Skip to main content
SUPERVISOR
Mehdi Moallem,Sayed Morteza Saghaian nejad esfahani
مهدی معلم (استاد مشاور) سیدمرتضی سقائیان نژاداصفهانی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Ali Shahabi
علی شهابی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Turn-on Angle Control of Switched Reluctance Motor With the Purpose of Torque Ripple Reduction
Inherent simple structure, robustness, low manufacturing cost, fault tolerance capability, high torque to inertia ratio, and possible operation at high speeds and high temperatures are properties that make the switched reluctance motor (SRM) a strong candidate for various general-purpose adjustable-speed applications. Despite these advantages, one of its drawbacks compared to the other conventional machines is its higher torque ripple that causes vibration and acoustic noise. The doubly salient structure of the SRM makes the torque pulsations its inherent property. Another cause for the high torque ripple in the SRM lies in its non-linear and discrete torque production mechanism. Hence, the total instantaneous torque is the sum of all the individual phase torques. The SRM torque is in relation with its current and angle, therefore, the machine torque dependency on its current magnitude and rotor position causes the torque ripple. There are two approaches for minimizing the torque ripple. One is improvement of the electromagnetic design of the SRM and the other one involves electronic control techniques. Proper adjustme nt of the firing angles can be categorized as a major way of torque ripple reduction among electronic control techniques. As one of the most important factors on the torque ripple, the turn-on and turn-off angles will be studied in this paper. Proper adjustment of these angles affects the performance of SRM by reducing its torque ripple. Therefore, in order to find a proper turn-off angle a multiobjective optimization function is presented. The multiobjective function consists of two criteria of the torque ripple and the copper loss. By solving the multiobjective optimization function, proper turn-off angles which primarily reduce the torque ripple of SRM are obtained. The copper loss criterion is considered as the second goal so that an angle among those with low torque ripples to be chosen which also cause a lower copper loss. However, adjustment of the turn-on angle is done by using of a proposed online process. The turn-on angle is adjusted in such a way that the incoming phase current reaches the current reference value at the turn-off point of the outgoing phase. Simulation and experimental results ared presented to validate the torque ripple reduction ability of the proposed scheme. Keywords: Switched Reluctance Motor, Torque Ripple Reduction, Comutation Angles.
در دهه های اخیر پیشرفت های چشمگیری در زمینه ساخت و توسعه ی ادوات الکترونیک قدرت حاصل شده است. این امر موجب گردیده است که موتور سوئیچ رلوکتانس که تا پیش از آن به دلیل محدودیت های عملی درایو آن تا حد بسیار زیادی ناشناخته بود، با اقبال از سوی مهندسین و صنایع روبرو گردد. این موتور دارای ساختار بسیار ساده وسبک،روتور فاقد سیم پیچی و مغناطیس دائم، قیمت ارزان، قابلیت اطمینان و چگالی توان بالا می باشد. در مقابل این مزایا، یکی از اساسی ترین معایب این موتور ریپل گشتاور بسیار بالای این موتور در مقایسه با دیگر موتورهای الکتریکی مرسوم می باشد که موجب ایجاد لرزش موتور و نویز صوتی می گردد. مشخصه های مغناطیسی غیرخطی به همراه مکانیزم تولید گسسته ی گشتاور، دلایل عمده ی ریپل گشتاور بالای این موتور می باشند. به طور کلی کاهش ریپل گشتاور موتور سوئیچ رلوکتانس از طریق دو خط مشی کلّی می تواند دنبال گردد: با استفاده از بهبود طراحی ماشین و یا با استفاده از تکنیک های کنترل کلیدزنی. در این میان، تنظیم مناسب زوایای کموتاسیون به عنوان یکی از مهمترین عوامل تأثیر گذار بر روی ریپل گشتاور موتور سوئیچ رلوکتانس ، می تواند تا حد بسیار زیادی از ریپل گشتاور موتور بکاهد. در این پایان نامه به بررسی تأثیر زوایای کموتاسیون بر روی ریپل گشتاور موتور سوئیچ رلوکتانس پرداخته خواهد شد و مروری بر تعدادی از مطالعات انجام شده بر روی کاهش ریپل موتور سوئیچ رلوکتانس با استفاده از زوایای کموتاسیون خواهد شد.سپس با هدف کاهش ریپل گشتاور موتور، تنظیم مناسب هریک از زوایای روشنی و خاموشی موتور دنبال خواهد شد. برای تنظیم زاویه خاموشی موتور یک تابع هدف بهینه سازی تعریف می گردد که علاوه بر معیار کاهش ریپل گشتاور معیار کاهش تلفات مسی نیز در آن لحاظ گردیده است. در واقع در تنظیم زاویه خاموشی فاز موتور علاوه بر معیار ریپل گشتاور موتور، معیار کاهش تلفات مسی موتور نیز به عنوان هدف ثانویه در نظر گرفته می شود. با تعریف و حل نمودن این تابع هدف بهینه سازی می توان زاویه خاموشی بهینه برای هر نقطه کار را بدست آورد. در مقابل برای تنظیم زاویه روشنی موتور در زیر سرعت پایه ،یک روش براساس نحوه تقاطع جریان فازهای مجاور پیشنهاد می گردد که به صورت کاملاً آنلاین بوده و نیاز به در اختیار داشتن پارامترهای دقیق موتور ندارد. به منظور تأیید روش پیشنهادی، نتایج شبیه سازی و عملی آن ارائه خواهد شد. کلمات کلیدی: 1- موتور سوئیچ رلکتانس 2-کاهش ریپل گشتاور 3- زوایای کموتاسیون

ارتقاء امنیت وب با وف بومی