کنترل موتور سنکرون بدون جاروبک سه فاز به روش کنترل مستقیم گشتاور بدون استفاده از حسگر

در سالهای اخیر استفاده از موتور‏های سنکرون مغناطیس دائم بسیار رواج پیدا کرده است. این موتور‏ها ارزان‏ترند، وزن و حجم کمتری دارند، عمر طولانی‏تری دارند و استهلاکشان کمتراست. برای کنترل گشتاور این موتور‏ها عمدتا از دو روش برداری و کنترل مستقیم استفاده می‏شود که اخیرا روش کنترل مستقیم گشتاور به دلیل سادگی مدار و طراحی و همچنین پاسخ سریع گشتاور بسیار مورد توجه صنعت قرار گرفته است. از طرفی برای اینکه در کنترل مستقیم گشتاور علاوه بر گشتاور بر روی سرعت موتور نیز کنترلی وجود داشته باشد، حلقه‏ی کنترل سرعت نیز به این طرح اضافه شده است. اضافه شدن حلقه‏ی کنترل سرعت باعث شده که یکی از مهم‏ترین مزایای طرح کنترل مستقیم گشتاور، از بین برود. این مزیت عدم نیاز این طرح به حسگرهای سرعت و موقعیت روتور است. این حسگرها از آن رو مشکل ساز اند که استحکام محرکه‏ را کاهش میدهند و باعث لختی، افزایش وزن و افزایش قیمت محرکه‏ می‏شوند. لذا پیشنهاد شده که برای داشتن اطلاعات سرعت موتور، به جای سنسور مکانیکی از تخمین‏گر‏ها استفاده شود. در این پایان نامه ابتدا به معرفی موتور سنکرون مغناطیس دائم بدون جاربک می‏پردازیم و مدل موتور در دستگاه‏های مختصات شرح داده می‏شود. سپس طرح کنترل مستقیم گشتاور برای این موتور معرفی شده و جزئیات آن برای این موتور بسط داده می‏شود. برخی از تکنیک‏های رایج تخمین مثل تخمینگر حلقه باز سرعت با استفاده از شاردور استاتور و همچنین تخمین گر‏های حلقه بسته مثل روش مدل مرجع-تطبیقی، مشاهده گر مد لغزشی و تخمینگر بر پایه فیلتر کالمن توسعه یافته معرفی می‏شود. سپس تخمین گر پیشنهادی بر پایه‏ی شبکه عصبی پیشنهاد شده که یک تخمین‏گر بهینه است. از آن نظر که به مدل موتور نیازی نداشته و نسبت به تغییر پارامتر‏ها تا حد زیادی استوار است. سه مورد از تخمینگر های معرفی شده برای کنترل مستقیم گشتاور موتور شبیه سازی شده، نهایتا کاربرد این تکنیک‏ها با هم مقایسه خواهد شد.