دانلود شبیه سازی مقاله مدلسازی سیستم درایو موتور DC در سیستم قدرت

مدلسازی درایو موتور DC

موتورهای DC گشتاور آغازین بالا، کنترل سرعت آسان در محدوده گسترده را ایجاد می کنند، فلذا کاربرد گسترده ای در صنایع کاغذ، فولاد، حفاری، شکل دهی به مواد، و سایر صنایع دارند. درایوهای DCبرای چندین دهه برای کنترل سرعت و گشتاور موتورهای DC بکار رفته اند. روش های کنترل سرعت موتور DC نسبت به موتورهای ACساده تر و کم هزینه تر هستند. کنترل سرعت در طیف گسترده، هم بالاتر و هم پایین تر از سرعت نامی تحقق می یابد. معمولاً سیستم درایو موتور DCیک یکسوکننده سه فاز، موتور DC و سیستم کنترل ساخته شده است. درایوهای DC 10-20 % تقاضای انرژی در برخی تاسیسات صنعتی را شامل می شوند . به عنوان مثال، درایوهای DC، 17.6 % از کل تقاضای بار را مصرف می کنند و از طریق ترانسفورماتورهای اختصاصی در کارخانه کاغذسازی 22 مگاواتی متصل می شوند. لذا سیستم های درایو موتور DC اثر چشمگیری را روی دینامیک کُلی سیستم بجا می گذارند. به عنوان یک نوع رایج از بار در تاسیسات صنعتی، سیستم های درایو موتور DC (گاهاً در مقیاس گسترده) باید بخوبی در مطالعات دینامیک سیستم قدرت مدلسازی بشوند. البته در حال حاضر واقعیت حاکم بر مدل دینامیک شان در دسترس نمی باشد.

در این پروژه، مدلسازی دینامیک سیستم درایو موتور DC مورد بررسی قرار گرفته است. این پروژه به درایوهای DC به چشم بارهای قدرت ثابت می نگرد، هیچ مدل دینامیکی وجود ندارد که سیستم های درایو موتورهای DC را شامل شده باشد. دستاوردهای این پروژه سه مورد هستند :1- مدلسازی معیار تریپ سیستم های درایو موتور با استفاده از منحنی تریپ بر مبنای عمق و زمان خطا، 2- توسعه AVM کامل برای سیستم درایو موتور DC از جمله مبدل AC/DC، موتور DC و سیستم کنترلی مربوطه، 3- استفاده از رویکرد خطی سازی برای ساده سازی مدل کامل فرمت بار عمومی که طی آن توان های اکتیو و راکتیو به صورت تابع صریحی از ولتاژ بیان می شوند. مدل دینامیک پیشنهادی نسبت به مدل سوئیچ زنی با جزئیات برای دو نمونه موردی مقایسه شده است. نتایج مطالعه نشان می دهد که مدل پیشنهادی بخوبی پاسخ دینامیک مدل سوئیچ زنی با جزئیات، با درجه تقریب مناسب را بازتاب می دهد. در مقایسه با روش سوئیچ زنی با جزئیات، روش پیشنهادی بر اساس AVM گزینه مناسبی برای مطالعات دینامیک سیستم قدرت است. در این مطالعات به یک گام زمانی بزرگ نیاز است. هنگامی که مدل بر اساس فرمت بار عمومی بیان می شود، روش پیشنهادی همین الان در نرم افزارهای شبیه سازی تجاری ادغام شده است. مدل پیشنهادی منجر به بهبود دقت مدلسازی بار برای مطالعات دینامیک سیستم قدرت از جمله تحلیل پایداری سیگنال کوچک و تحلیل پایداری گذرا (اغتشاش بزرگ) می شود. کاربردهای بالقوه عبارتند ازمطالعه اتصالات بار، برنامه ریزی توزیع، و سایر مطالعات برنامه ریزی که در آن ها برق واحدهای صنعتی از طریق بخش بزرگی از بارهای درایو موتور DC تامین می شود.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تصاویر مربوط به خروجی های شبیه سازی قرار داده شده است: