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風光互補測量系統(tǒng)_畢業(yè)設計論文(存儲版)

2024-10-08 21:36上一頁面

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【正文】 F=,R2為可調電阻。由于肖特基二極管開關速度快、正向壓降小,所以,使用中其性能很好,特別是在輸出電壓低的應用中(5V)。如果電容的ESR太小,就有可能使反饋環(huán)路不穩(wěn)定,導致輸出端振蕩。保險絲1是為了防止風光互補發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電流過大,導致流過LM2576HVADJ芯片的電流過大,將芯片燒壞。供電部分的功能是給電壓變送器和電流變送器提供電源,是整個數(shù)據(jù)采采集系統(tǒng)正常工作的基礎。5V負載能力電壓輸出:5mA;電流:350歐工作電壓DC177。50A額定輸出0~177。2LSB刷新時鐘 5Ksps80Ksps內部時鐘或外部時鐘接口,能夠實現(xiàn)自動配置,支持設備的熱插拔即插即用圖44數(shù)據(jù)采集卡MPS010601數(shù)據(jù)采集卡MPS010601是一款基于USB總線的多功能信號采集卡,具有8路差分模擬信號采集、4路模擬信號輸出、8路數(shù)字信號輸入/輸出、2路比較器、2路計數(shù)器及2路PWM輸出。所以可以認為數(shù)據(jù)采集卡所采集的干電池兩端的電壓值是準確的。圖412 通道1(DA1)和通道5(DA5)模擬輸入的電流信號和電壓信號圖413a 通道1和通道5顯示的是采集到的電壓信號(未去除零點漂移)圖413b通道1和通道5顯示的是采集到的電壓信號(去除零點漂移)圖413c通道1和通道5顯示的是采集到的電壓信號分別乘以一個相應的系數(shù),將其轉換為發(fā)電電壓和發(fā)電電流的值,并計算發(fā)電功率(去除零點漂移)實驗總結:三組實驗中,數(shù)據(jù)采集卡所采集的干電池的電壓值與萬用表所測量干電池的電壓值基本相同,存在誤差。 LM7812三端穩(wěn)壓器LM7812系列三端正穩(wěn)壓電路,一般使用的是TO220 封裝,能提供DC 12V固定的輸出電壓,應用范圍廣。因為需要輸出12V的電壓,所以選用LM7812穩(wěn)壓芯片。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中,設有指示燈。圖419 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體布局圖420 數(shù)據(jù)采集實驗圖 第5章 總結與展望風能、太陽能不僅是可再生能源,又對環(huán)境沒有污染,是清潔的新能源。變化177。⑷設計的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),通過雙刀雙擲開關實現(xiàn)可切換的雙電源為電壓變送器和電流變送器供電。將預測的發(fā)電量的值與負載的需求相比較,安排電網220V對負載的補充供電量,以節(jié)省電能。我從成老師身上不僅學到了做研究要有嚴謹、積極的態(tài)度,也學會了一些研究問題分析問題的科學的方法。這些將為我未來的工作學習中打下良好的基礎,是我人生中寶貴的財富。為了安裝自己設計的電路圖連接電路,多次去電子市場購買相應的元器件,認識了不少電子元器件,是一次很好的實踐。在向成老師請教的過程中,從成老師的身上學到了做研究該有的態(tài)度及研究問題的方法。在獨立的解決問題之后會有不小的成就感。通過成老師的指導和在網絡上查找的相關資料,學到了很多東西。將我們大學四年里學到的知識與實踐相結合,考察了我們的綜合能力。在畢業(yè)設計期間,成老師不僅每周定期在辦公室與我討論畢業(yè)設計的相關事項,而且也經常通過網絡和電話為我解答疑問。⑵通過計算機編程,以未來幾天的天氣預報為依據(jù),根據(jù)修正過的風光互補發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的公式,實現(xiàn)對風光互補發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電量的預測。⑶設計的測量系統(tǒng),通過雙刀雙擲開關實現(xiàn)可切換的雙電源為數(shù)字電壓表和數(shù)字電流表供電。滿足數(shù)字電流表和電壓的額定工作電壓,能使其穩(wěn)定工作。待連接好后,確保各部分連接正確后,關閉彈簧開關,使風光互補發(fā)電系統(tǒng)正常工作(給蓄電池充電),同時通過采集采集系統(tǒng)對風光互補發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓和發(fā)電電流進行數(shù)據(jù)采集。圖417 AC 220V轉DC 12V作為供電電源電路圖數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中風光互補發(fā)電系統(tǒng)作為供電電源的設計與測量系統(tǒng)中風光互補發(fā)電系統(tǒng)作為供電電源的設計,工作原理和結構設計均相同,只需要改變可調電阻,將輸出調為12V即可,在此不再累述圖418 風光互補發(fā)電系統(tǒng)作為供電電源電路圖如圖418數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)整體布局圖所示,將AC 220V轉DC 12V電路和60V電降壓DC 12V電路用雙刀雙擲開關相連接,為電壓變送器和電流變送器提供5V電源。電容C1后面并聯(lián)了1kΩ的電阻R1和一個發(fā)光二極管,電阻R1的作用是防止發(fā)光二極管被燒壞,發(fā)光二極管的作用是顯示電路的工作狀態(tài),二極管亮時電路正常工作。此時,雖然數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)也會消耗風光互補發(fā)電系統(tǒng)的一部分電功率,但它所消耗的功率很小,與其他負載所消耗的電功率相比,可忽略不計,不影響風光互補發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電量。此外,因為經過電壓變送器和電流變送器轉換的發(fā)電電壓和發(fā)電電流都是線性變化的,所以在采集時,用采集到的信乘一個相應的系數(shù)便可將輸入的05V的信號轉換為相應的發(fā)電電壓和發(fā)電電流的值顯示,并且可以計算風光互補發(fā)電系統(tǒng)此時的相對應的發(fā)電功率。當數(shù)據(jù)采集卡的每個輸入通道都不接輸入信號時,每個通道的值并不顯示為0,而是有一個很小的數(shù)值如圖48所示。5V模擬輸入量程177。根據(jù)要求,選取的電流變送器的信息如下:表42 電流變送器項目參數(shù)及相關信息產品型號JLK4生產廠家武漢精量電子原邊額定電流0~177。根據(jù)要求,選取的電壓變送器的信息如下:表41 直流電壓變送器項目參數(shù)及相關信息產品型號JLDA4U2P8生產廠家武漢精良電子原邊額定電壓0~177。因此數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)由兩部分組成:數(shù)據(jù)采集部分和供電部分。當指示燈亮時,表明供電系統(tǒng)正常工作。輸出電容COUT是用來對輸出濾波以及提供調整器環(huán)路的穩(wěn)定性的。當輸入為低電平時,LM2576正常工作;當輸入為高電平時,LM2576停止輸出并進入低功耗狀態(tài)。(LM2576ADJ芯片的輸入電壓為040V,最大輸入電壓為45V。圖39a LM2576外形及引腳排列圖39b LM2756內部電路圖工作原理如下圖:圖310風光互補發(fā)電系統(tǒng)作為供電電源工作原理圖從圖311的電路看,光伏板可以提供最大為60V的電壓,所以需要將60V的直流電降壓為5V輸出。 LM2576開關型降壓穩(wěn)壓器LM2576系列的穩(wěn)壓器是是單片集成電路,能提供降壓開關穩(wěn)壓器(buck)的各種功能,能驅動3A的負載,有優(yōu)異的線性和負載調整能力。變壓器輸出端的9V電壓經橋式整流并電容濾波,在電容C1兩端大約會有11V多一點的電壓,假如從電容兩端直接接一個負載,當負載變化或交流電源有少許波動都會使C1兩端的電壓發(fā)生較大幅度的變化,因此要得到一個比較穩(wěn)定的電壓,在這里接一個三端穩(wěn)壓器的元件。 LM7805三端穩(wěn)壓器LM7805 系列3端正穩(wěn)壓電路,一般使用的是TO220 封裝,能提供DC 5V固定的輸出電壓,應用范圍廣?;倦娐穲D如下圖所示:圖33 電流表原理圖試驗中,我們所建立的光伏發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓為060V,發(fā)電電流為020A,根據(jù)要求,所選取的電流表信息如下:表32 電流表生產廠家型號電源規(guī)格蘇菲爾儀器SF5135V5VDC 20A/75mV圖34 數(shù)字電流表選擇與電流表表頭相對應的分流器,其規(guī)格為 DC 20A/75mV。因此數(shù)據(jù)測量系統(tǒng)分為兩個部分:測量部分和供電部分。Uc;輸出電壓U0。U02=U0m+1RCt2t3+Usdt (23)當t=t3時,反向積分輸出電壓為零,器計數(shù)結果存入寄存器中。圖23原理框圖基準源:做砝碼電壓Us的機內參考,D/A:將寄存器送到二進制碼在基準作用下產生步進砝碼電壓Us(8步進,即8421碼)。數(shù)字電壓表(DVM)是隨著數(shù)字技術發(fā)展起來的精確、靈活多用的電子儀器。圖21 數(shù)字系統(tǒng)構成圖①輸入電路輸入電路的任務是將各種外部信號變成數(shù)字電路能夠接受和處理的數(shù)字信號。因此,用電壓變送器將060V發(fā)電電壓線性轉換為05V的輸入信號,輸入數(shù)據(jù)采集卡的一個DA通道;用電流變送器將020A的發(fā)電電流線性轉換為05V的輸入信號,輸入數(shù)據(jù)采集卡的另一個DA通道。 圖12a 風光互補路燈 圖12b 風光互補發(fā)電基于前面對風光互補系統(tǒng)的初步介紹,可以知道雖然有風光互補系統(tǒng)諸多優(yōu)點,但是發(fā)電量不穩(wěn)定的是其最大的缺陷,嚴重影響了風光互補系統(tǒng)的應用普及。缺點是小型風力發(fā)電機可靠性低。夜間和陰雨天無太陽時由風能發(fā)電,晴天由太陽能發(fā)電,在既有風又有太陽的情況下兩者同時發(fā)揮作用,實現(xiàn)了全天候的發(fā)電功能,比單用風機和太陽能更經濟、科學、使用。在我國,太陽能資源較豐富地區(qū)達到了國土面積的67%,可利用年平均日照小時達2000h以上,年日照強度達到,相當于標準煤。同時實現(xiàn)可切換的雙電源為直流電壓變送器和直流電流變送器供電。[6] 普子恒、倪浩、黃楊玨,淺析風光互補發(fā)電系統(tǒng)及其應用前景,科研探索與知識創(chuàng)新.[7] 古天祥、王厚軍、[M].機械工業(yè)出版社,2006.[8] [9]LM7805中文資料[10]LM2576中文資料[11] 張永良,[J].2005(6),118119 [12] [13]LM7812中文資料學生 指導教師 系主任 45摘要風能和太陽能作為一種清潔的可再生能源,是新能源開發(fā)和利用的主要對象,風光互補發(fā)電系統(tǒng)就是綜合利用風能太陽能的設備。同時,設計數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),對風光互補發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電電壓和發(fā)電電流經行采集輸入計算機,為之后分析處理做準備。主要有如下工作⑴AC 220V轉DC5V,DC12V:用LM78XX系列單端穩(wěn)壓器設計輸入電壓為AC 220V,輸出電壓為DC 12V和DC 15V穩(wěn)壓電路,為電流表、電壓表和電壓變送器、電流變送器供電。, providing power for ampere meter, voltmeter, voltage transducer and current transducer.⑵ Turning DC 60V into 5V, 12VDevising input voltage into DC 60V, output voltage into DC 12V and DC 15V circuit by using LM2576 simple switcher 3A stepdown voltage regulator, providing power for ampere meter, voltmeter, voltage transducer and current transducer.⑶ Measuring system that can switch power supplying patternBy using digital voltmeter and digital ammete
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