Minimum phase current
۲۰.۰۸
۱۸.۸۹
Maximum phase current
-۸.۴
-۶.۳۳
Minimum phase torque
۲۳.۳۵
۲۱.۳۸
Maximum phase torque
۰.۱۷۹
۰.۱۴۱
Minimum stator pole flux linkage
۰.۳۹۵
۰.۳۵۶
Maximum stator pole flux linkage
مطابق جدول فوق و شکل ۵- ۵ و اشکال ۳-۶ که حالت گذرای جریان از ناپیوسته به پیوسته را نشان می دهند، اگر زاویه روشن شدن افزایش یابد و یا به عبارت دیگر هر فاز با تاخیر بیشتری روشن شود، جریان زمان کمتری برای افزایش یافتن خواهد داشت، زیرا که زاویه روشن شدن به ناحیه افزایش اندوکتانس و ناحیه نیروی ضد محرکه مثبت نزدیکتر خواهد شد. بنابراین برای رسیدن به یک توان خروجی مشخص، کنترل کننده باید در عوض زاویه هدایت را افزایش دهد و یا به عبارتی زاویه اعمال ولتاژ منفی را کاهش دهد تا جریان زمان کمتری برای کاهش داشته باشد. افزایش زاویه هدایت در حالت گذرا، در ابتدا منجر به افزایش مقدار کمینه جریان می گردد و این امر خود عامل افزایش نیروی ضد محرکه منفی است. نیروی ضد محرکه منفی با دامنه بزرگتر می تواند در سیکل بعدی دامنه جریان را بیشتر افزایش دهد و مقدار حداکثر جریان بیشتر شود.
( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
بررسی این مسئله از دیدتغییرات گشتاور الکترومغناطیسی نیز به نتیجه یکسانی می رسد. جدول فوق نشان می دهد که اگر زاویه روشن شدن از ۱۷ به ۲۰ درجه افزایش یابد، زاویه هدایت از ۸۹/۳۰ به ۹۷/۳۰ درجه افزایش خواهد یافت. افزایش زاویه هدایت باعث می شود که مقدار کمینه جریان افزایش یابد و لذا در ناحیه ای که شیب اندوکتانس منفی است، جریان بیشتر و به تبع آن گشتاور منفی بزرگتری را شاهد خواهیم بود. از آنجا که مقایسه در گشتاور بار ثابت انجام می شود، مقدار متوسط گشتاور الکترومغناطیسی باید در دو حالت برابر باشد. بنابر این در حالتی که زاویه روشن شدن افزایش یافته است، باید مقدار بیشینه جریان و به تبع آن مقدار بیشینه گشتاور مثبت افزایش یابد تا گشتاور منفی بزرگتر را جبران کند و مقدار متوسط گشتاور الکترومغناطیسی با حالت قبل برابر شود. در نتیجه، هنگامی که زاویه هدایت افزایش یابد، ریپل گشتاور بیشتر خواهد شد. همچنین افزایش مقادیر کمینه و بیشینه جریان باعث افزایش مقدار موثر جریان هر فاز می شود که این خود عامل افزایش تلفات مسی بالاتر است. از طرف دیگر، افزایش زاویه هدایت منجر به افزایش مقادیر کمینه و بیشینه شار خواهد شد که این مسئله عامل افزایش تلفات هسته خواهد بود.
۵-۲- ۲- تاثیر زاویه هدایت فازها و جریان مرجع بر عملکرد موتور
زاویه هدایت نیز نقش مهمی در توان خروجی موتور، گشتاور الکترومغناطیسی، و راندمان دارد. شکل ۵-۶ تغییرات سرعت موتور، راندمان، نوسان گشتاور، و مقدار گشتاور مشخصه را بر حسب زاویه هدایت در گشتاور بار ۵ نیوتن – متر و زاویه روشن شدن ۱۷ درجه نشان می دهد. همچنین تاثیر جریان مرجع تنظیم کننده جریان در این شکل نشان داده شده است.
(الف)
(ب)
(ج)
(د)
شکل ۵-۶ - (الف) تغییرات سرعت موتور –(ب) – راندمان – (ج)- نوسان گشتاور – (د) - مقدار گشتاور مشخصه بر حسب زاویه هدایت در گشتاور بار ۵ نیوتن – متر و زاویه روشن شدن ۱۷ درجه
جریان مرجع که بر اساس مقدار موثر جریان نامی هر فاز تعیین می شود، توان خروجی را مشخص می کند و تاثیری در راندمان موتور ندارد. برای مثال هنگامی که گشتاور بار برابر با ۵ نیوتن- متر است و جریان مرجع ۲۰ آمپر تنظیم شده باشد، با بهره گرفتن از روش جریان پیوسته حداکثر سرعت موتور می تواند تا ۷۶۰۰ دور در دقیقه افزایش یابد. در حالی که در همین شرایط، اگر جریان مرجع ۲۲ آمپر تنظیم شده باشد، حداکثر سرعت موتور می تواند تا ۸۲۰۰ دور در دقیقه افزایش یابد. این در حالی است که هنگامی که سرعت روتور بین ۴۴۷۰ و ۷۶۰۰ دور بر دقیقه است، راندمان موتور مستقل از جریان مرجع بوده و برای هر دو جریان مرجع کاملاً یکسان است. در نتیجه هنگامی که بهینه سازی عملکرد موتور سوئیچ رلوکتانس در ناحیه توان ثابت توسعه یافته به روش جریان پیوسته مورد نظر است، جریان مرجع باید در مقدار حداکثر خود تنظیم گردد به طوری که جریان موثر هر فاز در این حالت عملکرد، از مقدار جریان موثر نامی موتور بیشتر نشود .
همانطور که در شکل ۵-۶ نشان داده شده است، سرعت مطلوب با بهره گرفتن از روش جریان پیوسته در دو زاویه هدایت مختلف می تواند بدست آید. برای مثال هنگامی که جریان مرجع ۲۲ آمپر تنظیم شده است، سرعت موتور می تواند به ۷۰۰۰ دور در دقیقه برسد به شرط آن که زاویه هدایت دارای مقدار ۹۲/۳۰ درجه و یا ۳۳ درجه باشد. لیکن مقدار راندمان، نوسان گشتاور و مقدار گشتاور مشخصه در زوایای هدایت مذکور متفاوت خواهند بود. راندمان ۵/۷۳ و ۲/۷۰ درصد، ریپل گشتاور ۳۸۰ و ۵۰۰ درصد و همچنین مقدار گشتاور مشخصه ۴۹۵/۰ و ۴۰۳/۰ به ترتیب برای زوایای هدایت ۹۲/۳۰ و ۳۳ درجه خواهند بود. بنابراین واضح است که حداقل زاویه هدایت جهت رسیدن به حداکثر راندمان، حداقل نوسان گشتاور، و حداکثر گشتاور مشخصه مورد نیاز می باشد. دلیل این امر آن است که افزایش زاویه هدایت منجر به افزایش مقدار بیشینه جریان و افزایش مقدار موثر جریان و نتیجتاً تلفات مسی خواهد گردید. علاوه بر آن با افزایش زاویه هدایت مقدار حداکثر چگالی شار و در نتیجه تلفات هسته افزایش خواهد یافت. واضح است که با افزایش مقدار حداکثر و موثر جریان، نوسان گشتاور و مقدار گشتاور مشخصه بهینه نخواهند بود. بنابراین به منظور دست یابی به عملکرد بهینه موتور باید زاویه هدایت در مقدار حداقل خود تنظیم گردد.
۵-۳- تاثیر ریپل گشتاور بر سرعت
شکل ۵-۷ نمودار سرعت و گشتاور را بر حسب زمان نشان می دهد. در این شکل سرعت حدود ۷۲۸۸ دور بر دقیقه و گشتاور ۵ نیوتن – متر است. اگر چه گشتاور حدوداً از صفر تا ۲۰ نیوتن – متر در نوسان می باشد، ولی نوسان سرعت از یک دور بر دقیقه فراتر نمی رود و این بیانگر این نکته است که در سرعت های بالا نوسان گشتاور به علت فرکانس بالای نوسانات نمی تواند روی سرعت اثر تعیین کننده داشته باشد.
شکل ۵-۷ - نمودار سرعت و گشتاور بر حسب زمان در سرعت ۷۲۸۸ دور بر دقیقه و گشتاور ۵ نیوتن – متر
۵-۴- نتیجه گیری
در این فصل، نقاط کار بهینه موتور سوئیچ رلوکتانس در ناحیه توان ثابت توسعه یافته مشخص شد. با توجه به نتایج بدست آمده، عملکرد موتور در حالت عملکرد جریان پیوسته بهینه خواهد بود، اگر شرایط زیر برآورده شود:
