پديد آورنده :
شهبازي، رضا
عنوان :
ارائه مبدل جديد مبتني بر روش DITC بهمنظور كاهش ريپل گشتاور و بهبو د ضريب توان در موتور سوئيچ رلكتانس
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
الكترونيك قدرت و ماشينهاي الكتريكي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
پانزده، 99ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مرتضي سقائيان نژاد
توصيفگر ها :
موتور سوئيچ رلكتانس , ريپل گشتاور , كنترل مستقيم گشتاور لحظهاي , اصلاح ضريب توان
استاد داور :
احمدرضا تابش، مسعود حاجيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/03/10
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/03/10
چكيده فارسي :
چكيده موتور سوئيچ رلكتانس بهدليل ساختار ساده قابليت كار در محدوه وسيع سرعتها و شرايط محيطي سخت و همچنين هزينه تمام شده پايين در دهههاي اخير مورد توجه قرار گرفته است و ميتواند جانشين خوبي براي موتورهاي القايي و مغناطيس دائم در كاربردهاي سرعت متغيير باشد با اين حال بهدليل كشيدن جريان پالسي توسط مبدل رايج نامتقارن در حالتهاي مغناطيسشوندگي و مغناطيسزدايي گشتاور توليدي ريپل بااليي خواهد داشت كه يك عيب براي اين موتور حساب ميشود عالوه بر اين جريان پالسي منجر به كاهش ضريب توان موتور ميگردد روشهاي مختلفي بهمنظور كاهش ريپل گشتاور موتور سوئيچ رلكتانس استفاده شدهاست كه به دو دسته روش كنترل غيرمستقيم و كنترل مستقيم تقسيم ميشوند در روشهاي كنترل غيرمستقيم نظير روش تابع اشتراك گشتاور با اعمال مناسب پروفايلهاي جريان ريپل گشتاور كاهش پيدا ميكند با اين حال اين پروفايلهاي جريان براي نقطه كار مشخص و بهصورت آفالين محاسبه ميشوند كه حافظه زيادي را از كنترلكننده اشغال ميكنند در مقايل با استفاده از روشهاي كنترل مستقيم نظير روش كنترل مستقيم گشتاور و روش كنترل مستقيم گشتاور لحظهاي گشتاور موتور بهصورت مستقيم كنترل شده و نيازي به حلقه كنترل جريان نميباشد با توجه به مطالب بيانشده در اين پاياننامه مبدل جديدي مبتني بر روش كنترل مستقيم گشتاور لحظهاي پيشنهاد شدهاست در اين مبدل با استفاده از خازن و سوئيچ اضافه در لينك dc در عملكرد موتور در سرعتهاي باال و در زمانيكه انحراف گشتاور از گشتاور مرجع زياد است ولتاژي معادل دو برابر ولتاژ لينك dc به فاز فعال موتور اعمال ميشود كه باعث افزايش جريان و گشتاور و نيز بازگشت گشتاور به درون باند هيسترزيس خود ميگردد با اين استراتژي كنترلي ريپل گشتاور به مقدار قابل مالحظهاي كاهش پيدا ميكند همچنين جريان كشيدهشده از منبع بهصورت تك پالسي نبوده و دامنه كمتري نسبت به مبدل نامتقارن دارد كه موجب اصالح ضريب توان موتور ميگردد خازن اضافه مورد استفاده در لينك dc مبدل بهصورت خودكار شارژ و تخليه ميگردد و نيازي به ادوات كنترلي اضافه نميباشد بهمنظور نشان دادن عملكرد درايو پيشنهادي نتايج شبيهسازي دو مبدل نامتقارن و پيشنهادي با كمك نرمافزار MATLAB SIMULINK ارائه و مقايسه شدهاست در انتها بهمنظور تاييد نتايج شبيهسازي نتايج آزمايشگاهي براي دو مبدل نامتقارن و پيشنهادي ارائه و مقايسه شدهاست كلمات كليدي ۱ موتور سوئيچ رلكتانس ۲ ريپل گشتاور ۳ كنترل مستقيم گشتاور لحظهاي 4 اصالح ضريب توان
چكيده انگليسي :
A New Converter Based on DITC for Reducing Torque Ripple and Improving Power Factor in Switched Reluctance Motors Reza Shahbazi reza shahbazi@ec iut ac ir Date of Submission 2021 02 17 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Prof Sayed Morteza Saghaiannezhad saghaian@cc iut ac ir Abstract Due to simplicity and low cost switched reluctance motors SRM drives can be a good competitor toinduction and permanent magnet motors in variable speed applications because of its advantages However the torque ripple is the main disadvantage of this kind of motors So far many methods have been proposed toreduce the torque ripple in SRM Two of the most effective methods for reducing the torque ripple are indirectand direct methods The indirect method uses Torque Sharing Function TSF method in which defines thetorque of each phase of an SRM and applies appropriate phase currents This method needs to access to motorspecifications e g angle torque and current in order to function properly and this dependence is known asone of its disadvantages In contrast direct one takes advantage of a Direct Instantaneous Torque Control DITC to control the torque of motor directly The principle of DITC is based on estimating the torque by anobserver and comparing the reference torque and estimated torque Then the torque hysteresis controller willspecify the switching signals In conventional converters due to using a constant dc link voltage it isimpossible to achieve multilevel voltage specially at high speed operating points when the back emf voltageis considerable Due to this the total torque and current will decrease and the range of speed is limited Moreover there are other disadvantages such as the limited output power The purpose of this thesis ispresenting a new designed converter which is controlled by DITC method and analyzing not only thesimulation results but also the experimental results to show the improvement of the torque ripple and powerfactor This converter is based on the asymmetric half bridge converter with a new designed dc link which usesthree diodes one IGBT and two capacitors in its dc link When the torque is reducing or when a phase is beingexcited the addition IGBT is activated and both capacitors connect to the excited phase which causes the phasevoltage to increase The usage of the additional IGBT switch is increasing phase voltage This converterdistributes current which causes its amplitude to decrease and improves the power factor Also the dc link canprovide multilevel voltage Due to this the voltage limitation is solved and the current enters the hysteresisband rapidly When the torque is not reducing and the ac source is capable to provide the required voltage converter drains current from the source Also the dc link capacitors are charged automatically and they don tneed any additional control devices for charging and discharging To show the advantages of the proposedconverter computer simulations with MATLAB Simulink and experimental results by using the drive systemin laboratory have been shown Then the results are compared to asymmetric converter The results verify theimprovement which is made by the proposed converter Keywords Switched Reluctance Motor Torque Ripple Direct Instantaneous TorqueControl DITC Power Factor
استاد راهنما :
مرتضي سقائيان نژاد
استاد داور :
احمدرضا تابش، مسعود حاجيان
