پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق با موضوع اینورتر

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق با موضوع اینورتر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

دانلود پایان نامه آماده

دانلود  پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی  برق با موضوع اینورتر با فرمت ورد و قابل ویرایش تعدادصفحات 180

اینورتر

همانطور که می دانیم وظیفه اینوتر تبدیل dc به ac می باشد که این کار هم در فرکانس ثابت و هم در فرکانس متغیر صورت می گیرد . ولتاژ خروجی می تواند در یک فرکانس متغیر یا ثابت دارای دامنه متغیر یا ثابت باشد که ولتاژ خروجی متغیر می تواند با تغییر ولتاژ ورودی dc و ثابت نگهداشتن ضریب تقویت اینوتر بدست آید . از سوی دیگر اگر ولتاژ ورودی dc ثابت و غیرقابل کنترل باشد  می توان برای داشتن یک ولتاژ خروجی متغیر از تغییر ضریب تقویت اینوتر که معمولاً با کنترل مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) در اینورتر انجام می شود استفاده کرد. ضریب تقویت اینوتر عبارت است از نسبت دامنه ولتاژ ac خروجی به dc ورودی .  اینوترها به دو دسته تقسیم می شوند : 1) اینوترهای تک فاز و 2) اینورترهای سه فاز . که خود آنها نیز بسته به نوع کموتاسیون تریستورها به چهار قسمت تقسیم می شوند . الف. اینوتر با مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) ، ب. اینوتر با مدار تشدید ، پ. اینوتر با کموتاسیون کمکی ، ت. اینوتر با کموتاسیون تکمیلی . که اگر ولتاژ ورودی اینوتر ، ثابت باشد ، اینوتر با تغذیه ولتاژ ( VSI ) و اگر ورودی ثابت باشد ، آن را اینوتر با تغذیه جریان ( CSI ) می نامند .  از بین اینورترهای تکفاز دو نوع معروف به نام اینوتر تکفاز با سر وسط و اینوتر پل تکفاز می باشد که در اینجا به اختصار نوع پل تکفاز آن را بررسی کرده و سپس راجع به اینوترهای سه فاز توضیح خواهیم داد . 

1-1 ) اینوترپل تکفاز

  در این نوع اینوتر همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است با آتش شدن تریستور مکمل T4 تریستور T1 خاموش می گردد . اگر بار سلفی باشد جریان بار بلافاصله معکوس نمی شود و لذا وقتی کموتاسیون کامل شد تریستور T4 خاموش می شود و جریان بار به دیود D4 منتقل می شود . فرمان کموتاسیون نسبت به زمان فرکانس بار اینوتر خیلی کوتاه می باشد . در اینجا ما کموتاسیون را ایده آل فرض می کنیم .

دانلود پایان نامه اینورتر -تبدیل acبه dc

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه اینورتر -تبدیل acبه dc دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:180

فهرست مطالب:
عنوان                                                         صفحه

فصل اول-مدارهای موردنیاز برای کنترل موتور القایی
اینورتر     1
1-1- اینورتر پل تکفاز     2
1-2- اینورتر تکفاز PWM     5
2- اینورترهای سه فاز     6
3- اینورتر با تشدید سری     14
4- اینورترهای منبع جریان     15
4-1- اینورتر منبع جریان سه فاز     17
5- منابع جریان     25
5-1- مدولاسیون پهنای پالس در یک اینورتر منبع جریان تریستوری     27
6- مقایسه محرکه های اینوتر منبع جریان و ولتاژ     30
فصل دوم – کنترل موتور القایی
مقدمه     33
1- اصول کنترل سرعت موتورهای القایی     33
2- کنترل لغزش     34
3- روشهای کنترلی موتورهای القایی، کنترل کننده اسکالر     36
4- کنترل کننده اسکالر درایوهای موتور القایی با اینورتر VSI     37
4-1- کنترل کننده سرعت، مدار باز     38
4-2- کنترل کننده سرعت مداربسته با محدود کننده جریان     40
5- کنترل کننده سرعت مدار باز ، در شیراط کنترل V/F     42
6- کنترل برداری     44
6-1- انواع روشهای کنترل برداری     45
6-2- کنترل برداری مستقیم با جهت یابی شار فاصه هوایی و اینورتر PWM با جریان کنترل کننده     45
6-3- کنترل کننده برداری مستقیم با جهت یابی شار استاتور     50
6-4- کنترل برداری غیر مستقیم با جهتیابی شار رتور و اینوتر PWM با جریان کنترل شده     51
6-5- کنترل برداری با اینورترها PWM و در شرایط کنترل ولتاژ     55
6-6- کنترل برداری با استفاده از اینورتر CSI     58
فصل سوم – روشهای الکتریکی و مکانیکی کنترل دبی در پمپها
چکیده     61
1- مقدمه     62
2- استخراج رابطه میان گشتاور، سرعت و دبی یک پمپ     64
3- ارزیابی به کارگیری شیر فلکه به عنوان روش معمول کنترل دبی پمپ     67
4- ارزیابی روش کنترل دور موتور القایی به منظور کنترل دبی سیال     69
5- مقایسه نتایج حاصل از روشهای مختلف کنترل دبی سیال     75
6- ارزیابی اقتصادی به کارگیری ASD     79
نتایج     80
فصل چهارم – کاربرد AC درایوها در پمپ های آبیاری و آبرسانی
مقدمه     82
1- مشخصه های سیستم پمپ و بار و طبقه بندی پمپ ها     85
2- مشخصه پمپ های روتو دینامیک     86
3- تاثیر سرعت متغیر پمپ روی منحنی عملکرد آن     87
4- پرفورمنس مکش پمپ (NPSH)     90
5- نیازهای عملیاتی پمپ ها     91
6- راندمان پمپ     93
7- پمپ های موازی     95
8- کنترل on/off پمپ های موازی     97
9-1- کنترل فلو با روش شیر کنترل     98
9-2- کنترل فلو با روش شیر BYPASS
9-3- کنترل فلو توسط درایوهای دور متغیر     100
10- آبیاری در مزارع (Irrigation)     103
11- روشهای مختلف استفاده از درایو برای کنترل پمپ     104
11-1- روش مالتی مستر Multi Master     104
11-2- روش Multi Follower     107
11-3- تشریح عملکرد کنترل در روش Advance level Control     110
فصل پنجم
مقدمه     113
1- مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی     115
2- موانع در سیاستگذاری انرژی     117
3- انتخاب موتور مناسب     118
3-1- تطابق موتور و بار     118
3-2- موتورهای با راندمان بالا     121
4- اقدامات مورد نیاز برای بهبود عملکرد سیستمهای مرتبط با الکتروموتورها     123
4-1- کیفیت توان Power Quality     123
4-2- تثبیت ولتاژ شبکه     123
4-3- عدم تقارن فاز     125
4-4- ضریب قدرت     126
5- روشهای عملمی برای افزایش بازدهی موتور     126
6- دستورالعملهای لازم برای بهبود عملکرد موتورهای الکتریکی     131
7- دسته بندی اقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف انرژی     133
8- تکنولوژی الکترونیک قدرت و درایوهای AC     133
9- کنترل کننده دور موتور     136
10- مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور     140
11- مدیریت بهینه سازی مصرف انرژی و نقش کنترل کننده های دور موتور     142
12- پمپها و فنها     145
13- قوانین افینیتی در کاربردهای پمپ و فن     147
14- محاسبات صرفه جویی انرژی در فن     154
15- یک مطالعه موردی در ایران     155
16- سیستمهای تهویه مطبوع     159
17- ماشین تزریق پلاستیک     159
18- صرفه جویی انرژی در تاسیسات آب و فاضلاب     161
19- کمپرسورها     161
20- نیروگاه ها     162
21- سیمان     163
22- قابلیتهای کنترل کننده دور موتور مدرن     165
22-1- نرم افزار کاربردی کنترل پمپ و فن     168
22-2- نرم افزار کاربردی کنترل سطح پیشرفته     168
22-3- نرم افزار کنترلی Master Follower     168
23- درایوهای دور متغیر VACON مصداقی از درایوهای مدرن     168
24- مسائلی که درایوهای دور متغیر به وجود می آورند     169
منابع     175

چکیده:
امروزه کنترل موتورهای القایی به دلیل مزایای زیاد این موتورها نسبت به موتورهای جریان مستقیم روز به روز از اهمیت بیشتری برخوردار می گردد.
در این پایان نامه روشهای مختلف کنترل دور و گشتاور موتورهای القایی و کاربردهای آن مورد بررسی قرار گرفته است.
در فصل اول مدارهای موردنیاز برای کنترل موتورهای القایی شامل مدارهای فرکانس متغیر که خود شامل اینورتورهای منبع ولتاژ، اینورتورهای منبع جریان می باشند معرفی و بررسی شده اند.
در فصل دوم روش های مختلف کنترل موتورهای القایی مورد بحث قرار گرفته است. در ابتدا اصول کنترل دور و سپس روشهای مختلف کنترل v/f ثابت کنترل لغزش و کنترلهای برداری مورد بحث قرار گرفته است.
در فصل سوم به روشهای مکانیکی و الکتریکی کنترل دبی در پمپها پرداخته ایم و با مقایسه هر دو روش الکتریکی و مکانیکی به این نتیجه می رسیم که استفاده از روش الکتریکی مناسبتر است.
در فصل چهارم به کاربردهای AC درایوها در پمپ های آبیاری و آبرسانی . انواع روشهای مختلف بکارگیری کنترل دور برای پمپ مورد بررسی قرار گرفته است.
در فصل پنجم صرفه جویی انرژی در موتورهای القایی از طریق استفاده از کنترل دور و انواع روشهای افزایشی راندمان، گشتاور و ضریب قدرت مورد بررسی قرار گرفته است.
 

مقدمه
بحت انرژی از دو دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی حائز اهمیت است . بهینه سازی مصرف انرژی به این معنی است که  بتوان با استفاده از تجهیزات و یا مدیریت بهتر همان کار را ولی با مصرف انرژی کمتر انجام بدهیم .
صرفه جوئی انرژی می تواند با استفاده از تجهیزات بهتر نظیر : عایق بندی مطلوب ، افزایش راندمان سیسمتهای حرارتی، و بازیابی تلفات حرارتی بدست آید از طرف دیگر اعمال مدیریت انرژی، بمنظور درک سیستمهای موجود و طریقه استفاده از آنها،  میتواند در کاهش مصرف انرژی نقش مهمی داشته باشد. در سیاست گذاری انرژی باید سازمانها رویکرد سیستمی داشته باشند. برای مثال در بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی هدف تنها کاهش هزینه های انرژی یک یا چند الکتروموتور مشخص نیست،  بلکه باید آثار اقدامات مورد نظر روی سایر سیستمها نیز بدقت مورد توجه قرار گیرد. در یک بنگاه اقتصادی صرفه جوئی انرژی میتواند موجب برتری رقابتی بنگاه گردد.
در اغلب بخشهای صنعتی انرژی الکتریکی مهمترین منبع انرژی صنعت بشمار می رود . از آنجا که موتورهای الکتریکی، مصرف کننده اصلی انرژی الکتریکی در کارخانجات
صنعتی میباشند. لذا بهینه سازی مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی که موضوع مقاله  است از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود . برای درک اهمیت بهینه سازی مصرف انرژی به این مورد اشاره می کنیم که اگر راندمان موتورهای  الکتریکی القائی موجود در اروپا تنها به میزان 1% افزایش یابد، هزینه مصرف انرژی الکتریکی به میزان 6/1 میلیارد دلار در سال کاهش خواهد یافت .
آمار منتشر شده از سوی وزارت نیرو نشان می دهد در سال 1373 ،  5/38% از کل انرژی الکتریکی مصرف شده در ایران توسط موتورهای الکتریکی بوده است[F1]. البته این میزان در کشورهای صنعتی تا 65% می رسد و شاخص خوبی برای نشان دادن سطح صنعتی شدن یک کشور می باشد[10] .  اهداف بهینه سازی مصرف انرژی را میتوان بصورت زیر بیان نمود:
§        استفاده منطقی از انرژی
§        حفظ منابع انرژی
§        اصلاح میزان مصرف انرژی در بخشهای مصرف کننده انرژی
§        کاهش گازهای گلخانه ای و آلودگی هوا
§        اصلاح وضعیت موجود
§        کسب برتری رقابتی در بنگاههای اقتصادی
می توان اقدامات مختلفی برای صرفه جوئی انرژی الکتریکی در الکتروموتورهای صنعتی بعمل آورد. در حالت کلی این اقدامات به دو دسته تقسیم میشود:
1-     اقدامات مربوط به طراحی موتور
2-     اقدامات مربوط به بهره برداری از موتورها
اقدامات مربوط به بهره برداری از موتورها را نیز میتوان به دو دسته تقسیم نمود:
1-     اقدامات روی موتور، نظیر تهویه، روغنکاری، و بارگذاری
2-     استفاده از درایو یا کنترل کننده دور موتور
در این مقاله نخست روشهای بهینه سازی مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی را مورد بحث قرار می دهیم  سپس کاربرد درایوها در کنترل موتورهای الکتریکی و تاثیری که آنها می تواند در صرفه جوئی مصرف انرژی بگذارند مورد بررسی قرار خواهد گرفت .

پایان نامه جامع و کامل مقطع کارشناسی رشته برق پیرامون اینورتر و انواع آن(همراه با شکل)

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه جامع و کامل مقطع کارشناسی رشته برق پیرامون اینورتر و انواع آن(همراه با شکل) دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:170

چکیده:

اینورتر

همانطور که می دانیم وظیفه اینوتر تبدیل dc به ac می باشد که این کار هم در فرکانس ثابت و هم در فرکانس متغیر صورت می گیرد . ولتاژ خروجی می تواند در یک فرکانس متغیر یا ثابت دارای دامنه متغیر یا ثابت باشد که ولتاژ خروجی متغیر می تواند با تغییر ولتاژ ورودی dc و ثابت نگهداشتن ضریب تقویت اینوتر بدست آید . از سوی دیگر اگر ولتاژ ورودی dc ثابت و غیرقابل کنترل باشد
می توان برای داشتن یک ولتاژ خروجی متغیر از تغییر ضریب تقویت اینوتر که معمولاً با کنترل مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) در اینورتر انجام می شود استفاده کرد. ضریب تقویت اینوتر عبارت است از نسبت دامنه ولتاژ ac خروجی به dc ورودی .

اینوترها به دو دسته تقسیم می شوند : 1) اینوترهای تک فاز و 2) اینورترهای سه فاز . که خود آنها نیز بسته به نوع کموتاسیون تریستورها به چهار قسمت تقسیم می شوند . الف. اینوتر با مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) ، ب. اینوتر با مدار تشدید ، پ. اینوتر با کموتاسیون کمکی ، ت. اینوتر با کموتاسیون تکمیلی . که اگر ولتاژ ورودی اینوتر ، ثابت باشد ، اینوتر با تغذیه ولتاژ ( VSI ) و اگر ورودی ثابت باشد ، آن را اینوتر با تغذیه جریان ( CSI ) می نامند .

از بین اینورترهای تکفاز دو نوع معروف به نام اینوتر تکفاز با سر وسط و اینوتر پل تکفاز می باشد که در اینجا به اختصار نوع پل تکفاز آن را بررسی کرده و سپس راجع به اینوترهای سه فاز توضیح خواهیم داد .

1-1 ) اینوترپل تکفاز

در این نوع اینوتر همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است با آتش شدن تریستور مکمل T₄ تریستور T₁ خاموش می گردد . اگر بار سلفی باشد جریان بار بلافاصله معکوس نمی شود و لذا وقتی کموتاسیون کامل شد تریستور T₄ خاموش می شود و جریان بار به دیود D₄ منتقل می شود . فرمان کموتاسیون نسبت به زمان فرکانس بار اینوتر خیلی کوتاه می باشد . در اینجا ما کموتاسیون را ایده آل فرض می کنیم .

 حال اگر بار مقاومتی خالص باشد روشن کردن متناوب T₁T₂ و T₃T₄ باعث می شود که یک شکل موج مربعی دو سر بار قرار گیرد هر چند در حالت بار سلفی شکل موج جریان تأخیر دارد ولی مربعی می باشد . این شکل موج مربعی در شکل 2- الف نشان داده شده است . تریستور با استفاده از یک قطار پالس که به صورت 180o به آن اعمال می شود روشن می شود . به وسیله انتهای نیم پریود مثبت معلوم می شود که جریان بار مثبت بوده و به صورت نمایی افزایش می یابد . وقتی که تریستور T₁ و T₂ خاموش می شوند تریستورهای T₃ و T₄ روشن شده و ولتاژ بار معکوس می گردد ولی جریان بار تغییر نمی کند و مسیر جریان بار دیودهای D₃ و D₄ می باشند که منبع dc را به دو سر بار وصل می کنند و ولتاژ معکوس شده و انرژی تا زمانی که جریان به صفر برسد از بار به منبع منتقل می شود از آنجایی که در لحظه صفر شدن بار جریان تریستورها نیاز به تحریک ( آتش شدن ) مجدد دارند لذا یک قطار پالس آتش نیاز است تا هر لحظه که جریان صفر شد بلافاصله تریستورهای بعدی را روشن کند .

می توان ولتاژ خروجی را به صورت شکل موج مربعی با پریود صفر نیز درست کرد . همانطور که در شکل 2- ب نشان داده شده این نوع شکل موج را می توان با جلو بردن زاویه آتش تریستورهای مکمل T₁T₄ نسبت به تریستورهای T₂T₃ درست کرد همانطور که از شکل دیده می شود قطار پالس آتش تریستور T₁ و T₄ به اندازه f درجه عقب تر از قطار پالس تریستور T₂ و T₃ می باشد . در شکل 2- ب فرض کنیم با خاموش شدن تریستور T₁ ، تریستور T₄ روشن شود ، جریان بار به دیود D₄ منتقل می شود اما از آنجاییکه تریستور T₂ هنوز روشن است جریان بار در مسیر D₄ و T₂ جاری می شود ، بار اتصال کوتاه شده و ولتاژ بار صفر می شود . وقتی که تریستور T₂ خاموش و تریستور T₃ روشن می شود تنها مسیر جریان بار دیود D₃ می باشد و منبع dc در جهت منفی به بار متصل می شود و تریستورهای T₃ و T₄ بلافاصله بعد از صفر شدن جریان بار هدایت می کند لذا شکل جریان تریستور و دیود متفاوت می شود .

1-2 ) اینوتر تکفاز PWM

اینوتر کنترل شده جهت تولید شکل موج مدوله شده عرض پالس دارای شکل موجی مطابق شکل 3 می باشد . همانطور که از شکل دیده می شود دراین روش سعی شده است که در نقاط نزدیک پیک پریود روشن بودن طولانی تر باشد این روش را کنترل مدولاسیون پهنای پالس ( PWM ) می نامند . دراین روش ها مونیکهای مرتبه پایین در شکل موج مدوله شده پهای پالسی خیلی کمتراز شکل موجهای دیگراست .

با توجه به شکل 3 ملاحظه می کنید که در برخی از فواصل ولتاژ اعمال شده به مدار مصرف باید صفر باشد که عملی کردن آن به این صورت است که در طی این فواصل یا تریستورهای T₁ و T₃ بطور همزمان روشن هستند و یا تریستورهای T₂ و T₄ . به هر حال ، خروج دیود و تریستور که به صورت سری با بار قرار می گیرند باعث اتصال کوتاه شدن بار می شوند . در این روش باید توجه شود که در هر سیکل تعداد کموتاسیون ، حداقل بوده و نیز تریستورها به صورت قرینه روشن شوند .

برای تولید یک شکل موج همانند شکل 3 نیازمند اعمال کموتاسیونهای زیادی درهر سیکل هستیم از آنجایی که در انتها و ابتدای هر سیکل ، باید دو سر بار اتصال کوتاه شده و ولتاژش صفر شود لذا باید یک تریستور در ابتدا و انتهای سیکل قطع شود که این عمل تلفات ناشی از کموتاسیون را افزایش می دهد . اما برای کاهش این تلفات باید مقدار کموتاسیون درهر سیکل کاهش یابد که این کاهش تعداد کموتاسیون به صورت زیر می باشد که در انتهای هر پالس تنها یکی از دو تریستور هادی جریان قطع گردد و هیچ تریستور دیگری به منظور اتصال کوتاه کردن دو سر بار روشن نگردد . و در شروع پالس بعدی ، آن تریستوری که در انتهای پالس قبلی خاموش شده بود بار دیگر روشن گردد .

2- اینورترهای سه فاز

در کاربردهای با توان بالا ( یا سایر جاهایی که به سه فاز نیاز باشد ) از اینورترهای سه فاز استفاده می شود . اینوتر سه فاز را می توان با اتصال موازی سه اینورتر تکفاز پل درست کرد و همچنین باید توجه داشت که جریان گیت آنها باید با هم 120o اختلاف فاز داشته باشد تا ولتاژهای سه فاز متقارن ایجاد گردد . برای حذف هارمونیکهای مضرب سه در ولتاژ خروجی می توان از یک تراشی درخروجی اینوتر استفاده کرده و اتصال ثانویه آن را ستاره می بندد و بار را نیز یا مثلث یا ستاره بست . مطابق شکل 4 که یک مدار اینوتر سه فاز را نشان می دهد شامل 6 تریستور ، 6 دیود و منبع تغذیه می باشد .

این اینوترها دارای ساختمان کلی مطابق شکل 4 بوده و براساس نحوه سیگنال فرمان به دو دسته تقسیم می شوند . 1- در هر لحظه دو تریستور هدایت می کند . 2- در هر لحظه سه تریستور هدایت می کند .

با وجود این دو روش سیگنال فرمان گیت ها باید به گونه ای باشد که در هر فاصله 60o ، به گیت وصل یا از آن قطع شود و همچنین اینوترها نیز به گونه ای طراحی شده اند که هر کدام بتوانند 180o هدایت کنند . و همچنین اگر باری که توسط اینورتر تغذیه می شود سلفی باشد جریان بار در هر فاز نسبت به ولتاژ پس فاز می شود .