فهرست مطالب
عنوان شماره صفحه
چکیده......................................................................................................... 1
فصل اول: کلیات تحقیق
1-1- مقدمه................................................................................................... 2
1-2- بیان مسئله............................................................................................. 2
1-3- جنبۀ نوآوری و جدید بودن تحقیق.................................................................. 3
1-4- فرضیه‌ها.............................................................................................. 4
فصل دوم: مروری بر ادبیات تحقیق وپیشینه تحقیق
2-1- اهداف تحقیق (شامل اهداف علمی، کاربردی وروش‌های خاص انجام تحقیق).............. 5
2-1-1- اهداف علمی تحقیق............................................................................... 5
2-2- نوع روش کار........................................................................................ 5
2-3-پرسش اصلی تحقیق(مسأله تحقیق)................................................................. 6
2-4-پیشینه تحقیق........................................................................................... 7
2-5- مقایسه بین دو مقاله.................................................................................. 9
فصل سوم: مفاهیم کاربردی
مقدمه.......................................................................................................... 11
3-1- دسته‌بندی ژنراتورها با توجه به نوع توربین گردنده روتور................................... 11
3-1-1- توربو ژنراتورها.......................................................................... 12
3-1-2- هیدرو ژنراتورها.......................................................................... 12
3-1-3- دیزل ژنراتورها........................................................................... 12
3-2- انواع ژنراتور........................................................................................ 12
3-2-1- ژنراتورهای DC.......................................................................... 13
3-2-2- ژنراتور القایی............................................................................. 13
3-2-3- ژنراتور سنکرون.......................................................................... 13
3-3- ساختمان ژنراتور سنکرون و انواع آن........................................................... 13
فرکانس....................................................................................................... 15
سرعت مکانیکی............................................................................................. 15
تعداد قطب‌‌ها................................................................................................. 15
3-3-1 روتور با قطب برجسته (آشکار).......................................................... 17
3-3-2 روتور با قطب استوانه‌ای.................................................................. 17
3-4- مدل ریاضی ژنراتور سنکرون.................................................................... 18
مقدمه.......................................................................................................... 18
3-5- معادلات اصلی ریاضی ژنراتور سنکرون....................................................... 19
3-5-1- معادلات ریاضی سه فاز.................................................................. 19
3-5-2- معادلات پایه متناسب با dq0............................................................. 20
3-6- بررسی ولتاژ شفت و جریان بیرینگ ژنراتور................................................... 21
3-6-1- اقدام متقابل در مقابل ولتاژ شفت و جریان بیرینگ................................... 22
3-7-مدل توزیع شده سیم پیچی تحریک.................................................................. 26
3-8- نظریه سیستم تحریک............................................................................... 29
مقدمه.......................................................................................................... 29
3-9- وظایف سیستم تحریک.............................................................................. 31 3-10- جایگاه سیستم تحریک در تولید انرژی الکتریکی............................................. 31
- سیستم تحریک در نیروگاه............................................................................... 32
3-10-1- خروجی‌ها از سیستم تحریک.......................................................... 33
3-11- حالتهای عملکرد ژنراتور......................................................................... 33
3-11-1- حالت بی باری........................................................................... 33
3-11-2- ماشین باردار شده و عملکرد آن در هنگام وصل به شبکه بی‌نهایت.............. 33
3-11-3-عملکرد بخش ویژه....................................................................... 34
ویژگیهای ژنراتور بی‌بار.................................................................................. 34
3-12- گشتاور سنکرونیزاسیون.......................................................................... 35 3-12-1- مشخصات گشتاور ژنراتور............................................................ 36 3-13- انواع سیستمهای تحریک.......................................................................... 37
3-13-1- سیستم تحریک استاتیک................................................................ 37
3-13-2- سیستم تحریک دینامیک................................................................. 37
3-14- مدلسازی یکسو ساز تریستوری شش پالسه...................................................... 38
3-14-1- تریستورو مشخصه استاتیکی آن....................................................... 38
3-14-2- فرایند روشن شدن تریستور............................................................. 42
3-14-3- عملکرد تریستور در بارهای مختلف.................................................. 43
3-15-یکسو ساز شش تریستوری......................................................................... 44
3-16- مدلسازی مبدل باک................................................................................. 46
3-16-1- مبدل باک step-down (buck converter):...................................... 46
مفاهیم......................................................................................................... 50
3-16-2- حالت هدایت پیوسته مبدل باک......................................................... 50
3-16-3- مدلسازی مبدل باک..................................................................... 53
3-16-4- مدل فضای حالت مبدل باک............................................................ 54
3-16-5- مزایا ومعایب مبدل باک................................................................. 54
معایب مبدل باک............................................................................................. 54
3-17-کنترل مد لغزشی مبدل باک(sliding mode control)...................................... 55
3-17-1- تئوری کنترل لغزشی.................................................................... 56
3-17-2- طراحی کنترلر مد لغزشی(SMC)................................................... 56
3-18-مزایا و معایب کنترل مد لغزشی.................................................................. 57
3-18-1- مزایای کنترل مد لغزشی................................................................ 57
3-18-2- معایب کنترل مد لغزشی................................................................ 57
3-19- مدلسازی مبدل باک................................................................................ 59
3-20- معادلات حلقه سلف................................................................................. 60
3-21- معادلات حلقه خازن................................................................................ 60
3-22- معادلات گره پورت ورودی...................................................................... 61
3-22- مدارمعادل مبدل باک............................................................................... 61
فصل چهارم: نتایج حاصل از شبیه سازی
مقدمه.......................................................................................................... 62
4-1-شبیه سازی حالت مرجع...................................................................................................62 4-2- شبیه‌سازی یکسو ساز شش پالسه تریستور....................................................... 64 4-3- شبیه‌سازی مبدل باک و خواص آن................................................................. 67
4-3-1- نحوه طراحی مبدل باک................................................................... 70
4-4-شبیه سازی مبدل باک با اعمال کنترل مد لغزشی..................................................................72 4-5- شبیه سازی ژنراتور سنکرون(200 مگاولت امپری ANSALDO نوع 1054).......... 76 4-6- شبیه‌سازی مدل توزیع شده ژنراتور سنکرون.................................................... 77 4-7- بررسی ولتاژ و توان مصرفی یاتاقانها............................................................ 79 4-8- متغیرهای مورد استفاده در سیمولینک............................................................ 83
فصل پنجم: نتیجه‌گیری
5-1- نتیجه‌گیری............................................................................................ 93 5-2- پیشنهادات برای آینده................................................................................ 94
منابع و مأخذ................................................................................................. 95
فهرست جداول
عنوان شماره صفحه
جدول4- 2-مقایسه مقادیر مربوط به THD در حالات مختلف.................................................. 75
جدول4- 3- مقادیر پارامترهای مربوط خازن های پارازیتی ]20[.................................. 78
جدول 4-4- ابعاد و مقادیر مورد نیاز ژنراتور 200 مگاولت امپری]25[......................... 82
بررسی دسته‌بندی ژنراتورها با توجه به نوع توربین گردنده روتور