دانلود شبیه سازی مقاله تحلیل موتور سنکرون مغناطیس دائم تحت شرایط بهره برداری مختلف

تحلیل موتور سنکرون مغناطیس دائم

در حال حاضر، درایوهای موتور سنکرون آهنربای دائمی که شامل موتور سنکرون آهنربای دائمی (PMSM) و موتور dc بدون جاروبک (BDCM) هستند، می توانند به رقیبان درایورهای موتورهای القایی کاربردی سروو نزدیک شوند. PMSM  دارای نیروی محرکه الکتریکی معکوس سینوسی می باشد و برای تولید گشتاور ثابت به جریان استاتور سینوسی نیاز دارد. PMSM بسیار شبیه به ماشین سنکرون با روتور سیم‌پیچی استاندارد می باشد با این تفاوت که PMSM فاقد سیم پیچ میرا کننده است و تحریک به جای سیم پیچ میدانی توسط آهنربای دائمی انجام می شود. PMSM به طور گسترده در کاربردهای با توان پایین و متوسط ​​از قبیل تجهیزات جانبی کامپیوتری، رباتیک ها، درایو های با سرعت قابل تنظیم، وسایل نقلیه الکتریکی و استفاده از گشتاور ثابت در صنایع مختلف مانند کارخانه های تولید فولاد و حمل و نقل و جابجایی مواد مورد استفاده قرار می گیرد. انتخاب ماشین های کششی برای وسایل نقلیه الکتریکی مهم می باشد و باید به آنها توجه کافی شود. توان لحظه ای بالا و چگالی توان بالا، گشتاور بالا در سرعت کم و توان زیاد در سرعت بالا، دامنه سرعت گسترده، پاسخ سریع گشتاور، بازده بالا در سرعت گسترده و گشتاور زیاد، بازده بالا برای ترمز احیایی، قابلیت اطمینان و استواری، هزینه مناسب از الزامات اصلی وسایل نقلیه الکتریکی محسوب می شوند. رشد در بازار موتورهای PM نیاز به ابزارهای شبیه سازی دارد تا قادر به مدیریت شبیه سازی درایو موتور باشد. شبیه سازی ها با کاهش هزینه و زمان به روند توسعه سیستم های جدید از جمله درایو موتور کمک کرده اند. ابزارهای شبیه سازی، توانایی انجام شبیه سازی دینامیکی درایوهای موتور را در یک محیط بصری دارند و توسعه سیستم های جدید کمک می کنند. شار شعاعی (از نوع درام) و شار محوری (از نوع دیسک) جزء طبقه بندی کلی ماشین PM محسوب می شوند و مورد اول بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد. ماشین سینوسی می تواند یک آهنربای دائمی سطحی (SPM) یا یک نوع آهنربای دائمی داخلی یا دفن شده (IPM) باشد. درSPM ، PM  ها با استفاده از چسب اپوکسی بر روی سطح روتور چسبانده شده اند. آهن رباها ها برخلاف PM داخلی در داخل روتور نصب شده اند. در این پروژه، مدل سازی ریاضی، شبیه سازی PMSM  در محیط متلب با استفاده از کنترل بردار تحت شرایط عملیاتی مختلف از قبیل: 1) افزایش مرحله ای بار 2) تغییر مرحله ای در سرعت مرجع  3) معکوس سازی سرعت و شبیه سازی بار وسیله الکتریکی مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد.

در این پروژه مدل سازی، شبیه سازی و تجزیه و تحلیل یک درایو PMSM کنترل شده با بردار تحت شرایط عملیاتی مختلف و مناسب برای کاربردهای کششی ارائه شده است. از اینرو کنترل بردار،PMSM  را به یک موتور  dcبا تحریک مستقیم معادل تبدیل می کند. نتیجه نشان می دهد که پاسخ های سیگنال کوچک و بزرگ بسیار شبیه به هم هستند. پاسخ سرعت سیگنال بزرگ و کوچک یکسان است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که این سیستم از شتاب و تاخیر بالایی برخوردار است و می تواند به راحتی کار کند و دارای عملکرد استاتیک و همچنین دینامیک خوبی است که برای استفاده در کشش کارآمدتر است (خودروی الکتریکی). کنترل بردار روش خوبی برای تحلیل و طراحی سیستم درایو PMSM محسوب می شود. این نوع کنترل، طراحی و اشکال زدایی سیستم درایو عملی را فراهم می کند. در نهایت، به این نتیجه رسیدیم که مدل سازی و انواع موتور سنکرون آهنربای دائمی مورد مطالعه و شبیه سازی انجام شده در متلب و عملکرد در شرایط عملکردی مختلف مورد بررسی قرار گرفته است. مشخص شده است که موتور PMSM به دلیل توان بالا، گشتاور بالا و سرعت بالا و شتاب بالا و کاهش سرعت، می تواند برای کاربردهای مختلف در شرایط عملیاتی مختلف  مورد استفاده قرار گیرد.

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