15737

14054

كارشناسي ارشد

قدرت

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

1399

پانزده، 120ص.: مصور(رنگي)، جدول، نمودار

مرتضي سقائيان نژاد

حميدرضا كارشناس

مسعود حاجيان، محمدصادق گلسرخي

1399/06/22

كتابنامه

برق

مهندسي برق و كامپيوتر

1399/06/23

2633175

1 چكيده موتور سوئيچ رلكتانس از دسته موتورهاي با برجستگي دوبل بر روي روتور و استاتور است اين ماشين تك تحريك است و روتور آن داراي سيمپيچي يا آهنربا نيست با توجه به ساختار ساده و هزينه ساخت و نگهداري پايين و قابليت اطمينان و گشتاور راهاندازي باال موتور سوئيچ رلكتانس گزينهي مناسبي براي كاربردهاي سرعتباال سرعت متغير درايو خودروهاي برقي و است به دليل ساختار با برجستگي دوگانه در اين موتور رلكتانس مغناطيسي وگشتاور رابطه غيرخطي با تغييرات زاويه روتور و جريان استاتور دارند بنابرين فرآيند چرخش روتور و توليدگشتاور نيازمند مبدلي براي اعمال الگوريتم كليدزني مناسب است به دليل رفتار غيرخطي موتور و جريان پالسي فازها موتور سوئيچ رلكتانس با چالشهايي از جمله ريپل گشتاور نوسان توان لرزش و نويز صوتي روبهرو است با توجه به حضور يكسوكنندهها و ادوات نيمههادي در سيستم درايو موتور سوئيچ رلكتانس جريان AC سمت شبكه غير سينوسي و به شدت هارمونيكي است حضور جريان هارمونيكي عالوه بر افزايش تلفات سيستم مشكالتي همچون افزايش استرس ولتاژ و جريان در اداوت مدار قدرت و مشكالت عايقبندي و حرارتي را در پي دارد بنابرين در راستاي بهبود كيفيت جريان ورودي و همچنين بهبود عملكرد موتور از نقطه نظر لرزش و گشتاور يكسوكننده سهسطحي وينا با قابليت بوست ولتاژ و اصالح ضريب توان تا نزديك واحد بهعنوان مبدل طبقه ورودي در سيستم درايو پيشنهادي تعبيه شدهاست از جمله مزيتهاي يكسوكننده وينا ميتوان به ساختار ساده تعداد كم كليدهاي قدرت تنظيم ولتاژ خروجي و قابليت ارائه دو ترمينال خروجي مجزا به منظور جداسازي مسير مغناطيسشوندگي و مغناطيسزدايي فازهاي موتور اشاره كرد الزم به ذكر با توجه به ساختار يكسوكنندگي وينا انتقال توان در اين مبدل يكطرفه است در سيستم درايو پيشنهادي به دليل حضور يك مبدل سهسطحي و آرايش دو به دو منظورشده براي تغذيه فازهاي موتور امكان اعمال ولتاژ بيشتر در مغناطيسزدايي فاز ميسرشده است كه در نتيجه موجب كاهش زمان تخليه فازهاي موتور ميشود در اين روش با كمك يك الگوريتم كليدزني ولتاژ مغناطيسزدايي فاز به صورت يك ولتاژ مدوله شده با ضريب وظيفه خطي و كسينوسي به فازهاي موتور اعمال ميشود الزم به ذكر است كه متوسط ولتاژ اعمال شده در زمان مغناطيسزدايي با سرعت موتور رابطه مستقيم دارد و اندازهاي بين نصف تا كل ولتاژ لينك DC دارد اين تكنيك نه تنها موجب كاهش چشمگير دامنهي لرزش در لحظه كموتاسيون فاز ميشود بلكه به واسطه فراهم شدن فرآيند مغناطيسزدايي سريع از ورود اندوكتانس به شيب منفي و توليد گشتاور منفي جلوگيري ميكند به عالوه مغناطيسزدايي سريع اين امكان را فراهم ميكند تا با انتخاب زاويه خاموشي مناسب متوسط گشتاور و توان خروجي نيز افزايش يابد به بيان ديگر در سيستم درايو پيشنهادي عالوه بر اصالح ضريب توان مصالحهاي بين كاهش لرزش و افزايش متوسط گشتاور انجام شدهاست نتايج بدستامده از شبيهسازيهاي انجام شده و پيادهسازي آزمايشگاهي سيستم درايو پيشنهادي بر روي يك موتور سوئيچ رلكتانس6 8 چهار كيلووات صحت روش پيشنهادي را تاييد ميكند كلمات كليدي 1 موتورسوئيچ رلكتانس 2 اصالح ضريب توان 3 يكسوكننده وينا 4 مغناطيسزدايي سريع 5 لرزش و نويز صوتي

121 Improvement in performance and input current quality of SRM drive system using Vienna type rectifier Zahra Sadeghi zahra sadeghi96@ec iut ac ir Date of Submission Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Sayed Morteza Saghaiannezhad saghaian@iut ac irAbstract Switched Reluctance Motor SRM is known for its robust simple and reliable structure It is a doublysalient motor and the rotor has neither winding nor magnet which leads to a simple structure and lowmaintenance cost High startup torque and high power density are other worth mentioning benefits for SRM Based on the points that are mentioned SRM is a suitable choice for electric vehicles high speed applicationsand a wide range of speed variation SRM has nonlinear magnetic characteristics therefore the linkage flux magnetic inductance and electromagnetic torque are nonlinear functions of the stator current and rotorposition As a consequence of the non linear features SRM demands a front end converter to establish accurateSwitching algorithm The non linear nature of SRM control dictates that the phase currents have pulsatingwaveform Having considered these points SRM suffers from torque ripple vibration and acoustic noise Thepresence of rectifier and semiconductors in SRM drive makes the grid side current extremely distorted andnon sinusoidal Problems arising from current harmonics includes increasing losses and overheating andisolating problems in equipment In order to improve input current quality and motor performance in terms oftorque and vibration the three level Vienna rectifier is utilized as front end converter in the proposed drivesystem Vienna rectifier is capable of providing power factor correction output voltage regulation low numberof elements and dual output terminal This converter offers the dual output terminals in order to separatemagnetizing and demagnetizing paths in SRM Therefore by applying a boosted negative voltage fastdemagnetization is performed implementing this technique result in not only reduction of the vibrationamplitude at the point of commutation but also prevents the rotor from entering the negative slope of theinductance and generating negative torque In the proposed drive system a switching algorithm with linear andcosine function for switches duty cycle is designed to apply a modulated negative voltage to motor phase asdemagnetizing voltage It should be noted that the average of demagnetizing voltage is directly related to themotor speed and its amplitude is between the half and total voltage of the DC link In addition fastdemagnetization allows the average torque and output power to be increased by selecting the appropriate turn off angle The results obtained from the simulations and implementation of the laboratory model of theproposed drive system confirm the accuracy of the proposed method Keywords1 Switched reluctance motor 2 PFC 3 Vienna rectifier 4 Fast demagnetization 5 Vibration and acousticnoise

مرتضي سقائيان نژاد

حميدرضا كارشناس

مسعود حاجيان، محمدصادق گلسرخي