چكيده: اين مقاله، كنترل سرعت موتور DC با كنترل كردن ولتاژ اعمال شده به مدار آرميچر با استفاده از درايو مبدل AC/DC تكفاز در نرم افزار MATLAB/SIMULINK را توضيح مي دهد. يك مقايسه اي بين كاربرد مبدل نيمه تك فاز و مبدل كامل تك فاز ارائه مي شود.  مشخصه هاي گشتاور-سرعت براي مقادير مختلف زاويه آتش جهت تعيين اثراتش بر روي خطي بودن مشخصه، بدست مي آْيد.     

1- مقدمه

نرم افزار MATLAB با جعبه ابزارهايش مانند SIMULINK و  SimPowerSystems يكي از عممومي ترين پكيج هاي نرم افزاري مي باشد كه براي پشتيباني و بالا بردن آموزش ماشين هاي الكتريكي استفاده مي شود. روش هاي زيادي براي كنترل سرعت ماشين DC مانند كنترل ميدان، كنترل ولتاژ آرميچر و كنترل مقاومت آرميچر وجود دارد . در عمل، روش استفاده شده براي كنترل سرعت موتور DC ، روش كنترل ولتاژ آرميچر مي باشد. در اين روش ، يك ركتي فاير مبدل الكترونيك قدرت قابل كنترلر يا يك چاپر PWM موتور DC را تغذيه مي كند. بنابراين، مشخصه هاي گشتاور- سرعت غيرخطي در عملكرد موتور DC مشاهده مي شود. اين مقاله، يك مدل شبيه سازي يك روش كنترل سرعت موتور DC ارائه مي دهد كه در درايو مبدلهاي AC/DC نيمه تك فاز و كامل تك فاز براي كنترل ولتاژ اعمال شده به آرميچر استفاده مي شود.  مشخصه هاي گشتاور-سرعت براي مقادير مختلف زاويه آتش جهت تعيين اثراتش بر روي خطي بودن مشخصه، بدست مي آْيد.    

چکیده : این مقاله یک روش کنترل مستقیم توان راکتیو و اکتیو (DPC) جدید ژنراتور القایی دوسو تغذیه  (DFIG) متصل به شبکه، که دریک نیروگاه بادی نصب شده است را ارائه نموده است . 

روش DPC پیشنهادی، ولتاژکنترل موردنیاز روتوررا با یک روش کنترل غیر خطی با مد لغزشی، بطورمستقیم محاسبه می کند به طوریکه خطاهای لحظه ای توان های راکتیور و اکتیوبدون تبدیل هرگونه مختصات سنکرون حذف می شوند. 

در نتیجه نیازی به حلقه  های کنترل جریان نبوده بنابراین با ساده شدن طراحی سیستم میزان عملکرد گذرا بهبود می یابد . فرکانس سوئیچ زنی مبدل ثابت با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی بدست می آید بطوری که طراحی مبدل توان و فیلتر هارمونیک ac را ساده می کند .

دراین مقاله نتایچ شبیه سازی مربوط به شبکه ای است که متصل به ژنراتور دوسو تغذیه (DFIG) با ظرفیت 2MW  بوده، که با نتایج روش معمولی کنترل برداری ولتاژ و نتایج بدست آمده از جدول کنترل توان مستقیم ( DPC- LUT ) مقایسه می شوند .بنابراین DPC پیشنهادی ،همانند  DPC- LUT  میزان عملکرد گذرای  بهبود یافته را فراهم می کند. و دیگری اینکه مثل روش کنترل بردار ((VC هارمونیک حالت دائم را در همان سطح نگه می دارد . 

کلمات کلیدی : فرکانس کلیدزنی و سوئیچ زنی ثابت ، کنترل توان مستقیم (DPC) ، ژنراتورهای القایی دو سوتغذیه (DFGs) ، کنترل مد لغزش (SMC) ، نیروگاه بادی . 

تجزیه و تحلیل مشخصه ی جریان موتور، روشی مرجع برای تشخیص عیب  روتور و ماشین های القایی می باشد.در هر صورت در شرایط متغیر با زمان عیوب روتور سبب تغیردر سرعت و لغزش  می شود که در نتیجه آن اجزاء کنار گذر که در عرض باند  پراکنده اند ، متناسب با تغیرات رفتار می کنند . کار بردهای  درایو سرعت متغیر در صنایع  هوایی ، لوا زم  خانگی ، خطوط راه آهن ، صنایع اتو ماسیون وهمچنین در ژنراتور های الکتریکی که برای توربین های بادی بکار می روند، رایج است. در این مقاله روشی ساده و مؤثر ارائه شده است که امکان تشخیص عیوب روتور درایوهای ماشین های القایی  که در شرایط  متغیر با زمان کار میکنند را میدهد. این مسئله زمانی که  سیستم  کنترل سیگنالهای  مناسبی  را مستقیما" مرتبط  با درایوهای  کنترل شده  با میدان فلوی روتور خواهد بود . شبیه سازی ها و آزمایشات انجام شده را در سرعت گذرای بحرانی نشان میدهد.

عبارات کلیدی:

موتور های القایی به دلیل کارایی ذاتی وهزینه ها به طور وسیعی در در صنایع به کار برده  می شوند. اخیرا" استفاده از درایوهایی  با قابلیت تطبیق سرعت ، در بسیاری از کار بردها رواج یافته است. تشخیص سریع و شناسایی اولیه  خطاها در ماشین های القایی توجه  متخصصان را به خود جلب  کرده است، چرا که سبب کاهش هزینه های نگهداری و افزایش عمر ماشین ها میشود. در برخی از کاربردها که بهره برداری دایم یک آیتم کلیدی است ، نظیر کار بردهایی در خطوط آهن و ژنراتورهایی بادی ،نیاز به یک سیستم تشخیص خطا ی باز دارنده یک امر بسیار ضروری است . به عنوان مثال در کاربردهایی در خطوط راه آهن نمونه [1]و[2] بررسی گشته اند تا درایوهای اصطکاکی طراحی شوند که با ماکزیمم تلرانس خطا قابلیت کار کرد داشته باشند.

چکیده-پیش بینی کوتاه مدت قیمت ها در بازار برق در سال های اخیردر تمرکز مطالعات متعدد بوده است.  اگر چه روش های مختلف مورد بررسی قرار داده شده اند، دستیابی کمی از خطاهای پیش بینی نشده همیشه امکان پذیر است.  با این حال، برخی از برنامه های کاربردی، مانند مدیریت سمت تقاضا، نیاز به مقادیر دقیق برای قیمت های آینده ندارند، بلکه از آستانه قیمت مشخص به عنوان پایه ای برای ساخت تصمیمات برنامه ریزی کوتاه مدت استفاده می کند.  در این مقاله، طبقه بندی قیمت های بازار برق در آینده با توجه به آستانه قیمت از پیش تعیین شده معرفی شده است.  دو مدل جایگزین بر اساس بردارهای پشتیبانی ماشین با مفهوم چند طبقه، به صورت طبقه بندی روز آتی قیمت ارائه شده است.  نتایج عددی برای طبقه بندی قیمت ها در بازار آلبرتا و انتاریو ارائه شده است. 

I. مقدمه 

 قیمت برق یک عامل کلیدی در تعیین برنامه عملیاتی کوتاه مدت و استراتژیهای مناقصه در بازار رقابتی برق [1] می باشد.  در نتیجه، روش های متعدد داده ی رانده شده، برای مدل سازی و پیش بینی کوتاه مدت قیمت ها در بازار برق ارائه شده است. [16] -[2]   خطاهای پیش بینی قیمت گزارش شده به طور کلی از حدود 5٪تا 36٪متغیر و متفاوت است که بر اساس روش مورد استفاده و تجزیه و تحلیل بازار می باشد.  این طیف وسیعی از خطا، با این حال، در مقایسه با پیش بینی کوتاه مدت بار الکتریکی که در آن اشتباهات معمولا از 1٪تا 3٪متغیر می باشند،نسبتا بالا خواهد بود [17].

در مقاله حاضر عملکرد ترکیبی اصلاح کننده های یکپارچه توان با توزیع گسترده مورد تحلیل قرار گرفته است. سیستم بحث شده در مقاله شامل اینورترهای سری و یک اینورتر موازی است. DG نیز از طریق یک خط DC به رکتیفایر متصل شده است. سیستم پیشنهادی مقاله می تواند به عنوان یک جبران کننده برای SAG و SWELL در وقفه های ولتاژ، هارمونیک ها ، توان راکتیو، در شبیه سازی های کامپیوتری نیز در تحلیل و آنالیز سیستم حاضر به کمک ما آمده است و از برنامه طراحی حالت های گذرای الکترومگنتیک DC به وسیله برنامه کامپیوتری در کنار نتایج آزمایشگاهی سخت افزار مربوطه بهره گرفته شده است.

سیستم مفروض، می تواند کیفیت توان را اصلاح کند این اصلاح کیفیت می تواند در یک نقطه از تاسیسات سیستم توزیع باشد یا اینکه در سیستمهای قدرت در صنعت باشد.

مقدمه

محققین تلاش گسترده ای را در مطالعه کیفیت توان انجام داده اند. این تلاش ها با هدف دستیابی به آخرین روشهایی است که برای اصلاح و بهبود توان انجام می شود.   کلا" عملکرد سیستم های یکپارچه اصلاح کننده توان (UPPC) ، کاهش اختلالاتی است که این اختلالات تاثیر گرفته از بار بحرانی است. UPQC شامل دو اینورتر می باشد که دارای اتصال مشترک خازنی DC می باشند. 

علاقه مندی و تمایل به استفاده از DG به صورت گسترده ای در حال گسترش می باشد این تمایل به دلیل آن است که DG می تواند نقش مهمی را در آینده سیستمهای قدرت بازی کند.    و بسیاری از مشکلات متداول سیستمهای قدرت AC را رفع کند. به عنوان مثال مشکلات حفاظتی که در سیستمهای قدرت توان بالا رخ می دهد. چرا که امکانات انتقال انرژی وسرویس دهی به تعداد زیادی از مشترکین محدود است. خطوط انتقال مشکلات حفاظتی خاص خود را دارند که این مشکلات می تواند کاهش پیدا نماید نصب تعداد زیاد DG می تواند این کار را انجام دهد. علاوه بر این مزیت دیگر DG منافع و بهره اقتصادی آن است که از طریق کاهش تلفات خطوط انتقال و هزینه تجهیزات شبکه ولتاژ بالا تامین می شود. 

عنوان کامل: منبع تغذیه سوئیچینگ

دسته: رشته مهندسی برق - گرايش الکترونیک

فرمت فایل: WORD (قابل ویرایش)

تعداد صفحات: 64

________________________________________________________

این پروژه در مورد منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان می باشد. این نوع کنترل در نسل جدید منابع تغذیه سوئیچینگ کاملأ رواج یافته است. این پایان نامه در مورد انواع منابع تغذیه سوئیچینگ و مزایا و معایب هر یک از آنها و تفاوتهای بین انواع مختلف کنترل با حلقه های فیدبک و معرفی و طرز کار آی سی های PWM با کنترل جریان از شرکتهای مختلفی همچون:

MICROCHIP – ON SEMICONDUCTOR –TEXAS INSTRUMENT و غیره پرداخته است.

ايده منابع تغذيه سوئيچينگ در سال 1970 توسط مهندسان الكترونيک مطرح گرديد كه در ابتدای امر از بازدهی پايينی برخوردار بود ولی در مقايسه با باتريها و منابع تغذيه آنالوگ وزن و حجم كوچكتر ولی در عين حال توان بالايی داشتند.

در طرحهای نخستين منابع تغذیه از عناصر ابتدايی نظير BJT  و مدارات MONOSTABL و ASTABL استفاده می شد كه اين خود باعث كاهش راندمان چيزی درحدود 68%  می شد. امروزه منابع تغذيه سوئيچينگ جايگاه خاصی در صنعت برق و الكترونيک و مخابرات يافته اند و بدليل برتريها و مزايای زيادی كه نسبت به ديگر منابع تغذيه دارا  می باشند توجه صنعتگران و مهندسان برق را به خود معطوف كرده اند تا جايی كه گروهی از مهندسان الكترونيک در بهبود و كاراييها و كيفيت آنها تحقيقات گسترده ای  انجام داده اند البته نتيجه اين تلاشها پيشرفت روزافزونی است كه در ساخت اين سيستمها  پديد آمده است. البته پيشرفت درتكنولوژی ساخت قطعات نيز تاثيربسزايی درمنابع تغذيه سوئيچينگ داشته است.

با پيداش ماسفتهای سريع و پرقدرت تلفات ترانزيستوری بطور چشمگيری كاهش پيدا كرد   و عمده تلفات در ترانسها خلاصه شد كه برای غلبه بر اين مشكل فركانس كاری مدار را تا حد MHZ 1 افزايش دادند.

بنابراين در اصل سعی شده تا در انجام تحقيق از آخرين فن آوريهای روز استفاده شود. اميد آنكه مورد قبول محققان و مهندسان اين رشته واقع شود.

بحث نانوتكنولوژي يكي از رايج ترين مباحث در مجامع علمي دنيا ست و كشورهايي كه نتوانند در اين فن آوري موقعيت مناسبي بدست آورند،در آينده دربسياري زمينه ها ازگردونه رقابت اقتصادي خارج مي شوند چرا كه ازجمله مهمترين شاخصه هاي قابليت اقتصادي درآينده،توانايي خروج موفقيت آميزاز بحران انرژي است و از نانوتكنولوژي به منزله سلاحي جديد براي مقابله با اين بحران ياد مي شود.

در این پایان نامه پس از معرفی مختصری ازعلم  نانو و تعاریف آن از منابع مختلف به کاربرد نانو در صنعت برق و الکترونیک می پردازیم.

امید است با مطالعه مطالب موجود در این پایان نامه توانسته باشم تا حدودی حق مطلب را ادا کرده و خواننده آشنایی نسبی با کاربرد نانو در صنعت و بویژه صنعت برق پیدا گرده باشد.

نانوتكنولوژي يا به عبارتي فناوري مادون ريز در دو دهه اخير پيشرفتهايي را در تكنولوژي وسايل و مواد با ابعاد بسيار كوچك به دست آورده است و به سوي تحولي فوق العاده كه تمدن بشري را تا پايان اين قرن دگرگون خواهد كرد، پيش مي رود.                   

براي احساس اندازه هاي مادون ريز ، قطر موي سر انسان را كه يك دهم ميلي متر است در نظر بگيريد ، يك نانو متر 100 هزار برابر كوچك تر است. تكنولوژي و مهندسي در قرن جديد با وسايل اندازه گيري و توليداتي سر و كار خواهند داشت كه چنين ابعاد مادون ريزي دارند .     

در حال حاضر پروسه هايي در ابعاد چند مولكولي قابل طراحي و كنترل است . همچنين خواص مكانيكي ، شيميايي ، الكتريكي ، مغناطيسي ، نوري و ... مواد در لايه ها در حدود ابعاد نانو متر قابل درك و تحليل و سنجش است . 

 اين تكنولوژي در قرن حاضر مسيري را طي مي كند كه در آن مواد مادون ريز را بايد تركيب كرد تا دانه هاي بزرگ تر و كارآمد به وجود آورد . درست همان روشي كه در طبيعت براي توليد كردن حاكم است . مجموعه هاي طبيعي ، تركيبي از دانه هاي مادون ريز قابل تشخيص با خواص مشابه و يا متفاوت با اندازه هاي در حدود نانو است .

اكثر تحقيقات در فناوري هاي مادون ريز هم اكنون در درمان بيماري ها و يا دست يافتن به مواد جديد به ظهور رسيده است و موارد بسياري در مرحلة تحقيقات كاربردي و آزمايشي است . اكنون ساخت رايانه هاي بسيار كوچك تر و ميليون ها بار سريع تر در دستور كار شركت هاي تحقيقاتي قرار دارد .

توربين بادي ژنراتور القايي از دو سو تغذيه  (DFIG) يك توربين بادي سرعت متغير است كه بطور گسترده اي امروزه در صنعت مدرن توان باد مورد استفاده قرار مي گيرد. در حال حاضر توربينهاي بادي DFIG تجاري با فن آوري كه در يك دهه قبل توسعه يافته اند مورد استفاده قرار میگیرند. اما در اين مقاله نشان خواهد داد كه يك محدوديت در روش كنترل برداري مرسوم وجود دارد. اين مقاله يك روش كنترل مستقيم بردار جريان در يك توربين بادي DFIG ارائه مي دهد بر اساس يك استراتژي كنترل يكپارچه براي گسترش استخراج انرژي باد، توان راكتيو و پشتيباني از ولتاژ شبكه توربين بادي مي باشد. يك سيستم شبيه سازي گذرا با استفاده از شبيه سازي سيستم قدرت براي تاثير روش پيشنهادي انجام شده است. روش كنترل مرسوم با روش كنترل پيشنهادي براي كنترل توربين بادي DFIG تحت هر دو شرايط وزش شديد باد و ثابت بودن باد مقايسه شده است. اين مقاله نشان خواهد داد كه تحت كنترل مستقيم برادار جريان سيستم DFIG يك عملكرد برتر در ابعاد مختلف خواهد داشت.

كلمات كليدي: كنترل ولتاژ لينك dc، كنترل مستقيم بردار جريان، ژنراتور القايي از دو سو تغذيه، توربين بادي، كنترل ژشتيبان ولتاژ شبكه، استخراج حداكثر توان، كنترل توان راكتيو.

مقدمه:

در حال حاضر توربينهاي بادي مبتني بر ژنراتور القايي از دو سو تغذيه در نيروگاههاي بزرگ در آمريكاي شمالي مورد استفاده قرار مي گيرند. دلايل متعددي جهت استفاده از توربينهاي بادي DFIG وجود دارد كه در اين ميان مي توان به افزايش قابليت جذب انرژي توربين، كاهش تنش ساختار مكانيكي، كاهش سر و صدا و كنترل توان اكتيو و راكتيو براي ادغام بهتر با شبكه اشاره كرد.

ژنراتورهاي سنكرون ماشيني است كه براي تبديل انرژي مكانيكي به انرژي الكتريكي ac  به كار مي رود.در ژنراتور سنكرون يك ولتاژ  dc به رتور داده مي شود تا ميدان مغانطيسي رتور شكل بگيرد و سپس رتور به حركت در مي ايد و در سيم پيچ هاي استاتور ولتاژ سه فاز القاء مي كند.براي رساندن جريان dc به رتور مكانيزم خاصي مورد نظر است

1-رساندن توان از يك منبع خارجي به رتور توسط حلقه هاي لغزان و جاروبكها(در اين حالت استهلاك زياد است وبيشتر در ژنراتورهاي كوچك كاربرد دارد)

2-رساندن توان از يك منبع خاص كه مستقيما بر روي محور ژنراتور نصب شده است(در ژنراتورهاي بزرگ)

ژنراتورهاي سنكرون طبق تعريف سنكرون هستند.بدين معنا كه فركانس الكتريكي توليد شده با سرعت چرخش مكانيكي قفل مي گردد. ولتاژ داخلي توليد شده داخلي در ژنراتور مستقيما با فوران و فركانس متناسب است.

ژنراتورها به عنوان توليد كننده انرژي به صورت سنكرون با شبكه در حال بهره برداري بوده تحت تاثير شبكه مصرف و تغييرات مداوم بار واقع مي باشند بهره برداري مرتب و منظم ژنراتورها در هر لحظه به كيفيت بهره برداري شبكه بستگي داشته در صورت بروز هرگون اختلال در شبكه احتمال خارج گشتن ژنراتور از حالت سنكرون موجود مي باشد.

ما ثابت مي‌كنيم كه هدايت پرتو الكترونيكي با استناد از آرايه‌هاي ليزر حفره عمودي در ثبت پرسرعت (104010 درجه / ثانيه) و حساسيت موجود (ميكروآمپر 100 / درجه 2/1) مي‌باشد. مرحله مربوطه و ارتباط مابين اجزاء آرايه با يك روش انتشار فرانهوفر استخراج مي‌شوند. طيف مصمم فضايي و پوياي هدايت پرتو نيز تحلي شده‌اند. اثرات حرارت ـ چشمي براي تسلط بر مكانيزم تغيير فاز در هدايت كم سرعت يافت شده است در حالي كه تغييرات الكترونيك در شاخص در سرعت بالاتر تسلط مي‌يابند. (  مگاهرتز)

كلمات شاخص: هدايت پرتو، آرايه‌هاي مرحله‌اي، آرايه‌هاي ليزري نيمه‌هادي، ليزرهاي نيمه‌هادي

1ـ مقدمه

فناوري آرايه مرحله‌اي نوري به دليل پيمان سرعت بهتر، كارايي، دقت، كارايي و قابليت اعتماد بيشتر از روش‌هاي هدايت پرتو مكانيكي استاندارد مطلوب بوده‌اند [1و2]. كاربرد اين فناوري يعني تعويض فيبر، ارتباطات فضا آزاد، و ردياب ليزر به تنوع گوناگوني روش‌هاي استفاده شده است كه معمولاً قابل طبقه‌بندي به روش‌هاي مستمر و گسسته مي‌باشد. مادامي كه آرايه‌هاي مرحله‌اي نوري از كريستال‌هاي مايع استفاده مي‌كنند، برجسته‌ترين هدايت مستمر [3و2] روش‌هاي جايگزين مثل سيستم‌هاي ميكروالكترومكانيكي [5و4]، ساينده سطح electrtowetting، [7] راهنماي موج [10-8]، حذف كنندگان لبه [11] و ليزرهاي حذف كننده سطح حفره‌اي عمودي (VCSELs) [13و12] هستند.

در بين چندمين شكل شايسته براي هدايت پرتور نوري، سرعت هنوز هم يك فاكتور محدود كننده براي كاربردهايش مثل رادار ليزري است. با وجود اينكه روش‌هاي مكانيكي به وضوح محدوديت‌هاي داخلي دارند، حتي پرسرعت‌ترين روش‌هايي كه از كريستال‌هاي مايع استفاده مي‌كنند محدود به سرعت زير 10 كيلوهرتز هستند [14و15]. هدايت پرتو بالاتر از رژيم KHz فقط پرتوهاي نمايان قبلي با فناوري ساينده و هادي موج را دارند زيرا، بيشتر از اعتماد بر تغييرات مكانيكي و گرمايي، تغييرات شاخص با اين روش در زمينه برق يا جريان قابل اعتمادتر هستند [10و8] [17-16]. اما، توسعه اين روش‌ها به دو بعد اغلب سمت راست و نياز به ترتيب دادن همكاري با كنترل بازخورد [8] داشته و هدايت كننده به سمت انتشار فضاي آزاد نبوده [16-10] و يا از كارائي پايين رنج مي‌برند. [7]