƯƠNG CÔNG MINH Trang 70
Hình 4-2 : Sơ đồ cấu trúc của động cơ điện một chiều kích từ độc lập Mạch kích từ được mô tả bằng mạch Rfvà được kết nối giữa hai cực F+ và F- của khối DC Machine.
Phần cơ tính tốc độ của máy điện một chiều từ mômen thực tác động lên rôto. Tốc độ dùng để tạo ra sức điện động của mạch phần ứng.
Phần cơ được mô tả bằng những khối Simulink thực hiện bằng công thức sau. J dt d = Te– TL– Bm.ω – Tf ; Trong đó : J : là quán tính. Bm: là hệ số ma sát. Tf: là mômen ma sát culông.
Hộp thoại và thông số ( Dialog Box and Parameter ) ở hình 4-3 : Mẩu có sẳn ( Preset Model ) :
Cung cấp một bộ các thông số cơ điện tính sơ bộ như giá trị công suất định mức của các máy điện một chiều ( HP ), điện áp một chiều ( V ), tốc độ định mức ( rad/s ), điện áp kích từ ( V ).
Lựa chọn những mẫu để tải thường có các thông số điện cơ tương xứng trong hộp thoại đăng nhập. Lựa chọn “ NO ” nếu không dùng các mẫu đã có sẳn.
Lựa chọn “ Show Detail Parameter ” để xem và sửa các thông số chi tiết kết hợp với các mẩu có sẳn.
Nhập thông số cơ ( Machanical Input ) :
Cho phép chọn cả mômen tác động lên trục và tốc độ rôto như dấu hiệu Simulink dùng cho mục nhập của khối.
GVHD: TH.S KHƯƠNG CÔNG MINH Trang 71
Hình 4-3 : Hộp thoại và thông số của động cơ một chiều kích từ độc lập. Lựa chọn “ Torque Input ” để chỉ rỏ ra mục vào mômen với đơn vị N.m và chuyển ký hiệu mục nhập của khối thành Tm. Tốc độ của máy được tính toán bởi quán tính J và bởi sự khác biệt của mômen cơ tác dụng Tmvà mômen điện từ Tequi ước mômen cơ như sau :
- Khi tốc độ dương và mômen dương thì đó là chế độ động cơ. - Khi tốc độ âm và mômen âm thì đó là chế độ máy phát.
Lựa chọn tốc độ “ Speed W ” chỉ rõ đăng nhập tốc độ trong rad/s hoặc pu và chuyển nhãn của mục đăng nhâp của khối là W. Tốc độ của máy phải bắt buộc và các mẫu của phần cơ ( quán tính J ) thì bỏ qua. Việc dùng tốc độ như là đăng nhập phần cơ cho phép làm mẩu kết nối phần cơ giữa hai máy và giao tiếp với SimMachanics và SimDriveline.
Hình minh hoạ kế tiếp chỉ ra cách tạo mẫu kết nối bênh trong trục cứng trong động cơ - máy phát. Đầu ra của máy 1 ( động cơ ) được kết nối tới đầu vào tốc độ của máy 2 ( máy phát ) trong khi đầu ra mômen điện từ của máy 2 Te áp dụng vào đầu vào mômen cơ Tmcủa máy 1.
GVHD: TH.S KHƯƠNG CÔNG MINH Trang 72
Hệ số Kwbao gồm đơn vị tốc độ của cả hai máy ( pu hoặc N.m ) và tỉ số hộp số. Hệ số KTbao gồm đơn vị của cả hai máy ( pu và N.m ) và những giá trị định mức. Cũng như quán tính J2, J2được xem xét tới máy 1 phải thêm vào máy 1 quán tính J1.
Xem các thông số chỉ rõ ( Show Detailed Parameter ) :
Nếu lựa chọn mặt nạ hiển thị thông số chi tiết của khối DC Machine. Các thông số chi tiết có thể được điều chỉnh lại để không có trục trặc với những mẫu có sẳn đã lựa chọn trong danh sách “ Preste Model ”.
- Điện trở Ravà tự cảm Latrong mạch phần ứng ( Armature Resistance and Inductance ).
Điện trở Ravới đơn vị là Ohms ( Ω ), tự cảm Lavới đơn vị là Henries ( H ). - Điện trở Rfvà tự cảm Lf trong mạch phần cảm ( Armature Resistance and Inductance ).
Điện trở Rf với đơn vị là Ohms ( Ω ), tự cảm Lfvới đơn vị là Henries ( H ). - Hổ cảm Laf ( Field Armature and Inductance ).
Hổ cảm với đơn vị là Henris ( H ). - Quán tính tổng ( Total Inertia ).
Quán tính tổng của máy điện một chiều có đơn vị là Kg.m2 . - Hệ số ma sát ( Viscous Friction Coeffcent Bm).
Hệ số ma sát tổng của máy điện một chiều có đơn vị là N.m.s. - Thời gian mẫu ( Sample Time ).
Chỉ rõ thời gian mẫu cho khối Discrete DC Machine. Thông số này không có sẳn trong khối DC Machine.
Đầu vào và đầu ra ( Input and Output ).
Đầu ra trong Simulink của khối là một vector chứa bốn thành phần. Ta có thể đơn giản chúng bằng cách sử dụng khối Bus Selector cung cấp trong thư viện Simulink.
Tín hiệu Định nghĩa Đơn vị
1 Tốc độ Wm Rad/s
2 Dòng phần ứng ia A
3 Dòng kích từ if A
4 Mômen điện từ Te N.m