تولید ولتاژ متناوب توسط ژنراتور رلوکتانسی سوئیچ شونده

در این پایان نامه از یک ژنراتور رلوکتانسی سوییچ شونده برای تولید توان الکتریکی استفاده شد. ژنراتور مورد استفاده از طریق یک اینورتر منبع ولتاژ سه فاز به یک شبکه سه فاز با ولتاژ و فرکانس مشخص متصل شده است. برای تولید و انتقال توان الکتریکی از ژنراتور به اینورتر و نهایتا از اینورتر به شبکه که در نقش بار ژنراتور قرار دارد، کنترل کننده های مناسب و مبدلهای مناسب مورد ارزیابی قرار گرفت. به دلیل قابلیت اطمینان بالا و امکان عملکرد در حالت ژنراتوری مطلوب، از مبدل تمام پل نامتقارن برای ژنراتور استفاده شد. با توجه به ولتاژ سه فاز متعادل در سمت شبکه، استفاده از کنترل کننده های اینورتر در سمت ac در قاب مرجع سنکرون فراهم می باشد، لذا برای کنترل جریان و توان تزریقی اینورتر به شبکه، از کنترل کننده های pi در حوزه dq استفاده شده است. همان طور که گفته شده کنترل کننده های سمت ac با کنترل ولتاژ خازن سمت dc اینورتر، توان تولید ژنراتور را به شبکه منتقل می کنند. پس از طراحی کنترل کننده های ولتاژ خازن و سمت ac، ژنراتور قادر به تولید توان خواهد بود لذا در مرحله بعد کنترل کننده های ژنراتور رلوکتانسی طراحی شدند. برای تبدیل توان مکانیکی به توان الکتریکی در ژنراتور از سرعت ژنراتور به عنوان متغیر واسط استفاده شده است. برای کنترل سرعت از یک حلقه کنترل کننده جریان داخلی برای کنترل کننده سرعت ژنراتور استفاده شده است. کنترل کننده جریان ژنراتور بر پایه کنترل کننده هیسترزیس طراحی شد و در آن گشتاور مورد نیاز ژنراتور فراهم گردید. با توجه به نتایج شبیه سازی شده در محیط matlab/simulink مشخص گردید که سیستم کنترل معرفی شده که مجموعا از 4 حلقه کنترلی تشکیل شده است، قادر به تبدیل کل توان مکانیکی به توان الکتریکی و انتقال توان الکتریکی از طریق اینورتر به شبکه می باشد. همان طور که دیده شد، ژنراتور به خوبی قادر به تولید گشتاور الکتریکی مقاوم در برابر گشتاور مکانیکی محرک بوده و عمل تبدیل توان را به درستی انجام می دهد. همچنین سیستم کنترل طراحی شده قادر با تغییر در گشتاور الکتریکی ژنراتور می باشد به نحوی که به این وسیله موجب تغییر سرعت ژنراتور شود. دینامیک سیستم کنترل سرعت، کنترل جریان و کنترل ولتاژ سمت dc اینورتر حین تغییرات سرعت توسط شبیه سازی نشان داده شد. همان طور که دیده شد، مجموعه کنترل کننده سرعت ژنراتور، کنترل کننده جریان و کنترل کننده ولتاژ سمت dc اینورتر به درستی مقادیر مرجع خود را تعقیب می کنند.