شبيه سازي درايو -موتور القايي و بررسي عملكرد آنها تحت شرايط كاهش ولتاژ تحت شرايط مختلف نامتعادلي ولتاژ

كارشناسي ارشد

كاهش ولتاژ يك كاهش در مقدار موثر ولتاژ ( بين % ۱۰ تا % ۹۰ ) در مدت يك سيكل تا يك ثانيه مي باشد . از علل بروز كاهش ولتاژ مي توان به اتصال كوتاه ،افزايش بار ،شروع به كار موتورهاي بزرگ ،عملكرد سريع كليدهاي بازو بست و ...اشاره كرد . چگونگي كاهش ولتاژ به موقعيت نسبي مصرف كننده و محل خطا ، سطح مقطع سيستمهاي انتقال ،چگونگي اتصال بار و ترانسفورماتور (ستاره يا مثلث ) ،وجود ترانسفورماتور و ... بستگي دارد .كاهش ولتاژها را هفت دسته كلي با عنوان A ، B ، C ، D ، E ، F ﻭ تقسيم مي كنند كه چهار نوع اول در اثر بروز خطاهاي تكفاز و فاز به فاز و سه نوع بعدي در اثر بروز خطاي دوفاز به زمين رخ مي دهند كه بسته به نوع خطا و محل بروز آن بهبود ولتاژ در چند مرحله رخ مي دهد . كاهش ولتاژ را ممكن است بر اساس متعادل و نامتعادل بودن نيز تقسيم كرد كه بر اساس نوع A كاهش ولتاژ متعادل و بقيه جزء كاهش ولتاژهاي نامتعادل محسوب مي گردند . كاهش ولتاژ مي تواند موجب بروز مشكلاتي در عملكرد تجهيزات و بارهاي الكتريكي گردد . اختلالات در عملكرد موتور و درايو -موتور ممكن است باعث توقف يك پروسه صنعتي و در نتيجه بروز آسيبهاي مالي فراوان گردد . از اينرو بررسي عملكرد موتور و مجموعه درايو -موتور تحت كاهش ولتاژهاي متفاوت از اهميت ويژه اي برخوردار است . دراين پروژه ابتدا پديده كاهش ولتاژ در شبكه هاي قدرت مورد بررسي قرار گرفته و انواع كاهش ولتاژها شبيه سازي شده است . سپس جهت بررسي عملكرد موتور بطور مجزا و مجموعه موتور -درايو تحت شرايط كاهش ولتاژ ، موتور القايي و مجموعه موتور -درايو نيز در محيط نرم افزاري شبيه سازي شده است و با اعمال انواع كاهش ولتاژها تغييرات جريان ،گشتاور ،سرعت ،ضريب توان بازده موتور مورد مطالعه قرار گرفته است . نتايج شبيه سازي روي موتور القايي نشان مي دهد كه بيشترين كاهش سرعت براي موتور القليي با بروز كاهش ولتاژ نوع A و كمترين كاهش سرعت براي نوع B پيش مي يابد .حداكثر قله گشتاور در هنگام بروز كاهش ولتاژ در نوع d , f اتفاق مي افتد . بيشترين فراجهش جريان در لحظه وقوع كاهش ولتاژ براي نوع D اتفاق مي افتد و در لحظه برطرف شدن كاهش ولتاژ نيز بيشترين فراجهش جريان براي نوع A رخ مي دهد . جريان توالي منفي براي انواع C ,D از بقيه موارد بيشتر است . با افزايش بار جريان توالي مثبت نيز افزايش مي يابد ولي جريان توالي منفي تغيير چنداني نمي كند . به ازاي بارهاي مختلف كمترين ضريب توان موتور مربوط به كاهش ولتاژ نوع B و بيشترين ضريب توان موتور مربوط به كاهش ولتاژ نوع A مي باشد . مقايسه نتايج نشان ميدهد كه ميزان تغييرات سرعت و جريان در سيستم درايو -موتور به دليل وجود خازن شين dc و سيستم كنترلي حلقه بسته نسبت به طماني كه موتور القايي به تنهايي استفاده شود كمتر مي باشد . بيشترين ميزان كاهش ولتاژ شين dc مربوط به كاهش ولتاژ نوع A و كمترين ميزان كاهش ولتاژ شين dc مربوط به كاهش ولتاژ B مي باشد . ميزان امپدانس منبع نيز در ميزان كاهش ولتاژ شين dc تاثير دارد . به طوريكه به ازاي يك مقدار خاص اندوكتانس لينك dc (Ld) با افزايش اندوكتانس منبع (Ls) ميزان كاهش ولتاژ شين dc بيشتر مي گردد.

201184

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر عليرضا جليليان