控制气压节流阀模拟风力发电.doc

台北市立大安高級工業職業學校 控制科-專題製作 題目：指導老師： 參賽學生： 陳家慶 (三甲) 目錄 摘要 ……………………………………………………………………3 壹 簡介…………………………………………………………………4 一、 研究背景與動機……………………………………………4 二、 研究主題之重要性…………………………………………4 三、 研究目的……………………………………………………4 四、 研究範圍與限制……………………………………………5 五、 本研究的貢獻………………………………………………5 貳 相關學理及文獻探討………………………………………………6 一、 電磁閥………………………………………………………6 二、真空產生器 …………………………………………………8 三、直流馬達 ……………………………………………………8 四、微動開關 ……………………………………………………8 五、可程式邏輯控制器 …………………………………………9 參 研究方法及步驟 …………………………………………………10 一、 使用之機構、元件、材料 ………………………………10 (一) 機構 …………………………………………………10 (二) 元件及材料 …………………………………………11 二、 組裝順序 …………………………………………………12 肆 研究結果及資料分析 ……………………………………………13 一、 動作說明 …………………………………………………13 (一) 機械原點 ……………………………………………13 (二) 定轉速控制 …………………………………………13 (三) 極速旋轉 ……………………………………………13 (四) 緊急停止 ……………………………………………13 二、系統流程圖…………………………………………………14 三、 階梯圖 ……………………………………………………15 四、程式說明……………………………………………………18 伍 結論與建議 ………………………………………………………19 參考資料………………………………………………………………20 圖目錄 圖一 專題成品…………………………………………………………5 圖二 機構分析圖………………………………………………………7 圖三 風扇模組 ………………………………………………………10 圖四 節流閥模組 ……………………………………………………10 圖五 PLC-三菱 ………………………………………………………11 圖六 七段解碼電路 …………………………………………………12 摘要 本專題是利用直流馬達控制氣壓流量，以控制風扇之轉速，並且加以發電。而其功能為可程式控制、轉速控制、輸出電壓控制。 此專題是模擬風力發電的系統，以氣壓模擬風，來測試風扇之輸出電壓及其當時之轉速。 本專題一開始說明為何改善風力發電;風力發電的缺點之一，便是必需消耗大量的土地，但是風力發電未必要裝在發電廠，將其縮小，並安裝在常有氣流通過之處也是可行的。 單純的風力發電無法維持輸出電壓，因此本專題選擇設定固定轉速，並以馬達控制節流閥以達到其轉速，這樣即使風力不穩定，也能固定輸出電壓，也才不會造成負載之誤動作或損毀。 壹 簡介 本章節主要在說明為何要改善風力，並提供其方法，雖然過程與結果無 法完全應用在現實生活中，但仍對社會有貢獻。 一、 研究背景與動機 在日常生活中，電可以說是每天必備的能源，如果缺少了這樣能源，生 活將會有諸多不便。為了發電，在世界有許多方法能產生電力，例如:火力 發電，水力發電，核能發電及風力發電等……。但是其中有一些是會對環境 造成汙染，甚至造成長久性的破壞。因此，大家便漸漸傾向使用自然能源， 如:太陽、風及潮汐等。而本專題則是選擇風力發電進行模擬及研究， 並將其缺點改善及運用。 二、 研究主題之重要性 台灣的氣候是屬於海島型氣候，四面環海，四季裡，有很多時間都在下 雨，因此，使用太陽能發電的話，效率並不是很好，而且成本頗高。台灣使 用風力發電則適合多了，不過台灣的風力發電受地形限制，無法大量使用。 經過這次的研究，將會讓風力發電更有效的使用。 三、 研究目的 替代能源在未來將會漸漸成為一個很重要的課題，因為目前全球暖化越 來越嚴重了，因此為了減少環境的破壞，應該好好的善用再生能源，本專題 之所