Giáo trình Mô hình hệ thống hóa điện

thập các thông tin quan trọng về đối tượng bằng cách tiến hành các thực nghiệm trên mô hình. Ngày nay với sự trợ giúp của các máy tính có tóc độ cao mà phương pháp mô hình hoá được phát triển mạnh mẽ và được ứng dụng rộng rãi từ nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, đến vận hành các hệ thống trong mọi lĩnh vực của đời sống xã hội như: Quân sự, kinh tế, xã hội Phương pháp mô hình hoá thường được sử dụng trong các trường hợp sau đây: 1. Khi nghiên cứu trên hệ thống thực gặp khó khăn do nhiều nguyên nhân: - Giá thành nghiên cứu trên hệ thống thực quá đắt - Nghiên cứu trên hệ thống thực ảnh hưởng đến sản xuất hoặc gây nguy hiểm cho con người cũng như thiết bị - Nghiên cứu trên hệ thống thực đòi hỏi thời gian quá dài 2. Phương pháp mô hình hoá cho phép đánh giá độ nhạy của hệ thống khi thay đổi tham số hoặc câu trúc của hệ thốngcũng như đánh giá phản ứng của hệ thống khi thay đổi tín hiệu điều khiển. Những số kiệu này dùng để thiết kế hệ thống cũng như vận hành hệ thống 3. Phương pháp mô hình hoá cho phép nghiên cứu hệ thống ngay cả khi chưa có hệ thống thực: Trong trường hợp chưa có hệ thống thực thì nghiên cứu trên mô hình là biện pháp duy nhất để đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật, kựa chọn cấu trúc và các thông số tối ưu của hệ thống Xuất phát từ tầm quan trọng đó nhóm tác giả đã tổng hợp và viết cuốn sách “ Mô hình hoá hệ thống điện”. Cuốn sách trình bày mô hình toán của các loại máy điện,các bộ biến đổi và hệ thống năng lượng điện từ đó mô phóng các hệ thống này trên máy tính. Có nhiều phần mềm cho phép ta mô phỏng và nghiên cứu song phần mềm dễ sử dụng và đáp ứng được những yêu cầu của đối tưọng thực đó là phần mềm Matlab. Cuốn sách là tài liệu tham khảo tốt cho các kỹ sư, cán bộ kỹ thuật, sinh viên trong lĩnh vực công nghệ. Hải Phòng tháng 2 năm 2007 Nhóm tác giả Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 4 PHẦN I: MÔ PHỎNG CÁC THIẾT BỊ VÀ HỆ THỐNG NĂNG LƯỢNG ĐIỆN TRÊN TÀU THUỶ Chương 1 MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ CÓ CHỔI THAN 1.1: THÀNH LẬP HỆ PHƯƠNG TRÌNH CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ Ở HỆ TRỤC CỐ ĐỊNH. 1.1.1. Xét máy phát đồng bộ có cấu tạo như hình vẽ, trong đó Ws: Cuộn dây 3 pha stato, Wf : Cuộn dây kích từ còn DW , QW : Cuộn dây ổn định theo trục dọc và ngang. Hình 1.1 Hệ(a,b,c) hệ cố định gắn liền với Stator Hệ (d,q) hệ trục quay gắn liền với tốc độ quay của Rotor.  da, : Góc giữa trục cuộn dây Stator pha A và trục dọc Rotor a Ws b c Wf q d  WQ WD Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 5 Để đưa ra các phương trình của máy phát đồng bộ miêu tả mối quan hệ giữa các đaị lượng điện áp, dòng điện và từ thông móc vòng của các cuộn dây Stator, kích từ và ổn định ta sử dụng định luật cảm ứng điện từ và định luật Kiêchốp 2. Ta ký hiệu các đại lượng như sau: ua, ub, uc : Điện áp tức thời trên các cuộn dây pha ở Stato. ia, ib, ic : Dòng điện trên các cuộn dây pha. a, b, c : từ thông của các cuộn dây pha a,b,c ở Stato. cba rrrr  : điện trở thuần của các cuộn dây stato. uf, if, f : Điện áp, dòng điện từ thông móc vòng của cuộn kích từ rf: Điện trở thuần cuộn kích từ. QDQDQD rrii ,,,,,  : dòng điện, từ thông, điện trở thuần của cuộn ổn định theo trục dọc và trục ngang. 1. CÁC PHƯƠNG TRÌNH CÂN BẰNG ĐIỆN ÁP CỦA CÁC CUỘN DÂY. Theo định luật kiechop 2: rieu aaa . (1.1) rieu bbb . (1.2) rieu ccc . (1.3) Trong đó : dt d e aa   ; dt d e bb   ; dt d e cc   Cuộn kích từ và cuộn ổn định: ffff ireu . (1.4) dt d e ff   (1.5) dt d rieir DDDDDD   ..0 (1.6) dt d ri QQQ   .0 (1.7) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 6 1.1.2. CÁC PHƯƠNG TRÌNH TƯƠNG HỖ TỪ CỦA CÁC CUỘN DÂY. a. Để viết phương trình tương hỗ từ thì ta nhận thấy rằng từ thông móc vòng của một cuộn dây không những phụ thuộc dòng điện của cuộn dây đó mà còn phụ thuộc vào tất cả các cuộn dây nằm trong mạch từ của máy mang dòng điện. Xét mạch từ gồm 2 cuộn dâynhư hình vẽ Hình 1.2 Theo định luật dòng điện toàn phần Ta có :   IdlH . Giả thiết rằng tất cả các đường từ thông của cuộn dây đều đi theo mạch từ theo suốt chiều dài của mạch khi đó cường độ từ trường H=const   2211 .... wiwiilHdlH tb ở đó: 0 0 .w.S. .. ...       HHB wSB ( Trong đó B là độ từ cảm đo bằng T, S Tiết diện mạch từ, l chiều dài mạch từ) Như vậy đối với cuộn 1: SW H ... 10 1 1     2211 10 1 1 .. ... . WiWi SW l H tb    i1 W1 i2 W2 ltb Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 7 212112 021 1 0 2 1 1 ... .... . .. iMiLi l SWW i l W tbtb    ở đó: tbtb l SWW M l SW L .... ; ... 021 12 0 2 1 1   Tương tự với cuộn 2: 121222 .. iMiL  Ta thấy: 2112 MM  Trong đó: :, 21 LL Hệ số tự cảm của cuộn dây. :2112 MM  Hệ số hỗ cảm của cuộn 1 và cuộn 2. b. Áp dụng công thức trên cho mạch từ của 6 cuộn dây: QaQDaDfafcacbabaaa iMiMiMiMiMiL ......  (1.8) QbQDbDfbfcbcababbb iMiMiMiMiMiL ......  (1.9) QcQDcDfcfbcbacaccc iMiMiMiMiMiL ......  (1.10) odfodcfcbfbafafff iMiMiMiMiL .....  (1.11) QDQfDfDDD iMiMiL ...  (1.12) DQDfQfQQQ iMiMiL ...  (1.13) Khi Rotor quay thì các hệ số tự cảm, hỗ cảm của các phương trình trên thay đổi. Nó thay đổi sau: c. Xét sự thay đổi của aL theo góc quay Rotor. 2cos.LmLoLa  (1.14)  a a 90 Wf Wf Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 8 Hình 1.3 Khi 00 thì MaxLmLoLa  Khi 090 thì MinLmLoLa  Hình 1.4 Tương tự khi xét sự thay đổi của LcLb, theo góc quay Rotor. )1202cos(. 00  mb LLL (1.15) )1202cos(. 00  mc LLL (1.16) Hình 1.5 d. Sự thay đổi của Mab theo góc quay . Ta nhận thấy hệ số hỗ cảm của cuộn dây pha a và pha b là âm vì góc lệch pha giữa chúng > 090 . maxMab khi Rotor nằm chính giữa 2 trục a,b Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 9 a a Wf d Wf d  060 và đạt giá trị nhỏ nhất khi Rotor quay thêm 090 nữa. Mối quan hệ này thể hiện thông qua biểu thức )1202cos(. 0 0  mab MMM (1.17) Tương tự thì : 2cos.0 mbc MMM  (1.18) )1202cos(. 00  mac MMM (1.19) Mối quan hệ này được thể hiện Hình 1.6 e. Quan hệ hệ số hỗ cảm giữa cuộn dây Stator và cuộn kích từ. Sự thay đổi của Maf theo : Ta thấy khi 0 thì khoảng cách của cuộn kích từ và cuộn dây pha a sẽ là gần nhất và lúc này hệ số hỗ cảm Maf là max và mang dấu (+) . Khi 090 thì trục của cuộn kích từ và trục của cuộn dây pha vuông góc nên chúng không tương hỗ với nhau nên 0Maf .Tương tự cho sự thay đổi của các cuộn dây pha b, c với cuộn kích từ. Sự thay đổi này được thể hiện bằng công thức : Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 10 0180 090 Hình 1.7 cos.faf MM  (1.20) )120cos(. 0 fbf MM (1.21) )120cos(. 0 fcf MM (1.22) f. Quan hệ hệ số hỗ cảm giữa cuộn dây Stator và cuộn ổn định. Tương tự như lí luận quan hệ hệ số hỗ cảm giữa cuộn dây Stator và cuộn kích từ ta được: cos.DaD MM  (1.23) )120cos(. 0 DbD MM (1.24) )120cos(. 0 DcD MM (1.25) )90cos(. 0 QaQ MM (1.26) )30cos(. 0 QbQ MM (1.27) )210cos(. 0 QcQ MM (1.28) Nhận xét : Vì cuộn kích từ và cuộn ổn định nằm trên và quay cùng với Rotor cho nên các hệ số tự cảm cũng như các hệ số hỗ cảm giữa chúng với nhau là không đổi và không phụ thuộc vào vị trí Rotor do vậy Lf = LD = La = const. Ta nhận được hệ phương trình toán của máy phát đồng bộ dt d riu aaa   . (1.29) dt d riu bbb   . (1.30) dt d riu ccc   . (1.31) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 11 dt d riu ffff   . (1.32) dt d ri oDoDoD   .0 (1.33) dt d ri oQoQoQ   .0 (1.34) QaQDaDfafcacbabaaa iMiMiMiMiMiL ......  (1.35) QbQDbDfbfcbcababbb iMiMiMiMiMiL ......  (1.36) QcQDcDfcfbcbacaccc iMiMiMiMiMiL ......  (1.37) odfodcfcbfbafafff iMiMiMiMiL .....  (1.38) QDQfDfDDD iMiMiL ...  (1.39) DQDfQfQQQ iMiMiL ...  (1.40) 2cos.0 ma LLL  (1.41) )1202cos(. 00  mb LLL (1.42) )1202cos(. 00  mc LLL (1.43) cos.faf MM  (1.44) )120cos(. 0 fbf MM (1.45) )120cos(. 0 fcf MM (1.46) cos.oDaoD MM  (1.47) )120cos(. 0 oDboD MM (1.48) )120cos(. 0 oDcoD MM (1.49) ,constL f  ,constLD  DffD MconstM  Các phương trình trên là phương trình của máy phát đồng bộ viết ở hệ trục (a,b,c). Hệ trục này gồm 3 trục a,b,c lệch nhau 0120 trên mặt phẳng và đứng yên khi Rotor quay. Từ các phương trình này ta có thể tiến hành mô phỏng thu được các đường đặc tính, giá trị tức thời các đại lượng như dòng điện, từ thông, Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 12 điện áp theo góc quay. Chúng ta lưu ý góc  là góc lệch giữa trục của cuộn dây pha a và trục cuộn kích từ là góc lệch về điện. Nếu máy phát đồng bộ mà có số đôi cực khác 1 thì điện = p hinhhoc (1.50) Khi tiến hành mô phỏng thì ta phải sử dụng bước tính nhỏ vì điện áp hình sin có tần số khoảng (50-60)Hz.   .02,0017,0 sT  1.2: HỆ PHƯƠNG TRÌNH CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ VIẾT Ở HỆ TRỤC QUAY 1.2.1. HỆ TRỤC QUAY: Do tính chất phức tạp mô hình toán của máy phát đồng bộ viết ở hệ trục cố định gây nhiều khó khăn cho quá trình mô phỏng, cho nên ta tìm cách đưa mô hình toán học của máy phát đồng bộ về một mô hình mới viết ở hệ trục vuông góc( d,q) gắn liền với từ trường quay Rotor. Hệ này gồm hai trục d và q vuông góc với nhau quay cùng với tốc độ quay rotor. Trục d đặt dọc theo trục rotor gọi là trục dọc. Trục q đặt ngang theo trục rotor gọi la trục ngang. Hình 1.8 Ở hệ trục mới này ta sẽ nhận được các phương trình có các hệ số không đổi và có thể sử dụng ngay thông số của máy. Còn khi cần các thông số thực thì ta có thể sử dụng công thức chuyển đổi để tính. 1.2.2. MỐI QUAN HỆ GIỮA HAI HỆ TRỤC 0 q d d q a b c ud uq u 0  Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 13 a. Lấy đại lượng điện áp để xét q b Uq Ub d U Uc Ud p Ua 0 c a   Hình 1.9  sin.cos. qda uuu  (1.51) )120sin(.)120cos(. 00   qdb uuu (1.52) )120sin(.)120cos(. 00   qdc uuu (1.53) b. Dòng điện  sin.cos. qda iii  (1.54) )120sin(.)120cos(. 00   qdb iii (1.55) )120sin(.)120cos(. 00   qdc iii (1.56) c. Từ thông Đối với từ thông thì chiều dương của trục được chọn trùng với chiều dương của điện áp, dòng điện. Còn chiều dương trên trục d được chọn ngược với chiều điện áp, dòng điện Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 14 q u i d  q d Hình 1.10  sin.cos. qda  (1.57) )120sin(.)120cos(. 00   qdb (1.58) )120sin(.)120cos(. 00   qdc (1.59) 1.2.3. BIẾN ĐỔI HỆ PHƯƠNG TRÌNH TỪ HỆ (a,b,c) SANG HỆ (d,q) + Ta có: . os .sina d qu u c u   (1.60) 0 0. os( 120 ) .sin( 120 )b d qu u c u     (1.61) 0 0. os( +120 ) .sin( 120 )c d qu u c u    (1.62) Nhân (1.60) với osc  (1.61) với 0os( 120 )c   (1.62) với 0os( +120 )c  Rồi cộng lại với nhau: )120(2sin.. 2 1 )120(cos.)120(2sin.. 2 1 )120(cos. 2sin.. 2 1 cos.)120cos(.)120cos(.cos. 002002 200     qdqd qdcba uuuu uuuuu  )120cos(.)120cos(.cos. 00  cba uuu   )120(cos)120(coscos. 02022 du  )120(2sin)120(2sin2sin.. 2 1 00  qu Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 15    0 0 3cos cos 120 cos 120 2 a b c du u u u        )120cos()120cos(cos 3 2 00   cbad uuuu (1.63) Tương tự: nhân (1.60) với sin  (1.61) với  0sin 120  (1.62) với  0sin 120   )120sin(.)120sin(.sin 3 2 00   cbaq uuuu (1.64) Tương tự với dòng điện và từ thông:  )120cos(.)120cos(cos 3 2 00   cbad iiii (1.65)  )120sin(.)120sin(sin 3 2 00   cbaq iiii (1.66)  )120cos(.)120cos(.cos.. 3 2 00   cbad (1.67)  )120sin(.)120sin(.sin.. 3 2 00   cbaq (1.68) Thực hiện chuyển đổi bằng cách thay các công thức biến đổi này vào các phương trình của máy phát đồng bộ ở hệ a, b, c. Ta có:             dt d iru dt d iru dt d iru c cc b bb a aa    . . . Như vậy (1.63), (1.64) trở thành: 0 02 ( . )cos ( . ).cos( 120 ) ( . ).cos( 120 ) 3 a b c d a b c d d d u i r i r i r dt dt dt                      Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 16            )120cos(.)120cos(.cos. )120cos(.)120cos(.cos... 3 2 00 00        dt d dt d dt d iiiru cba cbad Biểu thức ở trong cặp dấu ngoặc vuông thứ nhất di. 2 3  (theo công thức biến đổi hệ trục đối với dòng điện) Để tính biểu thức trong dấu ngoặc vuông thứ hai trước hết tính đại lượng dt d d                                    )120sin(.)120sin(.sin.. )120cos(.)120cos(.cos. . 3 2 ).120sin(.)120cos(. ).120sin(.)120cos(..sin.cos. . 3 2 00 00 00 00                 cba cba c c b b a a d dt d dt d dt d dt d dt d dt d dt d dt d dt d dt d q dcba dt d dt d dt d dt d         .)120cos(.)120cos(.cos.. 3 2 00  Như vậy : q d dq d dd dt d ir dt d iru     .... 2 3 .. 3 2  (1.69) Tương tự ta nhận được: d q qq dt d iru   ..  (1.70) + Các phương trình do điện áp của cuộn ổn định và cuộn kích từ: - Phương trình cân bằng điện áp của cuộn kích từ : Vì cuộn kích từ nằm trên rotor và quay cùng rotor và trục của nó nằm trùng với trục của rotor nên phương trình cân bằng điện áp của cuộn kích từ khi viết ở hệ trục (d,q) vẫn không đổi: dt d iru ffff   . (1.71) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 17 - Phương trình cân bằng của cuộn ổn định: 00 . oD D oD d r i dt    (1.72) Mặc dù cuộn ổn định gắn liền với rotor, quay cùng rotor nhưng trục của nó không trùng với trục của rotor do vậy khi viết ở hệ trục d,q nó vẫn có hai thành phần theo trục dọc và trục ngang. Gọi: ),( ),( oD oD d id     (1.72) trở thành: 1 0 . . os os D D oD i d r c c dt     os 0 . . os D D oD c d i r c dt      dt d ir DDD   .0 (1.73) Ở đó: os . cos D oD c r r    điện trở thuần của cuộn ổn định theo trục dọc Hoặc (1.72): 1 0 . . sin sin Q Q oD i d r dt     sin 0 . . sin Q oD Q d r i dt      dt d ir QQQ   .0 (1.74) sin . sin Q oDr r    : điện trở thuần của cuộn ổn định theo thành phần trục ngang. + Các phương trình tương hỗ viết ở hệ (d,q): Để chuyển đổi các phương trình tương hỗ giữa các cuộn dây từ hệ trục a,b,c sang hệ trục (d,q) người ta đưa ra một máy phát điện đồng bộ giả tưởng gồm các cuộn dây giả tưởng gắn liền với hệ trục (d,q). d : cuộn stator giả tưởng theo trục dọc q : cuộn stator giả tưởng theo trục ngang Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 18 f : cuộn kích từ giả tưởng D : cuộn ổn định giả tưởng theo trục dọc Q : cuộn ổn định giả tưởng theo trục ngang , , , ,ds fs Ds qs Qs     , là các từ thông tản của các cuộn dây tương ứng. ,ad aq  : từ thông tương hỗ giữa các cuộn dây Hình 1.11 - Giả thiết rằng các cuộn dây trên cùng một trục thì có chung từ thông tương hỗ , còn các cuộn dây nằm khác nhau thì không tương hỗ với nhau vì hai trục vuông góc nhau - Giả thiết rằng từ thông móc vòng của mỗi cuộn dây sẽ là từ thông tổng của từ thông tản của mỗi cuộn dây đó với cuộn dây tương hỗ addsd   aqqsq   adfsf   adDsD   aqQsQ   Vì cảm kháng tỷ lệ với từ thông do vậy mà : addsd XXX  q  ds  Qs  fs  Ds 0 d  ds Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 19 aqqsq XXX  adfsf XXX  adDsD XXX  aqQsQ XXX  Ta nhận thấy từ thông tản của cuộn stator theo trục dọc và trục ngang là gần bằng nhau nên ta có thể coi: ds qs s ds qs sX X X        - Trở kháng gồm hai thành phần: SqSdS XXX  - Các phương trình tính từ thông tổng các cuộn dây được tính theo nhận định trên: Ta có: 0 0b c 2 os + os( 120 ) os( 120 ) 3 d ac c c            (1.75) 0 0b c 2 os + os( 120 ) os( 120 ) 3 q ac c c            (1.76) Thay: QaQDaDfafcacbabaaa iMiMiMiMiMiL ......  QbQDbDfbfcbcababbb iMiMiMiMiMiL ......  QcQDcDfcfccabcbccc iMiMiMiMiMiL ......   sin.cos. qda iii  )120sin(.)120cos(. 00   qda iii )120sin(.)120cos(. 00   qdb iii 2cos.0 ma LLL  )1202cos(. 00  mab MMM cos.faf MM  cos.oDaoD MM  Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 20 cos D oD i i  sin D DQ i i  fdfDdDddd iMiMiL ...  QdQqqq iMiL ..  :dL Hệ số tự cảm của cuộn stator theo trục dọc :dDM Hệ số hỗ cảm của cuộn stator với cuộn ổn định :dfM Hệ số hỗ cảm của cuộn stator với cuộn kích từ :dQM Hệ số hỗ cảm của cuộn stator với cuộn ổn định theo trục ngang Tất cả các hệ số này đều là các hệ số không được tính trên cơ sở các phép tính, biến đổi. Nó phụ thuộc vào các hệ số :Lo, Mo, Lm, Mm, Mf, MoD nhưng không phụ thuộc vào góc quay của roto  nên nó là các hệ số không đổi. Chẳng hạn: mq md LMLL LMLL . 2 3 . 2 3 00 00   Bằng các phép biến đổi tương tự người ta đưa ra phương trình từ thông tổng cuộn ổn định và cuộn kích từ theo từng trục d và q như sau: . . .f f f df f fD DL i M i M i    (1.77) Dd. . .D D D d Df fL i M i M i    (1.78) Qq. .Q Q Q qL i M i   (1.79) Theo giả thiết tất cả các hệ số hỗ cảm theo cùng một trục thì bằng nhau và các cuộn dây trên cùng một trục thì có cùng một hệ số hỗ cảm : Dd fD Dfdf fD qQ Qq M M M M M M M       Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 21 Suy ra các phương trình của máy phát đồng bộ viết ở hệ (d,q): q d dd dt d iru   ..  (1.80) d q qq dt d iru   ..  (1.81) dt d iru f ff   . (1.82) dt d ir DDD   .0 (1.83) dt d ir Q QQ   .0 (1.84) fdfDdDddd iMiMiL ...  (1.85) QdQqqq iMiL ..  (1.86) dfdDfDfff iMiMiL ...  (1.87) ffDddDDDD iMiMiL ...  (1.88) qQqQQQ iMiL ..  (1.89) 1.2.4. HỆ PHƯƠNG TRÌNH MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ VIẾT Ở HỆ TRỤC (d,q) VÀ GIÁ TRỊ TƯƠNG ĐỐI. - Khi mô phỏng thông thường người ta nghiên cứu các đại lượng ở giá trị tương đối để khảo sát máy điện về mặt định tính. Nếu muốn định lượng thì người ta tính giá trị tương đối nhân với giá trị so sánh cơ bản. a) Chọn các đại lượng so sánh cơ bản: - Điện áp Stato: 2. 3 n b U U  : Biên độ điện áp pha định mức. - Dòng điện Stato: 2.nb II  - Vận tốc quay: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 22 nnb f 2 - Dòng kích từ: ktII ffb  : (Dòng kích từ khi máy phát không tải và điện áp máy phát là định mức) - Từ thông móc vòng cuộn kích từ: fbffKTfb IL . - Từ thông móc vòng cuộn Stato: b : Chọn là từ thông khi máy phát không tải và điện áp là định mức q d dd dt d iru   ..  d q qq dt d iru   ..  Khi không tải thì 0 qd ii  0 dt d dt d qd         dq qd u u   . . 2222 . qdqd uuu   bbu . hay bb b b b iL u .   Lb : Giá trị cơ bản của hệ số tự cảm cuộn Stator khi không tải fbdfb fdfdQqqqq fdfDdfdfddd iM iMiMiL iMiMiMiL . .0.. .... Q D       - Điện trở cuộn Stator: bb b b b L I U Z . - Dòng điện ổn định theo trục dọc: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 23 Dd b Db M I   - Từ thông móc vòng cuộn ổn định theo trục dọc: Dbb IL .Db  - Dòng điện, từ thông móc vòng cuộn ổn định theo trục ngang: ; qQ b Qb M i   QbQQb IL . - Từ thông tổng cuộn ổn định theo trục dọc: DbDDb iL . b) Chuyển đổi hệ phương trình về giá trị tương đối. - Phương trình cân bằng điện áp cuộn stator theo trục dọc: Ta có: q d dd dt d iru   ..  b qd bb d b d Udt d UU ir U u  . . 1.  bb qd bbbb d b d dt d IZ ir U u    . . . . 1 . .  ** * *** .. 1 . q d b dd dt d iru     (1.90) Phương trình cân bằng điện áp cuộn stator theo trục ngang: d q qq dt d iru   ..  b dq bb q b q Udt d UU ir U u  . . 1.  bb dq bbbb q b q dt d IZ ir U u    . . . . 1 . .  Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 24 ** * *** .. 1 . d q b qq dt d iru     (1.91) - Phương trình cân bằng điện áp cuộn kích từ: dt d iru ffff   . dt d UU ir U u f fbfb ff fb f . 1.  dt d rIr ir U u f fbffbf ff fb f   . . 1 . .  dt d Tiu ffff * ** .   (1.92) f f f r L T  : Hằng số thời gian của cuộn kích từ - Phương trình cân bằng điện áp cuộn ổn định theo trục dọc: dt . . 1 . . 0 dt .0 D D   d irIr ir d ir DbDDbD DD DD   dt . . 0 D*   d r L i DbD D D  dt .0 * * D DD d Ti   (1.93) Ở đó : D D D r L T  : Hằng số thời gian của cuộn ổn định theo trục dọc - Phương trình cân bằng điện áp cuộn ổn định theo trục ngang: dt .0 Q d ir QQ  Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 25 dt . . 1 . . 0 Q d irIr ir QbQQbQ QQ  dt . . 0 Q* d ir L i QbQ Q Q  dt .0 * * Q QQ d Ti   (1.94) Ở đó : Q Q Q r L T  : Hằng số thời gian của cuộn ổn định theo trục ngang - Phương trình tính từ thông tổngcủa cuộn stator theo trục dọc: bb Dd bb fdf bb dd d b Dd b fdf b dd b d Ddfdfddd IL iM IL iM IL iL iMiMiL iMiMiL . . . . . . ... ... D* D D        b Dd b fdf d b d d iMiM i L L   .. . D**  (1.95) Ta có: Ddfdfddd iMiMiL ... D Khi không tải thì: d QqQqqq fdfd iMiL iM       0.. . Dbdfbdfdbb IMIM .. D  Như vậy (1.95) trở thành: Dbd Dd fbdf fdf d b d d IM iM IM iM i L L . . . . . D D**  **** . . . Dfd bb db d iii L L     Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 26 ***** . Dfddd iiiX  (1.96) - Phương trình tính từ thông tổngcủa cuộn Stator theo trục ngang: QqQqqq iMiL ..  b QqQ b qq b q iMiL   ..  Do: bbb IL . QbqQb IM . b Q b q bb qb q I i I i L L  . . . *    **** . Qqqq iiX  (1.97) qbq LX . : Trở kháng đồng bộ cuộn stator theo trục ngang. qL : Hệ số tự cảm của cuộn stator theo trục ngang. - Phương trình tính từ thông tổng của cuộn kích từ: fb DfD fb dfd fb ff fb f DfDdfdfff iMiMiL iMiMiL    ... ...   Do:              df bb f df b ffbffb DbdDb fbdfb bbb M IL L M LIL IM IM IL . ... . . .      * D *** D * . . . . . . . . . . . . . . D df dffD d bf dffd ff Db df df DfD b df bf dfd fbf ff f i ML MM i LL MM i I M ML iM I M LL iM IL iL     Ta có: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 27 *d b d X L L  ;        * . . d b d b d X X X L L   * d d b X L L  ***** . . . .. . . D dDf dffD dd df dffd ff i ML MM iX LL MM i  (1.98) Đặt: df ff LL MddM . : hệ số tương quan cuộn kích từ và cuộn stato theo trục dọc. Do giả thiết rằng các cuộn dây giả tưởng của máy phát đồng bộ nằm trên trục cùng một trục có chung từ thông hỗ cảm là ad đối với trục d, aq đối với trục q - Các hệ số hỗ cảm của các cuộn dây nằm trên cùng trục phải bằng nhau. Cho nên:       QqqQ DffDDddfddf MM MMMMMM D dX , fX , DX : trở kháng tự cảm của các cuộn dây d, f, D qX , QX : Trở kháng tự cảm của các cuộn dây q, Q adX : Trở kháng hỗ cảm chung cho các cuộn nằm trên trục dọc aqX : trở kháng hỗ trợ chung cho các cuộn nằm trên trục ngang dSX , fSX , DSX :Trở kháng khuếch tán (tản) của các cuộn d,f,D qSX , QSX : Trở kháng khuếch tán các cuộn q,Q Ta có: dSX = qSX = SX : Trở kháng khuếch tán cuộn stato thường có trong hồ sơ tài liệu máy. adSd XXX  adfSf XXX  Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 28 adDSD XXX  aqSq XXX  aqQSQ XXX  Từ những nhận định trên ta có: fd ad df adad d XX X XX XX .. . 2  D 1 . df dffD ML MM g  : Hệ số tương quan cuộn dây kích từ và cuộn stator theo trục dọc * 1 **** ... Ddddff igiXi   (1.99) - Phương trình tính từ thông tổng của cuộn ổn định: +) fDfdDdDDD iMiMiL ...  Db fDf Db dDd Db DD Db D iMiMiL   ...  Ta có: DbdDb fbdfb bbb DbDDb IM IM IL IL . . . .         b d bD d b DDbD I M LL M LIL . . .. DD Db    fb d dfD d b DDbD I M ML M LIL . . .. DD Db    fb d dfD fDf b d bD dDb DbD DD D I M ML iM I M LL iM IL iL . . . . . . . . DD * *  Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 29 *D*D** . . . . . . f dfD dDf d bD dDd DD i ML MM i LL MM i  Ta lại có: * d d b X L L  ;              * . . d d b d db b X L X X LX L    *D**D** . . . .. . . f dfD dDf dd dD dDd DD i ML MM iX LL MM i  Đặt: dD dDd d LL MM . . D'  : Hệ số tương quan cuộn ổn định và cuộn stator theo trục dọc dfD dDf ML MM g . . D 2  : Hệ số tương quan cuộn ổn định và cuộn kích từ theo trục dọc * 2 **'** ... fdddDD igiXi   (1.100) +) Theo trục ngang: qQqQQQ iMiL ..  Qb qQq Qb QQ Qb Q iMiL   ..  Ta có: QbqQb bbb QbQQb IM IL IL . . .       b bQb QQbQ I M LL M LIL . . .. qQqQ Qb    Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 30 qQ bbQ qQq QbQ QQ Qb Q M ILL iM IL iL .. . . .    * 2 * . . q bQ Qq Q Qb Q i LL M i    Ta lại có: ** 2 ** * .. . . . . qq qQ Qq QQ q q b q qb b iX LL M i X L X L LX L        Đặt qQ Qq qQ Qq q XX X LL M .. 22  **** .. qqdQQ iXi   (1.111) Như vậy ta nhận được hệ phương trình sau: ** * *** .. 1 . q d b dd dt d iru     (1.112) ** * *** .. 1 . d q b qq dt d iru     (1.113) dt d Tiu ffff * ** .   (1.114) dt d Ti DDD * * .0   (1.115) dt .0 * * Q QQ d Ti   (1.116) ***** . Dfddd iiiX  (1.117) **** . Qqqq iiX  (1.118) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 31 * 1 **** ... Ddddff igiXi   (1.119) * 2 **'** ... fdddDD igiXi   (1.120) **** .. qqdQQ iXi   (1.121) Trong đó: fd ad df adad d XX X XX XX .. . 2  dD ad dD dDd d XX X LL MM .. . 2D'  f ad df dffD X X ML MM g  D 1 . D ad dfD dDf X X ML MM g  . . D 2 qQ Qq qQ Qq q XX X LL M .. 22  Khi sử dụng hệ phương trình của máy phát đồng bộ ở hệ tương đối ta quy ước bỏ dấu (*), nhưng ngầm định các đại lượng đều đo ở giá trị tương đối. Trừ một số đại lượng đặc biệt. 1.3: TÍNH TOÁN CÁC THÔNG SỐ MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 1.3.1. LÝ THUYẾT: Trong các hồ sơ, tài liệu của máy điện có thể biết được một số thông số có trong hệ phương trình của máy phát đồng bộ việt ở hệ phương trình tương đối, còn một số khác như hệ số tương quan, hằng số thời gian của cuộn ổn định thì không tra cứu ngay được mà phải tính toán từ các thông số khác thường trong hồ sơ có các thông số sau : nP , nU , nI , nf : Những thông số định mức . r : Điện trở thuần cuộn stator ( ). fr : Điện trở cuộn kích từ ( ). Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 32 Xd : Trở kháng theo trục d . Xq : Trở kháng theo trục q. Xs : Trở kháng tản của cuộn stato chung cho cả 2 trục d và q ( cho ở gía trị tương đối ) . 'dX : Trở kháng quá độ theo trục d . "dX : Trở kháng siêu quá độ theo trục d . "qX : Trở kháng siêu quá độ theo truc q . dT : Hằng số thời gian của cuộn kích từ . "dT : Hằng số thời gian siêu quá độ của cuộn stato theo trục dọc . "qT : Hằng số thời gian siêu quá độ của cuộn stato theo trục ngang . Như vậy để viết hệ phương trình của máy phát đồng bộ cần phải tính toán các thông số : .,,,,,, 21 ' QDdqd TTgg Trở kháng siêu quá độ được xác định bằng tỷ số giữa gia số của từ thông tăng với gia số dòng điện ứng với từng trục . q q q d d d i X i X        "" ; . Còn trở kháng quá độ cũng được định nghĩa như trở kháng siêu quá độ nhưng không tính cuộn ổn định . q...o File To Workspace Ghi dữ liệu vào vựng làm việc XY graph Hiển thị đồ thị XY của tín hiệu trên cử sổ đồ thị MATLAB 5.1.2.3 Thư viện các khối Discrete ( tớn hiệu rời rạc hay tớn hiệu số Z ). Thư viện này có các khối cơ bản của hệ thống rời rạc, các khối tính toán trong miền thời gian rời rạc. Cụ thể bao gồm các khối như trong bảng sau: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 65 Tờn khối Chức năng Discrete Transfer Ecn Biểu diễn hàm truyền trong hệ rời rạc Discrete Zero- pole Biểu diễn hàm truyền trong hệ rời rạc thụng qua Pole và Zero Discrete -Filter Biểu diễn cỏc bộ lọc HR và FIR Discrete State- Space Biểu diễn hệ thống trong khụng gian trạng thỏi rời rạc Discrete-Time Integrator Biểu diễn tớch phõn tớn hiệu rời rạc theo thời gian Fist Order Hold Khõu tạo dạng bậc nhất Unit Display Hiển thị tớn hiệu trong một chu kỳ rời rạc Zero order Hold Khõu tạo dạng bậc thang khụng 5.1.2.4 Thư viện các khối Continuous. Trong thư viện này có các khối của hệ thống liên tục tuyến tính, các khối biểu diễn các hàm tuyến tính chuẩn. Thư viện gồm các khối sau: Tờn khối Chức năng Derivative Tính vi phân theo thời gian của lượng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 66 vào ( d/dt) Integrator Tớch phõn tớn hiệu Memory Bộ nhớ ghi lại dữ liệu State- Space Biểu diễn hệ thống trong khụng gian trạng thỏi tuyến tớnh Transfer Fcn Hàm truyền đạt tuyến tính của các khâu hoặc hệ thống Transport Delay Giữ chậm lượng vào theo giá trị thời gian cho trước. Variable Transport Delay Giữ chậm lượng vào với khoảng thời gian biến đổi Zero- pole Hàm truyền theo Pole(điểm cực) và Zero(điểm không) 5.1.2.5 Thư viện các khối Nonlinear ( các khâu phi tuyến ). Thư viện Nonlinear có các khối biểu diễn các hàm phi tuyến điển hỡnh cỏc khối trong hệ thống phi tuyến. Cụ thể bao gồm cỏc khối sau: Dead Zone Mụ tả vựng khụng nhạy (vựng chết). Quantizer Lượng tử hoá tỡn hiệu vào trong cỏc khoảng xỏc định. Rate Limiter Hạn chế phạm vi thay đổi của tín hiệu Relay Khâu rơle. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 67 Saturation Khõu bóo hoà tớn hiệu (khõu hạn chế). Switch Chuyển mạch giữa hai lượng vào. 5.1.2.6 Thư viên khối Signal & System : Thư viện Signal & System có các khối biểu diễn tín hiệu và hệ thống. Cụ thể bao gồm các khối chính như sau : Tờn khối Chức năng Sub&Systems Xõy dựng hệ thống con bờn trong hệ thống lớn In1 Tạo cổng vào cho một hệ thống Demux (phõn kờnh) Tách tín hiệu véctơ thành các tín hiệu vô hướng Mux (Dồn kờnh) Gộp các tín hiệu thành một véctơ Out1 Tạo cổng ra cho một hệ thống 5.1.2.7 Thư viện chứa các khối toán học Math: Thư viện Math có các khối biểu diễn hàm toán học. Cụ thể bao gồm các khối chính như sau: Tờn khối Chức năng Abs Biểu diễn giá trị tuyệt đối của lượng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 68 vào Combuanatoril logic Biểu diễn bảng chõn lý. Product Thực hiện nhân các lượng vào Gain Bộ (khâu) khuyếch đại Matrix gain BKĐ có hệ số khuyếch đại là một Ma trận Math function Cỏc hàm toỏn học MinMax Tỡn giỏ trị min, max Relational Toỏn tử quan hệ Sum Tớnh tổng của cỏc lượng vào Trigonometric Function Hàm lượng giác Ngoài ra cũn cỏc thư viện như : + Thư viện chứa các khối Function & Tables. + Thư viện các khối mở rộng của Simulink. 5.2. MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH KHỞI ĐỘNG ĐỘNG CƠ MỘT CHIỀU (Tin học ứng dụng) 5.3. MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH TỰ KÍCH CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 5.3.1. HỆ PHƯƠNG TRÌNH CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ VÀ BỘ TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP TRONG QUÁ TRÌNH TỰ KÍCH. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 69 - Trong quá trình tự kích, máy phát làm việc không tải nên dòng điện máy phát có thể coi bằng 0, giả thiết rằng tốc độ động cơ lai nS.cấp = const và bằng giá trị định mức. Như vậy ta có hệ phương trình sau: 0..  qqd iXu  (5.1) fddfddf iiXiiXiu  .)..( (5.2) dt d Tiu ffff  . (5.3) fdddff iiXi  .. (5.4) eueiXuu qddqf  . (5.5) maxff uu  (5.6) 1 ).(   TP K uue n (5.7) maxEeE  (5.8) 5.3.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH: dt d Tiu f fff  . (5.9) ST iu f fff 1 . 1 ).(  (5.10) ffq iuu  (5.11) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 70 Hình 5.1 Hình 5.2 Quá trình tự kích bao giờ cũng xuất phát từ gía trị điện áp dư, như vậy giá trị điện áp ban đầu của máy phát u = E0 = 5% Uđm = 0,05 (tđ) Trong cửa sổ tham số khối tích phân cần phải có giá trị ban đầu là 0,05 5.3.3. THỰC NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH : - Khảo sát thời gian tự kích của máy phát đồng bộ TTf , càng lớn thì tkt càng lớn và ngược lại. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 71 maxe càng nhỏ thì thời gian tự kích càng lớn và ngược lại. - Khảo sát độ quá chỉnh: %100. max Udm UdmU   Hệ số k càng lớn thì  càng lớn và ngược lại. 5.4. MÔ PHỎNG QUÁ TRÌNH ĐÓNG TẢI ĐỐI XỨNG R - L VÀO MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ. 5.4.1. HỆ PHƯƠNG TRÌNH CỦA HỆ THỐNG + qqd iXu .. (5.12) )..( ddfq iXiu   (5.13) dt d Tiu f fff  . (5.14) dddff iXi ..  (5.15) Phương trình (5.12), (5.13), (5.14), (5.15) dùng để xây dựng mô hình con của máy phát đồng bộ. + Hệ phương trình của bộ tự động điều chỉnh điện áp: eiXuu ddqf  . (5.16) maxff Uu  (5.17) 1 ).(   TP k uue n (5.18) maxmax EeE  (5.19) + Hệ phương trình của tải R-L dt diX iXiru d T n qndnd ...   (5.20) dt diX iXiru q T n dnqnq ...   (5.21) Khi đóng tải cho máy phát thì điện áp của máy phát cấp ra chính là điện áp cấp cho tải, và dòng điện chạy qua stator của máy phát cũng chính là dòng điện qua tải. Cho nên để xây dựng mô hình cho máy phát cần đồng nhất các giá Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 72 trị điện áp và dòng điện giữa máy phát và tải. Tuy nhiên những giá trị đồng nhất này là các giá trị thực, để đưa về giá trị tương đối cần phải khảo sát các giá trị so sánh cơ bản của từng đại lượng. - Đối với điện áp và dòng điện của máy phát đồng bộ 2. 2. 3 nMFbMF nMF bMF II U U   - Với tải: 2. 2. 3 nTbT nT bT II U U   Điện áp địng mức của tải và của máy phát phải bằng nhau, và dòng định mức của tải phải nhỏ hơn dòng định mức của máy phát. Như vậy ta nhận được: bTbMF UU   ** TMF UU  bTbMF II   ** TMF ii   ** . TMF iki  nMF nT nMF nT P P I I k  k: hệ số công suất giữa tải và máy phát ( k < 1 ). 5.4.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH: - Để xây dựng mô hình của một hệ thống phức tạp người ta thường chia mô hình ra làm nhiều mô hình con. Mỗi mô hình con là của một thiết bị thành phần rồi ghép chúng lại với nhau. Xuất phát từ cấu trúc của hệ thống ta có thể chia thành 3 mô hình con: Mô hình máy phát đồng bộ, bộ tự động điều chỉnh điện áp và tả đối xứng R-L. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 73 Hình 5.3 + Mô hình con của bộ máy phát đồng bộ: - Đầu vào là : di , qi , fu - Đầu ra là : du , qu , u + Mô hình bộ tự động điều chỉnh điện áp: - Đầu vào là : qu , di , u - Đầu ra là : fu + Tải R-L: - Đầu vào là : du , qu - Đầu ra là : di , qi , i Khi ghép nối lại chúng ta chú ý đến pK , 1pK là hệ số đồng nhất 1pp KKK  a) Mô hình con của máy phát đồng bộ như sau: Gồm 4 phương trình (5.12), (5.13), (5.14), (5.15) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 74 Hình 5.4 Ta thấy : - Coi tốc độ động cơ sơ cấp lai máy phát luôn không đổi và bằng giá trị định mức 1 - Quá trình đòng tải chỉ thực hiện khi xong quá trình tự kích, như vậy điện áp của máy phát đạt định mức. u = 1 và dòng điện i = 0 Từ phương trình ta nhận được: 1 0   uiu u fffq d  Do đó trong mô hình con của máy phát đồng bộ cần đặt điều kiện ban đầu cho khối tích phân tính f là 1. b) Mô hình con của bộ tự động điều chỉnh điện áp. Các thông số: 2510 15,0max 5,44max    K E u f 1 2,01,0   ru T Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 75 Hình 5.5 c) Mô hình tải R-L. Hình 5.6 Đối với tải: 22 nnn XrZ  , 8,0cos  Do vậy: Nếu chọn 1nZ  8,0nr , 6,0nX 2nZ  6,1nr , 2,1nX Không cần điều kiện đầu cho khối tích phân ở mô hình tải. 5.4.3. ĐẶC TÍNH KIỂM TRA SỰ ĐÚNG ĐẮN: a) Đặc tính: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 76 Hình 5.7 b) Thực nghiệm: - Đối với dòng tải khi hệ thống đã đóng tải xong và ổn định thì tất cả các thành phần đạo hàm bằng 0. Do vậy: dnqnq qndnd iXiru iXiru .. ..   2222222 .)..()..( ndnqnqndnqd ZiiXiriXiruuu   nZ u i  Do vậy mà dòng điện tải khi hệ thống ổn định sẽ là: n od Z i 1  - Lượng sụt áp u Do trong thành phần của điện áp máy phát giá trị qu chiếm đa số, và từ phương trình của qu ta nhận thấy lượng sụt áp u khi đóng tải sẽ phụ thuộc vào dd iX .       )..( .. ddfq qqd iXiu iXu   - Như vậy ở máy phát nào mà Xd càng lớn thì sụt áp u càng lớn và ngược lại. - Zn càng nhỏ thì id ban đầu càng lớn, dẫn đến u càng lớn và ngược lại. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 77 - Khi lượng sụt áp càng nhiều thì bộ tự động điều chỉnh điện áp càng phải tăng điện áp kích từ để bù vào lượng điện áp bị mất đi. Ta có : 1 ).( .    TP k uue eiXuu n ddqf u = un – u mà tăng  e tăng  fu tăng. - Bộ tự động điều chỉnh điện áp: Giả sử mà bộ tự động điều chỉnh điện áp hỏng  k = 0 . Khi đó xem đặc tính điện áp của máy phát thay đổi. 5.5. MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỘNG BỘ LẤY NGUỒN TỪ LƯỚI CỨNG 5.5.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT: MMc Me r CB (~) Hình 5.8 + Vì lưới cứng do vậy ta nhận được trong quá trình làm việc cũng như khởi động thì constfu , và bằng định mức.  utđ = 1 , Hzff n 50  )/(314 sradST  1S r S rSS       1 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 78 Ngoài ra ở trong hệ trục d,q có 1 22  uuu qd và du , qu của lưới cứng cũng là những thành phần không đổi trong quá trình làm việc của động cơ, nên có thể giả thiết 1du , 0qu  Hệ phương trình của động cơ không đồng bộ (Đấu hình sao): qdqSdd iriru   ... (5.22) dddSqq iriru   ... (5.23) Qr D QST DD Tr i S Tr i dt d   .314).1(..  (5.24) Dr Q DST QQ Tr i S Tr i dt d   .314).1(..  (5.25) Ddd iiX  . (5.26) Qqq iiX  . (5.27) dDD iXi ..  (5.28) qQQ iXi ..  (5.29) dt d TMM rMce  . (5.30) dqqde iiM ..   (5.31) 5.5.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG Ta có 10 phương trình (5.22)  (5.31) trong đó có 10 ẩn di , qi , d , q , Di , Qi , D , Q , r , eM . Từ (5.22)  ddq iru . (5.32) (5.23)  qqd iru . (5.33) (5.24)  STr i Qr D D 1 ..314).1(         (5.34) (5.25)  STr i Dr Q Q 1 ..314).1(         (5.35) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 79 (5.26)  X ii Ddd 1 ).(   (5.36) (5.27)  X ii Qqq 1 ).(   (5.37) (5.28)  dDD iXi ..  (5.38) (5.29)  qQQ iXi ..  (5.39) (5.30)  ST MM M cer 1 . 1 ).(  (5.40) (5.31)  dqqde iiM ..   (5.41) Mô hình như sau: Hình 5.9 5.5.3. THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH: a) Thông số : + Loại : 4A160 M80 M2 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 80 Pn = 11 KW, Un = 400 V, In = 25.6 A, cosn = 0.75, nn = 730 Vòng/phút r = 0.066 (tđ), X = 2.12 (tđ),  = 0.91 (tđ), Tr = 0.253 (s) + Loại : S2Je -54A Pn = 10 KW, In = 20.5 A, Un = 400 V, cosn = 0.83, nn = 1400 V/P, r = 0.05, X = 2.27,  = 0.905, Tr = 0.185 b) Đặc tính : Đường đặc tính màu đỏ là Me = f(t) Đường đặc tính màu xanh lá cây là ’ = f(t) Đường đặc tính màu xanh đậm là i = f(t) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 81 Hình 5.10: Đặc tính cơ động cơ điện không đồng bộ 5.5.4. THỰC NGHIỆM TRÊN MÔ HÌNH:  Thực nghiệm với tải: - MC tăng thì iS sẽ tăng, iSôđ và tôđ sẽ tăng và ngược lại.  Điện trở Roto: - Khi Rr tăng thì Tr giảm, khi đó rth giảm còn MKĐ tăng, Mth không đổi và ngược lại.  Điện áp nguồn: Hình 5.11 U tăng K lần thì MKĐ và Mth tăng lên K 2 lần, constrth  . Trong thực tế người ta thay đổi điện áp nguồn cấp cho động cơ để thay đổi tốc độ động cơ. Việc thay đổi điện áp nguồn được thực hiện thông qua bộ biến đổi điện áp, bộ này dùng các van bán dẫn có điều khiển.  Tần số : - Việc thay đổi tần số được điều chỉnh cùng với việc thay đổi điện áp theo luật nhất định. Khi mà u và S giảm thì r giảm và MKĐ tăng và ngược lai. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 82 Hình 5.12 5.6. MÔ PHỎNG ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ LẤY NGUỒN TỪ MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 5.6.1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT MF§B §CK§B M§CSC §C§A kt i uf u Hình 5.13 +) Giả thiết tốc độ động cơ sơ cấp luôn không đổi và bằng đinh mức => 1S +) Mô hình hệ thống phân thành 3 mô hình con gồm mô hình con của máy phát đồng bộ, mô hình con của bộ tự động điều chỉnh đện áp và mô hình con của động cơ không đồng bộ. Khi ghép thành mô hình lớn ta phải đồng nhất dòng điện và điện áp của máy phát với động cơ. Ta nhận thấy điện áp của máy phát cấp cho động cơ là bằng nhau và bằng Un, dòng điện thì phải đưa vào hệ số công suất. Trong đó hệ số công suất được tính theo: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 83 dmMF dmdc dmMF dmdc p P P I I K  (5.42) 5.6.2. MÔ HÌNH Hình 5.14 5.6.3. ĐẶC TÍNH Hình 5.15 5.7 MÔ PHỎNG TỔNG HỢP CÁC QUÁ TRÌNH TỰ KÍCH ĐỘNG VÀ NGẮT TẢI CHO MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 5.7.1. PHÂN TÍCH MÔ HÌNH MÔ PHỎNG . - Trong quá trình tự kích đóng và ngắt tải thì cấu trúc cuả mô hình mô phỏng hệ thống là không thay đổi mà chỉ thay đổi giá trị tổng trở của tải ZN trong các quá trình tự kích và ngắt tải thì ZN vô cùng lớn còn trong quá trình đóng tải thì ZN một quá trình xác định. Như vậy về cấu trúc mô hình mô phỏng Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 84 tổng hợp các quá trình tự kích đóng và ngắt tải trong máy phát đồng bộ sẽ tương tự như mô hình mô phỏng quá trình đóng tải. Mô hình này chỉ khác ở chỗ là các giá trị Rn,Xn không phải là các giá trị cố định mà nó là các giá trị thay đổi theo từng khoảng thời gian. Do vậy cần phải xây dựng thêm mô hình con bên trong mô hình con của tải có nhiệm vụ xác định các giá trị của Rn,Xn theo từng khoảng thời gian. 5.7.2. XÂY DỰNG MÔ HÌNH +) Mô hình lớn: Giống như quá trình đóng tải đối xứng +) Mô hình con: Mô hình của máy phát đồng bộ và bộ tự động điều chỉnh điện áp được giữ nguyên, mô hình con của máy phát đồng bộ chỉ cần thay đổi giá trị ban đầu cho ỉf trong khối tích phân theo giá trị điện áp dư +) Mô hình con của tải R-L qn d ST n dnd iX dt diX iRu ...   (5.43) dn q ST n qnq iX dt diX iRu ...   (5.44) SX iXiRui n ST qndndd 1 .)...(   (5.45) SX iXiRui n ST dnqnqq 1 .)...(   (5.46) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 85 Hình 5.16 Xây dựng mô hình không tải. Khoảng thời gian cho các quá trình tự kích đóng và ngắt tải tuỳ chọn nhưng phải đảm bảo cho mỗi quá trình phải ổn định xong thì mới chuyển sang trạng thái khác Hình 5.17 - Để chương trình có thể chạy toàn bộ các quá trình cần mô phỏng thì cần phải thay đổi thông số stoptime trong mục parametler trên thanh công cụ của sổ xây dựng mô hình để lựa chọn thời gian dừng cho phù hợp. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 86 Hình 5.18 Chương 6 MÔ HÌNH TOÁN HỌC CỦA BỘ ĐIỀU TỐC CHO ĐỘNG CỚ CẤP CỦA MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ 6.1. CẤU TẠO, NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ ĐIỀU TỐC TRỰC TIẾP 6.1.1. CẤU TẠO Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 87 §CSC MF§B  P Nhiªn liÖu G M L B E SM SM D K Hình 6.1 Trong đó: ĐCSC: động cơ sơ cấp MFĐB: máy phát đồng bộ G : Cơ cấu ly tâm M : Khớp nối L : Lò xo B : Trục vít E : Ecu SM : Động cơ servo D : Bộ giảm chấn K : Kim điều chỉnh P : Bộ phận động cơ nhiên liệu 6.1.2. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: +) Ở trạng thái ban đầu (ứng với tốc độ đặt nào đó) thì chuyển động quay của động cơ sơ cấp được biến đổi thành chuyển động thẳng nhờ cơ cấu ly tâm G lực của lò xo L giữ khớp nối M nằm ở vị trí mà tại đó bộ phận điều Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 88 chỉnh nhiên liệu phải đảm bảo cấp một lượng nhiên liệu nhất định cho động cơ sơ cấp và tốc độ động cơ ổn định ở đó. +) Nếu vì 1 lý do nào đó mà tốc độ động cơ sơ cấp tăng thì cơ cấu ly tâm sẽ kéo khớp nối M di chuyển lên trên và qua thanh cần tác động lên bộ phận điều chỉnh nhiên liêu P làm cho lượng nhiên liệu cấp cho động cơ sơ cấp ít đi dẫn đến tốc độ của động cơ giảm xuống trở về trạng thái ban đầu. +) Tương tự nếu tốc độ động cơ sơ cấp giảm. +) Tín hiệu đặt trước cho vận tốc quay của động cơ sơ cấp được điều chỉnh bằng cách thay đổi vị trí của điểm tựa lò xo L. Khi vị trí điểm tựa thay đổi sẽ làm thay đổi lực của lò xo L dẫn tới thay đổi vị trí cân bằng của khớp nối M làm thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho động cơ sơ cấp. Khi đó động cơ sơ cấp quay ở một tốc độ khác. Để điều khiển từ xa giá trị của tín hiệu cho trước người ta sử dụng động cơ Servơ SM. Động cơ SM có thể đảo chiều để điều kiện theo chiều tăng hay giảm nhiên liệu. Động cơ SM sẽ tác động lên Ecu E di chuyển trục vít B làm thay đổi vị trí điểm tựa của lò xo L. +) Ngoài ra người ta sử dụng bộ giảm chấn D làm khâu hiệu chỉnh. Trong xi lanh bộ giảm chấn có chứa dầu khi khớp nối M dịch chuyển, thanh cần sẽ kéo theo pittông bộ giảm chấn. Dầu chảy từ khoang này sang khoang khác của xi lanh làm chậm lại bộ hiệu chỉnh. Hiệu suất bộ D hiệu chỉnh bằng vít K. *) Sơ đồ khối của khâu điều tốc: Bé hiÖu chØnh PT thùc hiÖn §o (C¬ cÊu ly t©m) + - n S Hình 6.2 6.2. HỆ PHƯƠNG TRÌNH CỦA ĐỘNG CƠ SƠ CẤP VÀ BỘ ĐIỀU TỐC TÁC ĐỘNG TRỰC TIẾP 6.2.1. PHƯƠNG TRÌNH CỦA ĐỘNG CƠ SƠ CẤP: +) Phương trình động cơ sơ cấp được đưa ra từ phương trình cân bằng mômen trên trục động cơ với máy phát đồng bộ eD S MM dt d J   . (6.1) MD : Mô men động cơ sơ cấp (phụ thuộc vào lượng nhiên liệu được cấp) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 89 Me : Mô men điện từ của máy phát đồng bộ, đóng vai trò là mô men cản của tải J : Mô men quán tính +) Phương trình cân bằng mô men viết ở hệ tương đối và viết theo độ lệch tương đối của vận tốc quay của động cơ sơ cấp so với giá trị định mức thì ta có phương trình : ePj M dt d T    .. (6.2) n nS      : Độ lệch tương đối của vận tốc quay so với giá trị điịnh mức P : Độ lệch tương đối của bộ phận điều chỉnh nhiên liệu P so với giá trị định mức của nó  : Hệ số tự cân bằng Me : Mô men điện từ của máy phát ở giá trị tương đối Tj : Hằng số thời gian cơ khí: n n j M JT  . n : Tốc độ quay định mức Mn : Mô men quay định mức 6.2.2. PHƯƠNG TRÌNH BỊ ĐIỀU TỐC +) Để đưa ra phương trình ta cần đưa ra phương trình chuyển động của khớp nối M của cơ cấu ly tâm dưới tác động tổng hợp của các lực quán tính, lực lò xo, lực ly tâm lực của bộ giảm chấn và lực ma sát nhớt Ta viết phương trình theo độ lệch tương đối so với trạng thái định mức thì chuyển động của điểm M được biểu diễn qua 2 phương trình sau: niK dt d T dt d Tr      ).(.. 2 2 (6.3)    dt d T i . (6.4)  : Sự dịch chuyển của khớp nối M so với trạng thái định mức.  : Sự dịch chuyển pit tông bộ giảm chấn so với trạng thái định mức. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 90  : Độ lệch tương đối của vận tốc quay. n : Giá trị đặc trưng cho tín hiệu đặt. Tr : Hằng số thời gian quán tính của tất cả các phần tử chuyển động của bộ điều tốc. Tk : Hằng số thời gian của ma sát nhớt.  : Độ không đòng đều bộ điều tốc. i : Độ không đồng đều tam thời. Ti : Hằng số thời gian bộ giảm chấn. 6.3. BỘ ĐIỀU TỐC TÁC ĐỘNG GIÁN TIẾP VÀ PHƯƠNG TRÌNH CỦA NÓ 6.3.1. BỘ ĐIỀU TỐC GIÁN TIẾP - Cấu tạo: PH V PV DÇu CV PC XC Hình 6.3 XC : xi lanh chính PC : pit tông chính PH : cần phản hồi V : van trượt PV : pit tông của van trượt CV : cửa van trượt +) Hiện nay trên tàu thuỷ nói riêng và bộ điều tốc nói chung người ta chủ yếu dùng bộ điều tốc tác động gián tiếp. Tức sự dịch chuyển của khớp nối của cơ cấu ly tâm không tác động lên bộ phận điều chỉnh nhiên liệu mà qua khâu trung gian dùng cơ cấu thuỷ lực. ở trạng thái ổn định các pit tông của van trượt luôn đóng các cửa van. Nếu khớp nối của cơ cấu ly tâm thay đổi vị trí của mình thì một trong 2 cửa van mở ra dầu dưới áp cao sẽ chảy vào xi lanh chính làm dịch chuyển pit tông của xi lanh chính làm thay đổi vị trí của bộ điều kiển Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 91 nhiên liệu cho động cơ sơ cấp làm thay đổi tốc độ sao cho có xu hướng trở lại tốc độ đặt. 6.3.2. PHƯƠNG TRÌNH +) Phương trình của bộ thuỷ lực có thể viết:  .).1( KpT PKD  (6.5) Tkd : Hằng số thời gian bộ khuyếch đại thuỷ lực K: Hệ số khuyếch đại của bộ khuyếch đại thuỷ lực  . 1  pT K KD P Sự dịch chuyển 6.3. ĐƠN GIẢN HOÁ HỆ PHƯƠNG TRÌNH CỦA ĐỘNG CƠ SƠ CẤP VÀ BỘ ĐIỀU TỐC Khi đánh giá mối quan hệ của các hằng số thời gian và hệ số khuyếch đại trong bộ điều tốc người ta tìm cách triệt tiêu các thông số  và  . Coi tất cả khâu phản hồi là 1 khâu quán tính bậc nhất như vậy ta nhận được : epj M dt d T    . (6.6) npps kPT   .).1( (6.7) Trong đó: Ts : Hằng số thời gian toàn bộ của bộ điều tốc Kp : Hệ số khuyếch đại toàn bộ của bộ điều tốc n : Đặc trưng cho tín hiệu đặt cho bộ điều tốc 6.4. BỘ ĐIỀU TỐC LIÊN HỢP 6.4.1. CẤU TẠO - Đối với bộ điều tóc đã nghiên cứu thì tín hiệu điều chỉnh tốc độ được tạo nên nhờ độ lệch của vân tốc quay so với giá trị định mức. Nguyên lý như vậy khôngt cho phép đạt được sự tác động nhanh của hệ thống. Bộ điều tốc sẽ hoạt động chính xác và hiệu quả hơn nếu ta áp dụng nguyên lý liên hợp, có nghĩa là tín hiệu tác động lên bộ phận điều chỉnh nhiên liệu không những được tạo thành từ độ lệch của vận tốc quay mà cái được tạo thành từ nguyên nhân gây độ lệch tức là giá trị tải của máy phát đồng bộ. - Hình vẽ: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 92 §CSC MF§B CTB§L N§ K§  P T¶i + + Hình 6.4 CT : Cảm biến công suất BĐL : Bộ phận của bộ điều tốc làm việc theo nguyên lý độ lệch NĐ : Nam chân điện từ; KĐ : Khuyếch đại - Nguyên lý hoạt động : Tín hiệu từ khâu cảm biến công suất sẽ đưa qua khâu khuyếch đại và đưa đến man châm điện NĐ phần ứng của nam châm điện từ tức bộ phận chuyển động được kết hợp cơ khí với phần động của khâu điều chỉnh theo đọ lệch. Tổng hợp 2 tín hiệu này tạo ra sự dịch chuyển tổng hợp cho bộ phận điều chỉnh nhiên liệu của động cơ sơ cấp. 6.4.2. HỆ PHƯƠNG TRÌNH epj M dt d T    . (6.8) npps kPT   .).1( 1 (6.9) emppe MkPkPT ..).1( 2   (6.10) 21 ppp   (6.11) 1P : Đặc trưng cho độ dịch chuyển của bộ phận điều chỉnh nhiên liệu dưới tác động của của bộ điều chỉnh theo độ lệch. 2P : Đặc trưng cho độ dịch chuyển của bộ phận nđiều chỉnh nhiên liệu dưới tác động của bộ điều chỉnh theo tải. Te : Hằng số thời gian của nam châm điện từ. K : Hệ số khuyếch đại của toàn bộ khâu tác động theo tải. 6.4.3. CÁC THÔNG SỐ CỦA BỘ ĐIỀU TỐC Tj = 1,5- 4 (s) :Đối với diesel Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 93 Ti = 5 – 14(s) : Đối với Tuabin Te = 0,01 – 0,02 s  1PK  :sai lệch điều chỉnh Nếu  =0,03 => kp = 33 => k  1 6.5. ĐẶC TÍNH NGOÀI CỦA BỘ ĐIỀU TỐC LIÊN HỢP )(MefS  : Khi hệ thống đã ổn định .Tức là khi đó tất cả các đạo hàm của hệ phương trình bộ điều tốc đều bằng 0. (6.8)  MeP  (6.9)  nPP K   .1 (6.10)  MeKP .2  (6.11)  MeMeKK nPPPP  ..21   P n P K Me K K      . )1( (6.12) Đặc tính ngoài là chùm đường thẳng: Hình 6.5 Đặc tính ngoài mong muốn là đặc tính ngoài mà tốc độ quay của động cơ sơ cấp luôn không đổi và không phụ thuộc vào giá trị tải. Để thoả mãn điều kiện này thì K = 1. Muốn triệt tiêu độ sai lệch tĩnh thì nS   ở trạng thái ổn định  0 , 0n Đối với hệ số 0n , 1K ta thu được đặc tính ngoài tối ưu. 6.6. XÂY DỰNG MÔ HÌNH HỆ THỐNG CHO ĐỘNG CƠ SƠ CẤP – MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ - TẢI Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 94 Hình 6.6 Các mô hình con của máy phát đồng bộ , động cơ không đồng bộ và bộ tự động điều chỉnh điện áp về cơ bản vẫn giống như ta xây dựng ở trước. Riêng mô hình con của máy phát đồng bộ và động cơ không đồng bộ cần phải thay đổi phương trình cân bằng điện áp của stato dẫn đến cấu trúc của chúng thay đổi theo. +) Máy phát đồng bộ: qdu . (6.13) dqu . (6.14) dt d Tiu ffff  . (6.15) fddd iiX  . (6.16) qqq iX . (6.17) dddff iXi ..  (6.18) Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 95 dqqde iiM ..   (6.19) Suy ra: qqd iXu .. (6.20) )..( ddfq iXiu  (6.21) dddff iXi ..  (6.22) dt d Tiu ffff  . (6.23) +) Động cơ không đồng bộ:   ddqqdd uir iru   . .. (6.24)   ddddqq iru iru . ..   (6.25) Độ trượt S =  - r +) Mô hình con của động cơ sơ cấp và bộ điều tốc: Hình 6.7 Đồ thị thu được: Hình vẽ: +) Thực nghiệm trên mô hình : - Đối với khâu điều chỉnh theo tải - Bộ điều tốc thường k = 0 - Bộ điều tốc liên hợp k = 1 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 96 Hình vẽ Chương 7 MÔ PHỎNG CÁC THIẾT BỊ BIẾN ĐỔI CÔNG SUẤT 7.1. MÔ PHỎNG MẠCH CHỈNH LƯU NỬU CHU KỲ. 1. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG: + Sơ đồ: Tải R - L u ~ A K T G Rd Ld id Ud Hình7.1 + Nguyên lý hoạt động: - Khi Tiristor thông sẽ có dòng id chạy qua tải Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 97 - Khi Tiristor khoá sẽ không có dòng qua tải - Để Tiristor dẫn thì: + UAK > 0 + Có dòng điều khiển qua cực G - Khi Tiristor đã mở mà muốn khoá thì ta phải tạo ra dòng qua T phải nhỏ hơn dòng hãm, thông thường dòng hãm bằng 0. + Thuật toán điều khiển T: B¾t ®Çu NhËp , Rd, Ldu u UAK > 0 > 0 T = 1 T = 0 i t > hi Hình 7.2 + Giản đồ thời gian: Hình 7.3 2. XÂY DỰNG SƠ ĐỒ TƯƠNG ĐƯƠNG: Với mạch điện tử công suất lớn không đòi hỏi độ chính xác cao, nên khi xây dựng sơ đồ mạch tương đương ta có thể giả thiết Tiristor (T) là một van lý tưởng chỉ có hai trạng thái là khoá và mở. Khi mở điện trở rất nhỏ, khi khoá Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 98 điện trở rất lớn. Do đó có thể thay Tiristor (T) thành một tổng trở gồm một điện trở thuần và một điện cảm, với chú ý là giá trị của nó không phải là một giá trị cố định mà nó phụ thuộc vào trạng thái dẫn của T. R TLT id Rd Ld Udu Hình 7.4 + Áp dụng định luật Kishop 2 ta có: dt di LLiRRu dTddT ).().(  (7.1) dt di LiRu dddd ..  (7.2) 3. THUẬT TOÁN ĐIỀU KHIỂN: Để điều khiển đóng mở các T thì cực điều khiển của nó được liên kết với mạch phát xung. Sơ đồ chức năng tổng quát của mạch phát xung như sau: u®k S 2 logic K§ g tu u Hình 7.5 + Nguyên lý hoạt động: Mạch phát xung có 2 loại điện áp: điện áp điều khiển một chiều Uđk có giá trị thay đổi được và điện áp tựa lặp lại điện áp nguồn. Điện áp tựa có dạng sau: điện áp dạng răng cưa, dạng cosin và nghịch tam giác. a) Dạng Cosin: Điện áp tựa này có pha lệch với nguồn 900, và thời điểm mở cho T là thời điểm giao nhau của điện áp điều khiển và sườn âm của điện áp tựa. Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 99 Hình 7.6 b) Dạng răng cưa: Dạng này hay sử dụng hơn trong thực tế, nó có chu kỳ bằng nửa chu kỳ của điện áp nguồn. Mạch so sánh sẽ so sánh hai tín hiệu điện áp điều khiển uđk và điện áp tựa ut. Tại thời điểm hai điện áp này bằng nhau thì mạch so sánh cho tín hiệu ra qua mạch logic, mạch điều khiển thì tạo thành tín hiệu tác động lên cực điều khiển G của Tiristor. Hình 7.7 - Từ nguyên lý hoạt động của mạch phát xung ta có bài toán logic để tính tổng trở các van T như sau: + Nếu u > 0 và uđk  ut hoặc id > 0 thì:      min min LL RR T T + Nếu các điều kiện trên không xảy ra thì: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 100      max max LL RR T T 4. XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG: Xuất phát từ thuật toán đã nêu ta có thể xây dựng mô hình trên hai mô hình con: + Mô hình chỉnh lưu: Dùng để giả các phương trình vi phân. + Mô hình điều khiển: Giải các bài toán logic dùng để đóng mở các T. Đầu vào và đầu ra như sau: Hình 7.8 a) Xây dựng mô hình điều khiển: Hình 7.9 b) Xây dựng mô hình chỉnh lưu: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only. 101 + Từ pt(7.1): sLL iRRu i Td dTd d 1 . ).(    (7.3) + Từ pt(7.2): dt di LiRu ddddd ..  (7.4) Hình 7.10 5. MỘT SỐ THÔNG SỐ MÔ PHỎNG: + Chọn Hzf 50 tSinUu m 314 Hzf 50  sT 02,0  s T Tut 01,0 2  Biên độ của ut là 1  0 <