​​​​​​​

گروه مهندسی برق

اطلاعیه دفاع پایان‌نامه کارشناسی ارشد

کنترل مستقیم توان ژنراتور جریان مستقیم بدون جاروبک با قابلیت استفاده در توربین‌های بادی کوچک

ارائه دهنده: رضا حکیمی لقب

        تاریخ:  1403/07/29                       ساعت:    12:30                       مکان: کلاس 106

استاد راهنما: دکتر سید محمد مهدی موسوی                           دانشگاه: صنعتی همدان

استاد داور داخلی: دکتر پژمان بیات                                          دانشگاه: صنعتی همدان

استاد داور خارجی: دکتر محمد مهدی شهبازی                             دانشگاه: بوعلی سینا

چکیده:

با توجه به افزایش روزافزون استفاده از منابع تولیدپراکنده جهت تامین انرژی الکتریکی در مناطق دور از دسترس و همچنین کاربردهایی در حمل و نقل نظیر خودروسازی، انتخاب نوع ژنراتور یک چالش مهم محسوب می‌شود که ژنراتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک با توجه به ویژگی‌های ذاتی‌شان نظیر راندمان بالا، چگالی توان به حجم و وزن بالا، هزینه پایین و سهولت در کنترل امروزه بطور گسترده در کاربردهای صنعتی، خانگی و کاربردهایی با کارایی بالا مورد توجه است.

این پایان‌نامه به بررسی، طراحی و پیاده‌سازی استراتژی کنترل مستقیم توان (‏DPC) ‏برای ژنراتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک (‏BLDC)‏ می‌پردازد. در ابتدا به بحث در مورد انرژی‌های تجدیدپذیر خصوصاً انرژی بادی پرداخته شده و در ادامه به معرفی ژنراتور BLDC، معادلات حاکم بر آن، مزایا و معایب این ژنراتور و ویژگی‌های کنترلی مطرح شده پرداخته می‌شود. سپس روش‌های کنترلی این ژنراتورها مورد بحث و بررسی قرار گرفته و از این بین کنترل مستقیم توان با برشمردن مزایا و معایب نسبت به روش‌های مطرح شده، شرح داده می‌شود. علاوه بر این در کاربردهای نظیر توربین های بادی، توان الکتریکی قابل‌دسترس با تغییر توان ورودی تغییر می‌کند، بدین منظور در کنار استراتژی فوق برای به حداکثر رساندن انرژی دریافت ‌شده، از طرح ردیابی نقطه حداکثر توان (‏MPPT) ‏نیز استفاده می‌گردد. در ادامه این روش کنترلی در نرم‌افزار MATLAB/SIMULINK پیاده­سازی شده و در مد افزایش توان_سرعت از دیودهای بای­پس سوئیچ IGBT به جای کلیدزنی این سوئیچ­ها استفاده شده است، که این امر باعث کاهش استهلاک سوییچ­های اینورتر، کاهش تلفات سوئیچ زنی، کاهش ریپل گشتاور ناشی از تاخیر در وصل یا قطع سوئیچ­ها و کاهش بار پردازشی میکروپروسسور می­شود، که خود این امکان را فراهم می­آورد که از میکروپروسسورهای با قدرت پردازش کمتر در نمونه­های تجاری استفاده شود که هزینه سیستم را پایین می­آورد. و در انتها استراتژی کنترلی به صورت تجربی در آزمایشگاه اجرا می‌گردد به منظور بررسی دقیق­تر نتایج شبیه­سازی در حالت عملی از سروو موتور DELTA A2 به عنوان توربین استفاده می­شود که این ابتکار باعث می­شود شرایط واقعی توربین بادی در عمل پیاده­سازی شود.

کلمات کلیدی: کنترل مستقیم توان، ژنراتور جریان مستقیم بدون جاروبک، میکروتوربین بادی، ردیابی نقطه حداکثر توان، کنترلر هیسترزیس

​​​​​​​