Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmadreza Tabesh,Sayed Morteza Saghaian nejad esfahani
احمدرضا تابش (استاد مشاور) سیدمرتضی سقائیان نژاداصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Ashoor nejad moqadam
علی آشورنژادمقدم

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Current control and performance enhancement of Switched ReluctanceMotor using gain scheduling and DC link voltage control
Switched Reluctance Motors (SRMs) is one of the synchronous machines which wereattracting more and more attention in past year due to development in power electronics. On of this motors charactristics is their robust structure and low manufacturing costs. Also the windings are only concentrated in stator poles and there are no conductors or magnets at the rotor poles.Thus the rotor of SRM is the simplest of all electric machine rotors. Simplicity makes the SRM inexpensive and reliable. Moreover with increasing poles and controlling appropriately, the drive can achieve to high torque and high speed. So this motor can be a good candidate for electrical vhicle. The SRM rotor and stator are saliently, sothese machine characteristicsare highly nonlinear. So the complexity of controlling is one of the machine problems. The most commonly method used for controlling SRM’s current is the Hysteresis method. However, because of this controller disadvantages, pi current controllers are used in some application.The PI contloller are usually designed for a specified point and the performance of controller is not appropriate for other points. Hence, pi gain scheduling controller (pigs) is often used instead of fixed gain pi controller. This thesis attempts to investigate the control of the switched reluctancemotor from the motor's structure properties, model equations, operation principle and power converter topology.After the general introduction of SRM, different methods for pi current controller gain adaptation are investigated and the performance of controllers is compared. Based on these methods, an improved gain adaptation for pi gains is proposed. The proposed method is simple and proves to yield a satisfactory performance. In proposed method the lookup table and difficult analytical method are eliminated so that the controller has good performance.The motor flux linkage appears to be a nonlinear function of stator currents and rotor position. Since SRMs are highly nonlinear, usual pi controllers don’t yield a satisfactory performance. To demonstrate the performance of the controller and to compare the different controlling methods, simulation results are presented. The effects of variable dc-link voltage on current controller, especially at high speeds, are also investigated. Simulation results are presented to verify the performance and viability of the proposed current controller. Simulations are done using MATLAB-Simulink package.A hardware prototype is implemented with digital signal processor to verify the simulation result running at 5 kHz switching frequency. The experimental results indicate the good performance of proposed method.In the end, there is a summary of thesis and suggestions for further studies. Keywords: Switched Reluctance Motor, Current controller based on back-emf, PI controller, Variable dc-link.
موتور سوئیچ رلاکتانس از جمله ماشین های سنکرون استکه با توجه به پیشرفت های ایجاد شده در تولید ادوات الکترونیک قدرت، در سال های اخیر بیشتر از قبل مورد توجه قرار گرفته است.از جمله ویژگی های این موتور، سادگی ساخت و تولید آن می باشد. علاوه بر این، در این موتور سیم پیچی تنها بر روی استاتور و به صورت متمرکز قرار دارد و روتور بدون سیم پیچی و آهنربا است. به همین دلیل، روتور این موتور ساده ترین ساختار را در بین ماشین ها دارد. به دلیل سادگی ساختار، هزینه تولید این موتور پایین و قابلیت اطمینان آن بالا است. همچنین با افزایش تعداد قطب ها و کنترل مناسب، این موتور توانایی رسیدن به سرعت بالا و یا دستیابی به گشتاور زیاد را دارد. در نتیجه این موتور می تواند یک گزینه مناسب برای کاربردهایی نظیر سانتریفیوژها ومحرکخودروهای برقی باشد. با توجه به اینکه روتور و استاتور موتور سوئیچ رلاکتانس قطب برجسته اند، مشخصه مغناطیسی این موتور به شدت غیر خطی می باشد. در نتیجه یکی از مشکلات این موتور، پیچیدگی کنترل آن است. کنترل کننده رایج برای حلقه کنترل جریان موتور سوئیچ رلاکتانس،کنترل کننده هیسترزیس است. با توجه به مشکلات این کنترل کننده نظیر فرکانس سوئیچینگ متغیر و ریپل جریان بالا، از کنترل کننده تناسبی انتگرالی نیز استفاده می شود. معمولا کنترل کننده تناسبی انتگرالی برای یک نقطه خاص طراحی می شود، در نتیجه این کنترل کننده برای نقاط کاری دیگر عملکرد مناسبی ندارد. به همین دلیل برای بهبود کنترل جریان موتور سوئیچ رلاکتانساز کنترل کننده تناسبی انتگرالی با تطبیق ضرایب استفاده می شود. در این پایان نامهکنترل جریان موتور سوئیچ رلاکتانس با استفاده از کنترل کننده تناسبی انتگرالی، بر مبنای معادلات موتور، مشخصات ماشین و اصول عملکرد آنانجام شده است. پس از معرفی کلی موتور سوئیچ رلاکتانس، روش های مختلف برایتطبیق ضرایبکنترل کننده تناسبی انتگرالی متناسب با اندوکتانس افزایشی بیان شده اند.عملکرد هر یک از این روش ها مورد بررسی قرار گرفته است و مزایا و معایب هر کدام بیان شده اند. بر اساس روش های بیان شده، یک روش پیشنهادی برای تطبیق ضرایب کنترل کننده تناسبی انتگرالی ارائه شده است. در روش پیشنهادی سعی شده است به جای جدول جستجو و روابط تحلیلی پیچیده از معادلات ساده استفاده شود، به گونه ای که کنترل کننده عملکرد مناسبی نیز داشته باشد.علاوه بر این، تاثیر ولتاژ لینک متغیر بر کنترل جریان در سرعت های بالا مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی عملکرد روش پیشنهادی و مقایسه آن با روش های موجود، نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار سیمولینک و نتایج عملی با استفاده از پردازنده TMS320F28335 و نرم افزار PSIM به دست آمده اند. نتایج به دست آمده نشان می دهند روش پیشنهادی که بر پایه معادلات ساده و بدون استفاده از جدول پیش بینی می باشد، دارای عملکرد مناسب و مشابه عملکرد کنترل کننده با تطبیق ضرایب متناسب با مقدار دقیق اندوکتانس افزایشی است. کلمات کلیدی: 1- موتور سوئیچ رلاکتانس 2-کنترل جریان بر اساسولتاژ ضدمحرکه 3-کنترل کننده تناسبی انتگرالی 4- ولتاژ لینک متغیر

ارتقاء امنیت وب با وف بومی