اختصاصی از یارا فایل
پروژه درایور های AC دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .
فرمت فایل : WORD (قابل ویرایش)
تعداد صفحات:150
فهرست مطالب:
فصل اول
معرفی درایورهای AC 1
1-درایورهای موتورهای القایی 4
1-1- کنترل ولتاژ استاتور 4
2-1- درایور اینورتر موج مربعی تغذیه شده با ولتاژ 9
3-1- درایور اینورتر PWM 18
4-1 درایور انورتر تغذیه شده با جریان 22
5-1 درایور مبدل دوار
6-1 درایور کرامواستاتیک 35
7-1 درایور شربیوز استاتیک 39
2- کنترل درایورهای موتورهای القائی 41
1-2 مدل سازی و شبیه سازی 41
2-2 کنترل سرعت با ولتاژ استاتور 44
3-2 کنترل سرعت اینورتر تغذیه شده با ولتاژ 45
4-2 کنتر سرعت اینورتر تغذیه شده با جریان 53
5-2 کنترل سرعت به روش بهبود لغزش توان 58
6-2 کنترل میکروکامپیوتری 59
3- درایورهای موتور سنکرون 60
1-3 درایور اینورتر تغذیه شده با ولتاژ 64
2-3 درایور اینورتر تغذیه شده با جریان 67
3-3 درایور مبدل دوار 70
4- کنترل درایورهای موتور سنکرون 71
1-4 کنترل سعرت با اینورتر تغذیه شده با ولتاژ 71
2-4 کنترل سرعت اینورتر تغذیه شده با جریان 73
فصل دوم: طراحی و مدلسازی سیستم درایور موتور القائی کنترل شده جریان 76
چکیده 77
مقدمه 78
مبدل موتور القائی برای کار در حالت کنترل جریان 79
محاسبات تابع تبدیل CCI 91
کنترل حلقه بسته 95
ارتباط با نتایج آزمایش 99
دیگر روشهای کنترل حلقه بسته 105
نتایج 107
پیوست 108
فهرست اصطلاحات به کار رفته 108
فصل سوم : طراحی یک درایور اینورتر تغذیه شده با جریان با کارایی بالا 111
چکیده 112
مقدمه 113
بلوک دیاگرام در سرعت پائین 117
کنترل جریان به وسیله تنظیم گشتاور 119
کنترل فرکانس به وسیله تنظیم زاویه 121
مفهوم زاویه اپتیمم ( بهینه ) 122
حلقه کنترل زاویه 123
پایداری حلقه زاویه 125
کنترل شار 129
بهره و پایداری حلقه های کنترل شار و گشتاور 131
عملکرد سرعت پائین درایور 134
هموارسازی گشتاور 134
پایداری دینامیکی درایور در سرعت پائین 140
مولاسیون پهنای باند جریان 141
کنترل در ناحیه سرعت بالا 143
کنترل جریان 144
کارکرد توان ثابت 146
پاسخ دینامیکی در سرعت بالا 146
خاتمه 148
مراجع 150
فصل اول
معرفی درایور های AC
امروزه در بسیاری از کاربردهای صنعتی ماشینی با سرعتهای متغیر مورد نیاز میباشد. این نیاز را میتوان با هر یک از ماشینهای ac یا dc برآورده ساخت. در ماشین dc می توان با کنترل ولتاژ آرمیچر از طریق یک یکسو کننده کنترل شده فاز یا به وسیله یک مبدل dc به dc در صورتی منبع تغذیه dc باشد سرعت را کنترل کرد. در ماشین dc گشتاور به ثابت ماندن mmf روتور و شار میدان در فضای روتور بستگی دارد.
در ماشین ac منبع تغذیه سه فاز یک میدان چرخشی دوار را در فاصله هوای ایجاد میکند. این میدان دوار در تقابل با میدان روتور باعث ایجاد گشتاور می شود. در یک ماشین سنکرون شار دور روتور توسط یک سیمپیچی مجزا که حامل جریان DC میباشد ایجاد میشود در صورتی که در یک ماشین القائی شار دور روتور در اثر القاء استاتور بوجود میآید.
در ماشین ac سرعت به فرکانس استاتور که میدان مغناطیسی چرخشی را بوجود میآورد بستگی دارد. اگر فرکانس افزایش یا بر سرعت نیز افزایش خواهد یافت و شار فاصله هوایی به دلیل افزایش رکتانس مغناطیس کنندگی کاهش مییابد و به همان نسبت گشتاور کاهش خواهد یافت. به همین دلیل ماشین ac برای کنترل سرعت نیاز به یک منبع ولتاژ متغر فرکانس متغیر خواهد داشت. این نوع از منبع تغذیه به وسیله یک سیستم رابط DC که شامل یک یکسوکننده به همراه یک اینورتر یا یک مبدل دورهای میباشد ایجاد میشود.
ماشین را میتوان به جای منبع ولتاژ با یک منبع جریان تحریک کرد استفاده از منبع جریان دارای مزایایی میباشد ولی تا حدی باعث پیچیدگی عملکرد ماشین میشود. زمانی که از منبع ولتاژ یا جریان به همراه یک کلید حالت جامد استفاده میشود هارمونیکهای موجود باعث تولید گرمای هارمونیکی و نوسان گشتاور میشود.
مبدل تولید کننده نیروی ماشین گران ، طراحی شده برای یک پیک توان نامی محدود میباشد که این پیک توان ممکن است کمتر از مقدار مورد نیاز ماشین باشد. این موارد بر روی عملکرد ماشین در هنگامی که با عملکرد آن با یک منبع مجزا مقایسه می شود تأثیر میگذارد. یک اینورتر تغذیه شده با ولتاژ ایدهآل باید امپرانس معادل تونن صفر در ترمینال خود داشته باشد و به طور مشابه یک اینورتر تغذیه شده با جریان باید دارای امپدانس بینهایت باشد. ایجاد این شرایط در عمل به دلیل ملاحظات اقتصادی بسیار دشوار میباشد. امپدانس محدود منبع میتواند به صورت تأثیر بر روی عملکرد هارمونیکی و شرایط پایداری درایور سیستم نشان داده شود در این بخش عملکردهای مختلف وویژگیهای کنترلی یک سیستم درایور مبدل تغذیه شده ac توضیح داده خواهد شد.
1- درایور موتور القائی:
سرعت یک موتور القائی توسط سرعت سنکرون و لغزش روتور تعیین میشود که سرعت سنکرون به فرکانس منبع وابسته است و لغزش را میتوان با تنظیم ولتاژ یا جریان داده شده به روتور کنترل کرد.
چندین مکانیزم برای کنترل سرعت ماشین القایی وجود دارد (1) ولتاژ متغیر – فرکانس ثابت یا کنترل ولتاژ استاتور (2) کنترل ولتاژ متغیر – فرکانس متغیر (3) کنترل جریان متغیر – فرکانس متغری و (4) تنظیم لغزش توان که اصول عملکرد و مشخصه های این روش ها در ادامه توصیح داده می شود.
1-1 کنترل ولتاژ استاتور:
این روش یک روش ساده و اقتصادی برای کنترل سرعت موتورهای القایی نوع قفسی میباشد. در این روش ولتاژ تغذیه استاتور در فرکانس خط توسط کنترل زاویه آتش تریستورهای کموتازسیون موازی خط که در شکل (1) نشان داده شده است کنترل میشود.
(شکل 1) کنترل سرعت موتور القائی با منبع کنترل شده فاز
ولتاژ استاتور با تغییر زاویه آتش بین 1 تا 180 درجه میتواند از صفر تا مقدار نهایی خود تغییر کند. البته خط بار و منبع، حامل فرکانس بالای تولید شده توسط مبدل خواهند بود. البته با اتصال ستاره ایزوله شده میتوان هارمونیک سرم را حذف کرد. ضریب توان سمت بار نسبت به کنترل Variac بسیار ناچیز است که دلیل آن هارمونیکهای اضافه شده و توان راکتیو اضافی گرفته شده توسط مبدل ناشی از کنترل فاز میباشد.
به هر حال مبدل بسار ساده میباشد و سیستم و درایور دارای عملکرد ضعیفی می باشد. از این درایور در کاربردهای با توان کم تا متوسط استفاده می شود مخصوصا در کاربردهایی از نوع پمپ یا دستگاههای دمنده که گشتاور در ابتدا کم و با توان دوم سرعت افزایش مییابد.
موتورهای تک فاز کوچک با کنترل فاز به طور گستردهای در وسایل برقی زمانی که کارایی و ضریب توان بر قیمت ترجیح داده میشوند استفاده میشوند.
کاربرد دیگر این درایور در راه اندازهای حالت جامدی موتورهای القائی توان بالا می باشد. در اینجا برای کنترل جریان هجومی، موتور به طور کلی در شرایط بیباری و با کنترل ولتاژ استاتور راهاندازی میشود. در یک راهاندازی نرمال در ولتاژ و بار کامل برای حذف تلفات حالت آماده به کار (standby) اغلب تریستورها توسط یک کرنتاکتور مکانیکی بای پس می شوند.
در موتورهای با لغزش بالا (به طور مثال بین 10 تا 16 درصد) که از این روش برای کنترل سرعت استفاده میکنند، متقابلا تلفات مسی ماشین افزایش پیدا میکند. شکل 2 مشخصه کنترل سرعت یک دمنده را نشان میدهد.
(شکل 2)
هنگامی که ولتاژ استاتور کاهش پیدا میکند گشتاور نیز کاهش پیدا میکند. زیرا در لغزش ثابت گشتاور متناسب با توان دوم ولتاژ میباشد. در ولتاژهای مختلف استاتور، سرعت از تقاطع دو نمودار آنچنانکه در شکل نشان داده شده است مشخص می شود. بدیهی است که رنج کنترل سرعت در ماشینهایی که با لغزش پایین طراحی شدهاند کاهش خواهد یافت. از سوی دیگر با طراحی ماشین با لغزش بالا (یعنی مقاومت بالای روتور)، انواع بارهای با گشتاور ثابت را میتوان در رنج کاملی از سرعت کنترل کرد. در این روش از کنترل سرعت نسبت گشتاور بر جریان استاتور، هنگامی که سرعت با کنترل ولتاژ استاتور کاهش مییابد کم می شود شارفاصله هوایی که وابسته به ولتاژ استاتور و فرکانس است نیز با کاهش ولتاژ استاتور کاهش می یابد بنابراین در نتیتحه یک مشخصه گشتاور – آمپر ضعیف دامنة جریان برای یک مقدار ثابت از گشتاور در نتیجه کاهش ولتاژ افزایش مییابد. این موضوع را میتوان برای بار از نوع دمنده نشان داد .برای ماشینی که برای 12درصد لغزش درباره کامل طراحی شده است جریان القا گر در 7/66 درصد سرعت سنکرون به مقدارماکسیمم خود می رسد که این جریان 25 درصد بیشتر از جریان مجاز بار کامل می باشد. البته جریان های هارمونیکی نیز به مقدار ذکر شده اضافه می شود و در نتیجه تلفات مس بالا در سرعت کم باعث ایجاد مشکلات گرمائی در ماشین می شود.
در این نوع از درایورها میتوان با معکوس کردن توالی فاز حالت ترمزی را ایجاد کرد.
با توجه به پیچیدگیهای فوقالذکر سیستم ماشین – مبدل برای هر کاربرد با توجه به مشخصههای کاربرد به طور دقیق طراحی میشود.
هر چند ترکیبهای متفاوتی از مدار کنترل وجود دارد در اینجا دو مدار عملی و کاربردی در شکل 3 و 4 نشان داده شده است. در کنترل با اتصال مثلث یک جفت تریستور با هر سیمپیچی مثلث به طور سری اتصال مییابد. و هر فاز یک بار مستقل تک فاز را تشکیل می دهد. موج جریان فاز مشخص شده و موج جریان خط را میتوان با جمع آثار ساخت. یکی از مزیتهای آشکار این اتصال این است که تریستورها جریان کمتری را نسبت به جریان اصلی تحمل میکنند. اما در مقابل این مزیت جریانهای هارمونیکی افزایش خواهند یافت. در شکل 4 اتصال عادی کنترل کننده نشان داده است که از همة موارد سادهتر میباشد ولی اثرات هارمونیکی این نوع اتصال بسیار زیاد میشود.
(شکل 3) (شکل 4)
2-1 درایور اینورتر موج مربعی تغذیه شدة با ولتاژ
اینورترهای تغذیه شده با ولتاژ به طور کلی به دو دسته تقسیم میشوند. اینورتر موج مربعی را اینورتر مدلاسیون پهنای باند این نوع از اینورتو در اوایل دهه شست زمانی که تکنیک کمبرتاسیون اجباری ایجاد شد معرفی شد. شکل 5 یک مدار قدرت مرسوم اینورتر موج مربعی را نشان میدهد. یک پل یکسو کننده سه فاز ولتاژ ac را به یک ولتاژ dc متغیر تبدیل میکند که این ولتاژ به ورودی یک پل کموتاسیون اینورتر داده میشود و اینورتر منبع ولتاژ متغیر- فرکانس متغیر را برای کنترل سرعت موتور فراهم می کند. این اینورتر، اینورتر تغذیه شده با ولتاژ نامیده میشود زیرا یک فیلتر خازنی بزرگ یک منبع ولتاژ ثابت را برای اینورتر فراهم کرده و باعث میشود موج خروجی اینورتر تحت تأثیر بار قرار نگیرد. به طور معمول هر تریستور قرار گرفته در بازوهای اینورتر برای تولید موج مربعی ولتاژ فاز ماشین 180 درجه در مدار قرار میگیرند. ولتاژ خط به خط را میتوان به صورت یک موج شش پلهای آنچنان که در شکل دیده میشود نشان داد.
دانلود با لینک مستقیم