تبلیغات
برق و الکترونیک - کاربرد نیمه هادی های قدرت که در سیستمهای کنترل سرعت موتورهای القایی

کاربرد نیمه هادی های قدرت که در سیستمهای کنترل سرعت موتورهای القایی

تاریخ:پنجشنبه 10 شهریور 1390-01:47 ق.ظ



در این مقاله کاربرد نیمه هادی های قدرت که در سیستمهای کنترل سرعت از نوع ایستا یا استاتیکی هستند ،مورد بررسی قرار میگیرند .
 باید دانست که ترکیب سیستمهای الکترونیک قدرت (مانند کنترل کننده های ولتاژ ) و موتورهای الکتریکی همراه با مکانیسم کنترل آنها را محرکهای تنظیم پذیر سرعت می نامند که ما به اختصار آنرا ASD می نامیم .
در حقیقت این محرک ها قابل تنظیم بوده و برای کنترل سرعت یا کنترل دور موتورهای الکتریکی مورد استفاده قرار می گیرند .

محرکهای تنظیم پذیر سرعت (ASD) برای کنترل سرعت موتورهای القائی از نقطه نظر کاربرد به سه دسته تقسیم می شوند:

.

۱- ASD از نوع ولتاژ متغییر و فرکانس ثابت
کنترل در اینگونه سیستمها دامنه ولتاژ اعمالی به استاتور کنترل می شود . برای این مقصود از کننده ولتاژ در سر راه موتور استفاده شده است . این نوع محرک ها در سطوح قدرت متوسط و پایین مورد استفاده قرار می گیرند . برای مثال می توان از بادبزن های نسبتاً بزرگ یا پمپ ها نام برد . در این روش ولتاژ استاتور را می توان بین صفر و ولتاژ اسمی در محدوده زاویه آتش بین صفر تا ۱۲۰ درجه تنظیم و کنترل نمود . این سیستم بسیار ساده بوده و برای موتورهای القائی قفس سنجابی کلاس D با لغزش نسبتاً بالا( ۱۰ تا ۱۵ درصد ) مقرون به صرفه است . عملکرد این محرکها زیاد جالب توجه نیست .
.
۲- ASD از نوع ولتاژ و فرکانس متغییر

اگر منبع تغذیه استاتور از نوع فرکانس متغییر انتخاب شود ، عملکرد محرک های تنظیم پذیر سرعت (ASD) بهبود می یابد . باید دانست که شار در فاصله هوایی متورهای القائی با ولتاژ اعمالی به استاتور متناسب بوده وبا فرکانس منبع تغذیه نسبت عکس دارد . بنابراین اگر فرکانس را کم کنیم تا کنترل سرعت در زیر سرعت سنکرون امکان پذیر گردد و ولتاژ را معادل ولتاژ اسمی ثابت نگه داریم ، در این صورت شار فاصله هوایی زیاد می شود . برای جلوگیری از بوقوع پیوستن اشباع بخاطر افزایش شار ، ASD از
نوع فرکانس متغییر باید از نوع ولتاژ متغییر نیز باشد تا بتوان شار فاصله هوایی را در حد قابل قبولی نگه داشت ، معمولا به این سیستم کنترل ، سیستم کنترل V/F ثابت نیز گفته می شود . یعنی اگر فرکانس را کم کردیم باید ولتاژ را طوری کم کنیم که شار در فاصله هوایی در حد اسمی خود باقی بماند . از این سیستم برای کنترل سرعت موتورهای قفس سنجابی کلاسهای A، B ،C، D استفاده می شود .

.

۳-ASD که بر اساس بازیافت توان لغزشی کار می کند
در این سیستمها با استفاده از مدارهای نیمه هادی قدرت که به پایانه رتور وصل می شوند ، بازیافت توان( یا توان برگشتی) در فرکانس لغزشی به خط تغذیه موتور منتقل می گردد . باید دانست فرکانس لغزشی از حاصلضرب فرکانس منبع و لغزش موتور بدست می آید. بطور کلی در این طرح بر روی مدار رتور کنترل خواهیم داشت . در اینجا متذکر می شویم که ASD از نوع فرکانس متغییر بر دو نوع است :
الف : طرح های حاوی ارتباط DC (جریان مستقیم)
ب : سیکلو کنورتورها
در طرح های حاوی ارتباط DC منبع تغذیه AC توسط یکسوساز ، یکسو شده و سپس توسط اینورتر مجدداً به منبع AC دست می یابیم . اینورتر ها بر دو نوع اند :

.

۱= اینورترهای تغذیه ولتاژ (اینورترهای ولتاژ )
۲= اینورترهای تغذیه جریان ( اینورترهای جریان )
در اینورترهای ولتاژ ، متغییر تحت کنترل همان ولتاژ و فرکانس اعمالی به استاتور است . در اینورترهای جریان بر دامنه جریان وفرکانس استاتور کنترل داریم . اینورترهای ولتاژ بر دو نوع اند :
۱=اینورترهای با موج مربعی
۲= اینورترهای با مدولاسیون عرض یا پهنای پالس (PWM) .

.

ترکیب اساسی مبدلها
سرعت یک موتور القائی توسط سرعت سنکرون ولغزش رتور تعیین می گردد . سرعت سنکرون بستگی به فرکانس تغذیه دارد و لغزش را می توان با تنظیم ولتاژ و جریان اعمالی به موتور تغییر داد . به طور کلی روشهای کنترل دور موتورهای القائی را می توان بصورت زیر تقسیم بندی نمود :
۱- ولتاژ متغییر ، فرکانس ثابت ۲- ولتاژ وفرکانس متغییر
۳- جریان و فرکانس متغییر ۴- تنظیم قدرت لغزشی
به منظور ایجاد ولتاژ و فرکانس متغییر مطابق شکل (۱-a) از مبدلهای ولتاژ استفاده می گردد که توسط یک منبع ولتاژ dc تولید شکل موج مستطیلی ولتاژ در سمت ac می نمایند که دامنه آن مستقل از بار بوده و به همین دلیل اینورتر های منبع ولتاژ نام دارند . برای ایجاد جریان وفرکانس متغییر مطابق شکل (۱-b) از مبدلهای جریان استفاده می گردد که توسط یک منبع جریان dc تولید شکل موج مستطیلی جریان در سمت ac می نمایند ، که دامنه آن مستقل از بار بوده و بنابراین اینورترهای منبع جریان نام دارند . منبع جریان کنترل شده در ورودی اینورتر توسط یکسو ساز تریستوری ایجاد می گردد که با کنترل جریان توسط حلقه فیدبک جریان وسلف بزرگ صافی در خروجی آن ویژگیهای یک منبع جریان را پیدا می کند . مبدل موجود در سمت موتور جریان مستقیم را تبدیل به جریان سه فاز با فرکانس قابل تنظیم می نماید . سلف بزرگ موجود در حلقه dc سبب صاف نمودن جریان می گردد . سیستم رانش اینورتر منبع جریان مناسب برای عملکرد در حالت تک موتوره می باشد و دارای قابلیت بازگشت انرژی به شبکه ac میباشد . جریان اینورتر توسط حلقه فیدبک جریان کنترل شده و اضافه جریانهای گذرا توسط تنظیم کننده جریان و سلف صافی حذف می گردند و بدین وسیله مجموعه دارای قابلیت استحکام و اطمینان مناسب برای کاربردهای صنعتی می گردد سلف بزرگ سری صافی نرخ افزایش جریان خطا را در هنگام کموتاسیون نا موفق در اینورتر و یا اتصال کوتاه در ترمینالهای خروجی محدود می نماید با حذف سیگنالهای فرمان گیت تریستورهای یکسو ساز می توان بدون از بین رفتن فیوزها و آسیب رسیدن به اینورتر ، تنها با از دست دادن لحظه ای گشتاور خطا را از بین برد .

http://insco.mihanblog.com/post/75


 

http://powercontrol.mihanblog.com/extrapage/797


داغ کن - کلوب دات کام
نظرات()