دانلود پایان نامه مدلسازی ماشین القایی سه فاز برای بررسی حالات گذرای موتور – مبدل

1. مقدمه 2. مدلسازی کارآمد سیستم های درایو فرکانس متغیر برای شبیه سازهای EMT زمان واقعی و آفلاین 3. مدل ماشین القایی VBR ستاره – مثلت قابل بازآرایی برای پیش بینی حالات گذرای استارت نرم 4. مدل راکتانس پشت ولتاژ پارامتر ثابت باند گسترده در ماشین های القایی قفس سنجابی 5. نتیجه گیری

چکیده – درایوهای فرکانس متغیر (VFD ها) توان پایین و توان بالا، کاربردهای گسترده ای در بسیاری از کاربردهای تجاری، صنعتی، خودرویی و پیشرانه ای دارند که در آنها معمولاً یک موتور القایی قفس سنجابی از طریق یک اینورتر از طریق یک کابل تغذیه می شود. برای طراحی و تنظیم دقیق چنین سیستم هایی، توسعه مدل های کارآمد و دقیق از ماشین های القایی برای مطالعه اثر متقابل های موتور-مبدل و پدیده فرکانس پایین تا بالا، بسیار مهم است. بر اساس سطح دقت مورد نیاز، اهداف مطالعه و محدوده فرکانسی مدنظر، چندین دسته از مدل های ماشین های القایی در مجموعه مقالات پیشنهاد شده اند که عموماً به مدل های فرکانس پایین و فرکانس بالا دسته بندی می شوند. علاوه بر آن، سیستم های موتور-مبدل معمولاً دارای تنگنای محاسباتی در شبیه سازهای «گذرای الکترومغناطیسی» (EMT) مورد استفاده در صنعت قدرت، می باشند. داشتن یک مدل ماشین القایی که قادر به استخراج همه پدیده های گذرا در محدوده ای از dc تا فرکانس 10 MHz و داشتن قابلیت استفاده موثر برای تحلیل سیستم های VFD، مطلوب است. این پایان نامه بر پیشرفت مدل سازی ماشین القایی و VFD نوین در برنامه های EMT مبتنی بر متغیر حالت (SVB)، متمرکز است. مخصوصاً اینکه، این پایان نامه، یک رویکرد مدل سازی کارآمد برای مطالعات سطح سیستمی VFD ها، یک مدل CPVBR ستاره-مثلث قابل پیکربندی برای مطالعه گذرایی های راه اندازی ستاره-مثلث در موتورها و یک مدل VBR پارامتر ثابت و تزویج شده موتور-مبدل در محدوده dc تا 10 MHz، ارائه می دهد. شبیه سازی های کامپیوتری و مطالعات تجربی سیستم های VFD نشان می دهند که مدل های پیشنهادی مزیت هایی نسبت به مدل های موجود/متداول دارند. همچنین پیش بینی می شود که مدل های پیشنهادی به یک دارایی ارزشمند برای شبیه سازی های EMT آفلاین و بلادرنگ مورد استفاده برای مطالعات گذرای اثر متقابل های ماشین-مبدل در سیستم های قدرت دریایی، سایت های معدن و حفاری نفت و دیگر کاربردهای دارای سیستم های VFD، تبدیل شوند.

Variable frequency drives (VFDs) of low- and high-power levels are widely utilized in many commercial, industrial, vehicular, and propulsion applications, wherein typically, a squirrel-cage induction motor is fed from an inverter through a cable. To design and tune such systems, it is essential to develop efficient, accurate models of induction machines for studying the motor-converter interactions and low-to-high frequency phenomena. Depending on the required fidelity level, study objectives, and frequency range of interest, several classes of models of induction machines have been proposed in the literature, which can be generally classified into low-frequency and high-frequency models. Moreover, the motor-converter systems are typically the computational bottleneck in electromagnetic transient (EMT) simulators that are used in the power industry. It is desirable to have an induction machine model capable of capturing all transient phenomena in the range from dc to 10 MHz and can be effectively used for the analysis of VFD systems. This thesis is focused on advancing the state-of-the-art induction machine and VFD modelling in state-variable-based (SVB) EMT programs. Specifically, this thesis presents an efficient modelling approach for system-level studies of VFDs, a reconfigurable star-delta CPVBR model for studying star-delta starting transients in motors, and a wideband decoupled constant-parameter VBR model capable of studying motor-converter interactions in the range from dc to 10 MHz. Computer simulations and experimental studies of the VFD systems demonstrate that the proposed models represent advantages over existing/conventional models. It is also envisioned that proposed models will become a valuable asset for offline and real-time EMT simulators that are used for transient studies of machine-converter interactions in marine power systems, mining and oil drilling sites, and other applications with VFD systems.