واحد تهران جنوب

دانشکده تحصیلات تکمیلی

 

پایان نامه برای دریافت درجه کارشناسی ارشد “M.Sc”

مهندسی برق -قدرت

عنوان :

کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور

با بهره گیری از دو سنسور جریان

استاد راهنما:

دکتر حمید لسانی

استاد مشاور:

دکتر نعمت طالبی

بهمن ماه  ٨٨

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد
(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)
تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :
چکیده ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………١
مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………٢ فصل اول : مقدمه و پایه های نظری
١-١ مدل سازی ماشین القایی چند فاز نا متقارن و دوبل استاتور……………………………………………………………………………………………۵
١-١-١ مدل سازی ماشین القایی چند فاز به روش کلاسیک ………………………………………………………………………………………………..۶
١-١-١-١ مطالعه تعاریف و معادلات ماشین ……………………………………………………………………………………………………………………….۶
١-١-١-٢ انتقال به دستگاه مرجع اختیاری …………………………………………………………………………………………………………………………٨
١-١-١-٣  مدل سازی موتور القایی دوبل استاتور………………………………………………………………………………………………………………١٠
١-١-٢ روش تجزیه به فضای برداری در مدل سازی ماشین القایی دوبل استاتور………………………………………………………………….١٢
١-١-٢-١ مطالعه روش تجزیه به فضای برداری و ماتریس تبدیل ………………………………………………………………………………………١٢
١-١-٢-٢ مدل ماشین در فضای فرعی (d,q) ……………………………………………………………………………………………………………….١٧
١-١-٢-٣ مدل ماشین در فضای فرعی (z2 , z1) …………………………………………………………………………………………………………..١٩
١-١-٢-۴ مدل ماشین در فضای فرعی (o2 , o1) …………………………………………………………………………………………………………١٩
١-٢ مطالعه عملکرد نا متقارن ماشین القایی دوبل استاتور………………………………………………………………………………………………….٢١
١-٢-١ عملکرد نا متقارن ماشین …………………………………………………………………………………………………………………………………..٢١
١-٢-١-١ نا متقارنی ماشین …………………………………………………………………………………………………………………………………………..٢٣
١-٢-١-٢ نا متقارنی تغذیه ……………………………………………………………………………………………………………………………………………٢۴
١-٣ کنترل در جهت میدان یا کنترل برداری …………………………………………………………………………………………………………………..٢٧
١-٣-١ اساس کار روش کنترل در جهت میدان ………………………………………………………………………………………………………………٢٧
١-٣-٢ طبقه بندی روش کنترل در جهت میدان …………………………………………………………………………………………………………….٢٨
١-٣-٢-١ کنترل در جهت شار روتور به روش مستقیم ……………………………………………………………………………………………………٣٠
١-٣-٢-٢ محاسبه شار روتور در روش مستقیم ……………………………………………………………………………………………………………….٣١
١-٣-٢-٣ کنترل در جهت شار روتور به روش غیر مستقیم ……………………………………………………………………………………………..٣٢
١-٣-٣ روش های کنترل جریان در کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور……………………………………………………………………٣٢
 
١-٣-٣-١ کنترل جریان در مرجع سنکرون برای محرکه موتور القایی دوبل استاتور…………………………………………………………….٣٣
١-٣-٣-٢ روش کنترل جریان بدول در مرجع سنکرون …………………………………………………………………………………………………….٣۶
١-٣-٣-٣ روش کنترل جریان منفرد در مرجع سنکرون یا جبران سازی نا متعادلی ……………………………………………………………..٣٨
١-۴-٣-۴ کنترل جریان در دستگاه مرجع ساکن برای محرکه ماشین القایی دوبل استاتور……………………………………………………۴١ فصل دوم : پیاده سازی کنترل برداری بر روی ماشین القایی دوبل استاتور
٢-١ کنترل برداری ماشین القایی دوبل استاتور…………………………………………………………………………………………………………………۴۶
٢-١-١ مطالعه معادلات موتور القایی دوبل استاتور در حالت کنترل برداری …………………………………………………………………………۴۶
٢-١-١-١ کنترل جریان ماشین با بهره گیری از دو سنسور جریان …………………………………………………………………………………………..۴٨
٢-١-٢ روش مدولاسیون پهنای پالس …………………………………………………………………………………………………………………………….۵۵ فصل سوم : مدل سازی و شبیه سازی
٣-١ نتایج شبیه سازی ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………۵٨
٣-١-١ مطالعه نتایج در حالت تغییر در سرعت مرجع ………………………………………………………………………………………………………..۵٨
٣-١-١-١ روش کنترل برداری متداول ……………………………………………………………………………………………………………………………۵٩
٣-١-١-٢ روش کنترل برداری با بهره گیری از دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………..۶١
٣-١-١-٣ روش کنترل برداری با بهره گیری از دو سنسور جریان و جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………………۶٣
٣-١-٢ مطالعه نتایج در حالت تغییر ناگهانی بار………………………………………………………………………………………………………………..۶۵
٣-١-٢-١ روش کنترل برداری متداول ……………………………………………………………………………………………………………………………۶۶
٣-١-٢-٢ روش کنترل برداری با بهره گیری از دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………۶٧
٣-١-٢-٣ روش کنترل برداری با بهره گیری از دو سنسور جریان و جبران ساز نا متعادلی ………………………………………………………….۶٩
٣-١-٣ مطالعه نتایج در حالت تضعیف شار……………………………………………………………………………………………………………………….٧١ فصل چهارم : نتیجه گیری و پیشنهادات
نتیجه گیری ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………٧۴
پیشنهادات ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٧۶
 
منابع و مأخذ
منابع لاتین ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٧٧
چکیده لایتن …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..٨٢
 
شکل ١-١: موتور القایی دوبل استاتور با دو سیم پیچی در استاتور و روتور قفسه ای …………………………………………………………………١٠
شکل ١-٢: مدار معادل تک فاز ماشین در مرجع اختیاری …………………………………………………………………………………………………………١٢
شکل ١-٣: مدار معادل تک فاز ماشین در روش مدل سازی کلاسیک ……………………………………………………………………………………..٢٣
شکل ١-۴: مدار معادل حالت همیشگی ماشین ……………………………………………………………………………………………………………………………٢۴
شکل ١-۵: نمودار فازوری حالت همیشگی موتور القایی دوبل استاتور……………………………………………………………………………………………٢۵
شکل ١-۶: مولفه های بردار جریان استاتور و شار روتور در دستگاه مرجع سنکرون ……………………………………………………………………٢٩
شکل ١-٧: نمودار بلوکی کلی کنترل در جهت شار روتور برای ماشین القایی سه فاز…………………………………………………………………٣٠
شکل ١-٨: نمودار بلوکی کنترل درجهت میدان به روش مستقیم در ماشین القایی سه فاز…………………………………………………………٣٠
شکل ١-٩: نمودار بلوکی محاسبه ی شار روتور…………………………………………………………………………………………………………………….٣١
شکل ١-١٠: کنترل در جهت میدان به روش مستقیم با بهره گیری از اینورتر منبع ولتاژ کنترل شده با جریان ………………………………….٣٢
شکل ١-١١: نمودار بلوکی کنترل در جهت میدان به روش غیر مستقیم در ماشین القایی ………………………………………………………….٣٣
شکل ١-١٢: نمودار معادل تک فاز ماشین در روش محل سازی کلاسیک …………………………………………………………………………….٣۵
شکل ١-١٣: نمودار معادل تک فاز ماشین در روش مدل سازی  تجزیه به فضای برداری ………………………………………………………..٣۶
شکل ١-١۴: بلوک دیاگرام مرجع سنکرون ماشین در روش مدل سازی کلاسیک …………………………………………………………………..٣٧
شکل ١-١۵: روش کنترل جریان دوبل در مرجع سنکرون ……………………………………………………………………………………………………٣٨
شکل ١-١۶: نمودار بلوکی مرجع سنکرون ماشین در روش مدل سازی تجزیه به فضا برداری …………………………………………………٣٩
شکل ١-١٧: روش کنترل جریان منفرد در مرجع سنکرون به همراه جبران ساز نا متعادل ……………………………………………………….۴٠
شکل ١-١٨: نمودار بلوکی روشی سنکرون جریان در مرجع ساکن ………………………………………………………………………………………..۴٣
شکل ١-٢: نمودار بلوکی روش متداول کنترل برداری برای موتور القایی دوبل استاتور…………………………………………………………….۴٨
شکل ٢-٢: جریان های فاز ماشین و فضای ( α,β) …………………………………………………………………………………………………………….۴٩
شکل ٢-٣: کنترل جریان در دستگاه مرجع ساکن فاقد جبران ساز نا متعادل …………………………………………………………………………..۵١
شکل ٢-۴: نمودار بلوکی کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور با بهره گیری از ٢ سنسور جریان ………………………………………………۵١
شکل ٢-۵: گشتاور ماشین القایی دوبل استاتور در حالت ٢ سنسور…………………………………………………………………………………………۵٢
 
شکل ٢-۶: جریان های فضای z ………………………………………………………………………………………………………………………………………۵٢
 
شکل ٢-٧: نمودار بلوکی کنترل برداری به همراه کنترلر گشتاور………………………………………………………………………………………….۵٣
شکل ٢-٨: مشخصه گشتاور موتور دوبل استاتور با وجود کنترل کننده گشتاور……………………………………………………………………….۵٣
شکل ٢-٩: جریانهای فضای z با وجود کنترلر گشتاور…………………………………………………………………………………………………………۵٣
شکل ٢-١٠: نمودار بلوکی کنترل برداری با بهره گیری از ٢ سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی …………………………………….۵۴
شکل ٢-١١: روش مدولاسیون پهنای پالس تزریق کننده توالی صفر دوبل ……………………………………………………………………………۵۶
شکل ٢-١٢: موتور القایی دوبل استاتور و اینورتر آن ……………………………………………………………………………………………………………۵٧
شکل ٣-١: گشتارو ماشین در روش متداول در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………………………..۶٠
شکل ٣-٢: سرعت ماشین در روش متداول در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………………………..۶٠
شکل ٣-٣: جریانهای ماشین در روش متداول در فضای z در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر …………………………….۶٠
شکل ٣-۴: جریان محور q ی ماشین در روش متداول در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر…………………………………..۶١
شکل ٣-۵: مولفه های q1 و q2 جریان سیم پیچی های سه فاز ماشین در روش متداول ……………………………………………………….۶١
شکل ٣-۶: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین در روش متداول در تغییر سرعت مرجع از Rpm ٢٠٠٠ به صفر………………………………….۶١
شکل ٣-٧: گشتاور ماشین درحالت دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………………………۶٢
شکل ٣-٨: سرعت ماشین در حالت دو سنسور بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………………………………….۶٢
شکل ٣-٩: جریانهای فضای z ماشین درحالت دوسنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………۶٣
شکل ٣-١٠: جریان محور β ی ماشین در حالت دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………۶٣
شکل ٣-١١: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین در حالت دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………….۶٣
شکل ٣-١٢: گشتارو ماشین در حالت دوسنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………………..۶۴
شکل ٣-١٣: سرعت ماشین در حالت دو سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………………..۶۴
شکل ٣-١۴: جریانهای ماشین در فضای z در حالت دوسنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی …………………………………………۶۵
شکل ٣-١۵: جریان محوری β ی  ماشین در حالت دو سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی …………………………………………۶۵
شکل ٣-١۶: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین درحالت دو سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………..۶۵
شکل ٣-١٧: گشتاور ماشین در روش متداول در تغییر ناگهانی بار از صفر به بار نامی …………………………………………………………………۶۶
شکل ٣-١٨: سرعت ماشین در روش متداول در تغییر ناگهانی بار از صفر به بار نامی …………………………………………………………………۶۶
ی
شکل ٣-١٩: جریانهای ماشین در روش متداول در فضای z در تغییر ناگهانی بار از صفر به بار نامی ……………………………………………۶٧
شکل ٣-٢٠: جریان محور q ی ماشین در روش متداول در تغییر ناگهانی بار از صفر به بار نامی …………………………………………………۶٧
شکل ٣-٢١: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین در روش متداول در تغییر ناگهای بار از صفر به بار نامی ………………………………..۶٧
شکل ٣-٢٢: گشتارو ماشین درحالت دو سنسور جریان و تغییر بار بدون جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………………..۶٨
شکل ٣-٢٣: سرعت ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………………………….۶٨
شکل ٣-٢۴: جریانهای ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار بدون جبران ساز نا متعادلی ………………………………………………..۶٨
شکل ٣-٢۵: جریان محورβ ی ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………….۶٩
شکل ٣-٢۶: جریانهای سیم پیچی as و xs ماشین در حالت دو سنسور جریان بدون جبران ساز نا متعادلی …………………………………۶٩
شکل ٣-٢٧: گشتارو ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………….٧٠
شکل ٣-٢٨: سرعت ماشین در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار به همراه جبران ساز نا متعادلی ……………………………………………….٧٠
شکل ٣-٢٩: جریانهای ماشین در فضای z در حالت دو سنسور جریان و تغییر بار به همراه جبران ساز نا متعادلی …………………………٧٠
شکل ٣-٣٠: جریان محور β ی ماشین درحالت دو سنسور جریان و تغییر بار به همراه جبران ساز نا متعادلی ………………………………..٧١
شکل ٣-٣١: جریانهای فاز as و xs ماشین در حالت دو سنسور جریان به همراه جبران ساز نا متعادلی ………………………………………٧١
شکل ٣-٣٢: گشتاور ماشین در روش متداول در حالت تضعیف شار…………………………………………………………………………………………٧٢
شکل ٣-٣٣: سرعت ماشین در روش متداول در حالت تضعیف شار…………………………………………………………………………………………٧٢
شکل ٣-٣۴: شار روتور در روش متداول در حالت تضعیف شار……………………………………………………………………………………………….٧٢
شکل ٣-٣۵: گشتاور ماشین در روش دو سنسور جریان در حالت تضعیف شار………………………………………………………………………….٧٣
شکل ٣-٣۶: سرعت ماشین در روش دو سنسور جریان در حالت تضعیف شار………………………………………………………………………….٧٣
شکل ٣-٣٧: شار روتور در روش دو سنسور جریان در حالت تضعیف شار……………………………………………………………………………….٧٣
جدول ٣-١: پارامترهای موتور شبیه سازی شده …………………………………………………………………………………………..
 
چکیده :
در این پایان نامه ، کنترل برداری موتور القایی سه فـاز دوبـل اسـتاتور بـا اسـتفاده از دو سنسـور جریان مطالعه شده می باشد . این موتور القایی دارای دو سیم پیچی سه فاز در استاتور می باشد کـه نقطـه نـول آنها از هم ایزوله شده و ٣٠ درجه الکتریکی با هم اختلاف فاز دارند. به علت ساختار ویـژه ایـن ماشـین ، کاهش تعداد سنسورهای جریان تاثیر زیادی بر روی عملکرد کنترلی آن ندارد. سیم پیچی های ماشـین به وسیله یک اینورتر شش فاز یا دو اینورتر سه فاز منبع ولتاژ کنترل شده با جریان تغذیـه مـی شـود. در ادامه ، سه موضوع کلیدی مطالعه می گردد: ١) مدل دینامیکی ماشین که بر پایه سه فضـای بـرداری دو بعدی عمود برهم می باشد. ٢) چگونگی کاهش تعداد سنسورهای جریان و چگونگی انتخاب جریان های فاز و روش های کنترل جریان در کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور، مطالعه شده می باشد . ٣) بـه دلیـل سادگی و بهتر بودن نتایج ، از روش مدولاسیون پهنای پالس (PWM) تزریق کننده توالی صـفر دوبـل بهره گیری شده می باشد .
 
 مقدمه
با در نظر داشتن اینکه موتورهای الکتریکی جایگاه ویژه ای در صنعت برق دارند، پس رقابت زیادی بین انواع مختلف ماشین ها هست. موتورهای AC سه فاز برای کاربردهای صنعتی مناسب هستند اما در این بین ، ماشین های چندفاز(با تعداد فازهای بیشتر از سه ) با وجود پیچیدگی زیاد نسبت به موتورهای سه فاز، کاربردهای زیادی دارند. زیرا در جاهایی که مزیت های ویژه مانند: نوسانات گشتاور کم ، پایین بودن هارمونیک های جریان لینک DC، کاهش هارمونیک های جریان روتور و قابلیت اطمینان بالا، مدنظر باشد، پیچیدگی زیاد این ماشین را در مقایسه با ماشین سه فاز توجیه می ‌کند.
یکی از کاربردهای مناسب برای این ماشینها، موردها جریان بالا می باشد مانند وسایل نقلیۀ الکتریکی، نیروی محرکۀ کشتی یا لوکوموتیو. به گونه کلی برای کاربردهای توان بالا از موتورهای چندفاز بهره گیری می گردد. پس ساد سازی و بهینه کردن محرکه این ماشین از اهمیت زیادی برخوردار می باشد . در این بین ، ماشین القایی شش فاز یکی از پرکاربردترین نوع از ماشین های چندفاز اس . که در بسیاری از مقالات و تحقیقات مورد مطالعه قرار گرفته می باشد [١].
با در نظر داشتن قالب بندی سیم پیچیهای استاتور، ماشین القایی شش فاز را م توان به دو دسته
تقسیم نمود:
موتور القایی شش فاز متقارن که فاصلۀ مکانی بین دو فاز متوالی استاتور برابر   بوده و با
3
فرض سینوسی بودن توزیع سیم پیچیها، هر دو سیم پیچی استاتور و روتور، شش فاز درنظر گرفته میشود. سیم پیچیهای استاتور این ماشین معمولاً به صورت ستاره به یک نقطۀ نول مشترک وصل می شوند.
(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)
تعداد صفحه :257
قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلودپایان نامه: متن کامل پایان نامه مقطع کارشناسی ارشد مخابرات سیستم

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

دسته‌ها: مهندسی برق