این مقاله به طراحی تحلیلی، بهینهسازی و شبیهسازی به روش اجزای محدود یک موتور سنکرون آهنربای دایم از نوع شارمحور با سرعت بسیار بالا میپردازد. این موتور دارای توان نامی تقریبی نیم اسب بخار و سرعت 60.000 دور بر دقیقه بوده که در برخی از کاربردهای صنعتی خاص مورد استفاده ق چکیده کامل
این مقاله به طراحی تحلیلی، بهینهسازی و شبیهسازی به روش اجزای محدود یک موتور سنکرون آهنربای دایم از نوع شارمحور با سرعت بسیار بالا میپردازد. این موتور دارای توان نامی تقریبی نیم اسب بخار و سرعت 60.000 دور بر دقیقه بوده که در برخی از کاربردهای صنعتی خاص مورد استفاده قرار میگیرد. بر حسب مشخصات نامی مورد نظر برای موتور با استفاده از روابط تحلیلی طراحی موتورهای سنکرون آهنربای دایم، محاسبات اجزای مختلف موتور شامل مشخصات ابعادی، مغناطیسی و جنس مواد با جزئیات کامل تشریح میشوند. در ادامه و با توجه به کاربرد خاص این موتور که در آن دستیابی به گشتاور مورد نیاز با حداقل جریان و تلفات مسی مورد نظر است، ابعاد و مشخصات موتور به روش بهینهسازی و با استفاده از الگوریتم ژنتیک و با تابع هدف نسبت گشتاور به جریان تعیین میگردند. الگوریتم بهینهسازی، مقادیر بهینه فاصله هوایی، چگالی شار آهنربای دایم، چگالی جریان خطی و تعداد دورهای سیمپیچ استاتور را تعیین میکند. جهت صحهگذاری طراحیهای تحلیلی و بهینهسازی انجامشده، مدل اجزای محدود سهبعدی موتور در نرمافزار ماکسول ایجاد میگردد و عملکرد موتور تحت شبیهسازیهای مگنتواستاتیک و گذرا بررسی میگردد. نتایج به دست آمده از شبیهسازی اجزای محدود بر نتایج طراحی تحلیلی صحه میگذارند. همچنین این نتایج بر مؤثربودن روش بهینهسازی ارائهشده بر کاهش تلفات اهمی دلالت دارند و تطابق بسیار مناسبی بین نتایج هر دو روش تحلیل برای مقادیر به دست آمده گشتاور، بهره موتور و چگالی شار وجود دارد.
پرونده مقاله
استفاده از موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک (BLDC) به دلایل متعددی امروزه مورد توجه صنعت قرار گرفته است. این موتورها عموماً از طریق اینورترهای منبع ولتاژ (VSI) تغذیه میشوند که این اینورترها دارای ساختاری بسیار ساده هستند اما مشکلاتی چون احتمال آسیبدیدن سوئیچها بر اث چکیده کامل
استفاده از موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک (BLDC) به دلایل متعددی امروزه مورد توجه صنعت قرار گرفته است. این موتورها عموماً از طریق اینورترهای منبع ولتاژ (VSI) تغذیه میشوند که این اینورترها دارای ساختاری بسیار ساده هستند اما مشکلاتی چون احتمال آسیبدیدن سوئیچها بر اثر اتصال کوتاه ناخواسته در آنها محتمل است. همچنین لزوم به کارگیری خنکساز قوی و نیاز به استفاده از خازن بزرگ در لینک DC از دیگر مسایل این اینورترهاست. استفاده از اینورترهای منبع جریان (CSI) از راههای کاهش این مشکلات در درایو موتورهای BLDC بر مبنای VSI است. در این مقاله به منظور کاهش تلفات کلیدزنی (سوئیچینگ)، حداقلنمودن ضربانهای جریان و گشتاور و افزایش قابلیت اطمینان درایو از روش مدولاسیون پهنای پالس بردار فضایی (SVM) در درایو موتور BLDC بر مبنای CSI استفاده میگردد. درایو موتور طراحیشده در هر محیط نرمافزاری Proteus، مدلسازی شده و رفتار موتور در سرعتهای مختلف شبیهسازی میگردد. جهت صحهگذاری نتایج تئوری و شبیهسازی، یک نمونه آزمایشگاهی از درایو پیشنهادی، طراحی، ساخته و تست میشود
پرونده مقاله
در کنترل درایو موتورهای سنکرون آهنربای دائم (PMSM)، سیستم کنترل باید برای کار در شرایط مختلف و در مواجهه با تغییرات پارامترهای موتور و اغتشاشات ناشناخته خارجی طراحی شود. برای ارتقای عملکرد درایو این موتور، در این مقاله روشی تحت عنوان کنترل پیشبین مستقل از مدل جریان و چکیده کامل
در کنترل درایو موتورهای سنکرون آهنربای دائم (PMSM)، سیستم کنترل باید برای کار در شرایط مختلف و در مواجهه با تغییرات پارامترهای موتور و اغتشاشات ناشناخته خارجی طراحی شود. برای ارتقای عملکرد درایو این موتور، در این مقاله روشی تحت عنوان کنترل پیشبین مستقل از مدل جریان و سرعت (MFPCSC) پیشنهاد شده است. این روش فقط از ورودی و خروجی سیستم استفاده میکند، پارامترهای موتور را در کنترل درایو دخیل نمیکند و نسبت به تغییرات پارامترهای موتور مقاوم است. در حالی که روشهای مرسوم کنترل پیشبین مستقل از مدل، نیازمند تنظیم چندین پارامتر کنترلی هستند، در این مقاله برای بهبود عملکرد سیستم درایو این موتور و مقاومنمودن آن به تغییرات پارامترها و اغتشاشات خارجی، روش کنترل پیشبین مستقل از مدل ارائهشده بر اساس رؤیتگر غیرخطی اغتشاش (NDO) طراحی میشود. این روش میتواند با دقت و پایداری بیشتری، اغتشاشات سیستم را تخمین بزند و حجم محاسبات آن کم است. نتایج شبیهسازی و آزمایش عملی روش پیشنهادی MFPCSC با ترکیب با رؤیتگر NDO نشان میدهد که روش کنترلی پیشنهادی، دارای مقاومت بالا به تغییرات پارامترها، پاسخ گذرای مطلوب، ریپل خروجی کوچک و مشخصههای گذرای بهبودیافته است و میتواند اغتشاشات سیستم را بهصورت دقیق و پایدار تخمین بزند.
پرونده مقاله