26136

طراحي، شبيه‌سازي و ساخت اينورتر دوسطحي جهت درايو موتور القايي سه‌فاز به روش كنترل برداري DTC-SVM

كارشناسي ارشد

راه‌آهن برقي

1396

1399/8/12

سيد سعيد فاضل

را‌ه آهن

با توجه به افزايش روزافزون هزينه انرژي در جهان و محدوديت منابع انرژي، ارائه راه‌كار‌ها و نوآوري‌هايي جهت بهينه‌سازي انرژي امري مهم تلقي مي‌گردد؛ در اين راستا بهينه‌سازي انرژي در موتور‌هاي الكتريكي كه سهم قابل‌توجهي از صنعت را در حوزه مصرف انرژي به خود اختصاص داده‌اند امري اجتناب‌ناپذير است، ازاين‌جهت نقش درايو‌هاي الكتريكي در صنعت باگذشت زمان برجسته‌تر گرديده است. هدف از تحقيق در اين پايان‌نامه طراحي، شبيه‌سازي و پياده‌سازي يك مبدل دوسطحي به روش كنترل مستقيم گشتاور مبتني بر مدولاسيون بردار فضايي جهت استفاده در يك موتور القايي سه‌فاز قفسه سنجابي است. ازاين‌جهت ابتدا اقدام به مدل‌سازي موتور القايي و مبدل اقدام گرديد و در ادامه جهت اصلاح مدار كنترلي مبدل، مدار‌هاي جبران ساز مقاومت و تخمين شار معرفي گرديدند. مدار‌هاي مدل‌سازي شده به كمك نرم‌افزار متلب مورد شبيه‌سازي و درنهايت پاسخ مؤلفه‌هاي موتور ازجمله شار، گشتاور و سرعت، تحت شرايط تغيير ضرايب كنترلر PI موردبررسي قرارگرفته و نتايج آن ارائه گرديد. در ادامه با توجه به نتايج شبيه‌سازي، قطعه‌هاي الكترونيكي موردنياز انتخاب و به كمك نرم‌افزار آلتيوم ديزاينر برد الكترونيكي موردنياز طراحي و پياده‌سازي گرديد. جهت به دست آوردن پاسخ مؤلفه‌هاي موتور ازجمله شار، گشتاور و سرعت، سيگنال‌هاي اندازه‌گيري شده از روي برد الكترونيكي ساخته‌شده توسط مدار‌هاي الكترونيكي واسط به رايانه منتقل و سپس توسط نرم‌افزار متلب مورد پردازش واقع و درنهايت نتايج ارائه گرديد. در پايان با توجه به نتايج به‌دست‌آمده حاصل از شرايط كاري موتور جهت بهينه‌سازي، اصلاح روش انتخاب‌شده و همچنين كار‌هاي آينده پيشنهاد‌هايي معرفي گرديد. واژه‌هاي كليدي: موتور القايي- درايو - مبدل - بردار فضايي - كنترل مستقيم گشتاور

1400/12/04

A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirement for the Degree of Master of Science in Railway Engineering

11/3/2021 12:00:00 AM

Given the increasing energy costs in the world and the limited energy resources, providing solutions and innovations to optimize energy is considered important; In this regard, energy optimization in electric motors, which have a significant share of industry in the field of energy consumption is inevitable, therefore, the role of electric drives in the industry has become more prominent over time. The aim of this research is to design, simulate and implement a two-level converter by direct torque control method based on space vector modulation for use in a three-phase squirrel cage induction motor. For this purpose, first the induction motor and the converter were modeled, and then in order to modify the control circuit of the converter, resistance compensation circuits and flux estimation were introduced. The modeled circuits were simulated using MATLAB software and finally the response of motor components such as flux, torque and speed were investigated under the conditions of changing the PI controller coefficients and the results were presented. Then, according to the simulation results, the required electronic components were selected and the required electronic board was designed and implemented with the help of Altium Designer software. In order to obtain the response of motor components such as flux, torque and speed, the signals measured from the electronic board made by the intermediate electronic circuits were transmitted to the computer and then processed by MATLAB software and finally the results were presented. In the end, according to the obtained results obtained from the working conditions of the motor, some suggestions were introduced for optimization, modification of the selected method, as well as future works. Keywords: Induction Motor - Drive - Converter - Space Vector - Direct Torque Control

موتور القايي , درايو , مبدل , بردار فضايي , كنترل مستقيم گشتاور

Induction Motor , Drive , Converter , Space Vector , Direct Torque Control

Mohammad Mahdi Salmani

S. Saeed Fazel