Sinxron maşının chopper ilə zərurətənəzəri idarəsi
Məzmun
Kəsiklənən Sinqron Maşının İşləmə Prinsipi
Kəsiklənən Sinqron Maşının Daha Dərində İnkişafı
Kəsiklənən Sinqron Maşının Nəticəsi
Əsas öyrənilənlər:
Gözdən keçirilmə nəzarətinin tərifini: Gözdən keçirilmə nəzarəti, sinqron maşının performansını nəzarət etmək üçün onun DC sahə gözdən keçirilməsini idarə etməklə təyin olunur.
İşləmə Prinsipi: Kəsiklənən sinqron maşının işləmə prinsipi, arzu edilən gözdən keçirilməni əldə etmək üçün voltajı artıraraq və PWM siqnalları vasitəsilə onu nəzarət etməklə bağlıdır.
Kəsiklənin üstünlükləri: Gözdən keçirilmə nəzarəti üçün kəsiklənən istifadəsi yüksək effektivlik, kompakt ölçülər, yaxşı nəzarət və tez cavab vermə imkanları verir.
Kəsiklənən şəbəkəsinin komponentləri:Əsas komponentlər arasında MOSFET, dəyişən genişlikli modulyasiya (PWM) siqnalı, rektifikator, kondensator, indüktor və MOV və füz gibi qoruma cihazları var.
Gələcəkdəki İyələşdirmələr: Gələcəkdəki inkişaflar, dəyişən yüklər üçün bağlanma qapalı çevrəli nəzarət və performansı artırmaq və temperatur təsirlərini azaltmaq üçün dəqiqlik komponentlərinin istifadəsini iqlədir.
Sinqron maşın, elektrik enerjisinin nəqilinin, sabit sürətin saxlanılması və gücü düzəltmək kimi müxtəlif sahələrdə istifadə edilən çox funksiyalı elektrik maşındır. Güç faktoru nəzarəti, DC sahə gözdən keçirilməsinin idarə edilməsi yoluyla həyata keçirilir. Bu tezis, sinqron maşının sahə gözdən keçirilməsini nə qədər effektiv şəkildə nəzarət edə biləcəyimizə diqqət müraciət edir.
Geleneksel DC gözdən keçirilmə üsulları, slip halkaları, fırçalar və kommutatorların nəticəsi olaraq soğutma və servis problemləri ilə üzləşir, xüsusən də alternator reytinqləri artarken. Modern gözdən keçirilmə sistemləri, kaydırmalı kontaktların və fırçaların sayını minimuma endirməklə bu problemləri azaltmağa çalışır.
Bu trend, kəsiklənən istifadə edən statik gözdən keçirilmənin inkişafına gətirib çıxış edib. Modern sistemlər, diod, tayristor və transistor kimi yarı-mexanik anahtar cihazlarını istifadə edir. Elektronika enerjisi, AC/DC konverterləri kimi ən tipik cihazlar vasitəsiylə işlənir.
Güclü aralığı adətən onlarla və bir neçə yüz vat arasındadır. Endustridə, induksiya motorunun sürətini nəzarət etmək üçün dəyişən sürətli sürücü ən yayılmış tətbiqdən biridir. Güc nəzəriyyəsi, daxili və xarici güc növlərinə görə təsnif edilir.
AC-dan DC-ə (rektifikator)
DC-dən AC-ə (inverter)
DC-dən DC-ə (DC-dən DC konverter)
AC-dan AC-ə (AC-dan AC konverter)
Bu, dövrən və statik ekipmanı, geniş miqdarlarda elektrik enerjisinin nəqilinə, istifadəsinə və təmininə aid edir. DC-DC konverter, bir voltaj səviyyəsindən digər səviyyəyə çevrilən doqquz hissəli elektronika şəbəkəsidir. Güc elektronikası konverterlərinin üstünlükləri aşağıdakılardır-
Güç yarı-mexanik cihazlarında zəif zədələnmələrin nəticəsində yüksək effektivlik.
Güç elektronikası konverter sisteminin yüksək nəzarət edilirliyi.
Hərəkət edən hissələrin olmamasından qaynaqlanan uzun ömürlülük və az servis.
İşləmədə esaslı imkan.
Elektromexaniki konverter sistemə nəzərən daha tez dinamik cavab.
Güç elektronikası konverterlərinin belə də bəzi nəticələri var, məsələn-
Güç elektronikası sistemindeki şəbəkələr, təchizat sisteminə və yük şəbəkəsinə harmonik yaratmağa meyllidir.
AC-dan DC-ə və DC-dən AC-ə konverterlər, bəzi işləmə şərtlərində aşağı güc faktoru ilə işləyirlər.
RGüç elektronikası konverter sistemində gücün yenidən yaratılması çətinləşir.
Bu layihədə, sinqron maşının sahəsindəki orta voltaj, kəsiklənən istifadə edərək nəzarət olunur. Kəsiklənən, sabit giriş DC voltajından daha yüksək nəzarət edilən çıxış voltajı təmin edən DC-dən DC konverterdir.
MOSFET, tamamilə nəzarət edilə bilən yarı-mexanik anahtar cihazıdır (onun açılış və bağlanması hər ikisi də nəzarət edilə bilər). MOSFET, bu Boost kəsiklənən şəbəkəsində anahtar cihaz kimi istifadə olunur. MOSFET-in qap terminali, mikrokontroller vasitəsiylə yaradılan dəyişən genişlikli modulyasiya (PWM) siqnalı ilə idarə olunur. Kəsiklənən-in təchizi, diod köprü rektifikatorundan bir fazalı AC/DC çevrilməsi vasitəsiylə alınıb.
Bu sahə gözdən keçirilmə nəzarəti sxemi, elektronika şəbəkələrinin iştirakı nəticəsində əslən effektiv və kompakt ölçülüdür. Reaktiv güc nəzarəti, göndərici xəttinin güc faktorunun yaxşılaşdırılması kimi bir çox endustriyaliyyat tətbiqdə, sahə gözdən keçirilməsini dəyişmək lazımdır.
Bu sürücü, sabit DC mənbəsindən enerji alır və onu dəyişən DC voltaja çevirir. Kəsiklənən sistemlər, yaxşı nəzarət, yüksək effektivlik, tez cavab və yenidən yaratma imkanı təmin edir. Asanlıqla, kəsiklənən, AC transformatordan DC ekvivalenti kimi düşünülməlidir, çünki onlar eyni şəkildə davrandıqlar. Kəsiklənən, bir stadiya çevrilməsi ilə bağlı olduğundan, bu daha effektivdir.
Kəsiklənən Sinqron Maşının İşləmə Prinsipi
Layihə planının detallarını anlamaq üçün aşağıdakı blok şemasını nəzərə alın:
Yuxarıda göstərilən şemadan, tam dalga rektifikatoruna 230V giriş zamanı çıxış voltajı 146 (təxminən) olacaq, maşının sahə voltajı 180V olduğu üçün voltajı artırmaq lazımdır. Artırılmış DC voltajı sinqron maşının sahəsinə təmin edilir. Kəsiklənənin çıxış voltajını dəyişmək üçün düyün faktorunu dəyişmək lazımdır, bunun üçün ayarlanabilir genişlikli impuls nəzarət edilə bilən impulsgenerasiya etmək lazımdır, bu da mikrokontroller vasitəsiylə edilə bilər.
Mikrokontrollerdə, təsadüfi ardıcıllıq siqnalını sabit həcmə müqayisə edərək impulssiqnalı yarada bilərsiniz, lakin yükləmə təsiri qarşısında qorumaq üçün elektrik izolyasyonu təklif olunur, bu da optokuplər istifadə edilərək həyata keçirilir. Kəsiklənən şəbəkəsində, kondensator, çıxış voltajından titrəmələri silmək üçün istifadə olunur. Şəbəkədə istifadə olunan indüktorun, qısa mərhələdə 2-3 A akım axtarmaq imkanına malik olması simule edilib. Arzu edilən çıxış voltajının yanı sıra, şəbəkənin hər hansı bir xəta vəziyyətini dayandıra biləcək kimi dizayn etmək lazımdır.
Aşırı voltaj qoruması üçün, voltajdan asılı olan metal oksit varistors (MOV) istifadə ediləcəkdir.
Aşırı akım qoruması üçün, ilk işleyən akım limitləyici füz istifadə edilə bilər.
Dalga formasının keyfiyyətini yaxşılaşdırmaq üçün, köprü rektifikatorunun çıxışında L və ya LC filtri istifadə edə bilərsiniz. Burada istifadə olunan diodun, az geri qaytarılma vaxtı olmalıdır, bu da sürətli qaytarılma diodlarının istifadəsi ilə mümkündür.
İstifadə edilən şəbəkə komponentlərinin qiymətləri
Giriş DC Voltajı = 100V
Impuls voltajı = 10V, Düyün faktoru = 40%
Kesmə frekansı = 10 KHz
R = 225 om (Maşının reytinqindən hesablanır)
L = 10mH
C = 1pF
Çıxışdan alınan məlumat
Çıxış voltajı: 174 V (Orta)
Yük akımı: 0.775 A (Orta)
Mənbə akımı: 0.977 A
Kəsiklənən Sinqron Maşının Daha Dərində İnkişafı
Sistemə və onun biznes dəyərini artıracaq daha dərində inkişaf üçün hələ də böyük yer var.
Bağlanma qapalı çevrəli nəzarət
Dəyişən yük ilə məşğul olan tətbiq sahələr, sabit gözdən keçirilməni saxlamaq üçün bağlanma qapalı çevrəli nəzarət sxemini tələb edir. Referans voltajı və faktiki çıxış voltacı müqayisə edilir və sonda xəta siqnalı yaradılır. Bu xəta siqnalı, kəsiklənənin düyün faktorunu müəyyən edir.
Temperatur təsirinin azaldılması
Dəqiqlik kondensatoru, anahtarlama diodu istifadəsi, performansı yaxşılaşdıra bilər, amma bu, layihənin maliyyətini artıracaq.
Kəsiklənən Sinqron Maşının Nəticəsi
Bizim layihədə, ucuz və istifadəçi-əlverişli bir gözdən keçirilmə nəzarətçisi kəsiklənən istifadə edərək dizayn və icra edildi. Sistemin hədəflənmiş istifadəçiləri, yaxşı, effektiv və kiçik nəzarətçilər tələb edən endustrilərdir. Bu növ layihə, Hindistan kimi inkişaf edən ölkələrdə enerji krizinin böyük bir məsələ olduğu endustriyaliyyat sahələrində çox faydalıdır.
Layihədən çox şey öyrəndik. Layihənin razılaşdırılması prosesində komanda işi, koordinasiya və liderlik dərslərini aldıq. Sistemi qurmak üçün tələb olunan texnologiyaların mürəkkəbliyi ilə üzləşdik. Bu, mühəndislik kursunda əldə etdiyimiz nəzəri bilikləri əlaqələndirməyə və tətbiq etməyə kömək etdi.
Layihədən əvvəl heç birimiz elektron nəzarət edilmiş motorla məşğul olmayıb. Fərqli konseptlər və metodlar çox tez öyrənib və onları sisteme tətbiq etməliyik. Layihə, impulssiqnalı yaratma və güç MOSFET nəzarəti sahəsində təcrübə toplamaq üçün də bir imkan təqdim etdi. Bu layihə təcrübəsi, biliklərimizi böyük ölçüdə zənginləşdirdi və texniki bacarıqlarımızı qaldırdı.
