پایان نامه بررسی اثار كنترل دور موتورهای بزرگ نیروگاهی

پایان نامه بررسی اثار كنترل دور موتورهای بزرگ نیروگاهی

روشهای کنترل سرعت و گشتاور موتورهای القایی سه فاز :

سرعت و گشتاور موتورهای القایی به یکی از روشهای زیر قابل تغییر است :

1-    کنترل ولتاژاستاتور

2-    کنترل ولتاژ رتور

3-    کنترل فرکانس

4-    کنترل ولتاژ استاتور و فرکانس

5-    کنترل جریان استاتور

6-    کنترل ولتاژ ، جریان و فرکانس

1-    کنترل ولتاژ استاتور :

2-  معادله(1-1)  نشان می دهد که گشتاور ، متناسب با مجذور ولتاژ استاتور است و کاهش ولتاژ استاتور کاهش سرعت را در پی دارد . اگر ولتاژ ترمینال به bvs برسد ، معادله (1-2) گشتاور تولیدی را بصورت زیر می دهد . که در آن b<1 

(1-1)                                                   

(2-1)                                                

 شکل(1-1) مشخصات گشتاور – سرعت را برای مقادیر مختلف b نشان می دهد . نقاط تلاقی باخط بار نقاط کار پایدار را نشان می دهد . در هر مدار مغناطیسی ، ولتاژ القاء شده متناسب باشار و فرکانس است و مقدار مؤثر شار فاصله هوایی بصورت زیر بیان می شود :

   (3-1)                                          

شکل (1-1)

که Km یک ثابت است و به تعداد حلقه های سیم پیچ استاتور بستگی دارد . با کاهش ولتاژ استاتور ، شار فاصله هوایی و گشتاور نیز کاهش می یابند . در ولتاژ پایین تر ، جریان در لغزش Sa=1/3 حداکثر می شود . محدوده کنترل سرعت ، به لغزش حداکثر گشتاور Sm بستگی دارد . برای موتور با لغزش پایین ، محدوده تغییرات سرعت بسیار کم است . این نوع کنترل ولتاژ برای بارهایی با گشتاور ثابت مناسب نبوده و معمولا برای کاربردهایی که گشتاور  راه اندازی پایین و محدوده باریکی برای سرعت در لغزش های نسبتا پایین لازم دارند استفاده می شوند . ولتاژ استاتور می تواند توسط (1) کنترل کننده ولتاژ AC سه فاز (2) اینورترهای با منبع ولتاژ dc متغییر سه فاز و (3) اینورترهای PWM سه فاز تغییر کند . با وجود این بعلت محدوده سرعت کم ، از کنترل کننده های ولتاژ AC برای کنترل ولتاژ AC برای کنترل ولتاژ استفاده می شود . کنترل کننده های ولتاژ AC  بسیار ساده اند . با وجود این ، هارمونیهای زیاد، و ضریب قدرت ورودی آنها کم است، آنها اساساً در کار بردهای با قدرت کم مثل دمنده ها ، پنکه ها و پمپ گریز از مرکز ، که گشتاور راه اندازی کمی نیاز دارند استفاده می شوند . آنها برای موتورهای القایی با قدرت راه اندازی زیاد نیز بکار می روند تا جریان یورشی را کاهش دهند .

2- کنترل ولتاژ رتور :

در موتورهای بارتور سیم پیچی شده ، مقاومت سه فاز خروجی به رینگ های موتور مانند شکل (2-1الف) متصل می شود . گشتاور تولیدی با تغییر مقاومت Rx تغییر می کند . اگر Rx به سیم پیچی استاتور ارجاع شود و به Rr اضافه گردد . از رابطه (1-1) برای تعیین گشتاور تولیدی می توان استفاده کرد . مشخصات گشتاور – سرعت برای مقادیر مختلف مقاومت رتور در شکل (2-1 ب ) نشان داده شده است . این روش باعث افزایش گشتاور راه اندازی و کاهش جریان راه اندازی می شود . باوجود این ، روش مذکور ناکافی است ، و اگر مقاومتهای مدار رتور برابر نباشد ، ولتاژها و جریانهای غیر متقارن خواهد شد . مقاومتهای سه فاز را می توان با یکسو کننده های دیودی سه فاز و یک چاپر مانند شکل (3-1 الف ) تعویض کرد که در آن GTO بعنوان کلید چاپر کار می کند . سلف Ld  مانند منبع جریان ld عمل کرده و چاپر مقاومت مؤثر را تغییر می دهد و مقدار آن از معادله (4-1) زیر بدست می آید :

(4-1)   Re=R (1-K)                                                              

که K سیکل کار چاپر است . سرعت با تغییر سیکل کار کنترل می شود . با جایگزین کردن یک کنورتر تمام موج سه فاز مانند شکل (3-1 ب ) به جای چاپر و مقاومت R می توان قدرت لغزشی در مدار رتور را به منبع بازگرداند . کنورتر در وضعیت معکوس در محدوده زاویه تاخیر  کار می کند که باعث برگشت انرژی به منبع می شود . تغییر زاویه باعث عبور توان و کنترل سرعت می شود . این نوع محرک به محرک استاتیک کرامر موسوم است . با جایگزین کردن کنورتر دوتایی سه فاز بجای یکسو کننده ها پل مانند شکل (3-1 ج ) قدرت لغزشی در هر دو جهت عبور کرده است و این محرک بکار می روند . در این مصارف محدوده کنترل سرعت کم مورد نیاز است . از آنجا که موتور مستقیما به منبع متصل است ، ضریب قدرت این محرکها عموما بالا است .

فهرست

ü         فصل اول   : روشهای کنترل سرعت و گشتاور موتورهای القایی

ü         فصل دوم   : روشهای PWM  در کنترل دور موتور آسنکرون

ü          فصل سوم  : مشخصات کلی و بلوک دیاگرام سیستم

ü          فصل چهارم: نحوه کنترل

ü          فصل پنجم  : نرم افزار سیستم