شناسايي سرعت مناسب براي كنترل برداري يك موتور سنكرون مغناطيس دائم داخلي با استفاده از روش اجزا محدود

در صنعت محركههاي الكتريكي، موتورهاي سنكرون مغناطيس دائم داخلي به دلايلي از جمله حجم كم و راندمان بالا در رأس تحولات بهينهسازي در مصرف انرژي و آلودگيهاي زيستمحيطي قرار گرفتهاند. ازآنجاييكه كنترل مستقيم شار در اينگونه موتورها امكانپذير نميباشد؛ لذا در اين تحقيق به منظور كنترل شار و در نتيجه كنترل سرعت، از روش كنترل برداري استفاده شده است. از سوي ديگر، دستيابي به سرعتهاي بالاتر از سرعت نامي در اين نوع موتورها، مستلزم مصرف جريان اضافي براي كاهش ميدان آهنرباست كه تأثير مستقيمي بر افزايش تلفات و كاهش راندمان دارد؛ لذا اين مقاله با استفاده از روش اجزا محدود و مدلسازي دقيق موتور و با در نظر گرفتن مشخصههاي اشباع مغناطيسي هسته و تلفات آهن سعي دارد به نتايج دقيقتري دست يابد. به اين صورت كه در سرعتهاي بالا، اثرات اشباع و تلفات آهن در نظر گرفته شده و تأثير آنها بر روي ضريب توان و راندمان موتور لحاظ گرديده است. مقايسه نتايج روش اجزا محدود با مدل واقعي نشان داد كه استفاده از اين روش به منظور شناسايي سرعت مناسب براي كنترل برداري موتور سنكرون مغناطيس دائم داخلي و روند طراحي اين نوع موتورها و راهانداز بهينه، مثمر ثمر واقع خواهد شد.

In the electrical drives industries, internal permanent magnetism (IPM) synchronous motors have been at the head of energy efficiency and environmental pollution optimization developments for some reason, including low-volume and high efficiency. Since, direct control of the flux in such engines is not possible, in this research, the vector control method was used to control the flux and then to control the speed. On the other hand, achieving speeds higher than the nominal speed in this type of motors requires additional current to reduce the magnet square, which has a direct impact on the increase of losses and reduced efficiency. Therefore, this paper attempts to obtain more accurate results using finite element method (FEM) and accurate motor modeling with considering the core magnetic saturation characteristics and iron losses. This means that at high speeds, the effects of saturation and iron losses and their impact on power factor and engine efficiency were considered. Comparing the results of the FEM with the real model showed that using this method in order to adaptive speed identification for vector controlling of the IPM synchronous motors and the design process of this type of motors and optimum driver will be fruitful.