دانلود فایل پایان نامه : دانلود پروژه مشخص كردن راكتانس محورهاي d وq از موتورهاي سنكرون مغناطيس- قسمت دوم

دانلود پایان نامه

– آزمايشهاي مشخص كردن Xd و Xq

آزمايشهاي در دو مرحله انجام مي شوند.

1) آزمايش بي باري با ولتاژ متغير U.

2) آزمايش بارداري با ولتاژ اسمي U.

اول آزمايش بي باري توصيف مي گردد بعد آزمايش بارداري.

الف – آزمايش بي باري با دسترس بودن ولتاژ متغير U

بوسيله ولتاژ متغير U هر دو E و Xd مي توانند مشخص شوند، آزمايش مي تواند انجام گردد با مقدار متفاوتي از جريان بوسيله تغيير دادن U كه بايد همگي به خاطر سپرده شوند.

نکته مهم : برای بهره گیری از متن کامل پژوهش یا مقاله می توانید فایل ارجینال آن را از پایین صفحه دانلود کنید. سایت ما حاوی تعداد بسیار زیادی مقاله و پژوهش دانشگاهی در رشته های مختلف می باشد که می توانید آن ها را به رایگان دانلود کنید

بيشتر موتورهاي با يك جريان پايه اي d در نقطه كارنامي اقدام مي كنند البته ( LSPMs) واقعاً حتي با يك جريان كوچك و منفي Id اقدام خواهند كرد هدف از اين اندازه گيريها بدست آوردن مقدار E و Xd كه معرفي كننده مقدار حقيقي بار هستند وقتي كه مسير شار محور d بطور طبيعي و اشباع نشده باشد و بايد توجه كرد كه براي ماشينهايي كه مسير شار محور d آنها در عملكرد طبيعي به اشباع مي طریقه اين روشها رد مي شوند.

شكل (2) دياگرام فازوري يك موتور سنكرون مغناطيس دائم در طول آزمايش بي باري
از (1) ديده مي گردد كه افت ولتاژ مقاومتي كه از Rs و Iq حاصل شده در بي باري زیرا جريان مولفه q وجود ندارد و زاويه تقريباً برابر صفر می باشد در شكل (2) مقدار زاويه بار كه يك مقدار جزئي بيشتر از صفر نشان داده شده می باشد كه ناشي از اصطكاك و تلفات ديگر می باشد.

با دوباره نوشتن (1) با اين فرضها داريم

(18)                                                                               

اين يك معادله می باشد كه در نزديكي نقطه U=E معتبر نيست و از اينكه Id مساوي صفر می باشد و تنها مولفه I مربوط به مقدار كوچك Iq مي باشد كه نياز هست براي غلبه بر تلفات ها، براي هر فاصله مشخص از اين نقطه به هر حال يك ارتباط خطي در (18) آمده كه يك تقريب خوبي مي باشد و E ثابت هست و X مي تواند بدست آيد با خواندن مقدار U و I در معادله (18) و همچنين Xd مي تواند مشخص گردد به ازاي مقاديري مختلفي از Id ، Xd كه در اينجا پيدا شده معرفي كننده يك نمونه از بار مي باشد در چنين مواردي شايد نياز بعضي از مهندسان به رفتار تجربي ماشين باشد.

آزمايش بارداري با ولتاژ اسمي U :

از آزمايش بي باري كه انجام گردید E و Xd مشخص شده اند و موتور اقدام خواهد كرد در ولتاژ و گشتاور اسمي بوسيله اندازه گيري U و I و P با بهره گیری از معادله (5) زاويه مي تواند مشخص گردد و در بخش IV مشخص كردن توصيف شده می باشد با داشتن اينكه و Xd مشخص شده اند و فرض اينكه شار محور d اشباع نشده باشد مستقر باشد Xq مي تواند مشخص گردد بضورت تابعي از بار، به هر حال به محض اينكه شار محور d به اشباع برود بواسطه Id و Iq مدل غير دقيق خواهد بود و در چنين مواردي هيچ راه حلي براي محاسبه كردن وجود ندارد و دليل آن اين می باشد كه مقدار E و Xd دقيق نيستند و اساساً اين نبايد مشكلي براي دلايل دقيق بالا باشد يكي ديگر از منابع اشتباه حضور تلفات آهني می باشد اين تلفات باعث زياد شدن شده و اين مفهوم كه مقدار كه در معاملات بهره گیری شده بالاتر از مقدار واقعي باشد و معمولاً نتايج بالاتر از تخمين Xq مي باشد بنابراين اگر مقدار دقيق در ميان باشد بايد مقدار تحت بار نامي بايد كاهش يابد بواسطه مقدار مساوي از تلفات آهني و تلفات آهني را مي توان تخمين زد از آزمايش بي باري بوسيله تغيير ولتاژ و اندازه گيري قدرت داخلي اگر تلفات سيم پيچ ها از قدرت داخلي ماشين كسر گردد تنها تلفات مكانيكي و آهني بدست مي آيد البته تلفات مكانيكي متأثر از ولتاژ تغذيه شده نيست اگر چه تلفات آهني متناسب با توان دوم ولتاژ تغذيه مي باشد.

VI– مقايسه اي از آناليزهاي رياضي و آزمايشها:

براي يك آزمايش معتبر از اين روش ترتيبي براي بهره گیری از يك سنسور شفت در يك دستگاه نمونه اتخاذ شده می باشد و يك سري از ويژگيهاي موتورهاي تحت آزمايش قرار گرفته در جدول I نشان داده شده اند.

هست 3 عدد LSPMs و موتور B هست يك انتگرال موتور و LSPMs يك نقطه اشتراك در عملكرد دارند كه آنها با سيگنال كوچك منفي پايه اي جريان محور d در حول نقطه كارنامي اقدام مي كنند اما انتگرال موتور اقدام خواهد كرد با جريان صفر محور d بواسطه كنترل معكوس در اين روشها راكتانس محور d تقريباً ثابت می باشد و موتور در حال كاركرد نرمال خود باشد و E ثابت می باشد به شرط آنكه Iq مسير

LSPMs ها آزمايش شده موتورهاي سه فازي كه هسته مغناطيسي U شكل دارند و در شكل (3) به نمايش درآمده اند و موتورهاي B و D هسته مغناطيسي شكل V دارند و شكل (4) نشان مي دهد تغييرات راكتانسي محورهاي d و q براي موتور A.

 جدول II نشان مي دهد مقايسه اي از اين آزمايشها را با روش المان محدود ( FEM ) و روشهاي محاسباتي براي موتور A تنها يك مولفه مربوط به راكتانس محور d از آزمايش بي باري بدست آمده و راكتانس محور q كه تنها از طريق محاسباتي هست.

راكتانس A و C بدست آمده از اندازه گيريهاي كه بوسيله اندازه گيري وضعيتهاي روتور انجام شده براي موتور B راكتانسها از اندازه گيري آزمايش بي باري بدست آمده‌اند به خوبي آزمايشهاي ژنراتور براي اندازه گيري راكتانسهاي محورهاي dو q.

به هر حال روشهاي نشان داده شده يك سري محدوديت همراه هستند كه امكان ندارد Xq براي موتور B به روش محاسباتي حساب كنيم دليل آن اين می باشد كه آزمايشهاي موتور B انجام شده قبل از اينكه روشهاي محاسباتي استخراج شوند.

هست 10% خطا براي موتورهاي A و C به هر حال مقدار بسيار دقيق از اين راكتانسها امكان ندارد و يكي از مهمترين منبع اشتباه هست معتقد بودن به حساب كردن راكتانس محور d در حاليكه اشباع كمتر از بار مجاز می باشد به اين نكته بايد توجه كرد كه ضروري می باشد داشته باشيم مقاديري دقيقي از Rs و E با در نظر داشتن حرارت و البته با افزايش درجه حرارت E كاهش و Rs افزايش پيدا مي كند.

VII – نتيجه:

يك روش براي مشخص كردن راكتانس محور d و q از PMSMs به نمايش در آمده اند اين روش جديدي می باشد كه مي تواند مورد بهره گیری واقع گردد بدون محدوديت اندازه گيري زاويه بار، يك طرح كه در آينده خيلي مهم خواهد بود كه بييشتر PMSMs بويژه موتورهاي حركت خطي هيچ سنسور شفت نخواهد داشت. و ساختن اين حقيقت كه امكان مشخص كردن راكتانس بدون محدوديت اندازه گيري زاويه بار در حاليكه زاويه بار كه از آزمايش بارداري بدست مي آيد، هست.

اين روش يك روش خيلي ساده می باشد كه مي تواند انجام گردد بوسيله هر تكنسين آزمايشگاهي اين آزمايشها كه با يك سري استاندارد آزمايشي انجام مي‌شوند و مي‌سازند استانداردهاي روتور القايي و اساس رگولاتورها اين روشها در موارد مختلفي با انواع متفاوتي از طراحي آزمايش شده اند و نتيجه ها توافق قابل ملاحظه اي با تئوري داشته اند كه با مقايسه روشهاي ديگر المان محدود اين به نمايش در آمده می باشد.

محاسبات تعيين راكتانسهاي ماشين سنكرون مغناطيس دائم به روش تجربي:

با بهره گیری از دياگرام فازوري موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم كه در شكل (5 )

نشان داده شده می باشد مي‌توان فرمولهاي (1)تا (4) بدست آوريم

شكل (5) دياگرام فازوري يك موتور سنكرون

(19)    

زیرا داريم

(20)                                         

(21)            

                                                                                                                                                           (22)                                                    

(23)                                                           (24)               

طبق فرمول شماره (20) مي توان نوشت

 

(25)    (26)                                                                                                                                                                                  

(27)                                                                                                                                                                                                       

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را در شماره بندی انتهای صفحه بخوانید              

كه دراين معادلات R1 مقاومت هر فاز سيم پيچ استاتور و V ولتاژ آرميچر Ia جريان آرميچر X1 راكتانس پراكندگي، Ef نيروي محركه القايي كه در جريان

محاسبه شده Xad و Xaq راكتانسهاي متقابل محورهاي d و q و همچنينو راكتانس كل يا راكتانس سنكرون محورهاي d و q مي باشند.

روشهاي مختلف اندازه گيري زاويه بار :

روشهاي مختلفي براي اندازه گيري زاويه بار و در ماشينهاي سنكرون مغناطيسي دايم هست كه ما در اينجا به دو نمونه از آن تصریح مي كنيم:

روش 1): روش آزمايشگاهي براي اندازه گيري زاويه بار ماشين سنكرون مغناطيس دائم در اين روش از يك موتور سنكرون آزمايش شونده (SM T)و يك موتور سنكرون اضافي ديگر با همان تعداد قطب ( ASM ) و يك محرك اوليه (PM )كه ممكن می باشد موتورdc يا سنكرون باشد و يك ترمز (B ) و يك اسيلسكوپ بهره گیری مي كنيم طبق شكل شماره (6).

 شكل (6) ترتيب آزمايشگاهي براي اندازه‌گيري زاويه بار از موتورسنكرون مغناطيس دائم (PMSM)

دو تا از ترمينالهاي فازهاي متقابل موتور آزمايش شونده و موتور سنكرون اضافي به ترمينالهاي اسيلسكوپ وصل مي شوند در بي باري نيرو محركهاي  EfTSM از (TSM)

و EfASM از ( ASM ) را داريم بنابراين با همان وضعيت روتورهاي TSM و ASM و با مراعات همان فازهاي كه به اسليسكوپ وصل شده بودند وقتي كه موتور سنكرون آزمايش شونده ( TAM ) به يك منبع تغذيه سه فاز وصل مي گردد و اسليسكوپ سيگنالهاي EfASM و VTSM را دريافت مي كنند كه زاويه بار مي تواند مشخص گردد. با تفاضل مقاديري EfASM و VTSM كه اندازه گيري دقيق زاويه بيشتر بستگي به مقدار هارمونيكهاي مرتبه بالا از VTSM و EfASM دارد.

روش 2): كنترل بدون سنسور ماشينهاي سنكرون معناطيسي دايم با بهره گیری از خطاي ولتاژ برداري در سالهاي اخير توجه زيادي به كنترل بدون سنسور ( تخمين بجاي اندازه گيري ) شده می باشد و قالب PMSMs ها بكار مي برند يك انكودر نصب شده بر روي شفت براي تشخيص موقعيت شار روتور و براي ابقاي سنكرويزم، اين باعث رشد سريع ماشينهاي سنكرون بدون سنسور شده می باشد و بهتر می باشد يك محرك انتقال دهنده قدرت كه كابلهاي سنسور اضافي به آن وصل نشده باشد و تنها كابلهاي قدرت را داريم به عبارت ديگر سنسور شفت روي آن نباشد كه ما مي توانيم تشخيص دهيم موقعيت و سرعت اين ماشينها را به روش تخمين بدست آمده از نيروي ضد محركه.

اين طرح در برگيرنده يك حلقه داخلي كنترل سريع جريان می باشد و يك كنترل سرعت بيروني و براي تمام پارامترها از مقدار پريونيت نرماليزه شده بر حسب زمان بهره گیری شده و بر اصل زير استوار می باشد.

مقدار درست يا صحيح

(28)                                                                               

خطاي تقريبي                                                              مقدار تقريبي

كه اين را روي يك ماشين سنكرون مغناطيس دائم ( PMSMs ) اجراء مي كنيم.

كه آغاز بلوك دياگرام يك ماشين سنكرون مغناطيس در شكل( 7 ) نشان داده شده كه روابط اساسي آن در شكل q d در مقالات بيان شده می باشد.

شكل (7) بلوك دياگرام يك (PMSM) در شكل d – q

حال مدل كوپل نشده كنترل داخلي يا تنظيم گر جريان را بحث مي كنيم.

در اصل اين كنترل كننده تأثیر يك جبران كننده را دارد و با ماشين سنكرون مغناطيس دائم. ( PMSMs ) بصورت سري قرار مي گيرد، با در نظر داشتن شكل (8) مي توان نوشت:

 شكل (8) ساختمان يك كنترلر (IMC)

(29)                                                           

و اگر كل مدل را بصورت يك حلقه بسته ببينيم داريم:

(30)                                                                               

G(s) تابعي از ورودي و خروجي ( PMSMs ) مي باشد.

   خطاي خروجي از كنترل كننده فيدبك می باشد.

شما می توانید مطالب مشابه این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید                     

(31)                                                

پس مي توان نوشت

(32)                                                                                                                                      

(33)                                                                               

هدف از اين كنترلر هست رسيدن پارمترهاي حلقه بسته به حالت دائمي با پاسخ گذرا سريع.

حال الگوريتم تقريبي را روي اين مجموعه مي بنديم يعني ما تشخيص مي‌دهيم موقعيت و سرعت روتور اين ماشينها را به روش تخمين از نيروي ضد محركه.

(34)                                                   

پس داريم

(35)                                                                                                     

(36)                                                   

كه   و    گين هاي تناسبي هستند براي مقادير كوچك از     داريم.

(37)                                                                      

(38)                                                                      

حالا از اين روابط مي توانيم استخراج كنيم معادلات حالت سرعت و موقعيت برحسب خطاي تقريبي        

با بهره گیری از معادله مشخصه داريم:

(39)                                                   

(40)                                                   

كه اين به آن معني می باشد كه با محاسبه دو تا گين تناسبي سرعت و مكان تضميني را

مي توانيم بدست آوريم.

این نوشته در برق ارسال شده است. افزودن پیوند یکتا به علاقه‌مندی‌ها.

دیدگاهتان را بنویسید