تحقیق درباره ی ژنراتورها کامل کامل

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 17

مقدمه

ژنراتورها وموتورهای (تجزیه و تحلیل الکترومغناطیسی،مکانیکی و مداری ماشین هایDC جمعه سوم فروردین 1386 11:8امروزه ماشین های الکتریکی نقش اساسی در صنعت ایفا می کنند و بنابراین به عنوان یکی از دروس مهم مهندسی برق در دانشگاه های دنیا مطرح می باشند. متاسفانه بیشتر دانشجویان مهندسی برق به دلیل استفاده از فقط یک مرجع برای این درس و دید تک بعدی به ماشین های الکتریکی که همان دید مداری محض(KVL وKCL) است؛ همواره دارای ضعف اساسی در این درس می باشند.اولین ماشین های الکتریکی دوار که یک دانشجوی مهندسی برق با آنها آشنا می شود ماشین های DC هستند؛. لذا زیر بنای فهم دانشجویان از اصول اساسی ماشین های الکتریکی گردان در همین نوع ماشین ها شکل می گیرد و چه بسا در صورت عدم فهم مناسب ماشین های DC ،دانشجو با سایر ماشین های دواری که بعداً با آنها مواجه می شود(نظیر موتور های القایی سه فاز،ژنراتور های سنکرون سه فاز،موتور های القایی تک فاز و ماشین های مخصوص)قطعاً دچار اشکال می گردد و نخواهد توانست دید مهندسی خوبی را نسبت به ماشین های الکتریکی ،پیدا کند. من با توجه به مطالعه تعداد زیادی کتاب راجع به ماشین های الکتریکی و چند ترم تدریس این درس (به صورت TA در خدمت چند تن از اساتید محترم دانشکده برق دانشگاه صنعتی شریف) توانستم ضعف دانشجویان را در این درس ریشه یابی کنم ؛که همان طور در بالا اشاره شد نگاه یک چشمی به ماشین های الکتریکی به عنوان مدار های الکتریکی است.

کلید واژه : DC، KVL، kcl، مکانیک، الکترومغناطیس ،ماشین،موتور،ta،صنعتی شریف

چکیده

در حالی که می دانیم موتور ها و ژنراتور های الکتریکی به عنوان مبدل انرژی الکتریکی به مکانیکی و بالعکس هستند و این تبدیل انرژی تنها در سایه پدیده های الکترو مغناطیسی صورت خواهد گرفت.از همین بیان می توان نتیجه گرفت که روشی که ماشین های الکتریکی را مورد تجزیه و تحلیل قرار می دهیم ترکیبی از سه دیدگاه زیر است: 1)دیدگاه الکترومغناطیسی:محاسبات mmf و نیروهای الکترومغناطیسی و میدان های مغناطیسی.

مسائل اقتصادی و عوامل دیگر که در طراحی و ساختمان ژنراتور ، نمی توان به سادگی از فرمول هایی که تا بهحال ارائه شده است برای ساختمان ژنراتور استفاده کرد . بنابراین ، در این جا به بررسی ساختمان و محاسبه ی عملی ژنراتورهای کوچک می پردازیم .

لازم به تذکر است که ژنراتورهارا با توجه به کاربرد و خصوصیات آنها بهسه دسته کوچک ، متوسط و بزرگ دسته بندی می کنند .

ساختمان ژنراتورها بزرگ و متوسط به دلیل مسائل حفاظتی و عایق بندی و امکانان موجود ، کار ساده ای نیست . لذا دراین جا ما فقط ژنراتورها کوچک ( تا قدرت 16 کیلو ولت آمپر تا 1000 ولت ) را بررسی خواهیم کرد .

نظریه

اساس دستورالعمل‌های سازنده روش صحیح در مدار گذاشتن دستگاهها و خارج نمودن آنها را از مدار و روش مجزا سازی دستگاهها را از منابع انرژی بمنظور اجازه کار و چگونگی ایمن‌سازی محیط کار را و همچنین آماده سازی کلیه دستگاهها پس از انجام تعمیرات برای بهره‌برداری مجدد بطور کامل بداند و بطور کلی اپراتور وظیفه دارد با انجام صحیح مانورهای بهره‌برداری ضامن پایداری سیستم و حفظ تجهیزات و همچنین حفاظت جان کلیه پرسنل تعمیرات باشد.

برای انجام تعمیرات سالیانه روی یک ژنراتور یا ترانسفورمر و یا بطور کلی یک مجموعه توربین – ژنراتور و ترانسفورمر و کلیه اجزا جانبی یک واحد بایستی برنامه‌ریزی دقیق صورت گیرد که تعمیرات در حداقل زمان و با حداقل هزینه‌ها صورت گیرد چنانچه انجام کارها بر پایه و اساس نظم صورت گیرد این مهم انجام می‌پذیرد.

1)دیدگاه مکانیکی:محاسبات گشتاور-سرعت و اعمال فرم زاویه ای قانون دوم نیوتن برای تجزیه و تحلیل حالت های گذرای ماشین های DC به صورت معادله دیفرانسیل معمولی رسته دوم

2)دیدگاه مداری:به دست آوردن مدار معادل الکتریکی ماشین های الکتریکی ومحاسبات ولتاژ و جریان پایانه ای ژنراتورها و جریانی که موتور از شبکه DC یاAC می کشدو مثلاً ضریب قدرت ورودی یک موتور AC که گفتیم این تنها دیدگاه دانشجویان نسبت به ماشین های الکتریکی است. کتابی که پیش رو دارید در 8 فصل و از سه دیدگاه فوق به سبک استدلالی دقیق ماشین های DC را تجزیه و تحلیل می کند. با توجه به این موضوع که گرایش اصلی من مخابرات میدان (الکترومغناطیس) می باشد لذا سعی کردم دیدگاه الکترومغناطیسی روشنی از ماشین های DC ارائه دهم این موضوع در سرتاسر این کتاب به چشم می خورد (مثلاً در فصل پنجم اثبات دقیق الکترومغناطیسی این حقیقت که توزیع mmf روتور یک ماشین DC یک شکل موج شبه مثلثی است آورده شده است که در هیچ یک از مراجع معتبر درس ماشین های الکتریکی مطرح نشده است). مهم ترین نکته برجسته این کتاب زبان ساده به کار گرفته شده و تعدد شکل های واضح در آن است اما در عین حال سعی شده کلیه مطالب درسی مربوطه به طور کامل پوشش داده شوند.همچنین در این کتاب سیم پیچی موجی یک ژنراتور DC و شکل موج ولتاژ تولیدی آن در فصل سوم تجزیه و تحلیل شده که این مساله همیشه به عنوان یک مساله بی جواب در کلاس های درس دانشکده برق بین دانشجویان تیزبین مطرح بود و در هیچ یک از مراجع درس ماشین بدان اشاره ای نشده است(فقط به ذکر فرمول تعداد مسیر های موازی جریان برابر 2 است بسنده کرده اند).حال من به کمک نرم افزار Mechanical Desktop روتور 18 شیاری با سیم پیچی موجی را 5 درجه،5درجه چرخانده ام و ولتاژ پایانه ای آن را به صورت تابعی از زمان درآوردم. با آرزوی موفقیت برای همه مهندسان برق ایرانی ژنراتورها وموتورهای الکتریکی : مقدمه: ژنراتورها و موتورهای الکتریکی گروه از وسایل استفاده شده جهت تبدیل انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی یا برعکس توسط وسایل الکترومغناطیس هستند . یک ماشینی که انرژی الکتریکی به مکانیکی تبدیل می کند موتورنام دارد وماشینی که انرژی مکانیکی را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند ژنراتور یا آلترناتور یامتناوب کننده یا دینام نامیده می شود . دو اصل فیزیکی مرتبط با عملکردموتورهاوژنراتور ها اولین اصل فیزیکی اصل القایی الکترومغناطیسی کشف شده توسط مایکل فارادی دانشمند بریتانیایی است. اگر یک هادی در میان یک میدان مغناطیسی حرکت کند یا اگر طول یک حلقه ی القایی ساکنی جهت تغییر استفاده شود. یک جریان ایجاد می شود یا القا می شود در کنتاکنتور بحث این اصل این است که در مورد واکنش الکترومغناطیسی بحث می کند و این که این واکنش در ابتدا توسط آندر مری آمپر در سال 1820 که دانشمند فرانسوی است کشف شد.اگر یک جریان از میان یک کنتاکتور که در میدان مغناطیسی قرار گرفتند عبور کند . میدان نیروی مکانیکی بر آن وارد می کند . ساده ترین ماشینی های دیناموالکتریک دیسک دینامیکی است که توسعه یافته توسط افرادی است که آن شامل یک صفحه ی مسی پیچیده شده است. که این پیچش از مرکز تالبه وجود دارد .و بین قطبهای یک آهنربای سمبر اسبی است . وقتی دیسک می چرخد یک جریان بین مرکز دیسک ولبه ی آن توسط عملکرد میدان آهنربا القا می شود که دیسک یا صفحه میتواند ساخته شود. جهت عمل کردن به عنوان یک موتور توسط بکار بردن یک ولتاژ بین لبه ی دیسک و مرکزش که این به علت چرخش دیسک به دنده بدلیل نیروی تولید شده توسط واکنش مغناطیس است . میدان مغناطیسی آهن ربای دائم به اندازه ی کافی برای کار کردن کافی است . که حتی به عنوان یک موتور یا دینام کوچک بکار می رود ( کار می کند). در نتیجه برای ماشین های بزرگتر آهنربای بزرگتری بکار می رود. هم موتور ها وهم ژنراتورها دارای دو اصل هستند : قسمتها ومیدان که آهنربای الکترومغناطیسی با سیم پیچ هایش و آرمیچر و ساختاری که از کنتاکتور حمایت می کند و کار قطع میدان مغناطیسی وحمل جریان القا شده ژنراتور یا جریان ناگهانی به موتور را دارد است. آرمیچر معموﻸ هسته ی نرم آهنی اطراف سیم های القایی که دور سیم پیچ ها پیچیده شده اند است. موتور های AC: دو نوع اساسی موتور ها طراحی شده اند برای عمل کردن بر روی جریان متناوب پولی فاز موتور های

تحقیق درباره استفاده از تقریب پوتیه برای تخمین راکتانس پراکندگی ژنراتورها 20 ص word

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 21

استفاده از تقریب پوتیه برای تخمین راکتانس پراکندگی ژنراتورهاواژه‌های کلیدی: راکتانس پراکندگی – راکتانس پوتیه- منحنی مدار باز- منحنی ضریب قدرت صفرراکتانس پراکندگی آرمیچر در ژنراتورهای سنکرون نماینده بخشی از شار ماشین است که تحریک را در بر نمی‌گیرد و مسیر شار آن عمدتاً از فاصله هوایی بسته می‌شود. برای به دست آوردن پارامترهای مدار معادل و انجام مطالعات مختلف اعم از بررسی اشباع، دینامیک و غیره در ژنراتور سنکرون، در اولین قدم به اطلاعات مربوط به راکتانس پراکندگی نیاز خواهیم داشت. به طور معمول این راکتانس توسط سازنده ارایه می‌شود. با این وجود در بسیاری از واحدهای نیروگاهی قدیمی در شبکه برق ایران، این راکتانس به صورت مشخص توسط سازنده ارایه نشده است.در این مقاله سعی شده است با استفاده از تکنیک تخمین پوتیه در بالاترین نقطه‌ای در ناحیه اشباع ماشین که امکان استخراج راکتانس پوتیه موجود باشد،‌مقداری تقریبی برای راکتانس پراکندگی ماشین محاسبه شود. این روش برای دو گروه ژنراتور انجام شده است که در گروه اول راکتانس مورد نظر توسط سازنده داده شده است ودر گروه دوم اطلاعاتی از راکتانس مورد نظر در دست نیست. در نهایت میزان خطا و مقادیر راکتانس به دست آمده در واحدهای مختلف ارایه شده است.

تخمین پارامترهای مدار معادل ماشین سنکرون از تست‌های SSFR و ارایه یک مدار معادل کاهش درجه یافته با استفاده از Vector Fittingواژه‌های کلیدی: شناسایی مدار معادل،( Vector Fitting VF) ، ماشین‌ سنکرونشناسایی و تخمین دقیق پارامترهای مدار معادل ماشین سنکرون برای بسیاری از مطالعات مهم شبکه نظیر مطالعات پایداری و گذرا ضرورت دارد. در این میان استفاده از روشهای تست پاسخ فرکانسی در حالت سکون ماشین که به SSFR موسوم است، به صورت روشی موثر و پذیرفته شده در قالب استانداردهای IEEE115 تدوین یافته و در این رابطه شناسایی پارامترهای مدار معادل از روی نتایج تستهای مذکور تلاشهای تحقیقاتی بسیاری را مصروف خود کرده است. در این مقاله برای اولین بار روش Vector Fitting (VF) برای تخمین و استخراج پارامترهای مدار معادل محورهای qd پیشنهاد شده است. مثالهای ارایه شده در مقاله نشان می‌دهند که با استفاده از VF ضمن آنکه می‌توان به مدار معادلی دست یافت که قادر است پاسخهای فرکانسی منتجه از تستهای SSFR را با دقت بسیار بالا تخمین زند، می‌توان به یک مدار معادل کاهش درجه یافته با دقت قابل قبول نیز دست یافت.

آنالیز و مدلسازی ماشین القایی در خطای روتوری با استفاده از جریان میله‌هاواژه‌های کلیدی: ماشینهای القایی- مدلسازی جریان شاخه‌ها- شکست میله- شبیه‌سازیماشین‌های الکتریکی القایی به صورت گسترده در صنعت، تجارت و مصارف خانوادگی استفاده می‌شوند. معمولاً ماشینهای القایی در شرایط سخت بهره‌برداری مورد استفاده قرار می‌گیرند. این امر باعث آسیب دیدن روتور در درازمدت می‌شود و در نهایت به شکست میله‌های روتور منجر می‌شود. در این مقاله شکست میله‌های روتور که یکی از شایع‌ترین خطاهای داخلی ماشین القایی است، معرفی می‌شود. اخیراً برای مدلسازی و تحلیل ماشین‌های الکتریکی در شرایط خطای مذکور از مدل ولتاژ مبنی بر جریان مش و یا روشهای اندازه‌گیری آزمایشگاهی استفاده می‌شود که روشهای فوق بسیار پیچیده و یا گران قیمت هستند. در این مقاله مدلی بر مبنای جریان شاخه‌های روتور ارایه شده و ماشین القایی سه فازه برای مطالعه تحت شرایط سالم و شکست یک میله مورد مطالعه قرار می‌گیرد. نتایج شبیه‌سازی نشان دهنده نوسان قابل توجه در جریانهای سه فازه استاتور و نوسان کوچکی در منحنی گشتاور و سرعت روتور است. نوسانات موجود در منحنی گشتاور و سرعت روتور تحت شرایط کارکرد مانا موثرتر از حالت راه‌اندازی ظاهر می‌شود.

بررسی تاثیر تغییر پارامترهای دینامیکی ژنراتور سنکرون بر رفتار حالت گذرای اتصال کوتاه آنواژه‌های کلیدی: ژنراتور سنکرون- اتصال کوتاه و حالات گذراهدف از این مقاله، بررسی تاثیر تغییرات پارامترهای الکتریکی و مکانیکی ژنراتور سنکرون بر روی جریان اتصال کوتاه سه فاز و بدست آوردن خواص ژنراتور اتصال کوتاه است. این پارامترها شامل مقاومت‌های الکتریکی تحریک روتور، سیم‌پیچی استاتور، دمپرها و راکتانسهای و اندوکتانسهای نشتی‌ مربوطه، ولتاژ تحریک و لختی مجموعه رتور سنکرون اتصال کوتاه است. تحلیل صورت گرفته شامل بررسی دامنه جریان اتصال کوتاه و رفتار گذرای ژنراتور است. در این بررسی از مدل d-q ژنراتور برای شبیه‌سازی استفاده می‌شود. برای این تحلیل یک ژنراتور MVA2، V400 در نظر گرفته شده است.

بهبود عملکرد مولد دیسکی آهنربای دائم شار محوری، با اصلاح ساختار قبلیواژه‌های کلیدی: مولد دیسکی،‌شار محوری- آهنربا- دندانه روتور- طراحی- هسته استاتوردر این مقاله، ساختار جدید مولد دیسکی آهنربای دائم شار محوری، ارایه شده توسط مولفین، به منظور دستیابی به عملکرد بهتر اصلاح می‌شود. این مولد جدید دو روتور، دیسکی در بیرون و یک استاتور بدون هسته در وسط دارد. آهنرباها در درون دیسک‌های روتور قرار گرفته‌اند و جهت آنها دایروی و یکسو است. برای دستیابی به مشخصات عملکردی بهتر، در شکل مسطح آهن دیسک روتور که مابین یک آهنربا ویک شیار قرار دارد، دندانه‌ای به صورت شبه سینوسی ایجاد می‌شود. نشان داده خواهد شد که این تغییر باعث افزایش توان خروجی مولد، کاهش تلفات جریان گردابی و افزایش بازدهی ماشین می‌شود.

مدلسازی تحلیلی ماشین دیسکی شار- محوری آهن‌ربای دائم و طراحی بهینه آنواژه‌های کلیدی: ماشین دیسکی شار- محوری، مدلسازی تحلیلی، اجزا محدود، بهینه‌سازی، طراحی، الگوریتم ژنتیکدر این مقاله یک روش تحلیلی برای مدلسازی ماشین دیسکی شار- محوری آهن‌ربای دائم ارایه شده است. اساس کار مدلسازی در اینجا بر پایه محاسبه پتانسیل مغناطیسی برداری و عددی است. همچنین در مدلسازی از بردار مغناطیس شوندگی برای توصیف آهن‌ربای دائم و جریان سطحی در دو بعد برای توصیف جریان سیم‌پیچی آرمیچر استفاده شده است. برای سادگی مفروضاتی چون هسته آهنی ایده‌آل و بردار مغناطیس شوندگی ثابت منظور شده‌اند. از نکات مهمی که در این مدلسازی دیده شده‌اند، و در اکثر مطالعات پیش از این در نظر گرفته نشده بودند، اثر واکنش آرمیچر و اثر هماهنگهاست. همانگونه که نشان داده خواهد شد واکنش آرمیچر اثر عرضی بر روی چگالی شار مغناطیسی در شکاف هوایی دارد و هماهنگ‌ها نیز اثر قابل توجهی بربازدهی کل ماشین خواهند داشت. در این پژوهش میدان مغناطیسی بدست آمده از روش تحلیلی با نتایج بدست آمده از روش اجزا محدود مقایسه می‌شود. مقایسه نتایج اختلاف حداکثر 4 درصدی را نشان می‌دهد که خود تاییدی بر دقت مدل است. در پایان با استفاده از مدل بدست آمده طراحی بهینه‌ای بر اساس توابع هدف مناسب و با کمک روش الگوریتم ژنتیک،‌ که روشی کارآ در بحث بهینه‌سازی ماشینهای الکتریکی است، انجام خواهد شد.

بهبود کنترل کننده بار- فرکانس غیر متمرکز در سیستم های دو ناحیه ای به روش جدید بااستفاده از الگوریتم ژنتیک

واژه های کلیدی کنترل بار فرکانس غیر متمرکز، سیستم قدرت دو ناحیه ای، الگوریتم ژنتیک در این مقاله سعی شده است با بهبود کنترل کننده بار -  فرکانس و پیاده سازی یک روش جدید مقدار انحراف فرکانس در حین حالت دینامیکی کاهش یابد. روش جدید بکار گرفته شده مبتنی بر حداقل سازی مجموع مربعات زمان نشست و اوج پاسخ پله انحراف فرکانس به ازای تغییرات بار با استفاده از الگوریتم ژنتیک می باشد. کنترل کننده مذکور برای یک سیستم قدرت دو ناحیه ای غیر متمرکز طراحی شده است. شبیه سازی های انجام گرفته بر روی سیستم قدرت دو ناحیه ای نشان دهنده بهبود پارامترهای سیستم همچون زمان نشست و اوج پاسخ پله می باشد.

کنترل برداری موتور القایی بدون سنسور مبتنی بر تخمین گر جدید سرعت فازی تطبیقی

واژه های کلیدی: موتور القایی، فیلتر دیجیتال تطبیقی، کنترل برداری با جهت یابی شار رتور، میانگین وزنی،تخمین گر سرعتامروزه با توجه به کاربرد و اهمیت فراوان سیستم های درایو بدون سنسور، طراحی سیستم های هوشمند و دقیق در این زمینه مورد بحث و تحقیق بسیاری از محققان است. در این مقاله از یک فیلتر دیجیتال تطبیقی فازی استفاده شده که این فیلتر مولفة تولید کنندة گشتاور جریان استاتور را مورد آنالیز قرار می‌دهد و تخمین سرعت به روش حلقه باز را