متن کامل: دانلود پروژه مشخص كردن راكتانس محورهاي d وq از موتورهاي سنكرون مغناطيس- قسمت اول

دانلود پایان نامه

مشخص كردن راكتانس محورهاي d وq از مورتورهاي سنكرون مغناطيس دائم بدون اندازه گيري وضعيت روتور

اختصار مقاله :

اهميت موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم در زياد شدن دامنه كاربردي آن می باشد و در آينده بيشتر ( PMSMs ) بدون سنسورشفت اقدام خواهند كرد و مشخصات تجربي پارامترهاي ماشين كه مقداري هم تلورانس دارند اطلاعات با ارزشي خواهد بود.

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

بنابراين در اين مقاله روشي بيان شده كه در آن نيروي الكترو موتوري القايي و راكتانس محور d از آزمايش بي باري و راكتانس محور q و زاويه بار از آزمايش بارداري به وسيله يك روش تحليلي مشخص شده اند.

در اين روش محدوديت اندازه گيري زاويه بار vوجود ندارد اين روش مناسب می باشد براي ( PMSMs ) هاي كه بصورت عادي با جريان منفي محور d اقدام مي‌كنند بنابراين اشباع در مسير شار محورd وجود ندارد. خيلي بيشتر از اينها، روش بسيار ساده اي می باشد براي بجای آوردن بوسيله هر تكنسين آزمايشگاهي

I­- مقدمه:

اهميت موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم ( PMSMs ) هست در افزايش دامنه كاربردي آنها و متفاوت می باشد از مدلهاي پيشرفته مانند سروموتورها تا كاربردهاي كه حركت خطي دارند از قبيل فن ها و پمپ ها دو دليل عمده براي تمايل به اين ماشينها هست:

1- بازده بالا و كاهش تلفات روتور در اين ( P MSMs ) ها.

2- پايين بودن قيمت انرژي مغناطيسي بالا ( صرفه جويي اقتصادي بالا ).

بيشتر ( PMSMs ) سه فازه در مدل پيشرفته بصورت محركهاي با سنسور شفت اقدام مي‌كنن بوسيله بكارگيري الگوريتم كنترل بدون سنسور براي محركهاي با سرعتهاي متغير و در مورد كاربردهاي حركت خطي طبيعتاً بواسطه اساس عملكرد سنكرون آنها نياز به سنسور شفت وجود ندارد.

اگر سنسور شفت برداشته گردد مشخصات تجربي از پارامترهاي ماشين هر چند كه مقداري هم تلورانس دارند بسيار با ارزش خواهد بود در زير نشان خواهيم داد كه راكتانس محورهاي d و q كه از آزمايشهاي بارداري بدست آمده بر اساس تابعي از بيان شده می باشد كه مي تواند مشخص گردد بوسيله بعضي از انواع سنسورهاي شفت يا ماشينهاي سنكرون ديگري كه كوپل شده‌اند با محور شفت ماشين سنكروني كه در حال بررسي می باشد.

در اين مقاله روشي بيان شده كه در آن نيروي محركه القايي و راكتانس محور  d از آزمايش بي باري و راكتانس محور    q آزمايش بارداري بدست آمده اند به نظر مولف آرمايشهاي ساده اي هستند كه نياز به داشتن دانش بالا و وسايل در مقايسه با آزمايشهاي تعيين استاندارد موتورهاي القايي ندارد و انجام آن براي تكنسين هاي آزمايشگاهي آسان می باشد هر چند كه نمي تواند ضمانتي با حساسيت بالا براي ماشينهاي با اشباع زياد باشد.

در بخش II شاهد روشهاي تجربي براي مشسخص كردن راكتانسها خواهيم بود در بخشي III دياگرام فازوري ( PMSMs ) و بعضي روابط اساسي منشعب شده از آن بحث شده در بخش IV مشخص كردن زاويه بيان شده و در بخش V روشهاي آزمايش توصيف شده اند و سرانجام در بخش VI يك نتيجه گيري شده می باشد.

II ـ آزمايشهاي براي مشخص كردن راكتانس:

روشهاي آزمايش توصيف شده در بخش V اساساً هستند تركيبي از آزمايشهاي بي باري و بارداري، اين چنين آزمايشهاي جديد نيستند البته اين يك گزارش جديد می باشد در اين نوشته چندين روش ديگر توصيف شده می باشد براي مشخص كردن راكتانسهاي محور

d و q بدون احتياج به در ارتباط قرار دادن اطلاعات وضعيت روتور به هر حال با متمركز ساختن اين روشها، براي نمونه ماشين با روي كاري مغناطيسي بدون مشخصه سيم پيچ دمپر با روشهاي مختلفي مي توان بدست آورد.

آزمايش روتور قفل شده كه با يك ولتاژ تك فاز متناوب يا يك ولتاژ شيب سيم پيچ‌هاي استاتور تغذيه مي شوند كه براي وضعيتهاي مختلف روتور آن را تكرار مي كنند از تحليل ساده نتيجها و مقايسه كردن آنها يك نتيجه دقيقي بدست مي آيد و انتخاب فركانس براي ولتاژ متناوب زياد اهميت ندارد 50 يا 60 هرتز خوب می باشد و در مورد ولتاژ شيب بزرگي مقدار ولتاژ زياد اهميت ندارد بلكه تنها شيب اوليه ولتاژ مهم مي باشد روشهاي بوده اند كه اثرات اشباع را به حساب آورده اند براي اين آزمايشها به نمايش در آمده اند ماشينهاي با مشخصه سيم پيچ دمپر براي نمونه ( LSPMs ) نياز دارند به يك روش آزمايش متفاوت با (موتورهاي باروتورهاي بدون قفسه ) و با وجود يك قفسه يا يك سيم پيچ دمپر راكتانس سنكرون بايد با يك مقدار ثابت مشخص گردد يا اقلاً نزديك به يك مقدار ثابت. شار مغناطيسي در روتور وقتي كه فركانس ماشين بالا می باشد شار هیچگاه عبور نخواهد كرد و روتور مي بايست اثر حفاظتي روي قفسه داشته باشد در فركانسهاي بالا بنابراين تنها راكتانس پراكندگي نظاره مي گردد و از راكتانس سنكرون مي توان صرفنظر كرد.

هست سه روش خالص تجربي براي مشخص كردن راكتانسهاي  محور d و q

1) آزمايشهاي يكنواخت بي باري و بارداري با شار ثابت در روتور.

2) آزمايشهاي با يك شار متناوب فركانس پايين در روتور.

3) آزمايش يك شار گذار در روتور.

روش1) يك روش بسيار آسان در هر آزمايشگاه موتور می باشد و آزمايش استاندارد ساده‌اي كه معمولاً استاندارهاي موتور القايي را مي سازند و تمامي تنكسين هاي آزمايشگاهي با مراحل آن آشنا مي‌باشند.

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

روش2) بوسيله آزمايش روتور قفل شده كه مي‌تواند انجام گردد با تغذيه كردن سيم پيچها با يك ولتاژ متناوب فركانس پايين و يك شار مغناطيسي فركانس پايين در روتور بدست مي آيد و با تغيير وضعيت روتور در گامهاي كوچك و با تكرار اندازه گيري پياپي راكتانس هاي محورهاي    dو q مي توانند مشخص شوند از اندازه گيريهاي ولتاژ و جريان و انتخاب فركانس چندان مهم نيست و يك منبع ولتاژ فركانس متغير براي تهيه كردن فركانس پايين مساعد می باشد.

روش3) مي تواند انجام گردد بوسيله آزمايش روتور قفل شده در اين مورد يك ولتاژ شيب سيم پيچ هاي استاتور را تغذيه مي كند اگر جريان گذرا تحليل گردد و اندوكتانس براي يك وضعيت مخصوص بدست مي آيد با تكرار اين اندازه‌گيريها براي وضعيتهاي مختلف روتور اندوكتانسهاي محور d و q مي توانند مشخص شوند البته آناليزهاي جريان حالت گذرا به هر حال مشكل می باشد و بايد ثابت زمانيهاي متفاوت از هم جدا شوند.

دو روش 2) و 3) با بهره گیری از مشخصه فركانس پايين بدست مي آيند در روش 2) تحليلها بر اساس محدوده فركانس و اما در روش 3) تحليلها براي محدوده زماني ساخته مي شوند. هر دو روش 2) و 3) اشباع مي تواند به حساب آورده گردد.

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

مشخصه‌هاي فركانس پايين مي توانند مورد تحقيق قراربگيرند با روشهاي معتبر براي نمونه، تركيبي از انرژي تداخل با آناليزهاي تقريبي المان محدود و همچنين از ديگر روشهاي شامل روش المان محدود با تركيبي از اندازه گيريها در مقالات مطرح شده و تمامي روشهاي آناليز المان محدود مورد نياز هستند و روشهايي بسيار پيچيده و مهم هستند كه براي حل آنها نياز به داشتن جزئيات هندسي ماشين هست و اين روشها به مشخصه هاي استانداردي كه تكنسين هاي آزمايشگاهي بهره گیری مي كنند شبيه نيستند در روشهاي بيان شده در مقالات ]10[ – ] 12[ مرجع نياز به اندازه گيري دقيق زاويه می باشد بوسيله اسبابي نظير اسيلسكوپ و سنور شفت يا بوسيله قرار دادن ماشين سنكرون ديگري روي شفت در مرجع ]10[ پيشنهاد مي گردد. مسأله بسيار مهم براي تمامي روشها اين می باشد كه چگونه با اشباع برخورد كنيم در ]10[ بيان شده می باشد كه امكان ندارد نيروي محركه القايي E را از Ld و Xd كه از بار توليد شده اند جدا كنيم اين يك مسأله ويژه می باشد كه    Eشايد با بار تغيير كند بواسطه اشباع اين مسأله در نظر گرفته شده در ]9[ مرجع اما روش المان محدود نياز می باشد.

در نتيجه بايد معين گردد راكتانس كه به دقت اندازه‌گيري شده آيا هست معتبر براي هر نوع ماشين و براي همه نقاط كار و اگر تمامي اثرات اشباع در نظر گرفته گردد.

در روش ارائه شده در اين مقاله يك مقدار ساده تر شده نتايج معتبر می باشد بشرط كه اشباع محور d بواسطه جريانهاي پايه اي d و q صورت نگيرد.

III – دياگرام فازوري موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم باردار:

در شكل (1) دياگرام فازوري يك موتور سنكرون مغناطيس دائم باردار نشان داده شده می باشد و شكل براي عملكرد يكنوع خاص مانند ( LSPMs ) قطب صاف نمايش داده شده می باشد و موتور اقدام مي كند با يك جريان كوچك منفي محور   d و مسير شارها اشباع نشده مي باشند و E هست مقدار فازي نيروي محركه القايي و U هست ولتاژ فازري تغذيه و Rs هست مقاومت هر فاز استاتور و Xd و Xq به ترتيب راكتانهاي محورهاي d و q مي باشند و هست زاويه بين E و U كه براي موتور مثبت لحاظ مي‌گردد و هست زاويه بين جريان استاتور I و مقدار ولتاژ U و Id و Lq جريانهاي جزئي محورهاي d و q هستند ازدياگرام فازوري مي توان نوشت:            

شكل (1 ) دياگرام فازوري بارداري يك موتور سنكرون مغناطيس دائم (PMSM))

(1)                                                              

(2)                                                                 

(3)                                                                      

(4)                                                                        

و اگر   U و I و قدرت داخلي اكيتو اندازه گيري گردد زاويه بدست مي آيد از رابطة زير

(5)                                                                                 

فرض كنيم مدار سه فاز باشد و زاويه بار باشد نمي توان آن را مشخص كرد مگر اندازه گيري به صورت جدا انجام گردد كه اين نياز به يك اسيلسكوپ يا سنسور شفت دارد در بخش جديد نشان خواهيم داد كه چگونه مي‌تواند مشخص گردد بدون جدا كردن اندازه گيري زاويه بار.

IV– حساب كردن :

اساس قبول كردن اينكه E و Xd مي توانند مشخص شوند از آزمايش بي باري ( بخش V-A را ببينيد ) و و U و I بدست مي آيند از آزمايش بارداري آن خواهد بود كه نشان داده شودكه  مي‌تواند از دياگرام فازوري بدست آيد و زیرا Xq هنوز شناخته شده نيست پس يك معادله براي نبايد شامل    Xqباشد تا خود نگارنده آن را ببيند اين راه حل معادلات ماشين قبلاً به نمايش در نيامده اند اين روش تحليلي می باشد كه مراحل آزمايش را آسان مي سازد و يك روش حساب شده اي كه براي محاسبه نياز هست.

حال اگر اجزاء مولفه محور q و ارتباط (1) مطالعه شوند مي توان نوشت

(6)                                                              

با وارد كردن معادلات (3) و (4) در (6) داريم

(7)                                 

(8)                                                

(9)                                           

ارتباط (7) را مي توان نوشت

(10)                                                                      

كه

(11)                                                                                                                       

(12)                                                           

حال ارتباط (10) با بهره گیری از رابطة فرمولي زير ساده مي گردد                    

(13 )                                                                      )

با توان دوم رساندن طرفين معادله مي توان نوشت    

(14)                                                            

با بهره گیری از جانشين سازي

(15)                                                                                         

با دوباره بازنويسي كردن (14) داريم

(16)                                                   

كه هست يك معادله درجه دوم معمولي با حل yداريم:

(17)                                            

كه علامت تفريق معمولاً راه حل صحيح را مي دهد كه از شكل (1) مي توان آن را نظاره كرد و معمولاً از بزرگتر می باشد كه در نتيجه معني آن اين می باشد كه بايد كوچكتر از مقدار اندازه گيري شده باشد و به راحتي مي توان بررسي كرد كه كدام روش مورد بهره گیری قرار بگيرد.

با دانستن ،   Id و Iq مي توانند بدست آورده شوند از معادلات (3) و (4)و بوسيله داخل كردن Id و Iq در (2) Xq مشخص مي گردد، ما در بخش بعد شاهد آزمايشهاي

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

پاسخی بگذارید