پایان نامه تكنيك هاي تخمين سرعت و شار براي كنترل بدون سنسور در موتورهاي القايي
مقدمه:
کنترل و تخمین پارامترهای موتورهای القایی، موضوع گستردهای است. بیشتر ماشینهای القایی با منابع فرکانس ثابت به کار برده میشد و نیز ماشینهای با روتور قفس سنجابی در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گرفت.از کارخانه های شیمیایي و ژنراتورهای بادی تا لوکوموتیوها و ماشین های برقی، برتری، اصلی آن ها سادگی و بزرگی مکانیکی و الکتریکی آنها، نبود کنتاکتهای چرخشی (جاروبک ها) و قابلیت ایجاد گشتاور بیش از رنج سرعت نرمال است.
با ظهور و توسعهی تئوری کنترل برداری یا FO که از حدود سه دههی پیش آغاز شد تحقیقات در مورد ماشین های القایی که کاندیدای خوبی برای تغییر سرعت و کاربردهای کنترلی هستند. بیشتر و بیشتر شد. اهداف به روند کنترلی یا صرفه جویی انرژی مربوط هستند.
کلاً کنترل و تخمین پارامترها در ماشینهای القایی در مقایسه با همین امر در ماشين هاي DC مشکل تر هستند. دلایل اصلی اینها هستند. رفتار دینامیکی پیچیده، و نیاز به محاسبات نسبتاً دشوار برای تخمین و کنترل، استفاده از میکروپروسسورهای با قیمت اندک و سرعت و دقت پایین.
اخیراً کنترل برداری بدون سنسور شدیداً مورد توجه قرار گرفته، حذف سنسور سرعت باعث ساده تر شدن ساختمان کاهش حجم و قیمت و افزایش قابلیت اطمینان درایو شده است.
در این سیستم به چهار ربع درایو با قابلیت بالا که بتواند گشتاور قابل کنترلی بالاتر از رنج سرعت ورودی تحویل دهد احتیاج است. درحالی که با وجود اینکه در سرعت های متوسط و بالا این مشکلات حل شده اما عملکرد پایدار و خوب در سرعتهای پایین هنوز کاملاً به دست نیامده.
هدف این مقاله ارائهی روش هایی در جهت بهبود بخشیدن به کنترل و الگوریتم تخمین در ماشینهای القایی می باشد. بعضی از بخشها در مورد بهبود عملکرد در سرعت های پایین صحبت میکنند تا زمانی که بخش بعدی با متدهای پیشرفتهی تخمین سرعت که بر پایهی MRAS بنا شده اند سروکار داشته باشد.
در ادامهی مقا له :
فصل 2 تئوری اساسی مربوط به کیات سه فاز وتعادل آنها در / بوسیلهی فضای برداری را ارائه می دهد، چرخش و ثابت بودن قاب. اصول DFO و IFO و مدل کنترلی که در این مقاله از آنها استفاده شده توضیح داده شده اند. در نهایت یک طرح امتحانی تشریح داده شده است.
فصل 3 یک شمای کلی ازکنترل بدون سنسور را ارائه می دهد، اصولاً یک درایو بدون سنسور به دلیل عدم وجود سنسور سرعت باعث مشکلاتی در تخمین سرعت روتور با وسایل اندازهگیری می شود. در مورد تکنیک های تخمین سرعت مختصراً صحبت شده هرچند بعضی از آن ها بیش از اندازه پیچیده هستند و مورد بحث قرار گرفته نشده اند. این بخش فاکتورهایی که باعث اصلاح عملکرد درایو در سرعت های پایین می شود را آنالیز میکند. در عمل الگوریتم های تخمین (سرعت و شار) که تحت شرایط ایده آل ارائه شده اند به درستی کار نمی کنند یا باید برای کار در یک سیستم واقعی اصلاح شوند. ایرادات در دریافت سیگنال موجود نویز وولتاژ آفست، و عدم امکان انجام انتگرال صحیح و محاسبات DSP از کاربرد درایو می کاهد.
فصل 4-استفاده از نمونهگیر ولتاژ را برای تخمین شار روتور را توضیح می دهد : تخمین نشان می دهد که در سرعتهای پایین به دلیل انتگرال گیری غیر ایده آل تخمین شار نتایج نادرست دارد و همچنین اثر FO ی ناصحیح را در درایو موتور مورد مطالعه قرار داده. یک نمونه گیر ولتاژ بهتر بر پایهی یک LPF برنامه پذیر طراحی و اجرا شده.
فصل 5-تخمین سرعت را بوسیله ی متد MRAS مطرح می کند.MRAS کلاسیک به خوبی تحت شرایط ایده آل کارمی کند اما وقتی که انتگرال گیرهای واقعی به کار رفته باشند رفتار مناسبی را به نمایش می گذارند.
این فصل دو رأس تخمین سرعت را که الحاق متد MRAS و تئوریSM هستند ارائه میدهد. همچنین دو متد MRAS با نمونه گیر SM پیشنهاد و انجام شده اند.
این متد عملکرد بهتری و طراحی ساده تری را برای تخمین سرعت تهیه دیده است.
فصل 6 جریان سنکرون تزویج و هماهنگ شدهی کنترل ها برای درایو IM بدون سنسور را توضیح می دهد. یک روش جدید برای کنترل جریان بر پایه کنترلرهای ISM پیشنهاد شده این طرح موجب یک کنترل decouple یک رفتار پویای جریانی خوب و هماهنگی آسان می شود.
فصل 2
ماشین القایی ، حرکات و کنترل
در این فصل معادلات دینامیکی ماشین های القایی را می بینیم. بر پایهی مدل های ریاضی این گونه ماشین ها یا ملاحظه یا فیزیک آنها.متدهای قابل دسترس کنترل ماشین های القایی به طور خلاصه توضیح داده شدهاند. از اصول FO یا کنترل برداری صحبت شده است و در آخر تنظیمات آزمایشی که در این مقاله از آن ها استفاده شده ارائه شده اند.
1-2-کمیات سه فاز ، تعاریف و تبدیل های فضای برداری
یک مجموعه از مقادیر سه فاز متعادل و متقارن تعریف می شوند با :
همچنین یادآور می شویم که :
دامنه، فرکانس و فاز قادر به تعریف سه شکل موج سینوسی هستند. همان اطلاعات به طور کامل بوسیلهی یک بردار با دامنهی F که با سرعت زاویهای W دریک صفحه ی دو بعدی می چرخد توصیف می شود. این بردار یک فضای برداری نامیده می شود و برای تصویف مقادیر سه فاز به کار میرود. دانستن اندازه ی بردارها، موقعیت و سرعت آن ها معادل دانستن اطلاعاتی است که (1-2) و (3-2) به ما می دهند . شکل 1-2- نشان میدهد که با داشتن بردار فضایی ، میتوان بوسیلهی یک تجزیهی ساده مولفههای abc که 120 درجه با هم اختلاف دارند را به دست آورد.
شکل 1-2-تعادل بین بردار فضایی و مولفه های abc
تا هنگامی که بردار f در صفحه می چرخد،یکی از مولفه های abc اضافه هستند. درواقع بردار را می توان به وسیلهی یک سیستم مختصات با دو مولفه بطور کامل توصیف کرد. این مختصات متعامد،مختصات مرجع ساکن نامیده می شود، مولفه های در آن عمود هستند و بر a منطبق است (تصویر 2-2). مقادیر در مختصات مرجع abc، مقادیر حقیقی هستند و به همین دلیل قابل اندازهگیریند. همچنین برقراری نسب میان مقادیرdbc, قابل اهمیتند. اگر مقادیر abc مشخص باشند. برای پیدا کردن مقادیر و abc قابل اهمیتند. اگر مقادیر abc مشخص باشند برای پیدا کردن مقادیر از تبدیل كلارك استفاده می کنیم.
تصویر (2-2) مختصات مرجع ساکن ( )
عکس تبدیل کلارک برای بدست آوردن مقادیر abc ازمولفههای به این صورت است.
یک مختصات مرجع دیگر که با مقادیر سه فاز سینوسی به کار میرود شبیه به مختصات تصویر (2-2) می باشد. با این تفاوت که مولفههای آن با یک فرکانس زاویه ای در حال چرخشند. این مختصات به نام مختصات مرجع دورانی یا مختصات dq نامیده میشود. به دلیل اینکه این مختصات با یک فضای برداری مشخص هماهنگ می شود. مایلیم که غالباً از آن استفاده کنیم. شکل 3-2- این وضعیت را نمایش میدهد.
نقد و بررسیها
هنوز بررسیای ثبت نشده است.