کنترل درایو بدون حسگر مکانیکی ماشین سنکرون مغناطیس دائم برای کاربرد توربین بادی

اخیراً با توجه به پیشرفت هایی که در الکترونیک قدرت حاصل شده، بکارگیری توربین های بادی مبتنی بر ایده¬های سرعت متغیر رونق بیشتری یافته است و با توجه به ویژگی های منحصر به فرد ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم، این ژنراتور یکی از پرکاربردترین ژنراتورهای بکار رفته در توربین های بادی سرعت متغیر است. برای کنترل ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم، داشتن موقعیت روتور و سرعت آن لازم است، که باید این دو پارامتر را با استفاده از حسگر موقعیت یا سرعت تشخیص داد و یا تخمین زد. استفاده از حسگر موقعیت، کاهش قابلیت اطمینان، حساسیت به نویز، افزایش هزینه ها، وزن و افزایش پیچیدگی سیستم را در پی خواهد داشت. از اینرو در این پایان نامه، روش های کنترل بدون حسگر مکانیکی برای ماشین های سنکرون مغناطیس دائم مورد بررسی قرار گرفته و مزایا و معایب هر کدام نسبت به هم بیان و مقایسه گردیده است. همچنین روش مدل نیروی محرکه الکتریکی توسعه یافته برای کنترل بدون حسگر موتورهای سنکرون مغناطیس دائم برگزیده شده و شبیه سازی گردیده است. در دهه گذشته، روش های کنترل بدون حسگر زیادی برای موتورهای spmsm بر اساس تخمین نیروی محرکه الکتریکی که اطلاعات موقعیت موتور را در بردارد، پیشنهاد شده است. اما این روش ها نمی تواند مستقیماً به موتورهای ipmsm اعمال شود چون اطلاعات موقعیت تنها در emf قرار ندارد بلکه در اندوکتانس های استاتور نیز وجود دارد. در روش انتخابی ما،یک مدل ریاضی جدید برای موتورهای ipmsm پیشنهاد شده و یک eemf نیز تعریف شده است که اطلاعات موقعیت را هم از emf و هم از اندوکتانس های استاتور در بر می گیرد. در ادامه، توربین بادی مبتنی بر ماشین سنکرون مغناطیس دائم، مدل شده و به استراتژی های کنترلی ردیابی نقطه ماکزیمم توان(mppt) به دو روش استفاده از لاندای بهینه (tsr) و کنترل گشتاور بهینه (otc) پرداخته شده است. همچنین استراتژی ماکزیمم گشتاور به جریان (mtpa) مورد بررسی و شبیه سازی قرار گرفته شده است. در نهایت، کنترل درایو بدون حسگر ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم مربوط به توربین بادی با تحقق ردیابی نقطه ماکزیمم توان و استراتژی ماکزیمم گشتاور به جریان بررسی و شبیه سازی شده است.