پروژه 24

دانلود پروژه شبيه سازی كنترل كننده مناسب به روش SVPWM براي درايو موتورهای DC بدون جاروبک

 

تعداد صفحات: 121

فرمت: word

 

موتورهاي بدون جاروبك مغناطيس دائم به خاطر خصوصياتويژهاي كه دارند به طور گسترده و به ويژه در كاربردهاي خاص استفاده مي شوند. اين موتورها بر اساس توزيع شار در فاصله هوايي به دو گروه شار سينوسي و ذوزنقه اي تقسيم مي شوند كه نوع سينوسي آن داراي ريپل گشتاور كم تر است و در كاربردهاي مرتبط استفاده مي شود. روش هاي كنترلي اين نوع را ميتوان به دو دسته اسكالر و برداري تقسيم كرد كه مهم ترين روش هاي كنترل برداري عبارتنداز FOC و DTC. در اين بين روش DTC به خاطر سادگي و حجم كمتر محاسبات آن بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. اما با وجود سادگي روش DTCاين روش دو عيب عمده دارد. ريپل گشتاور و شار اين روش زياد است و فركانس سوئيچينگ آن ثابت نيست. براي برطرف كردن اين دو عيب، پژوه شهاي بسياري تا كنون انجام و راهكارهايي پيشنهاد شدهاند. يكي از كارآمدترين روشهايي كه تا كنون ارائه شده است، استفاده از روش SVPWM همراه با روش (DTC-SVPWM)DTC است. در روش DTC-SVPWM با استفاده از مقادير تخميني، ابتدا بردار مرجع شار پيوندي و سپس بردار ولتاژ مورد نياز براي جبران خطاي گشتاور و شار محاسبه ميشود .با استفاده از روش DTC-SVPWM ريپل گشتاور و شار پيوندي به مقدار قابل ملاحظه اي كاهش مي يابد، اما به دليل حجم زياد محاسبات اين روش، روش DTC-SVPWM در عمل با محدوديت هايي مانند محدوديت فركانس سوئيچينگ روبرو است. در اين گزارش، روشي پيشنهادي براي بهبود عملكرد روش DTC-SVPWM ارائه شده است. در روش پيشنهادي (Hystereisis-SVPWM)، از بسياري محاسبات روش DTC-SVPWMصرفنظر و از يك باند هيسترزيس براي تعيين حالت سوئيچينگ استفاده شده است. در نتيجه زمان مورد نياز براي انجام محاسبات هر سيكل سوئيچينگ كاهش و حداكثر فركانس سوئيچينگ افزايش مي يابد. همچنين به دليل كاهش تعداد تغيير حالت سوئيچينگ درهر سيكل، تلفات سوئيچينگ نيز كاهش مييابد. با توجه به نتايج شبيهسازي، نشان داده شده است كه ريپل گشتاور الكترومغناطيسي و شار پيوندي با استفاده از روش پيشنهادي در مقايسه با مقدار آن در روش DTC-SVPWM كاهش مييابد. همچنين وضعيت هارمونيكي جريان استاتور بهبود و THD آن كاهش مي يابد. با توجه به مزاياي فوق، برتري روش پيشنهادي بر روش DTC-SVPWM كاملا آشكار است.

 

فصل اول- مقدمه 1

فصل دوم - موتورهاي بدون جاروبك مغناطيس دائم

بررسي ساختار موتورهاي بدون جاروبك مغناطيس دائم 11

2-2- مدارمعادل موتور بدون جاروبك مغناطيس دائم 15

2-3- مدل رياضي موتور بدون جاروبك مغناطيس دائم 16

2-4- بررسي دقيقترPMSM

2-4- 1- مدل رياضي PMSM

2-4- 2- معادله هاي ولتاژ و گشتاور PMSM در دستگاه مرجع دوفاز d-q

2-4- 3- انتقال متغيرهاي ماشين بين دستگاههاي مرجع مختلف 28

2-4- 4- بررسي اصول عملكرد PMSM با استفاده از دياگرام فازوري 29

2-5- شرايط لازم براي عملكرد پايدارPMSM 

2-6- برتري هاي موتورPMSMنسبت بهBLDC

2-7- بررسي مدل استفاده شده براي  PMSM درشبيه سازي 34

فصل سوم – روش هاي كنترل موتورهاي بدون جاروبك مغناطيس دائم

روش كنترل موتورهاي BLDC

3-2- بررسي روشهاي كنترليPMSM

3-2- 1- كنترل اسكالر 43

43 كنترل ولت-هرتز

كنترل برداري 44

44 كنترل شارگرا (FOC)

كنترل مستقيم گشتاور (DTC)

روش DSVM 

DTC-SVPWM روش

3-3- مباني روشDTC

3-3- 1- كنترل شار در روش DTC براي موتور PMSM

3-3- 2- الگوريتم انتخاب بردارهاي ولتاژ در روش DTC

3-3- 3- بررسي ساختار كنترلكننده DTC

تخمين گر شار و گشتاور 

مزاياو معايب روشDTC

3-5- بررسي وتحليل روشDTC-SVPWM

3-5- 1- اصول روش SVPWM براي كنترل اينورتر DTC-SVPWM

3-5- 3- بررسي ساختار مورد استفاده در روش DTC-SVPWM

حلقه كنترل سرعت 73

كنترل كننده گشتاور 74

بلوك محاسبه گر

بردار مرجع شار پيوندي (RFVC) 76

بلوك كنترل كننده اينورتر

فصل چهارم

روش پيشنهادي براي بهبود عملكرد روش DTC-SVPWM

4-1- ساختار روش پيشنهادي 78

4-2- الگوريتم بلوك كنترل كننده اينورتر در روش DTC-SVPWM

4-3- الگوريتم بلوك كنترل كننده اينورتردر روش پيشنهادي 81

4-4- مقايسه الگوريتم سوئيچينگ روش پيشنهادي با روش DTC-SVPWM

4-4- 1- حجم محاسبات 83

4-4- 2- تلفات سوئيچينگ84

فصل پنجم - شبيه سازي و نتايج

گشتاورالكترومغناطيسي88

5-2- شارپيوندي 90

5-3- زاويه شارپيوندي وشار روتور 92

5-4- سرعت مكانيكي روتور 93

5-5- جريان استاتور 94

5-6- مولفه هاي شارپيوندي درراستاي محورهايDوQ

فصل ششم- نتيجه گيري و پيشنهادها

نتيجه گيري