طراحی و ساخت یک مبدل جدید برای موتور سوئیچ رلوکتانس با قابلیت افزایش و کنترل ولتاژ مغناطیس زدایی

امروزه با توجه به ویژگی های منحصر به فرد موتور سوئیچ رلوکتانس همچون ساختاری ساده وسبک،روتور فاقد سیمپیچی و مغناطیس دائم، قیمت ارزان، قابلیت اطمینان بالا، چگالی توان بالاو نسبت گشتاور به حجم مناسب خود، توجه محققان را به خود جلب نموده است. در سالهای اخیر هدف بیشتر محققان در تحقیقات انجام شده بر روی مبدل موتورsr به منظور افزایش ولتاژ منفی اعمالی به دو سر فاز موتور در زمان های مغناطیس زدایی بوده که این کار توسط تغییرات در ساختار مبدل آن امکان پذیر می باشد. افزایش ولتاژ مغناطیس زدایی باعث کاهش ریپل گشتاور، افزایش گشتاور خروجی و به طبع آن افزایش توان خروجی در موتور می گردد. بعلاوه کاهش زمان کموتاسیون بین دو فاز موجب افزایش راندمان در سرعت های بالا خواهد شد. در همین راستا تحقیقات زیادی انجام شده که هر کدام دارای مزایا و معایب خاص خود می باشند. یک دسته از مبدل های معرفی شده دارای ساختاری ساده و در عین حال نیازی به کنترل بر روی ولتاژ خازن خود ندارند، اما عیب آنها محدویت در اعمال ولتاژ مغناطیس زدایی در زوایای همپوشانی مختلف می باشد. دسته دوم مبدل هایی هستند که با داشتن کنترل بر روی ولتاژ خازن توانسته اند مبدلی با قابلیت اعمال ولتاژ مغناطیس زدایی متغییر و بدون محدویت در زوایای همپوشانی مختلف را معرفی کنند که این مبدل ها نیز بدلیل ساختار متفاوت نسبت به مبدل های دیگر دارای حجم زیاد و راندمان کمی می باشند.همچنین این مبدل ها صرفاً جزء مبدل های یک جهته در اعمال جریان به شمار می آیند. در دسته ای دیگر از مبدل ها با اعمال سیکل جریان های مثبت و منفی طی یک دوره سیکل جریان موتور، توانسته راندمان را افزایش دهد. در این پایان نامه با توجه به معایب مبدل های معرفی شده، درصدد برآمده تا مبدلی با ساختار کاملاً متفاوت نسبت به مبدل های قبلی و با هدف کاهش معایب آنها معرفی گردد. در این راستا به معرفی مبدلی پرداخته شده که نه تنها معایب مبدل های قبلی همچون محدودیت در زوایای همپوشانی مختلف را نداشته، بلکه دارای ساختاری کاملاً ساده و بدون داشتن ادوات الکترونیکی اضافی که منجر به کاهش بیش از حد راندمان در موتور و افزایش هزینه و حجم درایو می شود خواهد بود. همچنین ساختار این مبدل به گونه ای است که می توان در بعضی از موارد سیکل جریان منفی به سر برخی از فازهای موتور اعمال نموده و از آن بعنوان یک مبدل دو جهته استفاده کرد که این کار با توجه به مطالبی که قبلاً شرح داده شد نه تنها باعث اختلال در عملکرد موتور نمی شود بلکه منجر به افزایش راندمان نیز می گردد. بعلاوه ساختار این مبدل به گونه ای است که به سادگی و بدون تغییرات در ساختار آن و فقط با تغییر در روش کلید زنی می توان از این مبدل بعنوان یک مبدل نامتقارن معمولی نیز استفاده کرد. همچنین با توجه به ساختار این مبدل می توان از ماژول های قدرت هوشمند نیز به منظور رویکرد صنعتی شدن آن استفاده کرد.در ادامه به بررسی عملکرد مبدل پیشنهادی و بیان معادلات ولتاژ و جریان آن پرداخته و سپس نتایج شبیه سازی و عملی از این مبدل و مقایسه آن با مبدل نامتقارن معمولی صورت گرفته است. نتایج عملی کل سیستم درایو با استفاده از یک پردازنده قدرتمندdsp با مدل tms320f2812 برای انجام محاسبات و تصمیم گیری استفاده و نتایج شبیه سازی نیز با استفاده از محیط سیمولینک نرم افزار مطلب ارائه می گردد.