22359

شبيه سازي موتورهاي القايي به منظور كمينه سازي تلفات و بهبود بازده با استفاده از روش كنترل پيش بين

كارشناسي ارشد

الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي

1396

1399/3/21

دكتر داود عرب خابوري

برق

در اين پايان‌نامه كنترل و تغذيه‌ي يك موتور القايي باهدف كمينه كردن تلفات مورد بررسي قرار گرفته است. براي كمينه كردن اين تلفات از الگوريتم كاهش تلفات مبتني بر مدل استفاده‌شده است؛ بنابراين نياز به يك مدل پوياي جامع و دقيق مي¬باشد كه در كنار تلفات مسي، تلفات آهني هسته را نيز شامل شود. ابتدا با ارائه‌ي مدل جامع موتور القايي، روش كنترل برداري با در نظر گرفتن تلفات آهني به¬طور كامل همراه با بلوك دياگرام مربوطه توضيح داده مي¬شود. همان¬طور كه مي¬دانيم اصول عملكرد اين روش با هم‌راستا قرار دادن محور d قاب مرجع سنكرون با بردار شار روتور به دست مي¬آيد. متغير¬هاي كنترلي در اين روش جريان¬هاي مغناطيس¬شوندگي محور¬هاي d و q هستند كه جريان محور d به مؤلفه‌ي شار توليدي و جريان محور q به مؤلفه‌ي گشتاور توليدي اشاره دارد. سپس الگوريتم كاهش تلفات پيشنهادي براي موتور القايي، كه در سرعت و گشتاور¬هاي پايين كارايي دارد، با استفاده از مدل موتور شرح داده مي¬شود. رابطه¬ي تلفاتي موتور القايي فقط برحسب جريان مغناطيس¬شوندگي محور d نوشته‌شده است كه سيستم كنترلي پيشنهادي با استفاده از آن مقدار بهينه¬ي شار موتور را محاسبه مي‌كند. همچنين روش كنترل پيش¬بين جريان جهت به¬كارگيري الگوريتم پيشنهادي توضيح داده مي¬شود. به دليل افزايش مرتبه¬ي موتور القايي، در اين پايان¬نامه با توجه به رابطه¬ي پس¬رو اويلر، از روش كنترل پيش¬بين مرتبه دوم استفاده‌شده است. الگوريتم كاهش تلفات پيشنهادي از پارامتر¬هاي موتور براي به دست آوردن شار بهينه استفاده كرده است؛ بنابراين حساسيت الگوريتم كاهش تلفات پيشنهادي نسبت به پارامتر¬هاي موتور به¬صورت تئوري موردبررسي قرار مي¬گيرد.

1399/06/12

Simulation of induction motors in order to minimize losses and improve efficiency using predictive control method

6/10/2020 12:00:00 AM

This thesis uses a model-based loss minimization algorithm; Therefore, a comprehensive and accurate dynamic model is needed, which also includes iron losses. After providing a comprehensive induction motor model, the vector control method is fully explained by considering the iron losses along with the corresponding block diagram. The principles of operation of this method are obtained by aligning the d-axis of the synchronous reference frame with the rotor flux vector. The control variables in this method are the magnetization currents of the d and q axes, where the d-axis current refers to the component of the reference flux and the q-axis current refers to the component of the reference torque. The proposed loss minimization algorithm for the induction motor, which is efficient at low speed and torque, is described using the motor model. The losses of the induction motor are written only in terms of the magnetization current of d-axis, the proposed control system using it and the different feedbacks to calculates the optimal value of the rotor flux. Also, the model-predictive control is explained to implement the proposed loss minimization algorithm. Due to the increasing order of the induction motor, in this thesis according to the euler backward equation, the second - order predictive control method is used. The proposed loss minimization algorithm uses motor parameters to obtain the optimal flux; Therefore, the sensitivity of the proposed loss minimization algorithm to motor parameters is theoretically investigated

مهندسي برق

electrical engineering