Với những lý thuyết và tính toán chọn cấu hình nay ta dùng Matlab/Simulink để tổng hợp toàn bộ hệ thống và đưa ra các thông số đạt được của hệ thống. Theo bảng 2.2 số liệu cường độ chiếu nắng trong các tháng trong năm ta có thể tham khảo để đưa ra khoảng chiếu nắng cho hệ thống cần khảo sát của ta. Cụ thể ta thay đổi cường độ chiếu nắng từ 700W/m2 xuống 500W/m2 rồi tăng lên để 600W/m2 xem hệ thống có đạt được tốc độ quay rotor, cường độ dòng điện vào cuộn chính và cuộn phụ, hiệu suất mong muốn hay không,
Mô hình mô phỏng toàn hệ thống như hình 5.1 ở đây ta cố định nhiệt độ chiếu nắng tại 25oC. Phụ tải R được thay thế bằng phụ tải động cơ không đồng bộ một pha dùng bộ DC/AC cấp nguồn.
Tất cả thông số ta sử dụng từ kết quả tính toán và đã mô phỏng ở nội dung chương 2, chương 3 và chương 4.
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 77
Hình 5.3 Điện áp đầu ra pin quang điện mạch xét cố định nhiệt độ môi trường
Giá trị điện áp hiệu dụng đo được ở hình 5.3, VPV=142V, ở đây ta thấy không có sự thay đổi về độ lớn khi ta thay đổi cường độ chiếu nắng. Điện áp ngõ ra pin quang điện giảm khi ta kết nối với hệ thống. Đáp ứng đúng lý thuyết.
Hình 5.4 Tỷ số chu kỳ D bộ MPPT mạch xét cố định nhiệt độ môi trường
Giá trị tỷ số chu kỳ D đo được theo hình 5.4, dưới độ chiếu nắng khác nhau, chu kỳ D thay đổi theo để đáp ứng kịp bắt điểm công suất cực đại. Các giá trị trung bình D ở các giai đoạn chiếu nắng như sau:
- Tại cường độ chiếu nắng 700W/m2: D = 0.575 - Tại cường độ chiếu nắng 500W/m2: D = 0.3454 - Tại cường độ chiếu nắng 600W/m2: D = 0.445
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 78
Hình 5.5 Điện áp sau khi qua bộ DC/DC mạch xét cố định nhiệt độ môi trường
Giá trị điện áp trung bình đo được trên hình 5.5: - Tại cường độ chiếu nắng 700W/m2: V = 352.9 V - Tại cường độ chiếu nắng 500W/m2: V = 235.1 V - Tại cường độ chiếu nắng 600W/m2: V = 269.3 V
Hình 5.6 Điện áp đầu ra bộ DC/AC mạch xét cố định nhiệt độ môi trường tại cường
độ nắng 700W/m2
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 79
Hình 5.7 Điện áp đầu ra bộ DC/AC mạch xét cố định nhiệt độ môi trường tại cường
độ nắng 500W/m2
Giá trị điện áp trung bình đo được trên hình 5.7: V = 185 V
Hình 5.8 Điện áp đầu ra bộ DC/AC mạch xét cố định nhiệt độ môi trường tại cường
độ nắng 600W/m2
Giá trị điện áp trung bình đo được trên hình 5.8: V = 212.5 V
Qua hình 5.6, 5.7 và 5.8 ta thấy bộ DC/AC làm việc hiệu quả kéo theo điện áp ngõ ra đáp ứng theo tức thời. Trong đó đạt giá trị tốt nhất tại thời điểm cường độ nắng 600W/m2
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 80
Hình 5.9 Dòng điện cuộn chính và cuộn phụ mạch xét cố định nhiệt độ môi trường tại
cường độ nắng 700W/m2
Giá trị dòng điện trung bình đo được ở hình 5.9: - Dòng điện cuộn chính: IRMS = 1.874 A
- Dòng điện cuộn phụ: IRMS = 1.366 A
Hình 5.10 Dòng điện cuộn chính và cuộn phụ mạch xét cố định nhiệt
độ môi trường tại cường độ nắng 500W/m2
Giá trị dòng điện trung bình đo được ở hình 5.10: - Dòng điện cuộn chính: IRMS = 3.779 A
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 81
Hình 5.11 Dòng điện cuộn chính và cuộn phụ mạch xét cố định nhiệt độ môi trường
tại cường độ nắng 600W/m2
Giá trị dòng điện trung bình đo được ở hình 5.11: - Dòng điện cuộn chính: IRMS = 3.306 A
- Dòng điện cuộn phụ: IRMS = 0.7931 A
Hình 5.9, hình 5.10 và hình 5.11 thể hiện chế độ xác lập của dòng điện chạy trong dây dẫn chính và dây dẫn phụ của động cơ. Tại mỗi cường độ chiếu nắng cụ thể tương ứng với dòng và đồ thị vector dòng thay đổi theo, trong đó hình 5.10 và hình 5.11 có đặc tính làm việc tốt hơn lúc động cơ mới khởi động ở hình 5.9.
Hình 5.12 Tốc độ động cơ mạch xét cố định nhiệt độ môi trường
Tốc độ quay đo được theo hình 5.12 dưới độ chiếu nắng khác nhau, tốc độ quay thay đổi theo ở các giai đoạn chiếu nắng như sau:
HVTH TRƯƠNG THANH HIẾU - 1780628 82
- Tại cường độ chiếu nắng 700W/m2: = 1375 vòng/phút - Tại cường độ chiếu nắng 500W/m2: = 980 vòng/phút - Tại cường độ chiếu nắng 600W/m2: = 1204 vòng/phút
Hình 5.13 Công suất hệ thống mạch xét cố định nhiệt độ môi trường
Công suất hệ thống đo được ở hình 5.13
- Tại cường độ chiếu nắng 700W/m2 : P = 787 W, =98.1% - Tại cường độ chiếu nắng 500W/m2 : P = 572.1 W, =98.5% - Tại cường độ chiếu nắng 600W/m2 : P = 681.9 W, =98.3%
Như vậy, hiệu suất hệ thống đáp ứng rất tốt.