نوشته شده توسط : admin

دانشگاه مازندران

موضوع:

 

کنترل سرعت موتور القایی بدون حس‌گر سرعت

جهت اخذ درجه کارشناسی ارشد

رشته مهندسی برق –  قدرت

 

استاد راهنما:

دکتر سعید لسان

 

استاد مشاور:

دکتر ابوالفضل رنجبر نوعی

 

 

زمستان 1387

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی شود

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود است)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)

چکیده

موتور‌های القایی به صورت وسیعی در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به همین خاطر توجه زیادی به طراحی و توسعه کنترل آن شده است. عملکرد سطح بالای کنترل درایوهای موتورهای القایی با روشی به نام کنترل جهت‌یابی میدان به دست آمده است. امروزه درایوهای AC مبتنی بر کنترل تمام دیجیتال در تمامی سطوح کاربردی به یک تکنولوژی بالا دست یافته‌اند. در این بین قسمتی از پژوهش‌ها بر روی حذف حس‌گر سرعت روی محور ماشین بدون اثر منفی بر عملکرد دینامیکی سیستم کنترل درایو متمرکز گردیده است. از مزایای درایوهای موتور القایی بدون حس گر سرعت می‌توان به اندازه کوچکتر درایو، حذف سیم‌های حس‌گر، قیمت پایین‌تر و افزایش قابلیت اعتماد در عملکردهای سطح بالا اشاره نمود.

در این پایان‌نامه بعد از معرفی کنترل برداری موتورهای القایی و روش‌های متداول کنترل بدون حس‌گر سرعت آن ها،  به کمک روش سیستم تطبیقی مدل مرجع، یک تخمین‌گر سرعت که با نمونه‌گیری از جریان‌های استاتور سرعت موتور را تخمین می‌زند ارائه می‌گردد. در پایان جزئیات مراحل شبیه‌سازی سیستم درایو و نتایج حاصل از گزارش شده است و همچنین زمینه‌هایی برای انجام مطالعات آتی پیشنهاد شده است.

کلمات کلیدی: کنترل جهت‌یابی میدان، کنترل سرعت بدون حس‌گر، تخمین‌گر سرعت، سیستم تطبیقی مدل مرجع.

فهرست عناوین صفحه

1‌.1‌   مقدمه        2

1‌.2‌   کنترل جهت یابی میدان موتورهای القایی.. 3

1‌.2‌.1‌   تبدیل متعامد. 4

1‌.2‌.2‌   تبدیل کلارک   6

1‌.2‌.3‌   تبدیل پارک و معکوس تبدیل پارک… 6

1‌.3‌   مدل دینامیکی موتور القایی.. 8

1‌.4‌   طرح اساسی کنترل جهت‌یابی میدان.. 12

1‌.5‌   کنترل مستقیم جهت یابی میدان.. 14

1‌.6‌   کنترل غیر مستقیم جهت یابی میدان.. 16

1‌.7‌   کنترل سرعت متغیر ماشین القایی.. 17

1‌.8‌   تکنولوژی کنترل بدون حس‌گر سرعت ماشین‌های القایی.. 19

2‌.1‌   مقدمه        25

2‌.2‌   دینامیک ماشین.. 25

2‌.2‌.1‌   معادلات اساسی.. 25

2‌.2‌.2‌   دیاگرام گذر سیگنال مختلط.. 27

2‌.2‌.3‌   محدودیت‌ها 28

2‌.3‌   درایوهایی برای تعدیل نیازمندی‌های دینامیکی.. 30

2‌.3‌.1‌   تخمین بر اساس نیروی ضدمحرکه. 30

2‌.3‌.2‌   کنترل ولت بر هرتز ثابت… 33

2‌.3‌.3‌   تخمین سرعت بر پایه هارمونیک‌های فضایی.. 35

2‌.4‌   عملکرد سطح بالای درایوها 36

2‌.4‌.1‌   جهت‌یابی میدان رتور 36

2‌.4‌.2‌   سیستم تطبیقی مدل مرجع (MRAS) 39

2‌.4‌.3‌   کنترل پیش خور (فید فوروارد) ولتاژهای استاتور 42

2‌.4‌.4‌   تخمین شار رتور و جریان گشتاور 46

2‌.4‌.5‌   جهت یابی شار استاتور 48

2‌.5‌   رؤیت‌گرهای تطبیقی.. 52

2‌.5‌.1‌   رؤیتگر غیر خطی مرتبه کامل.. 52

2‌.5‌.2‌   رؤیتگر مد لغزشی.. 54

2‌.5‌.3‌   کالمن فیلتر توسعه یافته. 55

2‌.5‌.4‌  رؤیتگر غیر خطی کاهش مرتبه یافته. 56

2‌.6‌   تخمین‌گرهای هوشمند. 57

2‌.6‌.1‌   تخمین‌گر عصبی سرعت آموزش بلادرنگ… 57

2‌.6‌.2‌   تخمین‌گر مبتنی بر کنترل کننده فازی.. 59

2‌.7‌   انتخاب الگوریتم تخمین سرعت بدون حس‌گر. 60

3‌.1‌   مقدمه        62

3‌.1‌.1‌   کنترل تطبیقی.. 62

3‌.1‌.2‌   روش‌های کنترل تطبیقی.. 63

3‌.2‌   روش های کنترل برداری موتور القایی بدون سنسور سرعت مبتنی بر MRAS.. 66

3‌.2‌.1‌   کنترل برداری موتور القایی بدون حس‌گر سرعت در سرعت‌های خیلی پایین.. 66

3‌.2‌.1‌.1‌  سیستم کنترل.. 66

3‌.2‌.1‌.2‌  موتور القایی… 67

3‌.2‌.1‌.3‌  کنترل مجزا 68

3‌.2‌.1‌.4‌  مدل شار رتور. 69

3‌.2‌.1‌.5‌  استراتژی کنترل.. 73

3‌.2‌.2‌   کنترل تطبیقی مدل مرجع مبتنی بر شار رتور 75

3‌.2‌.3‌   کنترل تطبیقی مدل مرجع مبتنی بر نیروی ضد محرکه الکتریکی (bemf) 78

3‌.2‌.4‌   MRAC پیشنهادی مبتنی بر جریان های استاتور 79

4   مقدمه 84

4‌.1‌   شبیه‌سازی کنترل برداری بدون حس‌گر سرعت موتور القایی.. 84

4‌.1‌.1‌   مدل‌سازی موتور القایی.. 84

4‌.1‌.2‌   مدل منبع تغذیه – اینورتر. 86

4‌.1‌.3‌   مدل سیستم کنترل.. 86

4‌.2‌   اعمال ورودی‌ها و بررسی نتایج.. 91

5.1   نتیجه‌گیری و ارائه پیشنهادات  …………………………………………………………………………….104

مراجع       105

 

مقدمه

 ماشین‌های القایی نسبتاً ارزان و مقاوم هستند زیرا آن‌ها را می‌توان بدون حلقه‌های لغزان یا کموتاتور ساخت. این ماشین‌ها بصورت گسترده ای در کاربردهای صنعتی استفاده می‌شوند. بدین خاطر باید توجه بیشتری به کنترل موتور القایی برای شروع به کار ، ترمز کردن ، عملکرد چهار ناحیه ای و غیره نمود. کنترل حلقه باز ماشین با فرکانس متغیر ممکن است هنگامی که موتور عملکردی در گشتاور پایدار با نیاز به تنظیم سرعت دارد، درایو با تغییر سرعت رضایت بخشی را ارائه دهد. اما زمانی که به یک درایو با پاسخ دینامیکی سریع و سرعت صحیح یا کنترل گشتاور نیاز است یک کنترل حلقه باز، رضایت بخش نیست. بنابراین نیاز است که موتور در مد حلقه بسته عمل کند. عملکرد دینامیکی سیستم درایو ماشین القایی روی عملکرد کلی سیستم اثر زیادی می‌گذارد. از آن جایی که کنترل موتور القایی یک مدل غیر خطی دارد، انجام آن، یک کار مشکل می‌باشد. چرا که متغیرهای رتور به ندرت قابل اندازه گیری هستند و پارامترهای آن تحت شرایط کار تغییر می‌کنند. برای کنترل سرعت موتور القایی از چندین تکنیک استفاده می‌شود.این طرح می‌تواند به دو گروه اصلی تقسیم بندی شود:

الف) کنترل اسکالر : یکی از اولین روش های کنترل ماشین های القایی، کنترل سرعت ولت بر هرتز            که آن را به عنوان یک روش اسکالر می‌شناسیم، می‌باشد که ماشین با نسبت ولتاژ به فرکانس ثابت ، به منظور ثابت نگه داشتن شار فاصله هوایی و تولید ماکزیمم حساسیت گشتاور ، تحریک می‌شود. این روش نسبتاً ساده است. اما نتایج رضایت بخشی برای کاربردهای با عملکرد سطح بالا ، به بار نمی‌آورد. این موضوع ناشی از این حقیقت است که در روش اسکالر یک کوپلینگ ذاتی بین گشتاور و شار فاصله هوایی وجود دارد و این امر موجب کندی پاسخ ماشین القایی می‌گردد.

ب) کنترل برداری یا کنترل جهت یابی میدان[1]: برای غلبه بر محدودیت های روش کنترل اسکالر ، روش های جهت یابی میدان توسعه داده شدند. دراین روش متغیرها به یک چهارچوب مرجع انتقال داده می‌شوند که از نظر دینامیکی همانند کمیت های dc می‌گردند. کنترل مجزا بین شار و گشتاور این اجازه را می‌دهد که ماشین القایی به یک پاسخ گذرای سریع برسد. بنابراین جهت یابی میدان درایو ماشین القایی می‌تواند برای کاربردهای با عملکرد بالا جایی که به طور سنتی ماشین های dc استفاده می‌شدند، استفاده شود. طرح های بهتر از کنترل سنتی به یک حس گر سرعت برای عملکرد حلقه بسته نیاز دارد. حس گر سرعت چندین عیب از نقطه نظر درایو نظیر قیمت ، قابلیت اعتماد و ایمنی در مقابل نویز دارد. اخیراً دیدگاههای مختلف سرعت بدون حس گر در مقالات مختلف پیشنهاد شده است. اما به دلیل وجود متغیرهای متعدد و غیر خطی دینامیک موتور القایی ، تخمین سرعت روتور و شار بدون اندازه گیری متغیرهای مکانیکی هنوز نیز کاری مشکل می‌باشد.

در یک درایو موتور القایی سه قسمت عمده اصلی وجود دارد : یک موتور القایی ، یک دستگاه الکترونیک قدرت و یک کنترل کننده .

برای دانلود پایان نامه اینجا را کلیک کنید.





لینک بالا اشتباه است

برای دانلود متن کامل اینجا کلیک کنید

       
:: بازدید از این مطلب : 520
|
امتیاز مطلب : 0
|
تعداد امتیازدهندگان : 0
|
مجموع امتیاز : 0
تاریخ انتشار : یک شنبه 3 مرداد 1395 | نظرات ()
مطالب مرتبط با این پست
لیست
می توانید دیدگاه خود را بنویسید


نام
آدرس ایمیل
وب سایت/بلاگ
:) :( ;) :D
;)) :X :? :P
:* =(( :O };-
:B /:) =DD :S
-) :-(( :-| :-))
نظر خصوصی

 کد را وارد نمایید:

آپلود عکس دلخواه: