طراحی و پیاده سازی کنترل مستقیم گشتاور و در نوتور آهنربای دائمی سنکرون

نتایج خوب بکارگیری روش کنترل مستقیم گشتاور در موتورهای القایی در مقایسه با روش های دیگر از یک سو و تولید مواد مغناطیسی جدید با قیمت مناسب از سوی دیگر، باعث توجه روز افزون محققان درایو برای بکارگیری روش کنترل مستقیم گشتاور در موتور آهنربای دائم سنکرون شده است. یکی از کارهای تحقیقاتی در سالهای اخیر در این زمینه، ارائه جداول کلید زنی مختلف برای دستیابی به عملکرد مناسب در موتور مذکور می باشد. زمینه دیگر تحقیقاتی استفاده از روشهای پیشرفته ای چون کنترل فازی، شبکه های عصبی و نئوروفازی در کلید زنی اینورتر است. علاوه بر این نحوه انتخاب فرمان شار برای حداقل کردن تلفات و جریان راه اندازی مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق پس از نگاهی کوتاه به اصول کنترل مستقیم گشتاور، ابتدا روشهای معمولی کلید زنی مورد بررسی قرار گرفته و سپس روشهای پیشرفته تر و خصوصیات هر روش مرور می شود. اعمال روش پیش بینی در کلید زنی موتورهای القایی و نتایج خوب حاصله از آن، باعث ترغیب استفاده از روش پیش بین در کلید زنی موتور آهنربای دائم سنکرون می گردد. لذا نحوه اعمال روش پیش بین برای موتور مذکور و استنتاج معادلات آن تحت شرایط مختلف (کار دائم و حالت گذرای شار و گشتاور) ارائه می شود. بالا بردن دینامیک گشتاور در شرایط راه اندازی یکی از مهم ترین اهداف مهندسیان درایو بوده که عمدتا با استفاده از کنترل برداری محقق شده است. ارائه روشی که موتور تحت کنترل مستقیم گشتاور و با دینامیک حداکثر راه اندازی شود به عنوان یکی از اهداف دیگر این تحقیق دنبال شده و دو روش مختلف برای آن پیشنهاد شده است. روش اول مبتنی بر جستجوی بردار ولتاژ بهینه برای اعمال به ماشین در هر پریود نمونه برداری است. روش دوم که از توسعه و تکامل روش پیش بین نتیجه می شود ولتاژهای بهینه را در هر لحظه مستقیما محاسبه و به ماشین اعمال می کند. رفتار یک موتور آهنربای دائم سنکرون تحت روش اخیر مشروحا مورد شبیه سازی قرار می گیرد و با نتایج شبیه سازی مربوط به جداول کلید زنی مختلف از جمله تحت یک کنترل فازی مقایسه می شود. این نتایج حاکی از عملکرد مطلوب و برتر موتور تحت روش پیشنهادی است. در نهایت، با استفاده از پردازشگر سریع ‏‎tms320c31‎‏ روش کنترل مستقیم گشتاور بر روی یک موتور آهنربای دائم سنکرون پیاده سازی می شود و نتایج آزمایشگاهی مربوط ارائه می گردد.