Kudhibiti wa Mzunguko wa Mashine ya Kusambana kwa Kutumia Chopper
Maelezo
Sifa ya Kazi ya Mashine Sajili kwa Kutumia Chopper
Maendeleo Yake ya Zaidi ya Mashine Sajili kwa Kutumia Chopper
Malalamiko ya Mashine Sajili kwa Kutumia Chopper
Maelezo Muhimu:
Ufafanuzi wa Uongozi wa Maingiliano: Uongozi wa maingiliano unatafsiriwa kama kusimamia maingiliano ya DC katika mashine sajili ili kudhibiti ufanisi wake.
Sifa ya Kazi: Sifa ya kazi ya mashine sajili kutumia chopper inahitaji kuongeza umbo la umeme na kudhibiti kwa vitambaa PWM ili kupata uongozi unaojitokeza.
Vipengele vya Chopper: Kutumia chopper kwa uongozi wa maingiliano hutoa ufanisi mkubwa, ukubwa mdogo, udhibiti mwenye furaha, na majibu mara.
Vifaa muhimu katika Mzunguko wa Chopper: Vifaa muhimu vinavyotumika ni MOSFET, ishara ya pulse width modulation, rectifier, kapasita, indaktor, na vifaa vya usalama kama MOV na fuse.
Maendeleo ya Baadaye: Maendeleo ya baadaye yanaweza kujumuisha dhibiti ya mzunguko wa kufunga kwa ongezeko la mizigo na vipengele vya uwiano kwa kutoa faida zaidi na kupunguza athari za joto.
Mashine sajili ni mashine ya umeme yenye ufafanuzi ambayo inatumika katika nyanja mbalimbali, kama kugawa nguvu, kudhibiti mwaka wa kawaida, na kuboresha power factor. Power factor hutengenezwa kwa kudhibiti maingiliano ya DC. Tathmini hii inaonyesha jinsi tunavyoweza kudhibiti maingiliano ya mashine sajili kwa ufanisi.
Njia za zamani za uongozi wa DC huwa na changamoto za baridi na huduma kwa sababu ya slip rings, brushes, na commutators, hasa wakati alternator inaongezeka. Mfumo wa uongozi wa sasa wanataka kupunguza changamoto hizo kwa kupunguza idadi ya magazeti ya kuinua na brushes.
Trend hii imeleta maendeleo ya uongozi wa static kutumia chopper. Mfumo wa sasa wanatumia vifaa vya switching ya semiconductors kama diode, thyristors na transistors. Katika teknolojia ya umeme, umbo la umeme kikubwa kinatengenezwa, na AC/DC converters kuwa vifaa vyenye kawaida.
Mwanga unaenda kutoka kwa deseme hadi kwa mia. Katika ujenzi, matumizi yake ni kudhibiti mwaka wa induction motor. Mfumo wa utengenezaji wa umeme unaeneza kwa aina yake ya umeme wa kuingiza na kutoa.
AC kwa DC (rectifier)
DC kwa AC (inverter)
DC kwa AC (DC kwa DC converter)
AC kwa AC (AC kwa AC converter)
Ina maswala ya kila aina ya vifaa vilivyokuruka na vya kimataifa kwa kutengeneza, kutumia, na kutumia umeme wingi. DC-DC converter ni mzunguko wa umeme unayoweza kutengeneza umeme wa DC kutoka kwa kiwango moja cha umbo la umeme kwa kingine.
Faida za converters za umeme ni kama ifuatavyo-
Ufanisi mkubwa kutokana na upungufu mdogo katika vifaa vya semiconductors.
Uaminifu wa mfumo wa converter wa umeme.
Muda mrefu na huduma kidogo kutokana na upungufu wa vifaa vilivyokuruka.
Flexibility katika kazi.
Jibu la haraka kuliko mfumo wa electromechanical converter.
Kuna pia madhara makubwa ya converters za umeme kama ifuatavyo-
Mzunguko wa umeme katika mfumo wa umeme una tendensi ya kutengeneza harmonics katika mfumo wa umeme na circuit ya mizigo.
AC kwa DC na DC kwa AC converter hutoa power factor dogo kwa hatua fulani za kazi.
Regeneration ya umeme ni vigumu katika mfumo wa converter wa umeme.
Katika mradi huu, umbo la umeme la field la mashine sajili linadhibitiwa kutumia boost chopper. Boost chopper ni DC kwa DC converter unayoweza kutengeneza umbo la umeme la output uliyodhibiti kutoka kwa umbo la input la DC.
MOSFET ni kifaa cha semiconductors cha umeme ambacho linaweza kudhibiti kutumia na kutofautiana (switch unayoweza kukubali mawasiliano na kutofautiana). MOSFET inatumika kama kifaa cha kutumia katika mzunguko huu wa Boost chopper. Terminal ya gate ya MOSFET inadhibitiwa na ishara ya pulse width modulation (PWM). Ili kutengeneza ishara hii, tunatumia microcontroller. Umeme wa chopper unapowekwa kutoka kwa diode bridge rectifier kwa kutengeneza AC/DC single phase.
Mfano huu wa dhibiti ya uongozi wa field ni ufanisi mkubwa na ukubwa mdogo, kwa sababu ya kutumia mzunguko wa umeme. Katika matumizi mengi ya kiuchumi, kama kudhibiti reactive power, power factor improvement ya transmission line inahitaji kubadilisha uongozi wa field.
Hii inatoa umeme kutoka kwa chanzo cha DC cha kutosha na kutengeneza umbo la umeme la DC. Mfumo wa chopper hutoa dhibiti safi, ufanisi mkubwa, majibu mara, na huduma ya regeneration. Moja ya chopper inaweza kuzingatia kama DC equivalent ya AC transformer kwa sababu wanaweza kufanya kazi kwa njia sawa. Kwa sababu chopper hutoa conversion ya stage moja, hayo ni ufanisi zaidi.
Sifa ya Kazi ya Mashine Sajili kwa Kutumia Chopper
Kuelewa maelezo ya mipango ya mradi tufikirie diagramu hii ifuatayo:
Tumeweka kwamba kwa umbo la input la 230V la full wave rectifier, umbo la output ni 146 (Approx.) umbo la field la mashine ni 180V hivyo tunahitaji kuongeza umbo la umeme kupitia step up chopper. Sasa umbo la DC lililoondolewa limetumika kwa field la mashine sajili. Umbo la output la chopper linaloweza kubadilishwa kwa kubadilisha duty cycle, kwa hivyo tunahitaji kutengeneza generator wa pulse wa adjustable pulse width, na hii inaweza kufanyika kwa msaada wa Microcontroller.
Katika microcontroller, kutumia kulingana na ishara ya sequence ya random na umbo la constant magnitude tunaweza kutengeneza ishara ya pulse lakini kutokana na athari ya loading ni bora kutumia electrical isolation, tunatumia Opto coupler. capacitor amepoungwa katika mzunguko wa chopper ili kutatua ripple kutoka kwa umbo la output. Imetengenezwa kuwa inductor ambaye amepoungwa katika mzunguko wa chopper anaweza kutumia 2-3 A ya current wakati wa short circuit. Pamoja na umbo la output la desired, tunapaswa pia kudhibiti mzunguko ili aweze kusimamia sehemu yoyote ya fault condition.
Kwa ajili ya uzalishaji wa umbo la juu, tutatumia metal oxide varistors (MOV) ambayo resistance yake inategemea umbo la umeme.
Kwa ajili ya uzalishaji wa current wa juu, tunaweza kutumia first acting current limiting Fuse.
Kuboresha ubora wa waveform tunaweza kutumia filter circuit kwa asili L au LC filter katika output ya bridge rectifier. Diode ambayo imepoungwa inapaswa kuwa na muda wa reverse recovery dogo, hapa tunaweza kutumia fast recovery diode.
Thamani za vifaa vya mzunguko vilivyopoungwa
Input DC Voltage = 100V
Pulse voltage = 10V, Duty = 40%
Chopping frequency = 10 KHz
R = 225 ohm (As calculated from the machine rating)
L = 10mH
C = 1pF
Data obtained from the output
Output voltage: 174 V (Average)
Load current: 0.775 A (Average)
Source current: 0.977 A
Maendeleo Ya Baadaye Ya Mashine Sajili Kwa Kutumia Chopper
Bado kuna nafasi nyingi kwa maendeleo ya baadaye ambayo itaweza kuboresha mfumo na kuboresha thamani yake ya biashara.
Dhibiti ya Mzunguko wa Kufunga
Maeneo ya matumizi ambako mtumiaji ana shughuli na mizigo tofauti, haina hitaji wa mzunguko wa kufunga kwa kudhibiti uongozi wa kawaida. Umbo la reference na umbo la output halisi lazima likauliane kwanza na ishara ya error ikawekwe. Ishara hii ya error itahusu duty cycle ya chopper.
Punguzo la Athari ya Joto
Tumia capacitor ya precision, switching diode inaweza kuboresha ufanisi, lakini itaongeza gharama za mradi.
Malalamiko ya Mashine Sajili kwa Kutumia Chopper
Katika mradi wetu, tulidhibiti na kutumia controller wa uongozi wa chaper kwa gharama ndogo na rahisi kwa mtumiaji. Wateja wa mfumo ni viwanda vya kiuchumi ambavyo yanahitaji dhibiti ya smooth, efficient na small ambayo inatoa range ya kubadilisha umbo la umeme. Mradi wa aina hii ni wa muhimu sana katika nchi zenye maendeleo kama India, ambako ukosefu wa nguvu ni tatizo kubwa.
Tumeshinda maelezo mengi kwa kwa mradi. Tulipata maelezo ya team work, ushirikiano, utawala wakati tunaenda kwa hatua tofauti za kujenga mradi. Tulikuwa na changamoto za umuhimu wa teknolojia za kujenga mfumo. Hili lilisaidia kutokuwa na mtaani na kutumia maarifa yetu ya teoria tuliyopata katika programu ya engineering.
Wengine wetu hawakuwa na tajriba ya electronic control ya motor kabla ya mradi. Tulihitaji kujifunza maoni tofauti na tekniki na kutumia katika mfumo. Mradi huo pia alitupa fursa ya kujaza tajriba katika utengenezaji wa ishara ya pulse na power MOSFET area. Tajriba hii ya mradi imeongeza maarifa yetu na kukubalika ufanisi wetu wa tekniki.
