Ветроэнергетика и альтернативная энергетика.  

Вернуться   Ветроэнергетика и альтернативная энергетика. > Технический раздел > Электротехника

Электротехника электрогенераторы, электродвигатели и прочая электротехника

Ответ
 
Опции темы Поиск в этой теме Опции просмотра
Старый 11.02.2013, 13:46   #81
BenGunn
VIP
 
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
Вес репутации: 12
BenGunn на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от an.ker Посмотреть сообщение
Не хотите ли для достижения цели быть взять недорогой готовый преобразователь, например у Meanwell большой выбор входных-выходных напряжений, типов тока DC или AC или DC+AC, мощностей.
Есть специализированные контроллеры зарядки АКБ
http://www.meanwell.com/Russian/Mean...s.html#charger
Встает вопрос, как им управлять.

Цитата:
Сообщение от an.ker Посмотреть сообщение
готовые чем-то не устраивают или их не рассматривали?
Готовые я видел, только встроенные в конкретную модель ветряка. Пишут, что есть отдельные контроллеры, но стоят они дорого.

Цитата:
Сообщение от an.ker Посмотреть сообщение
исходя из чего такая зависимость?
Зависимость чего? Мощность ветряка зависит от куба скорости ветра, следовательно, от куба оборотов (максимальная мощность достигается при определенной быстроходности), поэтому нам и надо добиться кубической зависимости мощности генератора от оборотов, причем при любой внешней нагрузке.

Цитата:
Сообщение от an.ker Посмотреть сообщение
предлагаю другую стратегию - поддержание номинальных оборотов винта в некотором допустимом диапазоне, а мощность уже как получится.
Мощность винта зависит от быстроходности. Если держать одни и те же обороты на разном ветре, то при слабом ветре, ветряк будет крутится слишком быстро, а при сильном, наоборот слишком медленно (он ещё и шуметь при этом будет).

Цитата:
Сообщение от an.ker Посмотреть сообщение
винт имеет маленькую массу и как маховик, запасающий кинетическую энергию не интересен.
Не понял, при чем здесь маховик.

Цитата:
Сообщение от an.ker Посмотреть сообщение
Если специально не настроить коэффициенты регулирования, то система будет работать в колебательном режиме, а это губительно для механики и особо для лопастей.
Если частота колебаний совпадет с резонансной частотой конструкции, система пойдет вразнос - разрушится.
Ну и пусть скорость вращения винта колеблется, она и так колеблется из-за постоянного изменения скорости ветра. Ничего страшного в этом нет.

Цитата:
Сообщение от an.ker Посмотреть сообщение
По сути дела - нужен контроллер заряда, умеющий понижать потребляемую от генератора мощность в зависимости от скорости вращения, остальное второстепенно.
Именно, нужен контроллер заряда, который будет менять потребляемую мощность в зависимости от мощности винта. А при наличии лишней мощности сливать её на балласт.
BenGunn вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 15:13   #82
BenGunn
VIP
 
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
Вес репутации: 12
BenGunn на пути к лучшему
По умолчанию

Внимательно перечитал статью. В своей системе они не измеряют обороты турбины, а используют алгоритм нахождения максимума, который я предлагал в теме про MPPT контроллер. Датчиками они измеряют напряжение и силу тока до DC-DC преобразователя и напряжение на АКБ. Из напряжения и силы тока они вычисляют мощность и пытаются её максимизировать, изменяя скважность. Напряжения на АКБ они используют для защиты АКБ от перезаряда. При достижении на АКБ максимального напряжения, они отключают её от генератора и включают балласт.
Можно повторить их схему, но у них не реализовано ограничение тока на АКБ и нет управления мощностью, идущей на балласт.
У кого ещё какие мысли по этой статье?
Миниатюры
Нажмите на изображение для увеличения
Название: 2.jpg
Просмотров: 595
Размер:	29.3 Кб
ID:	9137  
BenGunn вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 15:31   #83
an.ker
новичок
 
Регистрация: 10.02.2013
Адрес: Мос область
Сообщений: 37
Вес репутации: 0
an.ker на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Илья МГУ Посмотреть сообщение
Малость копнул - запутался. Появилось подозрение, что нарастание тока в катушке не зависит от напряжения, т.е. для вычисления тока нужны только скважность, индуктивность и частота.

Типа так: Согласно второму закону Кирхгофа, E = R*I + L*dI/dt. Скорость увеличения энергии это производная энергии по времени, то есть мощность: P = I*L*dI/dt. Выражаем L*dI/dt из первой формулы: L*dI/dt = E - R*I и подставляем во вторую:
P = I*(E - R*I). Преобразуем выражение для мощности чтобы разложить его на составляющие:
P = I(E-IR) = IE - R*I^2 = 4*R(I*E - R*I^2) / 4*R = 4R*I*E - 4*(R^2)*(I^2)/4*R = (4*R*I*E - (I^2)*4*R^2 - E^2 + E^2)/4R = -R(I^2*4R^2 - 4RIE + E^2)/4R^2 + E^2/4R = -R(I - E/2R)^2 + E^2/4R.
Мощность достигнет максимума при I = E/2R.
Согласно закону Джоуля-Ленца, мощность тепловыделения на R будет равна Pr = R*I^2 = E^2/4R


Но вообще, сложновато будет. Может, и вправду проще за измерялку тока заплатить.
Ничего особо сложного, какой у вас номер радиотехнической-радиоэлектронной специальности?

Идеальная катушка (внутреннее активное сопротивление =0 ) энергии не потребляет, а лишь запасает и перекачивает назад.
Ток через нее не может меняться скачками и является интегральной функцией напряжения на ней. Напряжение же ожет меняться скачками
и является дифференуиальной функцией тока.

Формула "измерялки" оперирует комплексными числами для тока и напряжения, соответственно мощность состоит из активной (действительная часть) и реактивной (мнимая часть комплексного числа).
an.ker вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 15:39   #84
Илья МГУ
VIP
 
Аватар для Илья МГУ
 
Регистрация: 10.06.2011
Сообщений: 503
Вес репутации: 13
Илья МГУ на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от BenGunn Посмотреть сообщение
у них не реализовано ограничение тока на АКБ и нет управления мощностью, идущей на балласт.
У кого ещё какие мысли по этой статье?
Скорее всего, не ограничивают они ток на аккумуляторе. Балласт включается при достижении заданного напряжения.

Надо ли ограничивать ток на аккумуляторе - вопрос вопросов. Лично я давно пришёл к выводу, что не надо, и свои аккумы заряжаю только с ограничением тока.
Косвенное подтверждение что так можно делать - надпись на УПСовых аккумах "до 14,5В ток без ограничения". Автомобильный аккум. после запуска двигателя всегда в первый момент заряжается очень большим током. И этот большой ток очень быстро приходит к "нормативному" 1/10 С, асимптотически стремясь к нулю. Мне кажется, что такая кривая зарядки вообще оптимальна.

Если же всё-таки хочется ограничить ток, можно поставить и стабилизатор тока. Когда суммарное напряжение на аккуме и стабилизаторе достигнет 14.5 (или 28.5)вольт включится балласт.

ЗЫ Контроллер постоянно анализирующий мощность, это вообще супер.
Илья МГУ вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 16:10   #85
Александр
Администратор
 
Аватар для Александр
 
Регистрация: 25.02.2010
Адрес: Латвия, Сигулда
Сообщений: 820
Вес репутации: 10
Александр на пути к лучшему
По умолчанию

BenGunn, это одни из тех схем. Там ещё парочка есть - с измерением скорости вращения, кстати. И с измерением ещё и ветра. Но от последней, по практическим соображениям, изложенным выше, можно отказаться. Тогда уж использовать комбинированный подход, в котором измеряются скорость вращения и мощность на выходе.
Александр вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 16:17   #86
BenGunn
VIP
 
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
Вес репутации: 12
BenGunn на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Александр Посмотреть сообщение
BenGunn, это одни из тех схем. Там ещё парочка есть - с измерением скорости вращения, кстати. И с измерением ещё и ветра. Но от последней, по практическим соображениям, изложенным выше, можно отказаться.
А, теперь понятно почему у них на 5 рисунке столько разных производных.

Цитата:
Сообщение от Александр Посмотреть сообщение
Тогда уж использовать комбинированный подход, в котором измеряются скорость вращения и мощность на выходе.
А зачем измерять скорость вращения, если можно только от мощности плясать?

Ещё возник вопрос, у них на 6 страницу указа частота 39,2кГц - это частота чего?
BenGunn вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 16:34   #87
Александр
Администратор
 
Аватар для Александр
 
Регистрация: 25.02.2010
Адрес: Латвия, Сигулда
Сообщений: 820
Вес репутации: 10
Александр на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от an.ker Посмотреть сообщение
готовые чем-то не устраивают или их не рассматривали?
Они не являются универсальными. А мы хотим сделать именно такой. Цены у них заоблачные. Мы хотим более приземлённые. Не решают тех задач, которые мы ставим.
Цитата:
Сообщение от Илья МГУ Посмотреть сообщение
Может, и вправду проще за измерялку тока заплатить.
Будем посмотреть. Для начала можно и заплатить. Собственно, нужна-то всего одна. На входе. Выход на батарею можно измерять на резисторе в пару миллиом. И дальше на ОУ доводим уровень до нужного. В низковольтной цепи. Балласт вообще не нужно измерять, пусть тупо воду греет. А вот на входе, в цепи высокого напряжения, надёжнее специальная измерялка. Во избежание, так сказать... Она и будет главным измерителем всей мощности турбины.

Добавлено через 11 минут
Боюсь, что только от одной мощности далеко не упляшешь. Скорость нужно контролировать тоже. Ветряк, как минимум, должен как-то знать, что его скорость приближается, скажем, к опасной черте. Серкат, например, что сделал у себя в контроллере - он может указать контроллеру, чтобы тот не позволил винту превышать некоторую скорость вращения. И контроллер, управляя нагрузками, удерживает её. Вне зависимости от того, как дует. В некоторых случаях такая функция может быть весьма полезной. Скорость измеряют вообще все. Кстати, тот же Серкат, исходя из скорости вращения винта и мощности на выходе, получает данные о скорости ветра. Я не совсем понимаю, что нам запрещает измерять скорость вращения? Переменка с гены имеется, частоту или период измерить на контроллере не составляет вообще никаких проблем, измерительная часть очень простая. Чего бы не измерять?

Последний раз редактировалось Александр; 11.02.2013 в 16:50.
Александр вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 16:35   #88
Илья МГУ
VIP
 
Аватар для Илья МГУ
 
Регистрация: 10.06.2011
Сообщений: 503
Вес репутации: 13
Илья МГУ на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от BenGunn Посмотреть сообщение
А,зачем измерять скорость вращения, если можно только от мощности плясать?
Только от мощности плохо. Если просто оптимизировать мощность генератора при текущих оборотах, то она может оказаться меньше мощности ветроколеса и обороты начнут падать. И так - до полной остановки.
Не знаю, есть ли такая возможность, но здорово было бы опрашивать (к примеру раз в секунду) мощность и обороты генератора. Если отдаваемая мощность не соответствует оборотам корректировать скважность. А соответствие допустимой мощности и текущих оборотов ввести в программу в виде матрицы или формулы с переменным коэффициентом.

Ещё мысли: В формулу оптимизации мощности ввести дополнительный плавающий коэф. зависящий от изменения оборотов колеса.
Постоянно оптимизировать мощность и отслеживать с некоторым шагом по времени обороты. В случае, если колесо замедляется - уменьшать скважность, изменяя тот самый плавающий коэф.. Если колесо ускоряется, не делать ничего.

Последний раз редактировалось Илья МГУ; 11.02.2013 в 17:01.
Илья МГУ вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 16:46   #89
Александр
Администратор
 
Аватар для Александр
 
Регистрация: 25.02.2010
Адрес: Латвия, Сигулда
Сообщений: 820
Вес репутации: 10
Александр на пути к лучшему
По умолчанию

Кстати, управление ветряком не столь однозначно, чтобы обойтись только измерением мощности. Мой ветряк, например, знает, когда нужно совсем отключить мощность, чтобы не потерять вращение на слабом ветре, также он знает, при какой скорости вращения нужно начинать работать в выходной мощностью. А как это сделать, не имея данных о скорости вращения - выше моего понимания. Измерением напряжения? Ну, на начальном участке скоростей, как бы, можно и им воспользоваться. А вот при работе с большими мощностями - уже нет. Зависимость напряжения от нагрузки у генератора не так однозначна, при изменении нагрузки оно (при одной и той же скорости вращения) изменяется и годится только для того, чтобы его умножить на ток...
Александр вне форума   Ответить с цитированием
Старый 11.02.2013, 17:01   #90
BenGunn
VIP
 
Регистрация: 16.05.2012
Адрес: Пермь
Сообщений: 641
Вес репутации: 12
BenGunn на пути к лучшему
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Александр Посмотреть сообщение
Измерением напряжения? Ну, на начальном участке скоростей, как бы, можно и им воспользоваться. А вот при работе с большими мощностями - уже нет. Зависимость напряжения от нагрузки у генератора не так однозначна, при изменении нагрузки оно (при одной и той же скорости вращения) изменяется и годится только для того, чтобы его умножить на ток...
Во тут надо разобраться. Я так понял они сделали защиту от больших оборотов, через измерение напряжение между выпрямителем и DC-DC преобразователем (там же где и ток). Получается, что при большой нагрузке, часть напряжение условно останется в генераторе и поэтому на него ориентироваться нельзя, так?

Цитата:
Сообщение от Илья МГУ Посмотреть сообщение
Только от мощности плохо. Если просто оптимизировать мощность генератора при текущих оборотах, то она может оказаться меньше мощности ветроколеса и обороты начнут падать. И так - до полной остановки.
Илья, ты про тот метод, который я в начале предложил (куб оборотов умножить на константу)? Если да, то при правильно выставленной константе, описанной тобой ситуации не будет. А если ты про метод греков, то тем более, так как при уменьшении оборотов, мощность начнет падать и контроллер поймет, что сделал что то не так и уменьшит нагрузку.

Вообще я не против измерять обороты, тем более если это технически просто сделать.
Предлагаю окончательно определить, что мы измеряем и начать составлять алгоритм, хотя бы в виде блоксхемы, как у греков.
BenGunn вне форума   Ответить с цитированием
Ответ

Опции темы Поиск в этой теме
Поиск в этой теме:

Расширенный поиск
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Вкл.

Быстрый переход

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Индекс цитирования
Flag Counter

Часовой пояс GMT +4, время: 16:03.


Powered by vBulletin® Version 3.8.2
Copyright ©2000 - 2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Copyright © 2010 Windpower Russia