Đang tải... (xem toàn văn)
Báo cáo nguyên lý cơ bản, phương trình từ thông, tự cảm, hỗ trợ biến đổi pack
MÔN HỌC: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỀ TÀI: NGUYÊN LÝ CƠ BẢN, PHƯƠNG TRÌNH TỪ THÔNG, TỰ CẢM, HỖ CẢM, BIẾN ĐỔI PARK . GVHD: TS. VÕ VIẾT CƯỜNG HVTH : NGUYỄN PHÚ CẦN TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGÀNH THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐiỆN LÝ DO THỰC HIỆN BÁO CÁO Trong một số trường hợp xảy ra tức thời: như ngắn mạch đầu cực máy phát,.v.v. thì mô hình trạng thái ổn định sẽ trả về kết quả không chính xác. Yêu cầu đặt ra: cần có mô hình hoá đúng trong những trường hợp này. Giải pháp thực hiện: trên giả thuyết quan điểm về dòng điện để phát triển mô hình hoá máy phát là nội dung sẽ trình bày. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG 1. MỤC TIÊU: - Nắm được cơ bản về nguyên lý biến đổi năng lượng trong máy điện. - Nắm được các ma trận, biểu thức toán về quan hệ tự cảm, hỗ cảm, từ thông, biến đổi Park cơ bản và ý nghĩa. 2. NỘI DUNG: - Phần I: Nguyên lý biến đổi năng lượng - Phần II: Ứng dụng trong máy phát điện đồng bộ - Phần III: Biến đổi của nhà Bác học Mỹ Park. 3. GiỚI HẠN CỦA BÁO CÁO: - Chỉ xem xét với máy phát điện đồng bộ. NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG Mô hình xem xét như sau: * Rotor quay với góc * L=L( ) I.1 Quan hệ từ thông, góc quay và dòng điện: (1.1) Trong đó: - λ, i: là 4 vector cột. - L: là ma trận cấp 4. θ θ θ ( ) λ=L θ i NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG I.2 Quan hệ dòng, áp và từ thông như sau: (1.2) Trong đó: - v: là 4 vector (cột). I.3 Sự biến đổi năng lượng điện tức thời (1.3) Hoặc: ( ) ( ) dLθ dλ di v=Ri+ =Ri+Lθ + i dt dt dt ( ) ( ) L i i i i i i T T T T d d p v R L i dt dt θ θ = = + + ( ) L 1 i Ri i i 2 mag T T dW d p dt dt θ = + + NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG Trong đó: - : năng lượng cung cấp tạo ra từ trường. Tóm lại: Năng lượng điện sẽ bằng tổng các dạng biến đổi sau: - Năng lượng tiêu hao trên điện trở. - Năng lượng cung cấp tạo ra từ trường. - Năng lượng chuyển đổi thành dạng cơ. ( ) 1 i L i 2 T mag W θ = NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG I.4 Phương trình moment cơ (1.4) : moment điện do sự tương tác của từ trường Trong đó: - T: lần lượt là moment điện và moment cơ. - J: moment quán tính của rotor. - D: ma sát tuyến tính ( ) L 1 i i=T 2 T M d J D d θ θ θ θ + − ( ) L 1 i i 2 T E d T d θ θ = ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ Máy có 3 dây quấn trên Stator, cuộn dây kích từ trên Rotor và hai cuộn dây ngang Máy có 3 dây quấn trên Stator, cuộn dây kích từ trên Rotor và hai cuộn dây ngang và dọc trục trên Rotor. và dọc trục trên Rotor. ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ II.1 Quan hệ từ thông, dòng và áp trên stator Trong đó: - v,R,i,λ: lần lượt là các ma trận ( hoặc vector) áp, trở, dòng và từ thông a'a a aa' b'b b bb' c'c c cc' FF' F F FF' DD' D D DD' QQ' Q Q QQ' v r iλ v r 0 iλ v r iλ d dλ = × + =Ri+ v r iλ dt dt v 0 r iλ v r iλ Bằng cách đặt như sau: Phương trình có thể viết lại: ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ a b c F D Q v v v v v v v − − − @ - - d v Ri dt λ = [...]... VỀ BIẾN ĐỔI PARK PL11PT L0 = 0 0 L0 @Ls − 2 M s Ld @Ls + M s + 3 Lm 2 3 Lq @Ls + M s − Lm 2 0 Ld 0 0 0 Lq MỘT VÀI VẤN ĐỀ VỀ BIẾN ĐỔI PARK Ta thấy ma trận LB thì đơn giản, đối xứng, bất biến L0 0 0 LB = − 0 0 0 0 0 0 0 Ld 0 − kM F kM D 0 Lq − 0 0 kM F 0 − LF MR kM D 0 − MR LD 0 kM Q 0 0 − 0 0 kM Q − 0 0 LQ Kết luận - - - - Biểu diễn qua các biến. .. cảm dọc, ngang trục…) Có thể giải tích được đối với những lưới điện đơn giản Các giá trị điện cảm phụ thuộc góc quay của rotor Các thông số dòng, áp, từ thông, moment được mô tả đầy đủ qua các phương trình toán học Dòng abc chuyển về dòng 0dq qua phương trình Park TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH NGÀNH THIẾT BỊ MẠNG VÀ NHÀ MÁY ĐiỆN CẢM ƠN SỰ LẮNG NGHE, GÓP Ý CỦA THẦY VÀ CÁC ANH... R 0 MR LD 0 M D cos θ 2π M D cos θ − ÷ 3 2π M D cos θ + ÷ 3 0 0 LQ Phương trình chung dL ( θ ) di v = - Ri i - L(θ ) dt dt M Q cos θ 2π M Q sin θ − ÷ 3 2π M Q sin θ + ÷ 3 ÷ ÷ MỘT VÀI VẤN ĐỀ VỀ BIẾN ĐỔI PARK III.1 Quan hệ dòng, áp, từ thông theo ma trận P 1 1 1 2 2 2 ia i0 2 2π 2π id = 3 cos... BỘ II.2 Quan hệ tự cảm trên cuộn stator λaa ' Laa = = Ls + Lm cos 2θ ia Ls > Lm ≥ 0 λbb ' 2π = Ls + Lm cos 2 θ − ÷ ib 3 λ 2π Lcc ' = cc ' = Ls + Lm cos 2 θ + ÷ Lbb ' = ic 3 - Laa’ lớn nhất tại θ = 0 hay П - Lbb’ lớn nhất tại θ = 2П/3 - Lcc’ lớn nhất tại θ = - 2П/3 Chú ý rằng: Với Rotor cực ẩn Laa’(θ) = Ls là hằng số Laa’ ỨNG DỤNG TRONG MÁY PHÁT ĐỒNG BỘ II.3 Quan hệ hỗ cảm giữa các... cos θ − 3 ÷ cos θ + 3 ÷ × ib iq ic 2π 2π sin ( θ ) sin θ − ÷ sin θ + ÷ 3 3 i0 dq = Piabc v0 dq = Pvabc λ0dq = Pλabc MỘT VÀI VẤN ĐỀ VỀ BIẾN ĐỔI PARK III.2 Một số ma trận tiêu biểu 2 P −1 = PT = 3 1 cos θ sin θ 2 1 2π 2π cos θ − ÷ sin θ − ÷ 2 3 3 1 2π 2π cos θ + ÷ sin θ + ÷ 2 3 . MÔN HỌC: QUÁ TRÌNH QUÁ ĐỘ TRONG HỆ THỐNG ĐIỆN ĐỀ TÀI: NGUYÊN LÝ CƠ BẢN, PHƯƠNG TRÌNH TỪ THÔNG, TỰ CẢM, HỖ CẢM, BIẾN ĐỔI PARK . GVHD: TS. VÕ VIẾT CƯỜNG HVTH : NGUYỄN. sẽ trình bày. MỤC TIÊU VÀ NỘI DUNG 1. MỤC TIÊU: - Nắm được cơ bản về nguyên lý biến đổi năng lượng trong máy điện. - Nắm được các ma trận, biểu thức toán về quan hệ tự cảm, hỗ cảm, từ thông,. tạo ra từ trường. - Năng lượng chuyển đổi thành dạng cơ. ( ) 1 i L i 2 T mag W θ = NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI NĂNG LƯỢNG I.4 Phương trình moment cơ (1.4) : moment điện do sự tương tác của từ trường Trong