بخشی از مقاله
خلاصه
این مقاله مطالعاتی را درباره کنترل ماشین القایی شش فازه نامتقارن با یک و دو نقطه نوترال ارائه می دهد.روش کنترل سرعت استفاده شده برای ماشین القایی مورد نظر، - FOC - می باشد.
در این مقاله از ماتریس تبدیلی استفاده شده است که ساختار کنترلی مورد استفاده قبل و پس از وقوع خطا یکسان باشد و فقط با تغییرات جزئی در کنترل کننده ها،کنترل سرعت میسر می گردد. در نهایت حالت های مختلف عملکرد ماشین پس از وقوع خطا از نظر گشتاور و تلفات سیم پیچ مقایسه می گردند. نتایج شبیه سازی در انتها عملکرد مناسب ماشین القایی شش فازه در حین خطا را نشان میدهد و ماشین با یک نقطه نوترال بهترین عملکرد را بین حالت های مختلف به خود اختصاص می دهد.
.1 مقدمه
در برخی از کاربرد های صنعتی از قبیل هوا فضا، نظامی و هسته ای که قابلیت اطمینان تجهیزات که از اهمیت زیادی برخوردار است موتور های القایی سه فاز معمول هر روز بیش از پیش جای خود را به موتور های القایی با تعداد فاز بالا - مولتی فاز - می دهند. قابلیت اطمینان ماشین شش فازه از طریق قابلیت کنترل قطع فاز ایجاد می گردد . با افزایش تعداد فاز برای یک توان مساوی مقدار توان عبوری که هر فاز باید تحمل کند کمتر می شود و در نتیجه تجهیزات مربوط متحمل فشار کمتری شده و قابلیت اطمینان افزایش پیدا می کند.
در دو دهه اخیر موتور القایی مولتی فاز توجه محققان زیادی را در زمینه درایو های قدرت به خود جلب کرده است.در [1]و[2] به ترتیب موتور القایی شش فاز در حالت سالم و قطع فاز مورد تحلیل قرار گرفته است. در بعضی از مطالعات روشی برای یافتن ماتریس تبدیل در تجزیه برداری وقتی بیش از یک فاز قطع می شود را ارائه شده است.
مقالههای [4]و[5] از ماتریس تبدیلی مشابه، قبل و پس از وقوع خطا استفاده کرده اند اما در مورد ماشین متقارن شش فاز نامتقارن بحث نشده است. در [6] ماشین القایی شش فاز با یک و دو نقطه نوترال پس از وقوع خطا از نظر حالت های مختلف عملکرد با هم مقایسه شده است.
شکل 1 ساختار ماشین القایی شش فاز یک نوترال را به همراه ساختار اینورتر آن نشان می دهد.
شکل -1 مدل ماشین القایی شش فاز به همراه اینورتر
سیم پیچ های استاتور از دو دسته سیم پیچ سه فاز تشکیل شده که معمولا 30 یا 60 درجه نسبت به هم اختلاف دارند که در اینجا 30 درجه در نظر گرفته شده است. در این مقاله نشان داده می شود که ماشین با یک نقطه نوترال از نظر حداقل تلفات و حداکثر گشتاور بهترین نوع عملکرد را داراست.
.2 معادلات ماشین در حالت عملکرد نرمال
کنترل ماشین شش فاز نا متقارن سالم معمولا بر اساس تجزیه فضای برداری مدل VSD انجام می شود. با استفاده از این مدل متغیر های فاز ماشین به متغیر های جدید دکوپله شده از طریق تبدیل کلارک T 6 تبدیل می شود.
برای یک ماشین القایی شش فاز معادلات ولتاژ در حالت دکوپله شده به شکل زیر بیان می شود:
در این معادلات p تعداد قطب ها و اندیس های s , r نشان دهنده استاتور و روتور هستند.3 Lms M همان طور که از این معادلات مشاهده می شود تبدیل انرژی الکترومغناطیسی فقط در زیر سیستم رخ میدهد و دیگر زیر سیستم ها در تبدیل انرژی شرکت نمیکنند . زیر سیستم های - - x, y - , - 0 ,0 فقط تلفات را تولید میکنند.
بنابراین باید کنترل شوند تا جایی که ممکن است کوچک شوند. . همانند سه فاز، تبدیل زیر می تواند برای تبدیل اجزای به قاب مرجع dq مورد استفاده قرارگیرد. - موقعیت شار روتور -
.3 ساختار کنترلی مبنا
کنترل غیر مستقیم جهت دهی شار روتور - IRFOC - با استفاده از r s بدست می آید که در آن زاویه شار روتور با استفاده از اندازه گیری موقعیت روتور یا سرعت - IRFOC - در شکل 2 نشان داده شده است .
شکل-2ساختار کنترلی FOC
صرف نظر از نوع نقطه نوترال ساختار کنترلی برای ماشین مورد نظر می تواند مورد استفاده قرار گیرد.
