بخشی از مقاله
چکیده
کنترل راه اندازی در سیستم های درایو موتور، همواره یک معضلی در اثر جریان هجومی در طی راه اندازی است که منجر به صدمه عایق موتور و در معرض خطر بودن ادوات نیمه هادی می شود. این مسئله عمدتا به فقدان فوران موثر پیوندی ارتباط دارد. پیش محرکه DC یکی از راه حل های موثر برای افزایش گشتاور راه اندازی و کاهش جریان هجومی راه اندازی در یک سیستم درایو قابل تنظیم - ASD - موتور القایی - IM - کنترل شونده با ولتاژ -فرکانس متغیر است. پیش تحریک DC مرسوم منجر به اعوجاج فوران می شود. بنابراین، تاثیر آن بعد از چند سیکل اول سوئچینگ کاهش می یابد. در این مقاله، روش پیش تحریک DC مرسوم و معایب آن بررسی می شود و یک پیش تحریک DC با بکار بردن یک کنترلر ساده و موثر فوران پیوندی پیشنهاد می شود. روش پیشنهادی قابلیت بیشتری در کاهش لرزش گشتاور و جریان هجومی دارد.
-1 مقدمه
روشهای کنترل برداری نظیر کنترل مستقیم گشتاور و کنترل میدان برداری قادر به تامین گشتاور مورد نظر و پایین آوردن جریان راه اندازی از طریق پردازش مشاهده و کنترل دقیق فوران پیوندی می باشند. با این وجود، این روشها درصورت غیرخطی بودن تجهیزات قدرت و پیچیدگی و سختی شناسایی پارامترها با مشکل مواجهند. هر دو کنترل مستقیم گشتاور و کنترل میدان برداری با چالشهای مشاهده ناصحیح فوران پیوندی ، که بویژه برای کنترل برداری بدون سنسور در عملکرد سرعت کم مهم است، رو به رو هستند. یک راه حل، بکارگیر کنترل ولتاژ متغیر- فرکانس متغیر در فرآیند راه اندازی و کلیدزنی نرم برای کنترل برداری بدون سنسور در ناحیه سرعت بالاست.
در چندین تحقیق، یک کنترل پیش تحریک DC در یک سیستم درایو موتور القایی کنترل شونده بصورت ولتاژ متغیر-فرکانس متغیر - VVVF - پیشنهاد شده است که یک نیروی ضد محرکه - EMF - اولیه قبل از راه اندازی موتور را برقرار می سازد. بنابراین، این روش بطور موثری جریان هجومی را کاهش می دهد و گشتاور راه اندازی را افزایش می دهد. با این وجود، تاثیرش با نبود کنترل فوران پیوندی در کل پروسه راه اندازی ، کاهش می یابد. این مسئله منجر به اعوجاج فوران پیوندی و در نتیجه اضافه جریان و گشتاور ناکافی می گردد. در پی توسعه پیش تحریک DC ، در این مقاله ، معایب آن و توسعه پیش تحریک DC با یک کنترلر فوران موثر پیوندی آنالیز می شود و موثری روش پیشنهادی با استفاده از شبیه سازی ها و آزمایشات تست می شود.
-2 پیش تحریک DC
پیش تحریک DC ، فوران پیوندی موتور القایی را از طریق اعمال یک جریان DC به موتور قبل از راه اندازی اش برقرار می سازد. فوران پیوندی استاتور بصورت زیر بیان می شود: که Is جریان استاتور، Ir جریان روتور ، Ls اندوکتانس نشتی استاتور و Lm اندوکتانس تحریک می باشد. افورانه بر این دارد که در لحظه راه اندازی یک بردار ولتاژ Us2 عمود بر بردار جریان تحریک Is1 ، گشتاور را حداکثر می کند. همچنین، فورانپیوندیِ برقرار شده، EMF معکوس را برای جلوگیری از جریان هجومی القا می کند.
با این حال، معادله 6 فقط می تواند بردار ولتاژ عمود بر جریان تحریک را ، برای چند دوره اول سوئیچ زنی در طی پروسه راه اندازی، نگه دارد. هنگامیکه موتور می چرخد زاویه بین بردار ولتاژ و جریان تحریک Is1 نمی تواند تضمین شود که بصورت یک زاویه مستقیم باشد. بنابراین، معادله 6، خیلی رضایت بخش نیست چرا که تاثیر پیش تحریک DC را کاهش می دهد. این مسئله همچنین منجر به تلاش بسیار سختی برای دستیابی به مقدار جریان بهینه پیش تحریک، جهت و زمان می شود همانطور که در مرجع [10] نشان داده شده است.
