مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور متصل به توربین بادی

این پایان نامه به مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور جهت اتصال به توربین بادی مقیاس کوچک با سرعت متغیر و رفع نیاز از به کارگیری جعبه دنده در سیستم تولید توان بادی می-پردازد. مولدهای سنکرون آهنربای دائم شار محور با ایجاد تعداد قطب زیاد در روتور، امکان به کار گیری آن ها را در بارهای با سرعت کم مانند توربین های بادی فراهم می آورند. درمقایسه با ماشین های الکتریکی دارای توزیع شار شعاعی، یک ماشین شار محور دارای مزایایی مانند نسبت توان به وزن بالاتر، طراحی انعطاف پذیرتر میدان و سیم پیچی، خنک کاری راحت تر و قابلیت ایجاد ساختارهای ماژولار می باشد. با توجه به کاربرد این مولد، مدلسازی و شبیه سازی دینامیکی، برای تحلیل عملکرد آن تحت شرایط مختلف و خطاهای دینامیکی احتمالی ضروری است. با در نظر گرفتن مزایای یاد شده و نیز توجه به فقدان مدل دینامیکی مناسب برای مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور، این پایان نامه یک مدل دینامیکی برای این مولد جهت اتصال به توربین بادی ارائه می نماید.از آن جایی که به دست آوردن مدل دینامیکی ماشین الکتریکی منوط به در اختیار داشتن پارامترهای آن می باشد، ابتدا یک مولد سنکرون آهنربای دائم شار محور به صورت سه بعدی اجزای محدود مدل شده، با استفاده از تحلیل الکترواستاتیک، پارامترهای مولد استخراج می شوند. سپس این پارامترها در مدلسازی دینامیکی مولد مورد استفاده قرار می گیرند. برای بررسی صحت مدل دینامیکی ارائه شده، نتایج حاصل از مدل دینامیکی نتایج تحلیل حالت گذرای مدل اجزای محدود با هم مقایسه می شوند. این مقایسه بیانگر همسویی نتایج و به تبع آن صحت مدل دینامیکی ارائه شده می-باشد.مدل دینامیکی توسعه یافته مولد به یک توربین بادی مقیاس کوچک با سرعت متغیر متصل می شود. از آن جایی که مقدار انرژی دریافت شده از توربین به عملکرد سیستم کنترلی نیز وابسته است، یک روش کنترلی بر پایه الگوریتم تعقیب نقطه ماکزیمم توان به سیستم اعمال شده، مدل کامل سیستم توربین-ژنراتور استخراج و تحلیل می-شود. نتایج خروجی از سیستم بیانگر صحت مدلسازی اجزای مختلف سیستم و نیز کارایی سیستم کنترلی اعمالی می باشد.