کنترل محرکه موتور القایی مبتنی بر اینورتر مهار دیودی تو در تو با استفاده از روش پیش ‏بین مبتنی بر مدل با مجموعه کنترلی محدود

نویسندگان

1 گروه مهندسی برق قدرت، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران

2 گروه مهندسی برق قدرت، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه تهران

3 دانشگاه ارومیه

doi
10.22075/jme.2023.27969.2311
چکیده

در این مقاله یک روش کنترل پیش‌بین مبتنی بر مدل با مجموعه کنترلی محدود برای محرکه الکتریکی مبتنی بر یک اینورتر مهاردیودی تو در تو چهار سطحی (4L-NNPC) ارائه شده است. در کاربرد محرکه الکتریکی و با توجه به سرعت متغیر موتور، کنترل ولتاژ خازن‏های شناور در این مبدل، به ویژه در سرعت پائین (فرکانس خروجی پایین)، به دلیل عدم وجود حالات کلیدزنی کافی، یک مسئله چالش برانگیز است. در روش پیشنهادی این مقاله، اهداف کنترلی مورد نیاز موتور الکتریکی و مبدل 4L-NNPC یعنی کنترل گشتاور، شار و ولتاژ خازن‏های شناور در قالب یک تابع هزینه چند هدفه فرمول‌بندی شده است. یک ضریب وزنی اصلاح شده برای کنترل خازن‏های شناور در تابع هزینه معرفی شده است که امکان کنترل کامل نوسانات ولتاژ خازن‏های شناور به ویژه در عملیات فرکانس پایین و به ازای مقادیر مختلف گشتاور بار را تامین می‏کند. روش کنترل پیشنهادی علاوه بر برآورده کردن اهداف مورد نیاز محرکه الکتریکی، قابلیت کنترل ولتاژ خازن‏های شناور مبدل را در کل محدوده فرکانس خروجی و گشتاور کاری موتور را دارد. عملکرد روش پیشنهادی بر روی یک مبدل 4L-NNPC در کاربرد یک محرکه موتور القائی 1500 اسب بخار، با ولتاژ خط 4160 ولتی در محیط نرم‏افزار MATLAB/Simulink شبیه‏سازی و راستی‏آزمایی شده است.