فایل word
تعداد صفحات :60
چکیده
یکی از دغدغه های انسان امروزی، استفاده بهینه از آنچه در اختیارش قرار گرفته می باشد و در همین راستا پیشرفت های شایان توجهی نیز کرده است. ساختار موتورهای الکتریکی نیز از این امر مستثنی نبوده و هر روزه روشی جدید در طراحی و ساخت و کنترل این ماشین ها ارائه می شود. یکی از پیشرفته ترین ساختارهایی که تاکنون در زمینه موتورهای الکتریکی صورت گرفته است، موتورهای شار محوری مغناطیس دائم می باشد. این موتورها با داشتن ساختاری مناسب جهت رساندن گشتاور به بار خود بسیار مورد توجه واقع شده اند. از دیگر ویژگی های بارز این موتورها داشتن چگالی توان و گشتاور بالا و نیز قابلیت اطمینان و بازده ای بالا و از این ها مهم تر داشتن حجم کم در کنار داشتن تمام مزایای فوق می باشد. همچنین با پیشرفتهای انجام شده در زمینه مواد مغناطیس دایم این ماشینها بیش از پیش مورد توجه واقع شده اند. اما مشکلی که در این ماشینها همچون سایر ماشین های الکتریکی وجود دارد، استفاده از حسگرهای مکانیکی سرعت و موقعیت در کنترل برداری آنها می باشد. حسگرهایی که تاکنون در کنترل این ماشینها بکار می رفت مثل حسگر اثر هال و یا Resolver و ... با مشکلاتی همچون هزینه زیاد و فضایی که اشغال می کنند و نیز اثر پذیری که از محیط اطراف می پذیرد و حتی قطع شدگی کابلهای اتصال را در پی دارند. اما با پیشرفت های انجام شده در زمینه DSP[1]می توان از روشهای کنترل سرعت بدون حسگر سرعت استفاده کرد. در این پایان نامه هدف پیاده سازی روش کنترل SDRE[2] می باشد. در فصل اول ماشینهای شار محور و انواع آن معرفی می شود. در فصل دوم مدارهای معادل الکتریکی معرفی می گردد و با انواع روشهای کنترل برداری بدون حسگر سرعت آشنا می شویم. در فصل سوم به معرفی کلی کنترل کننده های SDRE و LQR می پردازیم، در فصل چهارم پیاده سازی الگوریتم کنترل کننده های SDRE و LQR روی ماشین AFPM انجام می شود و در نهایت شبیه سازی ها و نتایج پیاده سازی انجام شده در فصل پنجم به نتیجه گیری و پیشنهادات پرداخته شده است..
[1] - Digital Signal Processing
State-Dependent Riccati Equation2
[2] - Digital Signal Processing
State-Dependent Riccati Equation2
1-1) ساختار ماشین های مغناطیسی شارمحور 6
1-1-1) انواع ساختار استاتور : 6
1-1-1-1)استاتور باقطب برجسته: 6
1-1-1-2)استاتور باسیم پیچی توزیع شده: 7
1-1-1-3)استاتورهسته دار و بدون هسته: 8
1-1-1-4)استاتور شیاردار و بدون شیار: 9
1-1-2-1) روتورهایی با مگنت های سطحی. 10
1-2)توپولوژی ماشین های مغناطیس دائم شارمحور: 11
1-3) جنس مواد مغناطیسی بکار رفته در PMها: 12
1-4) کاربرد ماشین های AFPM : 12
1-5) مزایا و معایب ماشینهای AFPM: 13
1-6) مدارهای مغناطیسی ماشینهای AFPM : 13
1-7)انواع ماشین های شار محور.......................................................................................17
1-8) مقایسه ماشین های شارمحورباماشین های شارشعاعی: 18
2-1) روابط حاکم برماشینهای مغناطیس دائم شارمحوری: 24
2-2) کنترل برداری حلقه بازشاربرای تخمین سرعت با استفاده ازجریان ها و ولتاژهای استاتور: 27
2-3) کنترل برداری بدون حس گرموقعیت مبتنی برولتاژ ضد محرکه الکتریکی: 29
فصل سوم35
3-1)روش شبه خطی سازی...............................................................................................36
3-2) : تنظیم‌کننده‌های SDRE برای سیستمهای غیرخطی.. 37
3-2) تنظیم‌کننده‌های LQR برای سیستمهای خطی.. 38
فصل چهارم: 45
4-1: معادلات فضای حالت موتور شار محور مغناطیس دائم.............................................46
4-2: نحوه طراحی کنترل کننده های SDRE و LQR ....................................................47
4-3: تحلیل مقاومت در طراحی کنترل کننده SDRE .....................................................51
4-4: نتایج شبیه سازی.......................................................................................................52
4-5:جمع بندی...................................................................................................................56
فصل پنجم: ........................................................................................................................57
پیشنهادات...........................................................................................................................59
مراجع..................................................................................................................................60
ساختار ماشین های مغناطیسی شارمحور (کارشناسی ارشد )