پایان نامه شبیه سازی موتور الکتریکی با سیمولینک

مقدمه

یک موتورالکتریکی، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته است توسط ژنراتور انجام می شود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند .اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترو مغناطیس کار می کنند، اما موتورهایی که براساس پدیده های دیگری نظیر نیروی الکتروستاتیک و اثر بیزوالکتریک کاری کنند هم وجود دارند.

ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می گیرد، نیرویی برآن ماده از سوی میدان اعمال می شود. دریک موتور استوانه ای، روتور به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله ای معین از محور روتور به روتور اعمال می شود می گردد.

اغلب موتورهای الکتریکی دوارند، اما موتور خطی مهم وجود دارند. در یک موتور دوار بخش متحرک روتور و بخش ثابت استاتور خوانده می شود. موتور شامل آهنرباهای الکتریکی است که روی یک قاب سیم پیچی شده است.

انواع موتورهای الکتریکی عبارتند از:

1- موتورهایDC

2- موتورهایAC

3- موتورهای پله ای

4- موتورهای خطی

موتورهای AC شامل موتورهای AC تک فاز و موتورهای AC سه فاز می شوند.

1سیمولینک چیست؟

سیمولینک یکی از ابزارهای گسترش یافته Matlab است که امکان ایجاد سریع و دقیق مدل کامپیوتری سیستم های دینامیکی با استفاده از نماد نمودار بلوکی را برای مهندسان فراهم می کند. سیستم های غیرخطی پیچیده را می توان با سیمولینک به سادگی مدل نمود. مدل سیمولینک می تواند شامل اجزا پیوسته و گسسته باشد. به علاوه ، مدل سیمولینک قادر به ایجاد انیمیشن گرافیکی است که میزان پیشرفت شبیه سازی را به صورت بصری نمایش داده و فهم رفتار سیستم را به میزان چشمگیری بهبود می بخشد.

به طور خلاصه قدم هایی که برای استفاده از سیمولینک برداشته می شود شامل یافتن یک مدل یا نمایش ریاضی همراه پارامترهای سیستم مورد نظر، انتخاب روش مناسب انتگرال گیری و درآخر تبیین شرایط اجرای شبیه سازی نظیر شرایط اولیه و زمان اجرا می باشد مدل سازی در سیمولینک یا استفاده از رابطه های گرافیکی و کتابخانه الگوها یا بلوک های توابعی که عموماً در تشریح خصوصیات ریاضی سیستم های دینامیکی کاربرد دارند، تسهیل شده است.

 تعداد صفحات 181 word

فصل 1 – مقدمه. 2

موتورهای AC تک فاز: 3

موتورهای AC سه فاز: 4

فصل 2 : مقدمه ای بر سیمولینک.... 7

2-1سیمولینک چیست؟. 7

2-2 ورود به سیمولینک.... 7

2-3 ایجاد فایل شبیه سازی باسیمولینک. 8

2-4 پیکربندی شبیه سازی: 10

2-5 آنماز واجرای یک شبیه سازی: 11

2-5-1 مشاهده متغیرها در حین اجرا 11

2-6- ذخیرة داده ها 12

2-7 رسم کردن. 13

فصل 3- موتورهای القایی.. 17

3-1 عملکرد موتورهای القایی سه فاز. 17

3-1-1 تحلیل حالت دائمی.. 19

3-2 روش های ترمز الکتریکی موتورهای القائی.. 24

3-2-2 ترمز با معکوس کردن تغذیه. 27

3-2-3 ترمز دینامیکی: 28

3-3 کنترل سرعت ماشین های القائی.. 34

3-3-1 کنترل سرعت با تغییر فرکانس.... 35

بررسی رفتار موتور با (E/f) ثابت... 37

بهره برداری در فرکانس بالاتر از فرکانس نامیa42

3-3-2 کنترل و مزایای آن. 45

3-4 اینورترها 46

3-4-1 مقدمه. 47

3-4-2 اصول عملکرد. 48

3-4-3 پارامترهای اجرایی.. 50

3-4-4 اینورتر پل تک فاز. 52

3-4-5 اینورترهای سه فاز. 53

3-5 کنترل موتور القائی با انیورتر منبع ولتاژ: 60

3-6 کنترل ولتاژ اینورترهای تک فاز. 61

3-6-2 مدولاسیون چندتایی عرض پالس.... 62

3-6-3 مدولاسیون عرض پالس.... 64

3-7 کنترل ولتاژ اینورترهای سه فاز. 65

3-7-1 کنترل ولتاژ اینورتر سه فاز از نوع شش پله ای: 66

3-7-2 اینورتر PWM: 68

3-7-2-1 مدولاسیون پهنای پالس سینوسی: 69

3-7-2-2 روش مدولاسیون پهنای پالس با نمونه گیری یکنواخت: 76

3-8 محرکه های اینورتر منبع ولتاژ فرکانس متغییر. 77

3-8-1 کنترل جریان. 78

3-8-2 محرکه اینورتر PWMحلقه باز با فرکانس متغیر و ترمز دینامیکی.. 81

3-8-3 کنترل حلقه بسته محرکه اینورتری PWM فرکانس متغییر و ترمز دینامیکی.. 84

3-8-4 کنترل حلقه بسته محرکه اینورتری PWM کنترل شده با سرعت لغزش همراه با ترمز ژنراتوری   86

فصل 4 – مدل سازی و شبیه سازی ماشین های القایی سه فاز. 88

4-1 مدل مداری ماشین القایی سه فاز. 88

4-2 تبدیلات سه فاز. 91

4-3 مدل ماشین در قاب مرجع گردان....... 97

4-3-1 معادلات ولتاژqdo.. 99

4-3-2 معادله شار دورqdo.. 101

4-3-3 معادله گشتاور در قابqdo.. 103

4-4 قاب مرجع ساکن و سنکرون qdo.. 109

4-5 مدل حالت ماندگار. 114

4-6 شبیه سازی ماشین القایی در قاب مرجع ساکن.. 122

4-7 مدل شبیه سازی qdo مرجع ساکن تک تحریکه برای موتورالقایی سه فاز. 130

4-8 شبیه سازی ماشین القایی در قاب مرجع گردان سنکرون. 137

4-9 مدل خطی موتور. 139

4-9-1 خطی سازی ریاضی.. 139

4-9-2 خطی سازی با استفاده از متلب... 142

4-10 کنترل حلقه بسته سرعت به روش ولت برهرتز. 145

4-10-1کارکرد ولتاژ ثابت حلقه باز. 146

4-10-2 کنترل حلقه بسته. 146

رفتار گذرا در حالت راه اندازی و بارگذاری.. 148

4-11 محرکه موتور القائی با اینورتر شش پله ای.. 151

4-11-1 کارکرد ولتاژ ثابت حلقه باز. 151

4-11-2کنترل حلقه بسته موتور القائی با اینورتر شش پله ای.. 152

4-12 کنترل موتور القایی با استفاده از اینورترPWM... 155

4-12-1 کارکرد ولتاژ ثابت حلقه باز. 155

4-12-2کنترل حلقه بسته. 158

فصل 5- بهینه سازی پاسخ درسیمولینک.... 161

تنظیم محدودیتها(adjusting constraints). 163

5-2 رسم پاسخ در پنجره ی signal constriant. 168

1- سیگنال مرجع(Reference signal). 168

2- پاسخ فعلی و جاری (current Response). 169

3- پاسخ اولیه (initial Response ). 169

4- مراحل میانی (intermediate steps). 169

5- ویرایشگر ویژگی طرح های پاسخ.. 170

5-3 مشخص کردن پارامترهای تنظیم شده در مدل. 170

5-4- اضافه کردن پارامترهای نامعلوم. 171

5-5اجرای بهینه سازی(Runnig the optimization). 172

5-6- ذخیره کردن پروژه(saving the project). 174

5-7 ذخیره کردن جزئیات اضافی.. 175

دوباره باز کردن پروژه های بهینه سای.. 176

فقط فایل ورد