Stuur van Opsporing van Sinkrone Masjien Deur gebruik van Chopper

Inhoud

• Werkprinsipe van Sineuse Masjien met Chopper

• Verdere Ontwikkeling van Sineuse Masjien met Chopper

• Konklusie van Sineuse Masjien met Chopper

Kernbegrippe:

• Definisie van Opwindingbeheer: Opwindingbeheer word gedefinieer as die bestuur van die DC-veldopwinding in 'n sineuse masjien om sy prestasie te beheer.

• Werkprinsipe: Die werkprinsipe van 'n sineuse masjien wat 'n chopper gebruik, behels die verhoog van die spanning en die beheer daarvan deur middel van PWM-signal om die gewenste opwinding te bereik.

• Voordelige van Chopper: Die gebruik van 'n chopper vir opwindingbeheer bied hoë doeltreffendheid, kompakte grootte, gladde beheer en vinnige reaksie.

• Komponente in Chopper-sirkel: Belangrike komponente sluit in 'n MOSFET, pulswydte-modulasie-signal, rektifiseerder, kondensator, spoel, en beskermingskomponente soos MOV en veiligheidssnaar.

• Toekomstige Verbeteringe: Toekomstige ontwikkelinge kan geslote-lusbeheer vir veranderlike belastings en presisiekomponente insluit om prestasie te verbeter en temperatuur-effekte te verminder.

'n Sineuse masjien is 'n verskeidenheid elektriese masjien wat in verskeie velde gebruik word, soos kraggenerering, konstante spoed handhaaf, en kragfaktorkorreksie. Kragfaktoor beheer word gedoen deur die DC-veldopwinding te bestuur. Hierdie tesis fokus op hoe doeltreffend ons die veldopwinding van 'n sineuse masjien kan beheer.

Konvensionele DC-opwindingmetodes het koeling- en onderhoudsprobleme weens slipringe, pensels, en kommutatore, veral as die alternateur-ratings verhoog. Moderne opwindingstelsels poog om hierdie probleme te verminder deur die aantal skyfkontakte en pensels te verminder.

Hierdie tendens het gelei tot die ontwikkeling van statiese opwinding deur 'n chopper. Moderne stelsels gebruik halfgeleider skakelkomponente soos diod, tiristore en transistore. In krag-elektronika word 'n aansienlike hoeveelheid elektriese energie verwerk, met AC/DC-konverter as die mees tipiese toestelle.

Die kragbereik strek tipies van tientalle tot honderde watt. In die nywerheid is 'n algemene toepassing die veranderlike spoed-aandrywing gebruik om die spoed van 'n induksiemotor te beheer. Kragkonversiestelsels word geklassifiseer volgens hul inset- en uitskragtipes.

• AC na DC (rektifiseerder)

• DC na AC (inverteerder)

• DC na AC (DC na DC-konverter)

• AC na AC (AC na AC-konverter)

Dit handel oor beide roterende en statiese toerusting vir die generering, oordrag, en gebruik van groot hoeveelhede elektriese krag. DC-DC-konverter is 'n elektroniese sirkel wat 'n bronne van direkte stroom van een spanningvlak na 'n ander omskakel. Voordelige van krag-elektroniese konvertere is soos volg-

• Hoë doeltreffendheid as gevolg van lae verlies in krag-halfgeleiders.

• Hoë betroubaarheid van krag-elektroniese konverterstelsel.

• Lang leeftyd en minder onderhoud as gevolg van die afwesigheid van bewegende dele.

• Buigsame operasie.

• Vinnige dinamiese reaksie in vergelyking met elektromeganiese konverterstelsels.

Daar is ook 'n paar beduidende nadele van krag-elektroniese konvertere soos die volgende-

• Sirkels in krag-elektroniese stelsels het 'n neiging om harmoniese in die voorsieningstelsel sowel as die belasting-sirkel te genereer.

• AC na  DC en DC na AC-konverter funksioneer by lae inset kragfaktoor onder sekere werksomstandighede.

• Herwinning van krag is moeilik in krag-elektroniese konverterstelsels.

In hierdie projek word die gemiddelde spanning oor die veld van 'n sineuse masjien beheer deur 'n boost chopper. 'n Boost chopper is 'n DC na DC-konverter wat 'n hoër beheerde uitsetspanning van 'n vasgestelde inset DC-spanning verskaf.

MOSFET is 'n krag-elektroniese halfgeleider-toestel wat 'n volledig beheerde skakelaar is (n skakelaar waarvan die aan-en af-skakeling beide beheer kan word). MOSFET word as die skakeltoestel in hierdie Boost chopper-sirkel gebruik. Die hekterminal van MOSFET word gedryf deur 'n pulswydte-modulasie (PWM) signal. Dit word gegenereer deur 'n mikrobestuurder. Die voorspanning van die chopper is geneem vanaf 'n diodbrugrektifiseerder deur omskakeling van enkele fase AC/DC.

Hierdie skema van veldopwindingbeheer is uitermate doeltreffend en kompakt groot, as gevolg van die betrokkenheid van krag-elektroniese sirkels. In baie industriële toepassings, soos reaktiewe kragbeheer, kragfaktoor verbetering van oorspanningslyn is dit nodig om die veldopwinding te verander.

Hierdie aandrywing neem krag van 'n vasgestelde DC-bron en skakel dit oor na 'n veranderlike DC-spanning. Chopper-stelsels bied gladde beheer, hoë doeltreffendheid, vinniger reaksie en herwinningmoontlikheid. Basies kan 'n Chopper beskou word as die DC-ekwivalent van 'n AC-transformateur, omdat hulle op dieselfde manier optree. As choppers een stadium omskakeling behels, is hulle meer doeltreffend.

Werkprinsipe van Sineuse Masjien met Chopper

Om detail van die projekplan te verstaan, laat ons hierdie blokskema oorweeg:

Vanuit die bo-afbeelding kan ons sê dat vir 'n 230V-inset van 'n volwelligte rektifiseerder die uitsetspanning 146 (ongeveer) is, die veldspanning van die masjien is 180V, dus moet ons die spanning verhoog deur die verhoog-chopper. Die aangepaste DC-spanning word dan aan die veld van die sineuse masjien gevoed. Die uitsetspanning van die chopper kan verander word deur die plichtyklus te verander, om dit te doen, moet ons 'n puls-generator van verstelbare puls-breedte maak, en dit kan gedoen word met die hulp van 'n mikrobestuurder.

In die mikrobestuurder kan ons 'n puls-signal gegenereer deur 'n ewekansige sekwens-signal met 'n konstante grootte te vergelyk, maar om die belasting-effek te vermy, is dit raadsaam om elektriese isolering te gebruik, hiervoor gebruik ons 'n Optokoppelaar. 'n kondensator is in die chopper-sirkel gebruik om die rippel van die uitsetspanning te verwyder. Dit is gesimuleer dat die spoel wat in die chopper-sirkel gebruik word, in staat moet wees om 2-3 A stroom te hanteer tydens die kortsluit-periode. Behalwe die gewenste uitsetspanning, moet ons ook die sirkel ontwerp sodat dit enige foutstoestand kan weerstaan.

• Vir oorspanningsbeskerming, sal ons metaloxide varistors (MOV) gebruik, waarvan die weerstand afhang van die spanning.

• Vir oorstroombeskerming, kan ons eerste-handelnde stroombeperkende veiligheidssnaar gebruik.

Om die gehalte van die golfvorm te verbeter, kan ons 'n filter-sirkel gebruik, basies L of LC-filter by die uitset van die brugrektifiseerder. Die diod wat gebruik word, moet 'n kort omkeertyd hê, hier kan ons 'n vinnig-herstel-diod gebruik.

Waardes van sirkelkomponente wat gebruik is

Inset DC-spanning = 100V
Puls-spanning = 10V, Plicht = 40%
Skakel-frekwensie = 10 KHz
R = 225 ohm (Soos bereken van die masjien-rating)
L = 10mH
C = 1pF

Data verkry van die uitset
Uitsetspanning: 174 V (Gemiddeld)
Belastingstroom: 0.775 A (Gemiddeld)
Bronstroom: 0.977 A

Verdere Ontwikkeling van Sineuse Masjien met Chopper

Daar is steeds baie ruimte vir toekomstige ontwikkeling wat die stelsel sal versterk en sy besigheidswaarde sal verhoog.

Geslote lusbeheer

Toepassingsgebiede waar die gebruiker met veranderlike belastings werk, benodig 'n geslote lusbeheerskema om konstante opwinding te handhaaf. Referentie-spanning en werklike uitsetspanning sal eers vergelyk word en 'n fout-signal sal gegenereer word. Hierdie fout-signal sal die plichtyklus van die chopper bepaal.

Vermindering van temperatuur-effek

Die gebruik van presisiekondensators, skakel-diods, kan beslis die prestasie verbeter, maar hulle sal bydra tot die koste van die projek.

Konklusie van Sineuse Masjien met Chopper

In ons projek, het ons 'n goedkoop en gebruikersvriendelike opwindingbeheer ontwerp en geïmplementeer deur 'n Chopper. Die teikenbruikers van die stelsel is nywerhede wat glad, doeltreffend en klein beheerders benodig wat 'n wyd spanningsverandering gee. Hierdie tipe projek is regtig nuttig in die industriële velde van ontwikkelende lande soos Indië, waar energie-krisis 'n groot bekommernis is.

Ons het baie geleer deur die projek. Ons het lesse geleer oor spanwerk, samewerking, en leierskap terwyl ons deur verskeie fases van die ontwikkeling van die projek gaan. Ons is uitgedaag deur die kompleksiteit van die tegnologieë wat nodig was om die stelsel te bou. Dit het ons gehelp om te verbind en die teoretiese kennis toe te pas wat ons in ingenieurskursusse verkry het.

Geen van ons het ervaring met elektroniese beheer van motore voor die projek nie. Ons moes verskillende konsepte en tegnieke vinnig leer en dit in die stelsel toepas. Die projek het ook 'n geleentheid gebied vir ons om ondervinding op te doe in pulssignal-generering en krag MOSFET-beheerareas. Hierdie projekervaring het ons kennis grootliks verryk en ons tegniese vaardighede geslepen.