عنوان پایان‌نامه
طراحی کنترلر به منظور راه اندازی ژنراتور گازی براساس مبدل فرکانسی استاتیک
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-کنترل
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2375;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 60872
- تاریخ دفاع
- ۳۰ دی ۱۳۹۲
- دانشجو
- فرزاد محمدی
- استاد راهنما
- فرزاد رجایی سلماسی, تورج عباسیان نجف آبادی
- چکیده
- هدف از این پژوهش بررسی روشهای کنترل راه انداز ژنراتور گازی توان بالا و مشخص کردن مزایا و معایب آنها و در نهایت ارائه یک ساختار و الگوریتم مناسب به منظور کنترل راه انداز ژنراتور سنکرون میباشد. در ابتدا به بررسی انواع ساختار های مبدلهای موجود به منظور راه اندازی ماشینهای الکتریکی پرداخته شد و با توجه به برتری های اینورتر تغذیه جریانی با کموتاسیون بار (LCI ) به منظور راه اندازی WFSM توان بالا، این ساختار به عنوان راه انداز انتخاب شد. روش مرسوم به منظور راه اندازی WFSM تغذیه شده با LCI روش خود کنترل میباشد که کاملترین نسخه این روش شبیه سازی شد و مهمترین مشکلات آن از قبیل نیاز به سنسور موقعیت روتور، پیچیدگی الگوریتم تولیدپالس های آتش و عدم استقلال در کنترل شار و گشتاور مشخص شد. سپس به بررسی معادلات موتور سنکرون در قاب شار استاتور پرداخته شد و روش راه اندازی بدون سنسور مبتنی بر کنترل برداری در قاب شار استاتور شبیه سازی شد و مزایای این روش نسبت به روش خودکنترل مشخص شد. اما این روش دارای مشکلاتی چون عدم تخمین مناسب موقعیت در سرعت های پایین، مقاوم نبودن رویتگر در برابر خطای سنسورهای اندازه گیری و عدم ارائه روش مناسب به منظور تعیین زاویه ضریب توان لازم به منظور کموتاسیون موفق تریستورها میباشد. به منظور رفع مشکلات ذکر شده به بررسی انواع تخمینگرهای موقعیت پرداخته شد و یک روش ترکیبی به منظور تخمین موقعیت روتور ارائه شد که نسبت به دیگر تخمینگرها از دقت و برتری قابل توجهی برخودار میباشد. با بررسی کموتاسیون تریستورها در LCI الگوریتمی به منظور تخمین روی خط زاویه ضریب توان لازم به منظور کموتاسیون موفق تریستورها ارائه شد که در مقایسه با روش استفاده از جدول مراجعه، باعث بهبود ضریب توان موتور میشود. در آخر ساختار جدیدی برای کنترلر و LCI ارائه شد که باعث بهبود پاسخ دینامیکی و هارمونیک جریان می شود. واژه‌های کلیدی: اینورتر با کموتاسیون بار، کنترل بدون حسگر، کنترل برداری، ماشین سنکرون روتور سیم پیچی شده
- Abstract
- The main concern of this research is analysis of driving methods for gas generator and determine the advantages and disadvantages of them and ultimately provide an appropriate algorithm and structure to control the synchronous generator drive. First of all, all types of existing converter for high power electrical machine drive was analysed and with regards to advantages of load commutated inverter (LCI) in driving high power wound field synchronous machine (WFSM), this structure was chosen. Self control is traditional method for driving LCI fed WFSM , the last version of this method was simulated and major problems like using mechanical position sensor, complexity of firing pulse generation algorithm and dependency of torque and flux control was explored. Then synchronous machine equations in stator flux fram was analysed and the sensorless stator flux oriented control of WFSM was simulated and the advatages of this method in comparison to self control was determind. But this method has problems such as lack of proper position estimation at low speed, Failure to provide a suitable method to determine power factor angle and non robustness of observer against errors of measurement sensors. In order to solve the mentioned problems, all types of position estimation methods were analysed and a hybrid estimation method was proposed in order to estimate the rotor position. The accuracy of proposed method over other methods have enjoyed a substantial lead. After analysis of thyristor's commutation, a method was developed to online estimation of proper power factor angle for thyristor's commutation. Using this method improves the power factor of the machine. Finally, a new structure for controller and LCI was proposed which improves dynamic response and current harmonics. Key Words:Load commutated inverter, Sensorless control, Stator flux oriented control, Wound field synchronous machine.
