کنترل گشتاور موتور سنکرون مغناطیس دائم مبتنی بر کنترل میدان جهت داده شده با فرکانس کلیدزنی ثابت اینورتر

بازدهی بالا، چگالی گشتاور پایدار توام با پاسخ سریع گشتاور در محدوده وسیعی از سرعت، موجب برتری موتورهای سنکرون مغناطیس دائم (pmsm) در مقایسه با دیگر موتورها شده است. اگرچه، دستیابی به هر یک از این مزایا طراحی مناسب کنترلر و درایو موتور را طلب می نماید، اما با پیشرفت ادوات الکترونیک قدرت و کنترل دیجیتال این امر امکان پذیر گردیده است. تا کنون تحقیقات وسیعی به منظور کاهش ریپل گشتاور و هارمونیک در pmsmصورت پذیرفته که از آن میان، دو روش کنترل میدان جهت داده شده (foc) و کنترل مستقیم گشتاور (dtc) به گونه ای فراگیر در صنعت مورد استفاده قرار می گیرند. با نظر به پاسخ کند و ریپل گشتاور ناچیز روش foc و پاسخ سریع و ریپل گشتاور نامطلوب روش dtc، رویکرد این پایان نامه به سمت بهره-گیری از مزایای هر یک از این دو روش در یک روش تلفیقی می باشد. روند طراحی کنترلی پیشنهادی، به ارائه دو روش کنترل مبتنی بر تکنیک کنترل جریان پیشگویانه (pcc) اختصاص یافته است. در بخش اول، روشی مبتنی بر pcc- focبا تکیه بر محاسبه پیشگویانه مقدار جریان لازم موتور در تولید گشتاور مطلوب و حفظ سرعت سنکرون ارائه شده است. شالوده این طرح بر پایه تخمین گشتاور الکتریکی مطلوب جهت ردیابی گشتاور مکانیکی و عملکرد سرعت ثابت pmsm استوار گشته است. با توجه به اهمیت کاهش تلفات کلیدزنی در اینورترهای نسل جدید، و نگاهی عمیق بر روش های موجود، بخش دوم این پایان نامه با بهره گیری از تکنیک مدولاسیون فضای برداری (svm)، بردارهای کلیدزنی مناسب بر اساس پیشگویی جریان و اصول اساسی foc انتخاب و به اینورتر منبع ولتاژ اعمال می گردد. مهمترین مزیت این روشها، تثبیت فرکانس کلیدزنی اینورتر و در نتیجه کاهش تلفات سوئیچینگ و امکان حذف هارمونیک جریان با فیلتر های ساده تر می باشد. در انتها، روش های پیشنهادی با مدل نمونه در نرم افزار matlab/simulink مورد ارزیابی قرار گرفته و صحت نتایج دو روش در مقایسه با روش-های پیشین، بیانگر موفقیت این دو رویکرد در کنترل سرعت و گشتاور pmsm می باشد.