شماره راهنما :
1666 دكتري
پديد آورنده :
لاله زار، غلامرضا
عنوان :
كاهش نوسانات شار و گشتاور در كنترل مستقيم گشتاور بهبود يافته موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
نوزدهم، 115ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مرتضي سقاييان نژاد
توصيفگر ها :
موتور سنكرون مغناطيس دائم , درايو سرعت متغير , نوسانات شار و گشتاور , كنترل جريان پيشبين مدل
استاد داور :
محمد ابراهيمي، مرضيه كمالي، بهزاد ميرزاييان، مسعود حاجيان
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/10/08
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/08
چكيده فارسي :
چكيده موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم به واسطهي خصوصياتي همچون بازدهي باال چگالي توان مناسب نسبت گشتاور به اينرسي زياد قابليت اطمينان باال كنترلپذيري و سادگي ساختار به طور وسيعي در كاربردهاي صنعتي نظير صنايع ماشين ابزار سرو موتور ربات ساعت اسكنر و مواردي ديگر استفاده ميشوند از آنجا كه در اغلب كاربردهاي ذكر شده نياز به كنترل دقيق به همراه كيفيت باال و با حداقل نوسانات خروجي ميباشد لذا كنترل مناسب در اين نوع موتور اهميت زيادي دارد از دسته روشهاي كه اخيرا به منظور كنترل موتور پيشنهاد شده كنترل به روش مدل پيشبين جريان ميباشد در اين روش نياز به تخمين شار و گشتاور نبوده و متغير كنترلي جريان به صورت مستقيم اندازه گيري ميشود همچنين در اين روش نياز به تعيين و تنظيم ضريب وزني تابع هدف نميباشد عليرغم مزاياي موجود در روش كنترل جريان پيشبين مدل همسايگي بردار عمودي جريان محور روتور با هريك از بردارهاي ولتاژ باعث ايجاد پديدهي جمعشدگي جريان در اين روش ميشود كه اين پديده باعث افزايش نوسانات جريان و به تبع آن كاهش كيفيت گشتاور ميگردد در اين رساله به منظور بهبود كيفيت گشتاور و شار الكتريكي و سركوب پديدهي جمعشدگي جريان دو روش مبتني بر مدل پيشبين بهبوديافتهي جريان به همراه كنترل سيكل وظيفه پيشنهاد شده است در روش پيشنهادي اول سيكل كنترل به دو بخش تقسيم ميشود و در هر بخش يك بردار ولتاژ مجزا به موتور اعمال ميگردد به طوريكه بردار ولتاژ اول داراي يك مقدار غيرصفر بوده و توسط تابع هدف انتخاب ميشود همچنين بردار ولتاژ دوم با هدف سركوب پديدهي جمعشدگي جريان به كار گرفته شده و باعث كاهش نوسانات جرياني ميگردد از نتايج شبيهسازي و تجربي ميتوان اينگونه نتيجهگيري كرد كه روش پيشنهادي اول درحالت دائم داراي برتريهايي نسبت به روشهاي قبلي ميباشد به طوريكه با به كارگيري اين روش گشتاور و شار داراي نوسانات كمتري بوده و كيفيت جريان در مقايسه با دو روش ديگر بهبود پيدا كرده است اما عليرغم اين مزايا سرعت ديناميكي پاسخ در صورت به كارگيري اين روش نسبت به دو روش ديگر در حالت گذرا كندتر ميباشد از عيوب ديگر اين روش فركانس كليدزني باال ميباشد به منظور رفع نقايص روش پيشنهادي اول روش پيشنهادي دوم مشتمل بر سه تكنيك كنترلي با هدف افزايش كيفيت خروجي در حالت ماندگار و به منظور بهبود پاسخ ديناميكي در حالت گذرا پيشنهاد شده است در اينجا حالت گذرا با استفاده از رابطهي رياضي از حالت پايدار متمايز شده و وابسته به اين حالت تكنيك كنترلي مقتضي اعمال ميگردد اين تكنيكهاي كنترلي از نقطه نظر انتخاب بردارهاي ولتاژ و محاسبه ي مدت زمان اعمال بردار ولتاژ با يكديگر تفاوت دارند در حالت گذرا تكنيك كنترلي با هدف نزديكتر كردن مقدار خروجي به مقدار مرجع در سريعترين زمان ممكن طراحي شده است در حالت پايدار دو تكنيك كنترلي ديگر با هدف بهبود كيفيت گشتاور و شار پيشنهاد شده است چگونگي عملكرد روشهاي پيشنهادي توسط نرمافزار متلب و پيادهسازي عملي مورد ارزيابي قرار گرفته است نتايج شبيهسازي و تجربي حاكي از بهبود عملكرد درايو از نقطهنظر كيفيت پاسخ گشتاور شار و THD جريان نسبت به روشهاي قبلي در حالت كار پايدار ميباشد همچنين اين نتايج نشان ميدهند كه با بهكارگيري روش پيشنهادي دوم بهبود كيفيت پاسخ خروجي در حالت پايدار منجر به كاهش سرعت عملكرد درايو در حالت گذرا نشده است واژههاي كليدي موتور سنكرون مغناطيس دائم درايو سرعت متغير نوسانات شار و گشتاور كنترل جريان پيشبين مدل
چكيده انگليسي :
Torque and Flux Ripples Reducing in Improved Direct Torque Control of Permanent Magnet Synchronous Motors Gholamreza Lalezar g lalezar@ec iut ac ir September 2222 Department of Electrical and Computer Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 34156 33111 IranSupervisor Dr Sayed Morteza Saghaian Nejad saghaian@cc iut ac ir Advisor Dr Mohsen Mojiri mohsen mojiri@cc iut ac ir AbstractPermanent magnet synchronous motors due to their features such as high efficiency goodpower density high torque to inertia ratio high reliability controllability and structuresimplicity are widely used in industrial applications such as machine tool industry servomotor robot watch scanner and etc Proper control is important in this type of the motorssince in most applications requires precise control with high quality and with minimumoutput ripples One of the most recently proposed methods applied in motor control is themodel predictive current control From among all these methods the applying of currentvariables has a faster dynamics response and fewer calculations Because this method doesnot require flux and torque estimating the control variable current is measured directly Also in this method it is not necessary to determine and adjust the weighting factor in thecost function Apart from the advantages of the mentioned method the adjacency of thevertical axis with each of the voltage vectors leads to current axis accumulation phenomenonin this method where increases the current ripples and consequently reduces the torquequality In this thesis two methods based on the improved model predictive along with dutycycle control have been proposed in order to improve the torque and electrical flux quality In the first proposed method the control cycle is divided into two time interval where onevoltage vector is applied to the motor in each time interval Here the first voltage vector hasa non zero value and is selected by the cost function Also the second voltage vector is used
استاد راهنما :
مرتضي سقاييان نژاد
استاد داور :
محمد ابراهيمي، مرضيه كمالي، بهزاد ميرزاييان، مسعود حاجيان
