ஐஎம்-டிரைவன் சோலார் ஃபோட்டோவோல்டாயிக் ஃபீட் பம்ப் சிஸ்டத்திற்கான மேம்படுத்தப்பட்ட கட்டுப்பாட்டின் வடிவமைப்பு மற்றும் செயலி-இன்-தி-லூப் செயல்படுத்தல்

சமீபத்திய ஆண்டுகளில், ஒளிமின்னழுத்த நீர் இறைக்கும் அமைப்புகளின் (PVWPS) செயல்திறன் மேம்பாடுகள் ஆராய்ச்சியாளர்களிடையே பெரும் ஆர்வத்தை ஈர்த்துள்ளன, ஏனெனில் அவற்றின் செயல்பாடு சுத்தமான மின் ஆற்றல் உற்பத்தியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இந்த ஆய்வறிக்கையில், PVWPS க்காக ஒரு புதிய தெளிவற்ற லாஜிக் கன்ட்ரோலர் அடிப்படையிலான அணுகுமுறை உருவாக்கப்பட்டுள்ளது. தூண்டல் மோட்டார்களுக்கு (IM) பயன்படுத்தப்படும் இழப்பைக் குறைத்தல் நுட்பங்களை உள்ளடக்கிய பயன்பாடுகள். முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாடு IM இழப்புகளைக் குறைப்பதன் மூலம் உகந்த ஃப்ளக்ஸ் அளவைத் தேர்ந்தெடுக்கிறது. கூடுதலாக, மாறி-படி தொந்தரவு கண்காணிப்பு முறையும் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டுள்ளது. முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டின் பொருத்தம் அங்கீகரிக்கப்பட்டது. மூழ்கும் மின்னோட்டத்தை குறைத்தல்;எனவே, மோட்டார் இழப்புகள் குறைக்கப்பட்டு செயல்திறன் மேம்படுகிறது. முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்தியானது இழப்பைக் குறைக்காத முறைகளுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. ஒப்பீட்டு முடிவுகள் முன்மொழியப்பட்ட முறையின் செயல்திறனை விளக்குகின்றன, இது மின் வேகம், உறிஞ்சப்பட்ட மின்னோட்டம், பாயும் இழப்புகளைக் குறைப்பதை அடிப்படையாகக் கொண்டது. நீர், மற்றும் வளர்ச்சி ஃப்ளக்ஸ் பலகை எண் உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகளைப் போன்றது.
புதுப்பிக்கத்தக்க ஆற்றல், குறிப்பாகசூரிய ஒளிஒளிமின்னழுத்த தொழில்நுட்பம், நீர் இறைக்கும் அமைப்புகளில் புதைபடிவ எரிபொருட்களுக்கு ஒரு சுத்தமான மாற்றாக இருக்க முடியும்
PV பம்பிங் பயன்பாடுகளில் பல்வேறு இயந்திரங்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. PVWPS இன் முதன்மை நிலை DC மோட்டார்கள் அடிப்படையிலானது. இந்த மோட்டார்கள் கட்டுப்படுத்த மற்றும் செயல்படுத்த எளிதானது, ஆனால் குறிப்புகள் மற்றும் தூரிகைகள் இருப்பதால் வழக்கமான பராமரிப்பு தேவைப்படுகிறது. நிரந்தர காந்த மோட்டார்கள் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டன, அவை தூரிகை இல்லாத, உயர் செயல்திறன் மற்றும் நம்பகத்தன்மை ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன. மற்ற மோட்டார்களுடன் ஒப்பிடுகையில், IM-அடிப்படையிலான PVWPS சிறந்த செயல்திறனைக் கொண்டுள்ளது, ஏனெனில் இந்த மோட்டார் நம்பகமானது, குறைந்த விலை, பராமரிப்பு இல்லாதது மற்றும் கட்டுப்பாட்டு உத்திகளுக்கு அதிக வாய்ப்புகளை வழங்குகிறது. .மறைமுக புலம் சார்ந்த கட்டுப்பாடு (IFOC) நுட்பங்கள் மற்றும் நேரடி முறுக்கு கட்டுப்பாடு (DTC) முறைகள் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன8.
IFOC ஆனது Blaschke மற்றும் Hasse ஆகியோரால் உருவாக்கப்பட்டது மற்றும் IM வேகத்தை ஒரு பரந்த வரம்பில் மாற்ற அனுமதிக்கிறது9,10. ஸ்டேட்டர் மின்னோட்டம் இரண்டு பகுதிகளாக பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, ஒன்று காந்தப் பாய்வை உருவாக்குகிறது, மற்றொன்று dq ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பிற்கு மாற்றுவதன் மூலம் முறுக்குவிசையை உருவாக்குகிறது. நிலையான நிலை மற்றும் மாறும் நிலைமைகளின் கீழ் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் முறுக்குவிசையின் சுயாதீன கட்டுப்பாடு. அச்சு (d) சுழலி ஃப்ளக்ஸ் ஸ்பேஸ் வெக்டருடன் சீரமைக்கப்பட்டுள்ளது, இதில் ரோட்டார் ஃப்ளக்ஸ் ஸ்பேஸ் வெக்டரின் q-அச்சு கூறு எப்போதும் பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்.FOC ஒரு நல்ல மற்றும் வேகமான பதிலை வழங்குகிறது11 ,12, எனினும், இந்த முறை சிக்கலானது மற்றும் அளவுரு மாறுபாடுகளுக்கு உட்பட்டது13. இந்த குறைபாடுகளை சமாளிக்க, டகாஷி மற்றும் நோகுச்சி14 DTC ஐ அறிமுகப்படுத்தியது, இது அதிக ஆற்றல் வாய்ந்த செயல்திறன் கொண்டது மற்றும் வலுவான மற்றும் அளவுரு மாற்றங்களுக்கு குறைவான உணர்திறன் கொண்டது. DTC இல், மின்காந்த முறுக்கு மற்றும் ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் தொடர்புடைய மதிப்பீடுகளிலிருந்து ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் டார்க்கைக் கழிப்பதன் மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. இதன் விளைவாக கட்டுப்படுத்துவதற்கு பொருத்தமான மின்னழுத்த வெக்டரை உருவாக்க ஹிஸ்டெரிசிஸ் ஒப்பீட்டாளருக்கு அளிக்கப்படுகிறது.ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் முறுக்கு இரண்டும்.

இந்த கட்டுப்பாட்டு உத்தியின் முக்கிய சிரமம், ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் மின்காந்த முறுக்கு ஒழுங்குமுறைக்கு ஹிஸ்டெரிசிஸ் ரெகுலேட்டர்களைப் பயன்படுத்துவதால் ஏற்படும் பெரிய முறுக்கு மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் ஏற்ற இறக்கங்கள். பல ஆசிரியர்கள் ஸ்பேஸ் வெக்டர் மாடுலேஷன் (SWM)17, ஸ்லைடிங் மோட் கன்ட்ரோல் (SMC)18 ஆகியவற்றைப் பயன்படுத்தியுள்ளனர், இவை சக்திவாய்ந்த நுட்பங்கள் ஆனால் விரும்பத்தகாத நடுக்க விளைவுகளால் பாதிக்கப்படுகின்றன நெட்வொர்க்குகள், 20, மற்றும் (2) மரபணு வழிமுறைகள்21 செயல்படுத்த அதிவேக செயலிகள் தேவைப்படும் ஒரு கட்டுப்பாட்டு உத்தி.
தெளிவற்ற கட்டுப்பாடு வலுவானது, நேரியல் அல்லாத கட்டுப்பாட்டு உத்திகளுக்கு ஏற்றது, மேலும் சரியான மாதிரி பற்றிய அறிவு தேவையில்லை. ஹிஸ்டெரெடிக் கன்ட்ரோலர்களுக்குப் பதிலாக தெளிவற்ற லாஜிக் பிளாக்குகளைப் பயன்படுத்துதல் மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் முறுக்கு சிற்றலைக் குறைக்க தேர்வு அட்டவணைகளை மாற்றுதல் ஆகியவை இதில் அடங்கும். இது சுட்டிக்காட்டத்தக்கது. FLC-அடிப்படையிலான DTCகள் சிறந்த செயல்திறனை வழங்குகின்றன22, ஆனால் இயந்திரத்தின் செயல்திறனை அதிகரிக்க போதுமானதாக இல்லை, எனவே கண்ட்ரோல் லூப் ஆப்டிமைசேஷன் நுட்பங்கள் தேவை.
முந்தைய பெரும்பாலான ஆய்வுகளில், ஆசிரியர்கள் நிலையான ஃப்ளக்ஸை குறிப்புப் பாய்ச்சலாகத் தேர்ந்தெடுத்தனர், ஆனால் இந்தக் குறிப்புத் தேர்வு உகந்த நடைமுறையைக் குறிக்கவில்லை.
உயர்-செயல்திறன், அதிக திறன் கொண்ட மோட்டார் டிரைவ்களுக்கு வேகமான மற்றும் துல்லியமான வேக பதில் தேவைப்படுகிறது. மறுபுறம், சில செயல்பாடுகளுக்கு, கட்டுப்பாடு உகந்ததாக இருக்காது, எனவே டிரைவ் சிஸ்டத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்த முடியாது. பயன்படுத்துவதன் மூலம் சிறந்த செயல்திறனைப் பெறலாம். கணினி செயல்பாட்டின் போது ஒரு மாறி ஃப்ளக்ஸ் குறிப்பு.
இயந்திரத்தின் செயல்திறனை மேம்படுத்த பல்வேறு சுமை நிலைகளில் (in27 போன்ற) இழப்புகளைக் குறைக்கும் ஒரு தேடல் கட்டுப்படுத்தியை (SC) பல ஆசிரியர்கள் முன்மொழிந்துள்ளனர். இந்த நுட்பமானது, d-அச்சு தற்போதைய குறிப்பு அல்லது ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் மூலம் உள்ளீட்டு சக்தியை அளவிடுவது மற்றும் குறைப்பது ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், இந்த முறை காற்று-இடைவெளிப் பாய்வில் உள்ள அலைவுகளின் காரணமாக முறுக்கு சிற்றலை அறிமுகப்படுத்துகிறது, மேலும் இந்த முறையைச் செயல்படுத்துவது நேரத்தைச் செலவழிக்கும் மற்றும் கணக்கீட்டுரீதியாக வளம்-தீவிரமானது. செயல்திறனை மேம்படுத்த துகள் திரள் தேர்வுமுறையும் பயன்படுத்தப்படுகிறது28, ஆனால் இந்த நுட்பம் முடியும் உள்ளூர் மினிமாவில் சிக்கி, கட்டுப்பாட்டு அளவுருக்களின் மோசமான தேர்வுக்கு வழிவகுக்கிறது29.
இந்தத் தாளில், மோட்டார் இழப்புகளைக் குறைப்பதன் மூலம் உகந்த காந்தப் பாய்வைத் தேர்ந்தெடுக்க FDTC தொடர்பான ஒரு நுட்பம் முன்மொழியப்பட்டது. இந்த கலவையானது ஒவ்வொரு இயக்க புள்ளியிலும் உகந்த ஃப்ளக்ஸ் அளவைப் பயன்படுத்துவதற்கான திறனை உறுதிசெய்கிறது, இதன் மூலம் முன்மொழியப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த நீர் இறைக்கும் அமைப்பின் செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது. எனவே, ஒளிமின்னழுத்த நீர் இறைக்கும் பயன்பாடுகளுக்கு இது மிகவும் வசதியானதாகத் தெரிகிறது.
மேலும், முன்மொழியப்பட்ட முறையின் செயலி-இன்-தி-லூப் சோதனையானது STM32F4 போர்டைப் பயன்படுத்தி சோதனைச் சரிபார்ப்பாகச் செய்யப்படுகிறது. இந்த மையத்தின் முக்கிய நன்மைகள் செயல்படுத்தலின் எளிமை, குறைந்த விலை மற்றும் சிக்கலான திட்டங்களை உருவாக்க வேண்டிய அவசியமில்லை. , FT232RL USB-UART கன்வெர்ஷன் போர்டு STM32F4 உடன் தொடர்புடையது, இது கணினியில் ஒரு மெய்நிகர் சீரியல் போர்ட்டை (COM போர்ட்) நிறுவுவதற்கு வெளிப்புற தொடர்பு இடைமுகத்திற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது. இந்த முறை அதிக பாட் விகிதத்தில் தரவை அனுப்ப அனுமதிக்கிறது.

முன்மொழியப்பட்ட நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி PVWPS இன் செயல்திறன், வெவ்வேறு இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் இழப்பைக் குறைக்காமல் PV அமைப்புகளுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. பெறப்பட்ட முடிவுகள், முன்மொழியப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த நீர் பம்ப் அமைப்பு, ஸ்டேட்டர் மின்னோட்டம் மற்றும் தாமிர இழப்புகளைக் குறைத்தல், ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் நீரைப் பம்ப் செய்வதில் சிறந்தது என்பதைக் காட்டுகிறது.
மீதமுள்ள காகிதம் பின்வருமாறு கட்டமைக்கப்பட்டுள்ளது: முன்மொழியப்பட்ட அமைப்பின் மாதிரியாக்கம் "ஃபோட்டோவோல்டாயிக் சிஸ்டம்ஸ் மாடலிங்" என்ற பிரிவில் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது. "ஆய்வு செய்யப்பட்ட அமைப்பின் கட்டுப்பாட்டு உத்தி" பிரிவில், FDTC, முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்தி மற்றும் MPPT நுட்பம் விரிவாக விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. கண்டுபிடிப்புகள் "உருவகப்படுத்துதல் முடிவுகள்" பிரிவில் விவாதிக்கப்பட்டுள்ளன. "STM32F4 கண்டுபிடிப்பு பலகையுடன் PIL சோதனை" பிரிவில், செயலி-இன்-தி-லூப் சோதனை விவரிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த ஆய்வறிக்கையின் முடிவுகள் " முடிவுகள் "பிரிவு.
தனித்த PV நீர் இறைக்கும் அமைப்புக்கான முன்மொழியப்பட்ட அமைப்பு உள்ளமைவை படம் 1 காட்டுகிறது. இந்த அமைப்பு IM-அடிப்படையிலான மையவிலக்கு பம்ப், ஒரு ஒளிமின்னழுத்த அணி, இரண்டு மின் மாற்றிகள் [பூஸ்ட் மாற்றி மற்றும் மின்னழுத்த மூல இன்வெர்ட்டர் (VSI)] ஆகியவற்றைக் கொண்டுள்ளது. , ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த நீர் உந்தி அமைப்பின் மாடலிங் வழங்கப்படுகிறது.
இந்த தாள் ஒற்றை-டையோடு மாதிரியை ஏற்றுக்கொள்கிறதுசூரிய ஒளிஒளிமின்னழுத்த செல்கள்.PV கலத்தின் பண்புகள் 31, 32 மற்றும் 33 ஆல் குறிக்கப்படுகின்றன.
தழுவலைச் செய்ய, ஒரு பூஸ்ட் கன்வெர்ட்டர் பயன்படுத்தப்படுகிறது. DC-DC மாற்றியின் உள்ளீடு மற்றும் வெளியீட்டு மின்னழுத்தங்களுக்கு இடையே உள்ள தொடர்பு கீழே உள்ள சமன்பாடு 34 மூலம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:
IM இன் கணித மாதிரியை குறிப்பு சட்டத்தில் (α,β) பின்வரும் சமன்பாடுகள் 5,40 மூலம் விவரிக்கலாம்:
எங்கே \(l_{s }\),\(l_{r}\): ஸ்டேட்டர் மற்றும் ரோட்டர் இண்டக்டன்ஸ், M: பரஸ்பர தூண்டல், \(R_{s }\), \(I_{s }\): ஸ்டேட்டர் எதிர்ப்பு மற்றும் ஸ்டேட்டர் மின்னோட்டம், \(R_{r}\), \(I_{r}\): சுழலி எதிர்ப்பு மற்றும் சுழலி மின்னோட்டம், \(\phi_{s}\), \(V_{s}\): ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் ஸ்டேட்டர் மின்னழுத்தம் , \(\phi_{r}\), \(V_{r}\): ரோட்டர் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் ரோட்டார் மின்னழுத்தம்.
IM வேகத்தின் சதுரத்திற்கு விகிதாசாரமாக மையவிலக்கு பம்ப் சுமை முறுக்கு விகிதத்தை தீர்மானிக்க முடியும்:
முன்மொழியப்பட்ட நீர் பம்ப் அமைப்பின் கட்டுப்பாடு மூன்று தனித்தனி உட்பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது.முதல் பகுதி MPPT தொழில்நுட்பத்தைக் கையாள்கிறது. இரண்டாம் பகுதி தெளிவற்ற லாஜிக் கன்ட்ரோலரின் நேரடி முறுக்குக் கட்டுப்பாட்டின் அடிப்படையில் IM ஐ ஓட்டுவதைப் பற்றியது.மேலும், பிரிவு III இது தொடர்பான நுட்பத்தை விவரிக்கிறது. FLC-அடிப்படையிலான டிடிசி குறிப்புப் பாய்வுகளைத் தீர்மானிக்க அனுமதிக்கிறது.
இந்த வேலையில், ஒரு மாறி-படி பி&ஓ நுட்பம் அதிகபட்ச ஆற்றல் புள்ளியைக் கண்காணிக்கப் பயன்படுத்தப்படுகிறது. இது வேகமான கண்காணிப்பு மற்றும் குறைந்த அலைவு (படம் 2)37,38,39 ஆகியவற்றால் வகைப்படுத்தப்படுகிறது.
டிடிசியின் முக்கிய யோசனை இயந்திரத்தின் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் டார்க்கை நேரடியாகக் கட்டுப்படுத்துவதாகும், ஆனால் மின்காந்த முறுக்கு மற்றும் ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் ஒழுங்குமுறைக்கான ஹிஸ்டெரிசிஸ் ரெகுலேட்டர்களின் பயன்பாடு அதிக முறுக்கு மற்றும் ஃப்ளக்ஸ் சிற்றலையில் விளைகிறது. எனவே, மங்கலான நுட்பம் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. DTC முறை (படம் 7), மற்றும் FLC போதுமான இன்வெர்ட்டர் வெக்டர் நிலைகளை உருவாக்க முடியும்.
இந்த கட்டத்தில், உறுப்பினர் செயல்பாடுகள் (MF) மற்றும் மொழியியல் சொற்கள் மூலம் உள்ளீடு தெளிவற்ற மாறிகளாக மாற்றப்படுகிறது.
படம் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, முதல் உள்ளீட்டிற்கான (εφ) மூன்று உறுப்பினர் செயல்பாடுகள் எதிர்மறை (N), நேர்மறை (P) மற்றும் பூஜ்யம் (Z) ஆகும்.
படம் 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, இரண்டாவது உள்ளீட்டிற்கான ஐந்து உறுப்பினர் செயல்பாடுகள் (\(\varepsilon\)Tem) எதிர்மறை பெரிய (NL) எதிர்மறை சிறிய (NS) பூஜ்யம் (Z) நேர்மறை சிறிய (PS) மற்றும் நேர்மறை பெரியது (PL), ஆகும்.
ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் டிராஜெக்டரி 12 பிரிவுகளைக் கொண்டுள்ளது, இதில் தெளிவற்ற தொகுப்பு படம் 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி ஐசோசெல்ஸ் முக்கோண உறுப்பினர் செயல்பாட்டால் குறிப்பிடப்படுகிறது.
அட்டவணை 1 குழுக்கள் 180 தெளிவற்ற விதிகள், அவை உள்ளீட்டு உறுப்பினர் செயல்பாடுகளை பொருத்தமான சுவிட்ச் நிலைகளைத் தேர்ந்தெடுக்கப் பயன்படுத்துகின்றன.
மம்தானியின் நுட்பத்தைப் பயன்படுத்தி அனுமான முறை செய்யப்படுகிறது. i-வது விதியின் எடை காரணி (\(\alpha_{i}\)) மூலம் கொடுக்கப்பட்டுள்ளது:
எங்கே\(\mu Ai \left( {e\varphi } \right)\),\(\mu Bi\left( {eT} \right) ,\) \(\mu Ci\left( \theta \right) \) : காந்தப் பாய்வு, முறுக்கு மற்றும் ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் கோணப் பிழையின் உறுப்பினர் மதிப்பு.
Eq.(20) முன்மொழியப்பட்ட அதிகபட்ச முறையைப் பயன்படுத்தி தெளிவற்ற மதிப்புகளிலிருந்து பெறப்பட்ட கூர்மையான மதிப்புகளை படம் 6 விளக்குகிறது.
மோட்டார் செயல்திறனை அதிகரிப்பதன் மூலம், ஓட்ட விகிதத்தை அதிகரிக்கலாம், இது தினசரி நீர் உந்தியை அதிகரிக்கிறது (படம் 7). பின்வரும் நுட்பத்தின் நோக்கம் ஒரு நேரடி முறுக்கு கட்டுப்பாட்டு முறையுடன் இழப்பைக் குறைத்தல் அடிப்படையிலான உத்தியை இணைப்பதாகும்.
மோட்டாரின் செயல்திறனுக்கு காந்தப் பாய்வின் மதிப்பு முக்கியமானது என்பது அனைவரும் அறிந்ததே.அதிக ஃப்ளக்ஸ் மதிப்புகள் அதிக இரும்பு இழப்புகள் மற்றும் சுற்றுகளின் காந்த செறிவூட்டலுக்கு வழிவகுக்கும். மாறாக, குறைந்த ஃப்ளக்ஸ் அளவுகள் அதிக ஜூல் இழப்புகளை ஏற்படுத்துகின்றன.
எனவே, IM இல் இழப்புகளைக் குறைப்பது ஃப்ளக்ஸ் அளவைத் தேர்ந்தெடுப்பதுடன் நேரடியாக தொடர்புடையது.
முன்மொழியப்பட்ட முறையானது இயந்திரத்தில் உள்ள ஸ்டேட்டர் முறுக்குகள் வழியாக பாயும் மின்னோட்டத்துடன் தொடர்புடைய ஜூல் இழப்புகளின் மாதிரியை அடிப்படையாகக் கொண்டது. இது ரோட்டார் ஃப்ளக்ஸின் மதிப்பை உகந்த மதிப்புக்கு சரிசெய்து, அதன் மூலம் செயல்திறனை அதிகரிக்க மோட்டார் இழப்புகளைக் குறைக்கிறது.ஜூல் இழப்புகள். பின்வருமாறு வெளிப்படுத்தலாம் (முக்கிய இழப்புகளை புறக்கணித்தல்):
மின்காந்த முறுக்கு\(C_{em}\) மற்றும் ரோட்டார் ஃப்ளக்ஸ்\(\phi_{r}\) ஆகியவை dq ஒருங்கிணைப்பு அமைப்பில் கணக்கிடப்படுகின்றன:
மின்காந்த முறுக்கு\(C_{em}\) மற்றும் ரோட்டர் ஃப்ளக்ஸ்\(\phi_{r}\) ஆகியவை குறிப்பில் (d,q) கணக்கிடப்படுகிறது:
சமன்பாட்டைத் தீர்ப்பதன் மூலம்.(30), உகந்த ரோட்டார் ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் குறைந்த இழப்புகளை உறுதி செய்யும் உகந்த ஸ்டேட்டர் மின்னோட்டத்தை நாம் காணலாம்:
முன்மொழியப்பட்ட நுட்பத்தின் வலிமை மற்றும் செயல்திறனை மதிப்பிடுவதற்கு MATLAB/Simulink மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி வெவ்வேறு உருவகப்படுத்துதல்கள் செய்யப்பட்டன. ஆய்வு செய்யப்பட்ட அமைப்பு எட்டு 230 W CSUN 235-60P பேனல்களைக் கொண்டுள்ளது (அட்டவணை 2) தொடரில் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. மையவிலக்கு பம்ப் IM ஆல் இயக்கப்படுகிறது, மற்றும் அதன் சிறப்பியல்பு அளவுருக்கள் அட்டவணை 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன. PV பம்பிங் அமைப்பின் கூறுகள் அட்டவணை 4 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
இந்த பிரிவில், நிலையான ஃப்ளக்ஸ் குறிப்புடன் FDTC ஐப் பயன்படுத்தும் ஒரு ஒளிமின்னழுத்த நீர் இறைக்கும் அமைப்பு, அதே இயக்க நிலைமைகளின் கீழ் உகந்த ஃப்ளக்ஸ் (FDTCO) அடிப்படையிலான முன்மொழியப்பட்ட அமைப்புடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. இரண்டு ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புகளின் செயல்திறன் பின்வரும் காட்சிகளைக் கருத்தில் கொண்டு சோதிக்கப்பட்டது:
1000 W/m2 இன்சோலேஷன் விகிதத்தின் அடிப்படையில் பம்ப் அமைப்பின் முன்மொழியப்பட்ட தொடக்க நிலையை இந்தப் பிரிவு வழங்குகிறது. படம் 8e மின் வேகத்தின் பதிலை விளக்குகிறது. FDTC உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​முன்மொழியப்பட்ட நுட்பம் சிறந்த எழுச்சி நேரத்தை வழங்குகிறது, 1.04 இல் நிலையான நிலையை அடையும். s, மற்றும் FDTC உடன், 1.93 s இல் நிலையான நிலையை அடைகிறது. படம் 8f இரண்டு கட்டுப்பாட்டு உத்திகளின் உந்தியைக் காட்டுகிறது. FDTCO உந்தித் தொகையை அதிகரிப்பதைக் காணலாம், இது IM ஆல் மாற்றப்பட்ட ஆற்றலின் முன்னேற்றத்தை விளக்குகிறது. புள்ளிவிவரங்கள் 8g மற்றும் 8h வரையப்பட்ட ஸ்டேட்டர் மின்னோட்டத்தைக் குறிக்கிறது. FDTC ஐப் பயன்படுத்தும் தொடக்க மின்னோட்டம் 20 A ஆகும், முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்தியானது 10 A இன் தொடக்க மின்னோட்டத்தை பரிந்துரைக்கிறது, இது ஜூல் இழப்புகளைக் குறைக்கிறது. புள்ளிவிவரங்கள் 8i மற்றும் 8j வளர்ந்த ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸைக் காட்டுகின்றன. FDTC அடிப்படையிலானது PVPWS ஆனது 1.2 Wb இன் நிலையான குறிப்புப் பாய்வில் இயங்குகிறது, அதே சமயம் முன்மொழியப்பட்ட முறையில், குறிப்பு ஃப்ளக்ஸ் 1 A ஆகும், இது ஒளிமின்னழுத்த அமைப்பின் செயல்திறனை மேம்படுத்துவதில் ஈடுபட்டுள்ளது.
(அ)சூரிய ஒளிகதிர்வீச்சு (b) சக்தி பிரித்தெடுத்தல் (c) கடமை சுழற்சி (d) DC பஸ் மின்னழுத்தம் (e) சுழலி வேகம் (f) நீர் உந்தி (g) FDTC க்கான ஸ்டேட்டர் கட்ட மின்னோட்டம் (h) FDTCO க்கான ஸ்டேட்டர் கட்ட மின்னோட்டம் (i) FLC ஐப் பயன்படுத்தி ஃப்ளக்ஸ் பதில் (j) FDTCO (k) FDTCO ஐப் பயன்படுத்தி FDTC (l) ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் டிராஜெக்டரியைப் பயன்படுத்தி ஃப்ளக்ஸ் ரெஸ்பான்ஸ்.
திசூரிய ஒளிகதிர்வீச்சு 3 வினாடிகளில் 1000 முதல் 700 W/m2 ஆகவும், பின்னர் 6 வினாடிகளில் 500 W/m2 ஆகவும் மாறியது (படம் 8a). படம் 8b 1000 W/m2, 700 W/m2 மற்றும் 500 W/m2 ஆகியவற்றுக்கான ஒளிமின்னழுத்த சக்தியைக் காட்டுகிறது. .புள்ளிவிவரங்கள் 8c மற்றும் 8d ஆகியவை முறையே கடமை சுழற்சி மற்றும் DC இணைப்பு மின்னழுத்தத்தை விளக்குகின்றன.படம் 8e ஆனது IM இன் மின் வேகத்தை விளக்குகிறது, மேலும் FDTC-அடிப்படையிலான ஒளிமின்னழுத்த அமைப்புடன் ஒப்பிடும்போது முன்மொழியப்பட்ட நுட்பமானது சிறந்த வேகம் மற்றும் மறுமொழி நேரத்தைக் கொண்டிருப்பதை நாம் கவனிக்கலாம்.படம் 8f FDTC மற்றும் FDTCO ஐப் பயன்படுத்தி பெறப்பட்ட பல்வேறு கதிர்வீச்சு நிலைகளுக்கான நீர் இறைக்கும் தன்மையைக் காட்டுகிறது. FDTC ஐ விட FDTCO மூலம் அதிகமான உந்தியை அடைய முடியும் , தற்போதைய வீச்சு குறைக்கப்படுகிறது, அதாவது குறைந்த செப்பு இழப்புகள், இதனால் கணினி செயல்திறனை அதிகரிக்கிறது. எனவே, அதிக தொடக்க மின்னோட்டங்கள் இயந்திர செயல்திறனைக் குறைக்க வழிவகுக்கும். படம் 8j, ஃப்ளக்ஸ் பதிலின் பரிணாமத்தை தேர்ந்தெடுக்கிறது.இழப்புகள் குறைக்கப்படுவதை உறுதி செய்வதற்கான உகந்த ஃப்ளக்ஸ், எனவே, முன்மொழியப்பட்ட நுட்பம் அதன் செயல்திறனை விளக்குகிறது. படம் 8i க்கு மாறாக, ஃப்ளக்ஸ் நிலையானது, இது உகந்த செயல்பாட்டைக் குறிக்கவில்லை. புள்ளிவிவரங்கள் 8k மற்றும் 8l ஆகியவை ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் பாதையின் பரிணாம வளர்ச்சியைக் காட்டுகின்றன. படம் 8l உகந்த ஃப்ளக்ஸ் வளர்ச்சியை விளக்குகிறது மற்றும் முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு மூலோபாயத்தின் முக்கிய யோசனையை விளக்குகிறது.
திடீர் மாற்றம்சூரிய ஒளிகதிர்வீச்சு பயன்படுத்தப்பட்டது, 1000 W/m2 கதிர்வீச்சுடன் தொடங்கி, 1.5 வினாடிகளுக்குப் பிறகு திடீரென 500 W/m2 ஆகக் குறைகிறது (படம். 9a). படம் 9b, 1000 W/m2 மற்றும் 500 க்கு ஒத்த ஒளிமின்னழுத்த பேனல்களில் இருந்து பிரித்தெடுக்கப்பட்ட ஒளிமின்னழுத்த சக்தியைக் காட்டுகிறது. W/m2. புள்ளிவிவரங்கள் 9c மற்றும் 9d ஆகியவை முறையே கடமை சுழற்சி மற்றும் DC இணைப்பு மின்னழுத்தத்தை விளக்குகின்றன. படம் 9e இலிருந்து பார்க்க முடியும், முன்மொழியப்பட்ட முறை சிறந்த பதிலளிப்பு நேரத்தை வழங்குகிறது. படம் 9f இரண்டு கட்டுப்பாட்டு உத்திகளுக்காக பெறப்பட்ட நீர் உந்தியைக் காட்டுகிறது. FDTCO உடன் FDTC ஐ விட அதிகமாக இருந்தது, FDTC உடன் 0.009 m3/s உடன் ஒப்பிடும்போது 1000 W/m2 கதிர்வீச்சில் 0.01 m3/s உந்தி;மேலும், கதிர்வீச்சு /m2 இல் 500 W இருந்தபோது, ​​FDTCO 0.0079 m3/s பம்ப் செய்தது, FDTC 0.0077 m3/s. புள்ளிவிவரங்கள் 9g மற்றும் 9h. FDTC முறை மற்றும் முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்தியைப் பயன்படுத்தி உருவகப்படுத்தப்பட்ட தற்போதைய பதிலை விவரிக்கிறது. முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்தியானது, திடீர் கதிர்வீச்சு மாற்றங்களின் கீழ் தற்போதைய வீச்சு குறைக்கப்படுவதைக் காட்டுகிறது, இதன் விளைவாக செப்பு இழப்புகள் குறைகின்றன 1Wb ஃப்ளக்ஸ் மற்றும் 1000 W/m2 கதிர்வீச்சுடன் அதன் செயல்திறனை விளக்குகிறது, அதே நேரத்தில் ஃப்ளக்ஸ் 0.83Wb மற்றும் கதிர்வீச்சு 500 W/m2 ஆகும். படம் 9i க்கு மாறாக, ஃப்ளக்ஸ் 1.2 Wb இல் நிலையானது, இது இல்லை உகந்த செயல்பாட்டைப் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகிறது. புள்ளிவிவரங்கள் 9k மற்றும் 9l ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் பாதையின் பரிணாம வளர்ச்சியைக் காட்டுகின்றன. படம் 9l உகந்த ஃப்ளக்ஸ் வளர்ச்சியை விளக்குகிறது மற்றும் முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்தியின் முக்கிய யோசனை மற்றும் முன்மொழியப்பட்ட பம்பிங் அமைப்பின் முன்னேற்றத்தை விளக்குகிறது.
(அ)சூரிய ஒளிகதிர்வீச்சு (b) பிரித்தெடுக்கப்பட்ட சக்தி (c) கடமை சுழற்சி (d) DC பஸ் மின்னழுத்தம் (e) சுழலி வேகம் (f) நீர் ஓட்டம் (g) FDTC க்கான ஸ்டேட்டர் கட்ட மின்னோட்டம் (h) FDTCO க்கான ஸ்டேட்டர் கட்ட மின்னோட்டம் (i) ) ஃப்ளக்ஸ் ரெஸ்பான்ஸ் பயன்படுத்தி FDTCO (k) FDTCO ஐப் பயன்படுத்தி FDTC (l) ஸ்டேட்டர் ஃப்ளக்ஸ் டிராஜெக்டரியைப் பயன்படுத்தி FLC (j) Flux Responsion.
ஃப்ளக்ஸ் மதிப்பு, மின்னோட்ட வீச்சு மற்றும் உந்தி ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் இரண்டு தொழில்நுட்பங்களின் ஒப்பீட்டு பகுப்பாய்வு அட்டவணை 5 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, இது முன்மொழியப்பட்ட தொழில்நுட்பத்தின் அடிப்படையில் PVWPS அதிகரித்த உந்தி ஓட்டம் மற்றும் குறைக்கப்பட்ட அலைவீச்சு மின்னோட்டம் மற்றும் இழப்புகளுடன் உயர் செயல்திறனை வழங்குகிறது என்பதைக் காட்டுகிறது. உகந்த ஃப்ளக்ஸ் தேர்வுக்கு.
முன்மொழியப்பட்ட கட்டுப்பாட்டு உத்தியைச் சரிபார்க்க மற்றும் சோதிக்க, STM32F4 பலகையின் அடிப்படையில் ஒரு PIL சோதனை செய்யப்படுகிறது. இது உட்பொதிக்கப்பட்ட பலகையில் ஏற்றப்பட்டு இயக்கப்படும் உருவாக்கும் குறியீட்டை உள்ளடக்கியது. போர்டில் 1 MB Flash, 168 MHz உடன் 32-பிட் மைக்ரோகண்ட்ரோலர் உள்ளது. கடிகார அதிர்வெண், மிதக்கும் புள்ளி அலகு, DSP வழிமுறைகள், 192 KB SRAM. இந்த சோதனையின் போது, ​​STM32F4 கண்டுபிடிப்பு வன்பொருள் பலகையின் அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட குறியீட்டைக் கொண்ட கட்டுப்பாட்டு அமைப்பில் உருவாக்கப்பட்ட PIL பிளாக் உருவாக்கப்பட்டு Simulink மென்பொருளில் அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது. STM32F4 போர்டைப் பயன்படுத்தி கட்டமைக்கப்பட வேண்டிய PIL சோதனைகள் படம் 10 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.
STM32F4 ஐப் பயன்படுத்தி இணை உருவகப்படுத்துதல் PIL சோதனையானது முன்மொழியப்பட்ட நுட்பத்தைச் சரிபார்க்க குறைந்த விலை நுட்பமாகப் பயன்படுத்தப்படலாம். இந்த தாளில், சிறந்த குறிப்புப் பாய்வை வழங்கும் உகந்த தொகுதி STMicroelectronics Discovery Board (STM32F4) இல் செயல்படுத்தப்படுகிறது.
பிந்தையது Simulink உடன் ஒரே நேரத்தில் செயல்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் முன்மொழியப்பட்ட PVWPS முறையைப் பயன்படுத்தி இணை உருவகப்படுத்துதலின் போது தகவலைப் பரிமாறிக் கொள்கிறது. STM32F4 இல் தேர்வுமுறை தொழில்நுட்ப துணை அமைப்பு செயல்படுத்தப்படுவதை படம் 12 விளக்குகிறது.
முன்மொழியப்பட்ட உகந்த குறிப்பு ஃப்ளக்ஸ் நுட்பம் மட்டுமே இந்த இணை உருவகப்படுத்துதலில் காட்டப்பட்டுள்ளது, ஏனெனில் இது ஒளிமின்னழுத்த நீர் இறைக்கும் அமைப்பின் கட்டுப்பாட்டு நடத்தையை நிரூபிக்கும் இந்த வேலைக்கான முக்கிய கட்டுப்பாட்டு மாறியாகும்.