دانلود مقاله بررسی سیستم ذخیره انرژی، انتقال قدرت و ترمز خودروهای هیبرید

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله بررسی سیستم ذخیره انرژی، انتقال قدرت و ترمز خودروهای هیبرید دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:10

چکیده:

در این مقاله، عملکرد بخش‌های مختلفی از خودروهای هیبرید، شامل موتور، کنترلر، انتقال قدرت و سیستم ترمز بررسی شده است. چرخ طیار که در واقع منبعی برای ذخیره انرژی است، مورد بررسی قرار گرفته و نقش آن در سیستم ترمز خودروهای هیبرید، بیان شده است. کنترلر موتور خودروی هیبرید و نقش آیرودینامیک در کاهش توان موتور نیز از دیگر مواردی است که به آنها پرداخته می‌شود.

مشکلات زیست‌محیطی به وجود آمده در ابعاد کلان از یک‌سو و تنگناهای مربوط به سوخت‌های فسیلی از سوی دیگر، باعث شده است تا خودروهای هیبرید (ترکیب احتراقی و برقی) و نیز خودروهایی که با پیل سوختی کار می‌کنند، جایگزین خودروهای احتراقی شوند. از این‌رو، امروزه علاوه‌بر سیستم‌های قوای محرکه خودروهای درونسوز، دسته‌بندی جدیدی از سه سیستم دیگر شکل گرفته است که عبارتند از: خودروهای برقی1، خودروهای هیبرید برقی2 و خودروهای برقی پیل سوختی3.

خودروی هیبرید برقی، نوعی خودروی الکتریکی است که فاقد نقایص خودروهای الکتریکی معمولی است. مثلاً، خودروهای الکتریکی باید حتماً دارای باطری‌های بزرگ باشند. ثانیاً به‌طور مرتب با شبکه انتقال برق شارژ شوند و این کار زمینه‌ساز پایین بودن کارایی آنهاست. در خودروهای هیبرید، می‌توان از قدرت موتور احتراقی آنها به صورت قدرت مکانیکی یا ذخیره آن به صورت انرژی الکتریکی استفاده کرد، لذا قابلیت استفاده از سوخت‌های جایگزین را دارا بوده و صرفاً منحصر به استفاده از سوخت فسیلی نیستند. در HEVها4، از محفظه‌های احتراقی در واحدهای کمکی قدرت (APU)ا5 برای تولید انرژی الکتریکی با حداقل آلودگی استفاده می‌شود. HEVها از ذخیره کردن انرژی ترمزگیری استفاده کرده و به کاهش اتلاف انرژی به هنگام حرکت، کمک می‌کنند.

نحوه عملکرد خودروهای هیبرید

خودروی هیبرید، با دو منبع انرژی متفاوت کار می‌کند. استفاده از چنین سیستمی، در واقع حفظ بازده موتور درونسوز (ICE) و کاهش آلودگی در حد خودروی الکتریکی (EV) است.

برای به دست آوردن ترکیب خوب ICE و EV، به استفاده از پیل‌های سوختی و موتورهای دیزل یا بنزینی و همراه آنها به باطری و چرخ طیار و ذخیره‌کننده‌های با ظرفیت بالا نیاز داریم.

در خودروهای هیبرید، از سه ساختار یا حالت مختلف در بهره‌گیری از این دو نوع موتور استفاده می‌شود که عبارتند از:

1. سری
2. موازی
3. سری و موازی

چرخ طیار

چرخ طیار وسیله تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی جنبشی (دورانی) است که با توجه به چرخش سریع در ساختمان موتور، ساخته می‌شود. این وسیله، انرژی ذخیره شده به صورت انرژی جنبشی در روتور را به صورت انرژی الکتریکی در حالت برگشت موتور و هنگام کاهش سرعت روتور، آزاد می‌کنند.
این سیستم‌ها، انرژی مکانیکی را به صورت انرژی جنبشی ذخیره می‌کنند. آنها برای شتاب دادن روتور تا سرعت مورد استفاده موتور، یک ورودی الکتریکی دارند. سپس، انرژی الکتریکی مورد استفاده این موتور را مانند ژنراتور بر می‌گردانند. این سیستم‌ها به دو شکل طراحی می‌شوند، یکی به صورت دیسک دوار که در مراکز آن یک محور قرار دارد و دیگری یک استوانه تو خالی که توسط یاتاقان‌های مغناطیسی کنترل می‌شود.

بیشترین عامل اطمینان در طراحی چرخ طیارها، مواد مورد استفاده در لبه یا حاشیه آنهاست. لبه چرخ طیار، باید برای افزایش انرژی جنبشی ذخیره شده در آن، موادی با ضریب استحکام کششی بالا نسبت به چگالی آنها ساخته شود. لذا نیاز به استحکام کششی بالا نسبت به چگالی، ما را به سمت مواد مرکبی هدایت می‌‌کند که دارای استحکام کششی بالا و چگالی کم بوده و استحکام کششی نسبت به چگالی آنها، 10 برابر فولاد باشد.

ایمن‌سازی دینامیکی چرخ طیار

انرژی یک چرخ طیار با سرعت بالا (حداکثر تا 60 هزار دور در دقیقه) دارای قدرت تخریب زیادی است. انرژی یک چرخ طیار یک کیلو وات ساعتی، قادر است خودرویی با اندازه متوسط را بیشتر از 100 فوت به‌طور عمودی در هوا بلند کند. در نتیجه، قسمت چرخنده آن باید در محفظه‌ای محافظ، محبوس شود. 3 نکته که باید برای طراحی چرخ طیارها در خودروی هیبریدی مد نظر گرفته شود، عبارتند از:
1. احتمال شکستگی روتور و برخورد با محفظه آن به هنگام حرکت یا بر اثر تصادف.

1. اثر ژیروسکپی چرخ طیار می‌تواند سبب واژگونی خودرو به هنگام چرخش مسیر شود.
2. شوک ناشی از مسیر جاده، می‌تواند بر عملکرد چرخ طیار تأثیر بگذارد.
   
   ایمن‌سازی الکتریکی چرخ طیار

به دلیل قدرت بالای مورد نیاز برای چرخ طیارها در حالت اتوماتیک، ولتاژ مورد نیاز بسیار زیاد و معمولاً در حدود 300 تا 500 ولت است. این ولتاژ بالا، ممکن است باعث وارد شدن شوک الکتریکی به راننده، سرنشینان و تعمیرکاران شود. برای ساختن چرخ طیار مطمئن، باید اثرات هر یک از اجزای دیگر خودرو و خصوصیات سیستم در نظر گرفته شود.

موتور و کنترلر آن

موتور الکتریکی و کنترلر خودروی هیبرید، برای حرکت دادن خودرو از انرژی الکتریکی بهره می‌گیرند. در نوع سری، یک موتور الکتریکی به تنهایی چرخ‌ها را حرکت می‌دهد. در نوع موازی، ترکیب واحدهای قدرت می‌تواند از طریق یک سیستم انتقال قدرت، چرخ‌ها را به حرکت در آورد.

در سیستم سری- موازی (Dual) از ترکیب هر دو حالت بالا استفاده می‌شود. یعنی کنترلر، ولتاژ و جریان رسیده به موتور را کنترل می‌کند. در خودروی هیبریدی، کنترلر یک سیگنال از پدال گاز می‌گیرد و تولید انرژی الکتریکی برای موتور را کنترل می‌کند که باعث تولید گشتاور مورد نیاز برای چرخش چرخ‌ها می‌شود.

دانلود مقاله قدرت و انواع پرس

اختصاصی از یارا فایل دانلود مقاله قدرت و انواع پرس دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل :docx(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:11

چکیده:

قدرت و انواع پرس به طریق زیر می باشد

۱-پرسهای دستی :
در این نوع پرس معمولا از قدرت دست و پای کارگر استفاده می شود.
۲- پرسهای مکانیکی :
این پرسها با قدرت موتور به حرکت در می آید و بعضا دارای چرخ طیار و مکانیسم کاهنده سرعت یک مرحله ای یا چند مرحله ای است.
۳- پرسهای هیدرولیک :

قدرت در پرسهای هیدرولیک بوسیله فشار روغن و یا فشار آب تامین می شود.
۴-پرسهای نیوماتیک :
تامین قدرت توسط هوای فشرده.
بدنه(ساختمان پرس) :
معمولا به دو گونه است:
۱- ریخته گری شده
۲- جوشکاری شده

معمولا پرسهای کوچک بطریق ریخته گری و بدنه پرسهای بزرگ هم از طریق ریخته گری و یا از طریق جوشکاری است.
بدنه ریخته شده دارای سختی زیاد ولی قیمت گران است و بر عکس بدنه های جوشکاری ارزانترند.
بدنه جوشکاری شده از فولادهای غلطک زده شده ساخته شده بعلت استقامت بیشتر در برابر بارهای ضربه ای مقاومتر است.

سرعت پرس :
سرعت پرس برای قالبهای برش بین ۴۰ تا ۸۰۰ ضربه در دقیقه است.
در مورد قالبهای کشش و فورج به علت احتیاج بیشتر به زمان شکل گیری بین ۵ تا ۱۰۰ ضربه در دقیقه است.
تناژ پرس :
(عبارت است از مقدار نیرویی که ضربه زدن پرس قادر به اعمال آن به قطعه کار می باشد.)
در حقیقت ضربه زدن پرس نیروی بیشتری از مقدار تناژ اسمی را به کار وارد می سازد که این نیروی اضافی در اصل عامل ایمنی در بدنه پرس و مکانیسم محرک آن می باشد.
اضافه بار وارده به پرس موجب آسیب قطعات می شود

چنانچه اضافه بار موجب شکستن واقعی پرس نشود لااقل بر روی میزان فرسودگی تاثیر دارد.
تناژ پرس هیدرولیک =سطوح پیستون * فشار روغن موجود در سیلندر
تناژ پرسهای هیدرولیک بین ۵۰ تا ۵۰۰۰۰ تن یا بیشتر در تغییر است.
نکته : تناژ در پرسهای هیدرولیکی بزرگتر از بقیه پرسها است.
تناژ محاسبه شده :
معمولا تناژی است که ضربه زدن تنها در نزدیکی انتهای مسیر خود قادر به اعمال به کار می باشد.
از اینرو تناژ در پرسهای مکانیکی ثابت می باشد و نمی توان آنرا تغییر داد زیرا وقتی ضربه زدن در نزدیکی انتهای مسیر خود نباشد خیلی کم است و این امر به علت گشتاور اضافی است که به میل لنگ در وضیعت افقی مثل وقتی که ضربه زن در نیمه
راست خود است وارد می شود.
اکثر سازندگان پرس منحنی هایی را م

نتشر می سازند که تناژ ممکن هر پرس را به ازاء هر اینچ مسیر ضربه زن نشان می دهد.
مسیر ضربه زدن( مسیر عمل) :
مسیر عمل پرس مسافتی است که ضربه زن از با لاترین وضعیت تا پایین ترین وضعیتش حرکت می کند.
برای محرکهای میل لنگی و خارج از مرکز، مسیر ضربه زن مقداری ثابت است و تنها با تعویض میل لنگ یا محور خارج از مرکز این طول تغییر می کند.
بر عکس در پرسهای هیدرولیک این مسیر قابل تغییر می باشد.این عامل همراه با تناژ متغیر در پرسهای هیدرولیک این نوع پرسها را برای کارهای آزمایش مناسب می سازد.
ارتفاع دهانه :

ارتفاع عمل یک پرس عبارتند از فاصله ایکه ضربه زن در پایین ترین وضغیت خود با بستر پرس دارد.
در اندازه گیری ارتفاع عمل ، بایستی ضربه زن را در بالاترین حد ممکن خود تنظیم کرد در نتیجه ارتفاع عمل را می توان بزرگترین فاصله باز پرس در حالت پایین بودن ضربه زن دانست.
ارتفاع عمل قالب بایستی از ارتفاع عمل پرس کمتر.یا با آن مساوی باشد.

تعداد ضربات در هر دقیقه :
شکل بیشترین تعدادش ضربه در دقیقه را دارا می باشند.
پرسهای یک و دو دنده ای کمترین تعداد ضربه را دارا می باشند.
در پرسها با توجه به اندازه و هدف عملیاتی آنها تعداد ضربات بین ۵ تا ۵۰۰ در تغییر است.
فضای قالب :

فضای قالب سطحی است که برای سوار کردن قالب بر روی پرس در دسترس می باشد.
در نتیجه این فضا با سطح ضربه زن و بستر پرس مشخص می گردد.فضای قالب از جلو به عقب و از چپ به راست اندازه گیری می شود.
اندازه فضای قالب همیشه متناسب با تناژ پرس است.
پرسهای دروازه ای :
۱- از طرح بدنه دروازه ای برای پرسهای بزرگتر استفاده می شود.
۲- پرسهای با بدنه دروازه ای دارای بستر بزرگتر و تناژ بالاتری هستند.
۳-ساختمان جعبه شکل این پرسها به آنها ثبات بیشتر و همچنین مقاومت بیشتر در مقابل خمش می دهد.

می توان حرکتهای طولانی تری برای ضربه زدن داشت.
پرس های دروازه ای ۴ دسته هستند :
۱- یک تکه ۲- کمانی ۳- ستونی ۴- پرس دروازه ای با مقاومت دهنده های مفتولی

پرس های دروازه ای از :
۱- پایه ۲- دو جداره عمودی ۳- و یک قسمت بالایی که به تاج موسوم است
این وضعیت ساختمانی ، ظرفیت پرس را برای انجام کارهای سنگین بالا می برد.
موارد استفاده :
برای هر گونه عمل پرسکاری مثل :
۱- برشکاری
۲- تزیین
۳- خمکاری
۴- شکل دادن

۵- کشش و غیره
با این پرس و قالبهای بزرگ مربوطه ورقه های ضخیم را پرس کرد.
پرس دروازه ای یک تکه :
پرسی غیر متداول است ولی تعدادی از آنها را می توان در کارگاه دید. فقط پرسهای با تناژ پایین را در این سبک می توان یافت.

دانلود پایان نامه طراحی فیلترهای اکتیو قدرت با UPQC

اختصاصی از یارا فایل دانلود پایان نامه طراحی فیلترهای اکتیو قدرت با UPQC دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:74

چکیده:

این پایان نامه گذری مختصر بر فیلترهای اکتیو قدرت است که در آن به اجمال در مورد ساختار اولیه ، طراحی وانواع این فیلترها مورد بحث قرار می گیرند.

هدف اصلی این رساله اینست که روش های مختلف طراحی فیلتر های اکتیو قدرت را با به کار گیری سیستم Unified Power Qualit Conditioner یا به طور خلاصه UPQCرا مورد ارزیابی و کنکاش قرار دهد و با مقایسه آنها در نهایت بتواند روشهای بهینه و کاربردی را معرفی نماید.

  یک تفسیر مختصر اینست که یکی از عناصر شناخته شده در بهبود کیفیت توان UPQC است که شامل یک فیلتر اکتیو موازی، یک فیلتر اکتیو سری و لینک DC مشترک بین این دو فیلترمی باشد. این ترکیب که در سال ۱۹۹۸ ارائه شد، می تواند اعوجاجهای جریان ناشی از بارهای غیرخطی و ولتاژ منبع را جبران کرده و قابلیت اطمینان  شبکه را برای حفاظت بارهای حساس افزایش دهد .

به طور خلاصه می توان چکیده فصول موجود را بدین صورت ارائه نمود :

فصل دوم :

  کیفیت بد توان بدلیل تبعات نامطلوب اقتصادی آن، امروزه مورد توجه جدی قرار گرفته است.

UPQC در واقع ترکیبی از دو فیلتر فعال سری و موازی است که طرف dc آنها توسط یک خازن یا سلف به عنوان عناصر ذخیره کننده انرژی، به یکدیگر متصل شده است. این سیستم به طور همزمان قابلیت بهسازی و کنترل چند پارامتر شبکه را دارا است و می تواند در سیست مهای توزیع برای جبران بار هایی که جریان هامونیکی دارند، به کار رود.برای کنترل UPQC ابتدا سیگنال های مبنای جبرانسازی از روی سیگنال های اندازه گیری شده و با توجه به اهداف جبرانسازی استخراج می شود. در این فصل روش های استخراج سیگنال های مبنای جبران سازی در سه حوزه زمان، فرکانس و زمان- فرکانس مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین ضمن اشاره به رو شهای مورد استفاده برای کنترل مبدل های قدرت، روش کنترل ردیاب باند کلید زنی معرفی شده است. از تلفیق این روش با روش توان راکتیو لحظه ای می توان برای کنترل  UPQC استفاده کرد. شبیه سازی انجام شده با Simulink صحت عملکرد روش کنترل در حذف هارمونیک های موجود را نشان می دهد.

فصل سوم :

در این فصل به قابلیت های یکی از ادوات کنترل پذیر پیوسته سیستم های  ,Custom Power یعنی UPQC پرداخته می شود. در ابتدا پس از بیان ضرورت کاربرد ادوات  Custom Power , در شبکه های توزیع، ساختمان و اصول عملکرد UPQC بیان می شود. سپس استراتژی کنترلی جدید و اصلاح یافته ای با استفاده ازتئوری قاب مرجع همزمان برای UPQC ارایه می شود. با استفاده از این روش، نیازی به بکارگیری فیلت رهای بالا و پایین گذر که عموماً موجب ایجاد شیفت فاز و کاهش دامنه هارمونیک های عبوری از فیلتر ها می شوند نیست. از طرفی امکان تنظیم ولتاژ باس  dc با  استفاده از مدار کنترلی حلقه بسته ایجاد می شود و بطور همزمان آلودگی های موجود در بار (ازجمله عدم تعادلی) و منبع بهسازی (جبران) می گردد.

نکته برجسته روش پیشنهادی ایجاد توانایی متعادل سازی بار برای UPQC است.نتایج شبیه سازی توسط نرم افزار PSCAD/EMTDC بر روی یک شبکه توزیع نمونه تأیید کننده ایده و روش کنترلی ارائه شده دراین فصل بوده است.

فصل چهارم :

در UPQC فیلتر اکتیو موازی علاوه بر جبرانسازی توان راکتیو و هارمونیکهای جریان بار، موظف به تامین و ک نترل سطح ولتاژ DC است که این موضوع علاوه بر پیچیده کردن مدار کنترل فیلتر اکتیو موازی، محدوده توان عناصر آن را نیز افزایش می دهد .

برای حل این مشکل استفاده از یک یکسو کننده کنترل شده با کنترلر مستقل برای حفظ ولتاژ DC علاوه بر فیلتر اکتیو موازی در UPQC پیشنها د شد و به عنصر جدید UPQS که اول لغات (Universal Power Quality conditioning system) گفته می شود . از این عنصر به منظور تامین ولتاژ و جریان کاملأ سینوسی برای تغذیه بارهای حساس به کیفیت ت و ان استفاده می شو د . در این فصل ، کنترل UPQS با استفاده از تئوری توان راکتیو لحظه ای (pq) تحقیق و نتایج شبیه سازی با نرم افزار PSCAD/EMTDC ارائه شده است.

فصل پنجم :

اخیراً برای حذف هارمونیک ها در شبکه های قدرت، فیلترهای اکتیو مورد توجه و پیشرفت فراوان قرار گرفته اند. از مزایای این گونه فیلترها، حجم کمتر و مشخصات جبران کنندگی بهتر آنها نسبت به فیلترهای پسیو و مقابله خوب آنها با تغییرات اعوجاج خط است. در این فصل ایده های جدید برای ساختار فیلتر اکتیو قدرت بر اساس نظریه فیلترهای وقفی برای حذف اعوجاج های هارمونیکی در شبکه های قدرت تک فاز مطرح شده است. پایداری این تکنیک های جدید فیلتر اکتیو اثبات شده و شبیه سازی های لازم برای آنها انجام گرفته است. سپس مدارهای عملی آنها طراحی و ساخته شده و نتایج عملی مدارات ساخته شده نماینگر توانایی ها و مزایای این فیلتر اکتیو وقفی است. از مزایای مهم این تکنیک وقفی تخمین دقیق دامنه، فرکانس و فاز مؤلفه اصلی سیگنال ورودی است. به علاوه این ایده برای حذف اعوجاج از هر گونه شکل موج است و می تواند به راحتی به سیستم های دیگر و شبکه های سه فاز تعمیم داده شود. به علت وقفی بودن، این تکنیک قادر است خود را با تغییرات پارامتر های سیستم و محیط تطبیق داده و برای رفتار بهینه تنظیم شود.

فهرست مطالب :

فصل ۱-    مقدمه

فصل ۲-   مقایسه روش های کنترل سیستم UPQC و معرفی یک روش کنترل بهینه

۲-۱-    مقدمه

۲-۲-    تئوری توان لحظه ای

۲-۳-    پیکربندی UPQC

۲-۴-    روش های کنترل

۲-۴-۱-     تولید سیگنال مبنا

۲-۴-۲-     کنترل مبدل های قدرت

۲-۴-۳-     کنترل بهینه سیستم UPQC

۲-۵-    شبیه سازی

۲-۶-    نتیجه گیری

فصل ۳-   روش کنترلی  مناسب برایUPQC به منظور بهسازی جامع اغتشاشات مخلّ در کیفیت توان

۳-۱-    مقدمه

۳-۲-    UPQC ساختار و وظایف پایه ای

۳-۳-     کنترلUPQC

۳-۳-۱-     استراتژی کنترلی قسمت موازی

۳-۳-۲-     استراتژی کنترلی قسمت سری

۳-۴-    شبکه نمونه و مدل سازی اغتشاشات

۳-۴-۱-     بهسازی جریان

۳-۴-۲-     بهسازی ولتاژ بار در باس PCC

۳-۵-    نتیجه گیری

فصل ۴-   بهبود کیفیت توان با استفاده از UPQS در شبکه های توزیع

۴-۱-    مقدمه

۴-۲-    اشکال فیلترهای اکتیو

۴-۳-    ساختار UPQS

۴-۴-    استخراج سیگنالهای مرجع

۴-۵-    کنترل مبدلها

۴-۶-    نتایج شبیه سازی

۴-۷-    نتیجه گیری

فصل ۵-   طراحی و ساخت فیلتر اکتیو وقفی برای تخمین دقیق و حذف اغتشاشات شبکه های  AC

۵-۱-    مقدمه

۵-۲-    مدل ریاضی فیلتر اکتیو برای حذف اعوجاج از هر گونه شکل موج

۵-۲-۱-     یافتن  به صورت وقفی

۵-۳-    طراحی و ساخت فیلتر اکتیو وقفی برای حذف اعوجاج در شبکه ac تکفاز

۵-۴-    تخمین دامنه و فاز با فرض ثابت بودن فرکانس

۵-۴-۱-     اثبات پایداری سیستم

۵-۵-    تخمین دامنه، فاز و فرکانس در الگوریتم وقفی

۵-۶-    طراحی و ساخت مدار عملی

۵-۷-    نتیجه گیری

۵-۸-    پیشنهادات

مراجع

دانلود پروژه هماهنگ کردن سیستمهای حفاظتی در سیستم قدرت -همراه با تصاویر

اختصاصی از یارا فایل دانلود پروژه هماهنگ کردن سیستمهای حفاظتی در سیستم قدرت -همراه با تصاویر دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:80

چکبده:
این پروژه تحقیقی است درباره هماهنگ کردن سیستمهای حفاظتی رایج و حفاظت در سطح وسیع برای سیستمهای قدرت .
تاکید بیشترما حفاظتهای دیستا نس و اضافه جریان است . این دو نوع حفاظت با تمام جزییاتش با کمک نرم افزار Modelica شبیه سازی می شوند. این دو مدل شبیه سازی شده مدلهای واقعی شبکه می باشد. انواع خطا ها در شبکه بکار برده شده و عکس العمل رله ها در برابر آن مشا هد میشود . در نهایت روابط بین حفا ظت محلی و حفا ظت در سطح وسیع مورد بررسی قرار گرفته است و روابط و قوا نینی در سیستم های حفا ظتی در سطح وسیع بدست می آید.
به منظور ا طمینان از درست عمل نمودن شبکه توزیع انرژی وتامین ایمنی بخشهای مختلف شبکه های توزیع الکتریکی نیازمند به یک سیستم حفاظتی هماهنگ و مناسب می باشیم.
برای کاهش خسارات ناشی از وقوع خطا جدانمودن خطاازشبکه لازم است به شکل اتوماتیک و در کمترین زمان ممکن صورت گیرد.
به منظور فعال نمودن بخشهای مختلف شبکه توزیع وسایل حفاظتی نیاز است.ازجمله وسایل حفاظتی می توان به فیوزها ورله ها اشاره کرد.
گفتنی است هنگام بکاربردن وسایل حفاظتی باید جداسازی خطا از سیستم بوسیله قطع نمودن حداقل تجهیزات صورت گیرد.دربسیاری از مدارات برای بالا بردن قابلیت اطمینان سیستم حفاظتی از حفاظت پشتیبان به منظور پوشش عدم عملکرد حفاظت اصلی استفاده می شود.سیستم حفاظتی المانهای مختلف سیستم توزیع با یکدیگر متفاوت ا ست.
نخستین وسیله که برای حفاظت سیستمهای الکتریکی قرار می گرفت فیوزها بودند.
فیوز دارای یک بخش فلزی است که در جریان بالا ذوب می شود و جریان عبوری از شبکه را قطع می کند.
فیوزها ارزان وکوچک هستند ولی اشکالاتی همچون ذوب شدن و عمل کردن هنگام وقوع خطاهای گذرا را دارند وباید پیش از دوباره برقدارنمودن مدار حفاظت شده تعویض گردند.
فیوزها عموما در سیستمهای فشار ضعیف وگاهی اوقات در شبکه های زیرزمینی فشار متوسط به دلیل بالا بودن بی برقی این شبکه ها معمولا از سیستمهای حفاظتی رله ای پیچیده تری استفاده می شود.
روش ابتدایی حفاظت از یک مدار بارله اضافه جریان قراردادن ترانسفورماتورهای جریان در مدار است که جریانی متناسب با جریان مداررا به داخل رله های اضافهجریان هدایت می کند.
هرخطایی باید به سرعت از سیستم رفع گردد تا از ایجاد خسارت به تجهیزات و نیز انسانها جلوگیری شود.مناسب ترین روش حفاظت سیستم در مقابل خطای زمین بستگی به روش زمین کردن نقطه خنثی دارد.حساسیت و قابلیت تشخیص رله باید به گونه ای باشد که هماهنگی صحیح بین عملکرد رله ها را فراهم سازد.
در سیستم های زمین نشده یا سیستم هایی که با سیم پیچ خفه کننده قوس زمین شده اند جریانهای خطا بسیار کوچکند و می توانند کوچکتر از جریان بار عادی باشند در نتیجه رله های خطای زمین در چنین شرایطی عمل نمی کنند.


فهرست مطالب:
مقدمه.
فصل اول-انواع حفاظتها.
1.1نگاهی کلی بر تجهیزات حفاظتی
1.2 خطاهای اتصال کوتاه
1.3 انواع رله های حفاظتی
1.4 سیستمهای اندازه گیری ماهواره ای
فصل دوم-اساس شبیه سازی رله هاومدلهای انها.
Modelica2.1
2.2 مدل رله ها.
2.3 مدلهای شبکه
2.4 شبیه سازی سیستم.
فصل سوم-نتایج شبیه سازی.
3.1 سیستم Nordic
3.2 مدل امریکای شمالی
3.3 ازمایش سیستم..
فصل چهارم-نتیجه گیری وارائه پیشنهاد.
مراجع.

پایان نامه کارشناسی ارشد رشته برق گرایش قدرت : تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی

اختصاصی از یارا فایل پایان نامه کارشناسی ارشد رشته برق گرایش قدرت : تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی دانلود با لینک مستقیم و پرسرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)

تعداد صفحات:118

فهرست مطالب:

چکیده……………………………………………………………………………………………………………………………………..1

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………….2

فصل اول: بررسی انواع خطا در ماشینهای القایی و علل بروز و روشهای تشخیص آنها

1-1-مقدمه…………………………………….…..……………………………………………………………………………………3

1-2-بررسی انواع تنشهای وارد شونده بر ماشین القایی………………………..………………………………………….4

1-2-1-تنشهای موثر در خرابی استاتور…………....………………………………………………………………………….4

1-2-2- تنشهای موثر در خرابی روتور……………………….……………………………………………………………….5

1-3- بررسی عیوب اولیه در ماشینهای القایی…………………………………………………………………………………8

1-3-1- عیوب الکتریکی اولیه در ماشینهای القایی………………………..……………………………………………….10

1-3-2- عیوب مکانیکی اولیه در ماشینهای القایی…………………………………………………………………………..17

فصل دوم: مدلسازی ماشین القایی با استفاده از تئوری تابع سیم پیچ

2-1-تئوری تابع سیم پیچ…………………………………………………………………………………………………………..21

2-1-1-تعریف تابع سیم پیچ………………………………………………………………………………………………………21

2-1-2-محاسبه اندوکتانسهای ماشین با استفاده از توابع سیم پیچ……………………………………………………..26

2-2-شبیه سازی ماشین القایی……………………………………………………………………………………………………29

2-2-1- معادلات یک ماشین الکتریکی باm سیم پیچ استاتور و n سیم پیچ روتور……………………………..32

2-2-1-1-معادلات ولتاژ استاتور……………………………………………………………………………………………….32

2-2-1-2- معادلات ولتاژ روتور………………………………………………………………………………………………..33

2-2-1-3- محاسبه گشتاور الکترومغناطیسی…………………………………………………………………………………35

2-2-1-4- معادلات موتور القای سه فاز قفس سنجابی در فضای حالت……………………………………………36

2-3- مدلسازی خطای حلقه به حلقه و خطای کلاف به کلاف…………………………………………………………44

فصل سوم: آنالیز موجک و تئوری شبکه های عصبی

3-1-تاریخچه موجک ها……………………………………………………………………………………………………………54

3-2-مقدمه ای بر خانواده موجک ها……………………………………………………………………………………………54

3-2-1-موجک هار…………………………………………………………………………………………………………………..55

3-2-2- موجک دابیشز………………………………………………………………………………………………………………55

3-2-3- موجک کوایفلت…………………………………………………………………………………………………………..56

3-2-4- موجک سیملت…………………………………………………………………………………………………………….56

3-2-5- موجک مورلت……………………………………………………………………………………………………………..56

3-2-6- موجک میر…………………………………………………………………………………………………………………..57

3-3- کاربردهای موجک………………………………………………………………………………………………………….57

3-4- آنالیز فوریه…………………………………………………………………………………………………………………….58

3-4-1- آنالیز فوریه زمان-کوتاه………………………………………………………………………………………………..58

3-5-آنالیز موجک……………………………………………………………………………………………………………………59

3-6- تئوری شبکه های عصبی…………………………………………………………………………………………………..69

3-6-1- مقدمه…………………………………………………………………………………………………………………………69

3-6-2- مزایای شبکه عصبی……………………………………………………………………………………………………..69

3-6-3-اساس شبکه عصبی………………………………………………………………………………………………………..69

3-6-4- انواع شبکه های عصبی………………………………………………………………………………………………….72

3-6-5-آموزش پرسپترونهای چند لایه…………………………………………………………………………………………76

فصل چهارم:روش تشخیص خطای سیم بندی استاتور در ماشین القایی(خطای حلقه به حلقه)

4-1- اعمال تبدیل موجک………………………………………………………………………………………………………….79

4-2- نتایج تحلیل موجک…………………………………………………………………………………………………………..81

4-3- ساختار شبکه عصبی………………………………………………………………………………………………………….94

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات..

نتیجه گیری………………………………………………………………………………………………………………………………………97

پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………..98

پیوست ها………………………………………………………………………………………………………………………………..99

منابع و ماخذ

فارسی………………………………………………………………………………………………………………………………….100

منابع لاتین……………………………………………………………………………………………………………………………..101

چکیده لاتین…………………………………………………………………………………………………………………………..105

 فهرست اشکال

شکل1-1 : موتور القایی با ساختار مجزا شده از هم…………………………………………………………….9

شکل1-2: شمای قسمتی از موتور و فرکانس عبور قطب………………………………………………………………10

شکل1-3: (الف) اتصال کوتاه کلاف به کلاف بین نقاط b وa   (ب) خطای فاز به فاز……………………..15

شکل2-1: برش از وسیله دو استوانه ای با قرارگیری دلخواه سیم پیچ در فاصله هوایی………………………..22

شکل2-2: تابع دور کلاف متمرکز باN دور هادی مربوط به شکل2-1………………………………………………23

شکل2-3: تابع سیم پیچی کلاف متمرکز N دوری مربوط به شکل2-1……………………………………………..25

شکل 2-4: ساختار دو سیلندری با دور سیم پیچA وB…………………………………………………………………..26

شکل2-5: تابع دور کلاف ‘BB شکل2-……………………………………………………….. ………………………….27

شکل2-6:(الف) تابع دور فازa استاتور   (ب) تابع سیم پیچی فازa استاتور……………………………………..30

شکل2-7: تابع سیم پیچی حلقه اول روتور…………………………………………………………………………………30

شکل2-8(الف) اندوکتانس متقابل بین فازA استاتور و حلقه اول روتور (ب) مشتق اندوکتانس متقابل بین فازa استاتور و حلقه اول روتور نسبت به زاویه …………………………………………………………………………31

شکل2-9: شکل مداری در نظر گرفته شده برای روتور قفس سنجابی ……………………………………………34

شکل 2-10: نمودار جریان (الف) فازa (ب)فازb   (ج) فازc استاتور در حالت راه اندازی بدون بار…..41

شکل2-11: (الف) نمودار سرعت موتور در حالت راه اندازی بدون بار(ب) نمودار گشتاور الکترومغناطیسی موتور در حالت راه اندازی بدون بار…………………………………………………………………………………………..42

شکل2-12: نمودار جریان (الف) فازa   (ب) فازb   (ج) فازC استاتور در حالت دائمی بدون بار…….43

شکل2-13: فرم سیم بندی استاتور وقتی که اتصال کوتاه داخلی اتفاق افتاده است      (الف) اتصال ستاره      (ب) اتصال مثلث ………………………………………………………………………………………………………………. 45

شکل2-14: تابع دور، فازD در حالت خطای حلقه به حلقه (الف) 35دور (ب) 20دور ج) 10دور………………………………………………………………………………………………………………………………..48

شکل2-15: تابع سیم پیچی فازD در خطای حلقه به حلقه (الف)35دور   (ب)20دور   (ج) 10دور………………………………………………………………………………………………………………………………..48

شکل2-16: (الف)تابع اندوکتانس متقابل بین فازC و حلقه اول روتور   (ب) تابع مشتق اندوکتانس متقابل بین فاز C و حلقه اول روتور نسبت به زاویه …………………………………………………………………………….48

شکل2-17: (الف)تابع اندوکتانس متقابل بین فازD و حلقه اول روتور   (ب) تابع مشتق اندوکتانس متقابل بین فاز D و حلقه اول روتور نسبت به زاویه………………………………………………………………………………49

شکل2-18: نمودار جریان استاتور    (الف) فازa     (ب)فازb     (ج) فازC در خطای 10 دور در حالت راه اندازی بدون بار ……………………………………………………………………………………………………………….50

شکل2-19: نمودار جریان استاتور   (الف) فازa     (ب) فازb     (ج) فازC در خطای 35 دور در حالت راه اندازی بدون بار ……………………………………………………………………………………………………………….51

شکل2-20: (الف) گشتاور الکترو مغناطیسی در خطای 10دور   (ب) خطای 35 دور ………………………..52

شکل2-21: نمودار سرعت موتور در خطای حلقه به حلقه (35دور) ……………………………………………….52

شکل2-22:نمودار جریان استاتور    (الف) فازa      (ب) فازb       ( ج) فازC   درخطای (35دور) در حالت دائمی بدون بار …………………………………………………………………………………………………………….53

شکل3-1:(الف) تابع موجک هار Ψ (ب) تابع مقیاس هار ………………………………………………………55

شکل3-2: خانواده تابع موجک دابیشزΨ ……………………………………………………………………………………55

شکل3-3: (الف) تابع موجک کوایفلت Ψ (ب) تابع مقیاس کوایفلت …………………………………….. 56

شکل3-4: (الف) تابع موجک سیملت Ψ     (ب) تابع مقیاس سیملت ……………………………………….56

شکل3-5: تابع موجک مورلت Ψ …………………………………………………………………………………………….57

شکل3-6: (الف) تابع موجک میر Ψ   (ب) تابع مقیاس میر ……………………………………………………57

شکل3-7: تبدیل سیگنال از حوزه زمان-دامنه به حوزه فرکانس-دامنه با آنالیز فوریه …………………………58

شکل3-8: تبدیل سیگنال از حوزه زمان- دامنه به حوزه زمان –مقیاس با آنالیز موجک ………………………59

شکل3-9: (الف) ضرایب موجک       (ب) ضرایب فوریه …………………………………………………………..60

شکل3-10: اعمال تبدیل فوریه بروی سیگنال و ایجاد سیگنالهای سینوسی در فرکانسهای مختلف…………61

شکل3-11: اعمال تبدیل موجک بروی سیگنال ………………………………………………………………………….61

شکل3-12: (الف) تابع موجک Ψ       ب) تابع شیفت یافته موجک …………………………………………62

شکل3-13: نمودار ضرایب موجک……………………………………………………………………………………………63

شکل3-14: ضرایب موجک هنگامی که از بالا به آن نگاه شود ………………………………………………………63

شکل3-15: مراحل فیلتر کردن سیگنال S …………………………………………………………………………………65

شکل3-16: درخت آنالیز موجک ……………………………………………………………………………………………..66

شکل 3-17:درخت تجزیه موجک …………………………………………………………………………………………….66

شکل3-18: باز یابی مجدد سیگنال بوسیله موجک ………………………………………………………………………..67

شکل3-19: فرایند upsampling کردن سیگنال …………………………………………………………………………67

شکل 3-20: سیستم filters quadrature mirror ……………………………………………………………….67

شکل 3-21: تصویر جامعی از مرفولوژی نرون منفرد …………………………………………………………………..70

شکل3-22: مدل سلول عصبی منفرد …………………………………………………………………………………………71

شکل3-23: ANN سه لایه ……………………………………………………………………………………………………..71

شکل3-24: منحنی تابع خطی …………………………………………………………………………………………………..73

شکل3-25: منحنی تابع آستانه ای …………………………………………………………………………………………..73

شکل3-26: منحنی تابع سیگموئیدی …………………………………………………………………………………………74

شکل3-27: پرسپترون چند لایه ………………………………………………………………………………………………..75

شکل3-28: شبکه عصبی هاپفیلد گسسته(ونگ و مندل،1991) ……………………………………………………….75

شکل 4-1: ساختار کلی تشخیص خطا ………………………………………………………………………………………79

شکل4-2: ساختار کلی پردازش سیگنال در موجک ………………………………………………………………………81

شکل4-3: تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار (35دور) با در بی باری ……………………………….82

شکل4-4: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار (20دور) با در بی باری …………………………….82

شکل4-5: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار (10دور) با در بی باری …………………………….83

شکل4-6: : تحلیل جریان استاتور درحالت سالم با در بی باری ……………………………………………..83

شکل4-7: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار(35دور)با در بارداری ………………………………..84

شکل4-8: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار(20دور)با در بارداری …………………………………84

شکل4-9: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار(10دور)با در بارداری …………………………………85

شکل4-10:تحلیل جریان استاتور در حالت سالم با در بارداری …………………………………………………85

شکل4-11: ضرایب موجک برای جریان استاتور ماشین خطادار(با خطای 35دور)در بی باری با ……86

شکل4-12: ضرایب موجک برای جریان استاتور ماشین خطادار(با خطای 20 دور)در بی باری با……….87.

شکل4-13: ضرایب موجک برای جریان استاتور ماشین خطادار(با خطای 10دور)در بی باری با ……88

شکل4-14: ضرایب موجک برای جریان استاتور ماشین سالم در بی باری با …..………..……………….89

شکل4-15: نمای شبکه عصبی ……………………………………………………..…………….…………………………..94

شکل4-16: خطای train کردن شبکه عصبی ………………………….………..……………………………………….95



جدول4-1 : انرژی ذخیره شده در ماشین سالم ……………………………….…………………………………………..90

جدول 4-2: انرژی ذخیره شده در ماشین خطا دار (10 دور) …………….……………….………………………..91

جدول 4-3: انرژی ذخیره شده در ماشین خطا دار (20 دور) …………….……………….……………………… .92

جدول 4-4: انرژی ذخیره شده در ماشین خطا دار (35 دور) …………….………………….……………………. 93

جدول4-5: نمونه های تست شبکه عصبی …..………………………………………………………………………….. 96

 


چکیده:

در این پایان نامه ابتدا عیوب الکتریکی و مکانیکی در ماشینهای الکتریکی بررسی گردیده و عوامل به وجود آورنده و روشهای رفع این عیوب بیان شده است . به دنبال آن ، به کمک روش تابع سیم پیچی ماشین شبیه سازی و خطای مورد نظر یعنی خطای سیم بندی استاتور به آن اعمال و نتایج مورد بررسی قرار داده شده است. پارامتر اصلی که برای تشخیص خطا در این پایان نامه استفاده کرده ایم ، جریان سه فاز استاتور در حالت سالم و خطادار ،تحت بارگذاری های مختلف خواهد بود.

در قسمت بعدی تئوری موجک و همچنین شبکه عصبی مورد بررسی قرار گرفته است . مادر اینجا از برای استخراج مشخصات سیگنال استفاده کرده ایم ، مهمترین دلیلی که برای استفاده از این موجک داریم خاصیت متعامد بودن و پشتیبانی متمرکز سیگنال در حوزه زمان می باشد. شبکه عصبی که برای تشخیص خطا استفاده کرده ایم ، شبکه سه لایه تغذیه شونده به سمت جلو با الگوریتم آموزش BP و تابع فعالیت سیگموئیدی می باشد . در فصل چهارم روش تشخیص خطای سیم بندی استاتور در ماشین القایی بیان شده است که به صورت ترکیبی از آنالیز موجک و شبکه عصبی لست. روند کلی تشخص خطا به این صورت می باشد که ابتدا از جریان استاتور ماشین در حالت سالم و همچنین تحت خطاهای مختلف که در فصل دوم بدست آورده ایم استفاده شده و تبدیل موجک بروی آن اعمال گردیده است.سپس با استفاده از ضرایب موجک مقادیر انرژی در هر مقیاس استخراج و به عنوان ورودی شبکه عصبی جهت آموزش دادن آن برای تشخیص خطای سیم بندی استاتور مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت به کمک داده های تست، صحت شبکه مذکور مورد بررسی قرار داده شده است. در نهایت نتیجه گیری و پیشنهادات لازم بیان گردیده است.

با توجه به مطالب اشاره شده نتیجه می شود که با تشخیص به موقع هر کدام از عیوب اوّلیه در ماشین القایی می توان از پدید آمدن حوادث ثانویّه که منجر به وارد آمدن خسارات سنگین می گردد ، جلوگیری نمود . در این راستا سعی شده است که با تحلیل ، بررسی و تشخیص یکی از این نمونه خطاها، خطای سیم بندی استاتور یک موتور القایی قفس سنجابی ، گامی موثر در پیاده سازی نظام تعمیراتی پیشگویی کننده برداشته شود و با بکارگیری سیستم های مراقبت وضعیت بروی چنین ماشینهایی از وارد آمدن خسارات سنگین بر صنایع و منابع ملی جلوگیری گردد.

مقدمه:

موتورهای الکتریکی نقش مهمی را در راه اندازی موثر ماشینها و پروسه های صنعتی ایفا می کنند. بخصوص موتورهای القایی قفس سنجابی را که بعنوان اسب کاری صنعت می شناسند. بنابراین تشخیص خطاهای این موتورها می تواند فواید اقتصادی فراوانی در پی داشته باشد. از جمله مدیریت کارخانه های صنعتی را آسان می کند، سطح اطمینان سیستم را بالا می برد، هزینه تعمیر و نگهداری پایین می آید و نسبت هزینه به سود بطور قابل توجهی کاهش می یابد.

Bonnett و Soukup برای خرابیهای استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی، پنج حالت خرابی مطرح کرده اند که عبارت اند از: حلقه به حلقه، کلاف به کلاف، قطع فاز، فاز به فاز و کلاف به زمین[1]. برای موتورهای قفس سنجابی، خرابیهای سیم پیچی استاتور و یاتاقانها کل خرابیها به حساب می آیند و همچنین اکثر خرابیهای سیم پیچی استاتور موتور القایی از فروپاشی عایقی حلقه به حلقه ناشی می شود]2[. برخی از محققین خرابیهای موتور را چنین تقسیم بندی کرده اند: خرابی ساچمه ها ( یاتاقانها) %40-50، خرابی عایق استاتور %30-40 و خرابی قفسه روتور %5- 10 [3] که اگر خرابی حلقه به حلقه جلوگیری نشود، منجر به خطای فاز به زمین یا فاز به فاز می گردد، که خطای فاز به زمین شدید تر است. در مقالات[4] [5] نظریه تابع سیم پیچی و کاربرد آن در آنالیز گذرای موتورهای القایی تحت خطا شرح داده شده است. از این نظریه در مدلسازی خطای حلقه به حلقه استاتور استفاده شده است. علاوه بر روشهای فوق خطای استاتور موتور القایی را    می توان به کمک بردارهای فضایی مورد مطالعه قرار داد[6].


فصل اول :

بررسی انواع خطا در ماشینهای القایی و علل بروز و روشهای تشخیص آنها

1-1- مقدمه:

خرابیهای یک موتور قفس سنجابی را می توان به دو دسته الکتریکی و مکانیکی تقسیم ‌کرد.هر کدام از این خرابیها در اثر عوامل و تنش های متعددی ایجاد می گردند . این تنشها در حالت کلی بصورت حرارتی ، مغناطیسی ، دینامیکی ، مکانیکی و یا محیطی می باشند که در قسمت های مختلف ماشین مانند محور ، بلبرینگ ، سیم پیچی استاتور ، ورقه های هسته روتور واستاتور و قفسه روتور خرابی ایجاد می کنند. اکثر این خرابیها در اثر عدم بکارگیری ماشین مناسب در شرایط کاری مورد نظر ، عدم هماهنگی بین طراح و کاربر و استفاده نامناسب از ماشین پدید می آید . در این قسمت سعی گردیده است ابتدا انواع تنشهای وارده بر ماشین ، عوامل پدید آمدن و اثرات آنها بررسی گردد .