الخلاصة: خلال التحكم الآلي للجهاز تنظيف المياه النفاثة الضغط العالي، وجود مشكلة أنظمة الاستجابة في الوقت الحقيقي للفقراء والاستقرار منخفض. مطلوب للتحكم التلقائي للجهاز، وقوة محرك من وجهة نظر DC من تصميم هيكل القوة الدافعة المقابلة. وبناء على هيكل الخطية العاصمة امدادات الطاقة التقليدية، وإدخال تحويل باك تعديلها. بواسطة عروض المحاكاة MATLAB أن إمدادات الطاقة لديها استجابة أسرع للناتج، وانخفاض خسارة تحويل الطاقة، استقرار التيار الكهربائي الناتج والطول الموجي الحالية، وانتاج الطاقة يمكن تعديلها في الوقت الحقيقي. في بعض التحسن في الوقت الحقيقي، ويمكن تحقيق الاستقرار في استجابة النظام تحسين تلبية احتياجات جهاز التنظيف طائرة التطبيق.

TN86

A

10.16157 / j.issn.0258-7998.172457

شكل الاقتباس الصيني: وانغ والإضافات شو تشانغ في يين، وآخرون. تحويل باك في تطبيقات التنظيف طائرة السلطة التكنولوجيا الالكترونية، 2018،44 (3): 135-138.

الإنجليزية شكل الاقتباس: وانغ هونغ، شو Jiajian، تشانغ يوشيان، وآخرون. تطبيق تحويل باك في قيادة التيار الكهربائي معدات التنظيف طائرة . تطبيق تقنيات الالكترونية، 2018،44 (3): 135-138.

0 مقدمة

ارتفاع ضغط تكنولوجيا تنظيف المياه النفاثة في السنوات الأخيرة هو ارتفاع من التكنولوجيا العالمية تنظيف التكنولوجيا الفائقة، وتنظيف سرعة، وكفاءة عالية وتكلفة منخفضة، نظيفة والضرر صديقة للبيئة، غير قابلة للتآكل للقاعدة وتطبيق واسع، وسهلة لتنفيذ الأتمتة والتحكم الذكي الخ، والأشكال المعقدة يمكن تنظيفها الأجزاء الهيكلية . في السنوات الأخيرة، مع تطوير تكنولوجيا التحكم الآلي، وزيادة مستوى الأتمتة الصناعية. من أجل تحسين كفاءة التنظيف وتأثير تنظيف المعدات طائرة المياه ذات الضغط العالي والباحثين لديها تكنولوجيا التحكم الآلي لعملية التنظيف طائرة. لها تأثير التنظيف وكفاءة التنظيف فيما يتعلق التنظيف اليدوي التقليدي قد تحسنت كثيرا، ولكن العملية لنظام مراقبة الوقت الحقيقي، وجود متطلبات الاستقرار عالية. وهكذا، كجزء من نظام التحكم في القيادة، وبسرعة، لديها مستقر انتاج الطاقة DC أيضا المتطلبات العالية.

في خطي السلطة القيادة متعددة العاصمة امدادات الطاقة التقليدية، ويرجع ذلك أساسا إلى الجهاز تعديل الجهد يعمل دائما في منطقة التضخيم الخطية، وبالتالي هناك استهلاك الطاقة الكبيرة، وكفاءة تحويل الطاقة منخفضة، مشاكل مثل انتاج استجابة بطيئة أثناء التطبيق. وبذلك يرتفع قيود كبيرة لتطبيق خطي إمدادات الطاقة DC. في السنوات الأخيرة، مع تطوير أجهزة السلطة الإلكترونية السلطة، وتحويل امدادات الطاقة وقد استخدم على نطاق واسع، والتقنيات المرتبطة بها مثل حالة التنمية الوثيقة . تحويل امدادات الطاقة لديها المزيد من المزايا. فقدان القوة الداخلية، وارتفاع كفاءة التحويل. مع الميكروويف كفاءة تحويل الطاقة من تحويل من تطوير وتطبيق التبديل إمدادات الطاقة يمكن أن تحسن كثيرا من كفاءة التحويل يمكن أن تصل إلى 90، أي لتحقيق وثيقة الاستخدام الرشيد للطاقة، وخفض الطاقة فقدان الغرض. وبما أنه لا يوجد التقليدية التبديل إمدادات الطاقة تردد محول، بالوعة الحرارة هي صغيرة نسبيا، والتي لديها حجم صغير، وخصائص خفيفة الوزن. تحويل امدادات الطاقة فقط والمزايا المذكورة أعلاه، أسلوب التحكم الموافق عليها سيكون أكثر الدوائر، مثل أسلوب التحكم دورة وفقا ل، أسلوب التحكم التباطؤ وفقا ل، طريقة مراقبة مراحل التحول وفقا ل وما شابه ذلك. يمكن للمصممين وفقا لمتطلبات واحتياجات التطبيق، والمرونة لاختيار أنواع مختلفة من التحول الدائرة امدادات الطاقة وأسلوب التحكم.

وبالنظر إلى هذه الخصائص الخطي التقليدي DC امدادات الطاقة والتبديل إمدادات الطاقة العاصمة، بالتزامن مع الشاشة التي تعمل باللمس طائرة تنظيف الجهاز القيادة متطلبات استجابة السلطة المدخلات والمخرجات. تم تصميم دارة التبديل إمدادات الطاقة على أساس بنية تقليدية خطية DC الدائرة إمدادات الطاقة، ورقة يعطي التكوين الدائرة الأولى المقابلة، ووصف مبدأ التشغيل المقابلة لفترة وجيزة، تليها بناء أسلوب معين والمحاكاة نتيجة لتحليل هيكل FIG. وأخيرا، بعض الاستنتاجات.

لمحة عامة عن التقليدية الخطية العاصمة امدادات الطاقة 1

الهيكل العام لامدادات الطاقة الخطي التقليدي مع DC هو مبين في الشكل 1، FIG محطة أوي 220 قوة V AC أدخلت في وتيرة، T هو محول، U هو المقوم، D1 هو الصمام الثنائي، R1 ~ R6 والمقاومات، وC1 كما استقرار السعة، DZ المنظم، VT1، VT2 التحول إلى العاملة في الدولة الخطية، RL هو مقاومة الحمل.

يعمل لفترة وجيزة على النحو التالي: واجهة المستخدم تردد التيار المتردد، عبر تنحى محول T إلى AC السعة قابل للتعديل، ومن ثم تصحيحه من قبل مقوم U النابض التيار المباشر، وأخيرا من خلال تصفية، التخزين المؤقت، وردود الفعل الإخراج، الجهد المنظم لتوفير تيار الحمل امدادات الطاقة. الخطي DC مفتاح الطاقة العاملة في الدولة التضخيم الخطية، استقرت DC أكثر من أنواع الدائرة، دون فقدان المعمم الخطية العاصمة امدادات الطاقة، يتم اختيارهم عادة هنا مع جزء الموسع لدارة سلسلة منظم، وهو VT1 السلطة الرقابية، VT2 وR3 شكل مقارنة دائرة مكبر للصوت.

يفترض الجانب الأساسي للمحول T U1 الجهد، وU2 الجهد الثانوي، ونسبة محول ن: 1، تحميل التيار الكهربائي أوو، واجهة المستخدم هو الجهد للتردد الشبكة، باستثناء الجانب الأساسي من المحولات والخسارة، مفاعلة تسرب المحولات. عندما عدم التحميل، متوسط حمولة الحصول على أقصى الجهد:

التصميم الفعلي، قيمة مكثف C1 غالبا ما يتم تحديد وفقا للحمولة.

هو عرض باك تحويل 2 DC امدادات الطاقة

هيكل ومبدأ العمل 2.1 باك المحول

باك تحويل مبدأ هو مبين في الشكل 2، حيث واجهة المستخدم هو إمدادات الطاقة DC، V هو IGBT (معزول بوابة الترانزستور ثنائي القطب)، D الصمام الثنائي، L هو الحث، C هو السعة، R، RL هي المقاومات.

مبدأ عملها هو كما يلي: في كل مرة، يتم تشغيل إشارة محرك مفتاح التحكم V على، واجهة التيار الكهربائي إلى RL الحمل، والحمل الجهد UO = واجهة المستخدم، والإعلام والتوعية الحالي الحمل ترتفع أضعافا مضاعفة منحنى. V عند تشغيل قبالة التحول، والحمل الحالي من خلال الصمام الثنائي الطليق D، والجهد تحميل ثالث أكسيد اليورانيوم ما يقرب من الصفر، والحمل الحالي يتناقص باطراد منحنى. إذا الحث L يأخذ قيمة أكبر، وتحميل الانتاج الحالي تموج أصغر بشكل مستمر .

لنفترض أن V من فترة هو T، وهي المرة طن التوصيل، بدوره قبالة الوقت الأنيق، بدوره على نسبة واجب هو ، ثم متوسط الجهد الحمل:

يتضح من صيغة (3)، ومتوسط قيمة الجهد الناتج إلى أقصى حمولة ثالث أكسيد اليورانيوم واجهة المستخدم، يقلل من دورة العمل [ألفا]، يقلل ثالث أكسيد اليورانيوم.

2.2 مقدمة باك تحويل العاصمة امدادات الطاقة

منذ المشاكل المذكورة أعلاه من التقليدية الخطية العاصمة امدادات الطاقة الوقت الحاضر، وتحويل باك أدرجت هنا حيث، في حين يتم إزالة الجزء الأمامي من محول AC، والخطية العاصمة امدادات الطاقة وتحويلها إلى صغيرة وخفيفة الوزن تحويل امدادات الطاقة. مخطط الرسم البياني هو مبين في الشكل (3)، حيث يتم تقديم اوى تردد شبكة التيار المتردد 220 V، U هو المقوم، وC1 إلى فلتر مكثف، C2 هو السعة الاستقرار، C3 العازلة مكثف، V1، V2 هو التبديل IGBT، VD1، VD2، VD3 هي الثنائيات، L1، L2 هو الحث، R1، RL هو المقاومة.

يعمل تلخيصها على النحو التالي:

تردد AC 220 V، تصحيح المقوم U DC التي تموج كبير وتصفيتها تصفية مكثف C1، ومن ثم تشكيل أكثر استقرارا DC الجهد المنظم عبر وسائل الجهد المنظم. يتم ضبط انتاج الطاقة، والجزء الخلفي من تحويل تحميل باك عن طريق ضبط دورة العمل من التبديل V1 الرئيسي، للحصول على انتاج الطاقة الحالية مباشرة المناسب. FIG V2، VD1، L1، C3 تشكل دائرة المساعدة، ودوره هو تحقيق تشغيل خالية من الجهد مفتاح رئيسي خارج وفتح.

لنفترض أن نسبة التوصيل V1 من [ألفا]، تحميل التيار الكهربائي ثالث أكسيد اليورانيوم، والجهد عبر مكثف C1 هو UC1، أوي هو القيمة الفعلية لشبكة الجهد، إذا كان الجهد متر وفي أن الدائرة الحث، عندما الحمل، يتم الحصول على الحمل الأقصى:

من السهل أن نرى من التحليل أعلاه، المحول باك تضم إمدادات الطاقة DC يتم ضبط بسهولة أكبر الخطية العاصمة امدادات الطاقة، عن طريق التحكم في التوصيل من التبديل لتلبية الاحتياجات المختلفة من الناتج العاصمة. الخطية العاصمة امدادات الطاقة وحجم الناتج من الحمل بسبب تأثير كبير ويصعب تحقيق متطلبات مختلفة في الوقت الحقيقي انتاج الطاقة DC.

تطبيق النوافير المائية عالية الضغط، من أجل الاستجابة في الوقت الحقيقي من النظام لديهم متطلبات أعلى، هناك عبء كبير يميل إلى تختلف في التطبيقات المختلفة. وهكذا، يمكن أن ينظر إليه من قبل التحليل النظري أعلاه، باك تحويل تضم إمدادات الطاقة DC يمكن تكييفها بشكل أفضل لاحتياجات تطبيق طائرة ارتفاع ضغط المياه، ويمكن وصفها أدناه عن طريق المحاكاة تحليل التجريبية.

MATLAB المحاكاة وتحليل محطتين لتوليد الطاقة

3.1 محاكاة إنشاء مخطط التكوين من امدادات الطاقة

في بيئة ماتلاب، وفقا لFIG 1، تم تصميم FIG 3 لبناء مخطط الرسم البياني المحاكاة توضح هيكل FIG والعناصر والمعلمات تصميم وفقا لمتطلبات الحمل المقابلة. إلى أفضل تعكس خصائص الحلبة بعد إدخال باك المحول، عندما هيكل المبنى من الشكل 3 يظهر محاكاة، وليس مقدمة من وحدات التحكم المتخصصة، ولكن التقليدية من اختيار نبض تردد الزناد لمفتاح التحكم، وتجدر الإشارة إلى أنه في الدائرة التي تضم نظام السلطة الالكترونيات أو المحاكاة، ويستخدم خوارزمية محاكاة الخوارزمية لا يتجزأ جامدة عموما، مثل ode23tb، ode15s وما إلى ذلك، يمكنك ان تعطي سرعة محاكاة أسرع . ode15s التالية اختيار خوارزمية المحاكاة.

3.2 محاكاة وتحليل النتائج

3.2.1 معلمات المحاكاة تحديد والاستجابة الانتاج

في طائرة يتطلب جهاز التنظيف انتاج الطاقة الدافعة المثال الشاشات التي تعمل باللمس للمقارنة، والذي متطلبات الإخراج:

DC امدادات التيار الكهربائي أوو = 20.4 ~ 26.4 V، انتاج الطاقة القصوى بو = 7 W. في مخطط الرسم البياني هو مبين في الشكل رقم 1 لتحديد المعالم الرئيسية هي كما يلي: الإدخال AC المعلمة أوي: واجهة المستخدم = 220 V، و = 50 هرتز، = 0 درجة ( هي الزاوية المرحلة الأولى).

المعلمات من محول T: نسبة المحولات هي 1: 1.

المقاوم R1 = 330 ، R2 = 1 أوم، R3 = R4 = = R5 R6 = RL = 100 ، وC1 السعة = 2000 F. المعالم الرئيسية على النحو المبين أعلاه، أظهرت نتائج المحاكاة في FIG.

في مخطط الرسم البياني هو مبين في الشكل (3) لتحديد معالم رئيسية هي: IGBT تردد من تردد السلطة، والحث L1 = L2 = 0.001 H، C1 = 500 F، C2 = 100 F، C3 = 2000 F.

للاستجابة الناتج محطتين لتوليد الطاقة مقارنة وتحليل، وتيرة التحول يساوي تردد، بما يتفق مع المحاكاة هو مبين في الشكل. 4 اختر رسم بياني كتلة من العوامل الأخرى.

عن طريق تعيين المعلمات أعلاه، أظهرت نتائج المحاكاة في الشكل (5).

في ظل نفس الظروف، إذا كان التغيير الحمل، مثل أخذ RL تحميل = 0001 ، وقد تم بناء مخطط محاكاة جيدة وفقا لما سبق، نتائج المحاكاة في FIG 6 و 7 هو مبين في الشكل.

انتاج الطاقة الخطي DC ردا على ثالث أكسيد اليورانيوم = 47 V، أيو = 0.047 A. باك تحويل تضم مصدر الطاقة DC ردا على انتاج ثالث أكسيد اليورانيوم = 23 V، أيو = 0.023 A. أي تغيير حمولة كبيرة، وخطي DC احتياجات انتاج الطاقة الذي يتعين القيام به قبل كبير تعديلها مرة أخرى لمتطلبات الانتاج الوفاء. من السهل أن نرى من الشكل (6)، وانخفض أيضا سرعة استجابة مصدر الطاقة للتيار المباشر الخطي.

3.2.2 تحليل ومقارنة بين منحنى استجابة

.. من الرسم البياني محاكاة FIG 4، FIG 5 من السهل أن نرى: نوعان من الطاقة DC عند الحمل هو صغير، ويمكن تلبية متطلبات الانتاج المطلوب، عندما الجهد الناتج من نفس محطتين لتوليد الطاقة ثالث أكسيد اليورانيوم = 23 V، الانتاج الحالي أيو = عندما 0.023 A، على حد سواء انتاج الطاقة بو = 5.29 W. . رسم بياني محاكاة FIG 6، 7 FIG يمكن أن ينظر إليه أنه عندما كان الحمل كبير، DC امدادات الطاقة محول باك التي تحتوي على ميزة أكثر وضوحا، من خلال مقارنة البيانات محاكاة يمكن العثور عليها في خصائص انتاج الطاقة التاليين:

بعد نفسه عندما خرج DC الجهد أو التيار، باك تحويل تضم DC زمن الاستجابة انتاج الطاقة من 0.007 ثانية، هو أصغر بكثير من الخطية العاصمة امدادات الطاقة 0.5 ثانية، أي الخطية DC السلطة مقدمة باك المحول، وسرعة استجابة انتاج الطاقة من الظاهر الزيادات، التي ردا على الإخراج من متطلبات الطاقة محرك طائرة ارتفاع ضغط المياه في الوقت الحقيقي، وأكثر تكيفا.

وفي الوقت نفسه، على النقيض يمكن أن ينظر إليه من إخراج الرسومات محاكاة ردا على خطي DC تموج العرض غير كبيرة نسبيا، للحصول على أصغر تموج DC إمدادات الطاقة، ويجب أن يضاف منها جهاز ضغط التنظيم. والتبديل عندما وتيرة العمل، وإمدادات الطاقة DC تحتوي على تحويل باك تحت نفس الظروف، وانتاج التيار الكهربائي والموجات الحالية نسبيا مستقرة.

وتجدر الإشارة إلى أنه نظرا إلى أصغر نفثات الماء المطلوب الشاشات التي تعمل باللمس الناتج مصدر السلطة، وبالتالي المقابلة خطي المقاومة DC من جهاز منظم امدادات الطاقة المطلوبة للحد من تذبذب التيار الكهربائي. وهذا يخلق الخاصة يزيد من فقدان السلطة، وليس فقط من كفاءة تحويل الطاقة تنخفض، ولكن تؤدي أيضا إلى زيادة الطاقة الحرارية، أكبر بالوعة الحرارة. لتحويل باك تضم إمدادات الطاقة DC، عندما تعمل أنبوب التبديل في التردد الطاقة، وفقدان التحول تكاد لا تذكر. على ترددات عالية، ويمكن تحقيق خالية من الجهد المنعطف من خلال دائرة المساعدة، مفتوحة، وبالتالي أقل خسارة في الدائرة تحويل الطاقة، والطاقة الحرارية هي صغيرة نسبيا، أي أعلى سلطة كفاءة التحويل.

بطبيعة الحال، في FIG. 5 يمكن أيضا أن ينظر في 0.0085 ثوان، وهناك ناتج استجابة لانخفاض الجهد طفيف، تحتاج التطبيقات العملية أيضا لإضافة وحدة تحكم ردود الفعل المناسب، أو قطرة تعويض الجهد تعديلها لتشكيل حلقة مغلقة سيطرة، من أجل ضمان استجابة مستدامة ومستقرة الانتاج.

4 خاتمة

بدءا من الاحتياجات الفعلية للمعدات المياه النفاثة عالية الضغط، جنبا إلى جنب مع مزايا التبديل إمدادات الطاقة، وتصميم التكوين الدائرة من إمدادات الطاقة DC تحتوي على تحويل باك الرئيسي، ولقيادة الجهاز النوافير المائية الشاشات التي تعمل باللمس وصفها في المثال محاكاة المطالبة. نمط الترتيب يمكن العثور على تصميم هذه الوثيقة تحويل باك تضم إمدادات الطاقة DC وجود سرعة الاستجابة السريعة الانتاج، وانخفاض خسارة تحويل الطاقة، والموجي الناتج هو ثابت.

في استجابة لطلب لإخراج الطاقة العالية، وكثيرا ما تقدم خصيصا للتحكم التبديل، وذلك باستخدام مجموعة متنوعة من أساليب التحكم المتقدمة، مثل التحكم في التنبؤية، السيطرة على التكيف، ومراقبة PID غامض، النظم الخبيرة، ومراقبة الشبكة العصبية . بواسطة هذه التكنولوجيات والتعاون الفعال أسلوب التحكم PWM، يمكن أن ترفع إلى حد كبير وتيرة التحول (في بعض صناعة الإلكترونيات المتقدمة والدول المتقدمة، ميغاهرتز يمكن القيام به) لتحسين موثوقية إمدادات الطاقة DC، لزيادة انتاج الطاقة هو قابل للتعديل مجموعة، تحويل امدادات الطاقة لتحقيق تخفيض الوزن، وتقليص الحجم.

مراجع

آمنة جدا، ربح صغير سوي، وهوانغ بن ارتفاع ضغط تنمية المياه النفاثة تنظيف الروبوت نظفوا العالم 2016 (11): 43-48.

alkylene ايريس تشانغ، ولين، وتشانغ القاعدة. ملخص للتكنولوجيا تحويل امدادات الطاقة . الإلكترونيات الدقيقة، 2016 (2): 255-260.

ملخص من فائقة التردد البحوث محولات الطاقة مداولات أنبوب ريبيكا وانغ يي جي، الخ جمعية الكهربائية، 2016 (19): 26-36.

غارسيا J، كاليخا A J، ROMINAS E L، الأوراق al.Inter، وآخرون تحويل باك لPWM سريع يعتم المصابيح عالية السطوع المعاملات .IEEE على إلكترونيات القوى، 2011: 2627-2636.

PILAWA-R PODGURSKI C N، A SAGNERI D، RIVAS J M، وآخرون al.Very عالي التردد الرنانة دفعة المحولات المعاملات .IEEE على إلكترونيات القوى، 2007،24 (6): 1654-1665.

سوبرامانيان K، ساراث كومار V K، E سارافانان M، al.Improved آخرون مراقبة دورة واحدة من DC-DC تحويل باك // مؤتمر IEEE الدولي لمكافحة الاتصالات المتقدمة والحوسبة Technologies.IEEE، 2015: 219-223.

كوفاسيفيتش M، KNOTT A، معشق ANDERSEN M A E.A VHF مراقبة الوضع المتفجر تحويل SEPIC الرنانة مع مرحلة التحول تتأرجح النفس // IEEE التطبيقية الطاقة مؤتمر إلكترونيات وExposition-Apec.IEEE، 2014: 1402-1408.

وانغ تشاو، ليو جين جون التكنولوجيا الالكترونية . 5th الطبعة بكين: الميكانيكية صناعة الصحافة، 2009.

لين فاي، دو شين. محاكاة MATLAB التطبيقات الإلكترونية السلطة بكين: الصين للطاقة الكهربائية الصحافة، 2008.

الكاتب المعلومات:

وانغ هونغ، شو زائد بنيت في تشانغ شيان، شو Xuewu

(كلية الهندسة الميكانيكية والكهربائية في جامعة قويلين للتكنولوجيا الالكترونية، قويلين 541004)