شبیه سازی موتور سوئیچ رلوکتانسی با مبدل نامتقارن

در این لحظه از مطلب دی ال طبق روال گذشته پروژه ای را برای کاربران عزیز آماده کرده ایم که در ادامه می توانید آن را دانلود نمایید.این پروژه تحت عنوان شبیه سازی موتور سوئیچ رلوکتانسی با مبدل نامتقارن می باشد و شبیه سازی آن با کمک نرم افزار ماکسول و در محیط نرم افزار متلب انجام شده است.

شبیه سازی موتور سوئیچ رلوکتانسی با مبدل نامتقارن :

موتورهای سوئیچ رلوکتانسی از شاخه موتورهای رلوکتانس متغیر هستند. در این موتورها، حرکت از تغییر رلوکتانس شکاف هوایی بین استاتور و روتور ناشی می­شود. در این موتور با تحریک سیم­ پیچی فاز استاتور، در قطب های استاتور فاز مربوطه خاصیت مغناطیسی ایجاد می­شود ، سپس قطب هایی از روتور که با این قطب ها هم­ محور نیستند، جذب این قطب ها شده و به سمت موقعیتی با مینیمم رلوکتانس حرکت می­کنند. با تکرار این روند یعنی سوئیچ پی­ در­ پی جریان به درون سیم ­پیچی­های استاتور ، روتور به طور پیوسته حرکت کرده و گشتاور رلوکتانسی را بوجود می­ آورد . به همین خاطر به این نوع موتور رلوکتانسی، موتور سوئیچ رلوکتانس اطلاق می­شود.

SRM

از مزیتهای موتور سوئیچ رلوکتانسی می توان به ساختار ساده و مقاوم ، هزینه ساخت کم بعلت عدم حضور سیم پیچ یا آهنربا بر روی روتور و نسبت توان به اینرسی بالا اشاره کرد.

در شبیه سازی موردنظر ، یک موتور چهارفاز چهار کیلو وات در سرعت و بار نامی در محیط متلب شبیه سازی شده است. برای کنترل مناسب موتور از دو حلقه کنترلی استفاده شده است : حلقه سرعت و حلقه جریان.

در حلقه بیرونی سرعت ، سرعت موتور با سرعت مرجع مقایسه شده و حاصل مقایسه به یک کنترل کننده PI داده می شود تا جریان مرجع لازم برای موتور را تولید کند.

در حلقه کنترل جریان نیز ، جریان مرجع با جریان واقعی موتور مقایسه شده و حاصل مقایسه به یک کنترل کننده هیسترزیس جریان داده می شود. با این کار هم جریان موتور نزدیک به جریان مرجع نگه داشته می شود و هم سیگنالهای مناسب برای اعمال به کلیدهای مبدل فراهم می شود. البته سیگنالهای فوق بعد از ترکیب با سیگنالهای حاصل از سنسور موقعیت ، به کلیدهای مبدل نامتقارن اعمال می شود.

کار سنسور موقعیت در شبیه­ سازی این است که از فیدبک سرعت اطلاعات موقعیت را بدست­ آورده و با مقایسه با زوایای روشن و خاموشی ، سیگنال های مناسب را برای روشن و خاموشی کلیدهای قدرت مبدل فراهم ­کند.

کار مبدل قدرت این است که با دریافت سیگنالهای کلیدزنی مناسب که به کلیدهای قدرت آن اعمال می­شود، فازهای موتور را به ترتیب تحریک کند و حرکت پیوسته موتور را بوجود آورد. در واقع مبدل ، انرژی الکتریکی تأمین شده توسط منبع را به طور مناسب و متوالی برای سیم­ پیچ­های فاز استاتور موتور فراهم می­کند و با این ­کار حرکت و چرخش روتور را موجب می­شود.

نمایی از این مبدل برای یک موتور چهار فاز ۶/۸ در شکل زیر نشان داده شده است. همان طور که ملاحظه می­شود در هر شاخه به تعداد ۲ کلید ترانزیستوری و ۲ دیود برای هر فاز قرار گرفته است. این مبدل می­تواند سه سطح ولتاژ را برای سیم­پیچ فاز تأمین کند (مثبت، صفر و منفی).

SRM

از مزیتهای این مبدل می­توان به توانایی کنترل مستقل فازها از یکدیگر و مقادیر ولتاژ نامی نسبتاً پایین اجزای آن اشاره کرد.

اما هسته مهم شبیه سازی ، مدل موتور می باشد که باید به صورت دقیق شبیه سازی شود. برای این کار می توان از جداول داده شار و گشتاور استفاده کرد. برای بدست آوردن داده های فوق می توان دو کار انجام داد:

۱٫شبیه سازی موتور موردنظر در محیط واقعی آزمایشگاهی

۲٫شبیه سازی موتور موردنظر در نرم افزارهای المان محدود

در اینجا داده های لازم برای ساخت جداول داده شار و گشتاور ، از شبیه سازی موتور در نرم افزار المان محدود ماکسول در محیط دو بعدی بدست آمده اند.

در شکل های زیر نمایی از مشخصه های شار و گشتاور استاتیکی موتورکه از نرم افزار ماکسول بدست آمده اند ، نمایش داده شده است.

نمودار شار – جریان – زاویه موتور سوئیچ رلوکتانسی چهار فاز:

SRM

نمودار گشتاور – جریان – زاویه موتور سوئیچ رلوکتانسی چهار فاز:

SRM

قیمت پروژه : ۵۰,۰۰۰ تومان