การควบคุมเวกเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดียโดยใช้ MCU ราคาประหยัด
การควบคุมอิสระของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับสองตัว อินเวอร์เตอร์มีอุปกรณ์สวิตชิ่งเก้าตัว อินเวอร์เตอร์ที่เสนอประกอบด้วยอินเวอร์เตอร์ทั่วไปสองตัวพร้อมสวิตช์ทั่วไปสามตัว อินเวอร์เตอร์เก้าสวิตช์สามารถบรรลุการควบคุมอิสระของมอเตอร์ ac ในอินเดียโดยการควบคุม MI ของอินเวอร์เตอร์ โมเดลจำลองของอินเวอร์เตอร์ได้รับการพัฒนาใน MATLAB/simulink มีการนำเสนอรูปแบบการยิงที่แตกต่างกันสองแบบคือ PWM และ SVM ประสิทธิภาพของอินเวอร์เตอร์ได้รับการวิเคราะห์ด้วยเทคนิคการสลับแบบต่างๆ และเปรียบเทียบในแง่ของ THD และความสูญเสียจากสวิตชิ่ง ผลการจำลองจะถูกนำเสนอสำหรับดัชนีการมอดูเลตต่างๆ
เทคนิคที่ใช้กันทั่วไปในการตรวจจับความผิดปกติในมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสขนาดใหญ่คือการวัดกระแสไฟที่จ่ายไปยังมอเตอร์และวิเคราะห์สเปกตรัมของสัญญาณ เทคนิคนี้เป็นที่ยอมรับและแสดงให้เห็นว่ามีความผิดปกติ อย่างไรก็ตาม การวิเคราะห์ลายเซ็นในปัจจุบันมักใช้โดยช่างเทคนิคที่มีทักษะสูงโดยใช้อุปกรณ์ราคาแพง จำเป็นต้องมีเทคนิคการตรวจสอบสภาพที่คุ้มค่าสำหรับมอเตอร์ขนาดเล็ก (มอเตอร์ที่มีขนาดเล็กกว่า 100 แรงม้า) ลายเซ็นความร้อนของมอเตอร์บอกเพิ่มเติมเกี่ยวกับคุณภาพและสภาพของมัน สำหรับมอเตอร์ที่ใช้งานหนัก การตรวจจับความร้อนสูงเกินไปเป็นสิ่งสำคัญมาก เนื่องจากขดลวดร้อนจะเสื่อมสภาพอย่างรวดเร็ว บทความนี้สำรวจความเป็นไปได้ของการใช้เซ็นเซอร์ไร้สายภายในมอเตอร์
ข้อมูลที่ครอบคลุมเกี่ยวกับความล้ำสมัยเกี่ยวกับประเภทของการสร้างมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดีย ตัวควบคุมลูปปิดในตำแหน่ง ความเร็วและการควบคุมกระแส/แรงบิด และแนวโน้มล่าสุดในอินเวอร์เตอร์ เซ็นเซอร์ ฯลฯ เทคนิคสำหรับการกำจัดเซนเซอร์แบบกลไกจะกล่าวถึงในรายละเอียด มีการอธิบายความพยายามพิเศษในการลดแรงกระเพื่อมของแรงบิด เสียง และการสั่นสะเทือน ผลกระทบของไมโครอิเล็กทรอนิกส์ผ่านชิปรวมที่ใช้ในการควบคุมมอเตอร์ไดรฟ์ PMBLDC แอพพลิเคชั่นที่เพิ่มขึ้นของไดรฟ์นี้เนื่องจากประสิทธิภาพที่ดีขึ้นและการลดต้นทุนก็ถูกเกณฑ์เช่นกัน
ความต้องการของระบบสมัยใหม่ที่เงียบและทำงานได้อย่างราบรื่นทำให้ต้นทุนการผลิตสูงขึ้น การผลิตและการซื้อมอเตอร์คุณภาพสูงที่ตอบสนองความต้องการเหล่านี้จะมีค่าใช้จ่ายสูงขึ้น ด้วยการใช้พลังงานคอมพิวเตอร์ที่เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ ที่มีอยู่ในไมโครคอนโทรลเลอร์ โดยมีค่าใช้จ่ายเท่าเดิม จึงเป็นไปได้ที่จะใช้การตรวจจับกระแสไฟเพื่อพัฒนาการปรับการควบคุม ซึ่งลดระลอกไฟฟ้าที่เกิดจากสับเปลี่ยนของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดีย ระลอกคลื่นเหล่านี้ถ้าปล่อยไว้โดยไม่ลดขนาดจะแพร่กระจายไปยังระลอกคลื่นของแรงบิด ซึ่งจะทำให้ระดับเสียงอะคูสติกเพิ่มขึ้น
มอเตอร์เซอร์โว AC มีการใช้งานในตำแหน่งที่แม่นยำ เช่น ROBOT ประสิทธิภาพความเร็วสูง และอื่นๆ อีกมากมาย สำหรับการควบคุมมอเตอร์เซอร์โว AC ไดรฟ์ส่วนใหญ่มีตัวควบคุมแบบเดิมซึ่งอาจเป็นแบบ PI หรือ PID ดังนั้นการปรับพารามิเตอร์ PI ที่ใช้ในไดรฟ์นี้จึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง อย่างไรก็ตาม ในบางสภาวะการทำงาน คอนโทรลเลอร์นี้อาจให้ประสิทธิภาพและความแม่นยำที่ไม่น่าพอใจ เอกสารนี้นำเสนอการศึกษาการควบคุมลูปปิดของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดียโดยใช้ Fuzzy Logic Controller เมื่อมอเตอร์ทำงานในการควบคุมเชิงสนาม มอเตอร์ที่ใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดีย คือ มอเตอร์แบบซิงโครนัสที่มีแม่เหล็กถาวร ในกระแสอ้างอิงแกน d FOC ถือเป็นศูนย์ จุดสนใจหลักอยู่ที่การควบคุมตำแหน่งและความเร็วของมอเตอร์ซิงโครนัสด้วยแม่เหล็กถาวร ประสิทธิภาพของโครงร่างนี้ได้รับการทดสอบโดยใช้ซอฟต์แวร์ MATLAB/SIMULINK
ความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นในอินเดียอันเนื่องมาจากการพัฒนาอุตสาหกรรมอย่างรวดเร็ว ทำให้จำเป็นต้องมีการออกแบบระบบที่มีต้นทุนต่ำ ลดการสูญเสีย และประสิทธิภาพที่สูงขึ้น ต้องใช้มอเตอร์จำนวนมากในงานอุตสาหกรรม มีการควบคุมสองวิธีสำหรับมอเตอร์ PM วิธีการทั่วไปเหล่านี้มีปัญหาเรื่องต้นทุนที่เพิ่มขึ้น ความซับซ้อนของอุปกรณ์ และการขาดการควบคุมที่เป็นอิสระ มีการแนะนำอินเวอร์เตอร์แหล่งกำเนิด z เก้าสวิตช์สำหรับควบคุมโหลด ac สองโหลดด้วยโหมดอิสระ ใช้เพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าในขั้นตอนเดียว มีข้อได้เปรียบที่จำนวนอุปกรณ์สวิตช์ลดลงสองเครื่องเมื่อเทียบกับอินเวอร์เตอร์สามเฟสสองเฟส มีการใช้งานที่หลากหลายสำหรับอินเวอร์เตอร์ดังกล่าวในยานพาหนะไฟฟ้า หุ่นยนต์อุตสาหกรรม รถไฟฟ้า ระบบขับเคลื่อนเครื่องบิน ระบบขับเคลื่อนเรือไฟฟ้า เป็นต้น
ต่อมามีการใช้แบตเตอรี่ที่ขับเคลื่อนด้วยมอเตอร์ BLDC ซึ่งขับเคลื่อนยานพาหนะ ในการชาร์จแบตเตอรี่ จะใช้เครื่องชาร์จที่ผนังและพลังงานแสงอาทิตย์ โดยที่เครื่องชาร์จติดผนังเป็นไฟ AC ปกติหลังจากการแก้ไขที่เหมาะสม จะได้เอาต์พุต dc และอย่างที่เราทราบดีว่าพลังงานแสงอาทิตย์เป็นสัดส่วนโดยตรงกับการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ และการแผ่รังสีดวงอาทิตย์ไม่คงที่เสมอไป เราจึงตัดสินใจใช้ตัวแปลง buck-boost ของ DC-DC ที่เอาต์พุตของพลังงานแสงอาทิตย์ ซึ่งสามารถให้แรงดันเอาต์พุตคงที่ได้ เรายังอยากพูดถึงอีกว่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ในการขับเคลื่อนรถสองล้อทำให้รถเป็นรถสองล้อไฮบริดซึ่งมีแหล่งที่มามากกว่าหนึ่งแห่งการควบคุมเวกเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดียโดยใช้ MCU ราคาประหยัด ตัวควบคุมมอเตอร์สำหรับควบคุมมอเตอร์ BLDC และพารามิเตอร์อื่น ๆ ในรถยนต์สองล้อไฮบริดใช้ประโยชน์จากการเบรกแบบหมุนเวียนเพื่อชาร์จแบตเตอรี่ โดยที่มอเตอร์จะทำหน้าที่เป็นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า
มีความสนใจเพิ่มขึ้นในการใช้ระบบแปลงพลังงานหมุนเวียนเพื่อจ่ายพลังงานให้กับครัวเรือนในชนบทในอินเดีย ระบบดังกล่าวต้องได้รับการออกแบบให้มีประสิทธิภาพสูงสุดและมีขั้นกลางขั้นต่ำ ในบริบทนี้ มีการเสนอการปรับเปลี่ยนสำหรับเครื่องใช้ในครัวเรือนในชนบทที่ใช้กันทั่วไปสองเครื่อง เครื่องบดแบบเปียกและเครื่องทำแป้งสำหรับ Net Zero Energy Homes (NZEH) ในบทความนี้ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับที่ใช้กันทั่วไปในอุปกรณ์สองเครื่องข้างต้นจะถูกแทนที่ด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดีย ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงอินเวอร์เตอร์ในระบบได้ อินเทอร์เฟซอิเล็กทรอนิกส์กำลังสำหรับมอเตอร์ PMDC ก็ได้รับการพัฒนาเช่นกัน มีการนำเสนอการตรวจสอบเพื่อแสดงการเพิ่มขึ้นในการใช้พลังงานอย่างมีประสิทธิภาพและลดต้นทุนของเครื่องใช้ไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากการเปลี่ยนนี้ อาร์เรย์ Roof Top Photo–Voltaic (RTPV) เป็นแหล่งพลังงานหลักของ NZEH ที่เสนอ
มีการเสนอตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับอัจฉริยะสำหรับการควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำ มันควบคุมความเร็วของมอเตอร์โดยการปรับมุมการยิงของไทริสเตอร์ ตัวควบคุมที่ใช้ระบบการอนุมานคลุมเครือเครือข่ายแบบปรับเปลี่ยนได้ (ANFIS) ได้รับการออกแบบสำหรับเซ็นเซอร์แบบวงเปิดน้อยลง ผลลัพธ์ที่ได้เป็นที่น่าพอใจและมีแนวโน้ม นอกจากความเรียบง่าย ความเสถียร และความแม่นยำสูงแล้ว คอนโทรลเลอร์ดังกล่าวยังให้การสตาร์ทที่นุ่มนวลอีกด้วย เหมาะที่จะควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำเป็นสตาร์ทซอฟต์และปรับความเร็วในคอมเพรสเซอร์ โบลเวอร์ พัดลม ปั๊ม และการใช้งานอื่น ๆ อีกมากมาย
ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับกำลังค้นหาการใช้งานที่สำคัญในการควบคุมความเร็วของมอเตอร์เหนี่ยวนำ สวิตช์หรี่ไฟ ตัวควบคุมความร้อน และชุดซอฟต์สตาร์ท AC Chopper เป็นการจัดเรียงสวิตช์แบบสองทิศทางเพื่อควบคุมแรงดันไฟขาออกโดยการเปลี่ยนแปลงรอบการทำงานของสวิตช์ที่เกี่ยวข้อง ในบทความนี้ จะมีการกล่าวถึงรูปแบบการสับเปลี่ยนใหม่สำหรับเครื่องตัดกระแสไฟแบบสามเฟสซึ่งต้องใช้ตัวแปรเพียงสามตัวในการแปลงแรงดันไฟกระแสสลับอินพุตคงที่ไปเป็นแรงดันไฟกระแสสลับที่ควบคุม ข้อดีเพิ่มเติมคือรูปแบบนี้คำนึงถึงการทำงานที่ปลอดภัยของตัวสับ ac โดยป้องกันสภาวะไฟฟ้าลัดวงจร ในขณะเดียวกันก็ให้เส้นทางไปยังกระแสไฟของมอเตอร์ ac ในอินเดียเมื่อแรงดันเทอร์มินัลลดลงเป็นศูนย์ การดำเนินการตามโครงการที่เสนอจะนำไปสู่วงจรควบคุมที่ง่ายกว่าที่อภิปรายในเอกสารมาก งานนี้ใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำ 3 เฟส XNUMXHP ที่ป้อนจากเครื่องบดสับแบบไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส ผลการจำลองยืนยันการปรับปรุงตัวประกอบกำลังไฟฟ้า ซึ่งนำไปสู่การประหยัดพลังงาน
มอเตอร์ Ac ถูกนำมาใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมหลายประเภท เช่น ดอกสว่านแบบพกพา จักรเย็บผ้า เครื่องผสมอาหาร และเครื่องมือช่างที่ต้องการแรงบิดเริ่มต้นสูง การควบคุมแรงดันไฟฟ้าของกระดองเป็นวิธีที่มีประสิทธิภาพและเรียบง่ายในการควบคุมความเร็วในแอปพลิเคชันส่วนใหญ่เหล่านี้ มอเตอร์โซลิดสเตต ac ของอินเดียสามารถใช้ควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับมอเตอร์ได้ ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่มี SCR หรือ TRIAC ที่เชื่อมต่อแบบ back-to-back โดยใช้กลยุทธ์การควบคุมเฟสมีจำหน่ายในท้องตลาดเพื่อจุดประสงค์นี้ อย่างไรก็ตาม ตัวควบคุมพบว่าสร้างปัญหา เช่น การแนะนำฮาร์โมนิกในแหล่งจ่ายสัญญาณเข้า ตัวประกอบกำลังของแหล่งจ่ายต่ำ และการอนุมานถึงอุปกรณ์สื่อสาร ปัญหาเหล่านี้รุนแรงที่มุมการยิงขนาดใหญ่ของคอนโทรลเลอร์ ปัญหาที่นำเสนอโดยวิธีการควบคุมเฟสสามารถเอาชนะได้หากใช้เทคนิคการมอดูเลตความกว้างพัลส์สำหรับการควบคุมความเร็วของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดีย
ข้อได้เปรียบหลักของไดรฟ์ AC ที่ควบคุมด้วยความถี่หลายเฟสคือมีทรัพยากรการควบคุมมากกว่าแบบ 3 เฟส การเพิ่มขึ้นของหมายเลขเฟสของระบบอินเวอร์เตอร์ (เช่น จำนวนเฟส) มากกว่า XNUMX ขั้นร่วมกับการใช้วิธีการควบคุมแบบโอเวอร์เฟสร่วมกันและหลักการทั่วไปของการควบคุมความถี่มอเตอร์กระแสสลับในระบบเหล่านี้ช่วยให้สามารถปรับปรุงได้อย่างมาก ลักษณะทางเทคนิคและเศรษฐกิจของไดรฟ์ (ความเร็วในการตอบสนอง ความน่าเชื่อถือ ต้นทุนการผลิต ฯลฯ)
มอเตอร์ไฟฟ้าคิดเป็นเกือบสองในสามของการใช้พลังงานไฟฟ้าสำหรับการใช้งานในประเทศ เชิงพาณิชย์ และอุตสาหกรรม ค่าใช้จ่ายด้านพลังงานตลอดอายุการใช้งานของมอเตอร์นั้นมากกว่าต้นทุนการซื้อทั้งหมดของมอเตอร์ ความล้มเหลวของมอเตอร์อาจมีต้นทุนเพิ่มขึ้นในแง่ของการผลิตและความล้มเหลวในความมุ่งมั่นต่อลูกค้าและรัฐบาล ความล้มเหลวเพียงครั้งเดียวอาจส่งผลเสียต่อความสามารถในการทำกำไรของบริษัทในระยะสั้น ความล้มเหลวหลายครั้งหรือหลายครั้งอาจลดความสามารถในการแข่งขันทั้งในระยะยาวและระยะกลาง เป็นแนวทางปฏิบัติที่รู้จักกันดีในอุตสาหกรรมในการซ่อม/กรอมอเตอร์ที่ชำรุดเพื่อหลีกเลี่ยงต้นทุนต้นทุนในการซื้อมอเตอร์ใหม่
ตัวควบคุมที่ใช้บ่อยที่สุดในอุตสาหกรรมนี้คือคอนโทรลเลอร์แบบสัดส่วนบวกอินทิกรัล (PI) ซึ่งต้องใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของระบบ Fuzzy logic controller (FLC) เป็นทางเลือกแทนคอนโทรลเลอร์ PI ทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อรุ่นของระบบที่มีอยู่ไม่แน่นอนหรือไม่พร้อมใช้งาน นอกจากนี้ ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วในเทคโนโลยีดิจิทัลทำให้นักออกแบบมีตัวเลือกในการใช้คอนโทรลเลอร์โดยใช้ field programmable gate array (FPGA) ซึ่งขึ้นอยู่กับการเขียนโปรแกรมแบบขนาน วิธีนี้มีข้อดีเหนือไมโครโปรเซสเซอร์แบบคลาสสิกหลายประการ ในงานวิจัยนี้ มีการเสนอ FLC ซึ่งประดิษฐ์ขึ้นบนการ์ด FPGA สมัยใหม่ (Spartan-3A, Xilinx Company) เพื่อใช้ต้นแบบของตัวควบคุมความเร็วสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส (ประเภทกรงกระรอก) กลยุทธ์ FLC และอินเวอร์เตอร์ PWM ที่สร้างขึ้นใน FPGA นั้นตอบสนองด้วยความเร็วที่รวดเร็วและมีเสถียรภาพที่ดีในการควบคุมมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟส
เมื่อพิจารณาถึงปัญหาที่เกี่ยวข้องกับค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอันเนื่องมาจากราคาน้ำมันที่พุ่งสูงขึ้นอย่างรวดเร็วและบรรทัดฐานการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดในอุตสาหกรรมยานยนต์ วิธีแก้ปัญหาที่โดดเด่นคือ HEV และ EV ซึ่งต่อจากนี้ไปจะพิสูจน์ให้เห็นถึงความกระจ่าง สำหรับการศึกษาเชิงลึกเกี่ยวกับ HEV และ EVs เพื่อให้ได้วิธีแก้ปัญหาแบบทันควันสำหรับปัญหาที่กล่าวถึงข้างต้น มอเตอร์เป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ของเครื่องยนต์ ซึ่งเป็นแรงขับเคลื่อนทั้งแบบเต็มเวลาหรือโดยการขับเคลื่อนนอกเวลาให้กับรถ ตั้งแต่สมัยก่อนมีการใช้มอเตอร์แบบโบราณใน HEV และ EV เป็นกำลังสำคัญ และการใช้มอเตอร์ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงหลายอย่าง ตั้งแต่มอเตอร์กระแสตรงที่ใช้ในช่วงแรกไปจนถึงมอเตอร์ AC ที่กำลังใช้งานกับมอเตอร์พิเศษบางตัวในปัจจุบัน มอเตอร์แบ่งออกเป็นสามประเภท: มอเตอร์กระแสตรงเบื้องต้น มอเตอร์กระแสสลับ และมอเตอร์พิเศษ
ระบบวินิจฉัยและควบคุมข้อผิดพลาดช่วยให้สามารถวิเคราะห์แบบออนไลน์บนแอปพลิเคชันเดสก์ท็อป เว็บแอปพลิเคชัน และการวิเคราะห์แบบออฟไลน์เพื่อระบุข้อบกพร่องของหม้อแปลงไฟฟ้าและการเยียวยาตามอาการบางอย่างที่สังเกตได้จากอุปกรณ์และการเปรียบเทียบกับผลการสำรวจสภาพของระบบทำความเย็น , สภาพบุชชิ่ง, สภาวะของระบบฉนวน, วิวัฒนาการการคายประจุบางส่วน, การเปิด/ปิดหม้อแปลงไฟฟ้า, การเกินขีดจำกัดพารามิเตอร์ที่ตรวจสอบและการประมาณอายุคงเหลือ, ข้อมูลที่ได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องในฐานข้อมูลของระบบที่มีอยู่การควบคุมเวกเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดียโดยใช้ MCU ราคาประหยัด โมดูลดังกล่าวได้รับการพัฒนาสำหรับมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ มอเตอร์กระแสตรง และไฟถนน และรวมอยู่ในชุดเดียว ได้แก่ ระบบการวินิจฉัยและควบคุมข้อบกพร่อง (FDC) ระบบ FDC ที่เสนอใช้สถาปัตยกรรมระบบผู้เชี่ยวชาญบนเว็บซึ่งได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นแพลตฟอร์มที่มีประสิทธิภาพสำหรับการวินิจฉัยและควบคุมการใช้งานของหม้อแปลง
ในทางปฏิบัติ ไดรฟ์เหล่านี้ส่วนใหญ่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดีย เนื่องจากมอเตอร์ดังกล่าวมีความทนทาน เชื่อถือได้ และมีราคาค่อนข้างถูก ตัวแปลงเฟสเดียวเป็นสามเฟสมีการใช้งานที่หลากหลายในพื้นที่ชนบทและในอุตสาหกรรมที่ต้องใช้งานอุปกรณ์หรือมอเตอร์สามเฟสจากการจ่ายไฟเฟสเดียวที่หาได้ง่าย ตัวแปลงเหล่านี้เป็นตัวเลือกที่ยอดเยี่ยมสำหรับสถานการณ์ที่ไม่มีแหล่งจ่ายไฟสามเฟส ข้อดีเพิ่มเติมคือมอเตอร์สามเฟสมีประสิทธิภาพและประหยัดกว่ามอเตอร์แบบเฟสเดียว นอกจากนี้กระแสไฟเริ่มต้นในมอเตอร์สามเฟสนั้นรุนแรงน้อยกว่าในมอเตอร์แบบเฟสเดียว สิ่งนี้ต้องการการแปลงเฟสเดียวเป็นสามเฟสที่มีประสิทธิภาพและคุ้มค่าและมีคุณภาพสูง มีการใช้เทคนิค PWM ขั้นสูงเพื่อรับประกันแรงดันเอาต์พุตคุณภาพสูงและอินพุตไซน์ที่ขั้วของแหล่งกำเนิดเฟสเดียว
ส่วนใหญ่ใช้ไฟฟ้าเพื่อการขับเคลื่อน มอเตอร์ Ac ในอินเดียมีส่วนแบ่งที่สำคัญของการใช้ไฟฟ้าทั้งหมดในไดรฟ์ ไม่เพียงแต่ในภาคอุตสาหกรรมเท่านั้น พลังงานที่ใช้โดยมอเตอร์กระแสสลับในภาคเกษตรกรรมและพาณิชยกรรมก็ค่อนข้างมากเช่นกัน พวกเขาใช้ไฟฟ้าประมาณ 70% ในภาคอุตสาหกรรมเพียงอย่างเดียว ดังนั้นประสิทธิภาพของมอเตอร์จึงมีความสำคัญอย่างยิ่งทั้งในด้านการอนุรักษ์พลังงานและต้นทุนด้านพลังงาน บทความนี้เน้นวิธีการปรับปรุงประสิทธิภาพของมอเตอร์เหนี่ยวนำกระแสสลับ ประสิทธิภาพของมอเตอร์ถูกกำหนดให้เป็นอัตราส่วนของกำลังไฟฟ้าทางกลต่อกำลังไฟฟ้าที่ป้อนเข้าไปยังมอเตอร์เช่น
โดยปกติกระบวนการนี้จะประสบความสำเร็จ หากอัตรากำลังของไดรฟ์ มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดีย เซ็นเซอร์อินพุต/เอาท์พุตแบบอะนาล็อกและดิจิตอล และอินเทอร์เฟซประสานกันในลักษณะที่ความแข็งแรงและขั้วไม่หลวมและเสื่อมสภาพ มีความพยายามทางเทคนิคในการทำความเข้าใจกลไกและการกระจายของแรงและจับคู่คุณลักษณะของมอเตอร์และไดรฟ์พร้อมกับตัวเข้ารหัสและอัตราส่วนกระปุกเกียร์ที่เกี่ยวข้อง
การขาดแคลนพลังงานมีความสำคัญและเพื่อความอยู่รอดของการขาดแคลน บริษัทต่างๆ กำลังคิดค้นวิธีการดึงพลังงานจากแหล่งพลังงานหมุนเวียน การเพิ่มประสิทธิภาพการใช้งานปลายทางและความจำเป็นในการพัฒนาเทคโนโลยีเพื่อแก้ปัญหาการขาดแคลนพลังงานอยู่ที่การเพิ่มประสิทธิภาพในมอเตอร์ไฟฟ้าและการใช้เทคโนโลยีดังกล่าวในการใช้งาน วิทยาศาสตร์บอกเราว่ามอเตอร์ไฟฟ้าทำงานผ่านปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กและตัวนำกระแสไฟฟ้าเพื่อสร้างแรง
ตัวแปลง Ac-to-dc ใช้กันอย่างแพร่หลายสำหรับการแปลง ac-to-dc การควบคุมความเร็วของมอเตอร์ ac ฯลฯ บทความนี้นำเสนอโทโพโลยีตัวแปลงหลายระดับ dc-to-ac ที่ใช้หม้อแปลงแบบใหม่ซึ่งแทนที่จะมอดูเลตความกว้างพัลส์ ให้แตะ การเปลี่ยนแปลงจะทำเพื่อกำหนดรูปร่างแรงดันเอาต์พุตไซน์ โหลดเชื่อมต่อที่ด้านรองของหม้อแปลงแยกและเปลี่ยนแทป ในแต่ละครึ่งรอบ วงจรควบคุมจะใช้เพื่อสลับอุปกรณ์สวิตช์ต่างๆ ที่เชื่อมต่อกับหม้อแปลงเปลี่ยนแทปอย่างเป็นระบบ การควบคุมเวกเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดียโดยใช้ MCU ราคาประหยัดวงจรควบคุมจะรับสัญญาณคำสั่งในรูปของแรงดันไฟหรือกระแส และจ่ายสัญญาณสวิตชิ่งที่จำเป็นไปยังอุปกรณ์สวิตชิ่งที่เกี่ยวข้อง และท้ายที่สุดจะควบคุมขนาดของแรงดันไฟขาออกและประสิทธิภาพโดยรวมของอินเวอร์เตอร์แบบหลายระดับ โมเดลที่ใช้ MATLAB ได้รับการพัฒนาสำหรับแรงดันเอาต์พุตเก้าระดับ THD ของแรงดันเอาต์พุตจะลดลงอย่างมากด้วยวงจรที่เสนอ นอกจากนี้ เนื่องจากอินเวอร์เตอร์ XNUMX ระดับ ความต้องการของตัวกรองจึงลดลงด้วย
ในบทความนี้ ได้มีการแนะนำระบบควบคุมความเร็วมอเตอร์สากลพร้อมตัวสับแบบ PWM AC มีการนำเสนอหลักการทำงานของระบบควบคุมซึ่งรับรู้ด้วยไมโครคอนโทรลเลอร์ แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ของมอเตอร์สากลและชอปเปอร์ PWM AC ได้รับมา และศึกษาพฤติกรรมของระบบโดยการจำลอง ตัวประกอบกำลังไฟฟ้าหลัก ความเร็วของมอเตอร์ และกระแสไฟจะถูกวิเคราะห์สำหรับสภาวะโหลดที่แตกต่างกัน วิเคราะห์ฮาร์มอนิกของกระแสและแรงดันของมอเตอร์และเปรียบเทียบกับเทคนิคการควบคุมเฟส มีการทดลองเพื่อตรวจสอบประสิทธิภาพของระบบ จากผลการทดลองพบว่ามีทั้งการออกแบบฮาร์ดแวร์ที่เรียบง่ายและการตอบสนองความเร็วที่ดี
ความก้าวหน้าของระบบอัตโนมัติในกระบวนการรีดโลหะและมาตรฐานคุณภาพที่เข้มงวดส่งผลให้มีความต้องการเพิ่มขึ้นในการตรวจจับข้อผิดพลาดและการวินิจฉัยของมอเตอร์ไฟฟ้า การไม่ตรงแนวของมอเตอร์หรือโหลดคู่บนเพลามอเตอร์เป็นหนึ่งในสาเหตุทั่วไป ซึ่งสร้างข้อบกพร่องทางกลส่วนใหญ่และนำไปสู่การสั่นสะเทือนของมอเตอร์ แม้ว่าจะมีอัลกอริธึมที่แตกต่างกันสำหรับการตรวจสอบสภาพของมอเตอร์ แต่การระบุออนไลน์ของการวางแนวของมอเตอร์และการรายงานข้อผิดพลาดที่ครอบคลุมไปยังเจ้าหน้าที่บำรุงรักษายังคงหายไป การวิเคราะห์สเปกตรัมกระแสของมอเตอร์สำหรับมอเตอร์ที่ไม่ตรงแนวนั้นไม่ได้รับการบันทึกไว้อย่างดี เอกสารนี้นำเสนออัลกอริธึมการวินิจฉัยข้อผิดพลาดออนไลน์แบบใหม่ที่เกี่ยวข้องกับการวางแนวของมอเตอร์เหนี่ยวนำที่ป้อนโดยไดรฟ์แบบปรับความเร็วได้ แนวทางที่เป็นนวัตกรรมใหม่นี้นำเสนอการวิเคราะห์สเปกตรัมและการจัดกลุ่มตามวิธีการตรวจจับข้อผิดพลาด ค่าสัมประสิทธิ์คุณลักษณะชุดใหม่ของข้อบกพร่องทางกลถูกดึงออกจากกระแสสเตเตอร์โดยการสลายตัวของสเปกตรัม เทคนิคนี้ได้รับการทดสอบในการทดลองสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำขนาด 7.5 แรงม้า
มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับเป็นตัวแปลงไฟฟ้าที่ได้รับการยอมรับมากที่สุดซึ่งใช้สำหรับการสตาร์ทมอเตอร์เหนี่ยวนำอย่างนุ่มนวลหรือราบรื่น แต่เมื่อใช้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเหนี่ยวนำ (ทำงานที่ความเร็วซิงโครนัสแบบซุปเปอร์) มันล้มเหลว สาเหตุที่เกิดจากพฤติกรรมนี้ถูกนำมาอย่างละเอียดในที่นี้ มีการอธิบายเพิ่มเติมเกี่ยวกับการประหยัดพลังงานโดยใช้เครื่องเหนี่ยวนำการเปลี่ยนขั้ว นำเสนอทั้งผลการจำลองและการทดสอบ เวฟเทอร์ไบน์สามารถเป็นแบบสตาร์ทเองหรือไม่สตาร์ทก็ได้ เพื่อให้ได้พลังงานที่ควบคุมได้ จะใช้เครื่องเหนี่ยวนำกระแสสลับที่ป้อนด้วยมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดีย การกระตุ้นและการประหยัดพลังงานของระบบการผลิตไฟฟ้านี้ได้รับการวิเคราะห์ด้วยเทอร์ไบน์ทั้งแบบสตาร์ทเองและไม่สตาร์ทตัวเอง
หลักการของการควบคุมเวกเตอร์ของมอเตอร์ ac ของอินเดียคือการควบคุมไดนามิกของมอเตอร์กระแสสลับ และมอเตอร์เหนี่ยวนำโดยเฉพาะอย่างยิ่งในระดับประสิทธิภาพที่เทียบได้กับมอเตอร์กระแสตรง สมการพื้นฐานที่อธิบายพฤติกรรมไดนามิกของเครื่องเหนี่ยวนำในหน้าต่างอ้างอิงแบบหมุนมีรายละเอียด จากสมการเหล่านี้ โครงสร้างของไดรฟ์มอเตอร์เหนี่ยวนำที่ควบคุมด้วยเวกเตอร์จะได้มา ขั้นตอนการออกแบบได้รับการพัฒนาสำหรับการออกแบบอย่างเป็นระบบของค่าเกนและเวลาคงที่ของตัวควบคุมต่างๆ ขั้นตอนได้รับการประเมินผ่านการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์อย่างกว้างขวาง ลักษณะที่ซับซ้อนของโครงร่างที่ควบคุมด้วยเวกเตอร์ทำให้เกิดภาระในการคำนวณอย่างหนักบนตัวควบคุม คอนโทรลเลอร์ที่ใช้ตัวประมวลผลสัญญาณดิจิทัล (DSP) ได้รับการพัฒนาเพื่อจุดประสงค์นี้ วงจรไฟฟ้าได้รับการพัฒนาโดยใช้ทรานซิสเตอร์สองขั้วเกทแบบหุ้มฉนวน (IGBTs) ประสิทธิภาพของรูปแบบการควบคุมเวกเตอร์ได้รับการทดสอบบนไดรฟ์ต้นแบบ 40 HP
สำหรับการใช้งานความเร็วต่ำที่มีแรงบิดสูงในอุตสาหกรรมเยื่อกระดาษและกระดาษและซีเมนต์ มีการใช้มอเตอร์กระแสตรงหรือมอเตอร์แบบกรงพร้อมตัวลดขนาด ในบทความนี้ มีการใช้มอเตอร์เหนี่ยวนำที่ป้อนแบบทวีคูณเนื่องจากแรงบิดสูงที่ขับเคลื่อนด้วยความเร็วต่ำมาก แสดงให้เห็นว่ามอเตอร์ดังกล่าวทำงานเป็นมอเตอร์ที่มีความเร็วคงที่โดยไม่มีปัญหาเรื่องเสถียรภาพแต่อย่างใด
ในบทความนี้ นำเสนอศักยภาพทางเทคนิคของ Fuel Cell ในฐานะเชื้อเพลิงทางเลือกแทนน้ำมันดีเซลที่ใช้ใน Diesel Electric Multiple Units (DEMUS) สำหรับการขนส่งผู้โดยสารในเขตชานเมือง/ระยะสั้นในอินเดีย เซลล์เชื้อเพลิงเป็นแหล่งพลังงานทดแทนที่ปลอดมลภาวะอย่างเห็นได้ชัด ระบบได้ดำเนินการโดยใช้เซลล์เชื้อเพลิง แบตเตอรี่ลิเธียมไอออน และตัวเก็บประจุอาหารมื้อเย็น เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดด้านพลังงานชั่วคราวและพื้นฐานของไดรฟ์ขนส่ง มันเอาชนะข้อ จำกัด ของระบบเซลล์เชื้อเพลิง (FCS) เพื่อส่งมอบกระแสไฟฟ้าและความต้องการพลังงานชั่วคราว การนำพลังงานกลับมาใช้ใหม่โดยใช้การเบรกแบบสร้างพลังงานใหม่และความจำเป็นต้องใช้ระบบกักเก็บพลังงานไฟฟ้านั้นได้รับการพิจารณาเพื่อให้การทำงานมีประสิทธิภาพ มีการกล่าวถึงไดรฟ์ไฟฟ้า เซลล์เชื้อเพลิง โทโพโลยีของคอนเวอร์เตอร์ด้วย ประสิทธิภาพของ DEMU ที่ใช้ FCS นั้นได้รับการจำลองบนเส้นทางมาตรฐาน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าพลังงานประมาณ 35% สามารถกู้คืนได้ในระหว่างการเบรกแบบสร้างใหม่
เครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์ที่สำคัญและมีราคาแพงที่สุดในระบบไฟฟ้า สำหรับความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า การป้องกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญมาก การป้องกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีหลายประเภทซึ่งมีอยู่ในสนามจริง เช่น การป้องกันไฟย้อนกลับ การป้องกันความผิดพลาดของสเตเตอร์และโรเตอร์ การป้องกันลำดับเฟสเชิงลบ การป้องกันกระแสเกิน การป้องกันแรงดันไฟเกิน ฯลฯ เพื่อสาธิตแนวคิดและความซับซ้อนของการป้องกันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าใน สภาพแวดล้อมในห้องปฏิบัติการ แผงป้องกันที่ใช้รีเลย์ต่างๆ ได้รับการออกแบบและพัฒนา แผงป้องกันได้รับการสร้างขึ้นจริงที่ห้องปฏิบัติการพลศาสตร์ของไหลและเครื่องจักรในแผนกวิศวกรรมกำลังไฟฟ้าของมหาวิทยาลัยจาดาวปูร์ เมืองโกลกาตา เครื่องกำเนิดไฟฟ้าภายใต้การป้องกันนั้นขับเคลื่อนด้วยแกนแนวนอนปิโกฟรานซิสกังหันขนาด 100 มม. หัวทำงาน 1.5 เมตร ปล่อย 2000 ลิตรต่อนาที
ในบทความนี้ วิธีการควบคุมแบบปรับตัวได้ถูกนำมาใช้กับมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (PMSM) มีการพัฒนาการควบคุมแบบปรับได้ซึ่งขึ้นอยู่กับการป้อนกลับของข้อมูลป้อนกลับที่เป็นเส้นตรงสำหรับการควบคุมแรงบิดและความเร็วของ PMSM การแยกส่วนและการควบคุมกระแสตรงและกำลังสองทำได้โดยอาศัยการป้อนกลับเชิงเส้นเชิงเส้น แรงบิดจะกลายเป็นสัดส่วนกับกระแสกำลังสองเท่านั้นและกระแสตรงจะถูกควบคุมให้เป็นศูนย์ การควบคุมเวกเตอร์ของมอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับในอินเดียโดยใช้ MCU ราคาประหยัดการควบคุมแบบปรับได้ใช้เพื่อประมาณการความแปรผันของพารามิเตอร์พืชที่ไม่แน่นอน และยังไม่ต้องการข้อมูลพารามิเตอร์จริงล่วงหน้าใดๆ ด้วยความช่วยเหลือของผลการจำลอง แผนการควบคุมแบบปรับตัวได้ดำเนินการ จากผลลัพธ์เหล่านี้ เป็นที่ชัดเจนว่าวิธีการที่เสนอได้รับประสิทธิภาพไดนามิกสูง เช่น การควบคุมเวกเตอร์
ในอินเดียความต้องการน้ำเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องเนื่องจากจำนวนประชากรที่เพิ่มขึ้น ประมาณ 16.5% ของไฟฟ้าทั้งหมดของประเทศที่ใช้สูบน้ำนี้มาจากเชื้อเพลิงฟอสซิลซึ่งนำไปสู่ต้นทุนวงจรชีวิตปั๊ม (LCC) และการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (GHG) ที่เพิ่มขึ้น ด้วยความก้าวหน้าล่าสุดในด้านอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์กำลังและไดรฟ์ พลังงานหมุนเวียน เช่น โซลาร์เซลล์พลังงานแสงอาทิตย์และพลังงานลม พร้อมใช้งานสำหรับการสูบน้ำซึ่งส่งผลให้การปล่อยก๊าซเรือนกระจกลดลง เมื่อเร็ว ๆ นี้ การวิจัยเกี่ยวกับระบบสูบน้ำที่ใช้มอเตอร์ไฟฟ้ากระแสสลับ (WPS) ได้รับความสนใจอย่างมากเนื่องจากมีข้อดีหลายประการ นอกจากนี้ เมื่อพิจารณาถึงการยอมรับอย่างมากของแหล่งพลังงานหมุนเวียน โดยเฉพาะอย่างยิ่งพลังงานแสงอาทิตย์และลม บทความนี้ให้การทบทวนโดยละเอียดของ WPS แบบขั้นตอนเดียวและหลายขั้นตอนซึ่งประกอบด้วยมอเตอร์ AC ที่ขับเคลื่อนโดยแหล่งพลังงานหมุนเวียน การตรวจสอบที่สำคัญจะดำเนินการโดยพิจารณาจากข้อดีดังต่อไปนี้ ซึ่งรวมถึงประเภทของมอเตอร์ อินเทอร์เฟซอิเล็กทรอนิกส์กำลัง และกลยุทธ์การควบคุมที่เกี่ยวข้อง
อันที่จริงโดยการผสมพันธุ์ของแหล่งพลังงาน ข้อดีของแหล่งพลังงานหมุนเวียนต่างๆ สามารถทำได้ ในตัวแปลงนี้สามารถกระจายกำลังได้อย่างยืดหยุ่นโดยไม่ผิดเพี้ยนระหว่างแหล่งสัญญาณเข้า ตัวแปลงนี้มีเอาต์พุตหลายตัวที่มีระดับแรงดันไฟต่างกันซึ่งทำให้เหมาะสำหรับการเชื่อมต่ออินเวอร์เตอร์ที่แตกต่างกัน การใช้อินเวอร์เตอร์ที่แตกต่างกันจะนำไปสู่การลดฮาร์โมนิกของแรงดันไฟฟ้า ตัวแปลงมีตัวเหนี่ยวนำสองตัวและตัวเก็บประจุสองตัว ขึ้นอยู่กับสถานะการชาร์จและการคายประจุของระบบจัดเก็บพลังงาน โหมดการทำงานที่แตกต่างกันสองโหมดถูกกำหนดไว้สำหรับตัวแปลง ความถูกต้องของคอนเวอร์เตอร์ที่เสนอและประสิทธิภาพการควบคุมนั้นได้รับการตรวจสอบโดยการกระตุ้นและผลการทดลองสำหรับสภาวะการทำงานที่แตกต่างกัน
