کاهش ریپل گشتاور درایو موتور سوئیچ رلوکتانس به همراه حداقل سازی تلفات مسی با استفاده از توابع توزیع گشتاور

در دهه ی اخیر موتور های سوئیچ رلوکتانس، توجه زیادی را از سمت صنعت به خود جلب کرده اند. این ماشین ها نسبت به ماشین های دیگر با توان خروجی یکسان، بسیار ارزان، قابل اطمینان، سبک و با چگالی توان بالا می باشند. عدم حضور مغناطیس دایم و سیم پیچی روی روتور امکان دستیابی به سرعت های بالا را فراهم می کند و موتور سوئیچ رلوکتانس را به سمت ایجاد راه حلی برای کار در شرایط سخت مانند دمای بالا و لرزش های مکانیکی سوق می دهد. اساسی ترین اشکال یک موتور سوئیچ رلوکتانس، ریپل گشتاور بسیار بالا در مقایسه با ماشین های مرسوم می باشد که منجر به تولید نویز صوتی شدید و لرزش موتور می شود. منشا تولید ریپل گشتاور در یک موتور سوئیچ رلوکتانس ناشی از غیر خطی بودن مشخصه های مغناطیسی و سازوکار تولید گشتاور بصورت غیر پیوسته می باشد. گشتاور الکترومغناطیسی ایجاد شده در یک موتور سوئیچ رلوکتانس، برابر با مجموع گشتاورتولید شده توسط هرفاز می باشد که به صورت مستقل کنترل می شود در نتیجه کنترل نامناسب گشتاور هر فاز باعث ایجاد ریپل گشتاور در ناحیه ی کموتاسیون می شود. روشهای مختلفی برای کاهش ریپل گشتاور در موتور سوئیچ رلوکتانس وجود دارد که از جمله آنها طراحی مناسب ماشین، ساختار مناسب مبدل الکترونیک قدرت و روشهای مختلف کنترل الکترونیکی می باشند. در یک موتور سوئیچ رلوکتانسی با مشخصات مغناطیسی در دسترس و با استفاده از مبدل الکترونیک قدرت رایج نامتقارن، می توان با روشهای مختلف کنترل الکترونیکی از جمله روش های کنترل غیر خطی، کنترل بهینه وکنترل لحظه ای گشتاور، ریپل گشتاور را کاهش داد. یک مبدل الکترونیک قدرت قابل انعطاف برای موتور سوئیچ رلوکتانس مبدل نامتقارن می باشد که در زمان های دلخواه امکان ایجاد ولتاژ مثبت و منفی بر روی هر فاز را دارا می باشد. در این پایان نامه بر مبنای مفهوم تابع اشتراک گشتاور، یک روش کنترلی برای کاهش ریپل گشتاور در درایو موتور سوئیچ رلوکتانس فراهم می شود که امکان کنترل گشتاور را برای دو فاز به طور همزمان فراهم می کند. گشتاور مرجع به صورت مستقیم با استفاده از یک رابطه ی ریاضی یا استفاده از جدول جستجو تبدیل به شکل موج جریان مرجع می شود. همچنین روشهای بهینه سازی یک تابع اشتراک گشتاور برای کاهش تلفات مسی و افزایش بازده درایو شرح داده می شود و روشی غیر خطی برای کاهش ریپل گشتاور و تلفات مسی به صورت همزمان ارائه می شود. نتایج عملی و شبیه سازی بدست آمده برای توابع اشتراک گشتاور مختلف، بدست آمده و با یکدیگر مقایسه می شوند. نتایج شبیه سازی با استفاده از نرم افزار سیمولینک مطلب بدست آمده و تحلیل می شوند. همچنین برای بدست آوردن نتایج عملی از یک برد پردازنده قوی dsp مدل tms320f28335 استفاده می شود.