SUPERVISOR
Sayed Morteza Saghaian nejad esfahani,Ahmadreza Tabesh
سیدمرتضی سقائیان نژاداصفهانی (استاد راهنما) احمدرضا تابش (استاد مشاور)
STUDENT
Mortza Naserean
مرتضی نصیریان جزی
FACULTY - DEPARTMENT
دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389
TITLE
Design and implementation of a new converter for SRM with capability of demagnetization voltage increasing and controlling
Today, considering the unique characteristics of the switched reluctance motor, like simple structure and style, the rotor without winding and permanent magnet, cheap price, high reliability, high power density, and suitable torque-to-volume ratio, the researchers have a more detail analysis of motor in terms of structure and performance. In recent years, most objective the researchers in the research, on SR motors converter, there were increase the negative voltage applied to both ends of the motor phases at the time of demagnetization that this work is done by changes in the structure of the converter. Increase demagnetization voltage, increase output torque of the motor, and thus, power output of the motor is increased, and also reduce commutation time between the two phases cause be, reduce motor torque ripple. As well as, this will be followed increase efficiency at high speeds. In this regard, presented numerous papers each has their advantages and disadvantages. Some converters have been introduced, a simple structure at the same time, without having control on the capacitors voltage. But it has disadvantage that limiting the applied demagnetization voltage in different overlap angles. Other converters able to control capacitor voltage, the introduction of converter with the ability to apply of variable demagnetization voltage and unrestricted in different overlap angles, the converter due the different structure is a large and low efficiency and also, this converter only are considered unidirectional converters. More been introduced into the converter that has by applying the positive and negative cycles, during a motor mechanical movement increase efficiency. According to introduced converters we tried to introduce converter with structure quite different previous to the converters the purpose of reducing their disadvantages. Proposed converters have not only disadvantages previous converters such restrictions in different overlap angles, it has a very simple structure and without additional electronic devices the result would be to lower than the efficiency in the motor and increasing volume of drive. Also, this converters structure so that can be applied in some cases the negative current cycle the motor phases and it can be used as a bipolar converters. It not only does not interfere with motor performance, also can lead to increased efficiency. As well as the proposed converters is such that we can easily and without changes in structure of it. And just with changing in switching method we can use as a conventional asymmetric converters. Also, the structure of these converters we can use the intelligent power module also can be used in industrialization. Keywords: Demagnetization voltage, drive, switched reluctance motor.
امروزه با توجه به ویژگی های منحصر به فرد موتور سوئیچ رلوکتانس همچون ساختاری ساده و سبک، روتور فاقد سیم پیچی و مغناطیس دائم، قیمت ارزان، قابلیت اطمینان بالا، چگالی توان بالاو نسبت گشتاور به حجم مناسب خود، توجه محققان را به خود جلب نموده است. در سالهای اخیر هدف بیشتر محققان در تحقیقات انجام شده بر روی مبدل موتورSR به منظور افزایش ولتاژ منفی اعمالی به دو سر فاز موتور در زمان های مغناطیس زدایی بوده که این کار توسط تغییرات در ساختار مبدل آن امکان پذیر می باشد. افزایش ولتاژ مغناطیس زدایی باعث کاهش ریپل گشتاور، افزایش گشتاور خروجی و به تبع آن افزایش توان خروجی در موتور می گردد. بعلاوه کاهش زمان سوی گردانی بین دو فاز موجب افزایش بازده در سرعت های بالا خواهد شد. در همین راستا تحقیقات زیادی انجام شده که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود می باشند. یک دسته از مبدل های معرفی شده دارای ساختاری ساده و در عین حال نیازی به کنترل بر روی ولتاژ خازن خود ندارند، اما عیب آنها محدویت در اعمال ولتاژ مغناطیس زدایی در زوایای همپوشانی مختلف می باشد. دسته دوم مبدل هایی هستند که با داشتن کنترل بر روی ولتاژ خازن توانسته اند مبدلی با قابلیت اعمال ولتاژ مغناطیس زدایی متغییر و بدون محدویت در زوایای همپوشانی مختلف را معرفی کنند که این مبدل ها نیز بدلیل ساختار متفاوت نسبت به مبدل های دیگر دارای حجم زیاد و بازده کمی می باشند.همچنین این مبدل ها صرفاً جزء مبدل های یک جهته در اعمال جریان به شمار می آیند. در دسته ای دیگر از مبدل ها با اعمال سیکل جریان های مثبت و منفی طی یک دوره سیکل جریان موتور، توانسته بازده را افزایش دهد. در این پایان نامه با توجه به معایب مبدل های معرفی شده، درصدد برآمده تا مبدلی با ساختار کاملاً متفاوت نسبت به مبدل های قبلی و با هدف کاهش معایب آنها معرفی گردد. در این راستا به معرفی مبدلی پرداخته شده که نه تنها معایب مبدل های قبلی همچون محدودیت در زوایای همپوشانی مختلف را نداشته، بلکه دارای ساختاری کاملاً ساده و بدون داشتن ادوات الکترونیکی اضافی که منجر به کاهش بیش از حد بازده در موتور و افزایش هزینه و حجم درایو می شود خواهد بود. همچنین ساختار این مبدل به گونه ای است که می توان در بعضی از موارد سیکل جریان منفی به سر برخی از فازهای موتور اعمال نموده و از آن بعنوان یک مبدل دو جهته استفاده کرد که این کار با توجه به مطالبی که قبلاً شرح داده شد نه تنها باعث اختلال در عملکرد موتور نمی شود بلکه منجر به افزایش بازده نیز می گردد. بعلاوه ساختار این مبدل به گونه ای است که به سادگی و بدون تغییرات در ساختار آن و فقط با تغییر در روش کلید زنی می توان از این مبدل بعنوان یک مبدل نامتقارن معمولی نیز استفاده کرد. همچنین با توجه به ساختار این مبدل می توان از ماژول های قدرت هوشمند نیز به منظور رویکرد صنعتی شدن آن استفاده کرد. در ادامه به بررسی عملکرد مبدل پیشنهادی و بیان معادلات ولتاژ و جریان آن پرداخته و سپس نتایج شبیه سازی و عملی از این مبدل و مقایسه آن با مبدل نامتقارن معمولی صورت گرفته است. نتایج عملی کل سیستم درایو با استفاده از یک پردازندة قدرتمندDSP با مدل TMS320F2812 برای انجام محاسبات و تصمیم‌گیری استفاده و نتایج شبیه سازی نیز با استفاده از محیط سیمولینک نرم افزار مطلب ارائه می گردد. کلمات کلیدی: 1- موتور سوئیچ رلوکتانس 2- ولتاژ مغناطیس زدایی 3- مبدل