چكیده

موتورهای سوئیچ رلوكتانسی دارای مزایایی نسبت به دیگر موتورهای الكتریكی می باشند كه آنها را به عنوان گزینه مناسبی برای به كارگیری در صنعت به خصوص در مواردی كه شرایط محیطی سخت و دمای بالای محیط وجود دارد، تبدیل كرده است. اما در این موتورها در اثر تحریك متوالی فازها نیروهای نامتقارنی به پوسته استاتور وارد شده و باعث تحریك متناوب استاتور میگردد كه منجر به ایجاد سر وصدا ونویز می شود.

تحریك متوالی فازهای ماشین بر روی دندانه های استاتور، نیرویی بر دندانه های رتور اعمال می كند كه سبب كشش بین آن دندانه ها شده و با نیروی واكنشی از طرف دندانه های رتور بر روی دندانه های استاتور همراه خواهد بود كه سبب بروز نویز صوتی در بدنه استاتور شده و بكارگیری این موتورها را در صنعت با مشكل روبرو كرده است.

هر قدر فركانس این تحریك تناوبی استاتور به فركانس های مود طبیعی نوسانی استاتور نزدیكتر باشد میزان سر و صدا بیشتر خواهد بود ودرصورتیكه فركانس تحریك تناوبی استاتور با فركانس مود طبیعی نوسانی استاتور یكسان گردد سبب تشدید و از هم گسیختگی بدنه استاتور می گردد. در نتیجه كاهش نویز صوتی تولیدی برای این دسته از موتورها در صنعت امری مهم محسوب می گردد. جهت جلوگیری از بروز این مشكل در فاز طراحی موتورهای سوئیچ رلوكتانس باید برای هر یك از ابعاد كاندید، مودهای نوسانی استاتور بدست آورده شده و با فركانس تحریك تناوبی پوسته استاتور مقایسه گردد تا همواره از همنوائی این فركانس ها جلوگیری شده و نویز ماشین در حد كم و قابل قبولی باشد.

برای تعیین مودهای نوسانی استاتور از روش اجزاء محدود و یا روش های تقریبی می توان استفاده كرد. روش های اجزاء محدود بسیار دقیق می باشند ولی بدلیل طولانی بودن محاسبات و نیز وقت گیر بودن برای طراحی ماشین نامناسب هستند. روش های تقریبی نیز دارای دقت خوبی نیستند.

روشی كه در این پایان نامه پیشنهاد شده است استفاده از شبكه های عصبی برای تخمین و پیش بینی فركانس های مود طبیعی استاتور ماشین میباشد. بدین ترتیب كه برای نمونه هایی از موتورهای سوئیچ رلوكتانسی با ابعاد كاندید استفاده از روش اجزاء محدود فركانس های مود طبیعی استاتور را استخراج كرده و بعد از انتخاب شبكه عصبی مناسب و كارا ، فركانس های استخراج شده را به شبكه عصبی مورد نظر آموزش داده تا فركانس های مودهای طبیعی استاتور برای موتورهائی با ابعاد دیگر تخمین و پیش بینی گردند.

پیشگفتار

1- تاریخچه موتور سوئیچ رلوكتانسی

ایده اصلی موتور سوئیچ رلوكتانسی درسال 1838 مطرح شد، اما این موتور تا زمان توسعه الكترونیك قدرت و امكان طراحی الكترو مغناطیسی به كمك كامپیوتر بطور عملی مورد استفاده قرار

نگرفت. از اواسط دهه 1960 پیشرفتهای مذكور شروع جدیدی را برای موتور سوئیچ رلوكتانس رقم زدند و با ظهور سوئیچهای نیمه هادی سریع با راندمان بالا و پرقدرت و همچنین پیشرفت در صنعت مدارهای مجتمع آنالوگ و دیجیتال استفاده از این نوع ماشین درچند سال اخیر در بازه وسیعی از كاربردهای صنعتی و خانگی مورد توجه زیادی قرار گرفته است بطوریكه قابلیت رقابت با درایوهای AC,DC دیگر از جمله درایوهای DC بدون جاروبک (BDCM) را داشته باشد. با توجه به ساختار این موتور می توان به موارد زیر بعنوان مزایای آن اشاره كرد:

1) رتور آن ساده بوده و مراحل ساخت نسبتا كمی دارد. همچنین دارای اینرسی پایینی است.

2) سیم پیچ استاتور ساده است.

3) قسمت بیشتر تلفات حرارتی دراستاتور می باشد كه انتقال حرارت از آن ساده تر از رتور است.

4) چون مغناطیس دائم روی رتور وجود ندارد ماكزیمم حرارت مجاز رتور بیشتراز موتورهای مغناطیس دائم است.

5) گشتاور، مستقل از جهت تزریق جریان به فازهاست. برای كاربردهای خاص این باعث كاهش تعداد نیمه هادی های قدرت لازم در كنترل كننده می شود.

6) درشرایط ایجاد نقص، ولتاژ اتصال باز و جریان اتصال كوتاه صفر یا خیلی كوچك است.