Wasambazaji wa vifaa vya kutoa maoni ya nishati kwa vibadilishaji masafa wanakukumbusha kuwa kwa sasa, uwekaji breki rahisi wa matumizi ya nishati hutumiwa sana katika mifumo ya udhibiti wa kasi ya ubadilishaji wa masafa ya AC, ambayo ina hasara kama vile kupoteza nishati ya umeme, kuongeza upinzani mkali na utendakazi duni wa breki. Wakati motors asynchronous mara kwa mara kuvunja, kutumia maoni kusimama ni njia bora sana ya kuokoa nishati na kuepuka uharibifu wa mazingira na vifaa wakati wa kusimama. Matokeo ya kuridhisha yamepatikana katika tasnia kama vile treni za umeme na uchimbaji wa mafuta. Kwa kuendelea kuibuka kwa vifaa vipya vya kielektroniki vya nguvu, kuongeza ufanisi wa gharama, na ufahamu wa watu juu ya uhifadhi wa nishati na kupunguza matumizi, kuna matarajio mengi ya utumiaji.
Kifaa cha kuzuia maoni ya nishati kinafaa hasa kwa hali ambapo nguvu ya gari ni kubwa, kama vile kubwa kuliko au sawa na 100kw, wakati wa kifaa cha inertia gd2 ni kubwa, na ni ya mfumo wa kufanya kazi unaorudiwa wa muda mfupi. Kupunguza kasi kutoka kwa kasi ya juu hadi kasi ya chini ni kubwa, muda wa kusimama ni mfupi, na kuvunja kwa nguvu kunahitajika. Ili kuboresha athari ya kuokoa nishati na kupunguza upotezaji wa nishati wakati wa mchakato wa kusimama, inahitajika pia kurejesha nishati ya kupunguza kasi na kuirudisha kwa gridi ya nguvu ili kufikia athari ya kuokoa nishati.
Kanuni ya kuzuia maoni
Katika mfumo wa udhibiti wa kasi ya mzunguko wa kutofautiana, kupungua na kuacha kwa motor hupatikana kwa kupunguza hatua kwa hatua mzunguko. Kwa sasa wakati mzunguko unapungua, kasi ya synchronous ya motor inapungua ipasavyo. Hata hivyo, kutokana na inertia ya mitambo, kasi ya rotor ya motor bado haibadilika, na mabadiliko yake ya kasi yana muda fulani. Kwa wakati huu, kasi halisi itakuwa kubwa zaidi kuliko kasi iliyotolewa, na kusababisha hali ambapo nguvu ya nyuma ya electromotive e ya motor ni ya juu kuliko voltage ya terminal ya DC u ya kubadilisha mzunguko, yaani, e> u. Katika hatua hii, motor umeme inakuwa jenereta, ambayo si tu hauhitaji ugavi wa umeme kutoka gridi ya taifa, lakini pia inaweza kutuma umeme kwa gridi ya taifa. Hii sio tu ina athari nzuri ya kuvunja, lakini pia inabadilisha nishati ya kinetic katika nishati ya umeme, ambayo inaweza kutumwa kwenye gridi ya taifa ili kurejesha nishati, na kuua ndege wawili kwa jiwe moja. Bila shaka, lazima kuwe na kitengo cha kifaa cha maoni ya nishati kwa udhibiti wa kiotomatiki ili kuifanikisha. Kwa kuongeza, mzunguko wa maoni ya nishati unapaswa pia kujumuisha mitambo ya AC na DC, absorbers ya capacitance ya upinzani, swichi za elektroniki, nk.
Kama inavyojulikana, mzunguko wa kurekebisha daraja wa vibadilishaji vya mzunguko wa jumla hauwezi kudhibitiwa kwa awamu tatu, kwa hivyo haiwezekani kufikia uhamishaji wa nishati ya pande mbili kati ya saketi ya DC na usambazaji wa umeme. Suluhu faafu kwa tatizo hili ni kutumia teknolojia ya kibadilishaji nguvu, na sehemu ya kirekebishaji inachukua kirekebishaji kinachoweza kutenduliwa, kinachojulikana pia kama kigeuzi cha upande wa gridi. Kwa kudhibiti kibadilishaji umeme cha upande wa gridi, nishati ya umeme iliyozalishwa upya inageuzwa kuwa nishati ya AC kwa masafa, awamu, na marudio sawa na gridi ya taifa, na kurudishwa kwenye gridi ya taifa ili kufikia breki. Hapo awali, vitengo vya inverter vilivyotumika vilivyotumika sana mizunguko ya thyristor, ambayo inaweza tu kufanya operesheni ya maoni kwa usalama chini ya voltage ya gridi ya taifa isiyoweza kukabiliwa na makosa (kushuka kwa voltage ya gridi isiyozidi 10%). Aina hii ya mzunguko inaweza tu kufanya operesheni ya maoni ya kibadilishaji kwa usalama chini ya voltage thabiti ya gridi ambayo haikabiliwi na hitilafu (pamoja na kushuka kwa voltage ya gridi isiyozidi 10%). Kwa sababu wakati wa operesheni ya breki ya kizazi cha nguvu, ikiwa wakati wa kuvunja voltage ya gridi ni kubwa kuliko 2ms, kushindwa kwa ubadilishaji kunaweza kutokea na vipengele vinaweza kuharibiwa. Kwa kuongeza, wakati wa udhibiti wa kina, njia hii ina kipengele cha chini cha nguvu, maudhui ya juu ya harmonic, na ubadilishaji unaoingiliana, ambayo itasababisha kuvuruga kwa wimbi la wimbi la gridi ya nguvu. Wakati huo huo kudhibiti utata na gharama kubwa. Kwa utumiaji wa vitendo wa vifaa vinavyodhibitiwa kikamilifu, watu wameunda vibadilishaji vigeuzi vinavyodhibitiwa na chopa kwa kutumia udhibiti wa PWM. Kwa njia hii, muundo wa inverter upande wa gridi ya taifa ni sawa kabisa na ile ya inverter, wote kwa kutumia udhibiti wa PWM.
Kutoka kwa uchambuzi hapo juu, inaweza kuonekana kuwa ili kufikia maoni ya nishati ya kusimama kwa inverter, muhimu ni kudhibiti kibadilishaji cha upande wa gridi ya taifa. Maandishi yafuatayo yanazingatia kanuni ya udhibiti wa kigeuzi cha upande wa gridi kwa kutumia vifaa vinavyodhibitiwa kikamilifu na mbinu ya udhibiti wa PWM.
kudhibiti algorithm
Kanuni ya udhibiti wa vibadilishaji vigeuzi vya upande wa gridi kwa kawaida huchukua algoriti ya udhibiti wa vekta, ambapo vdc, v * dc, na △ vdc huwakilisha thamani iliyopimwa, thamani iliyopewa, na hitilafu ya udhibiti wa voltage ya basi la DC, mtawalia; id、i*d、 Δ id inawakilisha thamani iliyopimwa, thamani iliyotolewa, na hitilafu ya udhibiti wa mhimili wa d wa kigeuzi cha upande wa gridi ya taifa; iq, i*q, Δ iq inawakilisha thamani iliyopimwa, thamani iliyotolewa, na hitilafu ya udhibiti wa mkondo wa q-axis wa kigeuzi cha upande wa gridi ya taifa; Δ v * d, v * d, na v * q kwa mtiririko huo inawakilisha seti ya kupotoka kwa voltage ya pato la d-axis, seti ya kuweka voltage ya pato la d-axis, na seti ya voltage ya pato la q-axis ya kibadilishaji cha upande wa gridi ya taifa; EABC, V * ABC, na IABC mtawalia zinawakilisha thamani zinazotolewa papo hapo za uwezo wa gridi ya taifa, volteji ya pato la kigeuzi cha upande wa gridi, na thamani za awamu tatu za papo hapo za sasa ya pato; e. φ inawakilisha amplitude na awamu ya uwezo wa gridi ya taifa, kwa mtiririko huo.
Algorithm ya kudhibiti vekta huhesabu tofauti kati ya voltage ya basi ya DC iliyopimwa na thamani iliyotolewa, na hupata thamani iliyotolewa ya sasa ya d-axis kupitia mdhibiti wa PI; Kisha, kulingana na awamu iliyopimwa ya voltage ya gridi ya taifa, kipimo cha sasa cha pato la kigeuzi cha upande wa gridi huratibiwa kwa usawazishaji ili kupata maadili yaliyopimwa ya sasa ya d-axis na q-axis sasa. Baada ya marekebisho ya pi, thamani ya d-axis huongezwa kwa amplitude ya voltage ya gridi ya taifa ili kupata maadili yaliyotolewa ya d-axis voltage na q-axis voltage. Baada ya mabadiliko ya kuratibu ya synchronous, matokeo yanapatikana.
Faida ya algorithm hii ni usahihi wa udhibiti wa juu na majibu mazuri ya nguvu; Hasara ni kwamba kuna mabadiliko mengi ya kuratibu katika algorithm ya udhibiti, na algorithm ni ngumu, inayohitaji nguvu ya juu ya computational kutoka kwa processor kudhibiti.
Inapitisha utunzi wa kirekebishaji cha PWM wa ufuatiliaji wa sasa. Algorithm hii iliyorahisishwa huzidisha moja kwa moja sehemu ya sasa ya d-mhimili na thamani ya marejeleo ya sine ya awamu tatu iliyopatikana kutoka kwa jedwali la uchunguzi wa awamu ya gridi iliyopimwa ili kupata sehemu ya sasa ya pato la awamu tatu, na kisha hufanya marekebisho rahisi ya pi ili kupata sehemu ya voltage ya pato la awamu ya tatu na kuitoa. Kwa sababu ya kuachwa kwa hesabu za mabadiliko ya kuratibu katika algoriti hii, mahitaji ya nguvu ya hesabu kwa kichakataji kidhibiti ni kidogo. Kwa upande mwingine, kutokana na sifa za mdhibiti wa PI yenyewe, kuna hitilafu fulani ya hali ya kutosha katika udhibiti wake wa mtiririko wa AC, hivyo kipengele cha nguvu cha algorithm hii ni cha chini kuliko ile ya algorithm ya udhibiti wa vector. Wakati wa michakato ya nguvu, kushuka kwa voltage ya basi ya DC ni kiasi kikubwa, na uwezekano wa voltage ya basi ya DC na makosa mengine yanayotokea wakati wa michakato ya haraka ya nguvu ni ya juu kiasi.
Tabia za kusimama kwa maoni
Kwa kusema kweli, kibadilishaji kibadilishaji cha upande wa gridi haiwezi kujulikana tu kama "kirekebishaji" kwa sababu kinaweza kufanya kazi kama kirekebishaji na kibadilishaji umeme. Kutokana na matumizi ya vifaa vya kuzima binafsi, ukubwa na awamu ya sasa ya AC inaweza kudhibitiwa kupitia mode sahihi ya PWM, na kufanya mbinu ya sasa ya pembejeo kuwa wimbi la sine na kuhakikisha kuwa kipengele cha nguvu cha mfumo kinakaribia kila wakati 1. Wakati nguvu ya kurejesha inarudi kutoka kwa inverter kwa kuvunja motor deceleration huongeza voltage ya DC, awamu ya pembejeo ya AC kutoka kwa ugavi wa umeme wa sasa inaweza kufikia awamu ya ugavi wa upyaji wa umeme na awamu ya ugavi wa reverse. nishati ya kuzaliwa upya inaweza kurudishwa kwa gridi ya umeme ya AC, ilhali mfumo bado unaweza kudumisha voltage ya DC kwa thamani iliyotolewa. Katika kesi hii, inverter ya upande wa gridi ya taifa inafanya kazi katika hali ya inverter hai. Hii hurahisisha kufikia mtiririko wa nguvu unaoelekezwa pande mbili na ina kasi ya majibu inayobadilika haraka. Wakati huo huo, muundo huu wa topolojia huwezesha mfumo kudhibiti kikamilifu ubadilishanaji wa nguvu tendaji na amilifu kati ya pande za AC na DC, kwa ufanisi wa hadi 97% na faida kubwa za kiuchumi. Hasara ya joto ni 1% ya breki ya matumizi ya nishati, na haichafui gridi ya nishati. Sababu ya nguvu ni kuhusu 1, ambayo ni rafiki wa mazingira. Kwa hivyo, uzuiaji wa maoni unaweza kutumika sana kwa operesheni ya kuokoa nishati katika hali za kuzuia maoni ya nishati ya upitishaji wa PWM AC, haswa katika hali ambapo inahitajika kufunga breki mara kwa mara. Nguvu ya motor ya umeme pia ni ya juu, na athari ya kuokoa nishati ni muhimu. Kulingana na hali ya uendeshaji, wastani wa athari ya kuokoa nishati ni karibu 20%. Upungufu pekee wa kutekeleza udhibiti wa maoni ni muundo tata wa mfumo wa udhibiti.
Kwa muhtasari, inaweza kuonekana kuwa kifaa cha mfumo wa maoni ya nishati kina faida bora zaidi kuliko uwekaji breki wa matumizi ya nishati na uwekaji breki wa DC. Kwa kutumia breki ya maoni ili kurudisha umeme uliozalishwa upya kwenye gridi ya taifa, inaweza kufikia athari ya kupunguza matumizi ya nishati na kuokoa gharama za umeme. Kwa hiyo, katika hali ya sasa ya uhaba wa umeme unaosababishwa na maendeleo ya haraka ya kiuchumi katika maeneo mbalimbali ya China, kukuza na kutumia breki za maoni kuna umuhimu muhimu wa kuokoa nishati.