Step down de 7KW

[siulian]

Daca exista o variatie de curent intr-o inductanta, energia inmagazinata este E=I²∙L/2 - Io²∙L/2. I este curentul la care s-a ajuns, Io fiind curentul initial (de obicei variatia pleaca de la o valoare anume). Daca Io=0 ramane E=I²∙L/2. Nu trebuie decat sa te gandesti cum va arata curentul in diferite stadii. Aceasta energie se inmulteste cu frecventa si da echivalentul in putere (W). Pe o sarcina anume, aceasta putere se traduce printr-o tensiune. Daca sarcina este un rezistor (de exemplu, in fond e vorba de curent consumat), tensiunea creste pana se creeaza un echilibru intre puterea data de impulsul repetitiv si puterea debitata pe sarcina. Astfel, la o umplere data si sarcina anume, se poate calcula precis ce tensiune vei avea pe sarcina, la o anume tensiune de alimentare (intrare). Asta in general, tu citeste tensiunea acolo, chiar stabilizeaz-o, nu ai motive sa n-o faci tot acelasi randament vei obtine daca oricum introduci boost-ul.

Poate ca totusi Iulian rezolva problema asta

N-o va rezolva. Nu vad cum il ajuta un uC mai mult' date=' exceptand varianta cu studiul permanent a maximului, care eu consider ca este inaplicabila.[/quote']

Ma gandesc ca scopul afirmatiei este doar sa ma provoace. Un microcontroller are avantaje nete fata de o schema de control analogica. Totusi fara "periferice" corespunzatoare este ca un peste pe uscat. Electronica analogica isi are locul ei foarte bine definit mai ales in convertoare DC-DC; totusi cand e vorba de partea de comanda si de afisare (ca mai trebuie si partea asta) nu are rost investit timpul decat intr-un soft. Parerea mea. Ganditi-va doar cate circuite trebuie doar sa afisezi niste tensiuni sau sa masori niste turatii, sau sa faci corect stage-urile de incarcare ale unui acumulator. Toate astea sunt simple cu un microcontroler.

 

MPPT-ul ideal pe care il vad eu este:

- unul sau mai multe convertoare DC-DC (buck-uri si boost-uri) calculate riguros de un electronist

- o parte de comanda/control/afisare facuta cu microcontroler pe un LCD frumos (alfanumeric).

 

Daca cineva are partea de convertor DC-DC facuta, stabilim interfata cu partea de comanda si ii trimit imediat un cablaj cu partea de comanda/microcontroller.

[Vizitator smilex]

Dragul meu, din start cred ca gresesti. Acel MPPT va fi diferit pentru fiecare eoliana in parte, construite acasa. Chiar si pentru doua identice cu pale diferite. Nu se poate generaliza. Iar aplicatia cu cautarea continua a punctului maxim, daca doresti, constituie o provocare. Acolo poti da un rost controlerului. Dar nu o vad realizabila practic.

Urmareste in urma discutia mea cu matache. Iti spun ce se va intampla: ori o va rezolva aproximativ si suficient de multumitor, ori va aluneca catre firele ce le duce in plus acum. Eu presimt ca realizarea analogica este extrem de simpla, complicata este culegerea de date.

[siulian]

Am deosebita placere sa va anunt ca am reusit redresarea trifazica sincrona. Defapt este o semiredresare: 3 diode shottky + 3 low side mosfi.Din pacate microcontroler-ul are doar doua comparatoare dar chiar si cu doua am reusit pentru ca poate monitoriza 4 intrari (cate doua simultan).Nu a fost o treaba usoara pentru ca in jurul valorii de ZERO comparatorul oscileaza (nu pot pune rezistenta de feedback).Pe "falling edge" oscilatia este puternica iar pe "rising edge" este perfecta.Se vede pe osciloscop o diferenta majora: semnalul nu mai scade sub nivelul ground-ului (nu mai exista cadere de tensiune pe mosfeti).A trebuit sa monitorizez tensiunea la intrare pentru a nu genera pulsuri de redresare trifazica sincrona, decat cand generatorul scoate tensiune mai mare de 1V.Urmatorul pas este implementarea boost-ului peste redresarea trifazica sincrona.In prima faza o sa incerc la 10khz: fiecare puls de redresare sincrona va fi divizat in 100 de impulsuri de boost&buck.Un led indicator arata turatia: clipeste in ritmul RPM-ului, iar al doilea led o sa indice modul de incarcare.La placuta asta mica nu am mai pus senzor de curent pentru ca nu are nici LCD, doar doua LED-uri.Microcontroler-ul este PIC16F688.

[siulian]

Iar referitor la afirmatia "Acel MPPT va fi diferit pentru fiecare eoliana in parte": cu siguranta ca este adevarata si asta am subliniat de la inceput spunand ca nu este suficient un algorim de genul perturb&observe si mai degraba trebuie "ghicita" curba de putere a generatorului.

 

Cea mai simpla curba de putere este dreapta dintre doua puncte.

Un punct este o combinatie de [RPM, DTC].

Restul punctelor sunt calculate dinamic prin interpolare liniara:

 

dtc = DTC1 + ( (rpm - RPM1) / (RPM2 - RPM1) ) * DTC2

 

"Ghicirea" celor doua puncte este interesanta: ma gandesc cum ar trebui.

 

Mai spuneam cu ceva timp in urma, ca doua puncte nu ofera o aproximatie suficienta.

Curba de putere a unui generator fiind exponentiala (cel putin la axial-flux), sunt necesare macar 3 puncte:

- panta dreptei de la primul punct la al doilea ar trebui sa fie mica

- panta dreptei de la al doilea punct la al treilea ar trebui sa fie mare.

Incerc sa si desenez: pentru moment am gasit doar filmul asta pe youtube si o poza.

http://www.scoraigwind.com/gipe/AirXpowercurveChart.jpg

[Vizitator smilex]

ma gandesc cum ar trebui

Curba de putere a unui generator fiind exponentiala

Imi place ce spui.Intrebare: daca graficul puterii este exponential (functie de turatie), iar cel al tensiunii este crescator liniar, cum trebuie sa fie cel al curentului, daca P=UxI? Pur matematic.

[siulian]

Curba de putere (W) este "cubul" vitezei vantului (m/s).Tensiunea vs. RPM este o relatie liniara (adevarat).Asta inseamna ca o dreapta ar descrie suficient de bine curba de putere (si mai bine):- primul punct ar putea sa fie [sRPM, DTC1]- al doilea ar putea fi [ERPM, DTC2]Unde SRPM=turatia la care generatorul scoate 12V, iar ERPM ar fi turatia maxim admisa (turatia la 10m/s sau la 12.5m/s).Cred ca s-ar putea gasi o relatie pentru ERPM pornind de la SRPM: ex. ERPM = 3 * SRPM.Cat despre DTC1 iarasi cred ca se poate afla usor:- cand tensiunea generatorului ajunge la 12V se memoreaza turatia: SRPM=rpm- se aplica DTC-ul maxim (ex. 95%) si se observa cat de tare scade turatia- se tot scade DTC-ul pana cand turatia nu mai scade sub SRPM la aplicarea DTC-ului (DTC1)- ritmul de scadere nu trebuie sa fie prea mare pentru a permite turbinei sa se tureze la locIar DTC2 e mai complicat probabil: ma gandesc.

[Vizitator smilex]

Graficul liniar este facut de o ecuatie (echivalenta) de gradul intai. Cel exponential este una de gradul doi (x²). Ecuatia de gradul doi este produsul a doua ecuatii de gradul intai. Deci? Ce este curentul?

[siulian]

Curentul si Tensiunea sunt ambele marimi liniare in raport cu turatia (banuiesc ca asta era unul dintre raspunsurile asteptate).Nu trec mai departe la derivate si alte cele.Totusi trebuie sa recunosc ca discutia este constructiva in ciuda aparentelor.O curba de putere (dreapta) este usor de implementat in soft, mai ales ca microcontroler-ul nu are functii matematice in virgula mobila.Nu stie nici macar inmultiri si impartiri decat prin combinatii de scaderi/adunari/shiftari.Apropo, cineva care are un controler MPPT pentru moristi spune ca ajusteaza DTC-ul foarte rar: la intervale de 3-4minute.Ma gandesc totusi ca in tot acest interval face un RMS/medie al curentului pentru ca decide daca perturbatia e buna ori ba.

[Vizitator smilex]

Curentul si Tensiunea sunt ambele marimi liniare in raport cu turatia

Bingo este realizat!

Mai mult, tensiunea este functie lineara de turatie din constructie. Curentul insa, trebuie impus liniar in functie de turatie. Dar pentru ca exista deja turatia citita de tensiunea livrata, curentul extras trebuie sa fie proportional cu tensiunea, adica daca tensiunea creste, curentul extras trebuie sa creasca odata cu ea. Astfel daca turatia creste, tensiunea creste liniar, curentul creste liniar, iar produsul celor doua liniar variabile, va fi exponentialul cautat.

[Vizitator pisica matache]

Doar tensiunea e liniara functie de turatie,nu si curentul.Curentul creste exponential cu turatia.Daca curba de putere ar fi fost liniara,treaba era extrem de simpla.Daca citesti in urma,la un moment dat am crezut ca am descoperit piatra filozofala;Dr.L a venit cu ideea extragerii unui curent constant din generator.E un pas inainte,dar e departe de extragerea intregii puteri.Urmatorul pas ar fi fost cresterea curentului extras,proportional cu tensiunea generatorului,iarasi usor de implementat.Se mai castiga ceva putere...dar nu suficienta.Ajustarea umplerii la 3-4 minute,e apa de ploaie;eoliana va lucra eficient poate intr-un tunel aerodinamic,nu in conditiile reale,cand vantul isi modifica viteza mult mai rapid.Cred ca baleierea umplerii trebuie sa fie mult mai rapida;apropo de baleiere,cred ca e singura metoda sigura de obtinere a puterii maxime.Ar mai fi masurarea vitezei vantului si modificarea curentului extras,functie de asta.E mai complicat si nu s-ar potrivi decat la un singur generator.

[Vizitator smilex]

Daca curentul extras este constant, graficul puterii nu este exponential.Matematic, produsul a doua variabile liniare, face exponentialul.

Curentul insa, trebuie impus liniar

Curentul extras se poate controla.

[Vizitator pisica matache]

Puterea este proportionala cu viteza vantului la cub,turatia e direct proportionala cu viteza vantului.Tensiunea generatorului e direct proportionala cu turatia..Prima afirmatie n-am testat-o practic,restul da.Daca curentul era direct proportional cu turatia,puterea era proportionala cu patratul vitezei vantului, daca nu ma insel..Asa,curentul trebuie sa creasca proportional cu patratul vitezei vantului.Poate o solutie ar fi un multiplicator analogic.AD633,de exemplu.O tensiune obtinuta printr-un divizor rezistiv de la iesirea generatorului,aplicata pe ambele intrari,puse in paralel,obtinandu-se la iesire patratul tensiunii.Tensiunea de iesire sa controleze curentul extras din generator.Astfel curentul extras ar fi proportional cu patratul tensiunii.Puterea fiind produs tensiune -curent,ar fi proportionala cu cubul tensunii,iar tensiunea fiind proportionala cu turatia...ar rezulta ca puterea ar fi proportionala cu cubul vitezei vantului.Asta daca rationamentul meu e corect...

[Vizitator smilex]

Si cubul (grad 3) da o exponentiala. Daca ceea ce spui e adevarat, atunci e mult mai bine pentru asigurarea mppt, chiar daca necesita mutiplicarea tensiunii livrate pentru stabilirea curentului extras. E mai bine pentru ca nu e necesara cautarea, ci doar o aproximare. Valoarea curentului extras va trage eoliana spre o turatie de echilibru si nu ai nevoie decat de o singura valoare practica de citit, restul valorilor se vor echilibra de la sine pentru diferite turatii. Daca extragi prea mult curent, va scadea turatia, care duce la scaderea tensiunii si implicit scaderea mai pronuntata a curentului, ceea ce "elibereaza" generatorul si turatia creste, implicit creste curentul, etc. Echilibrul se realizeaza singur, nu-i nevoie sa cauti nimic. Important insa este sa respecti graficul de putere in functie de turatie, adica sa extragi curentul dupa o regula a valorii tensiunii.Ai montat eoliana?

[Vizitator pisica matache]

Asa cum spuneam,puterea e proportionala cu cubul vitezei vantului.http://www.ocgi.okstate.edu/owpi/EducOu ... gycalc.pdf

Descrierea functionarii,mai precis a autoreglarii,facuta de tine,cred ca este exacta;in plus ajustarea umplerii s-ar face extrem de rapid,spre deosebire de varianta baleierii umplerii.

Am AD633,ramane sa testez practic ideea;chiar daca metoda ar fi putin inexacta,ar fi foarte simplu de implementat.

N-am montat inca eoliana,desi am totul pregatit;astept dupa un strungar care nu mi-a terminat inca sistemul de prindere a palelor pe generator si sistemul de prindere pe pilon,ce permite rotirea palelor,dupa vant.

[Vizitator smilex]

Nu te contrazic cu cubul, dar nu prea conteaza daca urmaresti simplificarea lucrurilor fara anemometru. Pe tine te intereseaza care ar fi valoarea curentului fata de tensiunea generata. Chiar si patratul ei. Ramane de vazut daca folosesti AD-ul.Da, echilibrul s-ar realiza rapid si continuu. Iar constructia ar fi simpla. Importante sunt datele, trebuie sa stabilesti regula. Dar numai cu eoliana in functie.