این فایل حاوی مطالعه کوره های القایی می باشد که به صورت فرمت PowerPoint در 19 اسلاید در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.
فهرست
کوره های القایی
کوره ها
دید کلی
کوره های القایی بدون هسته
تصویر محیط برنامه
مشخصات :
توضیحات :
در اوایل قرن بیستم به این واقعیت پی برده شد که ژنراتورهای القایی بعد از قطع ولتاژ خط ممکن است در حالت تحریک باقی بماند ولی برای ایجاد چنین تحریکی شرایط خاصی مورد نیاز بود. محققان بعد از پژوهش و تحقیق دریافتند که با اتصال خازن هایی به ترمینال موتور القایی در حال چرخش (توسط توان مکانیکی بیرونی) شرط تحریک پایدار بوجود آمده و ولتاژ بطور پیوسته تولید می شود. بنابراین یک سیستم تولید جدیدی متولد شد که در آن ولتاژ خروجی شدیداً به مقدار خازن تحریک و سرعت روتور و بار بستگی دارد.
فهرست مطالب :
فصل اول
فصل دوم
فصل سوم
فصل چهارم
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه :37
بخشی از متن مقاله
مقدمه:
موتورهای القایی AC عمومی ترین موتورهایی هستند که در سامانه های کنترل حرکت صنعتی و همچنین خانگی استفاده می شوند.طراحی ساده و مستحکم , قیمت ارزان , هزینه نگه داری پایین و اتصال آسان و کامل به یک منبع نیروی AC امتیازات اصلی موتورهای القایی AC هستند.انواع متنوعی از موتورهای القایی AC در بازار موجود است.موتورهای مختلف برای کارهای مختلفی مناسب اند.با اینکه طراحی موتورهای القایی AC آسانتر از موتورهای DC است , ولی کنترل سرعت و گشتاور در انواع مختلف موتورهای القایی AC نیازمند درکی عمیقتر در طراحی و مشخصات در این نوع موتورهاست.
این نکته در اساس انواع مختلف , مشخصات آنها , انتخاب شرایط برای کاربریهای مختلف و روشهای کنترل مرکزی یک موتورهای القایی AC را مورد بحث قرار می دهد.
اصل ساخت اولیه و کاربری
مانند بیشتر موتورها , یک موتورهای القایی AC یک قسمت ثابت بیرونی به نام استاتور و یک روتور که در درون آن می چرخد دارند , که میان آندو یک فاصله دقیق کارشناسی شده وجود دارد.به طور مجازی همه موتورهای الکتریکی از میدان مغناطیسی دوار برای گرداندن روتورشان استفاده می کنند.یک موتور سه فاز القایی AC تنها نوعی است که در آن میدان مغناطیسی دوار به طور طبیعی بوسیله استاتور به خاطر طبیعت تغذیه گر آن تولید می شود.در حالی که موتورهای DC به وسیله ای الکتریکی یا مکانیکی برای تولید این میدان دوار نیاز دارند.یک موتور القایی AC تک فاز نیازمند یک وسیله الکتریکی خارجی برای تولید این میدان مغناطیسی چرخشی است.
در درون هر موتور دو سری آهنربای مغناطیسی تعبیه شده است.در یک موتور القایی AC یک سری از مغناطیس شونده ها به خاطراینکه تغذیه AC به پیچه های استاتور متصل است در استاتور تعبیه شده اند.بخاطر طبیعت متناوب تغذیه ولتاژ AC بر اساس قانون لنز نیرویی الکترومغناطیسی به روتور وارد می شود (درست شبیه ولتاژی که در ثانویه ترانسفورماتور القا می شود).بنابر این سری دیگر از مغناطیس شونده ها خاصیت مغناطیسی پیدا می کنند.-نام موتور القایی از اینجاست-.تعامل میان این مگنت ها انرژی چرخیدن یا تورک (گشتاور) را فراهم می آورد.در نتیجه موتور در جهت گشتاو بوجود آمده چرخش می کند.
استاتور
استاتور از چندین قطعه باریک آلومنیوم یا آهن سبک ساخته شده است.این قطعات بصورت یک سیلندر تو خالی به هم منگنه و محکم شده اند(هسته استاتور) با شیارهایی که در شکا یک نشان داده شده اند.سیم پیچهایی از سیم روکش دار در این شیارها جاسازی شده اند.هر گروه پیچه با هسته ای که آن را فرا گرفته یک آهنربای مغناطیسی (با دو پل) را برای کار کردن با تغذیه AC شکل می دهد.تعداد قطبهای یک موتور القایی AC به اتصال درونی پیچه های استاتوربستگی دارد.پیچه های استاتور مستقیما به منبع انرژی متصل اند.آنها به صورتی متصل اند که با برقراری تغذیه AC یک میدان مغناطیسی چرخنده تولید می شود.
روتور
روتور از چندین قطعه مجزای باریک فولادی که میانشان میله هایی از مس یا آلومنیوم تعبیه شده ساخته شده است.در رایج ترین نوع روتور (روتور قفس سنجابی) این میله ها در انتهای خود به صورت الکتریکی و مکانیکی بوسیله حلقه هایی به هم متصل شده اند.تقریبا 90 درصد از موتورهای القایی دارای روتور قفس سنجابی می باشند و این به خاطر آن است که این نوع روتور ساختی مستحکم و ساده دارد.این روتور از هسته ای چند تکه استوانه ای با محوری که شکافهای موازی برای جادادن رساناها درون آن دارد تشکیل شده است.هر شکاف یک میله مسی یا آلومنیومی یا آلیاژی را شامل می شود.در این میله ها به طور دائمی بوسیله حلقه های انتهایی آنها همچنان که در شکل دو مشاهده می شود مدار کوتاه برقرار است.چون این نوع مونتاژ درست شبیه قفس سنجاب است , این نام برای آن انتخاب شده است.میله ای روتور دقیقا با محور موازی نیستند.در عوض به دو دلیل مهم قدری اریب نصب می شوند.
دلیل اول آنکه موتور با کاهش صوت مغناطیسی بدون صدا کارکرده و برای آنکه از هارمونیکها در شکافها کاسته شود.
دلیل دوم آن است که گرایش روتور به هنگ کردن کمتر شود.دندانه های روتور به خاطر جذب مغناطیسی مستقیم (محض) تلاش می کنند که در مقابل دندانه های استاتور باقی بمانند.این اتفاق هنگامی می افتد که تعداد دندانه های روتور و استاتور برابر باشند.
روتور بوسیله مهار هایی در دو انتها روی محور نصب شده ; یک انتهای محور در حالت طبیعی برای انتقال نیرو بلندتر از طرف دیگر گرفته می شود.ممکن است بعضی موتورها محوری فرعی در طرف دیگر(غیر گردنده - غیر منتقل کننده نیرو) برای اتصال دستگاههای حسگر حالت(وضعیت) و سرعت داشته باشند.بین استاتور و روتور شکافی هوایی موجود است.بعلت القا انرژی از استاتور به روتور منتقل می شود.تورک تولید شده به روتور نیرو داده و سپس برای چرخیدن به آن نیرو می کند.صرف نظر از روتور استفاده شده قواعد کلی برای دوران یکی است.
سرعت یک موتور القایی
میدان مغناطیسی ای که در استاتور تولید میشود با سرعت سنکرون می چرخد.(Ns) در روتور میدان مغناطیسی تولید می شود زیرا به طور طبیعی ولتاژ متناوب است.
برای کاهش سرعت نسبی نسبت به (شار)استاتور , روتور چرخش را در همان جهتی که شار استاتور دارد آغاز می کند و تلاش می کند تا به سرعت چرخش فلاکس نایل شود.با اینحال روتور هرگز موفق نمی شود که به سرعت میدان استاتور برسد.روتور از سرعت میدان استاتور کندتر می گردد.این سرعت Base speed نام دارد.(Nb)
تفاوتها میان Ns و Nb Slip نام دارد.اسلیپ مقادیر مختلف فشار(مکانیکی) بستگی دارد.هر افزایشی در فشار موجب کندتر کار کردن روتور و افزایش اسلیپ می شود.برعکس کاهش فشار سبب سرعت گرفتن روتور و کاهش اسلیپ می شود.اسلیپ بوسیله درصد نشان داده شده و با فرمول زیر مشخص می شود.
انواع موتورهای القایی
عموما دسته بندی موتورهای القای براساس تعداد پیچه های استاتور است که عبارتند از:
موتورهای القایی تک فاز
موتورهای القایی سه فاز
موتورهای القایی تک فاز
احتمالا بیشتر از کل انواع موتورها از موتورهای القایی AC تک فاز استفاده می شود.منطقی است که باید موتورهای دارای کمترین گرانی و هزینه نگه داری بیشتر استفاده شود. موتور القایی AC تک فاز بهترین مصداق این توصیف است.آن طور که از نام آن برمیاید این نوع از موتور تنها یک پیچه (پیچه اصلی) دارد و با یک منبع تغذیه تک فاز کار می کند.در تمام موتورهای القایی تک فاز روتور از نوع قفس سنجابی است.
موتور القایی تک فاز خود راه انداز نیست.هنگامی که موتور به یک تغذیه تک فاز متصل است پیچه اصلی دارای جریانی متناوب می شود.این جریان متناوب میدان مغناطیسی ای ضربانی تولید می کند.بسبب القا روتور تحریک می شود.چون میدان مغناطیسی اصلی ضربانی است تورکی که برای چرخش موتور لازم است بوجود نمی آید و سبب ارتعاش روتور و نه چرخش آن می شود.از این رو موتور القایی تک فاز به دستگاه آغاز گری نیاز داردکه می تواندضربات آغازی را برای چرخش موتور تولید کند.
دستگاه آغاز گر موتورهای القایی تک فاز اساسا پیچه ای اضافی در استاتور است (پیچه کمکی) که در شکل سه نشان داده شده است.پیچه استارت می تواند دارای خازنهای سری ویا سوئیچ گریز از مرکز باشد.هنگامی که ولتاژ تغذیه برقرار است جریان در پیچه اصلی بسبب مقاومت پیچه اصلی ولتاژتغذیه را افت میدهد (ولتاژ به جریان تبدیل می شود).در همین حین جریان در پیچه استارت بسته به مقاومت دستگاه استارت به افزایش ولتاژ تغذیه تبدیل می شود.فعل و انفعال میان میدانهای مغناطیسی که پیچه اصلی و دستگاه استارت می سازند میدان برایندی میسازند که در جهتی گردش می کند.موتور گردش را در جهت این میدان برایند آغاز میکند.
هنگامی که موتور به 75 درصد دور مجاز خود می رسد یک سوئیچ گریز از مرکز پیچه استارت را از مدار خارج می کند.از این لحظه به بعد موتور تک فاز می تواند تورک کافی را برای ادامه کارکرد خود نگه دارد.
بجز انواع خاص دارای Capacitor start / capacitor run عموماهمه موتورهای تک فاز فقط برای کاربری های بالای 3/4 hp استفاده می شوند.
بسته به انواع تکنیکهای استارت موتورهای القایی تک فاز AC در دسته بندی ای وسیع آن گونه که در شکل زیر توصیف شده قرار دارند.
موتور القایی AC فاز شکسته
موتور فاز شکسته همچنین به عنوان Induction start/Induction run (استارت القایی/کارکرد القایی)هم شناخته می شود که دو پیچه دارد.پیچه استارت از سیم نازکتر و تعداد دور کمتر نسبت به پیچه اصلی برای بوجود آوردن مقاومت بیشتر ساخته شده است.همچنین میدان پیچه استارت در زاویه ای غیر از آنچه که پیچه اصلی دارد قرار می گیرد که سبب آغاز چرخش موتور می شود.پیچه اصلی که از سیم ضخیم تری ساخته شده است موتور را همیشه درحالت چرخش باقی نگه می دارد.
تورک آغازین کم است مثلا 100 تا 175 درصد تورک ارزیابی شده.موتور برای استارت جریانی زیاد طلب می کند.تقریبا 700 تا 1000 درصد جریان ارزیابی شده.تورک بیشینه تولید شده نیز در محدوده 250 تا 350 درصد از تورک براوردشده می باشد.(برای مشاهده منحنی سرعت – گشتاور به شکل 9نگاه کنید).
کاربریهای خوب برای موتورهای فاز شکسته شامل سمباده (آسیاب) های کوچک , دمنده ها و فنهای کوچک و دیگر دستگاههایی با نیاز به تورک آغازین کم با و نیاز به قدرت 1/20 تا 1/3 اسب بخار می باشد.از استفاده از این موتورها در کاربریهایی که به دوره های خاموش و روشن و گشتاور زیاد نیازدارند خود داری نمایید.
موتور القایی با استارت خازنی
این نوع , موتور اصلاح شده فاز شکسته با خازنی سری با آن برای بهبود استارت است.همانند موتور معمولی فاز شکسته این نوع موتور یک سوئیچ گریز از مرکز داشته که هنگامی که موتور به 75 درصد سرعت ارزیابی شده می رسد , پیچه استارت را از مدار خارج می نماید.از آنجا که خازن با مدار استارت موازی است , گشتاور استارت بیشتری تولید می کند , معمولا در حدود 200 تا 400 درصد گشتاور ارزیابی شده.و جریان استارت معمولا بین 450 تا 575 درصد جریان ارزیابی شده است.که بسیار کمتر از موتور فاز شکسته و بعلت سیم ضخیمتر در مدار استارت است.برای منحنی سرعت گشتاور به شکل 9 مراجعه کنید.
نوع اصلاح شده ای از موتو با استارت خازنی ، موتور با استارت مقاومتی است.در این نوع موتور خازن استارت با یک مقاومت جایگزین شده است.موتور استارت مقاومتی در کاربریهایی مورد استفاده قرار می گیرد که میزان گشتاور استارتینگی کمتر از مقداری که موتور استارت خازنی تولید می کند لازم است.صرف نظر از هزینه این موتور امتیازات عمده ای نسبت به موتور استارت خازنی ندارد.
این موتورها در انواع مختلف کاربریهای پولی و تسمه ای مانند تسمه نقاله های کوچک , پمپها و دمنده های بزرگ به خوبی بسیاری از خود گردانها و کاربریهای چرخ دنده ای استفاده می شوند.
متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.
دانلود فایل
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه137
بخشی از فهرست مطالب
فصل اول: مقدمه
1-1- اهمیت کنترل موتور القایی. 2
1-2- محرکه های با کارایی بالا در کنترل موتورهای القایی 2
1-3- کنترل برداری موتور القایی. 2
1-5- اهمیت استفاده از ماشین القایی دو تغذیه. 2
فصل دوم: اصول کلی کنترل مستقیم گشتاور
2-2- بردارهای اینورتر منبع ولتاژ سه فازه ) VSI ( 2
فصل سوم: کنترل مستقیم گشتاور با دو جدول کلیدزنی
3-1- مدل VSI . 2
3-2- مدل DFIM . 2
3-3- مدل نهایی. 2
3-4-2- DTC به کار رفته برای موتور القایی دو تغذیه. 2
3-5- نتایج آزمایش. 2
فصل چهارم: کاهش ریپل گشتاور در موتور القایی با جاروبک
2- مطالعه تاثیر بردارهای ولتاژبر موتور القایی دو تغذیه-4 2
4-3- استراتژی DTC پیشبین برای حداقل کردن ریپل گشتاور در فرکانس سوئیچینگ ثابت2
4-4- استراتژی کنترل DTC برای کاهش ریپل گشتاور و شار و فرکانس کلیدزنی کم. 2
4-5-کاهش تلفات توان در حالت کلید زنی. 2
فصل پنجم: کنترل مستقیم گشتاور ژنراتور القایی دوتغذیه با ضریب توان قابل تنظیم روتور
5-2- اصول کنترل مستقیم گشتاور. 2
5-3- کنترل ضریب توان قابل تنظیم روتور. 2
5-4- ارتباط میان ضریب توان استاتور و ضریب توان روتور 2
5-5- تعیین سیستم کنترل مستقیم گشتاور درDFIG.. 2
5-7- انتخاب بردار ولتاژ روتور. 2
5-8-کنترل مستقیم گشتاور با ضریب توان قابل تنظیم استاتور 2
فصل ششم: سنکرونیزم با شبکه برای ماشینهای القایی دو تغذیه توسط کنترل مستقیم گشتاور
6-2-1 DTC برای مبدل سمت روتور. 2
6-2 -2- کنترل برداری مبدل سمت منبع. 2
6-3- فرایند سنکرونیزم با شبکه. 2
6-4- کنترل مستقیم گشتاور برای ایجاد سنکرونیزم. 2
6-6- کنترل مستقیم گشتاور مجازی برای ماشینهای القایی دو تغذیه متصل به شبکه. 2
6-6-1- اصول کنترل مستقیم گشتاور مجازی. 2
فصل هفتم: کنترل مستقیم گشتاور برای موتورهای القایی دو تغذیه بدون جاروبک
7-4-1- معادلات توصیف کننده مشتق شار و گشتاور. 2
7-5- استراتژی حداقل کردن ریپل گشتاور. 2
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.. 2
شکل 2-2- بردارهای ولتاژ فضایی کلید زنی اینورتر در DTC پایه 2
شکل 2-3- بردارهای ولتاژ برای افزایش یا کاهش شار استاتور 2
شکل 2-4- انتخاب بردارهای ولتاژ برای کنترل شار استاتور در باند هیسترزیس 2
شکل 2-5- مقایسه گر هیسترزیس دو سطحی کنترل شار.. 2
شکل 2-6- شکل موجهای شار استاتور و خطای آن و پاسخ مقایسه گر هیسترزیس 2
شکل 2-7- تغییرات زاویه بین شار روتور و استاتور.. 2
شکل 2-8- مقایسه گر هیسترزیس سه سطحی کنترل گشتاور.. 2
شکل 2-9- تاثیر انتخاب بردارهای ولتاژ در صورتی که شار استاتور در سکتور k باشد ]4[... 2
فصل سوم: اصول کلی کنترل مستقیم گشتاور
شکل 3-1- نمایش اینورتر و سیم پیچ های متصل به آن.. 2
شکل 3-2- نمایش بردار های ولتاژ تولید شده توسط اینورتر دو سطحی 2
جدول3-1- بردارهای ایجاد شده توسط کلیدزنیهای مختلف در اینورتر دو سطحی 2
شکل 3-3- نمایش سیم پیچ های موتور القایی دو تغذیه در قاب مرجع دو فاز 2
شکل 3-4- بلوک دیاگرام معادل سیم پیچ های ماشین القایی دو تغذیه 2
شکل 3-5- نمایش ماشین القایی دو تغذیه و مبدل های متصل به آن 2
شکل 3- 6- نمایش حرکت بردارهای شار تحت تاثیر بردار ولتاژ اینورتر 2
شکل 3-7- نمایش تاثیر تمام بردارهای موجود بر شار استاتور 2
شکل 3-8- نمایش سیم پیچ های روتور و استاتور در قاب مرجع گردان دو فاز 2
شکل 3-9- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با دو جدول کلیدزنی.. 2
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 2
شکل4-2 رسم مشتق شار و گشتاور بر حسب مکان زاویهای شار.. 2
شکل 4- 3- شکل موج حالت مانای گشتاور و شار در حالت موتوری و ژنراتوری 2
شکل 4- 4- شکل موج حالت مانای گشتاور و شار در حالت موتوری و ژنراتوری 2
شکل 4- 5- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با ریپل شار کاهش یافته 2
شکل 4- 6- نتایج حاصل از اعمال روش کنترل مستقیم گشتاور با کنترل پیشبین 2
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.. 2
شکل 5- 2- سیستم ژنراتور القایی دو تغذیه.. 2
شکل 5-3- بردارهای ولتاژ و نحوه سکتوربندی مکان شار.. 2
شکل 5-4- تاثیر بردار های ولتاز بر جریان راکتیو روتور.. 2
شکل 5- 5 - رابطه میان ضریب توان روتور و استاتور.. 2
شکل 5-6- بلوک دیاگرام سیستم کنترل با قابلیت کنترل ضریب توان روتور 2
شکل 5-7- نمایش محاسبه جریان راکتیو روتور.. 2
شکل 5-8- بردارهای ولتاژو نحوه سکتور بندی مکان شار.. 2
شکل 5-9- دیاگرام فازوری بردار ولتاژ روتور برحسب بردار ولتاژ استفاده شده v1 ،v2 و v3 2
شکل 5-10- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با قابلیت کنترل ضریب توان استاتور 2
شکل 5-11 بردارهای ولتاژ به کار رفته شده در سکتور یک.. 2
شکل 5-12- جریان و ولتاژ روتور و استاتور در جریانهای راکتیو مختلف 2
فصل ششم: سنکرونیزم با شبکه برای ماشینهای القایی دو تغذیه توسط کنترل مستقیم گشتاور
شکل 6-1-نحوه اتصال ژنراتور القایی دو تغذیه به شبکه.. 2
شکل6-2-کنترل مستقیم گشتاور برای مبدل سمت روتور.. 2
شکل 6-3- نمایش شار روتور و استاتور در قاب مرجع گردان روتور 2
شکل 6-4- سیستم کنترل برداری مبدل سمت منبع.. 2
شکل 6-5- اصول کنترل مستقیم گشتاور برای ایجاد سنکرونیزم.. 2
شکل 6-6- بردار شار روتور، استاتور و شبکه.. 2
شکل 6-7-کنترل مستقیم گشتاور مجازی برای اتصال موتور القایی دو تغذیه به شبکه.. 2
شکل 6- 9- جریان استاتور در فرآیند سنکرونیزم.. 2
شکل 6- 8- ولتاژ لینکDC در فرآیند سنکرونیزم.. 2
شکل 6- 10- جریان روتور در فرآیند سنکرونیزم.. 2
شکل 6- 11- گشتاور ژنراتور در فرآیند سنکرونیزم.. 2
شکل 6- 12- جریان و ولتاژ مبدل در فرآیند سنکرونیزم.. 2
فصل هفتم: کنترل مستقیم گشتاور برای موتورهای القایی دو تغذیه بدون جاروبک
شکل 7-1- مشتق شار وگشتاور بر حسب مکان زاویهای شار.. 2
شکل 7-2- تغییر منحنی مشتق گشتاور با تغییر سطح گشتاور.. 2
شکل 7- 3- تغییر منحنی مشتق گشتاور با تغییر سرعت ماشین.. 2
شکل 7-4- تعیین بردار ولتاژ مناسب وقتی که شار در سکتور ششم قرار دارد. 2
شکل 7-5- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با تقدم شار.. 2
شکل 7-6- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با تقدم گشتاور.. 2
شکل 7-7- شکل موج حالت مانای گشتاور و شار در حالت موتوری و ژنراتوری 2
شکل7- 8- سیستم کنترل مستقیم گشتاور با گشتاور ریپل حاداقل شده 2
شکل 7- 9- پاسخ دینامیکی ماشین القایی دو تغذیه بدون جاروبک با کنترل پیشبین.. 2
فهرست جداول
جدول 2-1- دسته بندی نقش اعمال هر یک از بردارهای ولتاژ.. 2
جدول 2-2- جدول ارجاع کلید زنی در DTC. 2
جدول3-1- بردارهای ایجاد شده توسط کلیدزنیهای مختلف در اینورتر دو سطحی 2
جدول3-2- جدول تعیین بردار ولتاژ مناسب برای اعمال به اینورتر 2
جدول4-1- جدول ولتاژ برای تعیین بردار ولتاژ فعال اول.. 2
جدول 4-2- جدول بردار ولتاژ برای تعیین بردار ولتاژ فعال دوم 2
جدول4-3- جدول بردار ولتاژ برای تعیین بردار ولتاژ فعال دوم 2
جدول5-1- نحوه تعمین سکتور شار پیوندی.. 2
جدول 5-2- جدول انتخاب بردار و لتاژ روتور.. 2
جدول 5-3- نحوه تعیین بردار ولتاژ مناسب روتور.. 2
جدول 6-1- نحوه انتخاب بردار ولتاژ مناسب در اینورتر.. 2
جدول 7-1- جدول کلیدزنی کنترل مستقیم گشتاور پیشبین برای موتورهای القایی دو تغذیه بدون جاروبک.. 2
فصل اول
مقدمه
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 گرفتهاند. 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 میباشد]3[.
1-2- محرکه های با کارایی بالا در کنترل موتورهای القایی
در سال 1986 که ایده روش کنترل مستقیم گشتاور[1](DTC) اولین بار توسط Takashi مطرح شد و نیز در طی آن تا سال 1996 که اولین درایو DTC توسط شرکت ABB به بازار عرضه شد، روش کنترل برداری تنها روش کارآمد و کاربردی با پاسخ دینامیکی گشتاور مناسب و مورد استفاده در صنعت بود ]1[. یکی از مشکلات اصلی کنترل برداری علاوه بر زیاد بودن حجم محاسبات به دلیل تبدیلات متوالی و پیچیده برای از بین بردن کوپلاژ بین محورها و ساده شدن روابط شار و گشتاور، نیاز به استفاده از سنسور دقیق به منظور پیدا کردن موقعیت شار روتور است، که در کاربردهای ارزان قیمت صرف هزینه برای سنسور قابل قبول نیست و درصورت استفاده از روش کنترل برداری بدون سنسور، که هم اکنون تحقیق و بررسی بر روی این روشها ادامه دارد، منجر به افزایش پیچیدگی و حجم محاسباتی بسیار زیاد و استفاده از DSPهای پرقدرت و گران قیمت میشود. به طور کلی، محرکههای موتورهای القایی مبتنی بر کنترل گشتاور برای استفاده در کاربردهای با کارایی بالا، دو نوع هستند:
- محرکه های مبتنی بر کنترل جهت دار بردار ([2]FOC)
- محرکه های مبتنی بر کنترل مستقیم گشتاور (DTC)
1-3- کنترل برداری موتور القایی
با ظهور محرکههای مبتنی بر کنترل برداری که در حدود 30 سال پیش توسط محققان آلمانی معرفی و ارایه گردید، کنترل موتورهای جریان متناوب، با ایجاد کانالهای مستقل کنترل شار و گشتاور، مشابه کنترل موتورهای جریان مستقیم شد. در یک سیستم کنترل برداری نیاز به داشتن پارامترهای دقیق ماشین امری ضروری است و هرگونه عدم هماهنگی بین پارامترهای موتور و پارامترهای مورد استفاده در محاسبات سیستم کنترل برداری موجب اختلال در کار سیستم میشود. با فرض ثابت بودن موقعیت زاویه ای شار روتور نسبت به قاب مرجع گردان، فازور جریان استاتور به دو مؤلفه همسو با شار روتور وعمود بر آن تجزیه میشود. مؤلفه همسو با شار، جریان تولید کننده میدان و مؤلفه عمود بر آن، جریان تولید کننده گشتاور است. تجزیه جریان استاتور نیازمند اطلاع از موقعیت شار روتور است. این زاویه شار میتواند مستقیماً در روش کنترل برداری مستقیم اندازه گیری شود یا در روش کنترل برداری غیر مستقیم محاسبه شود. عدم نیاز به سنسورهای زاویه شار و امکان کار در سرعتهای پایین، کنترل برداری غیر مستقیم را در مقایسه با کنترل برداری مستقیم کاربردی تر کرده است. عمده ترین مشکلی که در این نوع کنترل وجود دارد تغییر پارامترهای ماشین در شرایط کاری است .با توجه به اینکه در طراحی سیستم کنترل برداری از پارامترهای ثابت موتور استفاده میشود، ولی در عمل به خاطر شرایط کاری و تغییر دما و عامل اشباع مغناطیسی هسته، این پارامترها دچار تغییر میشوند و این باعث عدم هماهنگی بین پارامترهای موتور و پارامترهای مورد استفاده در محاسبات سیستم کنترل برداری شده و موجب اختلال در کار سیستم میشود]1و2[.
1-4- کنترل مستقیم گشتاور
مطالعات و تحقیقات بعدی برای دستیابی به روشهای نوین دیگر برای کنترل موتور القایی منجر به ارائه و معرفی روش کنترل مستقیم گشتاور(DTC) توسط محققان ژاپنی و آلمانی، و در اواسط دهة 80 میلادی روشهای نوینی در کنترل موتور القایی پایه گذاری شد. در این زمان M.Depenbrok روش کنترل خودکار مستقیم [3]( DSC ) و Takahasi و Noguchi روش کنترل مستقیم گشتاور ) DTC ( را معرفی کردند. در حال حاضر از روش کنترل مستقیم گشتاور، برای کاربردرهای قدرت پایین و متوسط ، بیشتر استفاده میشود. در مقابل از روش کنترل خودکار مستقیم به دلیل پایین بودن فرکانس کلید زنی و کمتر بودن مشکل کموتاسیون کلید ها در جریان دهی بالا، در کاربردهای قدرت بالا، نظیر سیستمهای کششی ریلی استفاده میشود]1و2[.
یکی از مزیتهای اصلی DTC نسبت به کنترل برداری عدم نیاز به تبدیلات پیچیده مختصات و عدم نیاز به سنسور دقیق موقعیت است. که در قبال این سادگی مشکلاتی اساسی نظیر ضربان گشتاور زیاد و فرکانس کلید زنی متغییر و جریان راه اندازی بالا در روش DTC پایه وجود دارد. این تفاوت از آنجا حاصل میشود که در DTC پایه، کنترل شار و گشتاور به طور مستقیم توسط انتخاب چندین بردار ولتاژ استاتور محدود صورت میگیرد. در حالی که در کنترل برداری از جریانهای استاتور در محورهای d,q برای کنترل شار و گشتاور، با انتخاب بردارهای ولتاژ دلخواه تولید شده، کنترل موتور صورت میگیرد.