Dearadh Córas Rialaithe Le haghaidh Gineadóir Ocsaigin Asaithe Swing Brú Inaistrithe

Dearadh an chórais rialaithe do ghineadóir ocsaigine asaithe swing brú iniompartha
 

 

Is gné bhunúsach é ocsaigin chun gníomhaíochtaí beatha an duine a chothabháil agus tá ról ríthábhachtach aige i gcóireálacha leighis éagsúla agus tarrtháil éigeandála. Is trealamh tacaíochta leighis tábhachtach é trealamh táirgeachta ocsaigine. Úsáidtear modh táirgthe ocsaigine asaithe swing brú (PSA) go forleathan i dtrealamh táirgthe ocsaigine beaga agus meánmhéide mar gheall ar a buntáistí a bhaineann le tomhaltas ísealfhuinnimh, gan aon truailliú, agus infheistíocht íseal. Is é prionsabal oibre an mhodh asaithe swing brú ná: tríd an difríocht i saintréithe asaithe na rilleoga móilíneacha go ocsaigin agus nítrigine, déantar nítrigin a asaithe faoi choinníollacha brú chun ocsaigin a scaradh; faoi ​​choinníollacha brú laghdaithe, déantar nítrigine a dhí-asú chun feidhmíocht asaithe an criathar mhóilíneach a athbhunú chun scaradh ocsaigine agus nítrigine a bhaint amach. Tá an chuid is mó den trealamh táirgeachta ocsaigine asaithe swing brú reatha mór i méid agus trom i meáchan, nach féidir leis freastal ar riachtanais iniomparthachta sa réimse nó ar fheithiclí. Tagraíonn gineadóirí ocsaigin asaithe swing brú iniompartha do na trealamh táirgeachta ocsaigine sin is féidir a iompar go héadrom, tá a soláthar cumhachta féin acu, agus tá siad éadrom i meáchan. Mar sin féin, níl mórán taighde sa réimse seo sa tSín, agus tá na córais rialaithe atá ann cheana féin mór i méid, íseal i uathoibriú, agus lag i gcobhsaíocht. Sa staidéar seo, in éineacht leis an bpróiseas táirgthe ocsaigine asaithe swing brú, dearadh agus forbraíodh córas rialaithe atá oiriúnach do ghineadóirí ocsaigine asaithe swing brú iniompartha chun tacaíocht theicniúil a sholáthar le haghaidh tuilleadh taighde agus cur i bhfeidhm gineadóirí ocsaigine iniompartha.

Próiseas táirgthe ocsaigine asaithe swing brú

D'fhonn gineadóir ocsaigine asaithe swing brú iniompartha a fhorbairt, chuir an staidéar seo le chéile prionsabal an táirgeadh ocsaigine asaithe swing brú agus chinn sé ar dtús an sreabhadh próiseas bunúsach de tháirgeadh ocsaigine, mar a thaispeántar san fhigiúr. D'fhonn méid agus meáchan an ghineadóra ocsaigine iniompartha a laghdú, ghlac an turgnamh seo próiseas táirgthe ocsaigine dhá thúr. Úsáidtear an próiseas táirgthe ocsaigine dhá thúr go forleathan i dtrealamh táirgthe ocsaigine beag mar gheall ar a struchtúr simplí, cothabháil áisiúil, agus costas íseal. Trí oibriú dhá thúr asaithe a mhalartú, is féidir táirgeadh ocsaigine leanúnach agus cobhsaí a bhaint amach, agus laghdaítear toirt agus mais an trealaimh go héifeachtach. D'fhonn an toradh ocsaigine a mhéadú agus tomhaltas fuinnimh a laghdú, dhear agus ghlac an turgnamh seo próiseas le próiseas cothromaithe. Feabhsaítear éifeachtúlacht táirgthe ocsaigine leis an bpróiseas cothromaithe a thuilleadh agus laghdaítear tomhaltas fuinnimh an chórais tríd an difríocht brú a bharrfheabhsú. Ní hamháin go bhfeabhsaíonn an meascán den phróiseas seo feidhmíocht an ghineadóra ocsaigine asaithe swing brú iniompartha, ach freisin rialaíonn sé go héifeachtach tomhaltas fuinnimh agus toirt an trealaimh agus íonacht ocsaigine á chinntiú.



Íosluchtaigh dearadh ciorcaid tiomáint
I measc na n-ualaí oibre is mó atá ag an tiúchan ocsaigine PSA iniompartha tá comhbhrúiteoirí aeir agus comhlaí solenoid. Trí úsáid a bhaint as comhla solenoid comhcheangailte, is féidir méid agus meáchan an chomhchruinnitheora ocsaigine a laghdú go héifeachtach agus cobhsaíocht an chórais a fheabhsú. Mar sin féin, toisc go bhfuil voltas oibriúcháin an chomhbhrúiteora aeir agus an chomhla solenoid DC 12V, cé go bhfuil voltas oibriúcháin an microcontroller DC 3.3V, tá sé deacair na hualaí seo a thiomáint go díreach. Dá bhrí sin, tá an t-aschur comhartha ag an microcontroller inverter 74LVC04 agus aimplithe ag an feadán ULN2003 Darlington chun oibriú an comhbhrúiteoir aeir agus comhla solenoid a thiomáint.
Is eagar trasraitheora ilchodach ardfheidhmíochta é ULN2003 le teocht ard maith agus friotaíocht ardbhrú agus cumas ualaigh láidir. Comhtháthaíonn sé dé-óid freewheeling agus féadann sé ualaí ardsrutha a thiomáint go díreach lena n-áirítear athsheachadáin. Taispeántar scéimreach ciorcad tiomána an chomhbhrúiteora aeir agus an chomhla solenoid san fhigiúr.



Dearadh ciorcad tiomána comhbhrúiteoir aeir
Is é an comhbhrúiteoir aeir an chomhpháirt lárnach cumhachta den ghineadóir ocsaigine asaithe swing brú iniompartha (PSA). Scarann ​​sé ocsaigin trí aer comhthimpeallach a ionanálú agus brú a chur air chun é a sheoladh isteach sa túr asaithe, atá ina nasc lárnach sa phróiseas táirgthe ocsaigine. D'fhonn freastal ar riachtanais feidhmíochta éifeachtach agus cobhsaí trealaimh iniompartha, úsáideann an córas seo comhbhrúiteoir Thomas micrea brushless DC, a bhfuil na buntáistí a bhaineann le hoibriú rianúil, sreabhadh mór, creathadh íseal, torann íseal agus tomhaltas fuinnimh íseal, agus tá sé an-oiriúnach do cás iarratais an ghineadóra ocsaigine.
Éilíonn an mótar DC brushless ciorcad tiomnaithe tiomána chun an cómhalartán leictreonach a chríochnú chun a ghnáthoibriú a chinntiú. Dá bhrí sin, déantar sraith de chiorcaid tiomána mótair atá bunaithe ar an sliseanna rialaithe JY01 a dhearadh. Taispeántar an prionsabal san fhigiúr. Tríd an dearadh ciorcad optamaithe, is féidir luas oibriúcháin agus cobhsaíocht an chomhbhrúiteora aeir a rialú go cruinn.
Dearadh Chuarda agus Prionsabal
Is sliseanna rialaithe é JY01 a úsáidtear go speisialta do mhótair DC gan scuab, agus tá na príomhfheidhmeanna seo a leanas aige:
Rialú luas líneach: rialú beacht ar luas mótair a bhaint amach;
Meicníochtaí cosanta iolracha: lena n-áirítear cosaint overcurrent, cosaint undervoltage agus cosaint ciorcad gearr chun oibriú ciorcaid shábháilte a chinntiú;
Aschur modhnú leithead cuisle sinusoidal (SPWM): chun éifeachtacht tiomána a fheabhsú agus creathadh mótair agus torann a laghdú.
Tá an ciorcad tiomána bunaithe ar JY01, agus faightear an comhartha seasamh rotor (Ha, Hb, Hc) tríd an braiteoir Halla, agus gineann an sliseanna an comhartha tiomána comhfhreagrach. Rialaíonn an t-aschur comhartha SPWM ag JY01 an modúl tiomána IR2021, ag tiomáint ar an mbealach sin trasraitheoir éifeacht réimse (FET) na n-arm droichead uachtair agus íochtair. Tá an comhartha tiomána roinnte ina chomharthaí rialaithe lámh uachtair agus íochtair: déantar na comharthaí lámh uachtair MA, MB, agus MC a léiriú ag AT, BT, agus CT faoi seach, agus tá AB, BB, agus CB léirithe ag na comharthaí lámh íochtair.

Mar fhocal scoir
Ag teacht leis an meicníocht a bhaineann le táirgeadh ocsaigine deighilte membrane, ceapann an taighde seo córas rialaithe gineadóir ocsaigine deighilte membrane dlúth a thógann an STM32F407 microcomputer aon-sliseanna mar an t-aonad rialaithe lárnach, agus ciorcaid rialaithe forimeallacha comhfhreagracha á gcur le chéile freisin. halgartaim rialaithe. Léiríonn an socrú rialaithe iomlán na buntáistí a bhaineann le bheith so-úsáidte, éasca le feidhmiú, an-cobhsaí, agus thar a bheith iontaofa, chomh maith le cumas idirghníomhaíochta daonna-inneall den scoth. Tá fréamhshamhail an ghineadóra ocsaigine a forbraíodh faoin gcóras rialaithe seo de mhéid beag agus tá meáchan éadrom thar cuimse aige. Nuair a bhuaileann an ráta aschuir ocsaigine 0.8 L/nim, is féidir leis an íonacht ocsaigine a bhaint amach chomh hard le 93.2%, ag comhlíonadh na dtagarmharcanna dearaidh réamhshocraithe. Ag féachaint amach romhainn, tá pleananna ann chun iniúchadh a dhéanamh ar rialáil chliste an phróisis táirgthe ocsaigine. Trí pharaiméadair a choigeartú go beacht amhail luas an chaidéil, am tréscaoilteachta agus brú membrane, is féidir ráta aschuir ocsaigine agus íonacht an ghineadóra ocsaigine a choigeartú go huathoibríoch de réir athruithe teochta comhthimpeallacha agus a chothabháil ag leibhéal réasúnta seasmhach.