20956

۲۰۹۵۶

كنترل پيش بين جريان موتور القايي تغذيه شده از طريق مبدل ماتريسي شبه امپدانسي غيرمستقيم

كارشناسي ارشد

مهندسي برق قدرت - الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

۱۳۹۵

۱۳۹۸/۴/۲۵

دكتر داود عرب خابوري

برق

با پيشرفت تكنولوژي در زمينه الكترونيك قدرت وساخت كليدهاي نيمه‌هادي با فركانس كليدزني بالاتر در سال‌هاي، زمينه براي توسعه مبدل‌هاي صنعتي به ويژه مبدل‌هاي AC/AC فراهم شده است. مبدل‌هاي ماتريسي، از اين دسته مبدل‌ها است كه با تقسيم بندي به دو دسته مبدل ماتريسي مستقيم و غيرمستقيم، ولتاژ AC منبع ورودي را بدون استفاده از عناصر ذخيره ساز انرژي به مصرف كننده AC در سمت خروجي مي‌رسانند. مشكل اصلي اين مبدل‌ها بهره ولتاژ پايين در آن‌ها است كه مانع از دست يابي مبدل‌هاي ماتريسي به جايگاه مناسبي در صنعت الكترونيك‌قدرت شده است. استفاده از شبكه‌هاي امپدانسي و شبه‌امپدانسي به عنوان يكي از راه‌ها براي برطرف‌كردن اين مشكل معرفي شده است. در اين گزارش ابتدا به بررسي عملكرد مبدل ماتريسي پرداخته مي‌شود و نحوه عملكرد مبدل ماتريسي غيرمستقيم به دليل آن كه در اين پايان‌نامه از اين مبدل استفاده شده است، به طور كامل مورد بررسي قرار مي‌گيرد. در ادامه اين پايان‌نامه كنترل پيش‌بين معرفي مي‌شود و نحوه عملكرد آن با ذكر مثالي از بكارگيري الگوريتم كنترلي پيش‌بين در كنترل يك بار اهمي-سلفي كه از يك موج‌ساز دوسطحي تغذيه مي‌شود،بيان مي‌شود. در ادامه، بررسي كامل شبكه‌هاي امپدانسي و شبه‌امپدانسي در دستور كار قرار مي‌گيرد. ساختار و نحوه عملكرد آن‌ها در چگونگي افزايش ولتاژ مبدل شرح داده مي‌شود. سپس، روش‌هاي كنترلي استفاده شده در موتور القايي بيان مي‌شود و مدل‌سازي موتور القايي و مبدل ماتريسي غيرمستقيم به منظور ارائه روش كنترلي مناسب براي كنترل جريان موتور القايي ارائه مي‌شود. بعد از آن، الگوريتم پيشنهادي پيش‌بين براي كنترل موتور القايي كه شامل كنترل جريان استاتور، ضريب توان ورودي و كنترل بهره ‌ولتاژ است ارائه مي‌شود. در فصل پاياني نيز نتايج شبيه‌سازي به منظور تأييد و تصديق روش‌هاي پيشنهادي قرار مي‌گيرد. اين نتايج شامل دو بخش مي‌شود كه در بخش اول به بررسي كنترل پيش‌بين موتور القايي كه از يك مبدل ماتريسي غيرمستقيم با فيلتر ورودي تغذيه مي‌شود، اختصاص مي‌يابد و بخش دوم به كنترل پيش‌بين موتور القايي كه از يك مبدل ماتريسي غيرمستقيم با شبكه شبه‌امپدانسي تغذيه مي‌شود، تخصيص مي‌يابد

1398/05/28

Predictive Current Control of an Induction Motor Fed by a Quazi-Z-Source Indirect Matrix Converter

7/16/2019 12:00:00 AM

In this thesis, investigation of Predictive Current Control of an Induction Motor fed by Quazi-Z-Source Indirect Matrix Converter is considered. Voltage-source inverter equipped with an electrolyte capacitor, are normally used in motor drive systems. Short life-time and high size and volume-occupying are the major drawbacks of these systems. Recently, due to numerous advantageous of Indirect Matrix Converter such as no DC capacitor, unity input power factor, four quadrant operation and all-silicon solution, it has been used in some research and experimental works. Although it presents significant characteristics, the 0.866 voltage gain limitation is one of the major issues belonging to these converters. To overcome this deficiency some solutions have been presented. One of them is to use of Z-Source and Quazi-Z-Source Networks which is coupled between the grid and the conventional IMC. In this thesis a quazi-z-source network is employed because of its voltage boosting capability and harmonic filtering function. By using this structure adding to IMC, the cost, weight and space-occupying of overall system is reduced. A three-variable predictive control method is employed to control motor stator current in order to control the motor behavior, shoot-through switching state for boosting the IMC input voltage and input current for achieving unity power factor, respectively. The simulation results validates the functionality of proposed method.