Đề tài Nghiên cứu xây dựng các đặc tính làm việc của máy điện DC và AC bằng phần mềm LV SIM - EMS (Phần 1)

Nội dung text: Đề tài Nghiên cứu xây dựng các đặc tính làm việc của máy điện DC và AC bằng phần mềm LV SIM - EMS (Phần 1)

1. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HỌC NGUYỄN THỊ THANH THÚY NGUYỄN HỮU PHƯỚC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN DC VÀ ACS K C 0 0 0 2 8 1 BẰNG PHẦN MỀM LV SIM - EMS S K C 0 0 2 5 2 6 THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH, 2010
2. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƢỜNG ĐẠI HỌC SƢ PHẠM KỸ THUẬT TP. HCM ~~~~~~~o0o~~~~~~~ ĐỀ TÀI NCKH CẤP SINH VIÊN NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CÁC ĐẶC TÍNH LÀM VIỆC CỦA MÁY ĐIỆN DC VÀ AC BẰNG PHẦN MỀM LV SIM – EMS Mã Số: SV2009 – 77 THUỘC NHĨM NGÀNH : KHOA HỌC KỸ THUẬT NGƢỜI CHỦ TRÌ : Nguyễn Thị Thanh Thúy NGƢỜI THAM GIA : Nguyễn Hữu Phước ĐƠN VỊ : Khoa Điện – Điện Tử TP. HỒ CHÍ MINH – 06/2010
3. TĨM TẮT KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU ĐỀ TÀI KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ SINH VIÊN Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng các đặc tính làm việc của máy điện DC và AC bằng phần mềm LV Sim – EMS. Mã số: SV2009 – 77 Chủ nhiệm đề tài: Nguyễn Thị Thanh Thúy Tel.: 0944274209 E-mail: saobangvt512@gmail.com Cơ quan chủ trì đề tài: Phịng quản lý khoa học và đào tạo sau đại học. Cơ quan và cá nhân phối hợp thực hiện: Nguyễn Hữu Phước. Thời gian thực hiện: 12 tháng 1. Mục tiêu: Nghiên cứu xây dựng các đặc tính làm việc của máy điện DC và AC bằng phần mềm LV Sim – EMS. 2. Nội dung chính: Tổng quan về LV Sim Nghiên cứu các dạng đặc tính của máy điện Mơ phỏng trên LV Sim 3. Kết quả chính đạt được (khoa học, ứng dụng, đào tạo, kinh tế – xã hội, v.v ) - Báo cáo kết quả nghiên cứu. - Sản phẩm của đề tài cĩ thể sử dụng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành Điện, Điện tử. 4. Điểm mới - Mơ phỏng các đặc tính làm việc của các loại máy điện bằng phần mềm LV SIM. 5. Địa chỉ ứng dụng - Trường đại học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp. HCM.
4. MỤC LỤC Đề mục Trang A. PHẦN MỞ ĐẦU i I. Lý do chọn đề tài i II. Mục tiêu nghiên cứu i III. Nội dung nghiên cứu i IV. Phương pháp nghiên cứu i B. NỘI DUNG 1 Chƣơng 1: Tổng quan về LV Sim 1 1.1 LV Sim 1 1.2 Hệ thống đào tạo Lab - Volt 11 Chƣơng 2: Các dạng đặc tính của máy điện 14 2.1 Máy biến áp 14 2.2 Động cơ một chiều DC 18 2.3 Động cơ đồng bộ AC 27 2.4 Động cơ khơng đồng bộ AC 31 Chƣơng 3: Mơ phỏng máy điện trên LV Sim 34 3.1 Máy biến áp 34 3.2 Động cơ một chiều DC 48 3.3 Động cơ đồng bộ AC 63 3.4 Động cơ khơng đồng bộ AC 70 C. KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ 76
5. A. PHẦN MỞ ĐẦU I. Lý do nghiên cứu đề tài Trong cuộc sống ngày càng hiện đại, nhu cầu con người ngày càng cao, địi hỏi khoa học kỹ thuật phải đáp ứng đầy đủ cho con người như việc ăn mặc, đi lại, vui chơi giải trí. Trong đĩ học tập và làm việc địi hỏi phải cĩ những máy mĩc, phần mềm tiên tiến phục vụ cho việc giảng dạy và thực hành cho học sinh sinh viên trong các trường đại học cũng như trung học phổ thơng. Nhưng ở nước ta những phần mềm này vẫn chưa được áp dụng rộng rãi do đĩ các học viên vẫn chưa tiếp cận được với các cơng nghệ mới. Để giúp cho sinh viên hiểu được các đặc tính làm việc của các động cơ AC, DC, hệ thống đào tạo Lab – Volt đã phát minh ra phần mềm LV Sim – EMS. Đây là một trong những phần mềm tiên tiến để sinh viên cĩ thể mơ phỏng để nắm vững được các kiên thức đã học. Nĩ là phần mềm giao tiếp trên máy tính, mơ phỏng chính xác hệ thống cơ điện Lab-Volt cũng như các hệ thống khác nĩ kích hoạt mạch điện được mơ phỏng. II. Mục tiêu nghiên cứu Xây dựng các đặc tính làm việc của máy điện AC và DC bằng phần mềm LV Sim – EMS III. Nội dung nghiên cứu 1. Tổng quan về LV Sim 2. Nghiên cứu các dạng đặc tính của máy điện 3. Mơ phỏng trên LV Sim IV. Phƣơng pháp nghiên cứu Người nghiên cứu đã sử dụng phương pháp: 1. Nghiên cứu lý thuyết.  Tìm hiểu về các đặc tính làm việc của máy điện. i. Phải nắm rõ các loại máy điện về: cấu tạo, nguyên lý hoạt động, các đường đặc tính. ii. Ứng dụng của các loại máy điện 2. Phƣơng pháp thực nghiệm. Từ những kiến thức về lý thuyết và cách sử dụng phần mềm LV Sim để đưa vào để thực nghiệm, xem xét kết quả từ đĩ rút ra những thiếu sĩt và tìm cách sữa chữa nĩ. Kiểm tra kết quả thực tế phải cĩ sự hướng dẫn của giảng viên hướng dẫn. Xây dựng mơ hình học tập cho học sinh, sinh viên ở các trường trung cấp và trung học phổ thơng.
6. GVHD: Ths. BÙI VĂN HỒNG B. PHẦN NỘI DUNG Chƣơng I: Tổng quan về LV Sim 1.1. Lv Sim 1.1.1. Giới thiệu phần mềm LVSIM - EMS LVSIM – EMS là phần mềm chạy trên nền Window, sử dụng để mô phỏng hệ thống máy điện của Lab – Volt (EMS). Hình 1.1. Màn hình đặt các module thí nghiệm Trong phần mềm này, các module sử dụng trong mô phỏng hoàn toàn giống với các module vật lý dùng trong thí nghiệm. Nhờ đó, sinh viên có thể làm các thí nghiệm ảo để kiểm tra các kết quả thí nghiệm trước khi tiến hành các thí nghiệm thực trên mô hình vật lý. Các module trong phần mềm được đặt trên một màn hình dạng panel ảo và có thể kết nối lại với nhau bằng dây dẫn theo một sơ đồ thí nghiệm để tiến hành mô phỏng các kết quả, hình 1.1. Trên màn hình thí nghiệm có các thanh công cụ để lựa chọn thiết bị thí nghiệm, thiết bị đo, và thay đổi màu dây kết nối, hình 1.2 a, SVTH: NGUYỄN THI THANH THUY 1 NGUYỄN HỮU PHƯỚC
7. GVHD: Ths. BÙI VĂN HỒNG c, b, Hình 1.2. (a). Chọn thiết bị thí nghiệm (b). Chọn các chế độ hiển thị kết quả thí nghiệm (c). Chọn màu dây kết nối 1.1.2. Các module thí nghiệm thiết bị Để lấy các module thí nghiệm, vào cửa số Equipment trên thanh công cụ, hình 1.3. Data Acquisition Interface (D.A.I): Bộ thu thập dữ liệu. - Power Supply: Module nguồn. - Load: Module tải. - Transformer: Module máy biến áp. - Machine: Module máy điện - Synchronizing Module: Module đồng bộ. - Blank Module: Module trống. SVTH: NGUYỄN THI THANH THUY 2 NGUYỄN HỮU PHƯỚC
8. GVHD: Ths. BÙI VĂN HỒNG Hình 1.3. Cửa sổ lấy thiết bị thí nghiệm Tại cửa sổ Equipment, cần lấy thiết bị nào thì nhấp chuột trái vào các mục tương ứng sau đó đặt các thiết bị vừa lấy vào panel. - Data Acquisition Interface (D.A.I): Bộ thu thập giữ liệu Hình 1.4. Bộ thu thập dữ liệu E1, E2, E3: Đo điện áp (mắc song song với điện áp cần đo, đỏ dương và đen âm). I1, I2, I3: Đo dòng điện (mắc nối tiếp với tải cần đo). T: Đo moment. N: Đo tốc độ SVTH: NGUYỄN THI THANH THUY 3 NGUYỄN HỮU PHƯỚC
9. GVHD: Ths. BÙI VĂN HỒNG - Power Supply: Module nguồn Hình 1.5. Module nguồn 1 – 2 – 3 – N : Nguồn AC 3 pha 220/380V không thay đổi điện áp. 4 – 5 – 6 – N : Nguồn AC 3 pha 0 - 220/380V thay đổi được điện áp. 7 – N : Nguồn DC thay đổi được điện áp từ 0 – 220V. 8 – N : Nguồn DC 220V không thay đổi được điện áp. - Load: Các module tải Hình 1.6. Module tải SVTH: NGUYỄN THI THANH THUY 4 NGUYỄN HỮU PHƯỚC