5千瓦电源转换器的设计驱动遥控潜水器的推进器

Harika Sadasivuni¹,Porselvi Thayumanavan¹,萨勃拉曼尼亚²

电气和电子工程部门,钦奈,印度
天然气水合物和潜水器集团,国家海洋技术研究院,钦奈,印度

文摘

本文的设计基于甲板的电源转换器驱动推进器的遥控潜水器。变量推进器是机械驱动无刷直流电机。电源转换器必须维持一个恒定电压300 V直流无关的机动速度。电源转换器包含三个主要部分即,三相二极管整流器将输入AC, DC,巴克转换器降压直流根据负载要求和不同的单片机使用PWM责任比例。绝缘栅双极型晶体管(IGBT)作为开关。输出电压保持在300 V直流通过增加或减少责任比例。切换技术是基于测量巴克输出电压和电流给定电缆电阻从感觉到校正调整保持常数300 v直流输出的设备。指数Terms-Power转换器,遥控车,5 kW稳压电源。

关键字

电源转换器,遥控车,5 kW稳压电源。

I.INTRODUCTION

进步在海洋领域的操作和支持活动的发展需要工作类遥控车(ROV)。这类设备的自动化要求的需要复杂的电源。传播是通过脐带电缆和通信系统。技术越深,时间越长电缆应该携带的力量。因此,电流流过电阻的电缆,体现更高的输电损耗。处理庞大的对象在浅水区需要复杂的设计中,由于流体动力学的随机性。简约设备是绝对必要在这样达到只是集成的车辆。考虑到不确定性在这样的环境下,I2R紧凑的大小车辆损失是合理的。

ROV的甲板基于电源转换器设计使用两个阶段。在第一阶段,415 V交流电转换成580 V直流。后来辞职,需要580 V直流电压使用buck变换器闭环控制,通过550米长的脐带电缆的电阻6Ω/公里。所需的电压在巴克转换器的输出补偿输电损耗除了电动机负载所需的300 V。

巴克转换器的闭环控制是通过使用单片机,估计550米长电缆的电压降感觉到通过电流,然后通过计算生成所需的电压在巴克转换器的输出。

二世。电源转换器的组件

三相二极管整流

巴克转换器

单片机

三世。三相二极管整流器的设计

我输入二极管桥式整流

415伏,50赫兹交流电供给

二世。二极管桥式整流器的输出

V0 = (3 * Vml) /π= 560 v直流Vml =√2 * 415 v

三世。峰值二极管电流

安恩科技= Vml / R = 88.92安培

第四,反峰电压

Vml = 586.89 v

诉二极管评级

安全系数= 2,

额定电流178安培

额定电压是1174 v

四。巴克转换器的设计

我。巴克转换器的输入

=整流器的输出= 560 v

按IEC标准,

二世。电压纹波= 5%

ΔV = 300 * 5/100 = 15 v

三世。纹波电流= 5%

ΔI = 16.66 * 5/100 = 0.83安培

Buck变换器滤波值的平均值得到的不同负载的电感和电容值如表1所示。

四、电感

L = [∂* (1 -∂) * Vs) / (fs *ΔI) = 8 mh

诉电容

C = Vs /∂* (1 -∂) * (8 * L *ΔV * fs 2) = 3.2μf

诉单片机操作

单片机的仿真子系统是图2所示。误差校正信号PWM代计算如下。

首先,计算所需的电压在巴克转换器输出电压降穿过电缆+ 300 v直流负载要求

然后Input1, Input2 Input3计算如下所示。

单片机的操作

Input1 =巴克输出电压-巴克要求输出电压)/美元所需的输出电压

Input2 =巴克要求输出电压/巴克输入电压

\ Input3 = (Input2 - input1 - 0.5) * 2

VI.SIMULATION

使用MATLAB仿真软件进行了仿真软件。三相二极管整流的simulink仿真模型,微控制器和电源转换器是图1所示,2和3。

七世。仿真结果

八世。ABBREVATIONS和首字母缩写

签证官=输出直流电压

Vml =线电压的最大值

安恩科技=线电流的最大值

R =负载电阻

∂=责任比例

Vs = Buck变换器的输入电压

fs =开关频率

引用

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