دانلود متن کامل پایان نامه : برق

کنترل برداري موتور القايي دوبل استاتوربا استفاده از دو سنسور جريان

دانشگاه آزاد اسلامي

واحد تهران جنوب

دانشکده تحصيلات تکميلي

 

پايان نامه براي دريافت درجه کارشناسي ارشد “M.Sc”

مهندسي برق -قدرت

عنوان :

کنترل برداري موتور القايي دوبل استاتور

با استفاده از دو سنسور جريان

استاد راهنما:

دکتر حميد لساني

استاد مشاور:

دکتر نعمت طالبي

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 :

چکيده ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………١

مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………٢ فصل اول : مقدمه و پايه هاي نظري

١-١ مدل سازي ماشين القايي چند فاز نا متقارن و دوبل استاتور……………………………………………………………………………………………٥

١-١-١ مدل سازي ماشين القايي چند فاز به روش کلاسيک ………………………………………………………………………………………………..٦

١-١-١-١ بررسي تعاريف و معادلات ماشين ……………………………………………………………………………………………………………………….٦

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

١-١-١-٣  مدل سازي موتور القايي دوبل استاتور………………………………………………………………………………………………………………١٠

١-١-٢ روش تجزيه به فضاي برداري در مدل سازي ماشين القايي دوبل استاتور………………………………………………………………….١٢

١-١-٢-١ بررسي روش تجزيه به فضاي برداري و ماتريس تبديل ………………………………………………………………………………………١٢

١-١-٢-٢ مدل ماشين در فضاي فرعي (d,q) ……………………………………………………………………………………………………………….١٧

١-١-٢-٣ مدل ماشين در فضاي فرعي (z2 , z1) …………………………………………………………………………………………………………..١٩

١-١-٢-٤ مدل ماشين در فضاي فرعي (o2 , o1) …………………………………………………………………………………………………………١٩

١-٢ بررسي عملکرد نا متقارن ماشين القايي دوبل استاتور………………………………………………………………………………………………….٢١

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

١-٢-١-١ نا متقارني ماشين …………………………………………………………………………………………………………………………………………..٢٣

١-٢-١-٢ نا متقارني تغذيه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………٢٤

١-٣ کنترل در جهت ميدان يا کنترل برداري …………………………………………………………………………………………………………………..٢٧

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

١-٣-٢ طبقه بندي روش کنترل در جهت ميدان …………………………………………………………………………………………………………….٢٨

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

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

١-٣-٢-٣ کنترل در جهت شار روتور به روش غير مستقيم ……………………………………………………………………………………………..٣٢

١-٣-٣ روش هاي کنترل جريان در کنترل برداري موتور القايي دوبل استاتور……………………………………………………………………٣٢

 

١-٣-٣-١ کنترل جريان در مرجع سنکرون براي محرکه موتور القايي دوبل استاتور…………………………………………………………….٣٣

١-٣-٣-٢ روش کنترل جريان بدول در مرجع سنکرون …………………………………………………………………………………………………….٣٦

١-٣-٣-٣ روش کنترل جريان منفرد در مرجع سنکرون يا جبران سازي نا متعادلي ……………………………………………………………..٣٨

١-٤-٣-٤ کنترل جريان در دستگاه مرجع ساکن براي محرکه ماشين القايي دوبل استاتور……………………………………………………٤١ فصل دوم : پياده سازي کنترل برداري بر روي ماشين القايي دوبل استاتور

٢-١ کنترل برداري ماشين القايي دوبل استاتور…………………………………………………………………………………………………………………٤٦

٢-١-١ بررسي معادلات موتور القايي دوبل استاتور در حالت کنترل برداري …………………………………………………………………………٤٦

٢-١-١-١ کنترل جريان ماشين با استفاده از دو سنسور جريان …………………………………………………………………………………………..٤٨

٢-١-٢ روش مدولاسيون پهناي پالس …………………………………………………………………………………………………………………………….٥٥ فصل سوم : مدل سازي و شبيه سازي

٣-١ نتايج شبيه سازي ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………٥٨

٣-١-١ بررسي نتايج در حالت تغيير در سرعت مرجع ………………………………………………………………………………………………………..٥٨

٣-١-١-١ روش کنترل برداري متداول ……………………………………………………………………………………………………………………………٥٩

٣-١-١-٢ روش کنترل برداري با استفاده از دو سنسور جريان بدون جبران ساز نا متعادلي …………………………………………………..٦١

٣-١-١-٣ روش کنترل برداري با استفاده از دو سنسور جريان و جبران ساز نا متعادلي …………………………………………………………٦٣

٣-١-٢ بررسي نتايج در حالت تغيير ناگهاني بار………………………………………………………………………………………………………………..٦٥

٣-١-٢-١ روش کنترل برداري متداول ……………………………………………………………………………………………………………………………٦٦

٣-١-٢-٢ روش کنترل برداري با استفاده از دو سنسور جريان بدون جبران ساز نا متعادلي ……………………………………………………٦٧

٣-١-٢-٣ روش کنترل برداري با استفاده از دو سنسور جريان و جبران ساز نا متعادلي ………………………………………………………….٦٩

٣-١-٣ بررسي نتايج در حالت تضعيف شار……………………………………………………………………………………………………………………….٧١ فصل چهارم : نتيجه گيري و پيشنهادات

نتيجه گيري ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………٧٤

پيشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٧٦

 

منابع و مأخذ

منابع لاتين ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٧٧

چکيده لايتن …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٨٢

 

شکل ١-١: موتور القايي دوبل استاتور با دو سيم پيچي در استاتور و روتور قفسه اي …………………………………………………………………١٠

شکل ١-٢: مدار معادل تک فاز ماشين در مرجع اختياري …………………………………………………………………………………………………………١٢

شکل ١-٣: مدار معادل تک فاز ماشين در روش مدل سازي کلاسيک ……………………………………………………………………………………..٢٣

شکل ١-٤: مدار معادل حالت دائمي ماشين ……………………………………………………………………………………………………………………………٢٤

شکل ١-٥: نمودار فازوري حالت دائمي موتور القايي دوبل استاتور……………………………………………………………………………………………٢٥

شکل ١-٦: مولفه هاي بردار جريان استاتور و شار روتور در دستگاه مرجع سنکرون ……………………………………………………………………٢٩

شکل ١-٧: نمودار بلوکي کلي کنترل در جهت شار روتور براي ماشين القايي سه فاز…………………………………………………………………٣٠

شکل ١-٨: نمودار بلوکي کنترل درجهت ميدان به روش مستقيم در ماشين القايي سه فاز…………………………………………………………٣٠

شکل ١-٩: نمودار بلوکي محاسبه ي شار روتور…………………………………………………………………………………………………………………….٣١

شکل ١-١٠: کنترل در جهت ميدان به روش مستقيم با استفاده از اينورتر منبع ولتاژ کنترل شده با جريان ………………………………….٣٢

شکل ١-١١: نمودار بلوکي کنترل در جهت ميدان به روش غير مستقيم در ماشين القايي ………………………………………………………….٣٣

شکل ١-١٢: نمودار معادل تک فاز ماشين در روش محل سازي کلاسيک …………………………………………………………………………….٣٥

شکل ١-١٣: نمودار معادل تک فاز ماشين در روش مدل سازي  تجزيه به فضاي برداري ………………………………………………………..٣٦

شکل ١-١٤: بلوک دياگرام مرجع سنکرون ماشين در روش مدل سازي کلاسيک …………………………………………………………………..٣٧

شکل ١-١٥: روش کنترل جريان دوبل در مرجع سنکرون ……………………………………………………………………………………………………٣٨

شکل ١-١٦: نمودار بلوکي مرجع سنکرون ماشين در روش مدل سازي تجزيه به فضا برداري …………………………………………………٣٩

شکل ١-١٧: روش کنترل جريان منفرد در مرجع سنکرون به همراه جبران ساز نا متعادل ……………………………………………………….٤٠

شکل ١-١٨: نمودار بلوکي روشي سنکرون جريان در مرجع ساکن ………………………………………………………………………………………..٤٣

شکل ١-٢: نمودار بلوکي روش متداول کنترل برداري براي موتور القايي دوبل استاتور…………………………………………………………….٤٨

شکل ٢-٢: جريان هاي فاز ماشين و فضاي ( α,β) …………………………………………………………………………………………………………….٤٩

شکل ٢-٣: کنترل جريان در دستگاه مرجع ساکن فاقد جبران ساز نا متعادل …………………………………………………………………………..٥١

شکل ٢-٤: نمودار بلوکي کنترل برداري موتور القايي دوبل استاتور با استفاده از ٢ سنسور جريان ………………………………………………٥١

شکل ٢-٥: گشتاور ماشين القايي دوبل استاتور در حالت ٢ سنسور…………………………………………………………………………………………۵٢

 

شکل ٢-٦: جريان هاي فضاي z ………………………………………………………………………………………………………………………………………٥٢

 

شکل ٢-٧: نمودار بلوکي کنترل برداري به همراه کنترلر گشتاور………………………………………………………………………………………….٥٣

شکل ٢-٨: مشخصه گشتاور موتور دوبل استاتور با وجود کنترل کننده گشتاور……………………………………………………………………….٥٣

شکل ٢-٩: جريانهاي فضاي z با وجود کنترلر گشتاور…………………………………………………………………………………………………………٥٣

شکل ٢-١٠: نمودار بلوکي کنترل برداري با استفاده از ٢ سنسور جريان به همراه جبران ساز نا متعادلي …………………………………….٥٤

شکل ٢-١١: روش مدولاسيون پهناي پالس تزريق کننده توالي صفر دوبل ……………………………………………………………………………٥٦

شکل ٢-١٢: موتور القايي دوبل استاتور و اينورتر آن ……………………………………………………………………………………………………………٥٧

شکل ٣-١: گشتارو ماشين در روش متداول در تغيير سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………………………..٦٠

شکل ٣-٢: سرعت ماشين در روش متداول در تغيير سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………………………..٦٠

شکل ٣-٣: جريانهاي ماشين در روش متداول در فضاي z در تغيير سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر …………………………….٦٠

شکل ٣-٤: جريان محور q ي ماشين در روش متداول در تغيير سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………..٦١

شکل ٣-٥: مولفه هاي q1 و q2 جريان سيم پيچي هاي سه فاز ماشين در روش متداول ……………………………………………………….٦١

شکل ٣-٦: جريانهاي سيم پيچي as و xs ماشين در روش متداول در تغيير سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر………………………………….٦١

شکل ٣-٧: گشتاور ماشين درحالت دو سنسور جريان بدون جبران ساز نا متعادلي ……………………………………………………………………٦٢

شکل ٣-٨: سرعت ماشين در حالت دو سنسور بدون جبران ساز نا متعادلي …………………………………………………………………………….٦٢

شکل ٣-٩: جريانهاي فضاي z ماشين درحالت دوسنسور جريان بدون جبران ساز نا متعادلي ……………………………………………………٦٣

شکل ٣-١٠: جريان محور β ي ماشين در حالت دو سنسور جريان بدون جبران ساز نا متعادلي …………………………………………………٦٣

شکل ٣-١١: جريانهاي سيم پيچي as و xs ماشين در حالت دو سنسور جريان بدون جبران ساز نا متعادلي ……………………………….٦٣

شکل ٣-١٢: گشتارو ماشين در حالت دوسنسور جريان به همراه جبران ساز نا متعادلي ……………………………………………………………..٦٤

شکل ٣-١٣: سرعت ماشين در حالت دو سنسور جريان به همراه جبران ساز نا متعادلي ……………………………………………………………..٦٤

شکل ٣-١٤: جريانهاي ماشين در فضاي z در حالت دوسنسور جريان به همراه جبران ساز نا متعادلي …………………………………………٦٥

شکل ٣-١٥: جريان محوري β ي  ماشين در حالت دو سنسور جريان به همراه جبران ساز نا متعادلي …………………………………………٦٥

شکل ٣-١٦: جريانهاي سيم پيچي as و xs ماشين درحالت دو سنسور جريان به همراه جبران ساز نا متعادلي ……………………………..٦٥

شکل ٣-١٧: گشتاور ماشين در روش متداول در تغيير ناگهاني بار از صفر به بار نامي …………………………………………………………………٦٦

شکل ٣-١٨: سرعت ماشين در روش متداول در تغيير ناگهاني بار از صفر به بار نامي …………………………………………………………………٦٦

ي

شکل ٣-١٩: جريانهاي ماشين در روش متداول در فضاي z در تغيير ناگهاني بار از صفر به بار نامي ……………………………………………٦٧

شکل ٣-٢٠: جريان محور q ي ماشين در روش متداول در تغيير ناگهاني بار از صفر به بار نامي …………………………………………………٦٧

شکل ٣-٢١: جريانهاي سيم پيچي as و xs ماشين در روش متداول در تغيير ناگهاي بار از صفر به بار نامي ………………………………..٦٧

شکل ٣-٢٢: گشتارو ماشين درحالت دو سنسور جريان و تغيير بار بدون جبران ساز نا متعادلي ……………………………………………………..٦٨

شکل ٣-٢٣: سرعت ماشين در حالت دو سنسور جريان و تغيير بار بدون جبران ساز نا متعادلي …………………………………………………….٦٨

شکل ٣-٢٤: جريانهاي ماشين در حالت دو سنسور جريان و تغيير بار بدون جبران ساز نا متعادلي ………………………………………………..٦٨

شکل ٣-٢٥: جريان محورβ ي ماشين در حالت دو سنسور جريان و تغيير بار بدون جبران ساز نا متعادلي …………………………………….٦٩

شکل ٣-٢٦: جريانهاي سيم پيچي as و xs ماشين در حالت دو سنسور جريان بدون جبران ساز نا متعادلي …………………………………٦٩

شکل ٣-٢٧: گشتارو ماشين در حالت دو سنسور جريان و تغيير بار به همراه جبران ساز نا متعادلي ……………………………………………….٧٠

شکل ٣-٢٨: سرعت ماشين در حالت دو سنسور جريان و تغيير بار به همراه جبران ساز نا متعادلي ……………………………………………….٧٠

شکل ٣-٢٩: جريانهاي ماشين در فضاي z در حالت دو سنسور جريان و تغيير بار به همراه جبران ساز نا متعادلي …………………………٧٠

شکل ٣-٣٠: جريان محور β ي ماشين درحالت دو سنسور جريان و تغيير بار به همراه جبران ساز نا متعادلي ………………………………..٧١

شکل ٣-٣١: جريانهاي فاز as و xs ماشين در حالت دو سنسور جريان به همراه جبران ساز نا متعادلي ………………………………………٧١

شکل ٣-٣٢: گشتاور ماشين در روش متداول در حالت تضعيف شار…………………………………………………………………………………………٧٢

شکل ٣-٣٣: سرعت ماشين در روش متداول در حالت تضعيف شار…………………………………………………………………………………………٧٢

شکل ٣-٣٤: شار روتور در روش متداول در حالت تضعيف شار……………………………………………………………………………………………….٧٢

شکل ٣-٣٥: گشتاور ماشين در روش دو سنسور جريان در حالت تضعيف شار………………………………………………………………………….٧٣

شکل ٣-٣٦: سرعت ماشين در روش دو سنسور جريان در حالت تضعيف شار………………………………………………………………………….٧٣

شکل ٣-٣٧: شار روتور در روش دو سنسور جريان در حالت تضعيف شار……………………………………………………………………………….٧٣

جدول ٣-١: پارامترهاي موتور شبيه سازي شده …………………………………………………………………………………………..

 

چکيده :

در اين پايان نامه ، کنترل برداري موتور القايي سه فـاز دوبـل اسـتاتور بـا اسـتفاده از دو سنسـور جريان بررسي شده است . اين موتور القايي داراي دو سيم پيچي سه فاز در استاتور است کـه نقطـه نـول آنها از هم ايزوله شده و ٣٠ درجه الکتريکي با هم اختلاف فاز دارند. به علت ساختار ويـژه ايـن ماشـين ، کاهش تعداد سنسورهاي جريان تاثير زيادي بر روي عملکرد کنترلي آن ندارد. سيم پيچي هاي ماشـين به وسيلة يک اينورتر شش فاز يا دو اينورتر سه فاز منبع ولتاژ کنترل شده با جريان تغذيـه مـي شـود. در ادامه ، سه موضوع کليدي بررسي مي شود: ١) مدل ديناميکي ماشين که بر پايه سه فضـاي بـرداري دو بعدي عمود برهم مي باشد. ٢) چگونگي کاهش تعداد سنسورهاي جريان و نحوة انتخاب جريان هاي فاز و روش هاي کنترل جريان در کنترل برداري موتور القايي دوبل استاتور، بررسي شده است . ٣) بـه دليـل سادگي و بهتر بودن نتايج ، از روش مدولاسيون پهناي پالس (PWM) تزريق کنندة توالي صـفر دوبـل استفاده شده است .

 

 مقدمه

با توجه به اينکه موتورهاي الکتريکي جايگاه ويژه اي در صنعت برق دارند، بنابراين رقابت زيادي بين انواع مختلف ماشين ها وجود دارد. موتورهاي AC سه فاز براي کاربردهاي صنعتي مناسب هستند اما در اين ميان ، ماشين هاي چندفاز(با تعداد فازهاي بيشتر از سه ) با وجود پيچيدگي زياد نسبت به موتورهاي سه فاز، کاربردهاي زيادي دارند. زيرا در جاهايي که مزيت هاي ويژه مانند: نوسانات گشتاور کم ، پايين بودن هارمونيک هاي جريان لينک DC، کاهش هارمونيک هاي جريان روتور و قابليت اطمينان بالا، مدنظر باشد، پيچيدگي زياد اين ماشين را در مقايسه با ماشين سه فاز توجيه ميکند.

يکي از کاربردهاي مناسب براي اين ماشينها، موارد جريان بالا است مانند وسايل نقليۀ الکتريکي، نيروي محرکۀ کشتي يا لوکوموتيو. به طور کلي براي کاربردهاي توان بالا از موتورهاي چندفاز استفاده مي شود. بنابراين ساد سازي و بهينه کردن محرکه اين ماشين از اهميت زيادي برخوردار است . در اين ميان ، ماشين القايي شش فاز يکي از پرکاربردترين نوع از ماشين هاي چندفاز اس . که در بسياري از مقالات و تحقيقات مورد مطالعه قرار گرفته است [١].

با توجه به قالب بندي سيم پيچيهاي استاتور، ماشين القايي شش فاز را م توان به دو دسته

تقسيم کرد:

موتور القايي شش فاز متقارن که فاصلۀ مکاني بين دو فاز متوالي استاتور برابر   بوده و با

3

فرض سينوسي بودن توزيع سيم پيچيها، هر دو سيم پيچي استاتور و روتور، شش فاز درنظر گرفته ميشود. سيم پيچيهاي استاتور اين ماشين معمولاً به صورت ستاره به يک نقطۀ نول مشترک وصل مي 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 : 17300تومان

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 :        ———- (فقط پیامک)        serderehi@gmail.com

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.

*********  ********* *********

دسته بندی : مهندسی برق