Bicycle Trainer Connected to The Grid
เทรนเนอร์จักรยานเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้า
Abstract
ชุดเทรนเนอร์จักรยานเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้า โดยใช้จักรยานเป็นแหล่งกำเนิดพลังงานกลเพื่อขับเคลื่อนเครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรงแบบไร้แปรงถ่าน จากนั้นทำการแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ผลิตได้เป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเพื่อเป็นแหล่งพลังงานให้อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าชนิด 1 เฟส แรงดันที่ออกจากอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้ามีค่า 12 โวลต์กระแสสลับและใช้หม้อแปลงยกระดับแรงดันเป็น 220 โวลต์กระแสสลับ อินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าใช้เทคนิคการควบคุมกระแสฮิสเตอรีซิสแบบซิงเกิลแบนด์ ทำการทดสอบโหมดเรียงกระแส โหมดทบระดับแรงดันไฟฟ้าหรือ บูสคอนเวอร์เตอร์ และโหมดอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้า ผลการทดสอบชุดเทรนเนอร์จักรยานเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าวัด ค่ากำลังไฟฟ้าจริงได้ 109 วัตต์ มีค่าตัวประกอบกำลัง 0.92 ในโหมดบูสคอนเวอร์เตอร์ขณะมีการต่อโหลด และการทดสอบชุดเทรนเนอร์จักรยานเชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้า สามารถจ่ายกำลังไฟฟ้าจริงเข้าไปยังระบบโครงข่ายไฟฟ้า 107 วัตต์ และมีค่าตัวประกอบกำลัง 0.98 โดยประสิทธิภาพของวงจรอินเวอร์เตอร์เชื่อมต่อระบบโครงข่ายไฟฟ้าชนิด 1 เฟส มีค่าเท่ากับ 63.7 %
The bicycle trainer is connected to the grid by using a bicycle as a mechanical source to drive a DC brushless generator. Then convert the AC voltage to DC voltage to be an energy source for the single-phase inverter connected to the grid. The output voltage from the inverter connected to the grid has a value of 12 volts AC and uses a step-up transformer to raise the voltage to 220 volts AC. The inverter connected to the grid using a single-band hysteresis current control technique. Perform a rectifying mode, step-up voltage or boost converter mode, and inverter connected to the grid mode. Testing result the bicycle trainer connected to the grid measured the real power of 109 watts with a power factor of 0.92 in boost converter mode under load conditions and the inverter connected to the grid was able to supply real power of 107 watts and with a power factor of 0.98. The efficiency of the single-phase inverter connected to the grid equals 63.7%.
Keywords
[1] A. Sukwatjanee, Exercise for elders, Srinakharinwirot Research and Development Journal of Humanities and Social Sciences, 2012, 216-223. (in Thai)
[2] F. Blaabjerg, R. Teodorescu, M. Liserre, and A.V. Timbus, Overview of control and grid synchronization for distributed power generation systems, IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2006, 53(5), 1398-1409.
[3] J. Benjanarasut and B. Neammanee, The d- q- axis control technique of single phase grid connected converter for wind turbines with MPPT and anti-islanding protection, The 8th Electrical Engineering/ Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology (ECTI), Proceeding, 2011, 649-652.
[4] B. Pradyumna Kumar, S. Anurag and P. Monalisa, Design and implementation of a single-band hysteresis current controlled H-bridge inverter, International Conference on Power Electronics (IEEE-2020), Proceeding, 1-6.
[5] Y. Xue, L. Chang, S.B. Kjaer, J. Bordonau, and T. Shimizu, Topologies of single-phase inverters for small distributed power generators, IEEE transactions on Power Electronics, 2004, 19(5), 1305-1314.
[6] J.K. Singh and R.K. Behera, Hysteresis current controllers for grid connected inverter, IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), Proceeding, 2018, 1-6.
[7] A.I. Putri, A. Rizqiawan, F. Rozzi, N. Zakkia, Y. Haroen and P.A. Dahono, A hysteresis current controller for grid-connected inverter with reduced losses, 2016 2nd International Conference of Industrial, Mechanical, Electrical, and Chemical Engineering (ICIMECE), Proceeding, 2016, 167-170.
[8] T. Nguyen-Van, R. Abe, and K. Tanaka, A digital hysteresis current control for half-bridge inverters with constrained switching frequency, Energies, 2017, 1-13.
[9] P. Dahono, New hysteresis current controller for single-phase full bridge inverters, IET Power Electronics, 2009, 585 - 594.
[10] Y. Kobayashi and H. Funato, Current control method based on hysteresis control suitable for single phase active filter with LC output filter, 13th International Power Electronics and Motion Control Conference, Proceeding, 2008, 479-484.
[11] G.H. Bode and D.G. Holmes, Implementation of three level hysteresis current control for a single phase voltage source inverter, 31st Annual Power Electronics Specialists Conference, Proceeding, 2000, 33-38.
[12] N. Mohan, T.M. Undeland and W.P. Robbins, Power electronics converters applications and design, 3rd Ed., Wiley, NY, USA, 2002.
[13] P. Rama Krishna, Kakarla Hari Kishore and M. Swathi, A low-power reconfigurable ADC for bioimpedance monitoring system, Electronic Devices, Circuits and Systems for Biomedical Applications, 2021, 13-15.
[14] K.H. Raut and S.R. Vaishnav, Performance analysis of PID tuning techniques based on time response specification, International Journal of Innovative Research in Electrical, Electronics, Instrumentation and Control Engineering, 2014, 2(1), 616-619.
[15] G. Mallesham, S. Mishra and A.N. Jha, Ziegler-Nichols based controller parameters tuning for load frequency control in a microgrid, 2011 International Conference on Energy, Automation and Signal, Proceeding, 2011, 1-8.
[16] A. Ratna and H. Yulita, Implementation of ziegler-nichols PID tuning method on stabilizing temperature of hot-water dispenser, 16th International Conference on Quality in Research (QIR), Proceeding, 2019, 1-5.
DOI: 10.14416/j.ind.tech.2024.08.002
Refbacks
- There are currently no refbacks.
