:
موتورهای PMDC (جریان مستقیم مغناطیس دائم) ساختمان ساده ای دارند و قیمت تمام شده آنها پایین است بعلاوه ابعاد آنها در مقایسه با موتورهای DC مشابه کوچکتر است و تولید آنها نیز آسان است. در نتیجه گزینه مناسبی برای تولید انبوه و استفاده در مصارف عمومی خصوصا صنعت خودرو هستند. از این رو تحقیق بر روی طراحی، بهینه سازی این موتورها صرفه اقتصادی مناسبی را ایجاد می کند. یکی از روش های تحقیق بر روی موتورها و تحلیل آنها، روش اجزاء محدود است که تاکنون تحقیقات و مقالات بسیاری در رابطه با تحلیل اجزاء محدود موتورهای گوناگون (نظیر القایی، سنکرون، سنکرون مغناطیس دائم و…) صورت گرفته است ولی در رابطه با موتورهای PMDC کمتر کار شده است.

در فصل اول این پروژه روش اجزاء محدود برای حل مسائل الکترومغناطیس معرفی می شود که شامل روابط و اصول تئوری این روش است. یک نمونه موتور PMDC در فصل دوم معرفی می شود و ساختمان و عملکرد آن تشریح می گردد. فصل سوم شامل نحوه مدلسازی (دوبعدی) هندسی و المان محدود موتور و راهنمای استفاده از امکانات نرم افزار ANSYS جهت تحلیل مغناطیسی و حرارتی می باشد. فصل چهارم مربوط به تحلیل مغناطیسی است که در آن، ابتدا یک مدار مغناطیسی ساده به دو روش فرمولی و اجزاء محدود حل و نتایج آن مقایسه می شود و سپس تحلیل اجزاء محدود موتور مورد بررسی در حالات بی باری و بارهای مختلف انجام می شود. همچنین گشتاور موتور به صورت محاسباتی تخمین زده می شود و با مقدار واقعی مقایسه می گردد. در خاتمه پیشنهاداتی جهت بهبود موتور ارائه و بررسی می شود. فصل پنجم مربوط به

خرید متن کامل این پایان نامه :

 تحلیل حرارتی است که شامل اصول و روابط انتقال حرارت (به صورت عمومی و در موتور) و بررسی مدار معادل حرارتی موتور است. همچنین تحلیل اجزاء محدود یک مدل حرارتی ساده و مقایسه با نتایج فرمولی در ادامه می آید و در خاتمه تحلیل حرارتی موتور مورد بررسی جهت تعیین درجه حرارت نقاط مختلف آن انجام می شود. فصل ششم شامل جمع بندی و نتیجه گیری از مطالب و ارائه پیشنهادات می باشد.

نرم افزارهای متنوعی نظیر ANSYS و NASTRAN و ABAQUS و COSMOS جهت تحلیل اجزاء محدود وجود دارد. تحقیق حاضر با بهره گرفتن از ویرایش 5.4 نرم افزار ANSYS صورت گرفته است. اگرچه در حال حاضر نسخه های جدیدتر نیز وجود دارد ولی به سبب اطمینان از نتایج آن، این نسخه انتخاب شد.

:
1- کنترل توان در مسیرهای خواسته انجام پذیرد.
2- ظرفیت بهره برداری کلیه خطوط در حد ظرفیت حرارتی قرار بگیرد.

با پیشرفت صنعت نیمه هادی ها و استفاده آنها در سیستم قدرت، مفهوم سیستم های انتقال انرژی انعطاف پذیر (FACTS) مطرح شده که بدون احداث خطوط جدید بتوان از ظرفیت واقعی سیستم انتقال استفاده کرد. پیشرفت اخیر صنعت الکترونیک قدرت در طراحی کلیدهای نیمه هادی با قابلیت خاموش شدن و استفاده از آن در

خرید متن کامل این پایان نامه :

 مبدل های منبع ولتاژ قابل استفاده در سطح توان و ولتاژ سیستم قدرت، علاوه بر معرفی ادوات جدیدتر، تحولی در مفهوم FACTS به وجود آورد و سیستم های انتقال انرژی را بسیار کارآمدتر و موثرتر خواهد کرد.

یکی از این ادوات جدید FACTS که از تکنولوژی مبدل های منبع ولتاژ (VSC) در آنها استفاده شده است، کنترل کننده توان یکپارچه (UPFC) می باشد برای درک بهتر رفتار UPFC لازم است که نحوه عملکرد مبدل های منبع ولتاژ مرور شود.
مبدل منبع ولتاژ (VSC)
شکل 1-1 نمودار مداری یک مبدل منبع ولتاژ را نشان می دهد که هر بازوی این مبدل از یک کلید GTO و یک دیود تشکیل شده است که به صورت معکوس با هم موازی شده اند تا عبور دو طرفه جریان امکان پذیر گردد.
طرف ac مبدل به شبکه و یا مصرف کننده ac و قسمت dc آن به یک خازن متصل می گردد. مشخصه برجسته مبدل های منبع ولتاژ این است که بدون نیاز به منبع انرژی ذخیره ای، (مثل خازن یا راکتور) می توانند توان راکتیو خازنی و یا سلفی شبکه را با طرح مناسب کلیدزنی جبران کنند. تذکر این نکته لازم است که خازن طرف dc هیچ نقشی در تهیه توان راکتیو مبدل ندارد و فقط برای تامین ولتاژ خروجی مبدل مورد استفاده قرار می گیرد و لذا قدرت نامی این خازن می تواند در مقایسه با ادوات تریستوری بسیار کوچک انتخاب گردد.
با انتخاب تدابیر کنترلی مناسب برای الگوی کلیدزنی می توان دامنه و فاز ولتاژ ac را به راحتی کنترل کرد. اگر فقط مولفه اول هارمونیک خروجی را در نظر بگیریم، یک مبدل منبع ولتاژ را می توان به صورت یک منبع ولتاژ مدل کرد که دامنه و فاز ولتاژ خروجی آن توسط الگوهای کلیدزنی به راحتی قابل کنترل است. شکل2-1 اتصال یک VSC را به شبکه نشان می دهد.

:
با عنایت به رشد رو به فزون صنعت حمل و نقل ریلی و توسعه راه آهن برقی در كشور نیاز به شناخت همه جانبی این صنعت می باشد ضمن اینكه یكی از بخش های مهم در این صنعت شبكه برق رسانی (Power Supply) جهت تامین برق مطمئن و ایمن می باشد در این سمینار سعی شده است كه با تجهیزات بخش DC در پست های تراكشن خصوصاً كلیدهای DC با سرعت بالا در سه فصل آشنا شویم.
در فصل اول هدف، پیشینیه تحقیق و روش كار و تحقیق مورد بررسی قرار گرفته كه تاكنون پروژه ای در این خصوص در كشور ما انجام نشده است. و در فصل دوم پست های تراكشن بطور اجمالی معرفی و با دیاگرام تك خطی، سیستم 750VDC و تجهیزات مختلف به كار رفته در بخش DC آشنا می شویم و در فصل سوم ساختمان ونحوه عملكرد كلیدها DC بطور كامل و جامع تشریح شده است.
و اصول حفاظتی و كنترلی شبكه های DC در فصل چهارم معرفی و در فصل پنجم سیستم نظارتی و كنترلی بر پست های تراكشن به همراه یک نمونه PLC به نام Sepcos و دستگاه اندازه گیری جریان و ولتاژ مطرح شده است.
فصل اول: كلیات
1-1- هدف
هدف این تحقیق بررسی و آشنایی با ساختمان، نحوه عملكرد و حفاظت كلیدهای DC و کاربرد آن در صنعت می باشد این كلیدها در پست های تراكشن در خطوط مترو كاربرد فراوان دارند.

2-1- پیشینه تحقیق

خرید متن کامل این پایان نامه :

اصولاً چون سازندگان كلیدهای DC در دنیا محدود می باشد لذا اطلاعات در این خصوص بسیار كم می باشد و تحقیقات داخلی در زمینه كلیدهای DC مترو تاكنون انجام نشده است.
در خصوص ساختمان و نحوه عملكرد كلید مقاله خاصی در این موضوع وجود ندارد و بیشتر مقالات به موضوع حالت ها گذرا و تاثیر آن بر روی كلید می باشد و در خصوص حفاظت كلید و شبکه DC چندین مقاله وجود دارد كه مورد مطالعه قرار گرفته و در بخش حفاظت استفاده گردید.
3-1- روش كار و تحقیق
از آنجا كه تحقیق راجع به ساختمان، نحوه عملكرد و حفاظت كلیدهای DC در واقع باید شامل چند زیر تحقیق باشد با توجه به موضوع تحقیق ، زیر تحقیق های زیر استنباط گشت:
1- معرفی پست های تراكشن.
2- ساختمان و نحوه عملكرد كلیدهای DC
3- توابع حفاظتی و كنترلی كلیدهای DC
4- سیستم نظارتی و كنترلی پست های تراكشن
سپس سعی شده برای هر تحقیق منابع و مراجع لازم و كافی پیدا شود و سپس برای هر یك، گزارشی تهیه گردد. در فصل اول در خصوص آشنایی با پست های تراكشن می باشد و در فصل سوم و چهارم به ترتیب ساختمان، نحوه عملكرد كلیدهای DC و حفاظت شبكه های DC بررسی و در فصل چهارم سیستم نظارتی و كنترلی به همراه یک نمونه PLC مربوط به پست های تراكشن تشریح شده است.

1-1- سیستم PH
فرایند PH به طور گسترده ای در صنعت وجود دارد و کنترل PH در بسیاری از زمینه های مختلف مهندسی شیمی و مهندسی بیوتکنولوژی نقش کلیدی دارد که درجه سختی کنترل PH در فرایندهای مختلف متفاوت است. برای مثال فرایند خنثی سازی آب تمیز نسبتا خطی است و یک کنترل کننده PI کلاسیک می تواند عملکرد قابل قبولی داشته باشد، در حالی که تصفیه پسآب صنعتی یکی از فرایندهای کنترلی سخت است. به همین علت بخش بزرگی از روش های کنترل PH بر فرایند تصفیه پسآب آزموده شده اند. که به طور مفصل در فصل دوم به مشخصات این سیستم پرداخته ایم.
2-1- کنترل مقاوم به روش QFT
QFT یک روش طراحی و یکی از روش های کنترل مقاوم است که مبتنی بر تئوری فیدبک بوده و برای دستیابی به خصوصیات مطلوب سیستم با وجود نامعینی و اغتشاش در فرایند تأکید دارد. در عمل پارامترهای سیستم و در نتیجه ضرایب تابع تبدیل ثابت نبوده و در بازه ای نامعین قرار دارند. در پروسه خطی سازی معادلات سیستم، بخشی از مشخصات سیستم نادیده گرفته می شوند و چون در اکثر این روش ها خطی سازی حول نقطه کاری انجام می پذیرد، همیشه این مسئله وجود دارد که تا چه اندازه انحراف از نقطه کار خطی سازی شده معتبر است. بنابراین جبران ساز طراحی شده براساس این روش ها به دلیل عدم وجود مقاومت در عمل پاسخگوی سیستم نبوده و اکثر این طراحی ها به صورت تئوری انجام می گیرد.

دینامیک سیستم های واقعی معمولا دستخوش تغییرات بوده و یا مدل آنها حاوی ابهام می باشد. هدف کنترل مقاوم کنترل چنین فرایندهایی است که نمی توان دینامیک حاکم بر آنها را به وسیله یک مدل مشخص و دقیق بیان نمود. ایده کنترل فرایندهای نامعین توسط یک ساختار کنترلی ثابت در روش های مختلف کنترل مقاوم، توسط

خرید متن کامل این پایان نامه :

 ساختار کنترلی متغیر در کنترل تطبیقی مطرح می باشد.

کنترل های تطبیقی، هوشمند، و مقاوم یک زمینه اشتراک کلی دارند و آن فرض وجود نامعینی در سیستم است. هر سه نوع کنترلرها مدعی ارائه کنترلی خوب و مناسب هستند و هرکدان نقاط ضعف و قوتی نسبت به همدیگر دارند. در کنترل مقاوم تغییرات سیستم را به صورت نامعینی جمع کرده و به سیستم مربوطه یک سیستم نامعین می گوییم. اولین تفاوت کنترل مقاوم با دیگر استراتژی های کنترلی یعنی تطبیقی و هوشمند، این است که در کنترل مقاوم کران های نامعینی باید معلوم باشند. البته در بسیاری از موارد، در عمل این کران ها مشخص هستند ولی ممکن است کران نامعینی وسیع باشد، که برای کنترل مقاوم مشکل ساز خواهد بود. کنترل مقاوم در صورت وجود جواب مدعی ارائه یک جبرانساز منحصر بفرد با ساختار ثابت و خطی می باشد.
البته مطابق تئوری فیدبک، چنانچه تغییرات ناشی از عدم قطعیت فرایند از محدوده عملکرد مجاز فراتر نرود، نیازی به فیدبک نبوده و کنترل پیشخور کافی است. به طور کلی هدف کنترل قرار دادن معیارهای کارائی سیستم در تلرانس های معین می باشد. با انتخاب فیدبک می توان عدم قطعیت سیستم را به میزان مورد نیاز تلرانس های کارائی فشرده نمود. اولین طراحی کمی براساس ایده های فوق با تحلیل یک فرایند نامعین LTI/SISO توسط پرفسور هورویتز در سال 1959 انجام گرفت، و پس از آن تاکنون تعمیم و گسترش یافته است. تکنیک QFT در سیستم های LTI/SISO تک حلقه، پایه سازنده ای برای بقیه تکنیک های آن است و طبق ادعای پروفسور هورویتز، اگر QFT نتواند یک مسأله نامعینی را حل کند هیچ روش دیگری قادر به ارائه یک پاسخ LTI تک حلقه (فیدبک خروجی) نخواهد بود.
در فصل دوم این نوشته به تشریح فرایند PH و ساختار شیمیایی آن پرداخته و با یک روش شناسایی به شناسایی سیستم در حوزه فرکانس پرداخته ایم.
در فصل سوم به تشریح کامل روش QFT پرداخته ایم و امکانات لازم برای اعمال این روش را بررسی کردیم.
در فصل چهارم روش QFT به سیستم PH اعمال گردید و طراحی های لازم جهت کنترل سیستم اعمال گردید.

در طول یک روز ما نوسانات قابل توجهی را در میزان برق مصرفی بین ساعات اوج مصرف و ساعات كم مصرف شاهد هستیم كه این مصرف كم برق در نیمه شب و اوایل صبح نسبت به سایر ساعات شبانه روزمشهود است. اگر تولید كافی برای برآورده كردن نیازهای اوج مصرف مطابق با كل روز حفظ شود در آن صورت ممكن است كه بعضی واحدها در زمانی كه مصرف برق كم است تولیدشان نزدیک به محدوده تولید مینیمم باشد در حالیكه با برنامه ریزی دقیق می توان بعضی ازاین واحدها را خاموش نگه داشته و به مراتب هزینه ها كم شود حال مسئله ای كه اپراتور با آن روبروست اینست كه مشخص شود كدام واحدها باید روشن یا خاموش شده و به چه مدت؟ برنامه ریزی های متعددی برای حل این مسئله وجود دارد چون تقاضای برق در طول روز از ساعتی به ساعتی دیگر متغیر است لذا بهتر است كه از ایده آل ترین و مناسبترین برنامه ریزی عملی براساس معیارهای اقتصادی استفاده شود به عبارت دیگر معیار مهم در عملیات سیستم برقی اینست كه نیاز برقی با كمترین هزینه سوخت و با بكارگیری مناسبترین و بهترین نیروگاه ها رفع شود علاوه بر این برای اینكه برق با كیفیت عالی و بطور ایمن واقتصادی به دست مشتریان برسد یكی از بهترین انتخاب های موجود، حل مسئله ورود و خروج نیروگاه های حرارتی است در مورد تاریخچه این مسئله نیز باید گفته شود كه تا سال 1973 میلادی و قبل از تحریم نفتی كه منجر به افزایش سرسام آور قیمت نفت گردید، شركتهای تولید برق درایالات متحده آمریكا حدود 20 درصد از كل درآمد خود را صرف هزینه سوخت می كردند تا سال 1980 این رقم به حدود 40 درصد رسید. در دوره  پنج ساله متعاقب 1973 میلادی هزینه سوخت، نرخ رشد سالیانه ای معادل 25 درصد داشته است. ارقام فوق نمایشگر اهمیت استفاده موثر از مواد سوختی است كه غالبا بصورت غیر قابل تجدید مورد استفاده

قرار می گیرند. بنابراین بدیهی است كه اگر در بهره برداری از سیستمهای قدرت بتوان حتی درصد كوچكی صرفه جویی كرد به تنهایی مقدار قابل توجهی ازهزینه بهره

خرید متن کامل این پایان نامه :

 برداری و نیز مصرف سوخت كاسته خواهد شد افزایش پیوسته قیمت مواد سوختی و نیز تورم سالانه باعث شده است كه همواره بهره برداری اقتصادی از سیستمهای تولید انرژی الكتریكی مورد توجه ومطالعه قرار گیرد. پس هدف كلی از

حل مسئله فوق الذكر به حداقل رساندن هزینه عملیاتی كل سیستم است. این تحقیق روش های مختلفی را كه تا كنون برای حل این مسئله بكار گرفته شده و سیر تكاملی روش های مختلف را بطور مختصر توضیح داده و همچنین این مسئله را با بهره گرفتن از یكی از شیوه های الگوریتم ژنتیک و یک سری تغییرات برروی آن حل می كند.