Txinketanaren Kontrola Sinkrono Maquinara Erabiliz Chopper
Edukien
Sincronoko maquinaren funtzionamenduaren printzipioa chopper baten erabiliz
Sincronoko maquinaren garapena chopper baten erabiliz
Sincronoko maquinaren amaitzea chopper baten erabiliz
Ikuspuntu garrantzitsuak:
Erregulazioa definizioa: Erregulazioa definitzen da DC eremuko erregulazioa kudeatzea sincronoko maquinan bere eginkizunari kontrola emateko.
Funtzionamenduaren printzipioa: Sincronoko maquinaren funtzionamenduaren printzipioa chopper baten erabiliz tarte handiagotzeko tensiora eta PWM senaletan kontrolean datza erregulazio desideratuari heltzeko.
Chopperren abantailak: Chopper bat erabiltzeak erregulazio kontroluan efizientzia altua, tamaina txikia, kontrola fina eta erantzuna azkarra eskaintzen ditu.
Chopper zirkuituko osagai nagusiak: Osagai garrantzitsuenak MOSFET bat dira, pulse width modulation signal, rectifier, capacitor, inductor eta MOV eta fuse bezalako babesezko gailuak.
Garapenetako aurrerapenak: Aurrerapenetan sarrerako karga aldakorretarako kontrol iturri zabalagarria eta presizio-osagaiak egin ditzake performante hobetzeko eta tenperaturaren eragina murrizteko.
Sincronoko maquina elektriko polivalentea da erabilera askotan, hala nola indar-generazioan, abiadura konstantea mantentzean eta faktore-indarraren zuzenketa egitean. Faktore-indarra kontrolatzen da DC eremuko erregulaziora kudeatzez. Tesis honek zer modutan efizienteki kontrol dezakegu sincronoko maquinaren erregulazioa aztertzen du.
DC erregulazio metodo tradizionalak arazoak ditu iragaski eta mantentzean, zuri-zuri, pentsu eta kommutatorengatik, batez ere alternator balorazioak geroztik. Sistema erregulazio modernoek arazo horiek murrizteko zuri-zuri eta pentsu kopurua gutxitzen dute.
Trend horrek chopper erabilizko erregulazio estatikoraino eraman du. Sistema modernoek semiconductor aldaketarako gailuak erabiltzen dituzte, hala nola diode, thyristors eta transistors. Indar-elektronikan, elektrizitate-energiaren kantitate handia prozesatzen da, AC/DC aldaketen artean izan arren.
Indarraren tartea osoetik ehun wattetara doa. Industrian, aplikazio arrunta da abiadura aldakorra kudeatzeko induction motor. Aldaketa sistema hauek sarrera eta irteerako indar moten arabera sailkatzen dira.
AC to DC (rectifier)
DC to AC (inverter)
DC to AC (DC to DC converter)
AC to AC (AC to AC converter)
Birakaiera eta zati estatikoak barne hartzen ditu generazio, transmitazio eta erabilera handitan indar-elektrikoa. DC-DC konbertsorea elektroniko zirkuitu bat da, zeinak DC iturri batetik beste tensiora tarte batera aldatzen du.
Indar-elektroniko konbertsoreen abantailak hauek dira-
Efizientzia altua, semikonduktoren galderik gutxiengatik.
Indar-elektroniko konbertsore-sistema fidagarritasuna.
Iragazki gehien ez dutenean bizitza luzeagoa eta mantentze gutxagoa.
Erabilera adina.
Erantzun dinamiko azkarra, mekaniko-elektrikoko sistemarekin alderatuta.
Gainera, indar-elektroniko konbertsoreei buruzko abantaila handiak daude, hala nola-
Indar-elektroniko sisteman dauden zirkuituak tendentzia dute harmonikoak sortzea jario sistemaren barruan eta kargaren zirkuituan.
AC to DC eta DC to AC konbertsoreak jardatzen dute faktore-indarra baxuan zenbait baldintetan.
Indar berreskuratzeko zaila da indar-elektroniko konbertsore sistema batetan.
Proiektu honetan, sincronoko maquinaren eremuko tensiora bataz besteko kontrolatzen da boost chopper baten erabiliz. Boost chopper bat da DC to DC converter fixed input DC voltage batetik output voltage kontrolatu handiagoa emango duena.
MOSFET indar-elektroniko semikonduktore bat da, kontrol totala duen sakelua (saioa eta saiatuak kontrol daitezke). MOSFET sakelua erabili da Boost chopper zirkuituan. MOSFETen gate terminala pulse width modulation (PWM) senalekin kargatzen da. Microcontroller baten bidez sortutako. chopper energia emanak diod bridge rectifier baten bidez bi faseko AC/DC aldatzean datza.
Erregulazio kontrolaren esquema hau oso efizientea eta tamaina txikia da, indar-elektroniko zirkuituaren barne hartzeagatik. Industrian, reaktibo indar kontrola bezalako aplikazioetan, faktore-indarra eguneratzeko transmission line erregulazio eremua aldatu behar da.
Drive hau indar finko DC iturritik hartzen du eta aldatzen du DC tensiora aldakorrean. Chopper sistemaak kontrol fina, efizientzia altua, erantzun azkarra eta berreskuratzeko aukera eskaintzen dizkigu. Ondoren, chopper bat AC transformadorearen DC baliokidea bilakatu daiteke, antolaketa identiko bat jarraituz. Chopper bat konbertsio maila bakarra duenez, efizienteagoak dira.
Sincronoko maquinaren funtzionamenduaren printzipioa chopper baten erabiliz
Proiektuaren planaren xehetasunak ulertzeko, ikus dezagun diagrama hau:
Diagrama hauetik, 230V sarrera osoaren ondoriozko tensiora 146 (hurbildu) dela esan dezakegu, maquinaren eremuko tensiora 180V denez, tensiora handiagotzeko chopper handiagotzailea erabili behar dugu. Orain, DC tensiora doituak eramateko maquinaren eremuan sartzen da. Chopperren ondoriozko tensiora pulse width modulation (PWM) senalen bitartez alda daiteke, microcontroller baten laguntzaz egin dezakegu.
Microcontroller batean, magnitude konstante batekin alderatuta, pulse signal bat sortu dezakegu, baina karga-efektua saihesteko elektrikoki isolatu behar da, hala nola opto coupler baten bidez. capacitor erabili da chopper zirkuituan ondoriozko tensioraren rippleak kendu ahal izateko. Simulatu da inductor chopper zirkuituan erabili dena 2-3 A current hortzaldi laburrean kudeatzeko gai izan behar duela. Onetsitako ondoriozko tensiora gain, zirkuitua diseinatu behar dugu arazo edozein ahalbidetu ahal izateko.
Ondorio-tensiora altuarentzat, metal oxide varistors (MOV) erabiliko dugu, zeinak resistance tensioraren arabera dute.
Ondorio-korrente altuarentzat, lehen aktibatzen diren korronte-muga Fuse erabil daiteke.
Formaren kalitatea hobetzeko, filtro zirkuitu bat erabil dezakegu, L edo LC filtro bat pontifikoaren ondorioan. Diodoak erabilita izan behar ditu reverse recovery time txikiagoa, hemen fast recovery diode erabil dezakegu.
Erabilitako zirkuituko osagaien balioak
Sarrera 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
Ondoriozko datuak
Ondoriozko tensiora: 174 V (Average)
Kargaren korrontea: 0.775 A (Average)
Iturriaren korrontea: 0.977 A
Sincronoko maquinaren garapena chopper baten erabiliz
Oraindik ere ahalmen handia dago sistema hobetzeko eta negozio-balorari gehitu ahal izateko.
Kontrol iturri zabalgarria
Erabiltzaileak karga aldakorrekin lan egin behar badu, kontrol iturri zabalgarria mantentzeko esquema bat behar du. Tensiora ohar eta ondoriozko tensiora alderatuko dira eta errore-sinal bat sortuko da. Errore-sinal hau erabiliko da chopper duty cycle-a erabakitzean.
Tenperatura-eraginek murriztea
Presizio-kapazitadorren, sakeluen diodoen erabilera, ziurtasunez hobetu dezake prestakuntza, baina kostu gehiago egingo dute proiektuari.
Sincronoko maquinaren amaitzea chopper baten erabiliz
Gure proiektuan, diseinatu eta exekutatu dugu kostu txikia eta erabiltzaile-garbia den erregulazio-kontrolagailu bat chopper baten erabiliz. Sistema hau industriei zuzendu zaizkizu, kontrol fina, efiziente eta tamaina txikiagoko kontrolagailu bat eskaintzen baitu, tensiora aldakorra handia emanda. Proiektu mota hau India bezalako herrialde enplegatzaileen industrietan oso utila da, non energia-krisia arazo handia den.
Proiektuaren bitartez asko ikasi dugu. Taldekotasun, koordinazio eta lidergaitasunaren ikasketak egin ditugu proiektuaren garapenaren anetan. Tecnologiak konplexutasunei ari ginen ari ginen teknologian ikasten genuen teoria praktikan aplikatzeko lagundu digu.
Inongo esperientziarik gabek izan genitu elektronikoki motorra kontrolatzeko aurretik. Konzeptu eta teknika desberdinak azkar ikasi behar izan genuen eta sistema batetan aplikatu. Proiektuak gure esku hartu zuen pulso-sinalen sortzea eta power MOSFET kontrolaren aldetan. Proiektu hau gure konputen oso handitua eta teknikoki hobetu digu.
