پروژه کنترل مستقیم گشتاور در موتورهای القایی دو تغذیه و شیوه¬های بهبود عملکرد این روش

اختصاصی از یارا فایل پروژه کنترل مستقیم گشتاور در موتورهای القایی دو تغذیه و شیوه¬های بهبود عملکرد این روش دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات:129

سمینار کارشناسی ارشد برق

فهرست مطالب:

فصل اول: مقدمه
1-1-  اهمیت کنترل موتور القایی    1
1-2- محرکه های با کارایی بالا در کنترل موتورهای القایی    1
1-3- کنترل برداری موتور القایی    3
1-4- کنترل مستقیم گشتاور    4
1-5- اهمیت استفاده از ماشین القایی دو تغذیه    6

فصل دوم: اصول کلی کنترل مستقیم گشتاور
2-1- مقدمه    9
2-2- بردارهای اینورتر منبع ولتاژ سه فازه ) VSI (    10
2-3- کنترل مستقیم شار :    11
2-4- کنترل مستقیم گشتاور :    15
2-5-تشکیل جدول کلید زنی    18

فصل سوم: کنترل مستقیم گشتاور با دو جدول کلیدزنی
3-1- مدل VSI       21
3-2- مدل DFIM       23
3-3- مدل نهایی    26
3-4- کنترل مستقیم گشتاور    27
3-4-1- اصول DTC    27
3-4-2- DTC به کار رفته برای موتور القایی دو تغذیه    30
3-5- نتایج آزمایش    33

فصل چهارم: کاهش ریپل گشتاور در موتور القایی با جاروبک
4-1- موتور القایی دو تغذیه    37
2- مطالعه تاثیر بردارهای ولتاژبر موتور القایی دو تغذیه-4    38
4-3- استراتژی DTC  پیشبین برای حداقل کردن ریپل گشتاور در فرکانس سوئیچینگ ثابت41
4-4- استراتژی کنترل DTC برای کاهش ریپل گشتاور و شار و فرکانس کلیدزنی کم    43
4-5-کاهش تلفات توان در حالت کلید زنی    47
4-6- نتایج شبیه سازی    50
فصل پنجم: کنترل مستقیم گشتاور ژنراتور القایی دوتغذیه با ضریب توان قابل تنظیم روتور
5-1- مدل توربین بادی    53
5-2- اصول کنترل مستقیم گشتاور    54
5-3- کنترل ضریب توان قابل تنظیم روتور    57
5-4- ارتباط میان ضریب توان استاتور و ضریب توان روتور    58
5-5- تعیین سیستم کنترل مستقیم گشتاور درDFIG    59
5-6- تخمین سکتور شار روتور    61
5-7- انتخاب بردار ولتاژ روتور    62
5-8-کنترل مستقیم گشتاور با ضریب توان قابل تنظیم استاتور    64
5-9- نتایج شبیه سازی    69

فصل ششم: سنکرونیزم با شبکه برای ماشین¬های القایی دو تغذیه توسط کنترل مستقیم گشتاور
6-1- مقدمه    73
6-2- تشریح سیستم DFIG    74
6-2-1 DTC برای مبدل سمت روتور    76
6-2 -2- کنترل برداری مبدل سمت منبع    79
6-3- فرایند سنکرونیزم با شبکه    80
6-4- کنترل مستقیم گشتاور برای ایجاد سنکرونیزم    82
6-5- باز بست خودکار    84
6-6- کنترل مستقیم گشتاور مجازی برای ماشینهای القایی دو تغذیه متصل به شبکه    84
6-6-1- اصول کنترل مستقیم گشتاور مجازی    86
6-7- نتایج شبیه سازی    93
فصل هفتم: کنترل مستقیم گشتاور برای موتورهای القایی دو تغذیه بدون جاروبک
7-1- مقدمه    98
7-2- ماشین مدل    99
7-3- سرعت عملکرد سنکرون    101
7-4- کنترل مستقیم گشتاور    101
7-4-1- معادلات توصیف کننده مشتق شار و گشتاور    102
7-4-2- جدول بردارهای ولتاژ    105
7-5- استراتژی حداقل کردن ریپل گشتاور    109
    7-6- نتایج شبیه سازی    112

 نتیجه گیری    112
  مراجع    112



فهرست اشکال
فصل اول: مقدمه
شکل 1-1- دسته بندی انواع روشهای کنترل موتور القایی ]2[.    2
فصل دوم: اصول کلی کنترل مستقیم گشتاور
شکل (2-1)- ساختار کلی اینورتر منبع ولتاژ    10
شکل 2-2- بردارهای ولتاژ فضایی کلید زنی اینورتر در DTC پایه    11
شکل 2-3- بردارهای ولتاژ برای افزایش یا کاهش شار استاتور    12
شکل 2-4- انتخاب بردارهای ولتاژ برای کنترل شار استاتور در باند هیسترزیس    13
شکل 2-5-  مقایسه گر هیسترزیس دو سطحی کنترل شار    14
شکل 2-6- شکل موجهای شار استاتور و خطای آن و پاسخ مقایسه گر هیسترزیس    14
شکل 2-7- تغییرات زاویه بین شار روتور و استاتور    16
شکل 2-8- مقایسه گر هیسترزیس سه سطحی کنترل گشتاور    17
شکل 2-9- تاثیر انتخاب بردارهای ولتاژ در صورتی که شار استاتور در سکتور k باشد ]4[.    18
فصل سوم: اصول کلی کنترل مستقیم گشتاور
شکل 3-1- نمایش اینورتر و سیم پیچ های متصل به آن    21
شکل 3-2- نمایش بردار های ولتاژ تولید شده توسط اینورتر دو سطحی    22
جدول3-1- بردارهای ایجاد شده توسط کلیدزنیهای مختلف در اینورتر دو سطحی    22
شکل 3-3- نمایش سیم پیچ های موتور القایی دو تغذیه در قاب مرجع دو فاز    23
شکل 3-4- بلوک دیاگرام معادل سیم پیچ های ماشین القایی دو تغذیه    24
شکل 3-5- نمایش ماشین القایی دو تغذیه و مبدل های متصل به آن    27
شکل 3- 6- نمایش حرکت بردارهای شار تحت تاثیر بردار ولتاژ اینورتر    28
شکل 3-7- نمایش تاثیر تمام بردارهای موجود بر شار استاتور    29
شکل 3-8- نمایش سیم پیچ های روتور و استاتور در قاب مرجع گردان دو فاز    31
شکل 3-9- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با دو جدول کلیدزنی    32
شکل 3-10- مقایسه بین تایج حاصل از آزمایش و شیبه سازی برای شار وتور و استاتور    32
شکل 3-11-مقایسه نتایج حاصل از آزمایش و شبیه سازیبرای موتور القایی دو تغذیه    33
فصل چهارم: کاهش ریپل گشتاور در موتور القایی با جاروبک
شکل 4- 1- بردارهای شار در صفحه بردارهای فضایی در حالت موتوری    39
شکل4-2 رسم مشتق شار و گشتاور بر حسب مکان زاویه¬ای شار    40
شکل 4- 3- شکل موج حالت مانای گشتاور و شار در حالت موتوری و ژنراتوری    42
شکل 4- 4- شکل موج حالت مانای گشتاور و شار در حالت موتوری و ژنراتوری    44
شکل 4- 5- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با ریپل شار کاهش یافته    49
شکل 4- 6- نتایج حاصل از اعمال روش کنترل مستقیم گشتاور با کنترل پیشبین    49
فصل پنجم: کنترل مستقیم گشتاور ژنراتور القایی دوتغذیه با ضریب توان قابل تنظیم روتور
شکل 5- 1- رابطه بین سرعت نوک پره و ضریب انرژی توربین    54
شکل 5- 2- سیستم ژنراتور القایی دو تغذیه    55
شکل 5-3- بردارهای ولتاژ و نحوه سکتوربندی مکان شار    56
شکل 5-4- تاثیر بردار های ولتاز بر جریان راکتیو روتور    58
شکل 5- 5 - رابطه میان ضریب توان روتور و استاتور    59
شکل 5-6- بلوک دیاگرام سیستم کنترل با قابلیت کنترل ضریب توان روتور    60
شکل 5-7- نمایش محاسبه جریان راکتیو روتور    61
شکل 5-8- بردارهای ولتاژو نحوه سکتور بندی مکان شار    64
شکل 5-9- دیاگرام فازوری بردار ولتاژ روتور برحسب بردار ولتاژ استفاده شده v1  ،v2  و  v3    65
شکل 5-10- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با قابلیت کنترل ضریب توان استاتور    67
شکل 5-11 بردارهای ولتاژ به کار رفته شده در سکتور یک    70
شکل 5-12- جریان و ولتاژ روتور و استاتور در جریانهای راکتیو مختلف    71

فصل ششم: سنکرونیزم با شبکه برای ماشین¬های القایی دو تغذیه توسط کنترل مستقیم گشتاور
شکل 6-1-نحوه اتصال ژنراتور القایی دو تغذیه به شبکه    75
شکل6-2-کنترل مستقیم گشتاور برای مبدل سمت روتور    76
شکل 6-3- نمایش شار روتور و استاتور در قاب مرجع گردان روتور    77
شکل 6-4- سیستم کنترل برداری مبدل سمت منبع    80
شکل 6-5- اصول کنترل مستقیم گشتاور برای ایجاد سنکرونیزم    83
شکل 6-6- بردار شار روتور، استاتور و شبکه    89
شکل 6-7-کنترل مستقیم گشتاور مجازی برای اتصال  موتور القایی دو تغذیه به شبکه    92
شکل 6- 9- جریان استاتور در فرآیند سنکرونیزم    95
شکل 6- 8- ولتاژ لینکDC  در فرآیند سنکرونیزم    95
شکل 6- 10- جریان روتور در فرآیند سنکرونیزم    96
شکل 6- 11- گشتاور ژنراتور در فرآیند سنکرونیزم    96
شکل 6- 12- جریان و ولتاژ مبدل در فرآیند سنکرونیزم    96
فصل هفتم: کنترل مستقیم گشتاور برای موتورهای القایی دو تغذیه بدون جاروبک
شکل 7-1- مشتق شار وگشتاور بر حسب مکان زاویهای شار    103
شکل 7-2- تغییر منحنی مشتق گشتاور با تغییر سطح گشتاور    104
شکل 7- 3- تغییر منحنی مشتق گشتاور با تغییر سرعت ماشین    105
شکل 7-4- تعیین بردار ولتاژ مناسب وقتی که شار در سکتور ششم قرار دارد.    107
شکل 7-5- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با تقدم شار    108
شکل 7-6- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با تقدم گشتاور    109
شکل 7-7- شکل موج حالت مانای گشتاور و شار در حالت موتوری و ژنراتوری    110
شکل7- 8- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با گشتاور ریپل حاداقل شده    111
شکل 7- 9- پاسخ دینامیکی ماشین القایی دو تغذیه بدون جاروبک با کنترل پیشبین    113

فهرست جداول

جدول 2-1- دسته بندی نقش اعمال هر یک از بردارهای ولتاژ    15
جدول 2-2- جدول ارجاع کلید زنی در DTC    19

جدول3-1- بردارهای ایجاد شده توسط کلیدزنیهای مختلف در اینورتر دو سطحی    22
جدول3-2- جدول تعیین بردار ولتاژ مناسب برای اعمال به اینورتر    30

جدول4-1- جدول ولتاژ برای تعیین بردار ولتاژ فعال اول    45
جدول  4-2- جدول بردار ولتاژ برای تعیین بردار ولتاژ فعال دوم    45
جدول4-3- جدول بردار ولتاژ برای تعیین بردار ولتاژ فعال دوم    48

جدول5-1- نحوه تعمین سکتور شار پیوندی    62
جدول 5-2- جدول انتخاب بردار و لتاژ روتور    63
جدول 5-3- نحوه تعیین بردار ولتاژ مناسب روتور    69

جدول 6-1- نحوه انتخاب بردار ولتاژ مناسب در اینورتر    78

جدول 7-1- جدول کلیدزنی کنترل مستقیم گشتاور پیشبین برای موتورهای القایی دو تغذیه بدون جاروبک    106

   
 

فصل اول
مقدمه
1-1-  اهمیت کنترل موتور القایی
موتورهای القایی از نظر هزینه و سادگی ساخت نسبت به انواع دیگر موتورها برتری دارند و  به طور وسیع در صنعت مورد استفاده قرار گرفته¬اند. از این رو کنترل این نوع موتورها از اهمیت خاصی برخوردار است. اما با وجود سادگی ساختار ماشین القایی کنترل دور و موقعیت آنها برای داشتن سرعت و گشتاور دلخواه، پیچیده تر از سایر موتورها در صنعت می¬باشد]3[.

چکیده
در سال¬های اخیر روش¬های بهبود عملکرد کنترل مستقیم گشتاور (DTC ) در موتورهای القایی دو تغذیه مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. موضوع اصلی روش کنترل مستقیم گشتاور چگونگی انتخاب بردار ولتاژ مناسب برای کنترل گشتاور و دیگر کمیات مورد کنترل می¬باشد.
روش کنترل مستقیم گشتاور کلاسیک در موتورهای القایی دو تغذیه مانند موتورهای القایی معمولی دارای نقاط ضعفی می¬باشد. ضمنا با توجه به اینکه ماشین القایی دو تغذیه اغلب به صورت ژنراتور در نیروگاه بادی استفاده می-گردد. ایجاد شرایط لازم برای اتصال نیروگاه به شبکه و امکان ایجاد کنترل جریان راکتیو و ضریب توان در شبکه دارای اهمیت بسیاری می¬باشد.
در این سمینار علاوه بر بیان روش¬هایی برای ازبین بردن عیوب کنترل مستقیم گشتاور کلاسیک نظیر کاهش کاهش و تثبیت فرکانس کلیدزنی و کاهش ریپل شار و گشتاور به بیان ساختارهایی از روش کنترل مستقیم گشتاور می-پردازیم که در آن بتوان سنکرونیزم ژنراتور با شبکه را فراهم کرد و یا جریان راکتیو و ضریب توان را توسط این ساختار کنترل کرد.