- 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 chiề u.
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 La và điện trở Ra mắc 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 : KT là hằng số mômen .
Dấu của hệ quy ước đối với Te và TL là :
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 Ra và La mắc nối tiếp với khối Controlled Voltage Soure và khối Current Measurement .
GVHD: TH.S KHƯƠNG CÔNG MINH Trang 67 SVTH: NGUYỄN MINH ÁNH - Lớp 03 DTD
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 Rf và 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 dω = 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 .
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 Tm và mômen điện từ Te 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 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 Tm của máy 1 .
Hệ số Kw bao gồm đơn vị tốc độ của cả hai máy ( pu hoặc N.m ) và tỉ số hộp số . GVHD: TH.S KHƯƠNG CÔNG MINH Trang 69 SVTH: NGUYỄN MINH ÁNH - Lớp 03 DTD
Hệ số KT bao gồm đơn vị của cả hai máy ( pu và N.m ) và những giá trị định mức . Cũng như quán tính J2 , J2 được 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 Ra và tự cảm La trong mạch phần ứng ( Armature Resistance and Inductance ) .
Điện trở Ra với đơn vị là Ohms ( Ω ) , 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 ( Ω ) , tự cảm Lf với 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