“SIMULINK dasturiy muhitida avtonom elektr ta‟minoti tizimining

15
xususiyatlarini kiritish nafaqat uning texnik xususiyatlarini aniqroq o„rganishga,
balki ushbu qurilmadan iqtisodiy jixatdan foydalanishning ma‟lum bir mintaqada
muvofiqligi to„g„risida xulosa chiqarish imkonini beradi.
Quyidagi turdagi DC-DC kuchlanish o„zgartirgichlarining uzluksiz o„rtacha
matematik modellari keltirilgan: bosqichma-bosqich (BOOST), pastga tushirish
(BUCK) va ikki bosqichli stabilizatsiya tizimi (SEPIC topologiyasi). Barqaror
holatdagi chiqish kuchlanishining boshqaruv xususiyatlariga bog„liqligi quyidagi
formulalar bilan aniqlanadi:
SEPIC o„zgartirgich uchun
D
U
D
U
kir
chiq
1
(9)
kuchaytiruvchi o„zgartirgich uchun
D
U
U
kir
chiq
1
(10)
pul o„zgartirgich uchun
kir
chiq
U
D
U
(11)
Shuningdek, akkumulyatorli quyosh panelli tizimlari ikki tomonlama
(BIDIRECTIONAL) o„zgartirgichlardan foydalanadi.
Akkumulyator batareyasi
tizimlarining samaradorligini optimallashtirish uchun maksimal quvvat nuqtasini
nazorat qilish (ОТММ) qobiliyatiga ega qurilmalardan foydalanadi. Bunda asosiy
uchta OTMM algoritmlar ko„rib chiqiladi: tebranish usuli, ortib boradigan
o„tkazuvchanlik usuli va belgilangan kuchlanish usuli. Ortib boradigan
o„tkazuvchanlik usuli, belgilangan kuchlanish
usuliga
nisbatan bir qator muhim
afzalliklarga ega. Bu maksimal quvvat nuqtasini aniqroq va izchil o„rganish
imkonini beradi, hatto tez o„zgaruvchan muhitda ham sezilarli quvvat
tebranishlarini minimallashtiradi. Biroq, shuni ta‟kidlash kerakki, muhit tez
o„zgarib turadigan holatlarda, masalan, quyosh panellari uchun qisman bulutli
muhit, ortib boradigan o„tkazuvchanlik usulining noto„g„ri nazoratni ko„rsatishi
mumkin, bu esa oldindan aytib bo„lmaydigan quvvat o„zgarishiga olib keladi.
Bunga qo„shimcha ravishda, ortib boradigan o„tkazuvchanlik
usul bilan
solishtirganda, ortib boradigan o„tkazuvchanlik usuli yanada murakkab algoritmi
tufayli yuqori boshqaruvchi ishlov berish quvvatini talab qiladi. Ruxsat etilgan
tekshirgichning ishlov berish quvvatini hisobga olgan holda, bu o„lchov
chastotasining (namuna olish chastotasi) pasayishiga olib kelishi mumkin. Ruxsat
etilgan kuchlanish usuli bilan maksimal quvvat nuqtasini topish uchun tok
o'chirilgan bo'lsa, ishlab chiqarilgan energiyaning bir qismi yo'qoladi.
Quyidagi turdagi akkumulyatorlarni zaryadlash va zaryadsizlantirish
jarayonining matematik tavsifi berilgan: qo'rg'oshin-kislotali,
litiy-ion, nikel-
kadmiy va nikel-metall gidrid. Modellarni olishda bir qator taxminlar amalga
oshiriladi: minimal yuklamasiz batareya kuchlanishi 0 V, batareyaning maksimal
kuchlanishi esa 2xE
0
; Minimal batareya quvvati 0 Ah, maksimal esa Q
max
. Ichki
qarshilik zaryadlash va tushirish davrlarida doimiy
deb hisoblanadi va tok
amplitudasi bilan o'zgarmaydi; Batareya quvvati ham joriy amplituda bilan
o'zgarmaydi; batareya o'z-o'zidan zaryadsizlanmaydi; Batareya xotira effektiga ega
emas. Zamonaviy va Horn modeli, SCCR, Zissis va Buso modeli va boshqalar kabi
16
ultrabinafsha chiroq modellari ko'rib chiqildi. Biroq, bu modellar katta quvvatini
talab qiladi.
Chiroqning
o'tkazuvchanligini
elektronning
harakatchanligi
va
kontsentratsiyasi ma'lum bo'lgandan keyin Om qonuni yordamida hisoblash
mumkin. Elektron kontsentratsiyasi quyidagi elektron ionlanish balansi
tenglamasini yechish orqali aniqlanadi:
e
ionization
recombination
n
(12)
bunda
ionization
-ionlanish tezligi;
recombination
-elektronlar va ionlarning rekombinatsiya tezligi.
Tok zichligi quyidagi formula bo'yicha hisoblanadi:
e
e
J
en
E
(13)
bunda
E
-simobning ionlanish energiyasi (10,43 eV);
e
-gaz aralashmasidagi elektronlarning harakatchanligi;
e
-elektron zaryadi.
Chiroqning Volt-Amper xarakteristikasi quyidagi formulalar bilan aniqlanadi:
2
2
2.405
2
lamp
I
J
R
R
(14)
lamp
V
E длина лампы
(15)
bunda
R
-chiroqning radiusi.
Shu munosabat bilan umumiy modelda
Om qonuniga asoslangan
soddalashtirilgan model qo'llaniladi. Chiroqning umumiy quvvatini baholash
ma'lumotlariga ko'ra, o'zgaruvchan qarshilik ishlatiladi, uning qiymati o'lchangan
kuchlanish va tok qiymatlari bo'yicha hisoblab chiqiladi, shunda quvvat nominal
ma'lumotlarga mos keladi.
OTMM algoritmi sifatida Stateflow-da amalga oshirilgan o'tkazuvchanlikni
oshirish usuli, shuningdek yukdagi chiqish kuchlanishini boshqarish algoritmi
tanlangan. Quyidagi qurilmalar yuklama sifatida tanlangan: 25
Vt quvvatga ega
elektromagnit klapani, 100 Vt quvvatga ega magnit tuzoq, 30 Vt quvvatga ega
ultrabinafsha chiroq va quvvati 270 Vt xamda nominal kuchlanish 24 V bo'lgan
kuchaytiruvchi nasos. (1-rasm