Mô hình hóa và thực nghiệm máy điện từ kháng công suất lớn

Bài viết đưa ra phương pháp mô hình hóa máy điện từ kháng công suất lớn được thực hiện trong các chương trình Excel, Elcut và Matlab/Simulink. Chương trình Elcut sử dụng để tính toán điện từ trường trong SRM bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Sau khi thực hiện tính toán từ trường chúng tôi sử dụng công cụ trực quan LabelMover trong Ecut, kết quả tính toán trong chương trình Elcut là sự phụ thuộc của mômen và từ thông của máy điện SRM vào góc quay của rôto và dòng điện trong dây quấn stato.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mô hình hóa và thực nghiệm máy điện từ kháng công suất lớn NGHIÊN CỨU KHOA HỌC Mô hình hóa và thực nghiệm máy điện từ kháng công suất lớn Modeling and experimenting of the switched reluctance machine high power Phạm Công Tảo, Trần Duy Khánh, Phạm Thị Hoan, Nguyễn Thị Phương Oanh Email: tao.phamcong@gmail.com Trường Đại học Sao Đỏ Ngày nhận bài: 14/4/2020 Ngày nhận bài sửa sau phản biện: 24/6/2020 Ngày chấp nhận đăng: 30/6/2020Tóm tắtMáy điện từ kháng là máy điện biết đến từ những năm 90 của thế kỷ XIX nhưng nó không phát triển vàkhông được áp dụng vì có những nhược điểm như độ nhấp nhô của mômen, gây ra tiếng ồn khi làm việc,khó thực hiện việc điều khiển. Sự phát triển nhanh chóng của công nghệ bán dẫn và vi điều khiển đã làmthay đổi nền công nghiệp và sinh hoạt hàng ngày của con người. Sự phát triển mạnh mẽ của thiết bị điệntử bán dẫn đã ảnh hưởng, quyết định đến sự phát triển của máy điện từ kháng (Switched ReluctanceMachine - SRM). Bài báo đưa ra phương pháp mô hình hóa máy điện từ kháng công suất lớn được thựchiện trong các chương trình Excel, Elcut và Matlab/Simulink. Chương trình Elcut sử dụng để tính toánđiện từ trường trong SRM bằng phương pháp phần tử hữu hạn. Sau khi thực hiện tính toán từ trườngchúng tôi sử dụng công cụ trực quan LabelMover trong Ecut, kết quả tính toán trong chương trình Elcutlà sự phụ thuộc của mômen và từ thông của máy điện SRM vào góc quay của rôto và dòng điện trongdây quấn stato. Tiếp theo là việc mô phỏng máy điện từ kháng 750 kW trong môi trường Matlab/Simulinkở hai chế độ làm việc: động cơ điện và máy phát điện. Các kết quả nhận được từ mô phỏng trên Matlab/Simulink và thư viện SimPowerSystems là các tham số như dòng điện các pha, mômen và tốc độ củađộng cơ và máy phát. Kết quả đo thực nghiệm là các thông số như dòng điện, điện áp và mômen quaycủa máy điện SRM-750 kW.Từ khóa: Máy điện từ kháng; động cơ từ kháng; máy phát điện từ kháng; mô hình hóa; các thông số.AbstractSwitched reluctance machine is a machine which was known from the 90s of the 19th century but it is notdeveloped and applied because of these disadvantages such as undulating torque, making noise whenworking, difficult to control. The rapid development of semiconductor and microcontroller technology haschanged the industry and daily life of people. The strong development of semiconductor electronic devicesthat have influenced to the development of the switched reluctance machine (SRM). The article presentsthe modeling method of the switched reluctance machine, implemented in program Excel, complexsoftware Elcut and Matlab/Simulink. The Elcut programme is used to calculate the electromagnetic fieldin SRM by finite element method. After performing the successive calculations of the magnetic field usinga visual tool LabelMover, the result of calculation in the Elcut program is depended on the torque and themagnetic flux of the SRM from rotation angle of the rôto and the current of the stato winding. The next stepis the modeling of the SRM-750 kW in Matlab/Simulink in two working modes: motor and generator. Theresults received from the Matlab/Simulink simulation and the SimPowerSystems library are parameterssuch as the phase currents, the torque and the speed of the motor, the generator. The experimentalresults are parameters such as current, voltage and torque of the SRM-750 kW.Keywords: Switched reluctance machine; switched reluctance motor; switched reluctance generator;modeling; parameters. 1. ĐẶT VẤN ĐỀNgười phản biện: 1. PGS.TS. Nguyễn Văn Liễn Máy điện từ kháng là loại máy điện được chế tạo 2. TS. Nguyễn Trọng Các với giá thành đặc biệt thuận lợi. Máy điện từ kháng 10 Tạp chí Nghiên cứu khoa học, Trường Đại học Sao Đỏ, ISSN 1859-4190, Số 2 (69) 2020 LIÊN NGÀNH ĐIỆN - ĐIỆN TỬ - TỰ ĐỘNG HÓAcó một số ưu điểm nổi bật như: Tổn thất xuất hiệnchủ yếu ở phía stato và do đó rất dễ làm mát, quántính rôto bé nên có kết cấu bền vững và phù hợpcho tốc độ quay cao, mômen khởi động lớn, chịuquá tải ngắn hạn rất tốt. Chi phí cho công nghệ sảnxuất thấp, khả năng tối ưu chế độ làm việc theo sựthay đổi tốc độ và tải, sự thực hiện hệ thống điềukhiển tương đối đơn giản, máy điện từ kháng chophép tiết kiệm năng lượng khoảng 30-40% [1,5]. a) b) Hình 1. Cấu tạo của máy phá ...