شبيه سازي و پياده سازي كنترل بهينه موتور سنكرون مغناطيس دائم سه و چندفازه با رويكرد حداقل سازي تلفات

دكتري

در كاربردهاي مختلفي همچون پمپ، كمپرسور، سيستم هاي تهويه هوا، خطوط توليد كارخانجات، انواع فن و پروانه ها و ... به علت متغير بودن گشتاور و سرعت خروجي، ظرفيت بالايي جهت بهبود بازدهي وجود دارد كه با توجه به سهم قابل توجه اين قبيل سيستم ها در مصرف برق، كاهش مصرف انرژي توسط آنها حتي به ميزان چند درصد، تأثير بسزايي در كل مصرف انرژي خواهد داشت. بررسي تحقيقات پيشين نشان مي دهد كه مشكل اصلي روش هاي موجود در كنترل حداكثر بازده موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم با آهنرباي دروني، پيچيده بودن شرط حداقل سازي تلفات و همچنين پيچيدگي پياده سازي آن مي باشد. لذا در اين رساله، براي حل اين مشكلات، ابتدا از يك مدل تقريبي موتور سنكرون مغناطيس دائم بهره گرفته شده تا شرط حداقل سازي تلفات به فرم ساده تري تبديل گشته و از طرفي از يك كنترل كننده براي حل مستقيم شرط حداقل سازي تلفات استفاده گرديده است. سپس تأثير تغييرات پارامترهاي موتور و همچنين تأثير بكارگيري جبران ساز پارامترها تحت اين شرايط بر روي چهار روش مختلف كنترل موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم مورد بررسي قرار گرفته اند. همچنين روشي جهت جبران سازي پارامترها با هدف بهبود سرعت روش هاي متداول مبتني بر جستجو ارائه شده است. در اين روش پيشنهادي جهت افزايش سرعت رسيدن به نقطه حداكثر بازدهي، حدس اوليه از نقطه كار، بر اساس روش مبتني بر مدل تعيين گرديده، سپس بر اساس روش اغتشاش و مشاهده، نقطه كار حداكثر بازده تعيين مي گردد. روش جبران-سازي پارامتر تركيبي و همچنين روش متداول مبتني بر جستجو به صورت آزمايشگاهي پياده گرديده و با يكديگر مقايسه شده اند. با توجه به اهميت زياد كاهش تلفات در ناحيه توان ثابت، بهره گيري از تضعيف شار ذاتي در روش هاي حداقل سازي تلفات موجب افزايش حداكثر سرعت قابل حصول روي منحني توان ثابت مي گردد. از طريق سه روش مختلف شامل محاسباتي، شبيه سازي و آزمايشگاهي، تأثير محدوديت ولتاژ بر روي حداكثر سرعت قابل حصول روي منحني توان ثابت بدون تضعيف شار خارجي بررسي گرديده است. سيستم هاي محركه چند موتوره چندفازه يكي از زمينه هاي هستند كه به علت افزايش تلفات مسي و كاهش بازده، نيازمند بكارگيري روش هاي حداقل سازي تلفات جهت بهبود راندمان كل سيستم مي باشند. لذا روش كنترل حداكثر بازده، جهت بكارگيري در اين سيستم ها اصلاح گرديده اند. در روش پيشنهادي به عنوان نمونه در يك سيستم دو موتوره، با لحاظ نمودن تلفات مسي اضافي در موتور اول، ناشي از جريان هاي مرجع موتور دوم، در تلفات كل موتور دوم، تلفات كل سيستم دو موتوره به صورت يك پارچه حداقل مي گردد.

189777

دانشگاه علم و صنعت ايران

قدرت

پروفسور عباس شولايي