بهبود روش کنترل مستقیم و مستقل توان از طریق افزایش میرایی نوسانات شار استاتور در ژنراتور القایی دو سو تغذیه

در این پایان نامه ژنراتور القایی دو سو تغذیه به عنوان یکی از معمول ترین ژنراتورهای مورد استفاده در نیروگاه های بادی و روند کنترل توان در این ماشین مورد بررسی قرار می گیرد. در ماشین القایی دو سو تغذیه می توان توان الکتریکی استاتور متصل به شبکه را از طریق اعمال ولتاژهای مناسب به سیم پیچی های روتور کنترل نمود. در دسته ای از روش های کنترل توان در این نوع ماشین موسوم به روش های مستقیم کنترل توان، با نادیده گرفتن مقاومت استاتور و ثابت در نظرگرفتن شار استاتور و همچنین استفاده از معادلات دینامیکی دو محوری ماشین، می توان توان اکتیو و راکتیو استاتور ماشین را به طور مستقل کنترل نمود. برای این منظور، توان راکتیو و اکتیو به ترتیب از طریق تنظیم اندازه ی مولفه های شار روتور در راستای محور افقی و عمودی در مختصات مرجع منطبق بر شار استاتور کنترل می گردند. اما در واقعیت به دلیل وجود مقاومت استاتور، شار استاتور ثابت نبوده و اندازه و سرعت چرخش بردار آن با تغییرات جریان استاتور و توان تغییر می کند. این موضوع موجب از بین رفتن استقلال کنترل مولفه های توان در این روش خواهد شد. به منظور رفع این مشکل روش کنترل مستقیم و مستقل توان در مرجع منطبق بر شار شبکه معرفی شده است. در این پایان نامه ضمن نشان دادن مستقل بودن کنترل توان اکتیو و راکتیو، نشان داده می شود که نوسانات کم میرا در خروجی های این سیستم کنترل وجود دارد. این نوسانات در شبیه سازی به کمک نرم افزار matlab در خروجی های سیستم از قبیل شار استاتور و روتور، توان های اکتیو و راکتیو استاتور و نیز گشتاور الکترومغناطیسی ژنراتور مشاهده می شود. با فرض ثابت بودن ولتاژ استاتور و فرکانس آن که پارامترهای وابسته به شبکه هستند، مدل خطی سیستم بدست آمده و با بررسی مقادیر ویژه ی ماتریس انتقال حالت سیستم کنترل، وجود مدهای نوسانی با میرایی ناچیز نشان داده خواهد شد. با توجه به میرایی کم این مدها و تأثیر قابل توجه آن ها بر شارهای محور حقیقی و موهومی استاتور و در نتیجه گشتاور و مولفه های توان، ابتدا امکان اصلاح و بهبود میرایی این مدها با تغییر ضرایب کنترل کننده های انتگرالی-تناسبی، مورد ارزیابی قرار گرفته و پس از مشخص شدن ناممکن بودن این موضوع در محدوده-ی%100± مقادیر مورد استفاده در سیستم بهبود نیافته، بر اساس معادلات حالت سیستم و ماتریس انتقال حالت آن دو روش به منظور بهبود میرایی این مدها ارائه شده است. در نهایت نتایج مربوط به شبیه سازی سیستم بهبود یافته شامل شارهای محور حقیقی و موهومی استاتور و مولفه های توان و گشتاور به نمایش در خواهد آمد.