نام پژوهشگر: مرتضی سقاییان نژاد

بررسی، تحلیل و شبیه‎سازی کوره‎های القایی سری و موازی بر اساس مدل واقعی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1389
  مجید غلامپور شهاب الدینی   مرتضی سقاییان نژاد

بیشترین کاربرد سیستم‎های حرارتی القایی در کوره‎های القایی است. امروزه از این کوره‎ها به دلیل داشتن مزایایی از قبیل سرعت بالای آنها در افزایش دمای ماده، نداشتن آلودگی‎های زیست محیطی به علت عدم استفاده از سوخت‎های فسیلی، کاهش هزینه‎های نگهداری و... در بسیاری از کارخانجات و کارگاه‎های ریخته‏گری و فلزکاری استفاده می‎شود. کوره‎های القایی علاوه بر ذوب، برای شکل دادن، آهنگری، سخت‎سازی فلزات و ایجاد حرارت سطحی در قطعات فلزی به طور وسیع مورد استفاده قرار می‎گیرد. استفاده از اثر القاء در جوشکاری درز لوله‎های فلزی و پروفیل‎ها دارای کاربرد زیادی در کارخانجات لوله‎سازی می‎باشد. هدف از انجام این پروژه شبیه‎سازی کوره‎های القایی سری و موازی بر اساس مدل‎های واقعی می‎باشد، به گونه ای که بتوان نتایج حاصل از این شبیه سازی ها را برای کوره های واقعی تعمیم داد. بدین منظور ابتدا به معرفی کوره‏های القایی پرداخته و سپس به بررسی اصول عملکرد کوره‎های القایی صنعتی می‎پردازیم. پس از آن به معرفی قسمت‎های مختلف کوره‏های القایی پرداخته و توپولوژی‎های موجود در صنعت را معرفی و به طور اجمالی بررسی می‏کنیم. در نهایت یک کوره القایی سری و یک کوره القایی موازی واقعی را شبیه‎سازی کرده و شکل موج‎های قسمت‎های مختلف مدار را ارائه کرده‎ایم. سپس یک کوره القایی موازی را شبیه‎سازی کرده و نتایج این شبیه‎سازی را با نتایج عملی که از یک کوره واقعی به دست آمده مقایسه نموده و به بررسی و تحلیل شباهت‎ها و تفاوت‎های نتایج عملی و نتایج حاصل از شبیه سازی می پردازیم. در شبیه‎سازی کوره القایی سری تنها از روش کنترل فرکانس استفاده کردیم. در شبیه‎سازی کوره القایی موازی علاوه بر کنترل فرکانس از روش pll، کنترلی را بر روی رکتیفایر کوره القایی اعمال کردیم تا توان انتقالی به بار را در سطح ماکزیمم قرار ‎دهیم، از این طریق توان اعمالی به بار را در هر لحظه در ماکزیمم مقدار خود قرار داده و با کاهش زمان ذوب، راندمان کوره را افزایش می یابد. برای شبیه سازی کوره‎ها در این پایان نامه از نرم‎افزار شبیه‎سازی simulink استفاده شده است. کلمات کلیدی: کوره های القایی، کوره‎های القایی موازی، کنترل توان ورودی، کنترل فرکانس سوئیچینگ

برنامه ریزی چند هدفه منابع پراکنده با در نظر گرفتن اثر مدل بار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1390
  یوسف سعیدی   محمد اسماعیل همدانی گلشن

یکی از مهم ترین گام ها در بکارگیری منابع تولید پراکنده در شبکه های توزیع، مطالع? فنی و اقتصادی جهت تعیین مکان و ظرفیت بهین? آنهاست. به این منظور بر اساس شرایط خاص شبکه های توزیع و اهداف ویژه ای که مدنظر آنهاست و قوانینی که قانون گذار برای نصب منابع تدوین کرده است، مسئل? برنامه ریزی منابع پراکنده با توابع هدف و قیود مناسب تعریف می شود. به این لحاظ دیده می شود که در مراجع مختلف مسئل? برنامه ریزی به شکل های کاملاً مختلف تعریف شده است. در این پایان نامه نیز یک مسئل? برنامه ریزی منابع پراکنده برای تعیین مکان و انداز? آنها تعریف و حل می شود. این یک مسئل? بهینه سازی با چند تابع هدف است. توابع هدف شامل توابع هزینه ای و همچنین توابع عملکردی سیستم است. با توجه به ماهیت متفاوت توابع هدف، از یک روش ابتکاری بر اساس اصل پارتو برای حل مسئله استفاده می شود. به این ترتیب که توابع هزینه ای در تابع هدف مسئله قرار می گیرند، یکی از توابع عملکردی به عنوان قید لحاظ می شود و سایر توابع به ازای هر حل محاسبه و به عنوان نتایج حاصل از حل مسئل? بهینه سازی در نظر گرفته می شوند. تابع هدف به دو صورت ظرفیت منابع پراکنده یا هزین? سرمایه گذاری، بهره برداری و نگهداری منابع در افق برنامه ریزی در نظر گرفته می شود. بکارگیری این تابع هدف در شرکت های برقی مناسب است که سرمایه گذاری روی منابع پراکنده توسط خود آنها انجام می شود و یا اگر هم سرمایه گذاری توسط سرمایه گذاران خارج از شرکت انجام می شود، نصب منابع پراکنده هزینه هایی را به شرکت برق تحمیل می کند که در نتیجه شرکت برق به دنبال کم کردن هزینه ها و به عبارتی استفاده از کمترین منابع به گونه ای است که با کمترین هزینه بتواند به اهداف خود شامل بهبود شاخص های عملکردی برسد. در مسئل? برنامه ریزی تعریف شده، میزان کاهش تلفات مشخص و به عنوان یک قید در نظر گرفته می شود. به این ترتیب چندین مسئله با چند مقدار مشخص کاهش تلفات حل شده و در نهایت برنامه ریز می تواند با مقایس? نتایج این چند مسئله با هم بهترین حل را انتخاب نماید. به این منظور برای هر حل علاوه بر تلفات، چندین شاخص عملکردی دیگر نیز محاسبه می شود که با توجه به نتایج بدست آمده شامل مقدار هم? شاخص های عملکردی و محل و انداز? منابع، برنامه ریز تصمیم نهایی را اتخاذ می کند. شاخص های عملکردی که در این مسئله در نظر گرفته می شوند، علاوه بر میزان تلفات توان حقیقی عبارتند از: 1- تلفات توان راکتیو که شاخصی برای انعکاس وضعیت سیستم از نظر پایداری ولتاژ است. 2- انحراف انداز? ولتاژ باس های سیستم از انداز? ولتاژ باس مرجع که همان باس پست اصلی سیستم است. 3- میزان فاصل? توان جاری روی خطوط شبکه نسبت به ظرفیت آنها. 4- توان حقیقی ورودی به فیدر توزیع از شبک? بالادست که به گونه ای نشان دهند? میزان تقاضای سیستم توزیع از نیروگاه های متمرکز فسیلی سیستم است. 5- توان راکتیو ورودی به فیدر توزیع از شبک? بالادست که به گونه ای نشان دهند? استرسی است که سیستم توزیع از نظر درخواست توان راکتیو به سیستم بالادست وارد می نماید. از جمله قیود دیگری که در مسئل? برنامه ریزی در نظر گرفته می شود، مقدار dg قابل نصب و ضریب نفوذ dg می باشد. همچنین در این پایان نامه، یک مطالع? کامل و جامع پیرامون اثر مدل بار در برنامه ریزی dg انجام می شود و نقش بارهای ثابت و بارهای واقعی یعنی بارهای وابسته به ولتاژ، روی نتایج برنامه ریزی بررسی می شود. نشان داده می شود که مدل بار در نظر گرفته شده روی مکان و ظرفیت dg و همچنین شاخص های عملکرد تأثیر می گذارد. حل مسئل? بهینه سازی برنامه ریزی توسط روش اجتماع ذرات (pso) انجام و الگوریتم روی شبکه های 33 باس و 69 باس بکار گرفته می شود.

طراحی ساختار بهینه سیستم ذخیره انرژی خودروهای هیبرید الکتریکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1390
  محمدرضا ابراهیم زاده جوریابی   مرتضی سقاییان نژاد

به دلیل طبیعت پیچیده خودروهای هیبرید، استراتژیهای کنترلی طراحی شده بر مبنای بینش مهندسی معمولاً عملکرد بهینه خودرو را تأمین نمی کنند و استفاده از الگوریتم های بهینه سازی ضروری است. سیستم ذخیره انرژی یک خودروی هیبریدی با سه شاخص مهم، انرژی ویژه و توان ویژه وسیکل طول عمر ارزیابی می گردد. سیستم بهینه پیشنهادی شامل استفاده همزمان باتری و ابرخازن با کنترل مبتنی بر فازی بر روی خودرو مرجع در یک سطح و استفاده از رویکرد فازی با بهره گیری از خروجی های سیستم فازی ذخیره انرژی جهت کنترل نقاط کارکرد موتور احتراقی به عنوان سطح دوم می باشد. بهینه سازی نقاط عملکرد موتور احتراقی با هدف کاهش سوخت در مرحله اول و کاهش آلایندگی در مرحله دوم و بهره گیری از ابرخازن جهت بهبود شتاب لحظه ای خودرو، افزایش طول عمر باتری، قابلیت شیپ پیمایی و پشتیبانی در جهت کاهش مصرف سوخت طراحی شده است. در این طرح انتخاب ظرفیت خازن مبتنی بر میزان حداکثر تاثیرگذاری درخروجی می باشد و باید دانست مصالحه انتخاب مشخصات ابرخازن و باتری از دیگر چالش های طراحی به شمار می آید. سیستم پیشنهادی بر روی خودرو مرجع پریوس با استفاده از نرم افزار advisor شبیه سازی گردید و جهت مقایسه طرح ارائه شده، شاخص های خروجی خودرو از قبیل سطح شارژ، مصرف سوخت، آلایندگی، تست سرعت و شتاب و همچنین شیب پیمایی تحت مقایسه با خودرو مرجع قرار گرفت چگونگی روند بهبود آن ترسیم گردید. نتایج تحقیقات بیشتر و پیاده سازی آنها بر روی خودروهای هیبرید الکتریکی تجاری می تواند بهره وری و کاهش قیمت این نوع از خودروها را جهت متقاعد کردن مشتریان برای استفاده بیشتر بهراه داشته باشد.

کاهش ریپل گشتاور در موتور رلوکتانسی سوییچ شونده با استفاده از روش کنترل مود لغزشی و کنترل فازی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1386
  مهدی مولوی   مرتضی سقاییان نژاد

در سالهای اخیر و با پیشرفت چشمگیر صنعت نیمه هادیها و عرضه ی تجهیزات الکترونیک قدرت به بازار،کنترل موتورهای الکتریکی، پیشرفت سریعی داشته است.ماشینهای الکتریکی متعارف بدون وجود ادوات الکترونیک قدرت نیز می توانندکارکرد قابل قبولی ارایه دهند اما ماشینهایی نظیر موتورهای رلوکتانسی سوییچ شونده، ماشینهای سنکرون رلوکتانسی،موتورهای پله ای و انواع دیگر ماشینهای غیرمتعارف تنها با وجود ادوات کنترل و الکترونیک قدرت می توانند تمامی قابلیت های خود را بروز دهند. موتورهای رلوکتانسی سوییچ شونده یکی از انواع ماشینهای غیر متعارف هستند که بخاطر مزایای متعدد، کاربرد روزافزونی پیدا کرده اند.این موتورها دارای معایبی نیز هستند که مهمترین آنها ریپل گشتاور بالای این موتورهاست. این اشکال بخاطر مکانیزم ناپیوسته و منقطع تولید گشتاور در این موتورهاست.عواملی نظیر تغییر فاز و رفتار بشدت غیرخطی این موتورها باعث تولید گشتاور شدیدا متموج می گردد.ریپل گشتاور علاوه بر اثرات مخرب مکانیکی باعث تولید نویز شنیداری نیز می گردد در این پایان نامه ابتدا یک موتور رلوکتانسی سوییچ شونده، 8:6، چهار فاز با اندوکتانس خطی و کنترل شونده با جریان مرجع وکنترل باند هیسترزیس جریان شبیه سازی می شود و نتایج حاصله با نتایج موجود مقایسه ومطابقت داده می شود.پس از آن، ریپل گشتاور موجود که ناشی از عدم همپوشانی کامل و یا زیاد بودن همپوشانی بین فازهای مجاور است بوسیله ی کنترل و تنظیم زوایای روشنی و خاموشی و بروش فازی کنترل می گردد.سپس این روش کنترل به موتور با اندوکتانس غیر خطی و اشباع مغناطیسی اعمال شده، بررسی می شود که آیا این روش می تواند ریپل گشتاور ناشی از اثرات غیر خطی را جبران نماید یا خیر. سپس اندوکتانس بصورت غیر خطی تخمین زده می شود و گشتاور تنها با اعمال جریان مرجع، مشاهده می شود.پس از آن با اعمال روش کنترل «مد لغزشی» که یک روش ساختار متغیر است وبا اعمال گشتاور مرجع بعنوان متغییر ورودی، نتایج بررسی شده، با حالت قبل(کنترل فازی) مقایسه می شود در پایان محاسن و معایب هر یک از روشهای کنترل مورد بررسی قرار می گیرد.

کنترل موقعیت و سرعت موتور رلوکتانس سوئیچ شونده براساس روش کنترل غیر خطی گام به عقب وفقی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1385
  مجید صفری ابرازی   مرتضی سقاییان نژاد

استفاده از موتور رلوکتانس سوئیچ شونده، دلیل ساختار ساده، ارزان قیمت بودن، قابلیت کار در سرعت های بالا و نیز پیشرفت در تکنولوژی نیمه هادی ها، در لوازم خانگی و صنعت پیشرفت چشم گیری داشته است. نوتور رلوکتانس سوئیچ شونده دارای طبیعتی به شدت غیر خطی است و این امر گشته که کنترل این موتور با دشواری های بسیاری همراه گردد. از طرفی وجود نامعینی در پارامترهای سیستم از جمله مقاومت، اندوکتانس، اینرسی و بار خارجی بر این مشکلات می افزاید. هدف از این پایان نامه استفاده از روش کنترلی جدید با نام گام به عقب (back-stepping) در طراحی کنترل کننده برای موتور رلوکتانس سوئیچ شونده می باشد. در ابتدا ساختار موتور بررسی و ویژگی های آن تشریح شده است. از آنجا که داشتن مدلی دقیق از موتور می تواند در جهت شبیه سازی و بررسی بهتر نتایج حاصل از عملکرد کنترل کننده بر روی موتور مفید واقع گردد، لذا برای این موتور، یکی از جدیدترین مدل های تحلیلی غیر خطی بر اساس اندوکتانس فازی ارائه گردیده و سپس با معرفی روش کنترل غیر خطی گام به عقب وفقی و تشریح نحوه طراحی سیستماتیک برای سیستم های قابل تبدیل به سیستم اکیدا فیدبک، دو کنترل کننده موقعیت و یک کنترل کننده غیر خطی سرعت برای موتور رلوکتانس سوئیچ شونده طراحی شده است. سپس یک کنترل کننده خطی موقعیت و نیز یک کنترل کننده خطی سرعت طراحی گردید تا بتوان بین این کنترل کننده با کنترل کننده غیر خطی پیشنهادی در شرایط نا نعین بودن بار و دیگر پارامترهای موتور و نیز وجود اشباع در موتور مورد شبیه سازی قرار گرفتند. نتایج حاصل از شبیه سازی حاکی از این مسئله است که عملکرد کنترل کننده های پیشنهادی بسیار مناسب می باشد. و این کنترل کننده ها به خوبی در مقابل تغییرات و وجود پارامترهای نا معین در سیستم مقاوم بوده و می توانند با تولید ورودی مناسب به موتور اثرات آن ها را خنثی کنند.

بررسی تکنیک های کاهش نیروی بازدارنده در موتور سنکرون خطی مغناطیس دائم به روش المان محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1386
  آرش ابتیاع   مرتضی سقاییان نژاد

امروزه ماشینهای مغناطیس دایم سنکرون خطی، کاربرد بسیار گسترده ای در صنعت پیدا کرده اند. خصوصاً در مواردی که نیاز به حرکت رفت و برگشتی باشد، کاربرد این موتورها بیش از پیش مشخص می شود. یکی از معایب این موتورها در مقایسه با موتورهای گردان، وجود نیروی بازدارنده است. این نیرو به عنوان عاملی مهم در ایجاد خطای تعیین موقعیت دقیق قسمت متحرک، شناخته می شود. در این پایان نامه ابتدا به روشهای مختلف تحلیل موتورهای سنکرون خطی مغناطیس دایم اشاره می شود و سپس از روش المان محدود به عنوان روش برتر استفاده خواهد شد. با استفاده از روش المان محدود، نیروی وارد بر قسمت متحرک محاسبه می شود و سپس با اعمال تکنیکهایی که در پایان نامه به آنها اشاره شده است، سعی در کاهش نیروی بازدارنده خواهیم داشت. در ادامه نشان داده خواهد شد که در مواردی با ایجاد تغییراتی هرچند ناچیز، می توان اثر نیروی بازدارنده را تا حد زیادی حذف کرد. نهایتاً بعد از اعمال تغییرات مورد نظر در ساختار و مدل موتور مورد نظر، مقادیر بهینه جهت مینیمم سازی هرچه بیشتر نیروی بازدارنده معرفی خواهند شد.

ارائه ی یک تابع اشتراکی جدید گشتاور به منظور کاهش ریپل گشتاور و تلفات اهمی در موتورهای سوئیچ رلوکتانس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1392
  میلاد دولتشاهی   مرتضی سقاییان نژاد

کاربرد موتور سوئیچ رلوکتانس در صنعت با توجه به قدمت آن بسیار محدود بوده و عملکرد غیرخطی مغناطیسی و عدم وجود مدل های دقیق تحلیلی برای آن از جمله موانع گسترش کاربردهای این موتور است. نوسانات گسسته گشتاور تولیدی در این موتور و بهره برداری در ناحیه ی اشباع مغناطیسی سبب شده تا ارتعاشات مکانیکی و صوتی در مقایسه با اکثر موتورهای الکتریکی قابل ملاحظه باشد. یکی از روش های کنترل گشتاور و کاهش نوسانات آن استفاده از توابع اشتراکی گشتاور(torque sharing functions) است. در این روش، گشتاور هر فاز طبق تابع از پیش تعریف شده به گونه ای کنترل می شود تا مجموع گشتاورهای تولیدی فازهای تحت کموتاسیون ثابت و برابر با گشتاور مرجع باشد. در این رساله، ضمن بررسی کارهای گذشته در مورد انواع توابع اشتراکی گشتاور، هر یک از توابع مرسوم مورد تحلیل، بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. از آنجا که محدوده ی عملکرد موثر برای این روش کنترل گشتاور محدود به سرعت های کم است یک روش اصلاحی به منظور افزایش سرعت و پیاده سازی بر همه توابع اشتراکی گشتاور معرفی شده است. در ادامه، تابعی تحلیلی و معکوس پذیر به منظور مدل سازی رفتار غیرخطی گشتاور بر حسب زاویه ی روتور و جریان فاز ماشین پیشنهاد شده که در این تابع مدل اشباع مغناطیسی نیز درنظر گرفته شده است. با استفاده از تابع معرفی شده، خانواده ای از توابع اشتراکی گشتاور بر اساس بهینه سازی تلفات و کنترل همزمان نوسانات گشتاور پیشنهادشده و محدوده ی عملکرد هر یک مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته اند. بهینه سازی مذکور با قید برایند گشتاور تولیدی موتور برابر با گشتاور مرجع بصورت تحلیلی بررسی شده و ضرایب وزنی جمع شونده برای وزن دهی به کمینه کردن تلفات در فاز وارد و خارج شونده درنظر گرفته شده است. در نهایت، رفتار این خانواده از توابع اشتراکی گشتاور پیشنهادی بر اساس ضرایب وزنی بررسی و با یکدیگر مقایسه شده و نحوه ی انتخاب ضرایب وزنی بهینه برای محدوده سرعت های متفاوت توضیح داده خواهدشد. سپس، نتایج حاصل شده از توابع اشتراکی گشتاور متداول از نقطه نظر شاخص نوسانات گشتاور، میزان تلفات اهمی و محدوده ی سرعت دارای عملکرد موثر مقایسه شده و اثر تغییر گشتاور و سرعت بار در آن ها بررسی خواهد شد. به منظور بررسی صحت و اعتبارسنجی، روش ارائه شده پیاده سازی عملی شده و نتایج حاصل از آن ارائه شده اند.

بررسی اثر ناهمگونی ساختار موتور سوئیچ رلکتانس بر عملکرد حالت دائم آن به روش اجزا محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1379
  سیدعلی علیزاده   مهدی معلم

در این پایان نامه مشخصه های استاتیکی و کار حالت دائم یک موتور سوئیچ رلکتانس با ساختمانی متقارن و درحالت وجود ناهمگونی در فاصله هوایی آن بدست آمده و اثر ناهمگونی بر لرزش هسته رتور و استاتور بررسی شده است.برای انجام این تحقیق ، یک مدل اجزا محدود دوبعدی از موتور برای بدست آوردن میدان مغناطیسی غیرخطی ماشین تشکیل شد. سعی شده است دقت لازم در مورد شکل، یکنواختی مش و المانهای مورد استفاده در فاصله هوایی این مدل بکار رود تا دقت محاسبات توزیع میدان و بویژه گشتاور در مقایسه با گشتاور اندازه گیری شده افزایش یابد.در مطالعه عملکرد حالت دائم درایو ‏‎srm‎‏ مبدل بصورت یک مولد پالس مربعی کنترل شده تقریب زده می شود و در عملیات انتگرالگیری ضرایب معداله دیفرانسیل حاکم که به جریان فاز و زاویه رتور وابسته اند ، بوسیله میان یابی از مشخصات استاتیکی بدست می آیند. اشباع مغناطیسی هسته آهنی موتور اهمیت زیادی دارد و نشان خواهیم داد که بیشترین نیروی عدم تعادل وارد بر رتور در ناحیه خطی مغناطیسی و در جریانهای کم به رتور وارد می شود و با اشباع هر چه بیشتر قطبهای استاتور این نیروی عدم تعادل کاهش می یابد. تحلیلها برای هر دو نوع ناهمگونی استاتیک و دینامیک فاصله هوایی انجام و مشخصه های عملکرد درایو در درجات مختلف ناهمگونی و در سرعتها و توانهای مختلف ارائه شده اند. این بررسیها حکایت از افزایش لرزش هسته استاتور در سرعتهای مختلف و نقطه کار نامی موتور با افزایش درصد ناهمگونی دارد و نشان می دهد که در توانهای خیلی کمتر از توان نامی و سرعتهای مختلف ، ناهمگونی اثر کمتری بر لرزش هسته استاتور دارد. تحلیل گذرای اثر نیروهای شعاعی وارد بر رتور نشان می دهد که در حالت کار نرمال ، رتور هیچ لرزشی ناشی ازاین نیروهای شعاعی از خود نشان نمی دهد ، ولی با افزایش ناهمگونی ، این نیرو موجب لرزش رتور و تحریک مود اول آن می شود. افزایش ناهمگونی در تمامی توانها و سرعتها باعث افزایش لرزش رتور و تحریک مود اول آن می گردد.

یک روش جدید باند هیسترزیس برای پیش بینی زاویه روتور در موتور رلکتانس سوئیچ شونده
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1362
  روح الله کافی موسوی نجف آبادی   مرتضی سقاییان نژاد

موتور رلکتانس سوئیچ شونده دارای ساختاری قطب برجسته است و به سبب طبیعت به شدت غیر خطی این موتور و کار در شرایط اشباع معناطیسی و ساختار غیر استوانه ای روتور و استاتور مدل ریاضی ساده و دقیقی ندارد و در نتیجه عملکرد دینامیکی آن نیز به شدت غیر خطی و غیر قابل پیش بینی است. از طرفی سنسورهای تعیین موقعیت جز لاینفک درایوهای موتور رلکتانس سوئیچ شونده می باشند. سنسورهای تعیین موقعیت روتور عموما در درایو ‏‎sr‎‏ جهت کموتاسیون فازها مورد استفاده قرار میگیرند . استفاده از این سنسورها باعث افزایش هزینه و کاهش قابلیت اعتماد درایو در بعضی از محیط های صنعتی خاص می شود. هدف اصلی این پروژه شرح یک روش جدید برای تعیین غیر مستقیم موقعیت روتور در موتورهای رلکتانس سوئیچ شونده ای که از کنترل جریان هیسترزیس استفاده می کنند ، می باشد. برای آشکارسازی از تغییر زمان صعود جریان در باند هیسترزیس به منظور آشکارسازی ابتدای موقعیت هم پوشانی قطب های روتور و استاتور در هر دوره تبدیل انرژی استفاده می شود. این روش برای اغلب توپولوژی های ‏‎srm‎‏ رنج وسیع سرعت و توان و در چندین توپولوژی اینورتر کاربرد دارد. همچنین مروری مختصر بر انواع روشهای تعیین موقعیت انجام خواهد شد.

کنترل برداری ماشینهای سنکرون رلوکتانسی با استفاده از منطق فازی و الگوریتم ژنتیک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1380
  علی شیرزادی   مرتضی سقاییان نژاد

موتورهای ‏‎ac‎‏از نوع سنکرون رلوکتانسی بدلیل مزیتهای زیادی که نسبت به ماشینهای القایی ، مغناطیس دائم و رلوکتانس سوئیچ شونده دارند در طی سالیان اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته و کاربردهای فراوانی در صنعت پیدا نموده اند. کنترل این موتورها بسیار ساده تر از موتورهای القایی و مغناطیسی دائم است که علت آن فقدان سیم پیچی و مغناطیسی دائم بر روی روتور می باشد. همچنین ضربانهای گشتاور آن نسبت به موتورهای رلوکتانس سوئیچ شونده کمتر است و با مشکل سرو صدا که یکی از معایب عمده این موتورها می باشد مواجه نیستند.یکی از روش های کنترلی که امروزه بطور وسیعی در درایوهای سرعت متغیر مورد استفاده قرار می گیرد روش کنترل برداری است . استفاده از این روش موجب می شود تا درایو پاسخ دینامیکی سریع و کنترل آسان مشابه با ماشینهای ‏‎dc‎‏ تحریک جداگانهای داشته باشد. در این پایان نامه روش کنترل برداری بر روی درایو موتور سنکرون رلوکتانسی پیاده سازی شده و نتایج شبیه سازی ارئه شده است. نتایج بدست آمده نشان می دهد که رابطه ای خطی بین گشتاور و جریان استاتور محور عرضی (جریان مولد گشتاور) مشابه باماشینهای‏‎dc‎‏ برقرار است. در بلوک دیاگرام کنترل برداری چندین حلقه کنترل ( سرعت ، شار و جریان) وجود دارد که کنترل کننده های موجود در این حلقه ها از نوع کلاسیک ( و عمدتا ‏‎pi‎‏) می باشند. جهت تنظیم ضرایب این کنترل کننده ها از روش سعی و خطا و الگوریتم ژنتیک استفاده شده است. این ضرایب وابسته به پارامترهای ماشین می باشند و ار پارامترهای ماشین در حین کار آن تغییر کنند ، باید مجددا تنظیم شوند. بنابراین کنترل کننده های کلاسیک در برابر تغییر پارامترهای مقاوم نیستند.به همین دلیل در بلوک دیاگرام کنترل برداری از یک کنترل کننده فازی به جای کنترل کننده کلاسیک سرعت استفاده نموده ایم. کنترل کننده فازی یک کنترل کننده مقاوم نسبی می باشد. مقاوم بودن این کنترل کننده در برابر تغییر اندوکتانسها ی دو محوری ماشین و ممان اینرسی بار و موتور مورد بررسی قرار گرفته است.

بررسی اثر ناهمگونی ساختار موتور سوئیچ رلکتانس بر عملکرد حالت دائم آن به روش اجزای محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان 1362
  محمد رضا حسن زاده   مهدی معلم

در این پایان نامه مشخصه های استاتیکی و کار حالت دائم یک موتور سوئیچ رلکتانس با ساختمانی متقارن و در حالت وجود ناهمگونی در فاصله هوایی آن بدست آمده و اثر ناهمگونی بر لرزش هسته رتور و استاتور بررسی شده است . برای انجام این تحقیق یک مدل اجزای محدود دو بعدی از موتور برای بدست آوردن میدان مغناطیسی غیر خطی ماشین تشکیل شد . سعی شده است دقت لازم در مورد شکل یکنواختی مش و المانهای مورد استفاده در فاصله هوایی این مدل بکار رود تا دقت محاسبات توزیع میدان و بویژه گشتاور در مقایسه با گشتاور اندازه گیری شده افزایش یابد . در مطالعه عملکرد حالت دائم درایو‏‎srm‎‏ مبدل بصورت یک مولد پالس مربعی کنترل شده تقریب زده می شود و در عملیات انتگرال گیری ضرایب معادله دیفرانسیل حاکم که به جریان فاز و زاویه رتور وابسته اند ، بوسیله میان یابی از مشخصات استاتیکی بدست می آیند . اشباع مغناطیسی هسته آهنی موتور اهمیت زیادی دارد و نشان خواهیم داد که بیشترین نیروی عدم تعادل وارد بر روتور در ناحیه خطی مغناطیسی و در جریان های کم به روتور وارد می شود و با اشباع هرچه بیشتر قطبهای استاتور این نیروی عدم تعادل کاهش می یابد .تحلیلها برای هر دو نوع ناهمگونی استاتیک و دینامیک فاصله هوایی انجام و مشخصه های عملکرد درایو در درجات مختلف ناهمگونی و در سرعت ها و توانهای مختلف ارائه شده اند. برای بررسی اثر نیروهای شعاعی و عدم تعادل بر لرزش هسته استاتور و رتور این نیروها به مدل اجزای محدود استاتور و رتور وارد و با انجام تحلیلی گذرا اثر ناهمگونی استاتیک و دینامیک فاصله هوایی در درصدهای مختلف و نقاط کار مختلف درایو بر لرزش موتور بررسی شده اند . این بررسیها حکایت از افزایش لرزش هسته استاتور در سرعتهای مختلف و نقطه کار نامی موتور با افزایش درصد ناهمگونی دارد و نشان می دهد که در توانهای خیلی کمتر از توان نامی و سرعتهای مختلف ناهمگونی اثر کمتری بر لرزش هسته استاتور دارد. تحلیل گذرای اثر نیروهای شعاعی وارد بر روتور نشان می دهد که در حالت کار نرمال روتور هیچ لرزشی ناشی از این نیروهای شعاعی از خود نشان نمی دهد ولی با افزایش ناهمگونی ( افزایش نیروی عدم تعادل ) ، این نیرو موجب لرزش رتور و تحریک مواد اول آن می شود. افزایش ناهمگونی در تمامی توانها و سرعتها باعث افزایش لرزش رتور و تحریک مواد اول می گردد.