فصل اول: روشهای کنترل سرعت و گشتاور موتورهای القایی
(1-1) روشهای کنترل سرعت و گشتاور موتورهای القایی سه فاز :
سرعت و گشتاور موتورهای القایی به یکی از روشهای زیر قابل تغییر است :
- کنترل ولتاژاستاتور
- کنترل ولتاژ رتور
- کنترل فرکانس
- کنترل ولتاژ استاتور و فرکانس
- کنترل جریان استاتور
- کنترل ولتاژ ، جریان و فرکانس
- کنترل ولتاژ استاتور :
- معادله(1-1) نشان می دهد که گشتاور ، متناسب با مجذور ولتاژ استاتور است و کاهش ولتاژ استاتور کاهش سرعت را در پی دارد . اگر ولتاژ ترمینال به bvs برسد ، معادله (1-2) گشتاور تولیدی را بصورت زیر می دهد . که در آن b<1
(1-1)
(2-1)
شکل(1-1) مشخصات گشتاور – سرعت را برای مقادیر مختلف b نشان می دهد . نقاط تلاقی باخط بار نقاط کار پایدار را نشان می دهد . در هر مدار مغناطیسی ، ولتاژ القاء شده متناسب باشار و فرکانس است و مقدار مؤثر شار فاصله هوایی بصورت زیر بیان می شود :
(3-1)
شکل (1-1)
که Km یک ثابت است و به تعداد حلقه های سیم پیچ استاتور بستگی دارد . با کاهش ولتاژ استاتور ، شار فاصله هوایی و گشتاور نیز کاهش می یابند . در ولتاژ پایین تر ، جریان در لغزش Sa=1/3 حداکثر می شود . محدوده کنترل سرعت ، به لغزش حداکثر گشتاور Sm بستگی دارد . برای موتور با لغزش پایین ، محدوده تغییرات سرعت بسیار کم است . این نوع کنترل ولتاژ برای بارهایی با گشتاور ثابت مناسب نبوده و معمولا برای کاربردهایی که گشتاور راه اندازی پایین و محدوده باریکی برای سرعت در لغزش های نسبتا پایین لازم دارند استفاده می شوند . ولتاژ استاتور می تواند توسط (1) کنترل کننده ولتاژ AC سه فاز (2) اینورترهای با منبع ولتاژ dc متغییر سه فاز و (3) اینورترهای PWM سه فاز تغییر کند . با وجود این بعلت محدوده سرعت کم ، از کنترل کننده های ولتاژ AC برای کنترل ولتاژ AC برای کنترل ولتاژ استفاده می شود . کنترل کننده های ولتاژ AC بسیار ساده اند . با وجود این ، هارمونیهای زیاد، و ضریب قدرت ورودی آنها کم است، آنها اساساً در کار بردهای با قدرت کم مثل دمنده ها ، پنکه ها و پمپ گریز از مرکز ، که گشتاور راه اندازی کمی نیاز دارند استفاده می شوند . آنها برای موتورهای القایی با قدرت راه اندازی زیاد نیز بکار می روند تا جریان یورشی را کاهش دهند .
2- کنترل ولتاژ رتور :
در موتورهای بارتور سیم پیچی شده ، مقاومت سه فاز خروجی به رینگ های موتور مانند شکل (2-1الف) متصل می شود . گشتاور تولیدی با تغییر مقاومت Rx تغییر می کند . اگر Rx به سیم پیچی استاتور ارجاع شود و به Rr اضافه گردد . از رابطه (1-1) برای تعیین گشتاور تولیدی می توان استفاده کرد . مشخصات گشتاور – سرعت برای مقادیر مختلف مقاومت رتور در شکل (2-1 ب ) نشان داده شده است . این روش باعث افزایش گشتاور راه اندازی و کاهش جریان راه اندازی می شود . باوجود این ، روش مذکور ناکافی است ، و اگر مقاومتهای مدار رتور برابر نباشد ، ولتاژها و جریانهای غیر متقارن خواهد شد . مقاومتهای سه فاز را می توان با یکسو کننده های دیودی سه فاز و یک چاپر مانند شکل (3-1 الف ) تعویض کرد که در آن GTO بعنوان کلید چاپر کار می کند . سلف Ld مانند منبع جریان ld عمل کرده و چاپر مقاومت مؤثر را تغییر می دهد و مقدار آن از معادله (4-1) زیر بدست می آید :
(4-1) Re=R (1-K)
که K سیکل کار چاپر است . سرعت با تغییر سیکل کار کنترل می شود . با جایگزین کردن یک کنورتر تمام موج سه فاز مانند شکل (3-1 ب ) به جای چاپر و مقاومت R می توان قدرت لغزشی در مدار رتور را به منبع بازگرداند . کنورتر در وضعیت معکوس در محدوده زاویه تاخیر کار می کند که باعث برگشت انرژی به منبع می شود . تغییر زاویه باعث عبور توان و کنترل سرعت می شود . این نوع محرک به محرک استاتیک کرامر موسوم است . با جایگزین کردن کنورتر دوتایی سه فاز بجای یکسو کننده ها پل مانند شکل (3-1 ج ) قدرت لغزشی در هر دو جهت عبور کرده است و این محرک بکار می روند . در این مصارف محدوده کنترل سرعت کم مورد نیاز است . از آنجا که موتور مستقیما به منبع متصل است ، ضریب قدرت این محرکها عموما بالا است .
95 صفحه فایل ورد قابل ویرایش
فهرست مطالب:
فصل اول : روشهای کنترل سرعت و گشتاور موتورهای القایی
۱-کنترل ولتاژ استاتور :
۲-کنترل ولتاژ رتور :
۳-کنترل فرکانس :
۴-کنترل ولتاژ و فرکانس :
۵-کنترل جریان :
۶- کنترل ولتاژ ، جریان و فرکانس :
فصل دوم : روشهای PWM در کنترل دور موتور آسنکرون
۱- روش PWM سینوسی :
۲- روش PWM با نمونه برداری یکنواخت:
۳-روش حذف هارمونیها :
۴- روش مینیم سازی THD جریان موتور :
۵-روش suboptimal PWM:
6-مقایسه روش suboptimal با روشهای Regular sampling ، حذف هارمونی و مینیمم سازی دقیق THD :
7- روش HVSO :
فصل سوم : مشخصات کلی و بلوک دیاگرام سیستم
(۱-۳) مشخصات کلی سیستم :
میکروپروسسورz80 :
(2-3) بلوک دیاگرام :
فصل چهارم : نحوه کنترل
(۱-۴) نحوه کنترل :
(۲-۴) سخت افزار سیستم :
۱- بخش پردازشگر :
۲- بخش ساخت موج PWM :
3-مدار دور سنج :
۴- بخش فیدبک برد میکروپروسسور :
۵-بخش صفحه کلید و نمایشگر :
وظایف هر کلید بشرح زیر می باشد :
فصل پنجم : نرم افزار سیستم
(۵-۱) نرم افزار سیستم :
(۵-۲) روتین lnitialize :
(5-3) روتین اینتراپت KBD :
(5-4) روتین اینتراپت Timer :
(۵-۵) روتین Main :
(5-6)روتین اینتراپت عرض پالس فازهای مختلف : PW-RPW-S . PW-T :
(5-7) روتین تغییر جدول عرض پالس CHPWT :
(5-8) روتین Initialize ابتدای کار :
دانلود پروژه بررسی آثار کنترل دور موتورهای بزرگ نیروگاهی