کنترل زاویه روشنی در موتور سوئیچ رلوکتانس با هدف کاهش ریپل گشتاور
چکیده
در دهه های اخیر پیشرفت های چشمگیری در زمینه ساخت و توسعه ی ادوات الکترونیک قدرت حاصل شده است. این امر موجب گردیده است که موتور سوئیچ رلوکتانس که تا پیش از آن به دلیل محدودیت های عملی درایو آن تا حد بسیار زیادی ناشناخته بود، با اقبال از سوی مهندسین و صنایع روبرو گردد. این موتور دارای ساختار بسیار ساده وسبک،روتور فاقد سیم پیچی و مغناطیس دائم، قیمت ارزان، قابلیت اطمینان و چگالی توان بالا می باشد. در مقابل این مزایا، یکی از اساسی ترین معایب این موتور ریپل گشتاور بسیار بالای این موتور در مقایسه با دیگر موتورهای الکتریکی مرسوم می باشد که موجب ایجاد لرزش موتور و نویز صوتی می گردد. مشخصه های مغناطیسی غیرخطی به همراه مکانیزم تولید گسسته ی گشتاور، دلایل عمده ی ریپل گشتاور بالای این موتور می باشند. به طور کلی کاهش ریپل گشتاور موتور سوئیچ رلوکتانس از طریق دو خط مشی کلّی می تواند دنبال گردد: با استفاده از بهبود طراحی ماشین و یا با استفاده از تکنیک های کنترل کلیدزنی. در این میان، تنظیم مناسب زوایای کموتاسیون به عنوان یکی از مهمترین عوامل تأثیر گذار بر روی ریپل گشتاور موتور سوئیچ رلوکتانس ، می تواند تا حد بسیار زیادی از ریپل گشتاور موتور بکاهد. در این پایان نامه به بررسی تأثیر زوایای کموتاسیون بر روی ریپل گشتاور موتور سوئیچ رلوکتانس پرداخته خواهد شد و مروری بر تعدادی از مطالعات انجام شده بر روی کاهش ریپل موتور سوئیچ رلوکتانس با استفاده از زوایای کموتاسیون خواهد شد.سپس با هدف کاهش ریپل گشتاور موتور، تنظیم مناسب هریک از زوایای روشنی و خاموشی موتور دنبال خواهد شد. برای تنظیم زاویه خاموشی موتور یک تابع هدف بهینه سازی تعریف می گردد که علاوه بر معیار کاهش ریپل گشتاور معیار کاهش تلفات مسی نیز در آن لحاظ گردیده است. در واقع در تنظیم زاویه خاموشی فاز موتور علاوه بر معیار ریپل گشتاور موتور، معیار کاهش تلفات مسی موتور نیز به عنوان هدف ثانویه در نظر گرفته می شود. با تعریف و حل نمودن این تابع هدف بهینه سازی می توان زاویه خاموشی بهینه برای هر نقطه کار را بدست آورد. در مقابل برای تنظیم زاویه روشنی موتور در زیر سرعت پایه ،یک روش براساس نحوه تقاطع جریان فازهای مجاور پیشنهاد می گردد که به صورت کاملاً آنلاین بوده و نیاز به در اختیار داشتن پارامترهای دقیق موتور ندارد. به منظور تأیید روش پیشنهادی، نتایج شبیه سازی و عملی آن ارائه خواهد شد.