MÔ PHỎNG HỆ THỐNG CHỈNH LƯU THYRISTOR-ĐỘNG CƠ TRÊN MATLAB & SIMULINK
3.1CÁC KHỐI CÓ SẴN TRONG SIMULINK 1 Máy điện 1 chiều
3.1.1 Máy điện 1 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 3.1 Các khối của động cơ một chiều kích từ độc lập trong Simulink
Cả khối DC Machine và khối Discrete DC Machine ớ 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 La và điện trở Ra mắc nổi 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 sổ điện áp tỉ lệ với dòng điện kích từ If KE = Laf . If
Với: Laf là hỗ cảm giữa phần cảm và phần ứng.
Mômen điện cơ phát ra của máy điện một chiều tỉ lệ với dòng điện phần ứng.
Đô án tôt nghiệp GVHD:ThS. Khương Công Minh
TE = KT . Ia
Với: KT là hằng số mômen
Dấu của hệ quy ước đối với Te và TL là:
Te .TL > 0: Hoạt động ớ chế độ động cơ Te .TL < 0: Hoạt động ớ 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 Ra và La mắc nối tiếp với khối Controlled Voltage Soure và khối Current Measurement.
Hình 3.2 Sơ đồ cấu trúc của động cơ điện một chiều kích từ độc lập
Mạch kích từ được mô tả bằng mạch Rf và được kết nối giữa hai cực F+ và F- của khối DC Machine.
Phần cơ tính tốc độ của máy điện môt chiều từ momen thực tác động lên roto 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.
Trong đó : J : là quán tính . Bm : là hệ số ma sát.
Tf: là mômen ma sát culông .
Đô án tôt nghiệp GVHD:ThS. Khương Công Minh
Hộp thoại và thông số (Dialog Box and Parameter) Mẫu có sẵn (Preset Mo del):
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 sẵn.
Lựa chọn “ Show Detail Parameter ” để xem và sửa các thông số chi tiết kết hợp với các mẫu có sẵn.
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.
Hình 3.3 Hộp thoại và thông số của động cơ một chiều kích từ độc lập (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Lựa chọn “ Torque Input ” để chỉ rõ 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 Tm và mômen điện từ Tc qui 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 p hát.
Đô án tôt nghiệp GVHD:ThS. Khương Công Minh
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.
Các thông số chi tiết có thể được điều chỉnh lại để không có trục trặc với những mẫu có sẵn đã lựa chọn trong danh sách “Preste Model”.
- Điện trở Ra và tự cảm La trong mạch phần ứng (Armature Resistance and Inductance)
Điện trở Ra với đơn vị là Ohms (Q), tự cảm La với đơn vị là Henries (H)
- Điện trở Rf và tự cảm Lf trong mạch phần cảm (Armature Resistance and Inductance).
Điện trở Rf với đơn vị là Ohms (Q), tự cảm Lf với đơn vị là Henries (H)
- Hỗ 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 sẵn 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 thê đơn giản chúng bằng cách sử dụng khối Bus Selector cung cấp trong thư viện simulink
Tốc độ Wm (rad/s), dòng phần ứng ia (A), dòng kích từ if (A), mô men điện từ Te