مشخص كردن راكتانس محورهای d وq از موتورهای سنكرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور

دسته: برق ، الکترونیک و مخابرات
بازدید: 19 بار
فرمت فایل: doc
حجم فایل: 170 کیلوبایت
تعداد صفحات فایل: 33

اهمیت موتورهای سنكرون مغناطیس دائم در زیاد شدن دامنه كاربردی آن است و در آینده بیشتر ( PMSMs ) بدون سنسورشفت عمل خواهند كرد و مشخصات تجربی پارامترهای ماشین كه مقداری هم تلورانس دارند اطلاعات با ارزشی خواهد بود

قیمت فایل فقط 2,900 تومان

مشخص كردن راكتانس محورهای  d وq  از موتورهای سنكرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور

مشخص كردن راكتانس محورهای  d وq  از مورتورهای سنكرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری وضعیت روتور

خلاصه مقاله :

اهمیت موتورهای سنكرون مغناطیس دائم در زیاد شدن دامنه كاربردی آن است و در آینده بیشتر ( PMSM_s ) بدون سنسورشفت عمل خواهند كرد و مشخصات تجربی پارامترهای ماشین كه مقداری هم تلورانس دارند اطلاعات با ارزشی خواهد بود.

بنابراین در این مقاله روشی بیان شده كه در آن نیروی الكترو موتوری القایی و راكتانس محور d از آزمایش بی باری و راكتانس محور q   و زاویه بار از آزمایش بارداری به وسیله یك روش تحلیلی مشخص شده اند.

در این روش محدودیت اندازه گیری زاویه بار vوجود ندارد این روش مناسب است برای ( PMSMs ) های كه بصورت عادی با جریان منفی محور d  عمل می‌كنند بنابراین اشباع در مسیر شار محورd  وجود ندارد. خیلی بیشتر از اینها، روش بسیار ساده ای است برای انجام دادن بوسیله هر تكنسین آزمایشگاهی

I­- مقدمه:

اهمیت موتورهای سنكرون مغناطیس دائم ( PMSMs ) هست در افزایش دامنه كاربردی آنها و متفاوت است از مدلهای پیشرفته مانند سروموتورها تا كاربردهای كه حركت خطی دارند از قبیل فن ها و پمپ ها دو دلیل عمده برای تمایل به این ماشینها وجود دارد:

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

2- پایین بودن قیمت انرژی مغناطیسی بالا ( صرفه جویی اقتصادی بالا ).

بیشتر ( PMSMs ) سه فازه در مدل پیشرفته بصورت محركهای با سنسور شفت عمل می‌كنن بوسیله بكارگیری الگوریتم كنترل بدون سنسور برای محركهای با سرعتهای متغیر و در مورد كاربردهای حركت خطی طبیعتاً بواسطه اساس عملكرد سنكرون آنها نیاز به سنسور شفت وجود ندارد.

اگر سنسور شفت برداشته شود مشخصات تجربی از پارامترهای ماشین هر چند كه مقداری هم تلورانس دارند بسیار با ارزش خواهد بود در زیر نشان خواهیم داد كه راكتانس محورهای d  و q كه از آزمایشهای بارداری بدست آمده بر اساس تابعی از   بیان شده است كه می تواند مشخص شود بوسیله بعضی از انواع سنسورهای شفت یا ماشینهای سنكرون دیگری كه كوپل شده‌اند با محور شفت  ماشین سنكرونی كه در حال بررسی است.

در این مقاله روشی بیان شده كه در آن نیروی محركه القایی  و راكتانس محور   d از آزمایش بی باری و راكتانس محور    q آزمایش بارداری بدست آمده اند به نظر  مولف آرمایشهای ساده ای هستند كه نیاز به داشتن دانش بالا و وسایل در مقایسه با آزمایشهای تعیین استاندارد موتورهای القایی ندارد و انجام آن برای تكنسین های آزمایشگاهی آسان است هر چند كه نمی تواند ضمانتی با حساسیت بالا برای ماشینهای با اشباع زیاد باشد.

در بخش II شاهد روشهای تجربی برای مشسخص كردن راكتانسها خواهیم بود در بخشی III دیاگرام فازوری ( PMSMs ) و بعضی روابط اساسی منشعب شده از آن بحث شده در بخش IV مشخص كردن زاویه  بیان شده و در بخش V روشهای آزمایش توصیف شده اند و سرانجام در بخش VI یك نتیجه گیری شده است.

II ـ آزمایشهای برای مشخص كردن راكتانس:

روشهای آزمایش توصیف شده در بخش V اساساً هستند تركیبی از آزمایشهای بی باری و بارداری، این چنین آزمایشهای جدید نیستند البته این یك گزارش جدید است در این نوشته چندین روش دیگر توصیف شده است برای مشخص كردن راكتانسهای محور

d و  q بدون احتیاج به در رابطه قرار دادن اطلاعات وضعیت روتور به هر حال با متمركز ساختن این روشها، برای نمونه ماشین با روی كاری مغناطیسی بدون مشخصه سیم پیچ دمپر با روشهای مختلفی می توان بدست آورد. 

آزمایش روتور قفل شده كه با یك ولتاژ تك فاز متناوب یا یك ولتاژ شیب سیم پیچ‌های استاتور تغذیه می شوند كه برای وضعیتهای مختلف روتور آن را تكرار می كنند از تحلیل ساده نتیجها و مقایسه كردن آنها یك نتیجه دقیقی بدست می آید و انتخاب فركانس برای ولتاژ متناوب زیاد اهمیت ندارد 50  یا 60  هرتز خوب است و در مورد ولتاژ شیب بزرگی مقدار ولتاژ زیاد اهمیت ندارد بلكه تنها شیب اولیه ولتاژ مهم می باشد روشهای بوده اند كه اثرات اشباع را به حساب آورده اند برای این آزمایشها به نمایش در آمده اند ماشینهای با مشخصه سیم پیچ دمپر برای نمونه ( LSPMs ) نیاز دارند به یك روش آزمایش متفاوت با (موتورهای باروتورهای بدون قفسه ) و با وجود یك قفسه یا یك سیم پیچ دمپر راكتانس سنكرون باید با یك مقدار ثابت مشخص شود یا اقلاً نزدیك به یك مقدار ثابت. شار مغناطیسی در روتور وقتی كه فركانس ماشین بالا است شار هرگز عبور نخواهد كرد و روتور می بایست اثر حفاظتی روی قفسه داشته باشد در فركانسهای بالا بنابراین تنها راكتانس پراكندگی مشاهده می شود و از راكتانس سنكرون می توان صرفنظر كرد.

وجود دارد سه روش خالص تجربی برای مشخص كردن راكتانسهای   محور d و q

1) آزمایشهای یكنواخت بی باری و بارداری با شار ثابت در روتور.

2) آزمایشهای با یك شار متناوب فركانس پایین در روتور.

3) آزمایش یك شار گذار در روتور.

روش1) یك روش بسیار آسان در هر آزمایشگاه موتور است  و آزمایش استاندارد ساده‌ای كه معمولاً استاندارهای موتور القایی را می سازند و تمامی تنكسین های آزمایشگاهی با مراحل آن آشنا می‌باشند.

روش2) بوسیله آزمایش روتور قفل شده كه  می‌تواند انجام شود با تغذیه كردن سیم پیچها  با یك ولتاژ متناوب فركانس پایین و یك شار مغناطیسی فركانس پایین در روتور بدست می آید و با تغییر وضعیت روتور در گامهای كوچك و با تكرار اندازه گیری پیاپی راكتانس های محورهای    dو q می توانند مشخص شوند از اندازه گیریهای ولتاژ و جریان و انتخاب فركانس چندان مهم نیست و یك منبع ولتاژ فركانس متغیر برای تهیه كردن فركانس پایین مساعد است.

روش3) می تواند انجام شود بوسیله آزمایش روتور قفل شده در این مورد یك ولتاژ شیب سیم پیچ های استاتور را تغذیه می كند اگر جریان گذرا تحلیل شود و اندوكتانس برای یك وضعیت مخصوص بدست می آید با تكرار این اندازه‌گیریها برای  وضعیتهای مختلف روتور اندوكتانسهای محور d و q می توانند مشخص شوند البته آنالیزهای جریان حالت گذرا به هر حال مشكل است و باید ثابت زمانیهای متفاوت از هم جدا شوند.

دو روش 2) و 3) با استفاده از مشخصه فركانس پایین بدست می آیند در روش 2) تحلیلها بر اساس محدوده فركانس و اما در روش 3) تحلیلها برای محدوده زمانی ساخته می شوند. هر دو روش 2) و 3) اشباع می تواند به حساب آورده شود.

مشخصه‌های فركانس پایین می توانند مورد تحقیق قراربگیرند با روشهای معتبر برای نمونه، تركیبی از انرژی تداخل با آنالیزهای تقریبی المان محدود و همچنین از دیگر روشهای شامل روش المان محدود با تركیبی از اندازه گیریها در مقالات مطرح شده و تمامی روشهای آنالیز المان محدود مورد نیاز هستند و روشهایی بسیار پیچیده و مهم هستند كه برای حل آنها نیاز به داشتن جزئیات هندسی ماشین هست و این روشها به مشخصه های استانداردی كه تكنسین های آزمایشگاهی استفاده می كنند شبیه نیستند در روشهای بیان شده در مقالات   ]10[ - ] 12[  مرجع نیاز به اندازه گیری دقیق زاویه است بوسیله اسبابی نظیر اسیلسكوپ و سنور شفت یا بوسیله قرار دادن ماشین سنكرون دیگری روی شفت در مرجع  ]10[  پیشنهاد می شود. مسأله بسیار مهم برای تمامی روشها این است كه چگونه با اشباع برخورد كنیم در ]10[  بیان شده است كه امكان ندارد نیروی محركه القایی  E را از L_d و X_d  كه از بار تولید شده اند جدا كنیم این یك مسأله ویژه است كه    Eشاید با بار تغییر كند بواسطه اشباع این مسأله در نظر گرفته شده در  ]9[  مرجع اما روش المان محدود نیاز است.

در نتیجه باید معین شود راكتانس كه به دقت اندازه‌گیری شده آیا هست معتبر برای هر نوع ماشین و برای همه نقاط كار و اگر تمامی اثرات اشباع در نظر گرفته شود.

 در روش ارائه شده در این مقاله یك مقدار ساده تر شده نتایج معتبر است بشرط كه اشباع محور d بواسطه جریانهای پایه ای d  و q صورت نگیرد. 

قیمت فایل فقط 2,900 تومان

برچسب ها : مشخص كردن راكتانس محورهای d وq از موتورهای سنكرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور , طرح توجیهی مشخص كردن راكتانس محورهای d وq از موتورهای سنكرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور , موتورهای سنكرون , آزمایشهای برای مشخص كردن راكتانس , , موتورهای سنكرون مغناطیس دائم , مشخص كردن راكتانس محورهای d وq , دانلود مشخص كردن راكتانس مح