عنوان
بهبود بازده و حركت آسانسور بدون جعبه دنده با تعيين سرعت مرجع بهينه بر حسب بار و مسافت
نويسنده اصلي
تهامي پور زرندي، علي
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
برق
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
موضوع استفاده از آسانسور براي جابه‌جايي عمودي در ساختمان‌ها از سال‌هاي دور مطرح گرديده است. توسعه‌ي روزافزون صنعت به همراه افزايش تقاضا براي مسكن منجر به كمبود جدي فضا در شهرهاي مدرن گرديده است. در نتيجه از ساختمان‌هاي با طول بلند مي‌توان بعنوان يك بخش جدانشدني از زندگي روزمره نام برد. با اين اوصاف در حال حاضر آسانسور بعنوان يكي از اصلي‌ترين مصرف‌كننده‌هاي انرژي در صنعت ساختمان شناخته مي‌شود و اندكي بهبود در راندمان آن مي‌تواند سبب ذخيره بسيار زياد انرژي گردد. علاوه بر مباحث بيان شده، آسانسور را مي‌توان يكي از حساس‌ترين انواع بارهاي مكانيكي دانست، به اين دليل كه عمدتاً مصرف كننده‌ي آن انسان ميباشد، لذا بايد با نهايت كيفيت و در كمترين زمان با درنظر گرفتن ايمني كامل حركت انجام گيرد. لذا دستيابي به اين دو مهم در كنارهم مي‌تواند نيازهاي اين صنعت را برطرف سازد. استفاده از موتورهاي با راندمان بالاتر نظير موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم با تعداد قطب زياد مي‌تواند بعنوان يك گام موثر در كاهش مصرف انرژي باشد. زيرا كه علاوه بر داشتن راندمان بالاتر سبب حذف المان‌هاي مكانيكي نظير جعبه دنده خواهد شد. در ميان انواع موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم، استفاده‌ي از موتور سنكرون مغناطيس دائم دروني با استراتژي كنترلي حداكثر گشتاور بر جريان مي‌تواند بدليل برخورداري از گشتاور رلوكتانسي، به خوبي و با مصرف انرژي كم گشتاور مورد نياز در كاربرد آسانسور را فراهم سازد. در اين پژوهش در راستاي كاهش تلفات موتور و تحقق استراتژي حداكثر گشتاور بر جريان در ابتدا مدل اين موتور با درنظر گرفتن تلفات آهن بيان مي‌شود. در ادامه با استفاده از رابطه تلفات موتور و روش‌هاي بهنيه‌سازي نظير روش پونترياگين يك منحني سرعت مرجع با توجه به بار، مسافت و پارامترهاي موتور معرفي مي‌گردد. اين منحني در هر بار حركت آسانسور منحصراً محاسبه شده و علاوه بر داشتن ويژگي‌هاي حركتي مناسب براي آرامش سرنشين نظير حداكثر سرعت مجاز، شتاب و تكان(مشتق شتاب)، تلفات موتور را حداقل مي‌كند. ديده مي‌شود كه روش‌هاي بيان شده به منظور كاهش تلفات و افزايش راندمان نظير استفاده‌ي از استراتژي كنترلي حداكثر گشتاور بر جريان و ساخت سرعت مرجع متناسب با بار و مسافت، وابستگي به پارامترهاي موتور نظير اندوكتانس‌ها خواهند داشت. اين پارامترها تحت تاثير عواملي نظير دما و جريان استاتور مي‌توانند تغيير كنند. لذا در اين پژوهش يك روش تخمين پارامتر بر مبناي تزريق سيگنال فركانس بالا پيشنهاد شده است به نحوي كه قادر خواهد بود قبل از حركت و در راه‌اندازي كه جريان موتور زياد ميباشد اندوكتانس موتور را با دقت و ديناميك مناسب تخمين زند. در روش پيشنهادي با تزريق سيگنال فركانس بالا به استاتور و با استفاده از حلقه قفل فاز بهبود يافته در مدت زمان كوتاهي مقادير اندوكتانس ماشين و همچنين موقعيت اوليه رتور با دقت بالا تخمين زده مي‌شود. لذا با بكارگيري آن مي‌توان وابستگي روش بهبود تلفات ماشين را به پارامتر اندوكتانس ماشين كاهش داد. ضمن اينكه مي‌توان از قابليت حذف حسگر موقعيت در سرعت‌هاي پايين نيز بهره گرفت. همچنين مي‌توان با تخمين موقعيت اوليه از انكودرهاي با قيمت پايين‌تر نظير انكودرهاي افزايشي استفاده نمود. كارايي و عملكرد روش‌هاي پيشنهادي در ابتدا در محيط شبيه‌سازي سيمولينك متلب بررسي شده و با روش‌هاي مرسوم مقايسه مي‌گردد. همچنين به منظور اعتبار سنجي شبيه‌سازي‌هاي انجام شده روش تزريق سيگنال فركانس بالا بصورت عملي پياده‌سازي مي‌گردد.
شماره ركورد
222150
گرايش رشته تحصيلي
سيستم هاي قدرت
دانشكده
مهندسي برق و كامپيوتر
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان