بسم الله الرحمن الرحیم

دانشگاه اصفهان
دانشکده فنی و مهندسی
گروه مهندسی برق
رساله دکتری رشته ی مهندسی برق گرایش قدرت
بهینه سازی عملکرد موتور سوئیچ رلوکتانس در ناحیه توان ثابت توسعه یافته به روش جریان پیوسته
استادان راهنما:
دکتر بهزاد میرزائیان دهکردی
دکتر مهدی معلم
پژوهشگر:
امیر پارساپور
دی ماه ۱۳۹۳
کلیه حقوق مادی و معنوی مترتب بر دست‌آوردهای مطالعات، ابتکارات و نوآوری های ناشی از پژوهش موضوع این رساله متعلق به دانشگاه اصفهان است. دانشجو موظف به رعایت آئین نامه و منشور اخلاق در پژوهش برای ارائه و یا چاپ مطالب مستخرج از رساله خود می باشد.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

دانشگاه اصفهان
دانشکده فنی و مهندسی
گروه برق
رساله دکتری رشته ی برق گرایش قدرت آقای امیر پارساپور تحت عنوان
بهینه سازی عملکرد موتور سوئیچ رلوکتانس در ناحیه توان ثابت توسعه یافته به روش جریان پیوسته
در تاریخ ………… توسط هیأت داوران زیر بررسی و با درجه ………… به تصویب نهایی رسید.
۱- استاد راهنمای پایان نامه دکتر ………… با مرتبه ی علمی ………… امضا
۲- استاد راهنمای پایان نامه دکتر ………… با مرتبه ی علمی ………… امضا
۳- استاد مشاور پایان نامه دکتر ………… با مرتبه ی علمی ………… امضا
۴- استاد داور داخل گروه دکتر ………… با مرتبه ی علمی ………… امضا
۵- استاد داور داخل گروه دکتر ………… با مرتبه ی علمی ………… امضا
۶- استاد داور خارج از گروه دکتر ………… با مرتبه ی علمی ………… امضا
امضای مدیر گروه
چکیده :
موتور سوئیچ رلوکتانس به علت داشتن مزایایی همچون سادگی و استحکام ساختار موتور، هزینه پائین تولید و نگهداری، خنک کنندگی آسان، قابلیت اطمینان بالا و مقاوم بودن موتور در مقابل خطا، و عدم نیاز به مواد مغناطیس دائم، در کاربردهای مختلف سرعت متغیر مانند سیستم محرکه الکتریکی خودروهای برقی و ترکیبی مورد توجه محققان قرار گرفته است.
سیستم های محرکه الکتریکی خودروهای برقی و ترکیبی به گشتاور بالا در سرعت های پائین نیاز دارند. علاوه بر آن، به منظور کاهش مقادیر جریان نامی مبدل و منبع تغذیه، گشتاور مشخصه موتور نیز باید در حد امکان بالا باشد. گشتاور مشخصه بالا می تواند با تخصیص تعداد دور بالاتر سیم پیچ هر فاز موتور محقق شود. از طرف دیگر، محدودیت های عملکرد خودرو مانند شتاب اولیه می تواند توسط موتوری با حداقل توان برآورده شود، اگر موتور در اکثر مواقع در ناحیه توان ثابت کار کند. به عبارت دیگر، اگر ناحیه توان ثابت توسعه یابد، توان نامی مورد نیاز موتور الکتریکی خودرو برای دستیابی به پارامترهای ثابت و مشخصی همچون شتاب و سرعت بیشینه خودرو کاهش می یابد. اگرچه می توان با کاهش تعداد دور سیم پیچ هر فاز، ناحیه توان ثابت در موتور سوئیچ رلوکتانس را توسعه داد، لیکن گشتاور مشخصه در سرعت های پائین کاهش خواهد یافت. ناحیه توان ثابت در موتور سوئیچ رلوکتانس می تواند با بهره گرفتن از روش جریان پیوسته، که از طریق کنترل زاویه هدایت امکان پذیر است، توسعه یابد. بنابراین در مواردی که مقدار بالای گشتاور مشخصه در سرعت های پائین و توان نامی در سرعت های بالا به طور همزمان مورد نیاز است، استفاده از روش جریان پیوسته راه حل مناسبی برای موتور سوئیچ رلوکتانس می باشد.
در این تحقیق اصول روش جریان پیوسته با در نظر گرفتن تغییرات نیروی ضد محرکه توضیح داده شده است . محاسبه راندمان و تلفات هسته که در حالت عملکرد جریان ناپیوسته پیچیده است، در حالت عملکرد جریان پیوسته پیچیده تر نیز می شود. یک الگوریتم جدید و دقیق به منظور محاسبه تلفات هسته سوئیچ رلوکتانس در حالت عملکرد جریان پیوسته ارائه گردیده است. با توجه به تلفات، نقاط کار بهینه موتور که در آن حداکثر راندمان، حداقل نوسان گشتاور، و حداکثر مقدار گشتاور مشخصه در حالت عملکرد جریان پیوسته بدست می آید، مشخص شده است. طراحی و پیاده سازی یک کنترل کننده کلاسیک برای کنترل موتور سوئیچ رلوکتانس در محدوده وسیع سرعت، به خاطر ماهیت غیر خطی آن به خصوص در ناحیه توان ثابت توسعه یافته به روش جریان پیوسته بسیار پیچیده است. لذا در این تحقیق، یک کنترل کننده فازی به منظور کنترل موتور در محدوده وسیعی از سرعت طراحی شده است. زوایای روشن شدن و خاموش شدن فازها و همچنین جریان مرجع تنظیم کننده جریان فازها توسط کنترل کننده فازی به نحوی کنترل می گردد که در ناحیه توان ثابت توسعه یافته به روش جریان پیوسته، عملکرد موتور شامل راندمان، نوسان گشتاور و گشتاور مشخصه بهبود یافته است. به منظور شبیه سازی عملکرد موتور و کنترل کننده یک موتور سوئیچ رلوکتانس با بهره گرفتن از روش تحلیل اجزای محدود مدلسازی شده و روش کنترل فوق بر روی آن پیاده سازی گردیده است.
کلید واژه: بهینه سازی، جریان پیوسته، موتور سوئیچ رلوکتانس، ناحیه توان ثابت
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه

• • 1. 1. مقدمه ………………………………………………………………………………………………………………………..

     

۲
۵
۶
۷
۷
۸
۱۱
۱۲