فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره کنترل سرعت موتورهای القایی AC؛ بررسی روش‌ها، فناوری‌ها و کاربردهای عملی

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

 فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره کنترل سرعت موتورهای القایی AC؛ بررسی روش‌ها، فناوری‌ها و کاربردهای عملی دارای ۱۳۰ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره کنترل سرعت موتورهای القایی AC؛ بررسی روش‌ها، فناوری‌ها و کاربردهای عملی  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

این پروژه توسط مرکز فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره کنترل سرعت موتورهای القایی AC؛ بررسی روش‌ها، فناوری‌ها و کاربردهای عملی۲ ارائه میگردد

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره کنترل سرعت موتورهای القایی AC؛ بررسی روش‌ها، فناوری‌ها و کاربردهای عملی،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

بخشی از متن فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره کنترل سرعت موتورهای القایی AC؛ بررسی روش‌ها، فناوری‌ها و کاربردهای عملی :

فایل ورد کامل مطالعه علمی درباره کنترل سرعت موتورهای القایی AC؛ بررسی روش‌ها، فناوری‌ها و کاربردهای عملی
فهرست مطالب

عنوان

صفحه فصل اول :

اساس کارموتورهای القایی ۱

مزایا ومعایب ۵

ساختارموتورهای القایی ۶

لغزش وسرعت روتور ۹

میدانهای گردان ۱۰

کاربردموتورهای القایی ۱۸

فصل دوم :

روشهای کنترل سرعت موتورهای القایی ۲۳

تنظیم سرعت موتور به وسیله تغییر دادن عدده قطبها ۲۳

تنظیم سرعت گردش موتور به وسیله تغییر فرکانس ۳۰

تنظیم دورموتور به وسیله تغییر مقاومت اهمی مدارروتور ۳۱

پیوست موتورهای آسنکرون به صورت آبشاری یا کاسکاد ۳۴

معایب کاسکاد دومتورآسنکرون ۳۷

نکات تکمیلی درتنظیم دور موتورهای القایی ۳۸

تنظیم دورموتورهای القایی باتغییر فرکانس تغذیه ۴۶

اتصال آبشاری موتورهای القایی ۵۲

تنظیم سرعت موتورآسنکرون به وسیله مبدلهای فرکانس یا اینورترها ۶۰

فصل سوم :

کنترل سرعت به روش کنترل میدان باالگوریتم پیش رفته ۶۹

۱- مقدمه ۶۹

۲- مدل موتورالقایی ۷۲

۳- الگوریتم کنترلی کمترین زمان ۷۴

۴- کنترل باکمترین تلفات ۸۱

۵- کنترل درکمترین زمان باکمترین تلفات ۸۳

۶- نتایج شبیه سازی ۸۳

۷- نتیجه گیری ۸۸

فصل چهارم

نمونه آزمایشگاهی کنترل سرعت موتورالقایی توسط کنترلر فازی ۸۹

۱- مقدمه ۸۹

۲- شبیه سازی کنترل سرعت حلقه توسط کنترلر فازی ۹۱

۳- نتایج شبیه سازی ۹۵

۴- پیاده سازی آزمایشگاهی ۹۵

۵- نتایج آزمایشگاهی ۹۷

نتیجه گیری ۱۰۰

اساس موتور القایی:

در موتور الکتریکی تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی در قسمت گردند ماشین صورت می گیرد. در موتورهای DC و یکنوع موتورAc ، قدرت الکتریکی توسط کلکتور و جاروبکها مستقیماً به رتور داده می شود. با توجه به اینکه، این نوع ماشینها را می توان موتورهای هدایتی (Conduction motor) می نامند. در معمولیترین نوع موتورA.C قدرت الکتریکی مستقیماً به رتور هدایت نمی شود و رتور قدرت رابطور القایی درست مانند ثانوی ترانسفور ماتور دریافت می کند. به این دلیل این نوع موتورها به نام موتورهای القایی معروفند. ضمن تجزیه و تحلیل موتورها، آشکار می شود که مفید خواهد بود اگر موتور القایی مانند یک ترانستور ماتور با ثانوی گردان تصور شود.

بدین ترتیب که یک سیم پیچی ساکن به منبع A.c وصل است و سیم پیچی دیگر به طریقی است که می تواند به راحتی بچرخد و انرژی خود را ضمن چرخش، توسط القاء مانند ترانسفور ماتور دریافت کند. اصول موتور القایی ابتدا توسط Arago در سال ۱۸۲۴ موقعی که وی پدید جالب زیر را ملاحظه نمود کشف گردید:

اگر یک صفح غیر مغناطیسسی nonmagnetic و یک قطب نا به هم لولا شوند، بطوریکه محورهای آنها با هم موازی باشند و هر دو قطب با یکی از قطبهای قطب نما نزدیک لب صفحه دیسک واقع شده باشند اگر که دیسک را بچرخاند قطب نما نیز خواهد چرخید یا بر عکس اگر عقربه را بچرخاند دیسک نیز می چرخد چرخش قسمت القاء شده همان جهت چرخش قسمت دیگر است.

این پدیده ممکن است به طریق زیر مشاهده شود:

اگر یک صفح گرد مسی یا آلو مینیومی ساده و یک قطب نمای نسبتاً بزرگ روی محور عمودی نزدیک به هم نصب شوند بطوری که هر کدام بتواند حول محور خود آزادانه و مستقل از یکدیگر بچرخند( این بهترین راه برای نشاندادن اساس عمل موتورهای القایی می باشد.

اگر که دیسک بچرخد قطب نما نیز آنرا دنبال خواهد نمود البته با سرعت کمتر. شکل(۱) یک لب قطب جنوب آهنربا را که مستقیماً روی لب دیسک غیر مغناطیسی قرار دارد نشان می دهند. برای درک این مطلب که ممکن است هر دو قسمت که روی لولا ها به طور عمودی و مستقل از یکدیگر قرار دارند، آزادانه در صفح افقی بچرخد، باید توجه را به یک المان قطعه کوچکی از دیسک که درست در زیر مرکز قطب قرار می گیرند معطوف داشت.

در شکل ۱a فوران به طور عمودی به طرف بالا از دیسک عبور کرده و بطور یکنواخت توزیع شده است. اگر که آهنربا به طرف راست حرکت کند. شکل ۱a فوران دور قطعه(المان) هادی دیسک خم می شود بطوری که یک ولتاژ در هادی تولید می گردد که در جهت مخالف ناظر می باشد. ولتاژ تولید شده باعث ایجاد یک جریان می شود که به طرف لولا جلو می رود و بعداً به دو قسمت راست و چپ تقسیم می شود و به طرف المان هادی بر می گردد. جریان در دیسک تولد یک میدان مغناطیسی می نماید که المان هادی را درجهت عقربه های ساعت دور می زند. این میدان و میدان قطب جنوب در شکل ۱-c دیده می شود.

نتیج این فوران ها در شکل ۱-d نشان می دهد که فوران ها در یک طرف تقویت و در طرف دیگر تضعیف شده اند. بنابراین المان های هادی و دیسک به طرف راست حرکت می نماید( در همان جهتی که قطب حرکت می کند). هرگز برای دیسک ممکن نیست که به سرعت قطب حرکت نماید زیرا اگر با چندین سرعتی حرکت کند هیچ حرکت نسبی بین دیسک و قطب وجود نخواهد داشت و هیچ ولتاژی در دیسک تولید نخواهد شد و بنابراین هیچ فورانی توسط دیسک به وجود نخواهد آمد و این باعث خواهد شد که دیسک سرعتش کم شود تا جریان کافی تولید گردد و قدرت لازم برای گردش توسعه یابد. در این بحث آشکار می گردد که عمل موتور (چرخش دیسک) توسط القاء انجام می گیرد. جریان در رتور (دیسک) نتیج القای الکترومغناطیسی است که خود احتیاج به یک حرکت نسبی بین هادی و فورانی دارد. از این رو اگر بار مکانیکی روی رتور افزایش یابد سرعت رتور کم می شود و در این کم شدن سرعت بدین معنی است که سرعت نسبی بین فوران و رتور بزرگتر می گردد و در نتیجه ولتاژ و جریان بزرگتر می شود بنابراین قدرت اضافه می گردد و جبران بار اضافی را می نماید. به عبارت دیگر قدرت توسعه یافته توسط رتور به طور اتوماتیک خودش را با قدرت لازم برای راندن (گرداندن) بار تنظیم می نماید. واضح است که در موتور حقیقی، رتور یک دیسک ( صفحه ) نبوده بلکه دستگاه طراحی شد مناسبی است که شامل یک هسته ورقه ، ورقه حاوی سیم پیچ می باشد، ضمناً میدان اصلی یک قطب متمرکز نبوده که توسط دست به حرکت بلکه مجموعه ای از قطبهای زوج می باشد که توسط سیم پیچی توزیع شده در شیارهای استاتور به وجود می آید. قطبهای استاتور توسط تأثیر میدان های دو یا سه فاز، روی یکدیگر تشکیل می شود و نتیجه اثرات آن معادل اثرات قطبهای گردان ( میدان گردان) می باشد. به علت اینکه موتور القایی زیر سرعت کنسرون می چرخد به ماشین آنسکرون معروف است.

سرعت موتورهای القایی با فزایش گشتاور باره کاهش می یابد. سرعت موتورهای القایی چند فاز با بار اسمی اغلب حالات در محدود%۷ زیر سرعت سنکرون می باشد، گرچه سرعتهای با باراسمی زیر سرعت سنکرون هم غیر معمول نمی باشد.

چون موتور القایی هیچ وسیله ای برای تولید تحریک ندارد از این رو احتیاج به قدرت راکتیو داشته و جریان عقب افتاده دریافت می نماید و معمولاً در باراسمی دارای ضریب قدرتی بیش ار %۸۰ می باشند از تمام موتورهای A.c موتور القایی چند فازه، بطور وسیعی در صنعت مورد استفاده قرار می گیرد و دارای مزایا و معایب زیر است:

مزایا:

1. خیلی ساده بوده و فوق العاده محکم می باشد و معمولاً نمی شکند به خصوص نوع قفسه سنجابی
2. دارای قیمت کم بوده و قابل اعتماد می باشد.
3. دارای راندمان بانداز کافی بالا می باشد و در موقع کار عادی احتیاج به جاروبک ندارد. از این رو تلفات اصطکاکی نداشته ضمناً دارای ضریب قدرت نسبتاً خوبی است.
4. به حداقل تعمیر احتیاج دارد
5. ار حالت سکون بدون نیاز به موتور دیگر راه می افتد و احتیاج به سنکرونیزه ندارد. بخصوص در نوع قفس سنجابی راه اندازی بسیار ساده است.

معایب:

1. بدون از دست دادن قسمتی از راندمان، سرعت آن قابل تغییر نمی باشد
2. مانند موتور شنتD.C با افزایش بار، سرعت آن تقلیل می یاید.
3. گشتاور راه اندازی آن از موتور D.C کمتر است

ساختار موتورهای القایی:

موتورهای القایی الزاماً از دو قسمت اصلی تشکیل می شوند:

a) استاتور b) رتور

a) استاتور: قسمت ساکن موتور القایی یعنی استاتور شامل یک هست استوانه ای شیار دار ورقه ورقه است که در یک قاب جا می گیرد. سیم پیچ استاتور، اساساً شبیه سیم پیچ استاتور ماشین های کنسرون چند فاز می باشد. در یکی از انواع آرمیچر سیم پیچی آرمیچر ابتدا در شیارها پیچیده می شود و به طور صحیح بهم وصل می گردد و پس از قرار دادن در عایق و آنرا در قاب قرار می دهند در موتورهای با بدن بزرگ سوراخ هایی نیز برای عبور هوا و خنک کردن موتور تعبیه می گردد.

B) رتور: در موتورهای القایی معمولاً از دو نوع رتور استفاده می شود.

۱- رتور قفس سنجابی ۲- رتور سیم پیچی شده

در هر دو نوع رتور، هسته شیار دار ورقه بطور محکم روی حور، پرس (Press) می شود. رتور سیم پیچی شده دارای سیم پیچی سه فاز بیه سیم پیچ استاتور می باشند.

سیم پیچی رتور به حلقه های لغزنده که روی محور رتور قرار دارند ختم می شود. جاروبکها روی حلقه های لغزنده سوارند و در موقع راه اندازی از طرف خارج به سه مقاومت مساوی مستقل می باشند که آن مقاومت ها لابورت بیکدیگر وصل شده اند و هر کدام به یک فاز متصل است. مقاومت ها با گذشتن چند لحظه از شروع کار موتور، موقعیکه رتور به سرعت لازم می رسد اتصال کوتاه می شوند و تیغه ها از روی حلقه های لغزان به طور اتوماتیک جدا می شوند. مقاومت خارجی در برخی موارد نظیر جرثقیل ها برای کنترل سرعت بکار می رود.

در رتور قفس سنجابی به جای سیم پیچ، شیارها توسط مفتولهی مسی یا آلومینومی یا آلیاژ هائی اشغال می شوند و مفتول ها به حلقه هائی که بسیار قوی بوده و از جنس مفتول ها می باشند و در انتهای رتور قرار دارند پیچ می گردند یا جوش داده می شوند و بدین ترتیب مفتولها روی خودشان اتصال کوتاه می گردند.

در شکل ۲-a یک رتور قفس سنجابی با یازده مفتول و دو حلق انتهائی نشان داده شده است. میدان مغناطیسی گردان که توسط ولتاژچند فاز اعمال شده به استاتور، تولید می گردد جریانهائی که در مدار رتور قفس سنجابی القاء می نماید که باعث تولید قطب هائی مساوی تعدا قطب های استاتور می شوند. قطب های رتور روی فوان استاتور عکس العملی نشان می دهند و گشناوری در همان جهت گردش فورانهای استاتور تولید می نمایند. تازمانیکه رتور زیر یا بالای سرعت سنکرون می چرخد بعلت وجود سرعت نسبی بین رتور و میدان وجود ندارد و هیچe.m.t در رتور القاء نمی شود. بنابراین موتور القائی می بایست زیر سرعت سنکروی کارکند و یک روش معمول در ساخت موتورهای قفس سنجابی اینست که هست مونتاژ شده را در قالب قرار می دهند و سپس با فشاره مواد مذاب را (غالباً آلومینیم) در شیارها وارد می کنند.

حلقه های انتهایی و پنکه های خنک کننده، مفتولهای هادی را در دو انتها اتصال کوتاه می نمایند. شیارها معمولاً مورب بوده و موازی محور نمی باشد.(شکل ۲b). مورب بودن شیارها دارا ی محاسن زیر باشد:

1. صدای هوم مغناطیسی کاهش می یابد و موتور ملایمتر کار می کند.
2. تمایل قفل شدن رتورکمنر می شود. یعنی تمایل باقی ماندن دندانه های رتور زیر دندانه های استاتور بر اثر جاذب مغناطیسی مستقیم بین دو دندانه، کاهش می یابد. مورب بودن شیارها علاوه بر مزایای فوق اثرات دیگری نیز دارد که ممکنت مطلوب نباشد و آنها عبارتند از: افزایش مقاومت رتور بر اثر افزایش طول مفتول ها، افزایش اسپداسن ماشین در یک لغزش معین و افزایش لغزش برای یک گشتاور مشخص.

لغزش و سرعت رتور: