فهرست

عنوان                                                                                                                                      صفحه 

پیشگفتار....................................................................................................................................... 10

توجه.............................................................................................................................................. 12

فصل اول: کاربردها: کنترل سرعت و گشتاور.......................................................................... 14

1-1- تاریخچه........................................................................................................ 14

1-2- پیش‌زمینه.................................................................................................... 15

1-3- انواع درایوهایAC  و نرم‌افزار شبیه‌سازی.................................................... 16

1-4- ساختار این کتاب.......................................................................................... 16

1-5- موتور القایی مورد آزمایش............................................................................ 17

1-6- خلاصه.......................................................................................................... 17

فصل دوم: معادلات ماشین القایی با مقادیر فازوری: به کمک بردارهای فضایی................ 20

2-1- مقدمه........................................................................................................... 20

2-2- توزیع سینوسی سیم‌پیچی استاتور............................................................... 20

2-2-1- توزیع سینوسی سیم‌پیچی‌های سه فاز استاتور.................................. 22

2-3- اندوکتانس‌های استاتور (مدار روتور باز است)............................................... 23

2-3-1- اندوکتانس مغناطیس‌شوندگی یک فاز استاتور ................ 23

2-3-2- اندوکتانس متقابل استاتور .................................................. 25

2-3-3- اندوکتانس مغناطیس‌شوندگی هرفاز .......................................... 26

2-3-4- اندوکتانس استاتور ........................................................................ 27

2-4- سیم‌پیچ‌های معادل در روتور قفس سنجابی................................................ 27

2-4-1- اندوکتانس‌های سیم‌پیچی روتور......................................................... 28

2-5- اندوکتانس متقابل بین سیم‌پیچی‌های استاور و روتور.................................. 30

2-6- مروری بر بردارهای فضایی........................................................................... 30

2-6-1- رابطه بین فازورها و بردارهای فضایی در حالت ماندگار سینوسی...... 32

2-7- شارهای پراکندگی........................................................................................ 33

2-7-1- شار پیوندی استاتور (روتور مدار باز است).......................................... 33

2-7-2- شار پیوندی روتور (استاتور مدار باز است).......................................... 35

2-7-3- شارهای پیوندی استاتور و روتور (جریان استاتور و روتور همزمان وجود دارند)       36

2-8- معادلات ولتاژ استاتور و روتور بر حسب بردارهای فضایی............................ 36

2-9- تحلیل dq سیم پیچ..................................................................................... 37

2-10- خلاصه........................................................................................................ 41

فصل سوم: تحلیل دینامیکی ماشین القایی بر حسب سیم‌پیچی‌های dq.......................... 44

3-1- مقدمه........................................................................................................... 44

3-2- نمایش dq سیم‌پیچی................................................................................... 44

3-2-1- نمایش dq سیم‌پیچی استاتور............................................................. 44

3-2-2- سیم‌پیچ‌های dq روتور (در راستای محورهای dq یکسان مانند
استاتور).......................................................................................................................... 48

3-2-3- اندوکتانس متقابل بین سیم‌پیچ‌های استاتور و روتور.......................... 49

3-3- روابط ریاضی سیم‌پیچ‌های dq (در هر سرعت دلخواه )....................... 50

3-3-1- ارتباط متغیرهای سیم‌پیچ dq به متغیرهای فازی سیم‌پیچ............... 52

3-3-2- شارهای پیوندی سیم‌پیچ‌های dq بر حسب جریان‌های آنها............... 53

3-3-3- معادلات ولتاژ سیم‌پیچ dq................................................................. 54

3-3-4- بدست آوردن شارها و جریان‌ها با ولتاژها به عنوان ورودی................ 57

3-4- انتخاب سرعت سیم‌پیچ dq   ............................................................ 59

3-5- گشتاور الکترومغناطیسی.............................................................................. 59

3-5-1- گشتاور روی سیم‌پیچ محور d روتور................................................... 59

3-5-2- گشتاور سیم‌پیچ محور q روتور........................................................... 61

3-5-3- گشتاور الکترومغناطیسی برآیند  روی روتور.............................. 62

3-6- الکترودینامیک.............................................................................................. 63

3-7- مدارهای معادل محورهای d و q.................................................................. 63

3-8- روابط بین سیم‌پیچ‌های dq و مدار معادل حوزه فازور هرفاز در حالت دائمی سینوسی متعادل         64

3-9- شبیه‌سازی کامپیوتری.................................................................................. 66

3-9-1- محاسبه شرایط اولیه........................................................................... 67

3-10- خلاصه........................................................................................................ 75

فصل چهارم: کنترل برداری درایو موتورهای القایی (بررسی کیفی).................................. 78

4-1- مقدمه........................................................................................................... 78

4-2- ارزیابی عملکرد درایو dc و بدون جاروبک dc.............................................. 78

4-2-1- کنترل برداری درایو موتورهای القایی................................................. 80

4-3- مقایسه با ترانسفورماتور تحریک شده جریانی در حالی که ثانویه آن اتصال کوتاه شده است           81

4-3-1- استفاده از مدار معادل ترانسفورماتور.................................................. 85

4-4- نمایش سیم‌پیچی محور d و محور q............................................................ 86

4-5- کنترل برداری در حالی که شار روتور در راستای محور d قرار دارد............ 87

4-5-1- ایجاد شار اولیه قبل از ............................................................ 87

4-5-2- تغییر پله‌ای در گشتاور در زمان ............................................. 89

4-6- کنترل موقعیت، سرعت و گشتاور................................................................. 94

4-6-1- جریان مرجع ......................................................................... 94

4-6-2- جریان مرجع ......................................................................... 95

4-6-3- تبدیل و تبدیل معکوس جریان‌های استاتور....................................... 95

4-6-4- مدل موتور تخمین زده شده برای کنترل برداری............................... 95

4-7- واحد پردازش توان........................................................................................ 96

4-8- خلاصه.......................................................................................................... 98

فصل پنجم: توصیف ریاضی کنترل برداری در ماشین‌های القایی...................................... 100

5-1- مدل موتور در شرایطی که محور شار پیوندی روتور  در راستای محور d قرار می‌گیرد  100

5-1-1- محاسبه ................................................................................. 102

5-1-2- محاسبه .................................................................................. 103

5-1-3- دینامیک شار پیوندی محور d روتور................................................ 103

5-1-4- مدل موتور....................................................................................... 104

5-2- کنترل برداری............................................................................................ 106

5-2-1- حلقه‌های کنترل سرعت و موقعیت.................................................. 108

5-2-2- حرکت اولیه..................................................................................... 112

5-2-3- محاسبه ولتاژهای استاتور که باید به موتور اعمال شود................... 112

5-2-4- طراحی کنترل‌کننده‌های PI............................................................ 113

5-3- خلاصه....................................................................................................... 118

فصل ششم: اثرات تنظیم نامناسب در کنترل برداری موتور القایی................................... 120

6-1- اثر تنظیم نامناسب ثابت زمانی روتور ................................................... 120

6-2- تحلیل حالت ماندگار.................................................................................. 125

6-2-1- حالت ماندگار .................................................................. 129

6-2-2- حالت ماندگار .................................................................. 129

6-2-3- حالت ماندگار ......................................................................... 130

6-2-4- حالت ماندگار ................................................................ 130

6-3- خلاصه........................................................................................................ 132

فصل هفتم: تحلیل دینامیکی ژنراتورهای القایی از دوسو تغذیه و کنترل برداری آن.. 134

7-1- درک عملکرد DFIG................................................................................. 135

7-2- تحلیل دینامیکی DFIG............................................................................ 142

7-3- کنترل برداری DFIG................................................................................ 142

7-4- خلاصه....................................................................................................... 143

فصل هشتم: اینورترهای مدولاسیون بردار فضایی............................................................. 146

8-1- مقدمه......................................................................................................... 146

8-2- ساخت بردار فضایی ولتاژ استاتور............................................................... 146

8-3- شبیه‌سازی کامپیوتری اینورتر SVPWM................................................. 151

8-4- محدودیت دامنه بردار فضایی ولتاژ استاتور ................................... 152

فصل نهم: کنترل مستقیم گشتاور و کنترل بدون سنسور درایو موتورهای القایی....... 158

9-1- مقدمه........................................................................................................ 158

9-2- بررسی اجمالی سیستم.............................................................................. 158

9-3- اصول عملکرد DTC بدون انکودر.............................................................. 159

9-4- محاسبه   ،  ،   و ........................................................... 160

9-4-1- محاسبه شار استاتور ................................................................ 160

9-4-2- محاسبه شار روتور ................................................................... 161

9-4-3- محاسبه گشتاور الکترومغناطیسی.................................................... 162

9-4-4- محاسبه سرعت روتور ............................................................... 163

9-5- محاسبه بردار فضایی ولتاژ استاتور............................................................. 164

9-6- کنترل مستقیم گشتاور با استفاده از مولفه‌های dq................................... 167

9-7- خلاصه........................................................................................................ 168

فصل دهم: کنترل برداری درایو موتور سنکرون مغناطیس دائم....................................... 172

10-1- مقدمه...................................................................................................... 172

10-2- تحلیل dq ماشین‌های سنکرون مغناطیس دائم (قطب صاف)................ 172

10-2-1- شارهای پیوندی............................................................................. 173

10-2-2- ولتاژهای سیم‌پیچ dq استاتور....................................................... 173

10-2-3- گشتاور الکترومغناطیسی............................................................... 174

10-2-4- الکترودینامیکی.............................................................................. 174

10-2-5- رابطه بین مدارهای dq و مدار معادل حوزه فازور در حالت دائمی سینوسی متعادل           175

10-2-6- کنترل‌کننده دینامیکی درایوهای DC بدون جاروبک بر اساس 
تحلیل dq.................................................................................................................... 176

10-3- ماشین‌های سنکرون قطب برجسته......................................................... 180

10-3-1- اندوکتانس‌ها.................................................................................. 180

10-3-2- شارهای پیوندی............................................................................. 182

10-3-3- ولتاژ سیم‌پیچ‌ها............................................................................. 182

10-3-4- گشتاور الکترومغناطیسی............................................................... 183

10-3-5- مدارهای معادل محورهای dq....................................................... 183

10-3-6- نمودار بردار فضایی در حالت ماندگار............................................ 183

10-4- خلاصه..................................................................................................... 185

فصل یازدهم: درایو موتور سوئیچ رلوکتانسی...................................................................... 188

11-1- مقدمه...................................................................................................... 188

11-2- موتور سوئیچ رلوکتانسی.......................................................................... 188

11-2-1- گشتاور الکترومغناطیسی ..................................................... 191

11-2-2- نیروی ضد محرکه القا شده .................................................... 193

11-3- شکل موج‌های لحظه‌ای........................................................................... 194

11-4- نقش اشباع مغناطیسی ]2[..................................................................... 197

11-5- واحد پردازش توان برای درایو SRM...................................................... 198

11-6- تعیین موقعیت روتور برای کارکرد بدون انکودر...................................... 199

11-7- کنترل در حالت موتوری......................................................................... 200

11-8- خلاصه..................................................................................................... 200