شماره ركورد
34706
پديد آورنده
محمود خامسي پور
عنوان
شبيه سازي كنترل بدون سنسور موتورسنكرون آهنربا دائم توسط مبدل هاي مدولار چند سطحي
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي برق - الكترونيك قدرت و ماشين هاي الكتريكي
سال تحصيل
1404
تاريخ دفاع
1404/07/29
استاد راهنما
دكتر داوود عرب خابوري
استاد مشاور
-
دانشكده
برق
چكيده
در اين پژوهش، يك ساختار كنترلي بدون حسگر براي موتور سنكرون مغناطيس دائم (PMSM) مبتني بر مبدل مدولار چندسطحي (Modular Multilevel Converter - MMC) ارائه و بررسي شده است. هدف اصلي تحقيق، حذف سنسورهاي مكانيكي موقعيت و سرعت از سامانه درايو، كاهش هزينه و افزايش قابليت اطمينان سيستم در عين حفظ دقت كنترلي بالا است. در بخش نخست، اصول و مباني كنترل بدون حسگر موتور PMSM مرور شده و روشهاي تخمين موقعيت روتور شامل تكنيكهاي مبتني بر مدل ماشين و روشهاي تزريق سيگنال در محدودههاي مختلف سرعت تحليل گرديده است. سپس ساختار و عملكرد مبدلهاي چندسطحي با تمركز ويژه بر توپولوژي مدولار MMC بررسي شده و مزاياي آن از جمله توليد ولتاژ شبهسينوسي، كاهش تلفات سوئيچينگ و قابليت توسعه در ولتاژ بالا مورد بحث قرار گرفته است. در ادامه، مدل رياضي دقيق موتور PMSM و مبدل MMC در محيط MATLAB/Simulink پيادهسازي شده و يك الگوريتم كنترلي تركيبي مبتني بر مشاهدهگر براي تخمين موقعيت و كنترل جريان ارائه گرديده است. همچنين، الگوريتمهاي متعادلسازي ولتاژ خازنها، كنترل جريان گردشي و مدولاسيون مناسب براي عملكرد پايدار سيستم توسعه داده شدهاند. نتايج شبيهسازي و آزمونهاي عملي نشان ميدهد كه ساختار پيشنهادي ضمن كاهش خطاي تخمين موقعيت و ريپل جريان، پايداري ديناميكي مطلوبي در كل محدوده سرعت ارائه ميدهد.
تاريخ ورود اطلاعات
1405/02/06
عنوان به انگليسي
Sensorless PMSM motor control using MMC
تاريخ بهره برداري
1/1/1900 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
محمود خامسي پور
چكيده به لاتين
In this study, a sensorless control architecture for a Permanent Magnet Synchronous Motor (PMSM) driven by a Modular Multilevel Converter (MMC) is proposed and investigated. The primary objective of the research is to eliminate mechanical position and speed sensors from the drive system in order to reduce cost and enhance system reliability, while maintaining high control accuracy. First, the fundamentals of sensorless PMSM control are reviewed, and rotor position estimation methods—including model‑based techniques and signal‑injection approaches across different speed ranges—are analyzed. Subsequently, the structure and operating principles of multilevel converters are examined with a particular focus on the modular MMC topology, and its advantages such as quasi‑sinusoidal voltage generation, reduced switching losses, and scalability to high‑voltage applications are discussed. Next, detailed mathematical models of the PMSM and the MMC are implemented in MATLAB/Simulink, and a hybrid observer‑based control algorithm is developed for rotor position estimation and current control. In addition, capacitor voltage balancing algorithms, circulating current control strategies, and suitable modulation schemes are designed to ensure stable system operation. Simulation results and experimental tests demonstrate that the proposed architecture achieves reduced position estimation error, lower current ripple, and desirable dynamic stability across the entire speed range.
كليدواژه هاي فارسي
كنترل بدون حسگر , موتور سنكرون مغناطيس دائم , مبدل مدولار چندسطحي
كليدواژه هاي لاتين
Sensorless control , PMSM motor control , MMC
Author
Mahmood Khamesipour
SuperVisor
Davood Arab khaburi