در این رساله، راهکار کنترلی مدولاسیون همزمان پهنا و دامنه پالس در کاهش هارمونیکهای انتخابی ( shm-pwam) پیشنهاد می گردد. طرح مذکور در کاربردهای ولتاژ متوسط و توان زیاد محرکه های الکتریکی ac، مورد استفاده قرار می گیرد. در نظر گرفتن مشخصه دامنه پالس ها به عنوان درجات آزادی اضافی در سیستم، دید تعمیم یافته ای به استراتژی های کنترلی متعارف می بخشد. بدین معنی که مشخصه دامنه پالس نیز از وزنی مساوی با مشخصه پهنای پالس در جهت ارضای شرایط خروجی برخوردار باشد. در روش پیشنهادی shm-pwam، قابلیت تغییر دامنه پالس همانند قابلیت تغییر پهنای پالس به اینورتر قدرت اضافه شده است. بدین ترتیب کیفیت استراتژی کنترلی متعارف shm-pwm بیش از پیش بهبود می یابد. با این وجود، تحقق بخش pam نیازمند تغییر منابع dc اینورتر با سرعت قابل قبول می باشد. در این رساله جهت تحقق و پیاده سازی shm-pwam، یک سیستم یکسوساز-اینورتر pwm چند سطحی chb طراحی و پیاده سازی شده است. با توجه به متغیر بودن منابع dc میانی در سیستم مذکور، طراحی پارامترهای مبدل با چالش هایی همراه است. به بیانی دیگر، پارامترهای مذکور دارای مقادیر متفاوتی در کل محدوده اندیس مدولاسیون دامنه می باشند. بدین منظور راهکاری جهت انتخاب مقادیر بهینه از میان تمامی مقادیر به دست آمده در این رساله پیشنهاد گردیده است. با در نظر گرفتن ملاحظات ذکر شده در طراحی پارامترهای مبدل چند سطحی، تحلیلها و نتایج شبیه سازی نشان می دهند که به دلیل دو برابر شدن درجات آزادی در استراتژی پیشنهادی shm-pwam، قابلیت کاهش تعداد بیشتری از هارمونیک های مرتبه پایین افزایش یافته و بهبود قابل ملاحظه ای در thd ولتاژ و جریان خروجی و همچنین موجک گشتاور موتور حاصل می گردد. از طرفی با افزایش درجات آزادی، توزیع توان خروجی در میان سلولهای اینورتر نیز متعادل می گردد که این امر در استراتژی متعارف امکان پذیر نمی باشد. مقایسه تلفات کلیدزنی سمت یکسوساز و اینورتر نیز به مقادیر پارامترهای طراحی شده در سیستم وابسته است. با این وجود، درصد تغییرات تلفات کلیدزنی کل سیستم شبیه سازی شده به هنگام اعمال استراتژی پیشنهادی مبین کاهش تلفات کلیدزنی در محدوه وسیعی از اندیس مدولاسیون می باشد. همچنین به دلیل کوچکتر بودن مقادیر بهینه سطوح ولتاژی نسبت به حداکثر مقدار لینک dc و همچنین کاهش قابل ملاحظه اندازه اندوکتانسهای سمت منبع، هزینه توان راکتیو نیز در استراتژی پیشنهادی کاهش چشم گیری یافته است. نتایج آزمایشگاهی اعمال استراتژی پیشنهادی بر یک سیستم یکسوساز-اینورتر پنج سطحی نیز مبین برتری استراتژی shm-pwam نسبت به shm-pwm می باشد.

محرکه های موتور های جریان مستقیم توان بالا مقدار زیادی هارمونیک وارد شبکه می کنند که جبران و حذف آنها مشکل است. در محرکه چهار ربعه سیستم های نورد گرم وقتی که بلوک فولادی به بخش رافینگ برخورد می کند بار بزرگ و ناگهانی به موتور اعمال می شود این شرایط، تغییرات سریع و قابل ملاحظه ای در هارمونیک ها و ضریب قدرت ایجاد می نماید. این هارمونیک ها به مصرف کننده ها ی دیگر متصل به شبکه آسیب می رسانند. استفاده از فیلتر های غیر فعال سنتی در این سیستم ها، به دلیل ایجاد تشدید امکان پذیر نیست . برای دستیابی به جبران سازی مناسب لازم است از فیلتر های فعال که دارای آشکار ساز هارمونیک با توانایی آشکار سازی سیگنالهای سریع و متغیر بازمان استفاده شود. تئوری توان لحظه ای یا تئوری pq بطور وسیعی درفیلتر های فعال مورد استفاده قرار می گیرد. فراجهش زیاد این روش از آشکار سازی در شرایط گذرا، پاسخ آنرا در هارمونیک های متغیر با زمان خراب می کند. در این رساله تئوری توان لحظه ای فازی به منظور بهبود پاسخ روش قدیمی در آشکار سازی هارمونیک ها در شرایط گذرا معرفی شده است. اصلاح رفتار فیلتر های بالاگذر با استفاده ازقواعد فازی و جدا سازی سیگنالهای متناوب بدون هیچ عارضه ای، یک نوآوری محسوب می شود. برای بررسی این موضوع در سیستم مشابه سازی شده در محیط matlab/simulink از یک فیلتر فعال برای خذف هارمونیک های تولید شده توسط محرکه موتور چهار ربعه به عنوان بار غیر خطی و متغیر با زمان استفاده شده است. آشکار ساز هارمونیک برای دو روش جدید و سنتی در مدل مشابه سازی شده ایجاد شده و نتایج حاصل از آن مورد ارزیابی قرار گرفته است. در کنار مشابه سازی سخت افزار آشکار ساز توسط dsp ساخته شده و به یک بار غیر خطی آزمایشگاهی مشابه محرکه سیستم نورد متصل شده است. نتایج حاصل از آزمون های نرم افزاری و سخت افزاری موید توانمندی روش معرفی شده در آشکار سازی هارمونیک های سریع و بهبود رفتار دینامیکی فیلتر فعال است

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این پروژه از روش کنترل برداری مستقیم برای کنترل سرعت موتور القایی با اینورتر منبع جریان استفاده شده است روش جدید ترکیب دو اینورتر منبع جریان با کموتاسیون ترتیبی تحت عنوان "روش 12 پالسه" برای پیاده سازی مبدل قدرت مورد استفاده قرار گرفته است . این سیستم نسبت به تنظیم حلقه جریان حساس می باشد. روش حداقل سنتز (mcs) برای طراحی کنترل کننده های حلقه کنترل سرعت و جریان بکار رفته و جزئیات مربوط به سیستم مذکور گزارش شده است . به مسائل مربوط به پیاده سازی نیز در این پروژه پرداخته شده و مشکلات پیاده سازی اراوئه شده است با استفاده از شبیه سازی روش mcs با روشهای کلاسیک مقایسه شده و مزایا و معایب سیستم کنترل سرعت موتور القایی با اینورتر منبع جریان بیان شده است . در نهایت روش کنترل پیشنهادی با پیاده سازی عملی مورد بررسی قرار گرفته است .

محرکه های الکتریکی یکی از نقاط تلاقی برق و مکانیکی می باشند و کاربردهای بسیار زیادی را در صنعت به خود اختصاص داده اند. در گذشته از موتور dc به علت سادگی کنترل آنها بصورت محرکه های الکتریکی استفاده می شد. لیکن در چند دهه اخیر با پیشرفت علم الکترونیک قدرت و ساحت ریزپردازنده های قوی و نیز ابداع روشهای توانمند کنترل موتورهای ac، این موتورها به ویژه موتورهای القایی جایگزین موتورهای dc شده اند. در این پایان نامه با توجه به مدل پیچیده غیرخطی موتورالقایی از روشهای هوشمند تطبیقی برای کنترل و تخمین سرعت مکانیکی موتور استفاده گردیده است . در کنترل سرعت موتور از یک کنترل کننده فازی - عصبی تطبیقی با یادگیری تقویتی استفاده شده است . جهت تخمین سرعت موتور نیز یک شبکه عصبی به عنوان تخمینگر مورد استفاده قرار گرفته است . جهت تخمین سرعت موتور نیز یک شبکه عصبی به عنوان تخمینگر مورد استفاده قرار گرفته است . ورودیهای تخمینگر عصبی جریانهای اندازه گیری شده و ولتاژهای کنترلی موتور بوده و خروجی آن نیز سرعت تخمینی موتور می باشد. روشهای پیشنهادی در این پایان نامه جهت کنترل و تخمین سرعت موتور القایی، پس از شبیه سازی بوسیله نرم افزار simulink و بررسی مقاومت سیستم کنترل در برابر عوامل غیرایده آل، در آزمایشگاه بوسیله مجموعه اینورتر و pc بر روی یک موتور القایی 1ˆ1 کیلووات پیاده سازی شده و نتایج بدست آمده از پیاده سازی با نتایج حاصل از شبیه سازی مقایسه گردیده است .

در این رساله یک سیستم نورولتایی منفرد به منظور تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی و استفاده از آن در سیستم پمپاژ آب طراحی، بهینه سازی و پیاده سازی می شود. سیستم پردازشگر توان آن بصورت مدولهایی با حداکثر توان نورولتایی 1/5 کیلو واتی طراحی شده است . برای کارکرد سیستم در شرایط مختلفی نظیر میزان تابش و دمای محیط، مبدل برای محدوده وسیعی از ولتاژ و توان ورودی طراحی می گردد. در این رساله از یک مبدل بوست با تکنیک کلیدزنی نرم برای ردیابی نقطه کار حداکثر توان ارایه خورشیدی استفاده می شود. روش بسیار مناسبی نیز برای کنترل ردیاب نقطه کار حداکثر توان طراحی و پیاده سازی می گردد. از یک اینورتر سه فاز با روش کنترل v/f بعنوان محرک موتور القایی به منظور راه اندازی یک پمپ سانتریفوژ استفاده می شود. این اینورتر سه فاز توسط روش pwm سینوسی کلیدزنی می شود. صحت طرحهای پیشنهادی توسط شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی محقق می گردد.

برای کنترل گشتاور موتورهای الکتریکی خودرو، از روش کنترل برداری با عملکرد بالا بر مبنای بهینه سازی شار تحریک موتور، استفاده شده است . در نهایت ، قابلیت این کنترل کننده در مواجهه با اغتشاشات گوناگون محیطی و تغییرات پارامترهای مختلف خودرو جاده با شبیه سازی نشان داده شده است . نتایج بدست آمده، بر برتری این روش کنترلی بر سایر روشها دلالت می کند.

طراحی و بهینه سازی یک باتری - شارژر مقاوم مجهز به اصلاح کننده ضریب توان، در این رساله انجام شده است . استفاده از تکنیک های کلیدزنی نرم و مقاومت سیستم حلقه بسته در برابر تغییرات پارامترها و اختلالات ولتاژ باتری و خط در این پروژه مورد نظر بوده است .

در این پایان نامه، ضمن بررسی انواع روشهای کلیدزنی نرم بکار رفته در تحقق اینورترها، مزایا و معایب هر یک بررسی می گردد. از میان این روشها اینورتر بالینک dc شبه تشدیدی مناسب ترین تشخیص داده شده و چندین مدار نمونه آن مورد بحث قرار داده شده است . در ادامه با ارائه روشهای جدید مدولاسیون و روشی برای طراحی صافی خروجی، اینورتر مورد نظر بطور کامل طراحی و به ازای بارهای مختلف شبیه سازی شده است .

در این پایان نامه دستگاه گرمایش فرکانس پایین طراحی شده است . بدلیل اینکه از این طراحی در ساخت نمونه دستگاه استفاده می شود، سعی گردیده شبیه سازی ها به واقعیت نزدیک باشند. فرایند از نظر الکتریکی و حرارتی مدلسازی شده و براساس مدلهای بدست آمده، سیستم کنترل مناسب برای فرایند طراحی شده است .

این پایان نامه شامل گزارش مراحل طراحی، بهینه سازی و ساخت یک منبع تغذیه برای لیزر yag پیوسته، در ناحیه قوس الکتریکی، جهت مصارف پزشکی می باشد. با بررسی مشخصه ولت - آمپر لامپ درخش و بررسی چند نوع لیزر پزشکی، یک محدوده مناسب جهت حداکثر و حداقل ولتاژ و جریان منبع تغذیه بدست آمد. به منظور دسترسی به نقاط کار پایدار در ناحیه قوس الکتریکی منبع تغذیه بصورت منبع جریان طراحی گردید. منبع تغذیه مورد استفاده یک آرایش مبدل تمام پل، با شرایط کلیدزنی نرم می باشد. از ویژگیهای این آرایش ، حذف توان چرخشی با تزریق آن توسط یک ترانس کمکی به خط dc می باشد. عملکرد مبدل در شش گام توصیف گردید و سپس با معادل سازی آن با یک مبدل باک ، یک روند طراحی بهینه، جهت طراحی مبدل ارائه گردید. مبدل توسط نرم افزار pspice شبیه سازی گردید و مقادیر بدست آمده از طراحی با شبیه سازی بخوبی تطبیق داشت . در این رساله جدیدترین روشهای کنترل مبدلها مورد بررسی قرار گرفت و روش کنترل پیک جریان مناسبترین روش برای کنترل دقیق و سریع مبدل، تشخیص داده شد. نکات مهم جهت پیاده سازی مبدل قدرت و مدار کنترل ارائه گردید. برای ساخت ترانس قدرت از روش میان پیچی استفاده گردید که بدین ترتیب سلف پراکندگی به مقدار قابل توجهی کاهش پیدا کرد.

در این پروژه مبدلهایی که در آنها کلیدزنی نرم به روش مدولاسیون عرض پالس انجام می شود مورد مطالعه قرار می گیرند. سپس طراحی یک منبع تغذیه پالسی، با ولتاژ خروجی بالا، با استفاده از روش مذکور ارائه می گردد. در ابتدا روشهای مختلف پیاده سازی کلیدزنی نرم با مدولاسیون عرض پالس برای مبدلهای قدرت مورد بررسی قرار می گیرند. اشکالات این مبدلها برای کاربرد با ولتاژ بالا بیان می شود و سپس طرحی که برای این کاربرد مناسب است ارائه می گردد. در ادامه طرحی ارائه می شود که ضمن تامین شرایط کلیدزنی نرم و داشتن خصوصیات مناسب برای ولتاژ خروجی بالا، در منابع تغذیه پالسی نیز قابل استفاده می باشد. در این رساله نشان داده خواهد شد که ساختار پیشنهادی با وجود آنکه در رژیم جریان گسسته کار می کند، از جریان دهی خوبی نیز برخوردار است . معادلات حالت برای فازهای مختلف مبدل ارائه می شوند. به وسیله این معادلات مبدل مدلسازی شده، نرم افزاری که رفتار مبدل را شبیه سازی می کند معرفی می گردد. نتایج حاصل از برنامه شبیه ساز، منحنی هایی می باشند که طراحی مبدل با ورودی و خروجی مورد نظر را امکان پذیر می سازند. با استفاده از این منحنی ها، یک مبدل نمونه طراحی می شود. ویژگیهای طرح بهینه مطرح شده، با استفاده از برنامه شبیه سازی طرح بهینه انتخاب می گردد. صحت مدلسازی و بهینه سازی به کمک pspice تحقیق می گردد.

در این پایان نامه استفاده از موتورهای‏‎sr‎‏ به عنوان محرکه فرمان برقی در اتومبیل مورد بررسی قرار گرفته است . شرایط خاص این کاربرد روشی از کنترل را طلب می کند که در آن تلفات ، ریپل گشتاور تولیدی موتور و هزینه ساخت و نگهداری حداقل شود. از اینرو روشهای بدون حسگر موقعیت به دلیل پایین بودن هزینه ساخت و نگهداری مطلوب می باشند. بنابراین هدف این پروژه طراحی سیستم کنترل موقعیت موتور ‏‎sr‎‏بدون استفاده از حسگر موقعیت ، با کمترین تلفات و ریپل گشتاور می باشد. برای رسیدن به هدف پایان نامه روش کنترل گشتاور ‏‎balanced commutator‎‏ با سایر روشهای موجود مقایسه و امتیازات آنها مشخص گشته است ، و برای تطبیق با نیازها تغییراتی در آن اعمال شده است . از آنجائیکه روش بدون حسگر انتختب شده برای یک سیستم کنترل موقعیت است تغییراتی در آن داده شده است . سرانجام روشی پیشنهاد شده است که اطلاعات خام بدست آمده از روشهای بدون حسگر را که فقط برای کموتاسیون مناسب هستند تبدیل به زاویه مورد نیاز در کنترل موقعیت کند.

ماشین ‏‎(switched reluctance)‎‏‏‎sr ‎‏ برخلاف ماشینهای الکتریکی مرسوم صنعت مانند ماشینهای القایی و سنکرون ، بدون مبدل الکترونیک قدرت خود و سنجش موقعیت زاویه ای روتور قابل بهره برداری نیست. از اینرو طراحی قسمتهای اصلی محرکه ‏‎sr‎‏ شامل ماشین ، مبدل الکترونیک قدرت و سیستم کنترل چنان وابستگی تنگاتنگی با یکدیگر دارند که طراحی محرکه ‏‎sr‎‏ بصورت یک مسئله طراحی توام قسمتهای مختلف آن مطرح می شود. بعلاوه از نظر اقتصادی کاربرد این محرکه برای عملکرد در یک نقطه کار( سرعت ثابت و گشتاور ثابت ) مقرون به صرفه نبوده و خصوصیات خوب این محرکه ، بویژه نسبت بالای گشتاور بر اینرسی روتور و کنترل پذیری فوق العاده آن در کاربردهایی اهمیت می یابند که عملکرد کارآمد و مفید محرکه را در محدوده معینی از صفحه گشتاور - سرعت نیاز دارند.

این پایان نامه از بخشهای زیر تشکیل شده است: فصل اول ، مقدمه. فصل دوم ، به بررسی اجمالی روشهای کنترل دور می پردازد. فصل سوم شامل معرفی اصول و اجزا روش کنترل مستقیم گشتاور است . روش کنترل مستقیم گشتاور در کنار مزایای فراوان ، مشکلات خاص خود را داراست. در فصل چهارم ابتدا این مسائل مطرح شده سپس راه حلهای عملی ارائه شده در مقالات مرور می گردد. یکی از مشکلات عمده روش کنترل مستقیم گشتاور و همچنین کنترل برداری موتور القایی مساله تخمین شار در سرعتهای کم است. در فصل پنجم یک روش تخمین شار که قبلا در کنترل برداری ماشین القایی استفاده شده ولی تاکنون برای روش کنترل مستقیم گشتاور بکار نرفته است ، معرفی و نتایج شبیه سازی ان ارائه می گردد. فصل ششم ، به معرفی روش جدیدی برای کاهش ریپل گشتاور و شار اختصاص یافته است و در انتها نتایج شبیه سازی مربوطه ارائه می گردد. در فصل هفتم سخت افزار و نرم افزار بکار رفته در سیستم پیاده سازی شده کنترل مستقیم گشتاور ذکر می گردد. فصل هشتم به نتیجه گیری و پیشنهادات برای کارهای آتی اختصاص دارد.

در این رساله یک سیستم فتوولتاییک منفرد به منظور تبدیل انرژی خورشیدی به الکتریکی و استفاده در وسایل الکتریکی خانگی طراحی و پیاده سازی می شود. ولتاژ سینوسی خروجی سیستم ساخته شده تحت بارهای مختلف اعم از مقاومتی و سلفی شدید بدون اعوجاج باقی می ماند. همچنین سیستم طراحی شده قابلیت موازی شدن داشته و به هنگام افزایش بار می توان چند سیستم را برای تغذیه ی بار مشترک با هم موازی نمود. در ساخت هم خاصیت موازی شدن بصورت خلاصه آزمایش شده است. در این سیستم از یک مبدل پوش پول برای افزایش ولتاژ ماجولهای خورشیدی استفاده شده است. در ضمن این مبدل طوری ساخته شده است که بتواند در نزدیکی نقطه حداکثر توان ماجولهای خورشیدی به هنگام افزایش بار کار کند. پس از آن یک اینورتر که قابلیت مشارکت بار نیز دارد برای تبدیل ولتاژ خروجی مبدل پوش پول به برق شهر طراحی و پیاده سازی شده است.

خودروهای چند-جرخ-محرک نوع جدیدی از خودروهای برقی هستند که در آنها هر یک از چرخها به صورت جداگانه توسط یک موتور به حرکت در می آید.پیشرفتهای اخیر در این نوع سیستمهای محرکه موید تاثیر زیاد آن در خودروهای برقی و مرکب آینده می باشد. چرخهای موتوردار می توانند در خودروهای برقی خالص، مرکب سری و پیل سوختی به کار می روند. این سیستم با حذف موتور مرکزی و سیستم انتقال قدرت انعطاف پذیری زیادی در طراحی فضا برای تجهیزات خودرو برقی فراهم می آورد. علاوه بر مزایای متعدد این روش در ساخت خودروبرقی ، با کنترل مستقل گشتاور چرخها، توانایی دیگری نیز برای این نوع خودرو فراهم می شود که کمک به راننده برای تصحیح مسیر و افزایش پایداری به هنگام حرکت در جاده های لغزنده است. در این رساله یک راهبرد جدید کنترلی برای افزایش پایداری خودروهای برقی چهار-چرخ-محرک ارائه می شود.این سیستم برای حفظ تعادل خودرو در شرایط اضطراری به راننده کمک می کند. سیستم کنترل شامل یک کنترل کننده فازی برای کنترل آهنگ چرخش و کنترل کننده های لغزش مجزا برای هر یک از چرخها می باشد.یک روش جدید برای ایجاد مرجع آهنگ چرخش و کنترل کننده های لغزش مجزا برای هر یک از چرخها می باشد. یک روش جدید برای ایجاد مرجع آهنگ چرخش توسط شبکه عصبی پیشنهاد شده است.همچنین به منظور کنترل لغزش چرخها، به روشی جدید، سرعت واقعی خودرو با استفاده از ترکیب داده حسگرها به وسیله یک تخمینگر فازی تخمین زده می شود.