در معادله بالا وابسته بودن به مختصات روتور را نشان می دهد.
در شکل زیر نمودار برداری پارامترهای استاتور در مختصات را نشان
می دهد:
بازنویسی معادلات ولتاژ استاتور در دستگاه :
گشتاور الکتریکی تولید شده توسط ماشین به شار مغناطیسی وابسته می باشد:
معادله عملکرد دینامیکی روتور:
۱-۵-۲)-روش کنترل میدان گردان از طریق کنترل جریان
با قرار دادن میدان مغناطیسی روتور در دستگاه dq وهمچنین جریان های استاتور،i sq متناسب با گشتاور الکتریکی می باشد و i sd متناست با توان راکتیو می باشد.
در این روش ،اساس کنترل ماشین بر پایه جریان می باشد،جریان مرجع از حلقه کنترل سرعت خارجی بدست می آید.
برای پیش بینی رفتار جریان های استاتور از مدل ماشین استفاده می شود،تابع در نظر گرفته شده تفاوت بین جریان مرجع و جریان پیش بینی شده را بررسی می کند.

( اینجا فقط تکه ای از متن پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

• • بازه زمانی در بررسی مدل ماشین

با بهره گرفتن از تخمین تابع euler و مشتق جریان استاتور و مقدار Ts داریم:
با توجه به معادله بالا و معادلات ولتاژ استاتور در دستگاه dq که قبلا ارائه شد معادلات زیر بدست می آید:
این معادلات امکان پیش بینی جریان های استاتور را ایجاد می کند، تا بتوانیم هفت بردار ولتاژ موجود در اینورتر را محاسبه کنیم.
بردارهای ولتاژ تولید شده توسط اینورتر در یک دستگاه مقایسه ای ثابت قرار دارند،اما بردارهای گردان در دستگاه dq از معادله زیر محاسبه می شود:

• • طرح شماتیک کنترل ماشین pmsm

از بلوک کنترل کننده PI برای کنترل سرعت و تولید جریان مرجع i sq برای تولید گشتاور استفاده می شود.
از بردار ولتاژ در طول یک دوره توسط بلوک حداقل کننده نمونه برداری می شود.
روش کنترل FOC به صورت خلاصه:

• • استفاده از مرجع گشتاور و جریان

• • تولید گشتاور توسط جریان بهینه

• • محدود سازی جریان

بهینه سازی جریان توسط تابع زیر انجام می گیرد:
طرح شماتیک مدل کنترل موتور PMSM :
شکل ۱٫۱۴ طرح شماتیک کنترل موتور آهنربای دائم
در بخش اول به حداقل رساندن توان راکتیو انجام می گیرد،با بهینه سازی جریان و تولید گشتاور،در بخش دوم گشتاور تولید شده توسط جریان را مشخص می کنیم،و در بخش آخر توسط یک تابع غیر خطی دامنه جریان های استاتور را محدود می کنیم.
تابع زیر برای تعیین ماکزیمم مقدار جریان استاتور استفاده می شود:
در این روش اگر بردار ولتاژ جریانی بیشتر از imax تولید کند در تابع فوق قرار می گیرد ،در نتیجه این بردار ولتاژ نمی تواند انتخاب شود. از طرف دیگر اگر جریانهای پیش بینی شده کمتر از مقادیر محدود شده باشد، تابع بهینه ساز ابتدا دو مرحله بهینه سازی جریان را انجام می دهد و سپس آن را انتخاب می کند.
نتایج استفاده از طرح کنترل جریان پیشگویانه در شکل های زیر نشان داده شده است،در این شکل ها مرجع سرعت در گام های t=0.02 تغییر می کند سپس در t=0.1s سرعت معکوس می شود و در نهایت در t=0.25 بار هم اضافه می شود.خیلی سریع توسط جریان isq گشتاور تولید می شود در این زمان مقدار isd نزدیک به صفر می باشد. در طول دوره گذرا جریان ها محدود می شوند و هردو با یکدیگر ترکیب می شوند.

رفتار روش کنترل جریان پیشگویانه در زمانی که سرعت معکوس می شود در شکلهای بعدی نشان داده می شود ،در طول این بازه زمانی ناپایدار بیشترین مقدار isq را داریم، که این تاثیر توسط بلوک تابع بهینه ساز محدود میشود،isd همچنان در طول این دوره ناپایدار نزدیک صفر می باشد.

در مرحله بعد بار به شافت موتور pmsm کوپل می شود،در این موقعیت کنترل کننده سرعت بلوک PI با تغییر جریان isq که جریان مرجع گشتاور می باشد با این اختلال مقابله می کند ،که این تغییرات از روش پیشگویا نه کنترل جریان پیروی می کند. که نتایج آن در شکلهای زیر نشان داده می شود:

• • روش کنترل سرعت پیشگویانه

یکی از مهمترین مزایایMPC توانایی آن در کنترل چندین متغییر مختلف با بهره گرفتن از یک تابع هزینه می شود.این امکان موجب می شود کنترل سرعت پیشگویانه اجرا شود، در حالی که جریانهای استاتور کمتر از مقادیر تعیین شده باقی بماند.
طبق بررسی های انجام شده موتور pmsm از کارایی بالایی در کار بردهای گوناگون برخوردار می باشد و در این پروژه همواره سعی گردیده از این مدل در الگوها استفاده شود ، تا با کا هش هرچه بیشتر تداخلات الکترو مغناطیس که بخشی از آن مرتبط با ساختار موتورها می باشد به سطوح پایین تری از تداخلات الکترو مغناطیس برسیم و در بتوانیم THD را در خروجی سیستم محرک پیشنهادی کاهش دهیم.
۱٫۶) تداخلات الکترو مغناطیس در مبدل های قدرت
مبدلهای قدرت سوئیچینگ بدلیل مزیتهای زیادی که دارند، محبوبیت زیادی پیدا کرده اند و به عنوان جزء اصلی هر نوع دستگاهی که نیاز به تغذیه دارد، بکار می روند. اما با وجود این همه مزیت، یک عیب اساسی نیز در این منابع تغذیه سوئیچینگ وجود دارد و آن تولید نویز با فرکانس بالا است که بدلیل کلیدزنی سریع رگولاتورهای مبدل قدرت با توانهای فوق العاده زیاد، بوجود می آید. در بیشتر کاربردها، ضروری است که نویز را در خارج از منبع تغدیه فیلتر کنند و از انتشار آن با استفاده ازپرده های فلزی محافظی که روی دستگاه کشیده می شود، جلوگیری کنند.