دانلود پایان نامه: کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور با استفاده از دو سنسور جریان

 دانلود متن کامل پایان نامه : برق

کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتوربا استفاده از دو سنسور جریان

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”

مهندسی برق -قدرت

عنوان :

کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور

با استفاده از دو سنسور جریان

استاد راهنما:

دکتر حمید لسانی

استاد مشاور:

دکتر نعمت طالبی

بهمن ماه  ٨٨

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 :

چکیده ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………١

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………٢ فصل اول : مقدمه و پایه های نظری

١-١ مدل سازی ماشین القایی چند فاز نا متقارن و دوبل استاتور……………………………………………………………………………………………۵

١-١-١ مدل سازی ماشین القایی چند فاز به روش کلاسیک ………………………………………………………………………………………………..۶

١-١-١-١ بررسی تعاریف و معادلات ماشین ……………………………………………………………………………………………………………………….۶

١-١-١-٢ انتقال به دستگاه مرجع اختیاری …………………………………………………………………………………………………………………………٨

١-١-١-٣  مدل سازی موتور القایی دوبل استاتور………………………………………………………………………………………………………………١٠

١-١-٢ روش تجزیه به فضای برداری در مدل سازی ماشین القایی دوبل استاتور………………………………………………………………….١٢

١-١-٢-١ بررسی روش تجزیه به فضای برداری و ماتریس تبدیل ………………………………………………………………………………………١٢

١-١-٢-٢ مدل ماشین در فضای فرعی (d,q) ……………………………………………………………………………………………………………….١٧

١-١-٢-٣ مدل ماشین در فضای فرعی (z2 , z1) …………………………………………………………………………………………………………..١٩

١-١-٢-۴ مدل ماشین در فضای فرعی (o2 , o1) …………………………………………………………………………………………………………١٩

١-٢ بررسی عملکرد نا متقارن ماشین القایی دوبل استاتور………………………………………………………………………………………………….٢١

١-٢-١ عملکرد نا متقارن ماشین …………………………………………………………………………………………………………………………………..٢١

١-٢-١-١ نا متقارنی ماشین …………………………………………………………………………………………………………………………………………..٢٣

١-٢-١-٢ نا متقارنی تغذیه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………٢۴

١-٣ کنترل در جهت میدان یا کنترل برداری …………………………………………………………………………………………………………………..٢٧

١-٣-١ اساس کار روش کنترل در جهت میدان ………………………………………………………………………………………………………………٢٧

١-٣-٢ طبقه بندی روش کنترل در جهت میدان …………………………………………………………………………………………………………….٢٨

١-٣-٢-١ کنترل در جهت شار روتور به روش مستقیم ……………………………………………………………………………………………………٣٠

١-٣-٢-٢ محاسبه شار روتور در روش مستقیم ……………………………………………………………………………………………………………….٣١

١-٣-٢-٣ کنترل در جهت شار روتور به روش غیر مستقیم ……………………………………………………………………………………………..٣٢

١-٣-٣ روش های کنترل جریان در کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور……………………………………………………………………٣٢

 

١-٣-٣-١ کنترل جریان در مرجع سنکرون برای محرکه موتور القایی دوبل استاتور…………………………………………………………….٣٣

١-٣-٣-٢ روش کنترل جریان بدول در مرجع سنکرون …………………………………………………………………………………………………….٣۶

١-٣-٣-٣ روش کنترل جریان منفرد در مرجع سنکرون یا جبران سازی نا متعادلی ……………………………………………………………..٣٨

١-۴-٣-۴ کنترل جریان در دستگاه مرجع ساکن برای محرکه ماشین القایی دوبل استاتور……………………………………………………۴١ فصل دوم : پیاده سازی کنترل برداری بر روی ماشین القایی دوبل استاتور

٢-١ کنترل برداری ماشین القایی دوبل استاتور…………………………………………………………………………………………………………………۴۶

٢-١-١ بررسی معادلات موتور القایی دوبل استاتور در حالت کنترل برداری …………………………………………………………………………۴۶

٢-١-١-١ کنترل جریان ماشین با استفاده از دو سنسور جریان …………………………………………………………………………………………..۴٨

٢-١-٢ روش مدولاسیون پهنای پالس …………………………………………………………………………………………………………………………….۵۵ فصل سوم : مدل سازی و شبیه سازی

٣-١ نتایج شبیه سازی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………۵٨

٣-١-١ بررسی نتایج در حالت تغییر در سرعت مرجع ………………………………………………………………………………………………………..۵٨

٣-١-١-١ روش کنترل برداری متداول ……………………………………………………………………………………………………………………………۵٩

٣-١-١-٢ روش کنترل برداری با استفاده از دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………..۶١

٣-١-١-٣ روش کنترل برداری با استفاده از دو سنسور جریان و جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………………۶٣

٣-١-٢ بررسی نتایج در حالت تغییر ناگهانی بار………………………………………………………………………………………………………………..۶۵

٣-١-٢-١ روش کنترل برداری متداول ……………………………………………………………………………………………………………………………۶۶

٣-١-٢-٢ روش کنترل برداری با استفاده از دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………۶٧

٣-١-٢-٣ روش کنترل برداری با استفاده از دو سنسور جریان و جبران ساز نا متعادلی ………………………………………………………….۶٩

٣-١-٣ بررسی نتایج در حالت تضعیف شار……………………………………………………………………………………………………………………….٧١ فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادات

نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………٧۴

پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٧۶

 

منابع و مأخذ

منابع لاتین ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٧٧

چکیده لایتن …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٨٢

 

شکل ١-١: موتور القایی دوبل استاتور با دو سیم پیچی در استاتور و روتور قفسه ای …………………………………………………………………١٠

شکل ١-٢: مدار معادل تک فاز ماشین در مرجع اختیاری …………………………………………………………………………………………………………١٢

شکل ١-٣: مدار معادل تک فاز ماشین در روش مدل سازی کلاسیک ……………………………………………………………………………………..٢٣

شکل ١-۴: مدار معادل حالت دائمی ماشین ……………………………………………………………………………………………………………………………٢۴

شکل ١-۵: نمودار فازوری حالت دائمی موتور القایی دوبل استاتور……………………………………………………………………………………………٢۵

شکل ١-۶: مولفه های بردار جریان استاتور و شار روتور در دستگاه مرجع سنکرون ……………………………………………………………………٢٩

شکل ١-٧: نمودار بلوکی کلی کنترل در جهت شار روتور برای ماشین القایی سه فاز…………………………………………………………………٣٠

شکل ١-٨: نمودار بلوکی کنترل درجهت میدان به روش مستقیم در ماشین القایی سه فاز…………………………………………………………٣٠

شکل ١-٩: نمودار بلوکی محاسبه ی شار روتور…………………………………………………………………………………………………………………….٣١

شکل ١-١٠: کنترل در جهت میدان به روش مستقیم با استفاده از اینورتر منبع ولتاژ کنترل شده با جریان ………………………………….٣٢

شکل ١-١١: نمودار بلوکی کنترل در جهت میدان به روش غیر مستقیم در ماشین القایی ………………………………………………………….٣٣

شکل ١-١٢: نمودار معادل تک فاز ماشین در روش محل سازی کلاسیک …………………………………………………………………………….٣۵

شکل ١-١٣: نمودار معادل تک فاز ماشین در روش مدل سازی  تجزیه به فضای برداری ………………………………………………………..٣۶

شکل ١-١۴: بلوک دیاگرام مرجع سنکرون ماشین در روش مدل سازی کلاسیک …………………………………………………………………..٣٧

شکل ١-١۵: روش کنترل جریان دوبل در مرجع سنکرون ……………………………………………………………………………………………………٣٨

شکل ١-١۶: نمودار بلوکی مرجع سنکرون ماشین در روش مدل سازی تجزیه به فضا برداری …………………………………………………٣٩

شکل ١-١٧: روش کنترل جریان منفرد در مرجع سنکرون به همراه جبران ساز نا متعادل ……………………………………………………….۴٠

شکل ١-١٨: نمودار بلوکی روشی سنکرون جریان در مرجع ساکن ………………………………………………………………………………………..۴٣

شکل ١-٢: نمودار بلوکی روش متداول کنترل برداری برای موتور القایی دوبل استاتور…………………………………………………………….۴٨

شکل ٢-٢: جریان های فاز ماشین و فضای ( α,β) …………………………………………………………………………………………………………….۴٩

شکل ٢-٣: کنترل جریان در دستگاه مرجع ساکن فاقد جبران ساز نا متعادل …………………………………………………………………………..۵١

شکل ٢-۴: نمودار بلوکی کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور با استفاده از ٢ سنسور جریان ………………………………………………۵١

شکل ٢-۵: گشتاور ماشین القایی دوبل استاتور در حالت ٢ سنسور…………………………………………………………………………………………۵٢

 

شکل ٢-۶: جریان های فضای z ………………………………………………………………………………………………………………………………………۵٢

 

شکل ٢-٧: نمودار بلوکی کنترل برداری به همراه کنترلر گشتاور………………………………………………………………………………………….۵٣

شکل ٢-٨: مشخصه گشتاور موتور دوبل استاتور با وجود کنترل کننده گشتاور……………………………………………………………………….۵٣

شکل ٢-٩: جریانهای فضای z با وجود کنترلر گشتاور…………………………………………………………………………………………………………۵٣

شکل ٢-١٠: نمودار بلوکی کنترل برداری با استفاده از ٢ سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی …………………………………….۵۴

شکل ٢-١١: روش مدولاسیون پهنای پالس تزریق کننده توالی صفر دوبل ……………………………………………………………………………۵۶

شکل ٢-١٢: موتور القایی دوبل استاتور و اینورتر آن ……………………………………………………………………………………………………………۵٧

شکل ٣-١: گشتارو ماشین در روش متداول در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………………………..۶٠

شکل ٣-٢: سرعت ماشین در روش متداول در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………………………..۶٠

شکل ٣-٣: جریانهای ماشین در روش متداول در فضای z در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر …………………………….۶٠

شکل ٣-۴: جریان محور q ی ماشین در روش متداول در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………..۶١

شکل ٣-۵: مولفه های q1 و q2 جریان سیم پیچی های سه فاز ماشین در روش متداول ……………………………………………………….۶١

شکل ٣-۶: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین در روش متداول در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر………………………………….۶١

شکل ٣-٧: گشتاور ماشین درحالت دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………………………۶٢

شکل ٣-٨: سرعت ماشین در حالت دو سنسور بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………………………………….۶٢

شکل ٣-٩: جریانهای فضای z ماشین درحالت دوسنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………۶٣

شکل ٣-١٠: جریان محور β ی ماشین در حالت دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………۶٣

شکل ٣-١١: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین در حالت دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………….۶٣

شکل ٣-١٢: گشتارو ماشین در حالت دوسنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………………..۶۴

شکل ٣-١٣: سرعت ماشین در حالت دو سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………………..۶۴

شکل ٣-١۴: جریانهای ماشین در فضای z در حالت دوسنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی …………………………………………۶۵

شکل ٣-١۵: جریان محوری β ی  ماشین در حالت دو سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی …………………………………………۶۵

شکل ٣-١۶: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین درحالت دو سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………..۶۵

شکل ٣-١٧: گشتاور ماشین در روش متداول در تغییر ناگهانی بار از صفر به بار نامی …………………………………………………………………۶۶

شکل ٣-١٨: سرعت ماشین در روش متداول در تغییر ناگهانی بار از صفر به بار نامی …………………………………………………………………۶۶

ی

شکل ٣-١٩: جریانهای ماشین در روش متداول در فضای z در تغییر ناگهانی بار از صفر به بار نامی ……………………………………………۶٧

شکل ٣-٢٠: جریان محور q ی ماشین در روش متداول در تغییر ناگهانی بار از صفر به بار نامی …………………………………………………۶٧

شکل ٣-٢١: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین در روش متداول در تغییر ناگهای بار از صفر به بار نامی ………………………………..۶٧

شکل ٣-٢٢: گشتارو ماشین درحالت دو سنسور جریان و تغییر بار بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………..۶٨

شکل ٣-٢٣: سرعت ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………….۶٨

شکل ٣-٢۴: جریانهای ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار بدون جبران ساز نا متعادلی ………………………………………………..۶٨

شکل ٣-٢۵: جریان محورβ ی ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………….۶٩

شکل ٣-٢۶: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین در حالت دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………۶٩

شکل ٣-٢٧: گشتارو ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………….٧٠

شکل ٣-٢٨: سرعت ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………….٧٠

شکل ٣-٢٩: جریانهای ماشین در فضای z در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار به همراه جبران ساز نا متعادلی …………………………٧٠

شکل ٣-٣٠: جریان محور β ی ماشین درحالت دو سنسور جریان و تغییر بار به همراه جبران ساز نا متعادلی ………………………………..٧١

شکل ٣-٣١: جریانهای فاز as و xs ماشین در حالت دو سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی ………………………………………٧١

شکل ٣-٣٢: گشتاور ماشین در روش متداول در حالت تضعیف شار…………………………………………………………………………………………٧٢

شکل ٣-٣٣: سرعت ماشین در روش متداول در حالت تضعیف شار…………………………………………………………………………………………٧٢

شکل ٣-٣۴: شار روتور در روش متداول در حالت تضعیف شار……………………………………………………………………………………………….٧٢

شکل ٣-٣۵: گشتاور ماشین در روش دو سنسور جریان در حالت تضعیف شار………………………………………………………………………….٧٣

شکل ٣-٣۶: سرعت ماشین در روش دو سنسور جریان در حالت تضعیف شار………………………………………………………………………….٧٣

شکل ٣-٣٧: شار روتور در روش دو سنسور جریان در حالت تضعیف شار……………………………………………………………………………….٧٣

جدول ٣-١: پارامترهای موتور شبیه سازی شده …………………………………………………………………………………………..

 

چکیده :

در این پایان نامه ، کنترل برداری موتور القایی سه فـاز دوبـل اسـتاتور بـا اسـتفاده از دو سنسـور جریان بررسی شده است . این موتور القایی دارای دو سیم پیچی سه فاز در استاتور است کـه نقطـه نـول آنها از هم ایزوله شده و ٣٠ درجه الکتریکی با هم اختلاف فاز دارند. به علت ساختار ویـژه ایـن ماشـین ، کاهش تعداد سنسورهای جریان تاثیر زیادی بر روی عملکرد کنترلی آن ندارد. سیم پیچی های ماشـین به وسیله یک اینورتر شش فاز یا دو اینورتر سه فاز منبع ولتاژ کنترل شده با جریان تغذیـه مـی شـود. در ادامه ، سه موضوع کلیدی بررسی می شود: ١) مدل دینامیکی ماشین که بر پایه سه فضـای بـرداری دو بعدی عمود برهم می باشد. ٢) چگونگی کاهش تعداد سنسورهای جریان و نحوه انتخاب جریان های فاز و روش های کنترل جریان در کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور، بررسی شده است . ٣) بـه دلیـل سادگی و بهتر بودن نتایج ، از روش مدولاسیون پهنای پالس (PWM) تزریق کننده توالی صـفر دوبـل استفاده شده است .

 

 مقدمه

با توجه به اینکه موتورهای الکتریکی جایگاه ویژه ای در صنعت برق دارند، بنابراین رقابت زیادی بین انواع مختلف ماشین ها وجود دارد. موتورهای AC سه فاز برای کاربردهای صنعتی مناسب هستند اما در این میان ، ماشین های چندفاز(با تعداد فازهای بیشتر از سه ) با وجود پیچیدگی زیاد نسبت به موتورهای سه فاز، کاربردهای زیادی دارند. زیرا در جاهایی که مزیت های ویژه مانند: نوسانات گشتاور کم ، پایین بودن هارمونیک های جریان لینک DC، کاهش هارمونیک های جریان روتور و قابلیت اطمینان بالا، مدنظر باشد، پیچیدگی زیاد این ماشین را در مقایسه با ماشین سه فاز توجیه میکند.

یکی از کاربردهای مناسب برای این ماشینها، موارد جریان بالا است مانند وسایل نقلیۀ الکتریکی، نیروی محرکۀ کشتی یا لوکوموتیو. به طور کلی برای کاربردهای توان بالا از موتورهای چندفاز استفاده می شود. بنابراین ساد سازی و بهینه کردن محرکه این ماشین از اهمیت زیادی برخوردار است . در این میان ، ماشین القایی شش فاز یکی از پرکاربردترین نوع از ماشین های چندفاز اس . که در بسیاری از مقالات و تحقیقات مورد مطالعه قرار گرفته است [١].

با توجه به قالب بندی سیم پیچیهای استاتور، ماشین القایی شش فاز را م توان به دو دسته

تقسیم کرد:

موتور القایی شش فاز متقارن که فاصلۀ مکانی بین دو فاز متوالی استاتور برابر   بوده و با

3

فرض سینوسی بودن توزیع سیم پیچیها، هر دو سیم پیچی استاتور و روتور، شش فاز درنظر گرفته میشود. سیم پیچیهای استاتور این ماشین معمولاً به صورت ستاره به یک نقطۀ نول مشترک وصل می شوند.

(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)

تعداد صفحه :257

قیمت : 14000تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود پایان نامه به شما نشان داده می شود

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09361998026        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

شماره کارت :  6037997263131360 بانک ملی به نام محمد علی رودسرابی

11

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید