تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی
همانند ماشینهای DC برای موتورهای AC که نیاز به کنترل دقیق دارند کنترل کننده جریان لازم میباشد. چندین روش برای کنترل کننده جریان ماشینهای AC پیشنهاد شده است.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز:
همانند ماشینهای DC برای موتورهای AC که نیاز به کنترل دقیق دارند کنترل کننده جریان لازم میباشد. چندین روش برای کنترل کننده جریان ماشینهای AC پیشنهاد شده است مانند: کنترل کننده هیسترزیس، کنترل کننده پیش بین (predictive regulator)، کنترل کننده Dead Beat و …
در این قسمت بر اساس قسمت قبل که نحوه تنظیم کنترل کننده PI جریان برای موتور DC شرح داده شد میخواهیم نحوه تنظیم کنترل کننده جریان را برای موتورهای AC توضیح دهیم بطوری که کنترل کننده در مقابل تغییرات پارامترهای ماشین AC مقاوم باشد.
برای این کار ابتدا برای یک سیستم سه فاز متعادل روابط را محاسبه کرده و ضرایب کنترل کننده را بدست میآوریم و سپس با مقایسه سیستم سه فاز با موتور القایی ضرایب را برای این موتور تصحیح میکنیم.
سیستم سه فاز متعادل شامل مقاومت، سلف و ولتاژ EMF داخلی بصورت زیر را در نظر بگیرید:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60647_707.png)
چون سیستم متعادل است پس میتوان نوشت:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60648_673.png)
توجه کنید که شکل موج EMFها بصورت سینوسی با فرکانس ωe میباشند. میتوان برای سیستم سه فاز معادلات ولتاژ را بصورت زیر را نوشت:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60649_628.png)
با تبدیل معادلات بالا در قاب مرجع dq سنکرون داریم:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60650_472.png)
توجه کنید که، چون سیستم متعادل است پس ترم توالی صفر ندارد.
اگر تمام متغیرهای الکتریکی نشان داده شده در مدار بصورت سینوسی با فرکانس ωe تغییر کنند بنابراین تمام متغیرهای معادله بالا بصورت DC تبدیل میشوند. حال میتوان از روش استفاده شده برای موتور DC برای تنظیم کنترل کننده جریان AC استفاده کرد.
شکل زیر بلوک دیاگرام کنترلی در قاب مرجع dq سنکرون را نشان میدهد:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60651_916.png)
توجه کنید که از روش Anti-windup برای محدود کردن ولتاژ خروجی اینورتر استفاده شده است همچنین، چون دو محور d. و q. وجود دارد بنابراین دو کنترل کننده جریان برای هر محور مورد استفاده قرار گرفته است. تنها تفاوت این روش با روش ارائه شده برای کنترل کننده موتور DC مقدار ولتاژ فیدفوروارد میباشد که تنها شامل پارامتر Back EMF نمیباشد بلکه از دو ترم زیر ساخته شده است:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60652_399.png)
همانند روش قبلی اگر پهنای باند کنترل کننده جریان را ωbw در نظر بگیریم بنابراین پارامترهای کنترل کننده PI براحتی محاسبه میشود. برای بهبود عملکرد کنترل کننده در برابر تغییرات پارامترهای سیستم و مقاوم کردن آن ترم Active Damping به مقاومت استاتور اضافه شده است. پارامترهای کنترل کننده بصورت زیر تنظیم میشوند:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60653_197.png)
توجه کنید که، چون این روش تنظیم بر اساس مدار متعادل نشان داده شده در بالا بود پس برای تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی باید معادلات موتور القایی را به فرم مشابه نوشته و با مقایسه آن با معادلات بالا، مقادیر کنترل کننده را برای موتور القایی بدست آوریم.
میتوان معادلات ولتاژ استاتور موتور القایی را در دستگاه dq سنکرون بصورت زیر نوشت:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60654_796.png)
بطور مشابه برای معادلات روتور نیز داریم:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60655_875.png)
که معادلات شار نشتی استاتور و روتور نیز بصورت زیر محاسبه میشود:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60656_808.png)
با حذف جریان روتور از معادلات ولتاژ روتور داریم:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60657_595.png)
حال با جایگزین کردن معادله بالا و معادله شار نشتی استاتور در معادلات ولتاژ استاتور داریم:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60658_206.png)
اگر موتور القایی به روش کنترل برداری FOC کنترل شود پس مقدار شار نشتی محور q. روتور برابر صفر میباشد؛ بنابراین رابطه بالا بصورت زیر ساده میشود:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60659_530.png)
با مقایسه رابطه بالا با رابطه مدار سه فاز متعادل ضرایب بصورت زیر محاسبه میشود:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60660_992.png)
برای مثال برای تنظیم ضریب تناسبی داریم:
![تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی](/files/fa/news/1397/2/16/60661_758.png)
از ارسال دیدگاه های نا مرتبط با متن خبر، تکرار نظر دیگران، توهین به سایر کاربران و ارسال متن های طولانی خودداری نمایید.
لطفا نظرات بدون بی احترامی، افترا و توهین به مسئولان، اقلیت ها، قومیت ها و ... باشد و به طور کلی مغایرتی با اصول اخلاقی و قوانین کشور نداشته باشد.
در غیر این صورت، «برق نیوز» مطلب مورد نظر را رد یا بنا به تشخیص خود با ممیزی منتشر خواهد کرد.