عنوان
كنترل تطبيقي گشتاور در موتورهاي بدون سنسور سنكرون مغناطيس دائم در حضور بار نامتعادل
مقطع تحصيلي
دكتري
چكيده
امروزه موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم به‌عنوان يكي از اجزاي اصلي محصولات مختلف در طيف وسيعي از كاربردهاي صنعتي و توليد انبوه مانند لوازم‌خانگي، وسايل نقليه هيبريدي و يا صنعت رباتيك استفاده مي‌شوند. راندمان و قابليت اطمينان بالا، كنترل دقيق و نياز به تعمير نگهداري كم از جمله مزاياي اين نوع موتورها مي‌باشد كه باعث شده است از آن‌ها به‌صورت گسترده‌اي در صنايع مختلف استفاده شود. در اين رساله، به بررسي اهميت اين نوع موتورها در كاربردهاي مختلف پرداخته مي‌شود و بر نقش محوري روش‌هاي مختلف كنترلي كه تأثير به سزايي در كاهش ريپل و نوسانات ناشي از عوامل مختلف دارند پرداخته خواهد شد.
به‌كارگيري روش‌هاي كنترل پيشرفته موتور، اين امكان را به مهندسان و طراحان موتور و درايو مي‌دهد تا به طور مؤثري رفتارهاي نامطلوب اين نوع موتورها را در مواجه با شرايط مختلف كاهش دهند. اين موضوع در نهايت منجر به افزايش طول عمر موتور خواهد شد و عملكرد با قابليت اطمينان بالا را به همراه خواهند داشت. با اين حال علي‌رغم پيشرفت‌هايي كه در روش‌هاي كنترل موتور حاصل شده است، موتورهاي الكتريكي مستعد خطاهايي هستند كه ريپل و نوسانات شديد موتور، در شرايط مختلف عملكرد آن را به همراه خواهد داشت. يكي از خطاهاي رايج در موتورهاي الكتريكي به‌خصوص موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم، نا هم تراز بودن رتور، ناشي از عوامل مختلف مانند وجود جرم اضافي و يا غير ايده ايده‌آل فرآيند ساخت مي‌باشد كه مي‌تواند منجر به ارتعاشات و نوسانات شديد و حتي ناپايداري موتور شود و عملكرد و قابليت اطمينان و در نهايت طول عمر آن را تحت‌تأثير قرار دهد.
پرداختن به موضوع تشخيص خطا و پايش وضعيت موتور به خصوص موضوع عدم تعادل و نا هم ترازي در رتور، نيازمند يك رويكرد هوشمندانه و هدفمندي مي‌باشد كه در ابتدا شامل تشخيص دقيق آن و در ادامه ارائه روشي كنترلي به جهت كاهش اثرات آن مي‌باشد. روش‌هاي تشخيص خطا و در ادامه رويكردهاي كنترل تطبيقي و مدرن، ابزارهاي مناسبي را براي شناسايي و كاهش اثرات عدم تعادل در رتور ارائه مي‌دهند كه مي‌تواند منجر به كاهش قابل توجه اثرات نامطلوب اين پديده بشود؛ بنابراين با ارائه الگوريتم‌هاي تشخيص خطا و همچنين به‌كارگيري روش‌هاي كنترلي شامل سيستم‌هاي كنترل تطبيقي، اين امكان وجود خواهد داشت تا به‌صورت مؤثري عدم تعادل و ميزان نا هم‌ترازي در رتور شناسايي شود و با استفاده از يك روش كنترلي هوشمند، ضمن كاهش نوسانات موتور در حضور بارهاي ناهم تراز از عملكرد بهينه و قابليت اطمينان بالاي موتور نيز در كاربردهاي مختلف اطمينان حاصل شود.
بنابراين در اين رساله ضمن بررسي انواع نا هم ترازي و اثرات آن بر عملكرد موتور، رويتگري به جهت تشخيص ميزان نا هم ترازي توسط متغيرهاي حالت موتور ارائه شد كه در آن با استفاده از اطلاعات سرعت موتور كه متغيري منحصرا مرتبط با نيروي ايجاد شده توسط بار ناهم تراز مي باشد، گشتاور موتور در حضور بار ناهم تراز تخمين زده مي شود. با استفاده از اطلاعات به دست آمده در مورد ميزان بار ناهم تراز، جريان هاي بهينه كه از يك مساله بهينه سازي و با در نظر گرفتن تلفات مسي موتور استخراج شده اند به صورت موثري به موتور تزريق مي شوند تا با ايجاد گشتاوري مخالف با گشتاور ناشي از بار ناهم تراز، باعث كاهش نوسانات موتور در حضور بار ناهم تراز بشوند.
شماره ركورد
231417
دانشگاه
دانشگاه اصفهان
استاد مشاور
محسن اكراميان
رشته تحصيلي
مهندسي برق - قدرت
استاد راهنما
بهزاد ميرزائيان دهكردي