ارائه روشی جهت تعیین مشخصه های موتورهای سوئیچ رلکتانس بدون نیاز به قفل رتور

ویژگی برجسته موتورهای سوئیچ رلکتانس چگالی گشتاور بالا، قابلیت اطمینان بالا و قیمت ارزان آن هاست. در سال های اخیر به دلیل گران شدن قیمت آهنربا، موتورهای مغناطیس دائم توجیه اقتصادی خود را برای استفاده در برخی کاربردها از دست داده اند و این موضوع گرایش صنعتگران و محققان را به سمت موتورهای سوئیچ رلکتانس بیشتر کرده است. با این حال وجود برخی مشکلات در استفاده از این موتور، کاربرد وسیع آن را با محدودیت روبرو کرده است. وجود نوسانات شدید در گشتاور خروجی این موتور و نیاز به حسگرهای موقعیت برای درایو آن، از عمده ترین مشکلاتی است که به آن ها می توان اشاره نمود. نوسانات گشتاور سبب ایجاد لرزش و نویز صوتی می شود و حسگرهای موقعیت، قیمت نسبتاً بالایی دارند و قابلیت اطمینان مجموعه را نیز کاهش می دهند. در سال های اخیر راهکارهای فراوانی برای حل یا کاهش تأثیرات این مشکلات معرفی شده است. اما پیش نیاز مشترک اغلب این روش ها داشتن مشخصه ی کامل و دقیقی از موتور است. اغلب روش های عملی بدست آوردن مشخصه موتور، نیازمند ابزاری برای قفل رتور در زوایای مشخصی هستند. این ابزارها قیمت مجموعه را افزایش می دهند؛ همچنین استفاده از آن ها در هنگامی که موتور در سرویس باشد، امکان پذیر نیست. به علت این که قفل کردن رتور غالباً توسط اپراتور انجام می شود، امکان پیاده سازی این روش ها به صورت تمام اتوماتیک نیز وجود ندارد. از این رو حذف ابزار قفل رتور، می تواند گامی موثر در بدست آوردن مشخصه ی موتور، و در نتیجه، ساخت درایو های تمام اتوماتیک و همه منظوره باشد. در این پایان نامه روشی جدید برای بدست آوردن مشخصه موتور بدون استفاده از ابزار قفل رتور معرفی شده است. روش ارائه شده بر مبنای این واقعیت بنا شده است که ثابت زمانی الکتریکی موتور سوئیچ رلکتانس، بسیار کوچکتر از ثابت زمانی مکانیکی آن است، در نتیجه امکان حذف ابزار قفل رتور در روش های سنتی مانند روش اعمال ولتاژ مستقیم در شرایط ویژه ای وجود دارد. در ابتدا، با فرض وجود حسگر موقعیت و سپس با فرض عدم وجود این حسگر، روش پیشنهادی مورد مطالعه قرار گرفته است. یکی از چالش برانگیزترین بخش های روش پیشنهادی این است که رتور در حین آزمایش به چه میزان چرخش انجام می دهد و این چرخش به چه میزان در دقت روش تأثیرگذار است. برای بررسی این موضوع، پنج روش پیشنهاد شده که امکان پیش بینی و محاسبه میزان چرخش رتور را پیش از انجام آزمایش و پس از آن فراهم می کند. به منظور حصول اطمینان از صحت عملکرد روش پیشنهادی و روش های محاسبه میزان چرخش رتور، دو موتور نمونه چهارکیلووات و هشتاد وات مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج شبیه سازی این دو موتور نشان می دهد که در روش پیشنهادی بدون استفاده از ابزارهای قفل رتور، میزان خطای ایجاد شده، بسیار کوچک بوده و قابل صرف نظر کردن است، همچنین نتایج شبیه سازی نشان داد که روش های پیشنهادی برای محاسبه میزان چرخش رتور نیز امکان محاسبه این میزان چرخش را با دقت مناسبی دارا هستند. علاوه بر بررسی روش پیشنهادی، مقایسه ای نیز بین این روش با روش سنتی و دیگر روش های مشابه نیز انجام شده است. در انتها با ساخت یک درایو سوئیچ رلکتانس و پیاده سازی روش پیشنهادی بر روی آن، نتایج عملی بر روی دو موتور نمونه بدست آمد. این نتایج عملی نیز موید کیفیت مناسب روش پیشنهادی برای بدست آوردن مشخصه موتور سوئیچ رلکتانس است.