በአይኤም የሚመራ የፀሐይ የፎቶቮልታይክ ምግብ ፓምፕ ሲስተም የተሻሻለ ቁጥጥርን በንድፍ እና በአቀነባባሪው ውስጥ መተግበር

በቅርብ ዓመታት ውስጥ የፎቶቫልታይክ የውሃ ፓምፖችን (PVWPS) ውጤታማነት ማሻሻያ በተመራማሪዎች ዘንድ ከፍተኛ ትኩረትን ይስባል, ምክንያቱም ሥራቸው በንጹህ የኤሌክትሪክ ኃይል ማምረት ላይ የተመሰረተ ነው በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ለ PVWPS አዲስ አሻሚ አመክንዮ ተቆጣጣሪ-ተኮር አቀራረብ ተዘጋጅቷል. በኢንደክሽን ሞተሮች (IM) ላይ የሚተገበሩ የኪሳራ ማነስ ቴክኒኮችን የሚያካትቱ አፕሊኬሽኖች።የታቀደው ቁጥጥር የ IM ኪሳራዎችን በመቀነስ ጥሩውን የፍሰት መጠን ይመርጣል።በተጨማሪም ተለዋዋጭ-ደረጃ የብልሽት ምልከታ ዘዴም ቀርቧል።የታቀደው ቁጥጥር ተስማሚነት በታወቀ የመታጠቢያ ገንዳውን መቀነስ;ስለዚህ የሞተር ብክነት ይቀንሳል እና ውጤታማነት ይሻሻላል.የታቀደው የቁጥጥር ስልት ኪሳራ ሳይቀንስ ዘዴዎች ጋር ይነጻጸራል.የንፅፅር ውጤቶቹ በኤሌክትሪክ ፍጥነት ውስጥ ያለውን ኪሳራ በመቀነስ ላይ የተመሰረተው የታቀደውን ዘዴ ውጤታማነት ያሳያል, የተቀዳ ጅረት, ፍሰት. ውሃ, እና ማዳበር flux.የፕሮሰሰር-in-the-loop (PIL) ሙከራ በታቀደው ዘዴ የሙከራ ሙከራ ይከናወናል.በ STM32F4 የግኝት ሰሌዳ ላይ የተፈጠረውን C ኮድ መተግበርን ያካትታል. ከተገጠመው ውጤት የተገኘው ውጤት ሰሌዳው ከቁጥር አስመሳይ ውጤቶች ጋር ተመሳሳይ ነው።
ታዳሽ ኃይል, በተለይምየፀሐይ ብርሃንየፎቶቮልታይክ ቴክኖሎጂ, በውሃ ማፍሰሻ ስርዓቶች ውስጥ ከቅሪተ አካል ነዳጆች የበለጠ ንፁህ አማራጭ ሊሆን ይችላል1,2. የፎቶቮልቲክ የፓምፕ ስርዓቶች ኤሌክትሪክ በሌለባቸው ሩቅ ቦታዎች ላይ ከፍተኛ ትኩረት አግኝተዋል3,4.
የተለያዩ ሞተሮች በ PV ፓምፕ አፕሊኬሽኖች ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ.የ PVWPS የመጀመሪያ ደረጃ በዲሲ ሞተሮች ላይ የተመሰረተ ነው.እነዚህ ሞተሮች ለመቆጣጠር እና ለመተግበር ቀላል ናቸው, ነገር ግን በማብራሪያዎች እና ብሩሽዎች መገኘት ምክንያት መደበኛ ጥገና ያስፈልጋቸዋል5.ይህን ጉድለት ለማሸነፍ, ብሩሽ አልባ ቋሚ ማግኔት ሞተሮች በብሩሽ አልባ፣ ከፍተኛ ብቃት እና አስተማማኝነት ተለይተው ይታወቃሉ።ከሌሎች ሞተሮች ጋር ሲወዳደር IM-based PVWPS የተሻለ አፈጻጸም አለው ምክንያቱም ይህ ሞተር አስተማማኝ፣ዝቅተኛ ወጪ፣ጥገና የሌለው እና ለቁጥጥር ስልቶች ብዙ እድሎችን ስለሚሰጥ7 በተዘዋዋሪ የመስክ ተኮር ቁጥጥር (IFOC) ቴክኒኮች እና ቀጥተኛ የቶርኬ መቆጣጠሪያ (ዲቲሲ) ዘዴዎች በብዛት ጥቅም ላይ ይውላሉ8.
IFOC የተገነባው በ Blaschke እና Hasse ነው እና የ IM ፍጥነትን በስፋት ለመለወጥ ያስችላል9,10. የ stator current በሁለት ክፍሎች የተከፈለ ነው, አንዱ መግነጢሳዊ ፍሰቱን ያመነጫል እና ሌላኛው ወደ dq መጋጠሚያ ስርዓት በመቀየር ቶርኪን ይፈጥራል.ይህ ይፈቅዳል. በተረጋጋ ሁኔታ እና በተለዋዋጭ ሁኔታዎች ውስጥ የፍሎክስ እና የቶርኬን ገለልተኛ ቁጥጥር። ዘንግ (መ) ከ rotor ፍሰት ቦታ ቬክተር ጋር የተስተካከለ ነው ፣ ይህም የ rotor ፍሰት ቦታ ቬክተር q-ዘንግ አካል ሁል ጊዜ ዜሮ መሆንን ያካትታል።FOC ጥሩ እና ፈጣን ምላሽ ይሰጣል11 ,12, ነገር ግን, ይህ ዘዴ ውስብስብ እና ለፓራሜትር ልዩነቶች ተገዢ ነው. ከተዛማጅ ግምቶች ውስጥ የስታቶር ፍሰትን እና ሽክርክሪት በመቀነስ ይቆጣጠራሉ. ውጤቱን ለመቆጣጠር ተገቢውን የቮልቴጅ ቬክተር ለማመንጨት በሃይስተር ማነፃፀሪያ ውስጥ ይመገባል.ሁለቱም stator flux እና torque.

የዚህ የቁጥጥር ስልት ዋነኛው አለመመቻቸት የጅብ መቆጣጠሪያዎችን ለ stator flux እና ለኤሌክትሮማግኔቲክ torque regulation15,42 በመጠቀማቸው ምክንያት ትልቅ የማሽከርከር እና የፍሰት መለዋወጥ ነው። በርካታ ደራሲዎች የጠፈር ቬክተር ሞዱላሽን (SWM)17፣ ተንሸራታች ሁነታ መቆጣጠሪያ (SMC)18 ተጠቅመዋል፣ እነዚህም ኃይለኛ ቴክኒኮች ናቸው ነገር ግን የማይፈለጉ የመጥፎ ውጤቶች ይሠቃያሉ ኔትወርኮች፣ ከፍተኛ ፍጥነት ያላቸውን ፕሮሰሰር ለመተግበር የሚያስፈልገው የቁጥጥር ስልት 20 እና (2) የዘረመል ስልተ ቀመር21።
ደብዘዝ ያለ ቁጥጥር ጠንካራ ነው፣ ለመስመር ላልሆኑ የቁጥጥር ስልቶች ተስማሚ ነው፣ እና ለትክክለኛው ሞዴል ዕውቀትን አይፈልግም።ከሃይሪቲክ ተቆጣጣሪዎች ይልቅ ደብዛዛ አመክንዮአዊ ብሎኮችን መጠቀም እና ፍሰትን እና ንዝረትን ለመቀነስ የመምረጫ ሰንጠረዦችን ይቀይሩ።ይህን መጥቀስ ተገቢ ነው። በኤፍኤልሲ ላይ የተመሰረቱ ዲቲሲዎች የተሻለ አፈጻጸም 22 ይሰጣሉ፣ ነገር ግን የሞተርን ብቃት ከፍ ለማድረግ በቂ አይደሉም፣ ስለዚህ የቁጥጥር ሉፕ ማሻሻያ ዘዴዎች ያስፈልጋሉ።
በአብዛኛዎቹ ቀደምት ጥናቶች, ደራሲዎቹ የማያቋርጥ ፍሰትን እንደ የማጣቀሻ ፍሰት መርጠዋል, ነገር ግን ይህ የማጣቀሻ ምርጫ ጥሩውን አሠራር አይወክልም.
ከፍተኛ አፈጻጸም ያላቸው ከፍተኛ ብቃት ያላቸው የሞተር አሽከርካሪዎች ፈጣን እና ትክክለኛ የፍጥነት ምላሽ ያስፈልጋቸዋል።በሌላ በኩል ደግሞ ለአንዳንድ ኦፕሬሽኖች መቆጣጠሪያው ጥሩ ላይሆን ይችላል ስለዚህ የማሽከርከር ስርዓቱን ውጤታማነት ማሳደግ አይቻልም።በመጠቀም የተሻለ አፈጻጸም ማግኘት ይቻላል። በስርዓተ ክወናው ወቅት ተለዋዋጭ ፍሰት ማጣቀሻ.
ብዙ ደራሲዎች የሞተርን ውጤታማነት ለማሻሻል በተለያዩ የጭነት ሁኔታዎች (እንደ in27 ያሉ) ኪሳራዎችን የሚቀንስ የፍለጋ መቆጣጠሪያ (ኤስ.ሲ) አቅርበዋል ። ቴክኒኩ የግብአት ኃይልን በድግግሞሽ d-axis current ማጣቀሻ ወይም stator flux መለካት እና መቀነስ ያካትታል። ማጣቀሻ.ነገር ግን, ይህ ዘዴ በአየር ክፍተት ፍሰት ውስጥ በሚገኙ ማወዛወዝ ምክንያት የማሽከርከር ሞገዶችን ያስተዋውቃል, እና የዚህ ዘዴ አተገባበር ጊዜ የሚወስድ እና በኮምፒዩተር ላይ ብዙ ሀብትን የሚጠይቅ ነው.የፓርቲክ መንጋ ማመቻቸት ውጤታማነትን ለማሻሻልም ጥቅም ላይ ይውላል28, ነገር ግን ይህ ዘዴ ይችላል. በአካባቢያዊ ሚኒማ ውስጥ መጣበቅ ፣ ይህም ወደ ደካማ የቁጥጥር መለኪያዎች ምርጫ29 ይመራል።
በዚህ ጽሑፍ ውስጥ የሞተር ብክነትን በመቀነስ ጥሩውን መግነጢሳዊ ፍሰትን ለመምረጥ ከኤፍዲቲሲ ጋር የተያያዘ ዘዴ ቀርቧል።ይህ ጥምረት በእያንዳንዱ የሥራ ቦታ ላይ ጥሩውን ፍሰት ደረጃ የመጠቀም ችሎታን ያረጋግጣል ፣ በዚህም የታቀደው የፎቶቫልታይክ የውሃ ፓምፕ ስርዓት ውጤታማነት ይጨምራል። ስለዚህ, ለፎቶቮልቲክ የውሃ ማፍሰሻ አፕሊኬሽኖች በጣም አመቺ ይመስላል.
ከዚህም በተጨማሪ የታቀደው ዘዴ ፕሮሰሰር-in-the-loop ሙከራ በ STM32F4 ቦርድ እንደ የሙከራ ማረጋገጫ በመጠቀም ይከናወናል.የዚህ ዋና ዋና ጥቅሞች የአተገባበር ቀላልነት, ዝቅተኛ ዋጋ እና ውስብስብ ፕሮግራሞችን ማዘጋጀት አያስፈልግም 30 በተጨማሪም. , የ FT232RL ዩኤስቢ-UART የመቀየሪያ ሰሌዳ ከ STM32F4 ጋር የተቆራኘ ነው, ይህም በኮምፒዩተር ላይ ምናባዊ ተከታታይ ወደብ (COM port) ለመመስረት የውጭ የመገናኛ በይነገጽ ዋስትና ይሰጣል.ይህ ዘዴ መረጃን በከፍተኛ ባውድ ፍጥነት ለማስተላለፍ ያስችላል.

የታቀደው ቴክኒክ በመጠቀም የ PVWPS አፈፃፀም በተለያዩ የአሠራር ሁኔታዎች ውስጥ ኪሳራ ሳይቀንስ ከ PV ስርዓቶች ጋር ይነፃፀራል ። የተገኙት ውጤቶች እንደሚያሳዩት የታቀደው የፎቶቫልታይክ የውሃ ፓምፕ ሲስተም የስታተር ጅረት እና የመዳብ ኪሳራዎችን በመቀነስ ፣ ፍሰትን እና የውሃ ማፍሰስን ለማሻሻል የተሻለ ነው።
የተቀረው ወረቀት እንደሚከተለው የተዋቀረ ነው-የታቀደው ስርዓት ሞዴል በ "የፎቶቮልቲክ ስርዓቶች ሞዴል" ክፍል ውስጥ ተሰጥቷል. "የተጠናውን ስርዓት የቁጥጥር ስልት", FDTC, የታቀደው የቁጥጥር ስልት እና የ MPPT ቴክኒኮች ናቸው. በዝርዝር ተብራርቷል. ግኝቶቹ በ "የማስመሰል ውጤቶች" ክፍል ውስጥ ተብራርተዋል. በ "PIL ሙከራ ከ STM32F4 ግኝት ቦርድ" ክፍል, ፕሮሰሰር-in-the-loop ሙከራ ተብራርቷል. የዚህ ጽሑፍ መደምደሚያ በ "" ውስጥ ቀርቧል. ማጠቃለያ" ክፍል.
ምስል 1 ራሱን የቻለ የ PV የውሃ ማፍሰሻ ስርዓት የታቀደውን የስርዓት ውቅር ያሳያል.ስርዓቱ በ IM ላይ የተመሰረተ ሴንትሪፉጋል ፓምፕ, የፎቶቮልቲክ ድርድር, ሁለት የኃይል መለዋወጫዎች [ማስተካከያ እና የቮልቴጅ ምንጭ ኢንቮርተር (VSI)] ያካትታል.በዚህ ክፍል ውስጥ. , የተጠናውን የፎቶቫልታይክ የውሃ ፓምፖች አሠራር ሞዴል መቅረጽ ቀርቧል.
ይህ ወረቀት ነጠላ-ዲዮድ ሞዴል ይቀበላልየፀሐይ ብርሃንየፎቶቮልታይክ ሴሎች.የፒቪ ሴል ባህሪያት በ 31, 32 እና 33 ይገለፃሉ.
መላመድን ለማከናወን የማበልጸጊያ መቀየሪያ ጥቅም ላይ ይውላል።በዲሲ-ዲሲ መለወጫ የግብአት እና የውጤት ቮልቴቶች መካከል ያለው ግንኙነት ከዚህ በታች በቀመር 34 ተሰጥቷል፡
የIM ሒሳባዊ ሞዴል በማጣቀሻ ፍሬም (α፣β) በሚከተሉት እኩልታዎች 5፣40 ሊገለፅ ይችላል።
የት \(l_{s }\) ፣\(l_{r} stator Current፣ \(R_{r} ቮልቴጅ፣ \(\phi_{r}\)፣ \(V_{r}\)፡ rotor flux እና rotor voltage
ከአይኤም ፍጥነት ካሬ ጋር የሚመጣጠን የሴንትሪፉጋል ፓምፕ ጭነት ጉልበት በሚከተለው ሊወሰን ይችላል፡-
የታቀደው የውሃ ፓምፕ ስርዓት ቁጥጥር በሦስት የተለያዩ ንዑስ ክፍሎች የተከፈለ ነው.የመጀመሪያው ክፍል ከ MPPT ቴክኖሎጂ ጋር የተያያዘ ነው.ሁለተኛው ክፍል ደግሞ IM ን መንዳት በድብቅ አመክንዮ ተቆጣጣሪው ቀጥተኛ የማሽከርከር መቆጣጠሪያ ላይ የተመሰረተ ነው.ከዚህም በተጨማሪ ክፍል III ከ ጋር የተያያዘ ዘዴን ይገልፃል. የማጣቀሻ ፍሰቶችን ለመወሰን የሚያስችል FLC ላይ የተመሠረተ DTC።
በዚህ ሥራ ውስጥ ከፍተኛውን የኃይል ነጥብ ለመከታተል ተለዋዋጭ-ደረጃ P & O ቴክኒክ ጥቅም ላይ ይውላል.በፍጥነት መከታተል እና ዝቅተኛ ማወዛወዝ (ምስል 2) 37,38,39 ተለይቶ ይታወቃል.
የዲቲሲ ዋና ሀሳብ የማሽኑን ፍሰት እና ጉልበት በቀጥታ መቆጣጠር ነው ነገር ግን ለኤሌክትሮማግኔቲክ ማሽከርከር እና ስቶተር ፍሉክስ መቆጣጠሪያ የጅብ ተቆጣጣሪዎችን መጠቀም ከፍተኛ የማሽከርከር እና የፍሰት ፍሰትን ያስከትላል። የዲቲሲ ዘዴ (ምስል 7)፣ እና FLC በቂ ኢንቮርተር ቬክተር ግዛቶችን ማዳበር ይችላል።
በዚህ ደረጃ፣ ግብአቱ በአባልነት ተግባራት (ኤምኤፍ) እና በቋንቋ ቃላቶች ወደ ደብዛዛ ተለዋዋጮች ይቀየራል።
በስእል 3 እንደሚታየው ሦስቱ የአባልነት ተግባራት የመጀመሪያው ግብአት (εφ) አሉታዊ (N)፣ ፖዘቲቭ (P) እና ዜሮ (Z) ናቸው።
አምስቱ የአባልነት ተግባራት ለሁለተኛው ግብአት (\(\ varepsilon \) ቴም) በስእል 4 እንደሚታየው አሉታዊ ትልቅ (ኤንኤል) አሉታዊ ትንሽ (NS) ዜሮ (Z) ፖዘቲቭ ትንሽ (PS) እና ፖዘቲቭ ትልቅ (PL) ናቸው።
በስእል 5 ላይ እንደሚታየው የስታተር ፍሉክስ ትራጀክተር 12 ሴክተሮችን ያቀፈ ሲሆን በውስጡም ደብዛዛው ስብስብ በኢሶሴሌስ ባለሶስት ማዕዘን አባልነት ተግባር ይወከላል።
ሠንጠረዥ 1 ቡድኖች 180 ተገቢ የመቀየሪያ ግዛቶችን ለመምረጥ የግቤት አባልነት ተግባራትን የሚጠቀሙ ደብዛዛ ህጎች።
የማመሳከሪያ ዘዴው የማምዳኒ ቴክኒክን በመጠቀም ይከናወናል።የ i-th ደንቡ የክብደት ሁኔታ (\(\ alpha_{i}\)) የሚሰጠው በ፡
የት\(\mu Ai \ግራ( {e\varphi } \ቀኝ)\)\(\mu Bi\ግራ( {eT} \ቀኝ) ፣\) \(\mu Ci \ግራ( \ theta \ right) \)፡ የመግነጢሳዊ ፍሰት፣ የማሽከርከር እና የስቶተር ፍሰት አንግል ስህተት የአባልነት እሴት።
ምስል 6 በ Eq (20) የቀረበውን ከፍተኛውን ዘዴ በመጠቀም ከደብዛዛ እሴቶች የተገኙትን ሹል ዋጋዎች ያሳያል.
የሞተርን ውጤታማነት በመጨመር የፍሰት መጠን መጨመር ይቻላል, ይህ ደግሞ በየቀኑ የውሃ ማፍሰሻ (ስእል 7) ይጨምራል.የሚከተሉት ቴክኒኮች አላማ የኪሳራ ቅነሳን መሰረት ያደረገ ስትራቴጂ ከቀጥታ የማሽከርከር መቆጣጠሪያ ዘዴ ጋር ማያያዝ ነው.
የመግነጢሳዊ ፍሰቱ ዋጋ ለሞተር ቅልጥፍና አስፈላጊ እንደሆነ ይታወቃል ከፍተኛ የፍሰት ዋጋዎች ወደ ብረት ብክነት እና እንዲሁም የወረዳውን መግነጢሳዊ ሙሌት ያመጣሉ.በተቃራኒው ዝቅተኛ ፍሰት ደረጃዎች ከፍተኛ የጆል ኪሳራዎችን ያስከትላል.
ስለዚህ, በ IM ውስጥ የኪሳራ መቀነስ በቀጥታ ከፍሎክስ ደረጃ ምርጫ ጋር የተያያዘ ነው.
የታቀደው ዘዴ በማሽኑ ውስጥ ባለው የስታቶር ዊንዶች ውስጥ ከሚፈሰው ወቅታዊ ጋር ተያያዥነት ባለው የጆል ኪሳራ ሞዴል ላይ የተመሰረተ ነው.ይህ የ rotor ፍሰቱን ዋጋ ወደ ከፍተኛ እሴት ማስተካከልን ያካትታል, በዚህም ውጤታማነትን ለመጨመር የሞተር ኪሳራዎችን ይቀንሳል. እንደሚከተለው ሊገለጽ ይችላል (ዋና ኪሳራዎችን ችላ በማለት)
የኤሌክትሮማግኔቲክ ማሽከርከር \(C_{em}\) እና rotor flux\(\phi_{r}\) በ dq መጋጠሚያ ስርዓት ውስጥ እንደሚከተለው ይሰላሉ፡-
የኤሌክትሮማግኔቲክ ማሽከርከር \(C_{em}\) እና rotor flux \(\phi_{r}\) በማጣቀሻ (d,q) ውስጥ ይሰላሉ፡-
እኩልታውን በመፍታት (30) ፣ ጥሩ የ rotor ፍሰትን እና አነስተኛ ኪሳራዎችን የሚያረጋግጥ እጅግ በጣም ጥሩውን የስታተር ፍሰት እናገኛለን።
የታሰበውን ቴክኒካል ጥንካሬ እና አፈፃፀም ለመገምገም MATLAB/Simulink ሶፍትዌርን በመጠቀም የተለያዩ ማስመሰያዎች ተካሂደዋል።የተመረመረው ስርዓት ስምንት 230 ዋ CSUN 235-60P ፓነሎች (ሠንጠረዥ 2) በተከታታይ የተገናኙ ናቸው።የሴንትሪፉጋል ፓምፕ የሚንቀሳቀሰው በ IM ነው፣ እና የባህሪው መመዘኛዎች በሰንጠረዥ 3 ውስጥ ይታያሉ ። የ PV ፓምፕ ስርዓት አካላት በሰንጠረዥ 4 ውስጥ ይገኛሉ ።
በዚህ ክፍል ውስጥ ኤፍዲቲሲ ከቋሚ ፍሰት ማጣቀሻ ጋር የፎቶቮልታይክ የውሃ ማፍሰሻ ዘዴ በተመሳሳዩ የአሠራር ሁኔታዎች ውስጥ በተመቻቸ ፍሰት (FDTCO) ላይ ከተመሠረተው ከታቀደው ስርዓት ጋር ሲነፃፀር የሁለቱም የፎቶቫልታይክ ስርዓቶች አፈፃፀም የሚከተሉትን ሁኔታዎች ከግምት ውስጥ በማስገባት ተፈትኗል ።
ይህ ክፍል በ 1000 W / m2 የሙቀት መጠን ላይ የተመሰረተ የፓምፕ አሠራር የታቀደውን የጅምር ሁኔታ ያቀርባል.ስእል 8e የኤሌክትሪክ ፍጥነት ምላሽን ያሳያል.ከ FDTC ጋር ሲነጻጸር, የታቀደው ቴክኒክ የተሻለ የመነሻ ጊዜ ይሰጣል, በ 1.04 ላይ የተረጋጋ ሁኔታ ላይ ይደርሳል. s እና ከ FDTC ጋር በ 1.93 ሰከንድ ቋሚ ሁኔታ ላይ መድረስ.ስእል 8f የሁለቱን የቁጥጥር ስልቶች ፓምፑን ያሳያል.ኤፍዲቲኮ የፓምፑን መጠን እንደሚጨምር ይታያል, ይህም በ IM የተለወጠውን የኃይል መሻሻል ያብራራል. ምስል 8g እና 8h የተመዘዘ stator currentን ይወክላሉ።ኤፍዲቲሲን በመጠቀም ያለው የጅምር ጅረት 20 A ሲሆን የታቀደው የቁጥጥር ስልት ደግሞ የ10 A ጅምር ፍሰት ይጠቁማል ይህም የጁሌ ኪሳራን ይቀንሳል።ስእል 8i እና 8j የተገነባውን የስታተር ፍሰት ያሳያል።በኤፍዲቲሲ ላይ የተመሰረተ PVPWS በቋሚ የማጣቀሻ ፍሰት 1.2 Wb ይሰራል, በታቀደው ዘዴ ውስጥ, የማጣቀሻ ፍሰቱ 1 A ነው, ይህም የፎቶቮልቲክ ስርዓትን ውጤታማነት ለማሻሻል ይሳተፋል.
(ሀ)የፀሐይጨረር (ለ) የኃይል ማውጣት (ሐ) የግዴታ ዑደት (መ) የዲሲ አውቶቡስ ቮልቴጅ (ሠ) የሮተር ፍጥነት (ረ) የውሃ ፓምፕ (ሰ) የስታተር ደረጃ ወቅታዊ ለ FDTC (ሸ) የስታተር ደረጃ ወቅታዊ ለ FDTCO (i) Flux ምላሽ FLC በመጠቀም (j) Flux ምላሽ FDTC (k) FDTC (l) FDTCOን በመጠቀም የStator flux trajectoryን በመጠቀም።
የየፀሐይ ብርሃንየጨረር ጨረር ከ 1000 እስከ 700 ዋ / ሜ 2 በ 3 ሴኮንድ እና ከዚያም ወደ 500 W / m2 በ 6 ሰከንድ (ምስል 8 ሀ) ምስል 8b ለ 1000 W / m2, 700 W / m2 እና 500 W / m2 ያለውን ተዛማጅ የፎቶቮልቲክ ኃይል ያሳያል. ምስል 8c እና 8d የግዴታ ዑደት እና የዲሲ ማገናኛ ቮልቴጅን በቅደም ተከተል ያሳያሉ.ስእል 8e የ IM ኤሌክትሪክ ፍጥነት ያሳያል, እና የታቀደው ቴክኒክ ከ FDTC-based photovoltaic system ጋር ሲነጻጸር የተሻለ ፍጥነት እና ምላሽ ጊዜ እንዳለው ልናስተውል እንችላለን. በኤፍዲቲሲ እና በኤፍዲቲሲኦ በመጠቀም ለተገኘው የተለያዩ የጨረር መጠን ያላቸውን የውሃ ፓምፖች ያሳያል።ከኤፍዲቲሲ ይልቅ በ FDTCO የበለጠ ፓምፕ ማድረግ ይቻላል።በስእል 8g እና 8h በ FDTC ዘዴ እና በታቀደው የቁጥጥር ስትራቴጂ በመጠቀም የተስተካከሉ የአሁን ምላሾችን ያሳያሉ። , አሁን ያለው ስፋት ዝቅተኛ ነው, ይህም ማለት አነስተኛ የመዳብ ኪሳራ ማለት ነው, ስለዚህ የስርዓት ቅልጥፍናን ይጨምራል.ስለዚህ, ከፍተኛ የጅምር ሞገዶች የማሽን አፈፃፀምን ይቀንሳል. ምስል 8j ለመምረጥ የፍሉ ምላሽ ለውጥ ያሳያል.ኪሳራዎች እንዲቀንሱ ለማድረግ በጣም ጥሩ ፍሰት, ስለዚህ, የታቀደው ቴክኒክ አፈፃፀሙን ያሳያል.ከስእል 8i በተቃራኒው, ፍሰቱ ቋሚ ነው, እሱም ጥሩውን አሠራር አይወክልም.በስእል 8k እና 8l የ stator flux trajectory ዝግመተ ለውጥ ያሳያሉ. 8l እጅግ በጣም ጥሩውን ፍሰት እድገት ያሳያል እና የታቀደውን የቁጥጥር ስትራቴጂ ዋና ሀሳብ ያብራራል።
ውስጥ ድንገተኛ ለውጥየፀሐይ ብርሃንየጨረር ጨረር ተተግብሯል, ከ 1000 W / m2 የጨረር ጨረር ጀምሮ እና ከ 1.5 ሰከንድ በኋላ በድንገት ወደ 500 W / m2 ይቀንሳል (ምስል 9 ሀ) ምስል 9 ለ ከፎቶቮልቲክ ፓነሎች የሚወጣውን የፎቶቮልቲክ ኃይል ያሳያል, ከ 1000 W / m2 እና 500 ጋር ይዛመዳል. W / m2. ምስል 9c እና 9d የግዴታ ዑደት እና የዲሲ ማገናኛ ቮልቴጅን በቅደም ተከተል ያሳያሉ.ከሥዕሉ 9e እንደሚታየው, የታቀደው ዘዴ የተሻለ የምላሽ ጊዜ ይሰጣል.ስእል 9f ለሁለቱም የቁጥጥር ስልቶች የተገኘውን የውሃ ፓምፕ ያሳያል. ከ FDTCO ጋር ከ FDTC ከፍ ያለ ነበር, በ 0.01 m3 / s በ 1000 W / m2 irradiance 0.009 m3 / s ከ FDTC ጋር ሲነፃፀር;በተጨማሪም ኢራዲያንስ 500 ዋ በ / m2 ፣ FDTCO 0.0079 m3 / s ሲፈስ ፣ FDTC ደግሞ 0.0077 m3 / s. ምስል 9g እና 9h. የ FDTC ዘዴን እና የታቀደውን የቁጥጥር ስትራቴጂ በመጠቀም የተመሰለውን የአሁኑን ምላሽ ይገልጻል። የታቀደው የቁጥጥር ስልት እንደሚያሳየው የአሁኑን ስፋት በድንገት የጨረር ለውጥ በመቀነሱ የመዳብ ኪሳራዎች እንዲቀንስ ያደርጋል.ስእል 9j ኪሳራዎች እንዲቀንሱ ለማድረግ ጥሩውን ፍሰት ለመምረጥ የፍሰቱን ምላሽ ዝግመተ ለውጥ ያሳያል, ስለዚህ, የታቀደው ቴክኒክ. አፈፃፀሙን በ 1Wb ፍሰት እና በ 1000 W/m2 የጨረር መጠን ያሳያል። ምስል 9k እና 9l የ stator flux trajectory ዝግመተ ለውጥን ያሳያሉ።ምስል 9l እጅግ በጣም ጥሩውን ፍሰት እድገት ያሳያል እና የታቀደው የቁጥጥር ስትራቴጂ እና የታቀደውን የፓምፕ ስርዓት መሻሻል ዋና ሀሳብ ያብራራል።
(ሀ)የፀሐይጨረር (ለ) የወጣ ሃይል (ሐ) የግዴታ ዑደት (መ) የዲሲ አውቶቡስ ቮልቴጅ (ሠ) የሮተር ፍጥነት (ረ) የውሃ ፍሰት (ሰ) የስታቶር ደረጃ ጅረት ለ FDTC (ሸ) የስታቶር ደረጃ ወቅታዊ ለ FDTCO (i) ) የፍሎክስ ምላሽ በመጠቀም FLC (j) Flux ምላሽ FDTC (k) FDTC (l) FDTCOን በመጠቀም የStator flux trajectoryን በመጠቀም።
የሁለቱ ቴክኖሎጂዎች የፍሰት እሴት፣ የአሁን ስፋት እና ፓምፒንግ ንፅፅር ትንተና በሰንጠረዥ 5 ላይ ይታያል።ይህ የሚያሳየው PVWPS በታቀደው ቴክኖሎጂ መሰረት ከፍተኛ አፈጻጸምን ከፓምፕ ፍሰት መጨመር እና አነስተኛ መጠን ያለው የአሁኑን እና ኪሳራዎችን እንደሚጨምር ያሳያል። ለተመቻቸ ፍሰት ምርጫ።
የታቀደውን የቁጥጥር ስልት ለማረጋገጥ እና ለመሞከር, የ PIL ፈተና በ STM32F4 ቦርድ ላይ ተመርኩዞ ይከናወናል.በተጫነው ሰሌዳ ላይ የሚጫኑ እና የሚሠራ ኮድ ማመንጨትን ያካትታል.ቦርዱ 1 ሜባ ፍላሽ, 168 ሜኸር ያለው ባለ 32 ቢት ማይክሮ መቆጣጠሪያ ይዟል. የሰዓት ድግግሞሽ፣ ተንሳፋፊ ነጥብ አሃድ፣ የዲኤስፒ መመሪያዎች፣ 192 ኪባ SRAM.በዚህ ሙከራ የዳበረ PIL ብሎክ በቁጥጥር ስርዓቱ በ STM32F4 ግኝት ሃርድዌር ሰሌዳ ላይ የተመሰረተ ኮድ የያዘ እና በሲሙሊንክ ሶፍትዌሮች ውስጥ አስተዋወቀ።የሚፈቅደዱ እርምጃዎች የ STM32F4 ሰሌዳን በመጠቀም የሚዋቀሩ የPIL ሙከራዎች በስእል 10 ይታያሉ።
STM32F4 ን በመጠቀም የጋራ ማስመሰል PIL ሙከራ የታቀደውን ቴክኒክ ለማረጋገጥ እንደ ዝቅተኛ ወጭ ቴክኒክ ሆኖ ሊያገለግል ይችላል።በዚህ ጽሑፍ ውስጥ ምርጡን የማጣቀሻ ፍሰት የሚያቀርበው የተመቻቸ ሞጁል በSTMicroelectronics Discovery Board (STM32F4) ውስጥ ተተግብሯል።
የኋለኛው ደግሞ ከሲሙሊንክ ጋር በአንድ ጊዜ የሚፈጸም ሲሆን በሲሙሌሽን ጊዜ መረጃ የሚለዋወጠው በታቀደው የ PVWPS ዘዴ ነው። ምስል 12 የማመቻቸት ቴክኖሎጂ ንዑስ ስርዓት በSTM32F4 ውስጥ መተግበሩን ያሳያል።
የፎቶቮልቲክ የውኃ ማፍሰሻ ዘዴን የመቆጣጠሪያ ባህሪ የሚያሳይ ለዚህ ሥራ ዋናው የቁጥጥር ተለዋዋጭ ስለሆነ በዚህ የጋራ ማስመሰል ውስጥ የታቀደው ምርጥ የማጣቀሻ ፍሰት ዘዴ ብቻ ነው የሚታየው.