Kontroll tal-Ħalqa tal-Maħżen Sinkronu ta' Ħalqa ta' Maħżen Sincronu Mittmodifikatur Klassiku

Kontenut

• Prinċipju ta' Ġisħ tal-Mašina Sinchrona b'Użu tal-Chopper

• Iżvilupp Mhuxx il-Mašina Sinchrona b'Użu tal-Chopper

• Konkluzzjoni dwar il-Mašina Sinchrona b'Użu tal-Chopper

Ħolm ta' Tagħlim:

• Definizzjoni ta' Kontroll tal-Ġisħ: Il-kontroll tal-ġisħ huwa definit bħala l-gestjoni tal-ġisħ DC f'mašina sinchrona biex tikkontrollja l-prestazzjoni tagħha.

• Prinċipju ta' Ġisħ: Il-prinċipju ta' ġisħ tal-mašina sinchrona b'użu tal-chopper involvi l-aument tas-silġ u t-kontroll minn permezz ta' segnali PWM biex tiġi raggiunta l-imħallef desirata tal-ġisħ.

• Avvantaggi tal-Chopper: L-użu tal-chopper għal kontroll tal-ġisħ joffri effiċjenza għoli, daqs kompatt, kontroll mogħża, u risposta veloċi.

• Komponenti fil-Kirkit tal-Chopper: Il-komponenti eżistenti inkluġu MOSFET, segnal ta' modulazzjoni tal-amplitud, rettifikatur, kondensatur, induttur, u dispożitivi ta' protezzjoni kif il-MOV u tfus.

• Iżvilupp Futuri: L-iżvilupp futuri jistgħu jinkludu kontrol tanqas flus varji u komponenti preċiżi biex jiżbeddu l-prestazzjoni u jnaqqsu l-effetti tal-temperatura.

Il-mašina sinchrona hi mašina elettrika versatili li tuża magħmula f'varjetà ta' setturi, kif l-ġenerazzjoni tal-enerġija, il-manutenzija tas-silġ kostanti, u l-korrezzjoni tal-fattur tal-enerġija. Il-fattur tal-enerġija huwa kontrolat mill-gestjoni tal-ġisħ DC. Din it-teżi tiftaħar kemm nistgħu nkun efikenti f'kontroll tal-ġisħ tal-mašina sinchrona.

Il-metodi konvenzjonali tal-ġisħ DC qed jaffrontaw problemi ta' raffreddament u manutenzija minħabba l-anelli ta' slip, i-brus, u l-kommutar, speċjalment meta alternator ikollok rating ażdied. Is-sistemi moderni ta' ġisħ huma diretti biex jnaqqsu dawn il-problemi bi tneħħija tal-kuntatti mobbli u t-brus.

Dan it-trend iddaħal għall-iżvilupp tal-ġisħ statiku b'użu tal-chopper. Is-sistemi moderni jagħmlu użu minn dispożitivi ta' swittjar semikonduċturi kif il-diodu, tiroturi, u transisturi. F'elektronika tal-enerġija, ammont sostanzjali ta' enerġija elettrika hija proċessa, kunvertitori AC/DC huma l-dispożitivi aktar tipiċi.

Ir-ranġ tal-enerġija solitament jikkonsisti minn dossni għal ftit mintot u ftit ħanem. F'l-industrija, applikazzjoni komuni hi d-drittjar tal-vellut variabbli użat biex jikkontrolla s-silġ tal-motur induzzjoni. Is-sistemi ta' konverżjoni tal-enerġija huma klassifikati skond it-tip ta' eneġija tal-input u tal-output.

• AC għal DC (rettifikatur)

• DC għal AC (inverter)

• DC għal AC (konvertitur DC għal DC)

• AC għal AC (konvertitur AC għal AC)

Din tikkonċerna l-equipment rotanti u statiku għad-dħul, trasferiment, u utilizzazzjoni ta' ammonts vasti ta' enerġija elettrika. Il-konvertitur DC-DC huwa kirkit elettroniku li jkonverti sors ta' silġ diretta mis-silġ livell għal livell ieħor.
L-avvantaggi tal-konvertitur elektroniku tal-enerġija huma kif segue -

• Effiċjenza għoli minħabba l-persa żgħira fid-dispożitivi semikonduċturi tal-enerġija.

• Affidabilità għoli tas-sistema tal-konvertitur elektroniku tal-enerġija.

• Ħajja twila u inqas manutenzija minħabba l-assenza ta' parti mobbli.

• Flexibilità fit-taħtix.

• Risposta dinamika veloċi imqassra mill-sistema ta' konvertitur elektromekkaniku.

Jinkulu wkoll xi svantaggi sigġariegħa tal-konvertitur elektroniku tal-enerġija kif is-seguenti -

• Il-kirkit fis-sistemi elektroniku tal-enerġija għandhom tendenza li jġeneraw armoniki fis-sistema tas-silġ u fit-tieqa tal-karġa.

• Il-konvertitur AC għal DC u DC għal AC jopera b'fattur tal-enerġija baxx ta' input taħt certi kondizzjonijiet ta' operazzjoni.

• Ir-regenerazzjoni tal-enerġija hi diffiċli fis-sistema tal-konvertitur elektroniku tal-enerġija.

F'dan il-proġett, il-volttagġ medju fuq il-ġisħ tal-mašina sinchrona huwa kontrolat bl-użu tal-chopper boost. Il-chopper boost huwa konvertitur DC għal DC li jfornixxi volttagġ kontrollat aqbar minn volttagġ ta' input DC fiss.

Il-MOSFET huwa dispożitiv semikonduċturi tal-enerġija elettrika li huwa swittjar totalment kontrolat (swittjar li l-aktar u l-inaktar tiegħu jistgħu jkunu kontrolati). Il-MOSFET jingħad il-dispożitiv tas-swittjar f'dan il-kirkit tal-boost chopper. It-terminal tal-bieb tal-MOSFET huwa mdir bil-segnal ta' modulazzjoni tal-amplitud (PWM). Li jingħad mit-talb tal-microcontroller. Il-volttagġ tas-silġ tal-chopper huwa marrgħal minn rettifikatur tal-ponte diodali permezz tal-konverżjoni AC/DC faza waħda.

Dan is-schema ta' kontrol tal-ġisħ huwa estremament efikient u daqs kompatt, minħabba l-partiċipazzjoni tal-kirkit tal-elektronika tal-enerġija. F'applikazzjonijiet industriali, kif il-kontroll tal-enerġija reattiva, l-abbetterament tal-fattur tal-enerġija tal-linja tal-trasferiment, huwa meħtieġ biex tikun bidla l-ġisħ.

Dan id-drittjar jagħmel energija minn sors ta' silġ direkt fix u jikkonvertiha għal volttagġ ta' silġ diretta varjabli. Is-sistemi tal-chopper joffru kontroll mogħża, effiċjenza aqra, risposta veloċi, u servizz ta' rigenerazzjoni. B'sostanza, il-chopper jista' jikkonsidera kif huwa l-equivalent ta' DC ta' transformer AC għaliex jibbehġu b'identiku. Minħabba li l-chopper involvi konverżjoni ta' stadija waħda, dawn huma aktar effiċjenti.

Prinċipju ta' Ġisħ tal-Mašina Sinchrona b'Użu tal-Chopper

Biex nifhem il-dettagli tal-pjan tal-proġett, nikkunsidraw dan id-diagramm tal-blokk hawn taħt:

Minn tad-diagramm fuq, nistgħu qegħdinu li għal 230V ta' input ta' rettifikatur full wave, il-volttagġ tal-output huwa 146 (appross.) il-volttagġ tal-ġisħ tal-mašina huwa 180V, għalhekk għandna aumen il-volttagġ permezz tal-chopper boost. Issa l-volttagġ ta' DC modifikat jingħad il-ġisħ tal-mašina sinchrona. Il-volttagġ tal-output tal-chopper jista' jkun mmexxi biexbidel il-ciclu ta' dover, u dan jistgħu jingħlu permezz ta' ġeneratur ta' pulsi b'amplitud regolabbli, u dan jista' jingħad bl-għajnuna tal-microcontroller.

Fil-microcontroller, bi t-tqabbel bejn segnal ta' seqwenza random b'amplitud kostanti, nistgħu nġeneraw segnal ta' pulsu, iżda sabiex inaqqsu l-effett tal-loading, huwa mgħejr ġejjin li nagħmel isolazzjoni elettrika, u dan qiegħed nogħti permezz ta' opto coupler. Il-kondensatur qiegħed użat fil-kirkit tal-chopper biex inaqqsu l-ripples mil-volttagġ tal-output. Qiegħed simmulatu li l-induttur li qiegħed użat fil-kirkit tal-chopper għandu jkun kapax biex jikkoppja 2-3 A ta' silġ waqt il-period tal-short circuit. Appartejn mid-direttiva tal-volttagġ tal-output, għandna nkun ndesigned il-kirkit biex jistagħmil kull kundizzjoni ta' erġa.

• Għal protezzjoni ta' overvoltage, nistgħu nużaw metal oxide varistors (MOV) li l-resistanza tagħhom idependi mill-volttagġ.

• Għal protezzjoni ta' overcurrent, nistgħu nużaw tfus ta' limitazzjoni tal-kurrent li jagħmel first acting.

Biex nabbetteraw il-kwalità tal-forma tal-onda, nistgħu nużaw kirkit ta' filtru, b'sostanza filtri L jew LC fil-output tal-rettifikatur ta' pont. Id-diodu li qiegħed użat għandu jkun b'tempi ta' ripresa inversa żgħira, hawn nistgħu nużaw diodu ta' ripresa veloċi.

Valuri tal-komponenti tal-kirkit li qegħdin użati

Volttagġ DC ta' Input = 100V
Volttagġ ta' Pulsu = 10V, Dovery = 40%
Frequenza ta' Chopping = 10 KHz
R = 225 ohm (kalkulat mill-rating tal-mašina)
L = 10mH
C = 1pF

Data ottenuta mill-output
Volttagġ ta' Output: 174 V (Medju)
Silġ ta' Karġa: 0.775 A (Medju)
Silġ ta' Sors: 0.977 A

Iżvilupp Mhuxx il-Mašina Sinchrona b'Użu tal-Chopper

Huwa hemm spazju kbir għal iżvilupp futuri li se jabbettera s-sistema u jżid ivvalur tagħha.

Kontroll tanqas

Fl-areji tal-applikazzjoni fejn l-utent jagħmel b'karġa varjabbli, huwa meħtieġ skema ta' kontrol tanqas biex jissostien il-ġisħ kostanti. Il-volttagġ referenzju u l-volttagġ reali tal-output ser jkunu mqabblin waħdan mal-ieħor u segnal ta' errur ser jiġi ġenerat. Dan is-segnal ta' errur se jdecidi l-dovery tal-chopper.

Naxxar fil-effetti tal-temperatura

L-użu ta' kondensatur preċiż, diodu ta' swittjar mingħajr dubju jista' jabbettera l-prestazzjoni, iżda huma jgħinu lil kos ta' proġett.

Konkluzzjoni dwar il-Mašina Sinchrona b'Użu tal-Chopper

F'dan il-proġett, designajna u implementajna kontroljar ta' ġisħ ta' kos żgħir u facile tal-użu bl-użu tal-Chopper. L-utenti tar-get tal-sistema huma l-industrijiet li rikjedu kontroljar mogħża, efikjenti, u żgħir li joffru ammut varjabbli ta' volttagġ. Dan tip ta' proġett huwa verament utili f'arejiet industriali ta' pajjiżi fl-istgħal kif l-Indja, fejn il-krizi tal-enerġija hija preokkupazzjoni kbira.

Imparajna ħafna minn dan il-proġett. Għaddejt il-lezzjoni tal-laboratorju, tal-koordina, u tal-lideriżmu mentri nħallnu f'varji fazijiet ta' iżvilupp tal-proġett. Inkunu sfidata mill-komplessità tal-teknoloġiji meħtieġi biex nibdil is-sistema. Dan għanejnna biex nirkorreljaw u naqbad il-għarfien teoriku li oħloqna fl-kors tal-inġinerija.

L-ebda minnana kien għandu esperjenza tal-kontroll elettroniku tal-motur qabel il-proġett. Kien hemm bisogna li nipparaw konċetti u tekniki differenti veloċi u nippaplukawhom fis-sistema. Il-proġett ukoll ippreżentaw l-okkaġjoni għalina biex naċċumulaw esperjenza fil-ġenerazzjoni ta' segnali ta' pulsu u l-kontroll tal-power MOSFET. Din l-esperjenza tal-proġett ħabbret ħafna l-għarfien tagħna u affilat il-kwalifikazzjonijiet tekniki tagħna.