پروژه کنترل کننده های دور موتورهای الکتریکی و تاثیر آنها بر روی بهینه سازی. doc

اختصاصی از سورنا فایل پروژه کنترل کننده های دور موتورهای الکتریکی و تاثیر آنها بر روی بهینه سازی. doc دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل: word

قابل ویرایش 190 صفحه

چکیده:

در این پروژه در فصلهای ابتدائی برای آشنائی با کنترل دور موتورها و مقوله الکترونیک قدرت در تغذیه، بهره‌برداری و کنترل ماشینهای الکتریکی که از اهمیت بسیار برخوردار است، بحث شده که چگونه دور موتورها را کنترل کنیم .

 در فصلهای بعدی سعی بر این شده با استفاده از مدیریت بهتر بر کنترل دور موتورها و درایوهای کاربردی وصنعتی انرژی را چگونه بهینه سازی کنیم، بهینه سازی مصرف انرژی به این معنی است که بتوان با استفاده از تجهیزات و یا مدیریت بهتر همان کار را ولی با مصرف انرژی کمتر انجام بدهیم.

واژه های کلیدی:

موتور- بهینه سازی- درایو کنترل- انرژی- صرفه جوئی- مدیریت

فهرست مطالب:

مقدمه

فصل اول

موتورهای جریان مستقیم DC

1-1 روابط سرعت گشتاور در حالت دایمی

2-1 روشهای کنترل سرعت

3-1 راه اندازی

4-1 حداقل نمودن تلفات در محرکه های DC سرعت متغیر

فصل دوم

کنترل موتورهای DC با یکسو کننده های قابل کنترل

1-2 مدارهای یکسو کننده قابل کنترل

2-2 یکسو کننده های با روش کنترلی مدولاسیون پهنای پالس PWM

3-2 کنترل جریان

4-2 کار چند ربعی محرکه های دارای یکسو کننده تمام کنترل شده

فصل سوم

کنترل موتورهای DC با برشگرها

1-3 روشهای کنترل

2-3 کنترل حالت موتوری یک موتور سری

3-3 ترمز ژنراتوری موتورهای DC

4-3 کنترل جریان

5-3 کنترل چند ربعی موتورهای تغذیه یا برشگر

فصل چهارم

کنترل حلقه بسته محرکه های DC

1-4 محرکه های سرعت متغیر تک ربعی

2-4 محرکه های سرعت متغیر 4 ربعی

فصل پنجم

موتورهای القایی

1-5 عملکرد موتورهای القایی 3 فاز

2-5 راه اندازی

3-5 ترمز کردن

4-5 کنترل سرعت

فصل ششم

کنترل موتورهای القایی با کنترل کننده های ولتاژ AC

1-6 مدارهای کنترل کننده ولتاژ AC

2-6 کنترل چهار ربعی و کار به صورت حلقه بسته

3-6 محرکه های بارهای پنکه ای یا پمپها و جرثقیلها

4-6 راه اندازی با کنترل کننده های ولتاژ AC

5-6 حداقل نمودن تلفات

فصل هفتم

محرکه های موتورالقایی کنترل شده با فرکانس

1-7 کنترل موتور القایی با اینورتر منبع ولتاژ

2-7 محرکه های اینورتر منبع جریان فرکانس متغیر

3-7 اینورترهای PWM کنترل شده با جریان

4-7 سیکلو کنورترها

فصل هشتم

محرکه های موتور القایی روتور سیم بندی شده با کنترل قدرت لغزش

1-8 کنترل استاتیکی مقاومت روتور

2-8 محرکه های استاتیکی شربیوس

3-8 محرکه های تغیر یافته کرامر

فصل نهم

تاثیر کنترل دور موتورهای الکتریکی برروی بهینه سازی مصرف انرژی

1-9 مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی

2-9 موانع در سیاست گذاری انرژی

3-9 انتخاب موتور مناسب

4-9 تطابق موتور و بار

5-9 موتورهای با راندمان بالا

6-9 اقدامات مورد نیاز برای بهبود عملکرد سیستمهای مرتبط با الکترو موتورها

7-9 روشهای عملی برای افزایش بازدهی موتور

8-9 دستورالعملهای لازم برای بهبود عملکرد موتورهای الکتریکی

9-9 دسته بندی اقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف انرژی

10-9 تکنولوژی الکترونیک قدرت و درایوهای AC

11-9 کنترل کننده های دور موتور

12-9 مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور

13-9 مدیریت بهینه سازی مصرف انرژی و نقش کنترل کننده های دور موتور

14-9 پمپها و فن ها

15-9 قوانین افینیتی در کاربردهای پمپ و فن

16-9 مثال از محاسبات صرفه جویی انرژی در فن

17-9 یک مطالعه موردی در ایران

18-9 سیستمهای تهویه مطبوع

19-9 ماشین تزریق پلاستیک

20-9 صرفه جویی انرژی در تاسیسات آب و فاضلاب

21-9 کمپرسورها

22-9 نیروگاهها

23-9 سیمان

24- 9قابلیتهای کنترل کننده های دور موتور مدرن

25-9 درایوهای دور متغیر VACON مصداقی از درایوهای مدرن

26-9 مسایلی که درایوهای دور متغیر به وجود می آورند

27-9 درایوهای ولتاژ متوسط

28-9 توصیه ها

29-9 خلاصه ای از این بخش

فصل دهم

معرفی درایوهای کاربردی و صنعتی AC و DC ساخته شده توسط شرکت پرتو صنعت

1-10 درایوهای DC

2-10 قسمت کنترل

3-10 معرفی چند دستگاه برای کنترل سرعت موتورهای AC

4-10 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-RM

5-10 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DM

6-10 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC – DL

7-10 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای A 250-PSMC-DT

8-10 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DM

9-10 ارت کردن دستگاه

10-10 اتصال خروجی 3 فاز دستگاه به موتور

11-10 تنظیم پارامترهای سیستم

12-10 پارامترهای اساسی سیستم

13-10 مشخصات تکنیکی دستگاه PSMC-DM

14-10 شرح کار کلی سیستم

15-10 بخش کنترل میکرو پروسسوری سیستم

16-10 واحد قدرت سیستم

17-10 ترمینالهای ورودی و خروجی منبع تغذیه

18-10 خطاهای سیستم و روش عیب یابی

19-10 ترمینالهای کنترلی دستگاه

منابع

فهرست شکل ها:

شکل ( 1-1) موتورهای مرسومdc

شکل (2-1 )مشخصه های سزعت- گشتاورموتورها5 تغذیه شده با یکسو قابل کنترل

شکل( 1-2) نمودار خطی یک محرک موتو

شکل( 2-2 ) یکسو کننده‌های تمام کنترل

شکل( 3-2) مشخصه‌های یکسو کننده‌های تمام کنترل شده 15 شکل( 4-2) یکسو کننده‌های نیمه کنترل شده

شکل( 5-2) یکسو کننده های کنترل 

شکل 6-2) شکل موجهای مربوط به حالت یکسو کنندگی یک سوکننده پل تک فاز با مدولاسیون پهنای پالس مساوی

شکل( 7-2) شکل موجهای مربوط به حالت اینورتری یکسوکننده پل تمام کنترل شده با روش  مدولاسیون پهنای پالس برابر

شکل( 8-2) طرحهای کنترل جریان

شکل( 1-3) کنترل موتوری مستقیم و ترمز ژنراتوری با یک برشگر منفرد

شکل( 2-3 )کنترل موتوری و ترمزی مستقیم با استفاده از برشگر دو ربعی کلاس C الف)مدار  برشگر(ب)شکل موجها

شکل( 3-3)برشگر چهار ربعی کلاس E…

شکل( 1-4)کنترل حلقه بسته سرعت برای محرکه یک ربعی

شکل (2-4)کنترل حلقه بسته آرمیچر همراه با تضعیف تحریک

شکل (3-4)کنترل کننده فیدبک هستند همراه با آشکار ساز خطا و محدود کننده: به ترتیب سیگنالهای مرجع وPi

شکل (4-4) کنترل سرعت بصورت حلقه بسته همراه با معکوس کردن آرمیچر در حالت چهار  ربعی

شکل( 5-4) کنترل سرعت حلقه بسته یک محرکه چهار ربعی بوسیله مبدل دوتایی با کنترل غیرهمزمان

شکل( 1-5) مدارهای معادل یک موتور القایی درفاز

شکل( 2-5) منحنی های سرعت –گشتاور و سرعت جریان روتور برای یک موتور القائی

شکل( 1-6) مدارهای کنترل‌کننده‌های ولتاژ متناوب سه فاز

شکل( 2-6) شکل موج جریان فاز iA برای  برای مدار  درشکل 6-1

شکل( 3-6) الف

شکل( 6-3) ب

شکل( 4-6)منحنی های سرعت- گشتاور برای یک ولتاژ استاتوربرای توالی مثبت و توالی منفی

شکل( 5-6 )کنترل سرعت حلقه بسته تک ربعی

شکل( 6-6 )کنترل سرعت حلقه بسته چهار ربعی

شکل( 1-7 ) اینورتر منبع ولتاژ سه فاز

شکل( 2-7 )روشهای کنترل ولتاژ در محرکه‌های اینورتری شش پله‌ای

شکل( 3-7) Pwm

شکل (4-7) اصول مدولاسیون پهنای پالس سینوسی

شکل( 5-7) مدولاسیون پهنای پالس سینوسی81 حلقه باز با فرکانس متغیر و ترمز دینامیکیPWM شکل( 6-7) محرکه اینورتر

شکل( 7-7 ) کنترل حلقه بسته یک محرکه اینورتری کنترل شده با سرعت لغزش همراه PWM با ترمز ژنراتوری

شکل( 8-7) محرکه اینورتری حداقل تلفات فرکانس متغیر همراه با ترمز ژنراتوری و کنترل به روش PWM

با کنترل سرعت لغزش CSI شکل( 9-7) محرکه فرکانس متغیر

شکل( 10-7 ) محرکه فرکانس متغیر با کنترل جریانCSI

شکل( 11-7) محرکه‌ با فرکانس متغیر یا کنترل حداقل تلفاتCSI

شکل( 12-7) مدولاسیون پهنای پالس کنترل شده با جریان

شکل( 13-7 )محرکه فرکانس متغیر حلقه بسته با استفاده از اینورتر کنترل شده با PWM جریان

شکل( 14-7 )سیلکوکنورتر تکفاز با استفاده از مبدل دوبا و کنترل حلقه بسته ولتاژ

شکل( 1-8 ) کنترل موتورهای القایی رتور سین بندی شده با کنترل استاتیکی مقاومت رتور

شکل( 2-8) سیستم کنترل حلقه بسته جریان برای راه اندازی و ترمز

شکل( 3-8 ) محرکه استاتیکی شریبوس

شکل( 4-8 )طبیعت منحنی‌های سرعت – گشتاور محرکه استاتیکی

شکل( 5-8) کنترل حلقه بسته سرعت در محرکه استاتیکی شریبوس

شکل(1-9): بررسی تائیر تغییرات ولتاژ اعمالی به موتور روی تورک، جریان راه اندازی، جریان بار کامل، راندمان و ضریب قدرت

شکل (2-9): بررسی تاثیر دمای کلافهای موتور روی عمر مفید آن برای موتورهای با کلاس عایقی مختلف

شکل (3-9): تغییرات ضریب قدرت متناسب با بار موتور

 شده )

شکل(4-9): ساختمان یک کنترل کننده دور موتور ( فقط قسمتهای قدرت نشان شکل(5-9) میزان استفاده از کنترلرهای دور متغیر نشان داده شده است

شکل(6-9): خلاصه ای از انواع روشهای کنترل موتورهای متناوب

 شکل(7-9): پتانسیل صرفه جوئی اقتصادی درکشورهای عضو اتحادیه اروپا به تفکیک نوع بارشکل(8-9): میزان انرژی مصرفی توسط بارهای مختلف در انگلستان

شکل(9-9): مقایسه انرژی مصرفی کنترل فلو با شیر و درایو

شکل(10-9): نمایش تصویری قوانین افینیتی در کاربردهای پمپ و فن سانتریفوژ

شکل (11-9) منحنی سیستم پمپ

شکل (12-9) نقطه کارسیسنتم شکل (13-9) عملکرد شیر خفه کن

 شکل(14-9) مقایسه توان مصرفی یک سیستم پمپ در دو حالت: الف) کنترل فلو با استفاده از شیر  خفه کن (شکل سمت چپ)

ب) کنترل فلو با استفاده از درایو (شکل سمت راست)

شکل (15-9) میزان مصرف انرژی در یک پمپ در پنج حالت

شکل(16-9)ماشین تزریق پلاستیک – بدون استفاده درایو129 مصرف انرژی در یک سیکل کاری

شکل( 17-9)مصرف انرژی در یک سیکل کاری ماشین تزریق پلاستیک- با استفاده از درایو0

شکل(18-9): پتانسیل صرفه جوئی در مصرف انرژی الکتریکی در صنایع سیمان ایران در مقایسه با بهترین حالت جهانی آن

شکل(19-9) چهارچوب پیشنهادی برای ارزیابی درایوهای ولتاژ متوسط با توجه به آثار جانبی آنه

شکل(20-9) شکل موج خروجی از یک درایو و اسپایکهای ناشی از عملکرد سوئیچهای قدرت و خازنهای پراکندگی سیستم

شکل( 1-10) نمای دستگاه از جوانب مختلف

شکل( 2-10) پانل کنترل دستگاه از جوانب مختلف

شکل( 3-10 ) فاصله دستگاه از موانع اطراف خود

شکل( 4-10) طریقه اتصال کابلهای ورودی و خروجی به دستگاه

شکل( 5-10 ) پانل کنترل

شکل( 6-10 ) بلوک دیاگرام دستگاه

شکل( 7-10 ) واحد قدرت دستگاههای171PSMC-DM

شکل(8-10 ) ترمینالهای کنترلی دستگاه

شکل( 9-10) طرز اتصال ولوم به دستگاه

شکل( 10-10 ) طرز اتصال شاسی های پوش باتن به ترمینالهای کنترلی

شکل( 11-10 ) طرز اتصال کلید

شکل( 12-10) طرز اتصال کلیدهای روشن وخامش برای استفاده از سرعت دوم

شکل( 13-10) رله و رله فالت داخلی دستگاهRUN

شکل(14-10) استفاده از جریان ورودی برای کنترل سرعت موتور

شکل( 15-10 ) طرز اتصال از راه دور به دستگاه

شکل( 16-10 ) اتصال نمایشگر فرکانس به ترمینالهای کنترلی

شکل( 17-10) طرز اتصال دستگاه به کامپیوترPSMC-DM  شکل(18-10)دستگاه

شکل( 19-10 ) طرز در آوردن در پوش دستگاه

شکل( 20-10 ) اجزاء داخلی رستگاه و محل قرار گرفتن برد کنترلی داخل دستگاه

شکل( 21-10) نقشه برد کنترلی

شکل( 22-10) طرز اتصال پانل آداپتور به دستگاه

شکل( 23-10 )طرز اتصال کنترل دنسر به دستگاه

فهرست جداول:

جدول (1-9) عوامل موثر در بازدهی موتورهای الکتریکی

جدول (2-9) اقدامات محتلف برای افزایش بازدهی موتورهای الکتریکی با توان 2/2 تا 30 کیلو وات

جدول(3-9) پتانسیل فنی و اقتصادی صرفه جوئی انرژی با استفاده از موتورهای با راندمان بالا

جدول(4-9) بررسی نتایج استفاده از درایو در برخی از کاربردهای با مصرف انرژی بالا بمنظور کاهش مصرف داخلی نیروگاه در کشور

 جدول (5-9ب) پتانسیل صرفه جوئی سالانه انرژی الکتریکی در صنایع منتخب سیمان ایران در مقایسه با استاندارد جهانی

جدول(6-9) روشهای کاهش هارمونیکهای ناشی از عملکرد کنترل کننده های دور موتور

جدول (7-9) خلاصه ای از ویژگیهای منحصر بفرد این درایوها آمده است

جدول( 1-10 )مشخات سیستم و قابلیتهتای سیستم

جدول( 2-10 )مشخات توان وجریان خروجی دستگاهها

جدول( 3-10) مشخصات ابعاد و وزن دستگاه

جدول( 4-10 ) پارامترهای معمولی سیستم

جدول( 5-10)پارامترهای اساسی سیستم

جدول( 6-10) مقادیرپارمترها DEFAULT

منابع و مأخذ:

1- مهندس محمد مهدی کاظمی مقدم ، " کنترل ظت الکتروموتورها " ،] مرکز تحقیقات وزارت نیرو ، 1380. [

2- دکتر هاشم اورعی،"بهینه سازی مصرف انرژی در الکتروموتورهای صنعتی" ]مرکز تحقیقات نیرو، 1373.[

3 - کاظم دولت آبادی، "ارزیابی و انتخاب درایو Medium Voltage"،] شرکت پرتوصنعت، 1382.[