同步电机的斩波励磁控制

同步电机是一种多功能电机,它在各种领域中使用,如它用于在发电站产生电力,以实现恒定速度,功率因数校正等。通过控制同步电机的直流励磁来实现同步电机的功率因数控制。我们的论文就是基于这一点,即我们可以如何有效地同步电机的控制磁场励磁

用于控制激励的传统方法DC Excite患有与滑环,刷子和换向器相关的冷却和维护问题交流发电机评分升高,通过最小化滑动触点和刷子的数量,现代励磁系统的趋势一直在减少这种问题。

这一趋势导致了静态励磁技术的发展斩波器.在现代系统中,转换由半导体切换设备二极管晶闸管晶体管。在电力电子器件大量yabo和365哪个平台更大的电能下处理。AC \ DC转换器是最典型的电力电子设备。

功率范围通常从几十瓦到几百瓦。在工业上常见的应用是变速驱动器,用于控制的速度感应电动机.功率转换系统可以根据输入输出功率的类型进行分类。

  • AC到DC(整流器
  • 直流转交流电(逆变器
  • DC - AC (DC - DC变换器)
  • 交流(AC到AC转换器)

它既处理旋转设备,也处理静态设备,用于发电、输送、利用电力.DC-DC变换器是一种将直流电源与直流电源进行转换的电子电路电压水平到另一个。
电力电子变换器的优点如下-

  • 功率半导体器件损耗低,效率高。
  • 电力电子变换器系统的高可靠性。
  • 由于缺乏活动部件,寿命长,维护较少。
  • 操作的灵活性。
  • 与机电转换器系统相比快速动态响应。

电力电子转换器也有一些显着的缺点,如下所示 -

  • 电力电子系统中的电路具有在供应系统中产生谐波的趋势以及负载电路。
  • AC至DC和DC到AC转换器以低输入运行功率因数在一定的操作条件下。
  • 电力电子转换器系统难以再生功率。

本课题采用升压斩波器(升压斩波器是同步电机的一种直流电变换器与固定输入直流电压相比,具有更高水平的控制输出电压)。

MOSFET是一种电力电子半导体器件,该电源是一个完全控制的开关(可以控制其开启和关闭的开关)。Mosfet.作为升压斩波电路的开关器件。MOSFET的栅极端由脉宽调制(PWM)信号驱动。它是由一个微控制器产生的。电源电压斩波器通过转换单相AC / DC,从二极管桥式整流器中取出。

由于电力电子电路的参与,该场励磁控制的这种方案非常有效且紧凑。在许多工业应用中,如无功功率控制,功率因数改进输电线路它需要改变场激励。

该驱动器从固定的直流电源,并将其转换为可变直流电压。斩波系统提供平稳控制,高效率,快速响应和再生设施。基本上,斩波器可以被认为是直流等效的交流变压器,因为他们的行为方式相同。由于斩波器涉及到一个阶段的转换,这些更有效率。

斩波同步电机的工作原理

要了解项目计划的详细信息,让我们考虑以下框图:

斩波同步电机的工作原理 从上图来看,我们可以说,对于230V输入全波整流器,输出电压为146(约。)机器的现场电压为180V,因此我们必须加大电压虽然加压斩波器。现在调整后的直流电压被送到同步机的字段。斩波器的输出电压可以通过改变占空比来改变占空比,因此我们必须制造可调节脉冲宽度的脉冲发生器,这可以通过微控制器的帮助来完成。

在微控制器中,通过将随机序列信号与恒定幅度进行比较,我们可以产生脉冲信号,但是为了避免加载效果,这是建议我们使用光耦合器的电气隔离。一种电容器已在斩波电路中使用,以便从输出电压上移除纹波。它已经模拟了电感器哪个已经用过的斩波电路应该能处理2-3 A的当前的在短路期间。除了期望的输出电压外,我们还应设计电路,使其能够承受任何故障条件。

  • 对于过电压保护,我们将使用金属氧化物压敏电阻(MOV)抵抗性取决于电压。
  • 对于过电流保护,我们可以使用首先使用最新的限制保险丝

为了提高波形的质量,我们基本上可以在桥式整流器的输出端使用滤波电路L或LC滤波器。这个二极管应该有更少的反向恢复时间,这里我们可以使用快速恢复二极管。

已使用的电路组件的值
输入直流电压= 100V
脉冲电压= 10V,占空比= 40%
斩波频率= 10khz
R = 225欧姆(根据机器额定功率计算)
L = 10 mh
c = 1pf.

从输出获得的数据
输出电压:174v(平均)
负载电流:0.775 A(平均值)
源电流:0.977 a

使用斩波器的同步机的进一步开发

在未来的开发中仍有很大的空间来增强系统并增加其业务价值。

闭环控制
应用领域的用户处理可变负载,需要闭环控制方案来维持恒定的激励。首先比较参考电压和实际输出电压,并且产生误差信号。此错误信号将决定占空比斩波器

降低温度效应
使用精密电容、开关二极管肯定能提高性能,但它们将有助于项目的成本。

斩波器同步机的结论

在我们的项目中,我们使用Chopper设计并实现了一个低成本、用户友好的励磁控制器。该系统的目标用户是要求平滑,高效和小的控制器,给一个广泛的电压变化范围。这种类型的项目在印度这样的发展中国家的工业领域非常有用,那里的能源危机是一个很大的问题。

通过这个项目,我们学到了很多东西。在经历项目开发的各个阶段时,我们学会了团队合作、协调和领导。我们受到了建立这个系统所需要的复杂技术的挑战。这有助于我们将工程课程中所学的理论知识联系起来并加以应用。

我们都没有在项目前对电机的电子控制经验。我们需要快速了解不同的概念和技术,并在系统中应用它们。该项目还为我们提供了机会,以累积在脉冲信号产生的经验和功率场效应晶体管控制区域。该项目经验极大地丰富了我们的知识并提高了我们的技术技能。

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