عنوان پایان‌نامه
انتخاب موتور و روش کنترل مناسب برای خودروهای هیبرید با در نظر گرفتن قابلیت رانندگی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 44817;کتابخانه دانشکده برق و کامپیوتر شماره ثبت: E1727
- تاریخ دفاع
- ۱۸ اسفند ۱۳۸۸
- دانشجو
- بابک رهروی
- استاد راهنما
- بهزاد آسایی
- چکیده
- در این پژوهش ابتدا مقایسه جامعی میان انواع موتورهای الکتریکی مورد استفاده در خودروهای هیبرید که شامل موتورهای القایی، موتورهای مغناطیس دائم بدون جاروبک، موتورهای سوئیچ رلوکتانسی و موتورهای جریان مستقیم می باشد، براساس تمامی قابلیت‌های موردنیاز برای یک موتور الکتریکی مناسب در خودروهای هیبرید و براساس توانایی هر یک از این موتورها در برآورده ساختن این قابلیت‌ها انجام گرفته و در نهایت موتور مغناطیس دائم درونی به عنوان مناسب‌ترین گزینه برای استفاده در خودروهای هیبرید معرفی می‌گردد. پس از آن به کنترل این موتور که هدف اصلی این پژوهش نیز می‌باشد پرداخته خواهد شد. از آنجائیکه مقادیر پارامترهای موتور الکتریکی و همین‌طور سطح شارژ باتری در خودروهای هیبرید مدام در حال تغییر می‌باشد، در نتیجه سیستم کنترل موتور می‌بایست در مقابل این تغییرات مقاوم بوده و در عین حال بیشترین گشتاور را با کمترین تلفات و با کمترین پیچیدگی به دست بدهد. بنابراین با توجه به اینکه در مطالعات انجام شده تاکنون همه این موارد در یک سیستم کنترل در کنار هم جمع نشده‌اند، در این پژوهش پس از بررسی اجمالی تاثیر پارامترهای مختلف بر روی عملکرد موتور و با بررسی تاثیر نادیده گرفتن تلفات آهن در سیستم کنترل موتور مغناطیس دائم درونی در خودروهای هیبرید، با استفاده اعمال می‌نیمم جریان استاتور در هر لحظه در هریک از نواحی گشتاور ثابت، تضعیف‌شار و تضعیف‌شار عمیق، یک سیستم کنترل با می‌نیمم تلفات مسی که در مقابل تغییرات ولتاژ باس DC اینورتر مقاوم بوده و در عین حال در مقابل تغییر پارامترهای موتور در ناحیه تضعیف‌شار نیز مقاوم می باشد طراحی شده است، که در نهایت این سیستم در شبیه سازی با سیستم بدون می‌نیمم تلفات مسی مقایسه شده و عملکرد آن در شرایط مختلف سرعت، بار و ولتاژ باس DC مورد بررسی قرار خواهد گرفت. واژگان کلیدی: خودروهای هیبرید، موتور القایی، موتور مغناطیس دائم بدون جاروبک موتور سوئیچ رلوکتانسی، موتور جریان مستقیم، موتور مغناطیس دائم درونی، تضعیف شار، تضعیف شار عمیق، تلفات آهن، تلفات مسی، ولتاژ باس DC
- Abstract
- In this study, a comprehensive comparison among different kinds of electrical motors used in hybrid electric vehicles including induction motors, permanent magnet brushless motors, switch reluctance motors and DC motors is firstly drown. This comparison is based on all required capabilities for a proper electrical motor in hybrid electric vehicles and also the ability of each motor in fulfilling these capabilities, which finally the interior permanent magnet motors are introduced as the most appropriate option for use in hybrid electric vehicles. Then the present study deals with controlling this motor that is the main purpose of it too. Since both motor parameters and the state of charge in battery are constantly changing in hybrid electric vehicles, so the control system of motor must be robust encountering this while it gives the maximum torque with the minimum loss and the least complexity. Therefore, taking into consideration that in conducted studies so far, not all these issues have been gathered together in a control system, in this study after a brief investigation of the effect of parameters variations on the performance of motor and also looking into the influence of ignoring the iron loss in control system of the interior permanent magnet motor in hybrid electric vehicle, with the use of minimum stator current in each moment in each area of constant-torque, flux-weakening and deep flux-weakening region, a control system with minimum copper loss that is robust against DC bus voltage variations and moreover robust against parameters variations in flux-weakening region is designed. Finally, this system is compared to without minimum copper loss system in simulation and also this system will be investigated in different speeds, loads and DC bus voltage. Keywords: hybrid electric vehicles, induction motor, permanent magnet brushless motor, switch reluctance motor, DC motors, interior permanent magnet motor, flux-weakening, deep flux-weakening, iron loss, copper loss, DC bus voltage.
