Uzalishaji wa Mawasiliano wa Mashine ya Kufanana kwa Kutumia Chopper
Maelezo
Sifa ya Kazi ya Mashine ya Sawa kutumia Chopper
Maendeleo Yake ya Zaidi ya Mashine ya Sawa kutumia Chopper
Mwisho wa Mashine ya Sawa kutumia Chopper
Maelezo muhimu:
Ufafanuzi wa Uwasilishaji wa Umeme: Uwasilishaji wa umeme unafafanuliwa kama kudhibiti umeme wa DC katika mashine sawa ili kudhibiti ufanisi wake.
Sifa ya Kazi: Sifa ya kazi ya mashine sawa kutumia chopper inahitaji kuongeza nguvu na kudhibiti kupitia ishara za PWM ili kupata uwasilishaji wa umeme unaotakikana.
Faida za Kutumia Chopper: Kutumia chopper kwa dhibiti ya umeme hutoa ufanisi mkubwa, ukubwa mdogo, udhibiti mzuri, na majibu machache.
Vifaa vya Muhimu katika Mzunguko wa Chopper: Vifaa muhimu vinavyotumika ni MOSFET, ishara ya PWM, rectifier, kapasita, indukta, na vifaa vya usalama kama MOV na fuse.
Maendeleo Yake ya Baadaye: Maendeleo yake ya baadaye zinaweza kujumuisha utaratibu wa dhibiti wa mzunguko wima wa magari na vifaa vyenye ufanisi wa juu ili kuboresha ufanisi na kupunguza athari za joto.
Mashine sawa ni mashine ya umeme yenye uratibu unaochukua sehemu nyingi, kama vile kutengeneza umeme, kukabiliana na mwaka wa kawaida, na kuboresha mzizi wa umeme. Kudhibiti mzizi wa umeme hutenda kwa kudhibiti umeme wa DC. Taasisi hii inajaribi kufafanulia kwa kutosha jinsi tunavyoweza kudhibiti umeme wa DC wa mashine sawa.
Nyanja za umeme za kawaida zenye umeme wa DC zina changamoto za kupamba na huduma kutokana na slip rings, brushes, na commutators, hasa wakati alternator zinaongezeka. Mazingira ya dhabiti za sasa yanayofaa kusababisha changamoto hizo kwenye maduka ya slip contacts na brushes.
Trend hii imeleta maendeleo ya dhibiti ya DC kutumia chopper. Mazingira ya sasa yanatumia vifaa vya kuswitch semiconductor kama diode, thyristors na transistors. Katika teknolojia ya umeme, idadi kubwa ya nishati ya umeme hutengenezwa, na AC/DC converters kuwa viwango vya kawaida.
Mwongozo wa nguvu huwa unaambatana kutoka kwa daraja kadhaa hadi miaka mingi. Katika uchumi, mtiririko wa kawaida ni variable speed drive unachukua sehemu katika kudhibiti mwaka wa induction motor. Mazingira ya power conversion zinajanjaliwa kwa anwani na aina ya nishati ya output.
AC hadi DC (rectifier)
DC hadi AC (inverter)
DC hadi AC (DC hadi DC converter)
AC hadi AC (AC hadi AC converter)
Hii inajumuisha vyombo vya kuruka na vyostatika vya kutengeneza, kutumia, na kutumia idadi kubwa ya umeme. DC-DC converter ni circuit ya umeme ambayo hutengeneza chanzo cha direct current kutoka kwa moja voltage hadhi kwa nyingine.
Faida za power electronic converters ni chini-
Ufanisi mkubwa kutokana na upungufu wa nguvu katika vifaa vya semiconductor.
Uaminifu mkubwa wa mazingira ya power electronic converter.
Muda mrefu na huduma chache kutokana na ukosefu wa vyombo vilivyotumika.
Uwezo wa kutekeleza.
Jibu la haraka kuliko electromechanical converter system.
Pia kuna changamoto muhimu za power electronic converters kama ifuatavyo-
Mzunguko wa umeme katika mazingira ya power electronic system wanaweza kutoa harmonics katika supply system na load circuit.
AC hadi DC na DC hadi AC converters huchukua nguvu power factor chache kwa muktadha wa kazi.
Kurejesha nguvu ni ngumu katika mazingira ya power electronic converter.
Katika mradi huu, wastani wa voltage wa field wa mashine sawa unadhibitiwa kutumia boost chopper. Boost chopper ni DC hadi DC converter unayotumia output voltage unaozeeka kutoka kwa input DC voltage.
MOSFET ni vifaa vya umeme vya semiconductor vilivyodhibiti kabisa (switch unaweza kudhibiti kuanza na kumaliza). MOSFET linatumika kama vifaa vya switch katika mzunguko huu wa Boost chopper. Terminal ya gate ya MOSFET unadhibitiwa na ishara ya pulse width modulation (PWM). Inayotengenezwa kutumia microcontroller. Umeme wa chopper umechukua kutoka kwa diode bridge rectifier kwa kutengeneza single phase AC/DC.
Mbinu hii ya kudhibiti umeme wa field ni ya ufanisi na ukubwa mdogo, kutokana na kushiriki vifaa vya umeme. Katika shughuli nyingi za kiuchumi, kama vile kudhibiti reactive power, mzizi wa umeme kuboresha wa mtiririko wa umeme ni lazima kubadili umeme wa field.
Drive hii hunapata nguvu kutoka kwa chanzo cha DC chafu na kubadilisha kwa DC voltage variable. Mazingira ya chopper hutenda kudhibiti mzuri, ufanisi mkubwa, majibu machache, na ufumbuzi wa nguvu. Ni vigumu kusema chopper ni DC equivalent ya AC transformer kwa sababu wanaweza kufanya kazi sawa. Tangu chopper hutumia stage moja tu ya badilisho, ni zaidi ya ufanisi.
Sifa ya Kazi ya Mashine ya Sawa kutumia Chopper
Kuelewa maelezo ya mradi tayari tufanye diagramu hii chini:
Kutokana na diagramu hii tunaweza sema kwamba kwa input 230V ya full wave rectifier, output voltage ni 146 (Ingawa), umeme wa field wa mashine ni 180V, basi tunapaswa kuongeza umeme kupitia step up chopper. Sasa DC voltage iliyohusisha imepelekwa kwa field ya mashine sawa. Output voltage ya chopper inaweza badilika kwa kubadilisha duty cycle, kufanya hivyo tunapaswa kutengeneza generator wa pulse ambaye anaweza kubadilisha pulse width, na hii inaweza kufanyika kutumia Microcontroller.
Katika microcontroller, kwa kulingana na ishara ya sequence ya random na magnitude ya constant tunaweza kutengeneza ishara ya pulse lakini kuzuia athari ya loading ni vizuri kutumia electrical isolation, kufanya hivyo tunatumia Opto coupler. capacitor imechukua sehemu katika mzunguko wa chopper ili kurejesha ripple kutoka kwa output voltage. Imesimuliwa kwamba inductor ambaye amechukua sehemu katika mzunguko wa chopper anaweza kusimamia 2-3 A ya current katika muda wa short circuit. Pamoja na output voltage iliyotakikana, tunapaswa pia kudhibiti mzunguko ili aweze kusimamia hali yoyote ya fault.
Kwa ajili ya usalama wa overvoltage, tutatumia metal oxide varistors (MOV) ambaye resistance anategemea umeme.
Kwa ajili ya usalama wa overcurrent, tunaweza kutumia first acting current limiting Fuse.
Kuboresha ubora wa waveform tunaweza kutumia filter circuit L au LC filter kwenye output ya bridge rectifier. Diode ambaye amechukua sehemu inapaswa kuwa na recovery time ndogo, hapa tunaweza kutumia fast recovery diode.
Thamani za vifaa vya mzunguko vilivyotumika
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 Yake ya Baadaye ya Mashine ya Sawa kutumia Chopper
Bado kuna nafasi nyingi kwa maendeleo ya baadaye ambayo itaboresha mazingira na kuboresha thamani yake ya biashara.
Dhibiti ya mzunguko wa miguu
Sehemu za kutumia ambazo mteja anadeala na ongezeko la magari, haina haja ya mbinu ya dhibiti ya mzunguko wa miguu kubakisha umeme wa kawaida. Reference voltage na actual output voltage itapigwa kwanza na ishara ya error itengenezwa. Ishara hii ya error itahusu duty cycle ya chopper.
Kupunguza athari za joto
Tumia capacitor na switching diode yenye ufanisi unaweza kuboresha ufanisi, lakini itaongeza gharama za mradi.
Mwisho wa Mashine ya Sawa kutumia Chopper
Katika mradi wetu, tulidhibiti na kutengeneza excitation controller wenye gharama chache na rahisi kutumia chopper. Wateja wa matumizi hayo ni industries zinazohitaji kudhibiti smooth, efficient na small controller ambayo inatoa range kubwa wa voltage variation. Mradi wa aina hii ni wa maana sana katika sekta za kiuchumi za nchi zenye maendeleo kama India, ambako energy crisis ni jambo muhimu.
Tumepata maelezo mengi kutoka kwa mradi. Tulipata maelezo ya teamwork, ushirikiano, na utawala wakati tunapopita kwa hatua mbalimbali za ukuaji wa mradi. Tulikuwa na changamoto za utaratibu wa teknolojia zinazohitumika kubuni mazingira. Hii ilisaidia kutengeneza na kutumia maarifa ya theory tuliyopata katika engineering course.
Wengine wetu hawakuwa na tajriba ya kudhibiti motor kwa umeme kabla ya mradi. Tulihitaji kujifunza maelezo tofauti na tekniki kwa haraka na kutumia kwenye mazingira. Mradi pia ulitupa fursa ya kujifunza kwa haraka generation na power MOSFET control area. Tajriba hii ya mradi imeongeza maarifa yetu na kuimarisha ujuzi wetu wa teknolojia.
