روش‌های کنترل موتور القایی -بخش چهارم
در این مقاله روش جهت دهی شار روتور به دو روش مستقیم و غیر مستقیم توضیح داده میشود.
سرویس آموزش و آزمون برق نیوز:
روش کنترل برداری مستقیم:
معادلات ولتاژ موتور القایی در دستگاه dq که با سرعت دلخواه می‌چرخد بصورت زیر می‌باشد:
و همچنین برای شار داریم:
بنابراین رابطه گشتاور بصورت زیر محاسبه میشود:
اگر دستگاه مرجع ساکن انتخاب شود شار استاتور را با اندازه گیری ولتاژ و جریان استاتور بصورت زیر می‌توان محاسبه کرد:
بنابراین طبق روابط بالا شار روتور برحسب شار و جریان استاتور بصورت زیر محاسبه می‌شوند:
که σ. بصورت زیر تعریف میشود:
با پیدا شدن شار‌های محور d. و q. روتور می‌توان زاویه شار روتور را بصورت زیر محاسبه کرد:
بر اساس این زاویه جریان‌های استاتور را در دستگاه سنکرون می‌توان بصورت زیر نوشت:
چون در این روش شار محور d. را در جهت شار روتور جهت دهی می‌کنیم پس شار محور q. برابر با صفر میشود پس از رابطه ولتاژ محور d. روتور داریم:
چون جریان روتور را نمی‌توان اندازه گیری کرد پس باید جریان idr از رابطه بالا حذف شود پس داریم:
پس طبق رابطه بالا با کنترل جریان ids می‌توان شار را کنترل کرد. همچنین، چون شار محور q. صفر است، رابطه گشتاور بصورت زیر در می‌آید:
طبق رابطه بالا با ثابت بودن شار، گشتاور را می‌توان با جریان iqs مستقلاً کنترل کرد.
همان طور که از روابط مشخص است این روش به پارامتر‌های موتور وابسته است. بلوک دیاگرام کنترلی این روش بصورت زیرمی باشد:
توجه کنید که برای تخمین شار روش‌های مختلفی وجود دارد.
معادلات ولتاژ موتور القایی در دستگاه dq که با سرعت دلخواه می‌چرخد بصورت زیر می‌باشد:
و همچنین برای شار داریم:
بنابراین رابطه گشتاور بصورت زیر محاسبه میشود:
اگر دستگاه مرجع ساکن انتخاب شود شار استاتور را با اندازه گیری ولتاژ و جریان استاتور بصورت زیر می‌توان محاسبه کرد:
بنابراین طبق روابط بالا شار روتور برحسب شار و جریان استاتور بصورت زیر محاسبه می‌شوند:
که σ. بصورت زیر تعریف میشود:
با پیدا شدن شار‌های محور d. و q. روتور می‌توان زاویه شار روتور را بصورت زیر محاسبه کرد:
بر اساس این زاویه جریان‌های استاتور را در دستگاه سنکرون می‌توان بصورت زیر نوشت:
چون در این روش شار محور d. را در جهت شار روتور جهت دهی می‌کنیم پس شار محور q. برابر با صفر میشود پس از رابطه ولتاژ محور d. روتور داریم:
چون جریان روتور را نمی‌توان اندازه گیری کرد پس باید جریان idr از رابطه بالا حذف شود پس داریم:
پس طبق رابطه بالا با کنترل جریان ids می‌توان شار را کنترل کرد. همچنین، چون شار محور q. صفر است، رابطه گشتاور بصورت زیر در می‌آید:
طبق رابطه بالا با ثابت بودن شار، گشتاور را می‌توان با جریان iqs مستقلاً کنترل کرد.
همان طور که از روابط مشخص است این روش به پارامتر‌های موتور وابسته است. بلوک دیاگرام کنترلی این روش بصورت زیرمی باشد:
توجه کنید که برای تخمین شار روش‌های مختلفی وجود دارد.
روش کنترل برداری غیر مستقیم:
همان طور که گفته شد در روش غیر مستقیم زاویه شار بوسیله روابط بدست می‌آید. مانند قبل، چون شار در جهت شار روتور جهت دهی میشود پس شار محور q. روتور صفر می‌باشد. با استفاده از روابط مربوط به شار در مرجع سنکرون می‌توانیم بنویسیم:
همچنین با توجه به رابطه ولتاژ محور q. روتور می‌توان نوشت:
با استفاده از دو رابطه بالا سرعت لغزش بصورت زیر بدست می‌آید:
با بدست آوردن سرعت لغزش و با اندازه گیری سرعت روتور می‌توان زاویه شار را محاسبه کرد:
بلوک دیاگرام کنترلی این روش بصورت زیر می‌باشد:
نکاتی را که برای کنترل موتور در این روش باید در نظر گرفت عبارت انداز:
۱) مانند موتور DC بسته به ناحیه عملکرد، پارامتر‌های موتور از قبیل: شار، ولتاژ و جریان بصورت زیر تغییر می‌کنند:
۲) توجه کنید که برای بهبود این روش‌ها می‌توان از فیدفوروارد ولتاژ و مجزاسازی پارامتر‌ها نیز استفاده کرد. در این روش‌ها تعداد کنترل کننده‌ها (۵-۶) افزایش می‌یابد.
۳) نحوه تنظیم کنترل کننده‌های PID می‌تواند بر سرعت پاسخ تاثیر بسزایی داشته باشد.
برای مطالعه ادامه روش های کنترل سرعت موتور القایی به مقاله روش‌های کنترل موتور القایی - بخش پنجم مراجعه نمایید.
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.