دوفصلنامه مهندسی شناورهای تندرو

دوفصلنامه مهندسی شناورهای تندرو

راه اندازی و کنترل سرعت موتور القایی با استفاده از باتری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
حاتم عبدالرحیمی 1
امجد ساجدی 2
حسین محمدی 3
1 دانشگاه افسری امام حسین
2 دانشگاه افسری و تربیت پاسداری امام حسین
3 دانشگاه دریایی امام خامنه ای(مدظله العالی)-دانشکده شناوری- گروه آموزشی برق و الکترونیک دریایی
چکیده
در این مقاله فرمول های اساسی و پایه یک موتور القایی سه فاز به کمک تبدیل پارک به فضای dq منتقل و استخراج می شود و در m_file نرم افزار متلّب با استفاده از تقریب اویلر، یک نمونه موتور القایی مدل سازی و شبیه سازی می گردد و سپس موتور مربوطه با استفاده از کنترل آبشاری و توسط یک باتری، راه اندازی می شود و در سرعت های مختلف مورد بهره برداری و کنترل قرار می گیرد. در پایان، نمودارهای مختلف موتور القایی در شرایط کاری متفاوت ارائه می شود. نمودارهای عملکردی موتور نشان می دهد که با استفاده از روش کنترلی پیشنهاد شده، موتور می تواند به راحتی سرعت های مرجع را در سریعترین زمان ممکن دنبال کند که این امر صحّت مدل سازی و شبیه سازی های انجام شده را به اثبات می رساند. با کنترل سرعت موتورهای القایی این موتورها می توانند جایگزین مناسبی باشند برای موتورهایDC فعلی در شناورهای نیروی دریایی، زیرا هم هزینه نگهداری و تعمیرات آن ها نسبت به موتورهایDC کمتر است و هم از لحاظ راندمان کاری از شرایط بهتری برخوردارند.
کلیدواژه‌ها
کنترل سرعت موتور القایی
موتورهای جریان مستقیم
PWM
موضوعات
  1. 1. Jabbour, N., Tsioumas, E., Mademlis, C., and Solomin, E., "A Highly Effective Fault-Ride-Through Strategy for a Wind Energy Conversion System With a Doubly Fed Induction Generator", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 35, No. 8, (2020), 8154–8164. doi:10.1109/TPEL. 2020.2967971
  2. Gontijo, G. F., Tricarico, T. C., Franca, B. W., da Silva, L. F., van Emmerik, E. L., and Aredes, M., "Robust Model Predictive Rotor Current Control of a DFIG Connected to a Distorted and

Unbalanced Grid Driven by a Direct Matrix Converter", IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 10, No. 3, (2019), 1380–1392. doi:10.1109/TSTE.2018.2868406

  1. Esfandiari, G., Ebrahimi, M., and Tabesh, A., "Instantaneous Torque Control Method With Rated Torque-Sharing Ratio for Cascaded DFIMs", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 32, No. 11, (2017), 8671–8680. doi:10.1109/TPEL.2017.2650211
  2. Norouzia, S., Ghoreishy, H., Ale Ahmad, A., and Tahami, F., "A New Variable Frequency Zero Voltage Switching Control Method for Boost Converter Operating in Boundary Conduction Mode", International Journal of Engineering, Transaction B: Applications, Vol. 33, No. 11, (2020), 2222–2232. doi:10.5829/ije.2020.33.11b.14
  3. Sun, D., Wang, X., Nian, H., and Zhu, Z. Q., "A Sliding-Mode Direct Power Control Strategy for DFIG Under Both Balanced and Unbalanced Grid Conditions Using Extended Active Power", IEEE Transactions on Power Electronics, Vol. 33, No. 2, (2018), 1313–1322. doi:10.1109/TPEL.2017.2686980
  4. Liu, Y., Xu, W., Zhi, G., and Zhang, J., "Performance Analysis of a Stand-alone Brushless Doubly-fed Induction Generator Using a New T-type Steady-state Model", Journal of Power Electronics, Vol. 17, No. 4, (2017), 1027–1036 .doi:https://doi.org/10.6113/JPE.2017.17.4.1027
  5. Sadeghi, R., Madani, S. M., and Ataei, M., "A New Smooth Synchronization of Brushless Doubly-Fed Induction Generator by Applying a Proposed Machine Model", IEEE Transactions on Sustainable Energy, Vol. 9, No. 1, (2018), 371–380. doi:10.1109/TSTE.2017.2734964
  6. Kou, P., Liang, D., Li, J., Gao, L., and Ze, Q., "Finite-Control-Set Model Predictive Control for DFIG Wind Turbines", IEEE Transactions on Automation Science and Engineering, Vol. 15, No. 3, (2018), 1004–1013. doi:10.1109/TASE.2017.2682559
  7. Chen, J., Zhang, W., Chen, B., and Ma, Y., "Improved Vector Control of Brushless Doubly Fed Induction Generator under Unbalanced Grid Conditions for Offshore Wind Power Generation", IEEE Transactions on Energy Conversion, Vol. 31, No. 1, (2016), 293–302. doi:10.1109/TEC.2015.2479859
  8. Khateri-abri, S., Tohidi, S., and Rostami, N., "Improved Direc Power Control of DFIG Wind Turbine by using a Fuzzy Logic Controller", 2019 10th International Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference (PEDSTC), (2019), 458– 463. doi:10.1109/PEDSTC.2019.8697581
  9. Douadi, T., Harbouchea, Y., Abdessemed, R., and Bakhti, I., "Improvement Performances of Active and Reactive Power Control Applied to DFIG for Variable Speed Wind Turbine Using Sliding Mode Control and FOC", International Journal of Engineering, Transactions A: Basics, Vol. 31, No. 10, (2018), 1689–1697. doi:10.5829/ije.2018.31.10a.11
  10. Hussien, M. G., Liu, Y., and Xu, W., "Robust position observer for sensorless direct voltage control of stand-alone ship shaft brushless doubly-fed induction generators", CES Transactions on Electrical Machines and Systems, Vol. 3, No. 4, (2019), 363–376. doi:10.30941/CESTEMS.2019.00048
  11. Pichan, M., Rastegar, H., and Monfared, M., "Fuzzy-based direct power control of doubly fed induction generator-based wind energy conversion systems", 2012 2nd International EConference on Computer and Knowledge Engineering (ICCKE), (2012), 66–70. doi:10.1109/ICCKE.2012.6395354
  12. Rodrigues, L. L., Vilcanqui, O. A. C., Murari, A. L. L. F., and Filho, A. J. S., "Predictive Power Control for DFIG: A FAREBased Weighting Matrices Approach", IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, Vol. 7, No. 2, (2019), 967–975. doi:10.1109/JESTPE.2019.2898924
  13. Xu, W., Gao, J., Liu, Y., and Yu, K., "Model predictive current control of brushless doubly-fed machine for stand-alone power generation system", IECON 2017 - 43rd Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society, (2017), 322–327. doi:10.1109/IECON.2017.8216058
  14. Xu, W., Hussien, M. G., Liu, Y., and Allam, S. M., "Sensorless Control of Ship Shaft Stand-Alone BDFIGs Based on Reactive-Power MRAS Observer", IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, Vol. 9, No. 2, (2021), 1518–1531. doi:10.1109/JESTPE.2019.2963264