सिंक्रोनस मशीनको उत्तेजन नियंत्रण चोपर प्रयोग गरेर
सामग्रीहरू
चप्पर उपयोग गर्दा सिनक्रोनस मशीनको कार्य तत्व
चप्पर उपयोग गर्दा सिनक्रोनस मशीनको अगाडि प्रगति
चप्पर उपयोग गर्दा सिनक्रोनस मशीनको निष्कर्ष
मुख्य शिक्षणहरू:
एक्साइटेशन नियंत्रण परिभाषा: एक्साइटेशन नियंत्रणलाई सिनक्रोनस मशीनमा DC क्षेत्र एक्साइटेशनलाई प्रबंधन गर्ने र यसको प्रदर्शन नियंत्रण गर्ने भन्दा अर्को कुरा भन्ने हुन्छ।
कार्य तत्व: चप्पर उपयोग गर्दा सिनक्रोनस मशीनको कार्य तत्वले वोल्टेजलाई बढाउन र PWM सिग्नलहरूद्वारा नियंत्रण गर्दै आवश्यक एक्साइटेशन प्राप्त गर्ने भन्दा अर्को कुरा भन्ने हुन्छ।
चप्परको फाइदा: एक्साइटेशन नियंत्रणका लागि चप्पर प्रयोग गर्दा उच्च दक्षता, संक्षिप्त आकार, मुच्छित नियंत्रण, र त्वरित प्रतिक्रिया प्रदान गर्छ।
चप्पर सर्किटका घटकहरू: मुख्य घटकहरूमा MOSFET, पल्स चौडाई मोडुलेशन सिग्नल, रेक्टिफायर, कैपेसिटर, इंडक्टर, र MOV र फ्युज जस्ता सुरक्षा उपकरणहरू समावेश छन्।
भावी सुधारहरू: भावी विकासहरूमा विज्ञान लोडको लागि बंद लूप नियंत्रण र दक्षता र तापक्रिया प्रभावहरूलाई घटाउने लागि यथार्थ घटकहरू समावेश गर्न सकिन्छ।
सिनक्रोनस मशीन एक बहुमुखी विद्युत मशीन हो जो विभिन्न क्षेत्रहरूमा उपयोग गरिन्छ, जस्तै ऊर्जा उत्पादन, नियत गति बनाएर राख्ने, र विद्युत फैक्टर सुधार। विद्युत फैक्टर नियंत्रणलाई DC क्षेत्र एक्साइटेशन प्रबंधन गर्दै गरिन्छ। यो थिसिसले सिनक्रोनस मशीनको क्षेत्र एक्साइटेशनलाई कसरी दक्षतापूर्वक नियंत्रण गर्न सकिन्छ भने गर्दछ।
पारम्परिक DC एक्साइटेशन विधिहरूले स्लिप रिङ, ब्रश, र कम्युटेटरको कारण ठण्डाउन र रक्षण समस्याहरूसँग झगड्दा गर्छन्, विशेष गरी ऑल्टरनेटर रेटिंग बढ्दा। आधुनिक एक्साइटेशन प्रणालीहरूले बढ्ने समस्याहरूलाई घसिट्टै कम गर्न स्लाइडिङ सम्पर्क र ब्रशको संख्यालाई कम गर्ने लक्ष्य राख्छन्।
यो धारा ले चप्पर उपयोग गर्दा स्थैतिक एक्साइटेशनको विकास ल्याएको छ। आधुनिक प्रणालीहरूले सेमीकंडक्टर स्विचिङ उपकरणहरू जस्तै डायोड, थाइरिस्टर र ट्रान्जिस्टर प्रयोग गर्छन्। विद्युत इलेक्ट्रोनिक्समा, विशेष रूपमा AC/DC कन्वर्टरहरू यो जस्ता विशिष्ट उपकरणहरूले ठूलो मात्रामा विद्युत ऊर्जा प्रक्रिया गर्छन्।
पावर रेंज आमतौरले दहाँ देखि केही सैकडा वाटसम्म फैलिन्छ। औद्योगिक व्यवहारमा, एक सामान्य अनुप्रयोग यो हो जसमा चलन गति नियंत्रण गर्ने लागि इन्डक्सन मोटरको गति नियंत्रण गरिन्छ। विद्युत रूपान्तरण प्रणालीहरूलाई उनीहरूको इनपुट र आउटपुट पावर प्रकार अनुसार वर्गीकृत गरिन्छ।
AC देखि DC (रेक्टिफायर)
DC देखि AC (इन्वर्टर)
DC देखि AC (DC देखि DC कन्वर्टर)
AC देखि AC (AC देखि AC कन्वर्टर)
यो घुमाउने र स्थैतिक उपकरणहरू दुवैको साथ विद्युत ऊर्जाको उत्पादन, प्रसारण, र उपयोगको साथ यो सम्बन्धित छ। DC-DC कन्वर्टर एक विद्युत सर्किट हो जो एक लेभलबाट अर्को लेभलमा डायरेक्ट करेन्ट रूपान्तरण गर्छ।
विद्युत इलेक्ट्रोनिक कन्वर्टरहरूको फाइदाहरू यस्ता छन्-
विद्युत सेमीकंडक्टर उपकरणहरूमा निम्न नाश भएकोले उच्च दक्षता।
विद्युत इलेक्ट्रोनिक कन्वर्टर प्रणालीको उच्च विश्वसनीयता।
चलन अवयवहरूको अभावले लामो जीवनकाल र कम रक्षण।
प्रचालनमा लचीलापन।
इलेक्ट्रोमेकानिकल कन्वर्टर प्रणाली भन्दा त्वरित गतिक प्रतिक्रिया।
विद्युत इलेक्ट्रोनिक कन्वर्टरहरूको केही महत्वपूर्ण दोषहरू पनि छन् जस्तै यस्ता-
विद्युत इलेक्ट्रोनिक सिस्टेमका सर्किटहरूले आपूर्ति सिस्टेम र लोड सर्किटमा हार्मोनिक उत्पन्न गर्ने दिशामा एक धारा राख्छन्।
AC देखि DC र DC देखि AC कन्वर्टर निश्चित प्रचालन स्थितिमा निम्न विद्युत फैक्टर ले प्रचालन गर्छन्।
विद्युत इलेक्ट्रोनिक कन्वर्टर प्रणालीमा शक्तिको पुनर्जन गर्न दिशामा कठिनता छ।
यस प्रकल्पमा, एक बूस्ट चप्पर प्रयोग गरेर सिनक्रोनस मशीनको क्षेत्रमा औसत वोल्टेज नियंत्रण गरिन्छ। बूस्ट चप्पर एक DC देखि DC कन्वर्टर हो जो निश्चित इनपुट DC वोल्टेजबाट उच्च नियंत्रित आउटपुट वोल्टेज प्रदान गर्छ।
MOSFET एक विद्युत इलेक्ट्रोनिक सेमीकंडक्टर उपकरण हो जो एक पूर्ण नियंत्रित स्विच (जसको ओन र ऑफ दुवै नियंत्रण गर्न सकिन्छ) हो। MOSFET यस बूस्ट चप्पर सर्किटमा स्विचिङ उपकरणको रूपमा प्रयोग गरिन्छ। MOSFETको गेट टर्मिनल पल्स चौडाई मोडुलेशन (PWM) सिग्नलद्वारा चालित गरिन्छ। यो एक माइक्रोकंट्रोलरको उपयोग गरी उत्पन्न गरिन्छ। चप्परको आपूर्ति वोल्टेजलाई एक फेज AC/DC रूपान्तरण गरी डायोड ब्रिज रेक्टिफायरबाट लिइन्छ।
यो क्षेत्र एक्साइटेशन नियंत्रण योजना अत्यन्त दक्ष र संक्षिप्त आकारको हो, किनकि यसमा विद्युत-इलेक्ट्रोनिक सर्किट शामिल छ। धनात्मक शक्ति नियंत्रण, विद्युत फैक्टर सुधार, र प्रसारण लाइन जस्ता बहुतै औद्योगिक अनुप्रयोगहरूमा, क्षेत्र एक्साइटेशनलाई परिवर्तन गर्नुपर्छ।
यो ड्राइव निश्चित DC स्रोतबाट शक्ति लिइ र यसलाई विचरणशील DC वोल्टेजमा रूपान्तरण गर्छ। चप्पर प्रणालीहरू लामो जीवनकाल, कम रक्षण, त्वरित प्रतिक्रिया, र पुनर्जन सुविधा प्रदान गर्छ। आधारभूत रूपमा, चप्परलाई AC ट्रान्सफार्मरको DC तुल्याना मान्न सकिन्छ किनकि यी एकसमान रूपमा व्यवहार गर्छन्। चप्परले एक चरण रूपान्तरण गर्छ, यसले यी अधिक दक्ष बनाउँछ।
चप्पर उपयोग गर्दा सिनक्रोनस मशीनको कार्य तत्व
प्रकल्प योजनाको विस्तार बारेमा विस्तार साथ यो ब्लक डायग्राम लामो गराउँदै:
उपरोक्त डायग्रामबाट हामी भन्न सक्छौं कि फुल वेव रेक्टिफायरको 230V इनपुटले आउटपुट वोल्टेज 146 (लगभग) हुन्छ, मशीनको क्षेत्र वोल्टेज 180V छ त्यसैले हामीले वोल्टेजलाई बढाउनुपर्छ बढाउने चप्परको मार्फत। अब यो समायोजित DC वोल्टेजलाई सिनक्रोनस मशीनको क्षेत्रमा फिड गरिन्छ। चप्परको आउटपुट वोल्टेजलाई ड्यूटी साइकल परिवर्तन गरेर बदल्न सकिन्छ, यसको लागि हामीले योग्य पल्स चौडाई वाला पल्स जनरेटर बनाउनुपर्छ, र यसको लागि हामी एक माइक्रोकंट्रोलरको मद्दत लिन सक्छौं।
माइक्रोकंट्रोलरमा एक यादृच्छिक अनुक्रम सिग्नललाई निरन्तर राशिमा तुलना गरेर हामी एक पल्स सिग्नल उत्पन्न गर्न सक्छौं तर लोडिङ असर टाढा गर्न यो उत्तम विद्युत अलगाव गर्न सल्लाह गरिन्छ। यसको लागि हामी एक ओप्टो कप्लर प्रयोग गर्छौं। चप्पर सर्किटमा एक कैपेसिटर प्रयोग गरिएको छ यसको लागि आउटपुट वोल्टेजमा रिपल निकाल्ने लागि। यसको सिमुलेशन गरिएको छ कि चप्पर सर्किटमा प्रयोग गरिएको इंडक्टर लाई छोटा सर्किट अवधिमा 2-3 A रकमको प्रवाह सँग सामना गर्न सक्छ। आशा आउटपुट वोल्टेजको अतिरिक्त, हामीले यस योजनाको लागि यो योग्य रूपमा डिजाइन गर्नुपर्छ त्यसैले यो कुनै दोष स्थितिमा टिक्न सक्छ।
अतिवोल्टेज सुरक्षाका लागि, हामी एक धातु ऑक्साइड वेरिस्टर्स (MOV) प्रयोग गर्छौं जसको प्रतिरोध वोल्टेजमा निर्भर छ।
अतिप्रवाह सुरक्षाका लागि, हामी पहिलो अभिक्रिया गर्ने प्रवाह सीमित फ्युज प्रयोग गर्छौं।
वेवफार्मको गुणस्तर सुधार गर्न हामी ब्रिज रेक्टिफायरको आउटपुटमा फिल्टर सर्किट, आधारभूत रूपमा L वा LC फिल्टर प्रयोग गर्छौं। यहाँ प्रयोग गरिएको डायोडलाई अल्प रिवर्स रिकवरी समय हुनुपर्छ, यसको लागि हामी फास्ट रिकवरी डायोड प्रयोग गर्छौं।
प्रयोग गरिएका सर्
