الفهرس 
Abstract
Power Electronics ImportanceOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 16 |  |  |
| | | from | 16 | | |
Abstract
التحكم في المحركات الحثية باستخدام الكترونيات القدرة تعتبر إلكترونيات القدرة ((Power electronicsواحدة من أكثرأنماط التكنولوجيا المعروفة في حياتنا
اليومية . حيث تقوم إلكترونيات القدرة بالتحويل والتحكم في مدي واسع من الطاقة الكهربية يبدأ من قدرات
بالمللي وات الي قدرات بالجيجا وات وذلك بمساعدة أجهزة أشباه الموصلات ذات طريقة التحويل والقدرة
العالية. ((Switching mode power semiconductorوإحدي التطبيقات الرئيسية لإلكترونيات
القدرة هوالتحكم في المحركات الكهربية . ((Motor drivesوقد تم تحقيق الكثير من التطورات وإنتاج
أنظمة تطورية للتحكم في المحركات الكهربية. المحولات الساكنةStatic) (convertersالتي توفر قدرة
كهربية ذات تردد متغير للمحركات الكهربية يجب أن توفر جهد متغير القيمة أيضا (V/F)من أجل الحفاظ
علي الشروط المغناطيسية المناسبة للجزء الحديدي .وتعتبر طريقة التحكم في كل من الجهد والتردد معاً
بحيث تكون النسبة بينهم ثابتة ((V/Fأحد الأساليب الأكثر شيوعاً في التحكم في سرعة المحركات الحثية
ثلاثية الطور.
هذه الرسالة تهدف إلي دراسة طريقة التحكم في كل من الجهد والتردد معاً مع المحركات الحثية ثلاثية
الطور وتحسين أداء المحرك باستخدام ثلاثة تقنيات مقترحة. التحقق من أداء المحرك الحثي الثلاثي الطور
ضة
مع طريقة التحكم في كل من الجهد والتردد معاً باستخدام طرق مختلفة لتعديل عرض النب (PWM) مثل تعديل عرض النبضة بطريقة دالة جيبية ((SPWMأو تعديل عرض النبضة بطريقة المتجه الفراغي (SVPWM)أو تعديل عرض النبضة بطريقة إضافة التوافقية الثالثة ( (THPWMباستخدام برنامج
.MATLAB/Simulink المحاكاة
وتم عمل نموذج للمحرك الحثي في ((d-q من النوع الهيكل المرجعي المتزامن وبتحميل المحرك بالحمل
المقنن ومقارنة أداء المحرك الحثي الثلاثي الطور باستخدام الأنواع السابقة الخاصة بتعديل عرض النبضة
من حيث التشوه التوافقي الكلي ، (THD) الأطياف التوافقية، استخدم مصدر الجهد الثابت، القيمة العظمي
للموجة الأساسية وسرعة المحرك. تم دراسة الأداء الديناميكي للمحرك باستخدام تعديل عرض النبضة
بطريقة المتجه الفراغي تحت تأثير تغير السرعة وتغير الحمل للمحرك .
وإحدي العيوب الرئيسية لطريقة التحكم في كل من الجهد والتردد معا هو تأثير مقاومة العضو الثابت
خصوصا عند الـــــترددات المنخفضة حيث أن مقدار الجــهد المفقود عليها يؤدي إلي أنــخفاض الفــيضالمغناطيسي الموجود في الفجوة الهوائية بين العضو الثابت والعضو الدوار وبناءاً عليه سيضمحل أداء
المحرك الكهربي. وأيضا بزيادة الحمل الميكانيكي علي المحرك أو بنقصان تردد المصدر يؤدي إلي تقليل
دقة السرعة المطلوبة مع عزم بدء محدود ومن ثم قمنا بتحسين أداء المحرك الكهربي عن طريق أجراء
تعويض للجهد المفقود علي مقاومة العضو الثابت . وتم التعويض عن طريق حقن جهد أضافي عند تردد
منخفض ) (Low frequency boost voltageبهدف الحصول علي العزم المقنن عند أي سرعة. وأيضا
تم التعويض عن الأنخفاض في التردد بحساب القدرة المنتقلة من العضو الثابت إلي العضو الدوار وذلك
بفرض أن العلاقة بين العزم والسرعة علاقة خطية. وتم فحص الأداء الديناميكي للنموذج المقترح باستخدام
برنامج المحاكاة MATLAB/Simulinkتحت تأثير تغيير الحمل وتغيير السرعة و مقارنة النموذج
المقترح بالنموذج السابق .
يعتبر المتحكم ( )PIDمن أكثر المتحكمات شيوعا في مجال الصناعة وذلك بسبب بساطة هيكله ومتانته
الجيدة في مدي واسع من ظروف التشغيل. وهو يحتاج إلي المعادلة الرياضية المكافئة للنظام ولا يعمل جيدا
في الأنظمة المتغيرة مع الزمن . ولقد أثبتت المتحكمات المنطقية الضبابية( (FLCتفوقا علي هذه الأنظمة
، وخصوصا عندما تكون المعادلات المكافئة للأنظمة غير دقيقة أو لا يمكن استنتاجها . ولتحسين أداء
ية
المحرك الحثي ثلاثي الطور باستخدام طريقة التحكم في الجهد والتردد معاً تم تطبيق المتحكمات المنطق
الضبابية. وتم تصميم المتحكم المنطقي الضبابي المستخدم من النوع ” ”mamdaniباستخدام برنامج
المحاكاة MATLAB/Simulinkبحيث يكون عدد المدخلات اثنان ومخرج واحد و 49قاعدة. المدخلان
الي المتحكم المنطقي الضبابي عبارة عن الخطأ في السرعة والتغير في الخطأ. والخرج عبارة عن تصحيح
التردد المطلوب المغذي لمصدر الجهد العاكس . ودوال المدخلات والمخرجات وصفت بخمسة دوال مثلثية
ودالتين شبه منحرف وتم تطبيق طريقة . Centroid defuzzificationتم مقارنة الأداء الديناميكي
للمحرك باستخدام النموذج المقترح بالنموذج السابق تحت نقاط تشغيل مختلفة. وأيضا تم تقديم متحكم
متكيف هجين من النوع الضبابي و النوع (AFPIC(PIبحيث يتم تغير معاملات المتحكم عن طريق
قواعد المتحكم الضبابي لتحسين أداء المحرك الكهربي. وتم مقارنة الأداء الديناميكي للمحرك الكهربي
باستخدم النموذج المقترح((AFPIC بالنموذج السابق ( (PIعند ظروف تشغيل مختلفة.
وتم دراسة تأثير التغير في معاملات المحرك مثل مقاومة العضو الثابت والقصور الذاتي (Inertia)والمحاثة (التشبع المغناطيسي) ((Saturationعلي أداء المحرك باستخدام النماذج الثلاثة المقترحة
باستخدام طريقة التحكم في الجهد والتردد معا من حيث زمن الإرتفاع وزمن الإستقرار وقيمة التخطيتحتوى الرسالة على سبعة أبواب وقائمة للمراجع التى استخدمت في هذه الدراسة وملحقان وجاءت
موضوعاتها في الترتيب التالى:
الباب الاول: بعنوان ” المقدمة ” وفيه تم إستعراض تكنولوجيا إلكترونيات القدرة وتطبيقاتها في حياتنا
اليومية والهدف من الرساله ونبذة مختصرة عن محتوى كل باب.
الباب الثانى: تحت عنوان ” حصر المنشور سابقا ” وفيه تم إستعراض أهمية إلكترونيات القدرة ومقدمة
عن المحركات الحثية ثلاثية الطور، تركيبها ، مبادئها ، فكرة عملها وأخيرا تمثيلها . ويحتوي أيضا علي
الطرق السابقة فى التحكم فى المحركات الحثية وملخص عن الأبحاث السابقة في طريقة التحكم في الجهد
والتردد معاً بحيث تظل النسبة بينهما ثابتة وملخص عن الأبحاث السابقة في التحكم في سرعة المحرك
باستخدام المتحكم المنطقي الضبابي .
الباب الثالث: تحت عنوان ” التحكم في المحرك الحثي ثلاثي الطورباستخدام إلكترونيات القدرة مع طريقة
التحكم في الجهد والتردد معاً بحيث تظل النسبة بينهما ثابتة”. وهو يتناول عمل نموذج للمحرك الحثي
ثلاثي الطور ونموذج لطريقة تعديل عرض النبضة بطريقة دالة جيبية ونموذج لطريقة تعديل عرض
النبضة بطريقة المتجه الفراغي ونموذج لطريقة تعديل عرض النبضة بطريقة إضافة التوافقية الثالثة
باستخدام برنامج المحاكاة .MATLAB/Simulinkمقارنة أداء المحرك الحثي الثلاثي الطور باستخدام
الأنواع السابقة الخاصة بتعديل عرض النبضة من حيث التشوه التوافقي الكلي ، الأطياف التوافقية، استخدم
مصدر الجهد الثابت، قمة الموجة الأساسية وسرعة المحرك. تم دراسة الأداء الديناميكي للمحرك باستخدام
تعديل عرض النبضة بطريقة المتجه الفراغي تحت تأثير تغير السرعة وتغير الحمل للمحرك .
الباب الرابع: تحت عنوان ”تحسين اداء المحرك الحثي ثلاثي الطور باستخدام طريقة التحكم في الجهد
والتردد معاً بحيث تظل النسبة ثابته بينهما مع تقنية تعديل عرض النبضة بطريقة دالة جيبية ” . و فيه تم
عرض نموذج مقترح لتعويض كامل للجهد المفقود علي مقاومة العضو الثابت عن طريق حقن جهد إضافي
عند الترددات المنخفضة للحفاظ علي المجال المغناطيسي عند قيمه ثابتة وبذلك تكون قيمة أقصي عزم
أيضا ثابتة بهدف الحصول علي العزم المقنن عند أي سرعة. وأيضا تم التعويض عن الإنخفاض في التردد
بحساب القدرة المنتقلة من العضو الثابت إلى العضو الدوار وذلك بفرض أن العلاقة بين العزم والسرعة
علاقة خطية وتم إضافة التردد المحسوب إلى أمر التردد ولزيادة استقرار النظام أستخدم مرشح تمرير
منخفض. وتم فحص الأداء الديناميكي للنموذج المقترح باستخدام برنامج المحاكاة
MATLAB/Simulinkتحت تأثير تغييير الحمل وتغيير السرعة. وتم مقارنة النموذج المقترح بالنموذج السابق.