ছোট বায়ু টারবাইনগুলির জন্য বুস্ট কনভার্টার: 6 টি ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:59

সর্বাধিক পাওয়ার পয়েন্ট ট্র্যাকিং (এমপিপিটি) কন্ট্রোলার সম্পর্কে আমার শেষ নিবন্ধে আমি একটি পরিবর্তনশীল উৎস যেমন বায়ু টারবাইন এবং ব্যাটারি চার্জ করার শক্তি থেকে শোষণের জন্য একটি আদর্শ পদ্ধতি দেখিয়েছি। আমি যে জেনারেটরটি ব্যবহার করেছি তা ছিল স্টেপার মোটর নেমা 17 (জেনারেটর হিসাবে ব্যবহৃত) কারণ এগুলি সস্তা এবং সর্বত্র পাওয়া যায়। স্টেপার মোটরগুলির বড় সুবিধা হল তারা ধীরে ধীরে ঘুরলেও উচ্চ ভোল্টেজ তৈরি করে।

এই প্রবন্ধে আমি বিশেষভাবে লো পাওয়ার ব্রাশলেস ডিসি মোটর (BLDC) এর জন্য ডিজাইন করা একটি কন্ট্রোলার উপস্থাপন করছি। এই মোটরগুলির সমস্যাটি হ'ল একটি শোষণযোগ্য ভোল্টেজ তৈরির জন্য তাদের দ্রুত ঘুরতে হবে। যখন আস্তে আস্তে ঘুরছে, প্ররোচিত ভোল্টেজ এত কম যে এটি কখনও কখনও ডায়োড সঞ্চালনের অনুমতি দেয় না এবং যখন এটি করে, তখন কারেন্ট এত কম যে টারবাইন থেকে ব্যাটারিতে প্রায় কোনও শক্তি যায় না।

এই সার্কিট একই সময়ে রিড্রেসার এবং বুস্ট করে। এটি জেনারেটরের কুণ্ডলীতে প্রবাহিত বর্তমানকে সর্বাধিক করে এবং এইভাবে, শক্তিটি কম গতিতেও ব্যবহার করা যেতে পারে।

এই নিবন্ধটি সার্কিটটি কীভাবে তৈরি করবেন তা ব্যাখ্যা করে না তবে আপনি যদি আগ্রহী হন তবে শেষ নিবন্ধটি দেখুন।

ধাপ 1: সার্কিট

শেষ প্রবন্ধের মতো আমি Arduino IDE এর সাথে একটি মাইক্রো-কন্ট্রোলার Attiny45 ব্যবহার করি। এই নিয়ামকটি বর্তমান (R1 রোধকারী এবং অপ-amp ব্যবহার করে) এবং উত্তেজনা পরিমাপ করে, শক্তি গণনা করে এবং তিনটি সুইচিং ট্রানজিস্টারে ডিউটি চক্র পরিবর্তন করে। এই ট্রানজিস্টরগুলি ইনপুটকে বিবেচনা না করে একসাথে স্যুইচ করা হয়।

এটা কিভাবে সম্ভব?

যেহেতু আমি জেনারেটর হিসাবে একটি BLDC মোটর ব্যবহার করি, BLDC এর টার্মিনালে টেনশন হল তিনটি ফেজের সাইনাস: তিনটি সাইনাস 120 ° (cf. 2nd image) দ্বারা স্থানান্তরিত। এই সিস্টেমের সাথে ভাল জিনিস হল যে এই সাইনাসের যোগফল যে কোন সময় শূন্য। সুতরাং যখন তিনটি ট্রানজিস্টর সঞ্চালন, তাদের মধ্যে তিনটি বর্তমান বন্যা কিন্তু তারা মাটিতে একে অপরকে বাতিল করে (cf. 3 য় ছবি)। আমি কম ড্রেন-সোর্স অন-রেজিস্ট্যান্স সহ MOSFET ট্রানজিস্টর বেছে নিয়েছি। এই ভাবে (এখানে কৌতুক) ইন্ডাক্টরগুলির বর্তমান কম ভোল্টেজের সাথেও সর্বাধিক হয়। আপাতত কোন ডায়োড পরিচালনা করছে না।

যখন ট্রানজিস্টর চলাচল বন্ধ করে, তখন ইন্ডাক্টর কারেন্টকে কোথাও যেতে হবে। এখন ডায়োডগুলি পরিচালনা করা শুরু করে। এটি উপরের ডায়োড বা ট্রানজিস্টরের ভিতরের ডায়োড হতে পারে (ট্রানজিস্টর এই ধরনের কারেন্ট পরিচালনা করতে পারে কিনা তা পরীক্ষা করে দেখুন) (cf. 4th image)। আপনি বলতে পারেন: ঠিক আছে কিন্তু এখন এটি একটি সাধারণ সেতু সংশোধনকারীর মতো। হ্যাঁ কিন্তু এখন ডায়োড ব্যবহার করা হলে ভোল্টেজ ইতিমধ্যেই বৃদ্ধি পেয়েছে।

ছয়টি ট্রানজিস্টর (যেমন একটি BLDC ড্রাইভারের) ব্যবহার করে কিছু সার্কিট আছে কিন্তু তারপর কোন ট্রানজিস্টর চালু বা বন্ধ করতে হবে তা জানতে আপনাকে ভোল্টেজের সুযোগ দিতে হবে। এই সমাধানটি সহজ এবং এমনকি 555 টাইমার দিয়ে প্রয়োগ করা যেতে পারে।

ইনপুট হল JP1, এটি BLDC মোটরের সাথে সংযুক্ত। আউটপুট হল JP2, এটি ব্যাটারি বা LED এর সাথে সংযুক্ত।

পদক্ষেপ 2: সেটআপ

সার্কিটটি পরীক্ষা করার জন্য, আমি দুটি মোটর দিয়ে একটি সেটআপ করেছি যা যান্ত্রিকভাবে একটি (সিএফ ইমেজ) এর গিয়ারিং অনুপাতের সাথে সংযুক্ত। একটি ছোট ব্রাশ ডিসি মোটর এবং একটি BLDC জেনারেটর হিসাবে ব্যবহৃত হয়। আমি আমার বিদ্যুৎ সরবরাহে একটি ভোল্টেজ চয়ন করতে পারি এবং অনুমান করতে পারি যে ছোট ব্রাশ মোটরটি বাতাসের টারবাইন হিসাবে আনুমানিকভাবে আচরণ করে: টর্কে না ভেঙ্গে এটি সর্বোচ্চ গতিতে পৌঁছায়। যদি একটি ব্রেকিং টর্ক প্রয়োগ করা হয়, মোটর ধীর হয়ে যায় (আমাদের ক্ষেত্রে সম্পর্ক টর্ক-গতি রৈখিক এবং বাস্তব বায়ু টারবাইনের জন্য এটি সাধারণত একটি প্যারাবোল)।

ছোট মোটরটি বিদ্যুৎ সরবরাহের সাথে সংযুক্ত, BLDC MPPT সার্কিটের সাথে সংযুক্ত এবং লোড হল একটি পাওয়ার LED (1W, TDS-P001L4) যার ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ 2.6 ভোল্ট। এই LED আনুমানিকভাবে ব্যাটারির মত আচরণ করে: যদি ভোল্টেজ 2.6 এর নিচে থাকে, বর্তমান না হলে LED তে প্রবেশ করুন, যদি ভোল্টেজ 2.6 এর উপরে যাওয়ার চেষ্টা করে, কারেন্ট বন্যা হয় এবং ভোল্টেজ 2.6 এর কাছাকাছি স্থির হয়।

কোডটি শেষ নিবন্ধের মতোই। মাইক্রো-কন্ট্রোলারে কীভাবে এটি লোড করতে হয় এবং এটি কীভাবে এই শেষ নিবন্ধে কাজ করে তা আমি ইতিমধ্যে ব্যাখ্যা করেছি। উপস্থাপিত ফলাফল করার জন্য আমি এই কোডটি সামান্য পরিবর্তন করেছি।

ধাপ 3: ফলাফল

এই পরীক্ষার জন্য, আমি একটি লোড হিসাবে LED LED ব্যবহার করেছি। এতে 2.6 ভোল্টের ফরওয়ার্ড ভোল্টেজ রয়েছে। যেহেতু টান 2.6 এর কাছাকাছি স্থিতিশীল হয়, নিয়ামক শুধুমাত্র বর্তমান পরিমাপ করে।

1) 5.6 V এ বিদ্যুৎ সরবরাহ (গ্রাফে লাল রেখা)

• জেনারেটরের ন্যূনতম গতি 1774 rpm (ডিউটি সাইকেল = 0.8)
• জেনারেটরের সর্বোচ্চ গতি 2606 rpm (ডিউটি সাইকেল = 0.2)
• জেনারেটরের সর্বোচ্চ শক্তি 156 মেগাওয়াট (0.06 x 2.6)

2) 4 V এ বিদ্যুৎ সরবরাহ (গ্রাফে হলুদ রেখা)

• জেনারেটরের সর্বনিম্ন গতি 1406 rpm (ডিউটি সাইকেল = 0.8)
• জেনারেটরের সর্বোচ্চ গতি 1646 rpm (ডিউটি সাইকেল = 0.2)
• জেনারেটরের সর্বোচ্চ শক্তি 52 মেগাওয়াট (0.02 x 2.6)

Remarque: যখন আমি প্রথম নিয়ামক দিয়ে BLDC জেনারেটর চেষ্টা করেছিলাম, বিদ্যুৎ সরবরাহের টান 9 ভোল্টে না পৌঁছানো পর্যন্ত কোন কারেন্ট পরিমাপ করা হয়নি। আমি বিভিন্ন গিয়ারিং অনুপাতও চেষ্টা করেছি কিন্তু উপস্থাপিত ফলাফলের তুলনায় শক্তি সত্যিই কম ছিল। আমি বিপরীত চেষ্টা করতে পারি না: এই নিয়ামকটিতে স্টেপার জেনারেটর (নেমা 17) শাখা দেওয়া কারণ একটি স্টেপার থ্রি ফেজ সাইনাস ভোল্টেজ তৈরি করে না।

ধাপ 4: আলোচনা

অবিরাম এবং প্রবর্তক চালক বন্ধ করার মধ্যে পরিবর্তনের কারণে অ -রৈখিকতা পরিলক্ষিত হয়।

সর্বোচ্চ পাওয়ার পয়েন্ট খুঁজে পেতে উচ্চতর দায়িত্ব চক্রের সাথে আরেকটি পরীক্ষা করা উচিত।

বর্তমান পরিমাপ ফিল্টার করার প্রয়োজন ছাড়াই নিয়ন্ত্রককে কাজ করার জন্য যথেষ্ট পরিষ্কার।

এই টপোলজি সঠিকভাবে কাজ করে বলে মনে হচ্ছে কিন্তু আমি আপনার মন্তব্য করতে পছন্দ করব কারণ আমি একজন বিশেষজ্ঞ নই।

ধাপ 5: স্টেপার জেনারেটরের সাথে তুলনা

সর্বাধিক নিষ্কাশিত শক্তি BLDC এবং তার নিয়ন্ত্রকের সাথে ভাল।

ডেলন ভোল্টেজ ডাবলার যুক্ত করলে পার্থক্য কমতে পারে কিন্তু অন্যান্য সমস্যা দেখা দেয় (উচ্চ গতির সময় ভোল্টেজ ভোল্টেজ ব্যাটারির চেয়ে বড় হতে পারে এবং একটি বক কনভার্টারের প্রয়োজন হয়)।

BLDC সিস্টেম কম গোলমাল হয় তাই বর্তমান পরিমাপ ফিল্টার করার প্রয়োজন নেই। এটি নিয়ামককে দ্রুত প্রতিক্রিয়া জানাতে দেয়।

ধাপ 6: উপসংহার

এখন আমি মনে করি আমি নেস্ট স্টেপটি চালিয়ে যাওয়ার জন্য প্রস্তুত যেটা হল: বায়ু টারবাইন ডিজাইন করা এবং সাইটে পরিমাপ করা এবং অবশেষে বাতাসের সাথে একটি ব্যাটারি চার্জ করা!