پایان نامه کنترل سرعت موتورهای القایی

مشخصات مقاله:

دسته : رشته برق

عنوان پایان نامه : کنترل سرعت موتورهای القایی

قالب بندی : pdf

قیمت: 2800 تومان

شرح مختصر:

سالهاست که نیاز به کنترل توان الکتریکی سیستمهای گرداننده موتور الکتریکی و کنترل صنعتی وجود داشته است. این نیاز، به توسعه سیستم وارد- ﻟﺌونارد منجر گشت تا ولتاژ dcمتغیری برای کنترل گرداننده های موتورهای dcبه دست آید. با پیشرفت الکترونیک قدرت و ساخت کلیدهای حالت جامد، این امکان فراهم شده است که با چاپرهای dc یا یکسو کننده های کنترل شده ولتاژ متغیر dc ایجاد کرد. این کنترل کننده های ولتاژ از سادگی و قیمت پایینی برخوردار هستند. موتورهای dc نسبتاً گران هستند و به خاطر داشتن کموتاتورها و جاروبکها به سرویس و مراقبت بیشتری نیاز دارند. با این حال درایوهای dc در بسیاری از کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. ساختار موتورهای ac بر خلاف ساختار با تزویج ساده، دارای مشخصه شدیداً تزویج شده، غیر خطی و چند متغیری هستند. کنترل درایوهای ac معمولاً نیازمند یک الگوریتم کنترلی پیچیده می باشد که می تواند بوسیله میکروپروسسورها و یا میکروکامپیوترها به همراه مبدلهای توان با سرعت کلیدزنی بالا انجام شود.

موتورهای ac دارای چندین مزیت هستند:سبک بودن(۲۰تا ۴۰درصد سبک تر از موتورهای dc معادل)، ارزان بودن و در مقایسه با موتورهای dc به مراقبت کمتری نیاز دارند. در کاربردهای با سرعت متغیر، آنها به کنترل فرکانس، ولتاژ و جریان نیاز دارند. مبدلهای قدرت، اینورترها وکنترل کننده های ولتاژ ac قادر هستند که فرکانس، ولتاژ و جریان را برای برآورده کردن نیازهای درایو کنترل کنند. این کنترل کننده های قدرت، که نسبتاً پیچیده و گران هستند، نیاز به روشهای پیشرفته کنترل فیدبک همانند مرجع نمونه، کنترل تطبیقی، کنترل حالت لغزشی و کنترل میدان گرا دارند. با این حال مزیتهای درایو ac بیش از معایب آن است.

گزارش کار آزمایشگاه بررسی سیستم های قدرت

عنوان گزارش: گزارش کار آزمایشگاه بررسی سیستم های قدرت

قالب بندی: WORD

تعداد صفحات: 66

شرح مختصر:

آزمایش شماره 1: بررسی اتصالات سه فاز

تئوری: ترانس یک سیستم الکترو مغناطیسی استاتیک است که دارای سیم پیچ های تحریک می باشد. این سیم پیچ ها در تزویج مغناطیسی با یکدیگر هستند. برای آنکه عمل تزویج مغناطیسی به حداکثر خود برسد سیم پیچ ها را بر روی یک هسته ی آهنی مشترک و بدون فاصله ی هوایی می پیچند. لذا سیم پیچ ها در ترانس از نظر الکتریکی هیچ نوع ارتباطی با هم نداشته لیکن از نظر مغناطیسی در تزویج با یکدیگر هستند.

نتایج حاصله:

در اتصال صحیح در ولتاژ 380V جریان 0.16A کشیده شد در حالی که در اتصالی که سر و ته سیم پیچ ها به هم وصل شده بودند در 215V جریان 0.23A مشاهده شد.

اکنون برای اتصال ثانویه پس از آنکه سیم پیچ های اولیه برچسب گذاری شدند بایستی ترانس را در حالی که از طریق سیم پیچ های اولیه تغذیه کرده ایم امتحان نماییم (ترانس برقدار است).

روش های عملی تعیین گروه برداری:

1- استفاده از اسیلوسکوپ

2- روش سه ولتمتری

استفاده از واتمتر

آزمایش شماره 2: بررسی ماشین های آسنکرون سه فاز

آزمایش شماره 3: ژنراتور سنکرون وبررسی مشخصه های کار آن

آزمایش شماره 4: بررسی ترانس سه فاز

آزمایش شماره 5: بررسی حالت کار موتور آسنکرون سه فاز و حالت مبدل فرکانس

آزمایش شماره 6: موتورهای دالاندر

تئوری

موتور های القایی عموما برای گرداندن بار ثابت در سرعت ثابت به کار می روند. در این حالت موتور معمولا در لغزش پایین و راندمان بالا کار می کند.

تا حدود بیست سال پیش (۱۹۸۵ م.) تنها کاربرد موتور های القایی به همین موارد خلاصه می شد و موتورهای القایی در جاهایی که نیاز به کنترل دقیق و تنظیم سرعت داشتند به کار نمی رفتند. اما با معرفی درایوهای فرکانس متغیر با تکنولوژی حالت جامد در الکترونیک قدرت موتور های القایی پا به عرصه ای گذاشتند که تا قبل از آن قلمرو موتورهای «دی سی» محسوب می شد.

نتایج آزمایش های بی باری و روتور قفل شده:

(آزمایش بی باری فقط در لغزش کوچک انجام شد و از محرک خارجی استفاده نگردید)

   نتایج آزمایش DC؟

برای آزمایش دی سی می توان از خروجی کلید مثلث، ستاره ی دوبل استفاده کرد، ولی باید توجه داشت که در حالت مثلث مقاومت بین دو فاز مقاومت دو سیم پیچ سری است ولی در حالت ستاره ی دوبل مقاومت بین دو فاز مقاومت چهار سیم پیچ است که دو به دو با هم موازیند و بنابراین مقاومت حالت ستاره ی دوبل همان مقاومت هر سیم پیچ خواهد بود.

شبیه سازی موتور الکتریکی با سیمولینک

مقدمه

یک موتورالکتریکی، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است توسط ژنراتور انجام می شود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند .اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترو مغناطیس کار می کنند، اما موتورهایی که براساس پدیده های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر بیزوالکتریک کاری کنند هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، نیرویی برآن ماده از سوی میدان اعمال می شود. دریک موتور استوانه ای، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله ای معین از محور روتور به روتور اعمال می شود می گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی مهم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است.

انواع موتورهای الکتریکی عبارتند از:

1- موتورهایDC

2- موتورهایAC

3- موتورهای پله ای

4- موتورهای خطی

موتورهای AC شامل موتورهای AC تک فاز و موتورهای AC سه فاز می شوند.

1سیمولینک چیست؟

سیمولینک یکی از ابزارهای گسترش یافته Matlab است که امکان ایجاد سریع و دقیق مدل کامپیوتری سیستم های دینامیکی با استفاده از نماد نمودار بلوکی را برای مهندسان فراهم می کند. سیستم های غیرخطی پیچیده را می توان با سیمولینک به سادگی مدل نمود. مدل سیمولینک می تواند شامل اجزا پیوسته و گسسته باشد. به علاوه ، مدل سیمولینک قادر به ایجاد انیمیشن گرافیکی است که میزان پیشرفت شبیه سازی را به صورت بصری نمایش داده و فهم رفتار سیستم را به میزان چشمگیری بهبود می بخشد.

به طور خلاصه قدم هایی که برای استفاده از سیمولینک برداشته می شود شامل یافتن یک مدل یا نمایش ریاضی همراه پارامترهای سیستم مورد نظر، انتخاب روش مناسب انتگرال گیری و درآخر تبیین شرایط اجرای شبیه سازی نظیر شرایط اولیه و زمان اجرا می باشد مدل سازی در سیمولینک یا استفاده از رابطه های گرافیکی و کتابخانه الگوها یا بلوک های توابعی که عموماً در تشریح خصوصیات ریاضی سیستم های دینامیکی کاربرد دارند، تسهیل شده است.

تعداد صفحات 181 word

فصل 1 – مقدمه. 2

موتورهای AC تک فاز: 3

موتورهای AC سه فاز: 4

فصل 2 : مقدمه ای بر سیمولینک.... 7

2-1سیمولینک چیست؟. 7

2-2 ورود به سیمولینک.... 7

2-3 ایجاد فایل شبیه سازی باسیمولینک. 8

2-4 پیکربندی شبیه سازی: 10

2-5 آنماز واجرای یک شبیه سازی: 11

2-5-1 مشاهده متغیرها در حین اجرا 11

2-6- ذخیرة داده ها 12

2-7 رسم کردن. 13

فصل 3- موتورهای القایی.. 17

3-1 عملکرد موتورهای القایی سه فاز. 17

3-1-1 تحلیل حالت دائمی.. 19

3-2 روش های ترمز الکتریکی موتورهای القائی.. 24

3-2-2 ترمز با معکوس کردن تغذیه. 27

3-2-3 ترمز دینامیکی: 28

3-3 کنترل سرعت ماشین های القائی.. 34

3-3-1 کنترل سرعت با تغییر فرکانس.... 35

بررسی رفتار موتور با (E/f) ثابت... 37

بهره برداری در فرکانس بالاتر از فرکانس نامیa<1: 42

3-3-2 کنترل و مزایای آن. 45

3-4 اینورترها 46

3-4-1 مقدمه. 47

3-4-2 اصول عملکرد. 48

3-4-3 پارامترهای اجرایی.. 50

3-4-4 اینورتر پل تک فاز. 52

3-4-5 اینورترهای سه فاز. 53

3-5 کنترل موتور القائی با انیورتر منبع ولتاژ: 60

3-6 کنترل ولتاژ اینورترهای تک فاز. 61

3-6-2 مدولاسیون چندتایی عرض پالس.... 62

3-6-3 مدولاسیون عرض پالس.... 64

3-7 کنترل ولتاژ اینورترهای سه فاز. 65

3-7-1 کنترل ولتاژ اینورتر سه فاز از نوع شش پله ای: 66

3-7-2 اینورتر PWM: 68

3-7-2-1 مدولاسیون پهنای پالس سینوسی: 69

3-7-2-2 روش مدولاسیون پهنای پالس با نمونه گیری یکنواخت: 76

3-8 محرکه های اینورتر منبع ولتاژ فرکانس متغییر. 77

3-8-1 کنترل جریان. 78

3-8-2 محرکه اینورتر PWMحلقه باز با فرکانس متغیر و ترمز دینامیکی.. 81

3-8-3 کنترل حلقه بسته محرکه اینورتری PWM فرکانس متغییر و ترمز دینامیکی.. 84

3-8-4 کنترل حلقه بسته محرکه اینورتری PWM کنترل شده با سرعت لغزش همراه با ترمز ژنراتوری 86

فصل 4 – مدل سازی و شبیه سازی ماشین های القایی سه فاز. 88

4-1 مدل مداری ماشین القایی سه فاز. 88

4-2 تبدیلات سه فاز. 91

4-3 مدل ماشین در قاب مرجع گردان....... 97

4-3-1 معادلات ولتاژqdo.. 99

4-3-2 معادله شار دورqdo.. 101

4-3-3 معادله گشتاور در قابqdo.. 103

4-4 قاب مرجع ساکن و سنکرون qdo.. 109

4-5 مدل حالت ماندگار. 114

4-6 شبیه سازی ماشین القایی در قاب مرجع ساکن.. 122

4-7 مدل شبیه سازی qdo مرجع ساکن تک تحریکه برای موتورالقایی سه فاز. 130

4-8 شبیه سازی ماشین القایی در قاب مرجع گردان سنکرون. 137

4-9 مدل خطی موتور. 139

4-9-1 خطی سازی ریاضی.. 139

4-9-2 خطی سازی با استفاده از متلب... 142

4-10 کنترل حلقه بسته سرعت به روش ولت برهرتز. 145

4-10-1کارکرد ولتاژ ثابت حلقه باز. 146

4-10-2 کنترل حلقه بسته. 146

رفتار گذرا در حالت راه اندازی و بارگذاری.. 148

4-11 محرکه موتور القائی با اینورتر شش پله ای.. 151

4-11-1 کارکرد ولتاژ ثابت حلقه باز. 151

4-11-2کنترل حلقه بسته موتور القائی با اینورتر شش پله ای.. 152

4-12 کنترل موتور القایی با استفاده از اینورترPWM... 155

4-12-1 کارکرد ولتاژ ثابت حلقه باز. 155

4-12-2کنترل حلقه بسته. 158

فصل 5- بهینه سازی پاسخ درسیمولینک.... 161

تنظیم محدودیتها(adjusting constraints). 163

5-2 رسم پاسخ در پنجره ی signal constriant. 168

1- سیگنال مرجع(Reference signal). 168

2- پاسخ فعلی و جاری (current Response). 169

3- پاسخ اولیه (initial Response ). 169

4- مراحل میانی (intermediate steps). 169

5- ویرایشگر ویژگی طرح های پاسخ.. 170

5-3 مشخص کردن پارامترهای تنظیم شده در مدل. 170

5-4- اضافه کردن پارامترهای نامعلوم. 171

5-5اجرای بهینه سازی(Runnig the optimization). 172

5-6- ذخیره کردن پروژه(saving the project). 174

5-7 ذخیره کردن جزئیات اضافی.. 175

دوباره باز کردن پروژه های بهینه سای.. 176

پروژه درایو دور متغیر یا کنترل VSD برای موتورهای القایی – مهندسی مکانیک

توضیحات :

با افزایش کاربرد موتورهای القایی در صنعت بحث کنترل این موتورها اهمیت ویژه های پیدا کرده است. درایو الکتریی در موتورهای الکتریکی عبارت است سیستمی که سرعت و گشتاور یک موتور الکتریکی را کنترل می‌کند. درایو VFD یک سیستم برای کنترل کردن سرعت چرخش یک موتور AC با کنترل کردن فرکانس تغذیه اعمال شده به موتور الکتریکی است…

فهرست مطالب :

• درایو دور متغیر یا کنترل VSD برای موتورهای القایی
• اینورتر چیست؟
• انواع اینورتر از نظر ورودی کدامند
• انواع اینورتر از نظر کاربرد کدامند؟
• مزایای استفاده از اینورتر چیست؟
• اینورتر چگونه مصرف برق را کاهش می دهد؟
• کدام اینورتر کیفیت دارد؟
• معرفی درایو یا اینورتر
• کاهش هزینه برق مصرفی
• کاهش جریان راه اندازی
• امکان ایجاد فشار ثابت در کاربرد پمپ ها
• از دیدگاه علمی
• فلسفه مبنا
• عملکرد موتورخانه سرمایش با طرح شبکه ای
• صرفه جویی در انرژی در سیستم شبکه ای
• مزایای استفاده از کنترل کننده های دور متغیر

فرمت فایل ورد و در 21 صفحه می باشد