Sử dụng năng lượng từ máy phát điện một chiều dùng sức gió

„Thiết kế mạch biến đổi công suất. „Chọn DSP TMS320F2812 để điều khiển. „Thuật toán điều khiển ? „Thử nghiệm, kết quả, đánh giá.

pdf23 trang | Chia sẻ: maiphuongtt | Lượt xem: 1781 | Lượt tải: 4download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Sử dụng năng lượng từ máy phát điện một chiều dùng sức gió, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Sử Dụng Năng Lượng TừMáy Phát Điện Một Chiều Dùng Sức Gió SVTH: Nguyễn Cảnh MSSV: 40200184 CBHD: ThS. Trần Công Binh Bộ môn: Thiết bị điện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh 18/01/2008 Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Yêu cầu „ Thiết kế bộ biến đổi công suất. „ Điều khiển để công suất nhận được từ gió là tối ưu. Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Trình tự thực hiện „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. „ Chọn DSP TMS320F2812 để điều khiển. „ Thuật toán điều khiển ? „ Thử nghiệm, kết quả, đánh giá. Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch CUK: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Mục tiêu cho CUK: %1 20: 10: 1512: 3010: =Δ− − − −− −− V kHzf WP VV VV sw đm out in Lưu ý: OFFON ON IN OUT IN OUT TT TD D D I I D D V V += −=−= 1 1 Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch CUK: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Mục tiêu cho CUK: %1 20: 10: 1512: 3010: =Δ− − − −− −− V kHzf WP VV VV sw đm out in Chu kỳ làm việc: 6,0285,0 1510 15 1230 12 maxmin max minmax min ≤≤⇒+≤≤+⇒ +≤≤+⇒+= DD VV VD VV V VV VD outin out outin out outin out Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch CUK: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Mục tiêu cho CUK: %1 20: 10: 1512: 3010: =Δ− − − −− −− V kHzf WP VV VV sw đm out in Dòng điện ngõ ra: AIAI R VI R V outout out out out 1,184,0 4,14 15 4,14 12 min max min min ≤≤⇔≤≤⇔≤≤ Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch CUK: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Mục tiêu cho CUK: %1 20: 10: 1512: 3010: =Δ− − − −− −− V kHzf WP VV VV sw đm out in Dòng điện ngõ vào: AIA D DII D DI in out in out 65,133,0 1 . 1 . max maxmax min minmin ≤≤⇔−≤≤−⇒ Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch CUK: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Mục tiêu cho CUK: %1 20: 10: 1512: 3010: =Δ− − − −− −− V kHzf WP VV VV sw đm out in Cuộn cảm L1 và L2: mH if DVL mH if DVL Ls in Ls in 71,10 084,0.20000 6,0.30. 27,27 033,0.20000 6,0.30. 2 maxmax 2 1 maxmax 1 ==Δ≥ ==Δ≥ Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch CUK: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Mục tiêu cho CUK: %1 20: 10: 1512: 3010: =Δ− − − −− −− V kHzf WP VV VV sw đm out in Tụ điện C1 và C2: ( ) FfLVv DC F vfR DVC soutout Cs out μ μ 1,2 20000.10.71,10.8).01,0( 285,01 8. 1 4,28 1,1.20000.4,14 6,0.15. 232 2 min 2 1min maxmax 1 =−=Δ −≥ ==Δ≥ − Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Kết quả mạch CUK: - L1 27,27mH + Vin VoutR load C1 28,4uF D1 M1 IRF640 V gate 0 C2 2,1uF L2 10,71mH 0 „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Thông số: L1 = 27,27mH L2 = 10,71mH C1 = 28,4uF C2 = 2,1mH OFFON ON IN OUT IN OUT TT TD D D I I D D V V += −= −= 1 1 Lưu ý cho CUK: Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ khối của một hệ thống điều khiển: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch kích MOSFET: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. GND_12V PWM ISO1 6N136 2 3 5 6 7 8 C2 102 R2 75 R1 1.8k VCC_+12V C1 472 U4A MAX4426/SO 2 3 6 7 GND_12VGND_DSP KICH MOSFET Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch hồi tiếp áp: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. VCC_-12V + - OP-07 3 2 6 7 1 4 8 ADC R2 1k R3 10k VCC_+12V C1 104 GND R1 10k DO AP Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Sơ đồ mạch hồi tiếp dòng: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. VCC_-12V C1 104 R1 1k C/F + - COM J2 HALL sensor 1 2 3 4 R2 10k VCC_+12V ADC GND + - OP-07 3 2 6 7 1 4 8 Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh Kiểm tra mạch CUK: „ Thiết kế mạch biến đổi công suất. Lý thuyết: Vin = 10V D = 0,6 Vout = 15V Thực tế: Vin = 10V D = 0,74 Vout = 15V Ổn định: D = 0,3 – 0,86 (theo thiết kế: 0,285 – 0,6) Đánh giá: chu kỳ làm việc D: sai số 23% - Nguồn cấp 10 V - Tải là bóng đèn 24V – 10W - Kích MOSFET để áp ra 15 V 1. Xác định vị trí kích này? 2. Kích ở các vị trí khác, tìm khoảng ổn định của mạch? Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh „ Dùng DSP TMS320F2812 để điều khiển. Hỗ trợ của DSP F2812: „ Tốc độ xử lý: 150 MHz „ ADC: có 16 kênh (12bit) „ Xuất nhập (I/O): có 56 chân „ QEP: 2 „ Timer: 4 „ CPU: C28x „ Flash: 256kB „ 1 Timer để tạo xung PWM „ 1 Timer để đếm xung encoder „ 5 ADC: ‰ 2 ADC đo áp, ‰ 2 ADC đo dòng, ‰ 1 ADC điều khiển trên biến trở Sử dụng cho điều khiển: Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh „ Thuật toán điều khiển ? Quan hệ công suất nhận và tốc độ cánh quạt: Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh „ Thử nghiệm, kết quả, đánh giá. 1. Khảo sát công suất nhận từ nguồn năng lượng gió: Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh „ Thử nghiệm, kết quả, đánh giá. 1. Khảo sát công suất nhận từ nguồn năng lượng gió: 0.844440.0200.009430.013500.69832129.0 0.807330.0270.018730.021510.87072175.5 0.762150.0450.074670.076451.06569190.5 0.707450.0750.193650.134411.55140321.0 0.641270.1530.214010.104332.05446390.0 0.577530.1850.274070.099322.70930460.5 0.525760.2250.226390.084282.82628483.0 0.459340.1830.191280.062663.30886555.0 0.328210.1600.148000.038853.86252603.0 0.244440.0050.100010.023814.23751628.5 0.000000.0000.064880.016614.15555637.5 DutyVout (V)Pin (W)Iin (A)Vin (V)Vận tốc (rpm) Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh „ Thử nghiệm, kết quả, đánh giá. 2. Khảo sát công suất nhận từ nguồn năng lượng cơ: Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh „ Thử nghiệm, kết quả, đánh giá. 2. Khảo sát công suất nhận từ nguồn năng lượng cơ: 0.840290.786861.229430.406994.71985957.0 0.763861.437801.439840.346215.14799964.5 0.706471.803371.715330.295145.627301015.5 0.621731.891141.716890.234366.503441081.5 0.584861.737531.901060.163236.530111093.5 0.533821.594431.206440.143507.071601120.5 0.467641.204931.049040.092437.364781128.0 0.401950.706000.557920.065487.584821147.5 0.325520.245000.515070.063928.102071179.0 0.252990.023000.510570.078017.695731135.5 DutyVout (V)Pin (W)Iin (A)Vin (V)Vận tốc (rpm) Trình tự thực hiện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh „ Thử nghiệm, kết quả, đánh giá. 3. Điều khiển tối ưu công suất tự động: Trình tự thực hiện Hệ thống đã xác định và làm việc tại điểm công suất vào tốt nhất tại: Vận tốc 1081 rpm - Duty 0,62 Cảm ơn Hội đồng và các bạn đã theo dõi SVTH: Nguyễn Cảnh MSSV: 40200184 CBHD: ThS. Trần Công Binh Bộ môn: Thiết bị điện Trường Đại học Bách Khoa Tp. Hồ Chí Minh 18/01/2008
Tài liệu liên quan