طراحی محرکه و کنترل بهینه جریان و گشتاور موتور سنکرون مغناطیس دائمPMSM))
/بهزاد سلمانی
: پردیس بین المللی ارس
۱۱۷ص
چاپی
بصورت زیرنویس
کارشناسی ارشد
مهندسی برق قدرت
۱۳۹۱/۱۱/۲۵
دانشگاه تبریز
در میان محرک ماشینهای الکتریکی، موتورهای سنکرون مغناطیس دائم (PMSM) اهمیت بیشتری در سالهای اخیر پیدا کردهاند .اختراع مواد مغناطیسی با کارایی بالا، موجب پیشی گرفتن قابلیتهای عملکردی این موتور نسبت به موتورهای مرسوم دیگر شده است .با مجهز شدن به یک استراتژی کنترلی مناسب، محرکPMSM ها در بسیاری از کاربردهای ماشین های سرعت متغیر صنعتی، تجاری و خانگی برتری داشتهاند .بهطور کلی، این محرکه در کاربردهای صنعتی بسیار مناسب می باشد که دلیل این امر امتیازات زیاد این موتور از جمله :چگالی توان بالا، وزن کم و حجم کوچک، بازده بالا، ظرفیت تولید گشتاور بالا، میزان شتاب بالا و غیره می باشد .عمدهترین مشکل موتورهای مغناطیس دائم هزینه بالای مغناطیسهای دائم استفاده شده در این موتورها است .با توجه به امتیازات ذکر شده برای محرکههای PMSM و کاربرد بیشتر این نوع موتورها، باید مدار کنترلی این محرکهها نیز بهصورت بهینه و مقرون بهصرفه طراحی شود .دست یابی به یک ساختار مناسب و بهینه و یک روش کنترلی بهینه در این موتورها از اهمیت بالایی برخوردار است .همچنین، پارامترهای کنترلی اصلی در این محرکهها از قبیل :سرعت، جریان و گشتاور باید بهخوبی و مقاوم کنترل شوند .در این پایاننامه سه روش کنترلی پپیشنهاد شده است .اولین روش کنترلی بر مبنای کنترل برداری غیر مستقیم DC پیشرفته بر اساس جدولlook up و با در نظر گرفتن محدودیت لازم برای جلوگیری از اشباع کنترل کننده جریان است .دومین روش کنترلی، کنترل برداری بدونسنسور بر مبنای تخمینگر سیستم تطبیقی مدل رفرنس (MRAS) با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی به منظور پیشنهاد یک روش بهینه اقتصادی است و سومین روش پیشنهادی، روش کنترل جریان بر مبنای شکل دهنده انرژی بر پایه کنترل برداری موتورهای PMSM و به منظور عملکرد موتور در رنج وسیع سرعت متغیر و کنترل موتور در ناحیه گشتاور ثابت و توان ثابت می باشد که با روش کنترل جریان مرسوم به منظور ایجاد یک روش بهینه مقایسه شده است
pwm for presentation optimum scheme. The base of third control scheme is a current controller base on Energy Shaping in PMSM for performing in wide variable speed range, torque constant and power constant region to achieve optimum scheme -magnet synchronous motors (PMSM) have become more important in recent years. Invention of magnetic material with high performance has taken over the conventional motors in terms of practical capabilities of this motor. Armed with an appropriate control strategy, PMSM drives have preferred usage in many industrial, commercial and domestic variable speed machine applications. Overall, this drive is ideal in industrial applications because of its benefits like: high power density, low weight, minimum space requirement, High efficiency, High torque and high acceleration. The major problem in permanent magnet synchronous motors is the high cost of a permanent magnet used in these motors. Taking into consideration the benefits mentioned above for the PMSM drives and the high usage of these motors, the control circuitry of these drives should be designed most optimized and cost effectives. Achieve an appropriate and efficient structure and a method of optimal control is very important in these motors. The main control parameters in these drives such as; speed, flow and torque should be well controlled and stable. Three control schemes have presented in this thesis. The base of first control scheme is indirect DC vector control with lookup table and considering limitation of anti saturation for PI controller. The base of second control scheme is sensorless vector control with Model Reference Adaptive System and using space vector -In drive, permanent