18410

۱۸۴۱۰

بهبود كنترل برداري با استفاده از كنترل زاويه شار در موتورهاي القايي

كارشناسي ارشد

قدرت

آبان ماه ۱۳۹۶

دكتر عرب خابوري

برق

در اين پايان‌نامه سعي شده است با استفاده از روش‌هاي حداقل سازي تلفات در موتورها و درايوهاي الكتريكي و با استفاده از كنترل برداري موتور القايي تلفات مسي موتور القايي در تمامي نقاط كار در صفحه سرعت گشتاور در كمترين مقدار خود قرار گيرد. با توجه به اينكه در كنترل برداري شار روتور در جهت محور d قرار مي‌گيرد و فقط توسط مؤلفه جريان استاتور در جهت محور d توليد مي‌شود و گشتاور الكترومغناطيسي توسط مؤلفه جريان استاتور در جهت محور q توليد خواهد شد، كنترل شار و گشتاور الكترومغناطيسي به‌طور مجزا انجام خواهد پذيرفت. از آنجا كه با تغيير گشتاور بار مقدار مؤلفه جريان استاتور در جهت محور q تغيير خواهد كرد و براي تغيير شار روتور مقدار مؤلفه جريان استاتور در جهت محور d تغيير خواهد كرد، لذا به منظور كاركرد موتور در تمامي نقاط صفحه گشتاور سرعت اين دو مؤلفه جريان بايد كنترل شوند. در بارهاي سبك كه اكثر زمان كاركرد موتور در اين بارها قرار دارد، موتور نياز به شار نامي ندارد و بنابراين با كنترل مقدار شار روتور مي‌توان مؤلفه جريان استاتور در راستاي محور d را در مقدار بهينه قرار داد. به عبارت ديگر با تغيير نقطه كار موتور از حالت نامي به حالتي با گشتاور كمتر با كنترل شار روتور و به دنبال آن كنترل جريان استاتور مي‌توان جريان و يا تلفات مسي موتور را در مقدار بهينه خود قرار داد و بازده موتور القايي را افزايش داد. براي اين منظور در اين پايان‌نامه زاويه بين جريان استاتور و محور d را در تمامي نقاط كار صفحه گشتاور سرعت مورد بررسي قرار داده و مقداري بهينه براي اين زاويه در نقاط كار مختلف بدست آورده. با توجه به نتايج آزمايش‌ها و محاسبات، زاويه بهينه وارد الگوريتم كنترلي شده و ايجاد يك طرح كنترلي به نام كنترل زاويه شار در موتورهاي القايي كرده است. مقدار اين زاويه با توجه به مقدار گشتاور مرجع مقادير مختلفي را خواهد داشت. با توجه به محاسبات انجام شده، مقدار بهينه اين زاويه براي بارهاي سبك(تا يك گشتاور بار مشخص) ثابت بوده و مقدار آن وابسته به برخي از پارامترهاي موتور است. و از آن گشتاور بار مشخص تا گشتاور بار نامي اين زاويه شروع به افزايش خواهد كرد و در واقع در اين طيف از گشتاور، شار روتور همان شار نامي است.

1396/11/11

1/16/2018 12:00:00 AM

This thesis attempts to minimize the loss of copper-induced induction motor in all points of work on the torque speed page using the losses minimizing techniques in electric motors and drives. Given that in vector control the rotor flux is in the direction of the d-axis and is produced only by ids, and the electromagnetic torque is generated by iqs, the control of the flux and the electromagnetic torque will be performed separately. In light loads, where most of the motor's operating time is in these loads, the motor does not need to be called flux and Therefore, by controlling rotor flux, we can put the ids in an optimal amount. In other words, by changing the motor's operating point from the nominal state to state with less torque by controlling the rotor flux, followed by controlling the stator current, the motor current or losses can be optimized And increased the efficiency of the induction motor. For this purpose, this thesis examines the angle between the stator current and the d-axis at all points of the speed-torque page and obtains an optimal value for this angle at different work points. According to the experimental results and calculations, the optimal angle entered the controlled algorithm and created a control scheme called the flux angle control in the induction motors. The angle value will vary depending on the torque reference value. According to the calculations, the optimal value of this angle is constant for light loads (up to a specified torque) and its value depends on some motor parameters. And from that specified torque to the nominal load torque, this angle will start to increase, and in fact, in this range of torque, the rotor flux is nominal rotor flux.