tiểu luận giải tích mô phỏng mạng ( matlab - simulink )

I:MẠCH MÔ PHỎNG MÁY BIẾN ÁP:
MẠCH MÔ PHỎNG:
Các phần tử sử dụng:
1. Nguồn xoay chiều :cung cấp nguồn cho MBA
2. Biến áp có tác dụng biến đổi điện áp
3. Mạch RLC
4. Các thiết bị đo dòng,áp có tác dụng đo dòng điện ,điện áp
nguồn, tải.
5. Thiết bị hiển thị Scope hiển thị các thông số của các thiết bị
đo
6. Nối đất
1
ĐỒ THỊ:
II.MẠCH MÔ PHỎNG NGUỒN DÒNG XOAY CHIỀU:
MẠCH MÔ PHỎNG
Các phần tử sử dụng:
1. Sine Wave sóng hình sin
2. Bộ nhân,bộ cộng
3. Bộ điều khiển nguồn dòng
4. Thiết bị đo dòng
5. Tải RLC
6. Thiết bị hiển thị
2
ĐỒ THỊ:

3
III.MẠCH MÔ PHỎNG NGUỒN ÁP XOAY CHIỀU
ĐỒ THỊ:
4
IV.MẠCH HÃM ĐỘNG NĂNG
MẠCH MÔ PHỎNG

1. Thuyết minh mạch hãm động năng động cơ một chiều kích từ
độc lập:
Nguyên lý của quá trình hãm động năng kích từ độc lập là phần
kích từ của động cơ được giữ nguyên, còn phần ứng của động cơ
được cắt rời khỏi lưới điện và được nối kín với một điện trở hãm
R
h
. từ đó sảy ra quá trình hãm động năng
-Trên sơ đồ mô phỏng ta thấy gồm có các thiết bị chính sau :
+động cơ điện một chiều kích từ độc lập (DC Machine).
+nguồn điện một chiều (DC Voltage Source) cung cấp nguồn
điện cho động cơ.
+khối phát xung (Timer) thực hiện chức năng đếm thời gian
được đặt sẵn để phát xung làm mở công tăc (Ideal Switch).
5
+công tắc (Ideal Switch) thực hiện chức năng đóng, mở ngắt
nguồn một chiều ra khỏi phần ứng của đông cơ.
+khối phản hồi (Gain) phản hồi tốc độ về động cơ ,giúp cho
động cơ chạy với tốc độ ổn định.
+khối hiển thị (Scope) dùng để hiển thị các thông số về dòng
điện, điện áp, momen, tốc độ.
+bộ phân kênh (Demux) dùng để chia các tín hiệu dòng điện,
điện áp, tốc độ, momen ra các khối hiển thị.
+mạch R-L-C nối tiếp
+vôn kế đo điện áp.
+thiết bị nối đất
Nguyên lý mạch hãm động năng kích từ độc lập :
Khi khởi động , công tắc (Ideal Switch) đang đóng, động cơ bắt
đầu thực hiện quá trình khởi động và sau đó làm việc bình
thường.dòng điện và điện áp đo được là giá trị của nguồn.tốc độ và

momen của đông cơ sau khi khởi động là tốc độ định mức và
momen định mức của động cơ. khối phát xung bắt đầu đếm thời
gian, sau khoảng thời gian đặt đã định thì khối phát xung bắt đầu
phát xung vào Ideal Switch làm cho Ideal Switch mở cắt nguồn ra
khỏi phần ứng của động cơ.phần ứng của động cơ được nối với
điện trở hãm R
h
. động cơ bắt đầu thực hiện quá trình hãm động
năng động cơ vẫn quay nhưng do momen động cơ nhỏ hơn momen
cản của tải nên tốc độ động cơ giảm, momen âm.lúc này điện áp đo
được ở vôn kế bằng không.
Đồ thị:
6
V. MẠCH HÃM NGƯỢC
MẠCH MÔ PHỎNG:
2.Thuyết minh mạch đảo chiều quay động cơ bằng hãm ngược
động cơ một chiều kích từ độc lập:
Nguyên lý hoạt động của trạng thái hãm ngược là đổi nối mạch
động cơ để tạo ra một momen điện từ có chiều ngược với chiều
quay mà động cơ đang có.
-Trên sơ đồ mô phỏng ta thấy gồm có các thiết bị chính sau :
+động cơ điện một chiều kích từ (DC Machine).
+nguồn điện một chiều chính (DC Voltage Source 1) cung cấp
nguồn điện cho động cơ.
7
+ nguồn điện một chiều phụ (DC Voltage Source 2) ngược
chiều với nguồn điện chính cung cấp nguồn điện cho động cơ trong
quá trình hãm ngược đảo chiều quay đông cơ.
+khối phát xung (Timer1 Và Timer2) thực hiện chức năng đếm
thời gian được đặt sẵn để phát xung làm mở công tăc (Ideal

Switch1) Và đóng công tăc (Ideal Switch2).
+công tắc (Ideal Switch1 và Ideal Switch2) thực hiện chức
năng đóng, mở ngắt nguồn một chiều ra khỏi phần ứng của đông
cơ.
Đồ thị hãm ngược:
8
9
VI.KHỞI ĐỘNG CÁC CẤP ĐIỆN TRỞ:
Động cơ khởi động các cấp điện trở hoạt động dựa trên nguyên tắc
khi khởi động động cơ do quá trình khởi động ban đầu dòng điện
mở máy lớn nên ta cần có các điện trở mắc nối tiếp có tác dụng
bảo vệ.Sau một khoảng thời gian tốc độ tăng nhanh và dòng điện
cũng như momen giảm khi đó ta tiến hành cắt các điện trở ra khỏi
mạch để tốc độ và momen tăng đến giá trị làm việc ổn định.
Các phần tử:
1. Động cơ 1 chiều DC machine
2. khối hằng số Constant
3. nguồn 1 chiều
4. các Ideal switch có tác dụng như những công tắc đóng mở
5. các điện trở R1,R2,R3
6. các khối Timer có tác dụng cung cấp tín hiệu điều khiển cho
các Ideal Switch sau 1 khoảng thời gian xác định
7. Đồng hồ hiển thị Scope
Nguyên lý hoạt động:
Ban đầu khi cấp nguồn cho động cơ các Ideal Switch mở do vậy
dòng điện chạy qua 3 điện trở R1,R2,R3 và khép kín mạch.Sau quá
trình khởi động 1 thời gian đã tính toán trước khối Step1 cấp xung
10
cho Ideal Switch1 do đó Ideal switch1 đóng lại khi đó dòng điện sẽ
chạy qua nó và ngắt điện trở 1 ra khỏi mạch.Tương tự như vậy khi

động cơ hoạt động tốc độ tăng dần và dòng nhỏ dần tới một giá trị
xác định thì các ideal switch 2 và 3 tiếp tục được cấp tín hiệu từ
các step 2 và 3 và đóng lại.Dòng điện sẽ đi qua các Ideal switch đó
và loại các điện trở 2,3 ra khỏi mạch.
ĐỒ THỊ:
11
VII: MẠCH CHỈNH LƯU CẦU MỘT PHA KHÔNG ĐIỀU
KHIỂN.
Mạch mô phỏng:
Các phần tử sử dụng:
1. nguồn xoay chiều
2. diode dung trong mạch chỉnh lưu
3. các thiết bị đo dòng điện,điện áp dùng để đo dòng và áp
chỉnh lưu.
4. thiết bị hiển thị Scope.
5. tải RLC


12
ĐỒ THỊ:
13
VIII.MẠCH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA KHÔNG ĐIỀU KHIỂN:
MẠCH MÔ PHỎNG:
ĐỒ THỊ:
14
IX:MẠCH CHỈNH LƯU 2 NỬA CHU KỲ KHÔNG ĐIỀU
KHIỂN(DÙNG DIODE)
MẠCH MÔ PHỎNG:
15
ĐỒ THỊ:

X:MẠCH CHỈNH LƯU 2 NỬA CHU KỲ DÙNG THYRISTOR.
MẠCH MÔ PHỎNG:
16
ĐỒ THỊ:
XI: MẠCH CHỈNH LƯU 2 NỬA CHU KỲ CÓ ĐIỀU KHIỂN:
MẠCH MÔ PHỎNG:
17
ĐỒ THỊ:
XII: MẠCH CHỈNH LƯU CẦU 3 PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN:
18
Mạch chỉnh lưu cầu có điều khiển:
Quá trình chỉnh lưu là quá trình năng lượng được chuyển từ phía
xoay chiều sang phía một chiều.Biến đổi dòng điện,điện áp xoay
chiều thành 1 chiều.Ở đây ta lợi dụng tính có điều khiển của các
Thiristor.Trong chỉnh lưu cầu 3 pha thì số thiristor nhiều gấp 2 lần
số pha.
Các phần tử sử dụng:
1. các thiristor dùng để điều chỉnh dòng điện và điện áp
2. các Timer dùng để cấp xung cho các thiristor(điều khiển hoạt
động của các thiristor) sao cho tại mỗi thời điểm chỉ có 2
thiristor được mở để cho dòng điện chạy qua.chúng được làm
việc theo cặp.
3. các thiết bị đo dòng điện và điện áp
4. nguồn xoay chiều cấp cho các thiristor và thiết bị nối đất
5. đồng hồ hiển thị
6. mạch R_L_C mắc nối tiếp
nguyên tác hoạt động:
Giả sử tại thời điểm đầu T5 và T6 đang cho dòng chạy qua.Sau
một khoảng thời gian cho xung điều khiển mở T1(do timer1 cấp
xung) khi đó T5 sẽ bị khóa lại mtj cách tự nhiên do bị đặt điện áp

ngược.Lúc này T1 và T6 cho dòng điện chạy qua.Sau một khoảng
thời gian tiếp theo timer 2 cấp xung cho thiristor 2 và thiristor 2
được mở.Sụ mở của T2 làm cho T6 bị khóa lại một cách tự nhiên
do bị đặt điện áp ngược.Các xung điều khiển lệch nhau một góc
phát xung đã đặt trước.Cư lần lượt như vậy các xung điều khiển
được đưa đến các thiristor1,2,3,4,5,6,1….Trong mỗi nhóm khi một
thiristor mở sẽ khóa ngay thiristor dẫn dòng trước đó.Dạng đò thị
của dòng điện và điện áp sau khi chỉnh lưu được hiển thi trên đồng
hồ
19
Scope.
XIII: MẠCH CHỈNH LƯU HÌNH TIA 3 PHA CÓ ĐIỀU KHIỂN:

20
Mạch chỉnh lưu 3 pha hình tia có điều khiển.
Nguyên tắc cũng dựa trên tính có điều khiển của các thiristor.
Các phần tử sử dụng:
1. các thiristor
2. các Timer cấp xung điều khiển các thiristor
3. nguồn xoay chiều cung cấp nguồn cho các thiristor
4. các thiết bị đo dòng và đo áp
5. đồng hồ hiển thị Scope
6. mạch R-L-C mắc nối tiếp.
nguyên tắc hoạt động cũng giống như mạch chỉnh lưu cầu 3 pha có
điều khiển nhưng mỗi thiristor dẫn điện trong 1/3 chu kì do sử
dụng số tiristor bằng với số pha(3 thiristor).

21
XIV: MẠCH CHỈNH LƯU KHÔNG ĐIỀU KHIỂN TẢI R+E+U
MẠCH MÔ PHỎNG:

22
ĐỒ THỊ:
23
XV: MẠCH MÔ PHỎNG PHẦN TỬ ĐIỆN CẢM:
MẠCH MÔ PHỎNG:
ĐỒ THỊ MÔ PHỎNG:
24
XVI: MẠCH MÔ PHỎNG THIẾT BỊ ĐÓNG CẮT BREAKER:
MẠCH MÔ PHỎNG:
ĐÒ THỊ:
25