دانلود تحقیق استفاده از تقریب پوتیه برای تخمین راکتانس پراکندگی ژنراتور ها

واژه‌های کلیدی: ر – راکتانس پوتیه- منحنی مدار باز- منحنی ضریب قدرت صفر
راکتانس 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 Fitting
واژه‌های کلیدی: شناسایی مدار معادل،( Vector Fitting VF) ، ماشین‌ سنکرون
شناسایی 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 تلاش های 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 میله‌ها
واژه‌های کلیدی: ماشینهای القایی- مدلسازی جریان شاخه‌ها- شکست میله- شبیه‌سازی
ماشین های 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 آن
واژه‌های کلیدی: ژنراتور سنکرون- اتصال کوتاه و حالات گذرا
هدف 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 قبلی
واژه‌های کلیدی: مولد دیسکی،‌شار محوری- آهنربا- دندانه روتور- طراحی- هسته استاتور
در 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 آن
واژه‌های کلیدی: ماشین دیسکی شار- محوری، مدلسازی تحلیلی، اجزا محدود، بهینه‌سازی، طراحی، الگوریتم ژنتیک
در 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 سرعت
امروزه 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 مولفه تولید کننده گشتاور جریان استاتور را مورد آنالیز قرار می‌دهد و تخمین سرعت به روش حلقه باز را بهبود می بخشد . در این روش ، سرعتهای محاسبه شده با روش حالت دائم و حلقه باز بهبود یافته با توجه به شرایط کاری موتور وزن دهی می‌شود و سپس با کمک روش میانگین گیر وزنی فازی ، از دو مقدار تخمینی میانگین گرفته می‌شود و مقدار نهایی سرعت به صورت بهینه تخمین زده می شود . در این طرح از دو سیستم فازی به طور همزمان برای تخمین سرعت بهره گرفته می شود .مراحل طراحی و شبیه سازی تخمین گر سرعت بر روی یک سیستم کنترل برداری با جهت یابی شار رتور در محیط SIMULINK/MATLAB مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است.

کنترل سطح درام و فشار دیفرنس واحد اشکودای نیروگاه مشهد
واژه‌های کلیدی:  لختی والو، دیفرنس والو، رگولاتور والو، تبدیل لاپلاس، Hammering ،Priming   ، درام و الگوریتم n4sid و PLC
در این مقاله، ابتدا سیستم کنترل سطح درام و فشار دیفرنس واحد اشکودای نیروگاه مشهد معرفی شده است. سپس معایب سیستم قبلی از قبیل کندی سیستم کنترل سطح درام، مشکل مکانیکی والوها، لختی والوها و عملکرد غیر‌خطی عملگر والو توضیح داده شده است. در ادامه پدیده‌های Priming و Hammering و مشکلاتی که در صورت لحاظ نشدن آنها در سیستم پیش خواهد آمد، بیان شده است.
پس از بیان اشکالات سیستم، از روش تبدیل لاپلاس و همچنین از طریق نرم‌افزار MATLAB و الگوریتم n4sid توابع تبدیل سیستم محاسبه شده و نتایج دو روش با هم مقایسه شده و روش بهتر انتخاب شده است. سپس به طراحی کنترلر جدید برای سیستم پرداخته شده است و راهکارهای مناسب جهت رفع معایب سیستم مطرح شده است. در این قسمت برای رفع مشکل Priming و Hammering از تفاضل دبی آب ورودی و بخار خروجی بجای سطح درام استفاده شده است. برای افزایش سرعت سیستم کنترل سطح درام با تغییر ضرایب کنترلر تغییرات در دبی آب ورودی بیشتر شده و در نتیجه سیستم کنترل سطح درام سریع‌تر شده است. برای رفع مشکل مکانیکی والوها از دو کنترلر استفاده شده است. یک کنترلر هنگامی که متغیر پروسه بالاتر از مقدار مرجع است (این کنترلر دارای گین بیشتری است) و دیگری هنگامی که متغیر پروسه پایینتر از مقدار مرجع است (این کنترلر دارای گین کمتری است). برای رفع مشکل عملکرد غیرخطی عملگر والوها از پالس‌های با دامنه کامل (10+ ولت برای باز گردن والو و 10- ولت برای بستن والو) استفاده شده و کنترل سرعت عملگر به وسیله تغییر عرض پالس صورت می‌گیرد. برای رفع مشکل لختی والوها هم از پالس‌های با عرض بیشتر استفاده شده است. در قسمت‌ بعدی مقاله نتایج شبیه‌سازی کنترلر طراحی شده آورده شده است. کنترلر طراحی شده توسط PLC روی واحد شماره 1 اشکودای مشهد تست شد و توانست سیستم را بخوبی کنترل کند.

طراحی و شبیه سازی کنترل‌کننده یکسوساز فعال با ورودی فرکانس بالابرای استفاده در میکروتوربین
در سالهای اخیر فناوری یکسوسازهای PWM یا فعال، به علت کنترل‌پذیر بودن ولتاژ خروجی DC و  دو طرفه بودن انتقال توان به صورت بسیار گسترده در کاربردهای صنعتی مانند مبدل الکترونیک قدرت میکروتوربین، مورد استفاده بوده‌اند. یکسوسازها PWM،‌نیازمند یک فلسفه کنترلی برای رسیدن به یک ولتاژ دلخواه و کنترل‌پذیر هستند. در این مقاله با طراحی یک کنترل‌کننده برای یک یکسو‌ساز فعال،‌ ولتاژ خروجی یک میکروژنراتور دور بالا که در میکروتوربین ژنراتور مورد استفاده است، با دینامیک مناسبی یکسو شوند. شبیه‌سازیها مشخص‌کننده عملکرد مناسب این کنترل‌کننده هستند.

تشخیص عیب نشتی در بویلر نیروگاه بخار با استفاده از روش مدل دینامیکی فازی
واژه های کلیدی: عیب‌یابی، بویلر،‌شناسایی سیستم،‌ مدل دینامیکی فازی،‌حداقل مربعات بازگشتی
امروزه تکنیکهای مختلفی برای تشخیص عیب در فرآیندهای صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. فرآِیند مورد نظر در این مقاله «واحد بویلر نیروگاه نکا» و موضوع مقاله حاضر تعیین روش مناسب مدلسازی و شناسایی بویلر نیروگاه با هدف تشخیص نشتی در این فرآیند است. بویلرهای نیروگاه نکا دارای این ویژگی‌ هستند که از نوع once through بوده و نیازی به مخزن (drum) ندارند. روش مورد استفاده در این مقاله برای شناسایی سیستم بویلر،‌ روش مدل دینامیکی فازی (Fuzzy Dynamical Mode) است. برای به دست آوردن پارامترهای مربوط به این مدل از الگوریتم کمترین مربعات بازگشتی استفاده شده است. پس از شناسایی سیستم، با استفاده از تحلیل آماری باقیمانده (خطای بین مدل و سیستم واقعی)، کشف عیب صورت گرفته است. نتایج نشان می‌دهد در سیستم‌های غیرخطی نظیر بویلرهای once through که رفتار غیرخطی شدیدی از خود نشان نمی‌دهند روش مدل دینامیکی فازی برای تشخیص عیب روش مطلوبی است.