تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی

تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی

همانند ماشین های DC برای موتورهای AC که نیاز به کنترل دقیق دارند کنترل کننده جریان لازم می باشد. چندین روش برای کنترل کننده جریان ماشین های 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 می خواهیم 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 می آوریم و سپس با مقایسه سیستم سه فاز با موتور القایی ضرایب را برای این موتور تصحیح می کنیم.
سیستم سه فاز متعادل شامل مقاومت، سلف و ولتاژ EMF داخلی بصورت زیر را در نظر بگیرید:

Induction Motor Current Regulator (1)

چون سیستم متعادل است پس می توان نوشت:

ل کننده جریان موتور القایی
توجه کنید که شکل موج EMF ها بصورت سینوسی با فرکانس ωe می باشند.می توان برای سیستم سه فاز معادلات ولتاژ را بصورت زیر را نوشت:

جریان موتور القایی
با تبدیل معادلات بالا در قاب مرجع dq سنکرون داریم:

آموزش شبیه سازی متلب

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 می شوند. حال می توان 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 می دهد:

Induction Motor Current Regulator (5)

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 می باشد که تنها شامل پارامتر Back EMF نمی باشد بلکه از دو ترم زیر ساخته شده است:

Induction Motor Current Regulator (6)
همانند روش قبلی اگر پهنای باند کنترل کننده جریان را ωbw در نظر بگیریم بنابراین پارامترهای کنترل کننده PI براحتی محاسبه می شود. 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 می شوند:

Induction Motor Current Regulator (7)

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.
می توان معادلات ولتاژ استاتور موتور القایی را در دستگاه dq سنکرون بصورت زیر نوشت:

Induction Motor Current Regulator (8)
بطور مشابه برای معادلات روتور نیز داریم:

Induction Motor Current Regulator (9)

که معادلات شار نشتی استاتور و روتور نیز بصورت زیر محاسبه می شود:

Induction Motor Current Regulator (10)
با حذف جریان روتور از معادلات ولتاژ روتور داریم:

Induction Motor Current Regulator (11)
حال با جایگزین کردن معادله بالا و معادله شار نشتی استاتور در معادلات ولتاژ استاتور داریم:

Induction Motor Current Regulator (12)
اگر موتور القایی به روش کنترل برداری FOC کنترل شود پس مقدار شار نشتی محور q روتور برابر صفر می باشد. بنابراین رابطه بالا بصورت زیر ساده می شود:

Induction Motor Current Regulator (13)
با مقایسه رابطه بالا با رابطه مدار سه فاز متعادل ضرایب بصورت زیر محاسبه می شود:

Induction Motor Current Regulator (14)
برای مثال برای تنظیم ضریب تناسبی داریم:
Induction Motor Current Regulator (15)

 

یک امتیازدو امتیازسه امتیازعالی بودخیلی عالی بود (7 votes, average: 4٫14 out of 5)
Loading...
Active Damping Anti-windup back EMF bandwidth Cascade Cascade Loop DC Machine DC Motor dq dq refrence frame dq synchronous refrence frame feedback Feedforward Feedforward Compensator induction motor induction motor current controller induction motor current regulator Loop Bandwidth PI Controller PI Regulator PID PID Controller PID Regulator predictive regulator State Feedback Tuning Current Regulator استاتور بلوک دیاگرام کنترلی در قاب مرجع dq سنکرون بلوک دیاگرام کنترلی کلی موتورهای الکتریکی بلوک دیاگرام کنترلی موتورهای الکتریکی پارامترهای کنترل کننده PI جریان پارامترهای ماشین پاسخ سیستم پهنای باند پهنای باند حلقه تنظیم تنظیم کنترل کننده تنظیم کنترل کننده جریان تنظیم کنترل کننده جریان موتور القایی تنظیم کنترل کننده موتور القایی توالی صفر جبران ساز فیدفوروارد حلقه کنترلی حلقه کنترلی تودرتو خطای حالت دائمی روش کنترل برداری FOC فیدبک فیدبک حالت قاب مرجع dq قاب مرجع dq سنکرون کنترل سرعت کنترل کننده کنترل کننده Dead Beat کنترل کننده PI کنترل کننده PID کنترل کننده پیش بین کنترل کننده هیسترزیس کنترل موتورهای الکتریکی ماشین ماشین های الکتریکی محدود کردن ولتاژ خروجی اینورتر معادلات شار نشتی استاتور و روتور معادلات ولتاژ استاتور موتور القایی را در دستگاه dq سنکرون موتور آسنکرون موتور القایی موتورهای AC مولفه میرا کننده فعال ناپایداری سیستم

3 Comments

s.gh.s

درباره3 سال ago

سلام بابت سایت بسیار خوبتون ازتون تشکر میکنم، واقعا جای سپاسگزاری داره ازتون. اما میخواستم خواهش کنم درمورد کنترل کننده های پیش بین موتورهای القایی اگر مطلبی دارید، بگذارید .

پاسخ دادن

saeed

درباره2 سال ago

سلام این معادلاتو کجای نتلب بنویسیم .help

پاسخ دادن

Admin

درباره2 سال ago

طبق روابط بدست آمده باید مقادیر کنترل کننده را در بلوک بالا (سیمولینک) بر اساس این روابط قرار دهید.

پاسخ دادن

Leave a Comment

Please be polite. We appreciate that.
Your email address will not be published and required fields are marked