I tausaga talu ai nei, o le faʻaleleia atili o le faʻaogaina o faiga faʻapipiʻi vai (PVWPS) ua tosina mai ai le fiafia tele i le au suʻesuʻe, ona o la latou gaioiga e faʻavae i luga o le gaosiga o le eletise mama. talosaga e aofia ai metotia faʻaititia o gau e faʻaaogaina i afi afi (IM) .O le faʻatonuina o le pulea e filifilia ai le maualuga o le flux sili ona lelei e ala i le faʻaitiitia o le gau o IM. fa'aitiitia le tafega;o le mea lea, e faʻaitiitia ai le gau o afi ma faʻaleleia atili le lelei.O le fuafuaga faʻatonutonu e faʻatatauina e faʻatusatusa i metotia e aunoa ma le faʻaitiitia o le leiloa. vai, ma le atinaʻeina o flux.O se suʻega processor-in-the-loop (PIL) o loʻo faia e avea o se suʻega faʻataʻitaʻiga o le metotia ua fuafuaina. laupapa e tutusa ma taunuuga simulation numera.
Malosiaga fa'afouina, aemaiselatekinolosi photovoltaic, e mafai ona avea ma se mea mama sili atu i le suauu i totonu o le suavai faiga1,2.Photovoltaic pumping faiga ua maua le gauai tele i nofoaga mamao e aunoa ma le eletise3,4.
O afi eseese o loʻo faʻaaogaina i le PV pumping applications.O le laasaga muamua o le PVWPS e faʻavae i luga o afi DC. O nei afi e faigofie ona pulea ma faʻatinoina, ae latou te manaʻomia le tausiga masani ona o le i ai o faʻamatalaga ma pulumu5. Ina ia foia lenei faaletonu, brushless na faʻafeiloaʻi masini maneta tumau, o loʻo faʻaalia e le brushless, maualuga le lelei ma le faʻamaoni6. Faʻatusatusa i isi afi, PVWPS faʻavae IM e sili atu ona lelei le faʻatinoga ona o lenei afi e faʻalagolago, taugofie, leai se tausiga, ma ofoina atu le tele o avanoa mo taʻiala taʻiala7 .E masani ona fa'aogaina auala e fa'aogaina ai le Fa'atonu Fa'atonu (IFOC) ma le Direct Torque Control (DTC)8.
IFOC na atiina ae e Blaschke ma Hasse ma faʻatagaina le suia o le saoasaoa IM i luga o le lautele lautele9,10. O le stator o loʻo i ai nei ua vaevaeina i ni vaega se lua, o le tasi e faʻatupuina le faʻafefe maneta ma o le isi e gaosia ai le torque e ala i le liua i le dq coordinate system. pulea tutoatasi o le flux ma torque i lalo o le tulaga tumau ma tulaga malosi.Axis (d) o loʻo faʻaogaina ma le rotor flux space vector, lea e aofia ai le vaega q-axis o le rotor flux space vector e masani lava zero.FOC e maua ai se tali lelei ma vave11 ,12, e ui i lea, o lenei metotia e faigata ma faʻatatau i fesuiaiga o parakalafa 13. Ina ia foia nei faaletonu, Takashi ma Noguchi14 faʻafeiloaʻi le DTC, lea e maualuga le faʻatinoga ma e malosi ma faʻaitiitia le maaleale i suiga o le parameter. e pulea e ala i le toesea o le stator flux ma torque mai le tala faatatau talafeagai. O le taunuuga e fafagaina i se hysteresis comparator e maua ai le vete voltage talafeagai e pulea.fa'ato'a fa'aletonu ma le malosi.
O le faʻalavelave tele o lenei taʻiala faʻatonutonu o le tele o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le hysteresis regulators mo le stator flux ma le electromagnetic torque regulation15,42. E faʻaaogaina le tele o tagata liliu mai e faʻaitiitia ai le galu, ae faʻaitiitia le faʻaogaina e le numera o suiga eletise16. O le tele o tusitala na faʻaogaina le faʻaogaina o le vaʻaia (SWM) 17, faʻafefeteina faʻataʻitaʻiga (SMC) 18, o ni auala mamana ae o loʻo mafatia i aʻafiaga faʻalavelave le manaʻomia19. E tele tagata suʻesuʻe na faʻaogaina metotia faʻapitoa e faʻaleleia ai le faʻatinoga o le pule, faatasi ai ma i latou, (1) neural. feso'ota'iga, se ta'iala fa'atonutonu e mana'omia ai masini fa'atosina maualuga e fa'atino20, ma le (2) fa'asologa fa'asologa21.
E malosi le pulea o le fuzzy, e talafeagai mo taʻiala e le faʻaogaina, ma e le manaʻomia le malamalama i le faʻataʻitaʻiga saʻo. E aofia ai le faʻaogaina o poloka faʻaogaina o le fuzzy nai lo le faʻaogaina o le hysteretic ma sui laulau filifiliga e faʻaitiitia ai le flux ma le torque ripple. O DTC fa'avae FLC e maua ai le fa'atinoga sili atu22, ae le lava e fa'asilisili ai le fa'aogaina o le afi, o lea e mana'omia ai le fa'atonutonuina o auala e fa'atatau i le mata'upu.
I le tele o suʻesuʻega talu ai, na filifilia ai e le au tusitala le faʻasolosolo faifai pea e pei o le faʻasologa o faʻamatalaga, ae o lenei filifiliga o faʻamatalaga e le o faʻatusalia ai le faiga sili ona lelei.
O le maualuga o le faʻatinoga, le maualuga o le taʻavale afi e manaʻomia ai le vave ma le saʻo o le tali vave. I le isi itu, mo nisi faʻatinoga, atonu e le sili atu le lelei o le faʻatonuga, o lea e le mafai ai ona faʻaleleia le lelei o le masini. se fa'asinoga fe'avea'i fesuia'i a'o fa'agaioiina faiga.
O le tele o tusitala ua faʻatulagaina se suʻesuʻega (SC) e faʻaitiitia ai le gau i lalo o tulaga eseese o uta (e pei o le in27) e faʻaleleia ai le lelei o le afi. reference.Ae ui i lea, o lenei auala e faʻafeiloaʻi ai torque ripple ona o oscillations o loʻo i ai i le ea-gap flux, ma o le faʻatinoina o lenei metotia e faʻaalu ai le taimi ma faʻaputuina punaoa. pipii i le pito i lalo ole lotoifale, e o'o atu ai i le le lelei o le filifilia o tapula'a fa'atonutonu29.
I totonu o lenei pepa, o se metotia e fesoʻotaʻi ma le FDTC o loʻo tuʻuina atu e filifili ai le faʻaogaina o le mageta sili ona lelei e ala i le faʻaitiitia o le gau o le afi. O le mea lea, e foliga mai e faigofie tele mo le faʻaogaina o le vai photovoltaic.
E le gata i lea, o se faʻataʻitaʻiga-i-le-loop suʻega o le auala fuafuaina e faʻaaogaina e faʻaaoga ai le laupapa STM32F4 e avea o se faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻiga. , o le FT232RL USB-UART liliu laupapa e fesoʻotaʻi ma le STM32F4, lea e faʻamaonia ai se fesoʻotaʻiga fesoʻotaʻiga i fafo ina ia mafai ai ona faʻatuina se telefoni feaveaʻi (COM port) i luga o le komepiuta.
O le faʻatinoga o le PVWPS e faʻaaogaina ai le metotia faʻatulagaina e faʻatusatusa i faiga PV e aunoa ma le faʻaitiitia o le leiloa i lalo o tulaga faʻaogaina eseese.
O le vaega o totoe o le pepa o loʻo faʻatulagaina e pei ona taua i lalo: O le faʻataʻitaʻiga o le faiga faʻatulagaina o loʻo tuʻuina atu i le vaega "Modeling of Photovoltaic Systems" . faʻamatala auiliili. O faʻamatalaga o loʻo talanoaina i le vaega "Simulation Results". I le vaega "PIL suʻega ma le STM32F4 discovery board", o loʻo faʻamatalaina le faʻataʻitaʻiga-i-le-loop suʻega. O faʻaiuga o lenei pepa o loʻo tuʻuina atu i le " Faaiuga” vaega.
O le ata 1 o loʻo faʻaalia ai le faʻatulagaina o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le faʻaogaina o le vai PV. O le faiga e aofia ai se pamu centrifugal IM-faʻavae, o se laiga photovoltaic, lua faʻaliliuga eletise [faʻaliliuga faʻaleleia ma faʻaliliu puna eletise (VSI)].I totonu o lenei vaega. , o le faʻataʻitaʻiga o le suʻesuʻeina o le suʻeina o le vai photovoltaic o loʻo tuʻuina atu.
O lenei pepa e faʻaaogaina le faʻataʻitaʻiga tasi-diode olasela photovoltaic.O uiga o le PV cell o loʻo faʻaalia i le 31, 32, ma le 33.
Ina ia faia le fetuutuunaiga, e faʻaaogaina se faʻaliliuga faʻaleleia. O le sootaga i le va o le faʻaogaina ma le gaosiga o voltage o le DC-DC converter o loʻo tuʻuina atu e le Faʻatusa 34 i lalo:
O le faʻataʻitaʻiga o le matematika o le IM e mafai ona faʻamatalaina i totonu o le faʻafanua faʻasino (α,β) e ala i faʻatusatusaga nei 5,40:
O fea \(l_{s }\),\(l_{r}\): stator ma rotor inductance, M: fa'a'au'au fa'atasi, \(R_{s }\), \(I_{s }\): stator resistance ma stator i le taimi nei, \(R_{r}\), \(I_{r}\): tete'e o le rotor ma le taimi nei o le rotor, \(\phi_{s}\), \(V_{s}\): fa'afefe o le stator ma le stator voltage , \(\phi_{r}\), \(V_{r}\): fa'asolo o le rotor ma le voluma rotor.
O le pamu centrifugal uta torque fa'atusatusa i le sikuea o le saoasaoa IM e mafai ona fuafuaina e:
O le pulea o le faiga o le pamu vai fuafuaina ua vaevaeina i ni vaega eseese se tolu.O le vaega muamua e faatatau i tekinolosi MPPT.O le vaega lona lua e faatatau i le aveina o le IM e faavae i luga o le fuzzy logic controller's direct torque control.E le gata i lea, o le Vaega III o loʻo faʻamatalaina se metotia e fesoʻotaʻi ma FLC-fa'avae DTC lea e fa'ataga ai le fa'amautuina o fe'au fa'asino.
I lenei galuega, o loʻo faʻaaogaina se faʻaogaina o le P & O technique e siaki ai le maualuga o le mana. E faʻaalia e ala i le vave siaki ma le maualalo o le oscillation (Ata 2) 37,38,39.
O le manatu autu o le DTC o le faʻatonutonu saʻo lea o le faʻaogaina o le masini, ae o le faʻaogaina o le hysteresis regulators mo le electromagnetic torque ma le stator flux tulafono faatonutonu e mafua ai le maualuga ma le faʻafefe o le masini. Auala DTC (Ata. 7), ma e mafai e le FLC ona atiaʻe ia lava setete vector inverter.
I le la'asaga lea, o le fa'aoga e fa'aliliuina i ni felafolafoa'iga e ala i galuega fa'aui (MF) ma tu'uga gagana.
O galuega fa'atino e tolu mo le fa'aoga muamua (εφ) e leaga (N), lelei (P), ma le leai (Z), e pei ona fa'aalia i le Ata 3.
O galuega e lima sui auai mo le fa'aoga lona lua (\(\varepsilon\)Tem) o le Negative Large (NL) Negative Small (NS) Zero (Z) Positive Laiti (PS) ma le Positive Large (PL), e pei ona fa'aalia i le Ata 4.
E 12 vaega o le fe'avea'i o le stator, lea o lo'o fa'atusalia ai le seti fuzzy e se galuega fa'atusa fa'atasi, e pei ona fa'aalia i le Ata 5.
Siata 1 kulupu 180 tulafono le mautonu e fa'aogaina ai galuega fa'akomepiuta e filifili ai tulaga sui talafeagai.
O le fa'aogaina o le auala e fa'aaoga ai le metotia a Mamdani. O le mamafa (\(\ alpha_{i}\)) o le i-th tulafono e tu'uina mai e:
o fea\(\mu Ai \agavale( {e\varphi } \taumatau)\),\(\mu Bi\left( {eT} \taumatau) ,\) \(\mu Ci\left( \theta \taumatau) \): Taua o sui auai o le maneta flux, torque ma stator flux tulimanu sese.
Ata 6 o loʻo faʻaalia ai le maualuga o tau e maua mai le faʻaogaina o le faʻaogaina o le metotia maualuga na faʻatulagaina e Eq.(20).
E ala i le faʻateleina o le malosi o le afi, e mafai ona faʻateleina le tafe, lea e faʻateleina ai le pamu vai i aso taʻitasi (Ata 7).
E iloa lelei e taua tele le tau o le maneta mo le lelei o le afi.
O le mea lea, o le faʻaitiitiga o gau i le IM e fesoʻotaʻi saʻo i le filifiliga o le flux level.
O le auala fuafuaina e faʻavae i luga o le faʻataʻitaʻiga o le gau o Joule e fesoʻotaʻi ma le taimi nei o loʻo tafe mai i luga o le stator windings i totonu o le masini. e mafai ona fa'aalia e pei ona ta'ua i lalo (e le amana'ia ai tupe gau):
O le eletise eletise\(C_{em}\) ma le rotor flux\(\phi_{r}\) ua fuafuaina i le dq coordinate system e pei o:
O le eletise eletise\(C_{em}\) ma le rotor flux\(\phi_{r}\) o loʻo faʻatatau i le faʻamatalaga (d,q) e pei o:
e ala i le foia o le fa'atusa.(30), e mafai ona tatou maua le stator sili ona lelei o loʻo i ai nei e faʻamautinoa ai le sili ona lelei o le rotor flux ma laʻititi gau:
O faʻataʻitaʻiga eseese na faia i le faʻaaogaina o le MATLAB / Simulink software e iloilo ai le malosi ma le faʻatinoga o le metotia faʻatulagaina. ona fa'ata'ita'iga fa'apitoa o lo'o fa'aalia i le Laulau 3. O vaega o le pamu PV o lo'o fa'aalia i le Laulau 4.
I totonu o lenei vaega, o le faʻaogaina o le vai photovoltaic system e faʻaaoga ai le FDTC faʻatasi ai ma se faʻaogaina faifaipea e faʻatusatusa i se faiga faʻavae e faʻavae i luga o le sili ona lelei (FDTCO) i lalo o tulaga faʻaogaina tutusa.
O lenei vaega o loʻo tuʻuina atu ai le tulaga amata o le pamu e faʻavae i luga o se fua faʻatatau o le 1000 W / m2. Ata 8e o loʻo faʻaalia ai le tali saosaoa eletise. Faʻatusatusa i le FDTC, o le metotia faʻatulagaina e maua ai se taimi e sili atu ona lelei, e oʻo atu i le tulaga tumau i le 1.04 s, ma faʻatasi ai ma le FDTC, oʻo atu i le tulaga tumau i le 1.93 s. Ata 8f o loʻo faʻaalia ai le pamuina o taʻiala faʻatonutonu e lua. E mafai ona iloa o le FDTCO faʻateleina le aofaʻi o pamu, lea e faʻamatalaina ai le faʻaleleia atili o le malosi na liua e le IM.Ata 8g ma le 8h o loʻo faʻatusalia ai le tosoina o le stator. O le PVPWS o loʻo faʻagaoioia i se faʻasologa faifaipea o le 1.2 Wb, aʻo i le auala faʻatulagaina, o le faʻaogaina o le 1 A, lea e aʻafia i le faʻaleleia o le lelei o le photovoltaic system.
(a)Solarfa'avevela (b) Ave'ese le paoa (c) Ta'amilosaga tiute (d) Volosa o le pasi DC (e) Saosaoa o le Rotor (f) Suavai pamu (g) Fa'aitaia o le vaega o le Stator mo FDTC (h) Fa'asologa o le vaega o le Stator mo FDTCO (i) Fa'aaogā le FLC. (j) Fa'aogaina o le FDTCO (k) Fa'aaoga le FDTC (l) Fa'aaoga le FDTCO.
O lelafaʻavevela eseese mai le 1000 i le 700 W / m2 i le 3 sekone ona oʻo lea i le 500 W / m2 i le 6 sekone (Fig. 8a). O le ata 8b o loʻo faʻaalia ai le malosiaga photovoltaic talafeagai mo le 1000 W / m2, 700 W / m2 ma le 500 W / m2. .O ata 8c ma 8d o loʻo faʻaalia ai le taamilosaga o tiute ma le DC fesoʻotaʻiga voltage, i le faasologa. Ata 8e o loʻo faʻaalia ai le saoasaoa o le eletise o le IM, ma e mafai ona tatou matauina o le metotia faʻatulagaina e sili atu le saoasaoa ma le taimi tali pe a faʻatusatusa i le FDTC-based photovoltaic system.Figure 8f o loʻo faʻaalia ai le pamu vai mo tulaga eseese o le irradiance e maua mai i le FDTC ma le FDTCO.E sili atu le pamu e mafai ona ausia i le FDTCO nai lo le FDTC.O ata 8g ma le 8h o loʻo faʻaalia ai le faʻataʻitaʻiina o tali o loʻo i ai nei e faʻaaoga ai le auala FDTC ma le fuafuaga faʻatonutonu fuafuaina. , o le amplitude o loʻo iai nei e faʻaitiitia, o lona uiga e itiiti ifo le paʻu o le kopa, ma faʻateleina ai le faʻaogaina o le faiga.flux sili ona lelei e faʻamautinoa ai o loʻo faʻaitiitia le gau, o le mea lea, o le metotia faʻatulagaina o loʻo faʻaalia ai lona faʻatinoga. I le faʻatusatusa i le Ata 8i, o le flux e tumau, lea e le faʻatusalia ai le gaioiga sili ona lelei. O ata 8k ma 8l o loʻo faʻaalia ai le evolusione o le stator flux trajectory. 8l o loʻo faʻaalia ai le atinaʻe sili ona lelei ma faʻamatalaina le manatu autu o le fuafuaga faʻatonutonu.
O se suiga faafuasei i totonulana faʻaaogaina le radiation, e amata i le irradiance o le 1000 W / m2 ma faʻaitiitia faʻafuaseʻi i le 500 W / m2 pe a uma le 1.5 s (Fig. 9a). O le ata 9b o loʻo faʻaalia ai le malosi o le photovoltaic na maua mai i le photovoltaic panels, e fetaui ma le 1000 W / m2 ma le 500. W / m2. O ata 9c ma 9d o loʻo faʻaalia ai le taamilosaga o tiute ma le DC fesoʻotaʻiga voltage, i le faasologa. ma FDTCO sa maualuga atu nai lo le FDTC, pamu 0.01 m3 / s i le 1000 W / m2 irradiance faʻatusatusa i le 0.009 m3 / s ma le FDTC;le gata i lea, ina ua irradiance o 500 W I / m2, FDTCO pamu 0.0079 m3 / s, ao FDTC pamu 0.0077 m3 / s.Ata 9g ma 9h.Faʻamatalaina le tali o loʻo i ai nei simulated e faʻaaoga ai le FDTC auala ma le fuafuaga pulea fuafuaina. o le fuafuaga fuafuaina o le pulea o loʻo faʻaalia ai le faʻaitiitia o le amplitude o loʻo i ai nei i lalo o suiga faʻafuaseʻi o le irradiance, e mafua ai le faʻaitiitia o le paʻu o le kopa. Ata 9j o loʻo faʻaalia ai le faʻaleleia o le tali flux ina ia mafai ai ona filifili le flux sili ona lelei e faʻamautinoa ai e faʻaitiitia le gau, o le mea lea, o le metotia fuafuaina. o loʻo faʻaalia ai lona faʻatinoga i le faʻaogaina o le 1Wb ma le irradiance o le 1000 W / m2, aʻo le flux o le 0.83Wb ma le irradiance o le 500 W / m2. I le faʻatusatusaina o le ata 9i, o le flux e tumau i le 1.2 Wb, lea e le Fa'atusa 9k ma 9l o lo'o fa'aalia ai le suiga o le stator flux trajectory. Fa'ata 9l o lo'o fa'aalia ai le atina'e sili ona lelei ma fa'amatalaina le manatu autu o le fuafuaga fa'atonu ma le fa'aleleia atili o le faiga o pamu.
(a)Solarfa'avevela (b) Malosi fa'ate'a (c) Ta'amilosaga tiute (d) Volosa o le pasi DC (e) Saosaoa o le Rotor (f) Fa'asolo le vai (g) Fa'asagaga o le vai (g) Fa'asologa o le vaega o le Stator mo le FDTC (h) Fa'asologa o le vaega o le Stator mo FDTCO (i) ) Fa'aaogaina FLC (j) Fa'aogaina le FDTCO (k) Fa'aoga le FDTC (l) Fa'aaoga le FDTCO.
O se suʻesuʻega faʻatusatusa o tekinolosi e lua e tusa ai ma le tau o le flux, amplitude o loʻo i ai nei ma le pamu o loʻo faʻaalia i le Table 5, o loʻo faʻaalia ai o le PVWPS e faʻavae i luga o le tekonolosi faʻatulagaina e maua ai le maualuga o le faʻatinoga ma le faʻateleina o le pamu ma faʻaitiitia le maualuga o le taimi nei ma le gau, lea e tatau ona totogi. i le filifiliga sili ona lelei o le flux.
Ina ia faʻamaonia ma faʻataʻitaʻiina le taʻiala faʻatulagaina, e faia se suʻega PIL e faʻavae i luga o le laupapa STM32F4. E aofia ai le faʻatupuina o le code o le a utaina ma taʻavale i luga o le laupapa faʻapipiʻi. O le laupapa o loʻo i ai se microcontroller 32-bit ma 1 MB Flash, 168 MHz taimi o le uati, iunite faʻafefete, faʻatonuga DSP, 192 KB SRAM. I le taimi o lenei suʻega, na fausia ai se poloka PIL atiaʻe i totonu o le faʻatonuga o loʻo i ai le code faʻavae e faʻavae i luga o le STM32F4 discovery hardware board ma faʻafeiloaʻi i le Simulink software.The step to allow O su'ega PIL e fa'atulaga e fa'aaoga ai le laupapa STM32F4 o lo'o fa'aalia ile Ata 10.
Co-simulation PIL suʻega e faʻaaoga ai le STM32F4 e mafai ona faʻaaogaina e avea o se auala taugofie e faʻamaonia ai le metotia faʻatulagaina.
O le mea mulimuli o loʻo faʻatinoina faʻatasi ma Simulink ma fefaʻasoaaʻi faʻamatalaga i le taimi o faʻataʻitaʻiga e faʻaaoga ai le auala PVWPS fuafuaina. Ata 12 o loʻo faʻaalia ai le faʻatinoina o le faʻaogaina o tekonolosi subsystem i STM32F4.
E na'o le auala sili ona lelei e fa'asino i ai o lo'o fa'aalia i lenei fa'ata'ita'iga fa'atasi, ona o le fa'atonuga autu mo lenei galuega o lo'o fa'aalia ai le fa'atonutonuina o le amio a se faiga e pamu ai vai photovoltaic.
Taimi meli: Apr-15-2022
