دانلود پروژه مشخص کردن راکتانس محورهای d و q از موتورهای سنکرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور

اختصاصی از فی گوو دانلود پروژه مشخص کردن راکتانس محورهای d و q از موتورهای سنکرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :50

بخشی از متن مقاله

خلاصه مقاله :

اهمیت موتورهای سنکرون مغناطیس دائم در زیاد شدن دامنه کاربردی آن است و در آینده بیشتر ( PMSMs ) بدون سنسورشفت عمل خواهند کرد و مشخصات تجربی پارامترهای ماشین که مقداری هم تلورانس دارند اطلاعات با ارزشی خواهد بود.

بنابراین در این مقاله روشی بیان شده که در آن نیروی الکترو موتوری القایی و راکتانس محور d از آزمایش بی باری و راکتانس محور q   و زاویه بار از آزمایش بارداری به وسیله یک روش تحلیلی مشخص شده اند.

در این روش محدودیت اندازه گیری زاویه بار vوجود ندارد این روش مناسب است برای ( PMSMs ) های که بصورت عادی با جریان منفی محور d  عمل می‌کنند بنابراین اشباع در مسیر شار محورd  وجود ندارد. خیلی بیشتر از اینها، روش بسیار ساده ای است برای انجام دادن بوسیله هر تکنسین آزمایشگاهی

I­- مقدمه:

اهمیت موتورهای سنکرون مغناطیس دائم ( PMSMs ) هست در افزایش دامنه کاربردی آنها و متفاوت است از مدلهای پیشرفته مانند سروموتورها تا کاربردهای که حرکت خطی دارند از قبیل فن ها و پمپ ها دو دلیل عمده برای تمایل به این ماشینها وجود دارد:

1- بازده بالا و کاهش تلفات روتور در این ( P MSMs ) ها.

2- پایین بودن قیمت انرژی مغناطیسی بالا ( صرفه جویی اقتصادی بالا ).

بیشتر ( PMSMs ) سه فازه در مدل پیشرفته بصورت محرکهای با سنسور شفت عمل می‌کنن بوسیله بکارگیری الگوریتم کنترل بدون سنسور برای محرکهای با سرعتهای متغیر و در مورد کاربردهای حرکت خطی طبیعتاً بواسطه اساس عملکرد سنکرون آنها نیاز به سنسور شفت وجود ندارد.

اگر سنسور شفت برداشته شود مشخصات تجربی از پارامترهای ماشین هر چند که مقداری هم تلورانس دارند بسیار با ارزش خواهد بود در زیر نشان خواهیم داد که راکتانس محورهای d  و q که از آزمایشهای بارداری بدست آمده بر اساس تابعی از   بیان شده است که می تواند مشخص شود بوسیله بعضی از انواع سنسورهای شفت یا ماشینهای سنکرون دیگری که کوپل شده‌اند با محور شفت  ماشین سنکرونی که در حال بررسی است.

در این مقاله روشی بیان شده که در آن نیروی محرکه القایی  و راکتانس محور   d از آزمایش بی باری و راکتانس محور    q آزمایش بارداری بدست آمده اند به نظر  مولف آرمایشهای ساده ای هستند که نیاز به داشتن دانش بالا و وسایل در مقایسه با آزمایشهای تعیین استاندارد موتورهای القایی ندارد و انجام آن برای تکنسین های آزمایشگاهی آسان است هر چند که نمی تواند ضمانتی با حساسیت بالا برای ماشینهای با اشباع زیاد باشد.

در بخش II شاهد روشهای تجربی برای مشسخص کردن راکتانسها خواهیم بود در بخشی III دیاگرام فازوری ( PMSMs ) و بعضی روابط اساسی منشعب شده از آن بحث شده در بخش IV مشخص کردن زاویه  بیان شده و در بخش V روشهای آزمایش توصیف شده اند و سرانجام در بخش VI یک نتیجه گیری شده است.

II ـ آزمایشهای برای مشخص کردن راکتانس:

روشهای آزمایش توصیف شده در بخش V اساساً هستند ترکیبی از آزمایشهای بی باری و بارداری، این چنین آزمایشهای جدید نیستند البته این یک گزارش جدید است در این نوشته چندین روش دیگر توصیف شده است برای مشخص کردن راکتانسهای محور

d و  q بدون احتیاج به در رابطه قرار دادن اطلاعات وضعیت روتور به هر حال با متمرکز ساختن این روشها، برای نمونه ماشین با روی کاری مغناطیسی بدون مشخصه سیم پیچ دمپر با روشهای مختلفی می توان بدست آورد. 

آزمایش روتور قفل شده که با یک ولتاژ تک فاز متناوب یا یک ولتاژ شیب سیم پیچ‌های استاتور تغذیه می شوند که برای وضعیتهای مختلف روتور آن را تکرار می کنند از تحلیل ساده نتیجها و مقایسه کردن آنها یک نتیجه دقیقی بدست می آید و انتخاب فرکانس برای ولتاژ متناوب زیاد اهمیت ندارد 50  یا 60  هرتز خوب است و در مورد ولتاژ شیب بزرگی مقدار ولتاژ زیاد اهمیت ندارد بلکه تنها شیب اولیه ولتاژ مهم می باشد روشهای بوده اند که اثرات اشباع را به حساب آورده اند برای این آزمایشها به نمایش در آمده اند ماشینهای با مشخصه سیم پیچ دمپر برای نمونه ( LSPMs ) نیاز دارند به یک روش آزمایش متفاوت با (موتورهای باروتورهای بدون قفسه ) و با وجود یک قفسه یا یک سیم پیچ دمپر راکتانس سنکرون باید با یک مقدار ثابت مشخص شود یا اقلاً نزدیک به یک مقدار ثابت. شار مغناطیسی در روتور وقتی که فرکانس ماشین بالا است شار هرگز عبور نخواهد کرد و روتور می بایست اثر حفاظتی روی قفسه داشته باشد در فرکانسهای بالا بنابراین تنها راکتانس پراکندگی مشاهده می شود و از راکتانس سنکرون می توان صرفنظر کرد.

وجود دارد سه روش خالص تجربی برای مشخص کردن راکتانسهای   محور d و q

1) آزمایشهای یکنواخت بی باری و بارداری با شار ثابت در روتور.

2) آزمایشهای با یک شار متناوب فرکانس پایین در روتور.

3) آزمایش یک شار گذار در روتور.

روش1) یک روش بسیار آسان در هر آزمایشگاه موتور است  و آزمایش استاندارد ساده‌ای که معمولاً استاندارهای موتور القایی را می سازند و تمامی تنکسین های آزمایشگاهی با مراحل آن آشنا می‌باشند.

روش2) بوسیله آزمایش روتور قفل شده که  می‌تواند انجام شود با تغذیه کردن سیم پیچها  با یک ولتاژ متناوب فرکانس پایین و یک شار مغناطیسی فرکانس پایین در روتور بدست می آید و با تغییر وضعیت روتور در گامهای کوچک و با تکرار اندازه گیری پیاپی راکتانس های محورهای    dو q می توانند مشخص شوند از اندازه گیریهای ولتاژ و جریان و انتخاب فرکانس چندان مهم نیست و یک منبع ولتاژ فرکانس متغیر برای تهیه کردن فرکانس پایین مساعد است.

روش3) می تواند انجام شود بوسیله آزمایش روتور قفل شده در این مورد یک ولتاژ شیب سیم پیچ های استاتور را تغذیه می کند اگر جریان گذرا تحلیل شود و اندوکتانس برای یک وضعیت مخصوص بدست می آید با تکرار این اندازه‌گیریها برای  وضعیتهای مختلف روتور اندوکتانسهای محور d و q می توانند مشخص شوند البته آنالیزهای جریان حالت گذرا به هر حال مشکل است و باید ثابت زمانیهای متفاوت از هم جدا شوند.

دو روش 2) و 3) با استفاده از مشخصه فرکانس پایین بدست می آیند در روش 2) تحلیلها بر اساس محدوده فرکانس و اما در روش 3) تحلیلها برای محدوده زمانی ساخته می شوند. هر دو روش 2) و 3) اشباع می تواند به حساب آورده شود.

مشخصه‌های فرکانس پایین می توانند مورد تحقیق قراربگیرند با روشهای معتبر برای نمونه، ترکیبی از انرژی تداخل با آنالیزهای تقریبی المان محدود و همچنین از دیگر روشهای شامل روش المان محدود با ترکیبی از اندازه گیریها در مقالات مطرح شده و تمامی روشهای آنالیز المان محدود مورد نیاز هستند و روشهایی بسیار پیچیده و مهم هستند که برای حل آنها نیاز به داشتن جزئیات هندسی ماشین هست و این روشها به مشخصه های استانداردی که تکنسین های آزمایشگاهی استفاده می کنند شبیه نیستند در روشهای بیان شده در مقالات مرجع نیاز به اندازه گیری دقیق زاویه است بوسیله اسبابی نظیر اسیلسکوپ و سنور شفت یا بوسیله قرار دادن ماشین سنکرون دیگری روی شفت در مرجع پیشنهاد می شود. مسأله بسیار مهم برای تمامی روشها این است که چگونه با اشباع برخورد کنیم در بیان شده است که امکان ندارد نیروی محرکه القایی  E را از Ld و Xd  که از بار تولید شده اند جدا کنیم این یک مسأله ویژه است که    Eشاید با بار تغییر کند بواسطه اشباع این مسأله در نظر گرفته شده در مرجع اما روش المان محدود نیاز است.

در نتیجه باید معین شود راکتانس که به دقت اندازه‌گیری شده آیا هست معتبر برای هر نوع ماشین و برای همه نقاط کار و اگر تمامی اثرات اشباع در نظر گرفته شود.

 در روش ارائه شده در این مقاله یک مقدار ساده تر شده نتایج معتبر است بشرط که اشباع محور d بواسطه جریانهای پایه ای d  و q صورت نگیرد.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

پروژه Power former جدیدترین ژنراتور سنکرون و شبیه سازی جریان های فالت. doc

اختصاصی از فی گوو پروژه Power former جدیدترین ژنراتور سنکرون و شبیه سازی جریان های فالت. doc دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

نوع فایل: word

قابل ویرایش 105 صفحه

چکیده:

Pf  جدید ترین ماشین سنکرون فشار قوی است که بدون نیاز به کلید ژنراتور  (Generator C.B) ، ترانسفورماتور افزاینده و تجهیزات جانبی آن ، توان الکتریکی را مستقیماٌ به شبکه انتقال ، تحویل  می دهد . Pf یک ژنراتور AC سه فاز با یک روتور معمولی است . تفاوت قابل مقایسه آن با ژنراتور های معمولی در طرز قرار گرفتن سیم پیچ های استاتور می باشد ایده جدید بکار گرفته شده ، استفاده از کابل به عنوان سیم پیچ استاتور می باشد . تولید توان در سطوح مختلف ولتاژهای شبکه انتقال ، توسط این ماشین ، مدیون پیشرفت در فناوری و ساخت کابلهایی می باشد که جایگزین شینه بندی در استاتور ژنراتورهای متعارف شده است .

Pf  بعنوان مولد در ژنراتورهای آبی ( هیدروژنراتورها ) و همچنین نیروگاههای حرارتی  ( توربوژنراتورها ) می تواند مورد استفاده قرار گیرد . در شکل (1) برش عرضی یک توربو پاورفورمر نشان داده شده است .

مقدمه:

تولید برق یکی از مهمترین دستاوردهای صنعت برای تمدن بشر می باشد و این حرکت در حدود صد سال است که آغاز گردیده است . در سال 1864 تئوری الکترومغناطیسی توسط جیمز کلرک ماکسول در یک شکل عمومی ارائه گردید و به صورت یک قاعده کلی در آمد ، که معادلات ماکسول نام گرفت . اولین ماشین های الکتریکی به نام جدلیک مجارستانی (1861) و ورلی انگلیسی (1866) ثبت گردیدند. در سال 1905 تلاشهای پروفسور مانگارینی و مهندسین شرکت گانز منجر به ساخت دو ژنراتور 45 هرتز ،450 دور در دقیقه با ظرفیت نامی 2/5 مگاولت آمپر و ولتاژ 30 کیلوولت شد. این دو ژنراتور توان تولیدی خود را به شهر رم که در 55 کیلومتری قرار داشت انتقال می دادند .

اولین گام قابل توجه توسط سر چارلز پرسونز و جان روزن در سال 1928 برداشته شد .بدین ترتیب که آنان توانستند یک توربو ژنراتور 25 مگاولت آمپری سه فاز که دارای 33 کیلوولت و سرعت 3000 دور در دقیقه بود بسازند . به کمک فناوری پرسونز در طول 6 سال 8 ژنراتور 6 کیلوولتی ساخته شد ، اما در فاصله دو جنگ جهانی اول و دوم ولتاژ شبکه در اروپا و آمریکا به سرعت از 22 به 230 کیلوولت افزایش پیدا کرد و لازم گردید ترانسفورماتورهای افزاینده برای اتصال ژنراتورها به شبکه نقش اساسی را ایفا کنند . در طول 25 سال گذشته بدلیل پیشرفت در فناوری ساخت نیروگاههای بزرگ از جمله نیروگاه هسته ای ، ظرفیت ژنراتورها به بیش از 15 برابر افزایش یافته ، در صورتی که ولتاژ خروجی آنها به دلیل محدودیتهای عایقی هرگز به بیش از 36 کیلو ولت نرسیده است .

از آنجا که صنعت برق یک صنعت فراگیر می باشد افزایش راندمان و استفاده بهینه از ظرفیت های بالقوه به ما این امکان را می دهد تا با استفاده از داشته های محدود تولید وعرضه را افزایش داده و عوامل یا وسائلی را که بر بازده این صنعت تأثیر منفی بجای می گذارند حذف و یا به حداقل کاهش دهیم . امروزه ژنراتورهای فشار قوی به طریقی ساخته می شوند که ولتاژ خروجی آنها به kv30 محدود می شود . شبکه های قدرت با ولتاژهای بالاتر از ولتاژ تولیدی این ژنراتورها مستقیماً نمی توانند توسط آنها تغذیه شوند. به همین علت است که امروزه نیروگاههای بزرگ از ترانسفورماتورهای افزاینده برای تبدیل ولتاژ تولیدی به یک سطح ولتاژ مناسب برای اتصال به شبکه قدرت استفاده می کنند. ترانسفورماتورهای افزاینده مشکلات زیادی برای نیروگاه ایجاد می کنند که از جمله می توان کاهش راندمان ، هزینه نگهداری بالا و اشغال فضای زیاد را نام برد . در طول قرن گذشته ، تلاشهای زیادی برای تولید ژنراتورهای فشار قوی که توانایی اتصال مستقیم به شبکه قدرت بدون نیاز به ترانسفورماتور افزاینده را داشته باشند،صورت گرفته است. با وجود اینکه ولتاژ های شبکه به kv 800 یا بیشتر رسیده اند ، امروزه ژنراتورها حداکثر برای ولتاژهای kv30 ساخته می شوند . ایده ای که باعث تغییر کلی در طرح معمولی ژنراتورها شده ، اولین بار به طور جدی در سال 1991 مطرح شد. به این صورت که چگونه می توان ژنراتوری ساخت که دارای ولتاژ خروجی بالایی بوده و در عین حال بار گذاری یکنواخت روی مشخصه های تجهیزات آن تضمین شود . نگاه اولیه به طرح ژنراتور با یک سؤال ساده شروع شد . آیا ژنراتور جدید مانند نوع فعلی خواهد بود؟ جواب سؤال ، یک طرح کاملاً جدید با نتایج عالی برای نیروگاههای برق آبی و حرارتی، مانند دیگر تجهیزات الکتریکی خواهد بود.

عایق جامد ، شیارهای با طرح استوانه ای در هسته استاتور و ترتیب بی نظیر سیم پیچ از نوع کابل فشار قوی ، از مزایای اصلی این طرح جدید است. این کابل های فشار قوی در درون شیارها قرار می گیرند.

این مشخصه برجسته طرح ، از اشکالات معمول در خصوص فرض کردن میدان های مغناطیسی، جلوگیری می کند. شکل استوانه ای شیارها در طرح جدید، اجازه می دهد که معادلات ماکسول به روش آسان  و بدون تقریب بکار برده شوند. شرکت ABB در یک همکاری نزدیک با یک شرکت سوئدی به نام واتنفال  یک ژنراتور فشار قوی با ساختار جدید که توانایی اتصال مستقیم به شبکه انتقال را دارد تولید کرده است که ولتاژ خروجی آن می تواند به سطح ولتاژ kv 400 برسد. با این تکنولوژی جدید، در آینده نیروگاههایی بدون نیاز به ترانسفورماتور ساخته می شوند که شکل جدیدی از انتقال قدرت را به وجود می آورند.

این ماشین جدید که powerformer  نامیده می شود مزایایی از قبیل راندمان بالاتر، دسترسی بهتر، هزینه تعمیر و نگهداری کمتر، تلفات کمتر و تأثیرات منفی کمتر بر محیط زیست را داراست.

نام powerformer از ترکیب دو کلمه power generator  وtrans former انتخاب گردیده است .

اولین ژنراتور برق آبی دنیا از این نوع پس از تست کارخانه ای در بهار 1998 در مرکز برق آبی پورجو  سوئد راه اندازی شده است.

فهرست مطالب:

فصل اول : سیم پیچی power former و مدل تلفات جریان گردابی در آن

1 ـ 1ـ سیم پیچی pf 4

1ـ2ـ مدل تلفات جریان گردابی در سیم پیچ

1ـ2ـ1ـ معرفی 

1ـ2ـ2ـ کلاف سیم پیچ

1ـ2ـ3ـ فرضیات مدل

1ـ2ـ4ـ مقایسه میان تلفات اثر متقابل و اثر پوستی 

1ـ2ـ5ـ مدل اثر پوستی

الف ـ محاسبات تلفات اثر پوستی

ب ـ تحلیل روابط مربوط به اثر پوستی

ج ـ مدل کردن اثر پوستی توسط مدار کایر دوگان 

1ـ2ـ6ـ مدل اثر متقابل

الف ـمحاسبه و اندازه گیری تلفات اثر متقابل 

ب ـ روابط تحلیلی برای استفاده در مدل اثر متقابل 

ج ـ مدل کردن تلفات اثر متقابل توسط مدار کایر گسترده

1ـ2ـ7ـ مدل کامل جریان گردابی کلاف سیم پیچ

1ـ2ـ8ـ نتایج حاصل برای کلاف سیم پیچ

1ـ2ـ9ـ نتیجه 

فصل دوم :  استاتور power former

2ـ1ـ طراحی استاتور

2ـ2ـ سیستم خنک کاری

فصل سوم : جریانهای خطا در power former 

3ـ1ـ مقایسه جریانهای خطا

3ـ1ـ1ـ خطاهای خارجی 

3ـ1ـ2ـ خطاهای داخلی

فصل چهارم : مزایای power former

4ـ1ـ مزایای سیم پیچی pf و کنترل میدان الکتریکی 

4ـ2ـ مزایای مهم برای استفاده کنندگان 

4ـ3ـ مزایای اتصال مستقیم به شبکه 

4ـ4ـ نگهداری و قابلیت

4ـ5ـ کنترل سیستم در نیروگاههای مجهز به pf 62

4ـ6ـ اثرات زیست محیطی

فصل پنجم : نصب power former در نیروگاهها

5ـ1ـ نصب اولین pf 65

5ـ2ـ عملکرد pf در واحد پرسی

فصل ششم : شبیه سازی

6-1- شبیه سازی ژنراتور معمولی به همراه ترانسفورماتور

6-2- شبیه سازیpower former84

فصل هفتم : نتیجه گیری و مقایسه

منابع و مآخذ

منابع و مأخذ:

[1] Powerformer a radically new rotating machine. ABB review 2/1998.

[2] Breaking Conventions in Electrical Power Plants. Mats Leijon, Lars Gertmar, Harry Frank , Jan Martinsson, Thommy Karlsson and Billy Johansson ABB (Sweden). Kjell Isaksson  and Ulf Wollström Vattenfall Sweden. Session 1998 CIGRE

(http://www.cigre.org).

[3] Non-Conventional Power Plants. Thommy Karlsson and Roy Olsson, ABB Generation  AB. Mats Leijon, Lars Gertmar, Harry Frank and Peter Templin , ABB Corporate  research, S-721 78 Västerås, Sweden.

[4] The story behind the high-voltage generator from ABB. HIGH VOLTAGE Magazine,

ABB spring 1998.

[5] Powerformer in thermal power plants. From ABB.

[6] Porgies-article. From ABB.

[7] The Tension Rises at Porsi. From ABB.

[8] Mats Leijon et al, “Breaking Conventions in Electrical Power

Plants”, CIGRE 1998, Paper 11:l.l.

[9] LEIION, h2: ‘Powerformer - a radicailv new iotaiing machine’, ABB Reuiew, 2/1998, pp. 21-26

[10] LWON, M, et d ‘Breaking Conventions in Electrical Power Plants’, 11/37-03, presented at Cigre, Paris, 1998

[11] PAXSONS, C. A., and ROSEN, J.: ’Direct Generation of Alternating Current at High Voltages’, Joicrnal of the JEE, Vol 67, No 393,

September 1929

[12] M. Leijon, L. Gertmar, H. Frank, J. Martinsson, T. Karlsson, B. Johansson , K. Isaksson, and U.Wollström, “ Breaking conventions in electrical power plants,” in CIGRÉ, Paris, France, 1998, Rep. 11/37–03.

[13] A. Jaksts, S. Forsmark, and M. Leijon, “ Power transformers for the 21st century,” in IEEE Power Tech Conf., Budapest, Hungary, Aug.-Sept.

29-2, 1999, Rep. BPT99–477-3.

[14] F. de León, “Transformer model for the study of electromagnetic transients,” Ph.D. dissertation, Univ. Toronto, Toronto, ON, Canada, 1992.

[15] F. de León and A. Semlyen, “Time domain modeling of Eddy current effects for transformer transients,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 8, pp. 271–280, Jan. 1993.

[16]….. , “Detailed modeling of  Eddy current effects for transformer transients,” IEEE Trans. Power Delivery, vol. 9, pp. 1143–1149, Apr. 1994.

[17] J. Avila - Rosales , “ Modeling of the power transformer for electromagnetic transient studies,” Ph.D. dissertation, Univ. Wisconsin, Madison , 1980.

[18] J. Avila-Rosales and F. Alvarado, “Nonlinear frequency dependent transformer model for electromagnetic transient studies in power systems,” IEEE Trans. Power App. Syst., vol. PAS-101, pp. 4281–4288, Nov. 1982.

[19] P. Holmberg and G. Engdahl, “Modeling and design of a set-up for

studies of transients in coils,” in Proc. Int. Symp. Electromagn. Compat .

Rome, Italy, 1996, pp. 126–131.

[20] P. Holmberg, “A lumped circuit approach to model electromagnetic transients in coils, considering a moving geometry, magnetic hysteresis and heating ,” Lic. degree thesis, Dept. Power Eng., Royal Inst. of Technol., Stockholm, Sweden, 1996.

[20] “Modeling the transient response of windings, laminated steel

cores and electromagnetic power devices by means of lumped circuits,”

1. D., Inst. High Voltage Res., Uppsala Univ., Uppsala, 2000.

[21] P. Holmberg, A. Bergqvist, and G. Engdahl, “Modeling Eddy currents and hysteresis in a transformer laminate,” IEEE Trans. Magn. vol. 33, pp. 1306–1309, Mar. 1997.

[22] “Modeling a magnetomechanical drive by a coupled magnetic,

electric and mechanical lumped circuit approach,” J. Appl. Phys., pt. 2A,

1. 81, no. 8, pp. 4091–4093, Apr. 1997.

[23] C. S. Yen, Z. Fazarinc, and R. L. Wheeler, “Time-domain skin effect

model for transient analysis of lossy transmission lines,” Proc. IEEE ,

1. 70, pp. 750–757, July 1982 .

[24] A. Larsson, H. Tang, and V. Scuka, “Numerical simulation of transient protector co-ordination,” Eur. Trans.Elect. Power, vol. 9, no. 1, pp. 57–63, Jan./Feb. 1999.

[25] E. J. Tarasiewicz, A. S. Morched, A. Narang, and E. P. Dick, “Frequency dependent Eddy current models for nonlinear iron cores,” IEEE Trans.Power Syst., vol. 8, pp. 588–597, May 1993.

[26] D. K. Cheng, Field and Wave Electromagnetics. New York: Addison-Wesley, 1989.

[27] E. Hallén, Electromagnetic Theory. London, U.K.: Chapman and Hall , 1962.

[28] M. R. Spiegel, Mathematical Handbook of Formulas and Tables. New York: McGraw-Hill , 1990.

[29] M. Abramowitz and I. A. Stegun, Handbook of Mathematical Functions. New York: McGraw-Hill, 1972.

[30] G. Slemon, Electric Machines and Drives. New York: Addison-

Wesley, 1992.

[31] C. Nordling and J. Österman, Physics Handbook. Lund, Sweden: Studentlitteratur , 1987.

[32] J. Vlach and K. Singhal, Computer Methods for Circuiit Analysis and Design. New York : Van Nostrand , 1994.

1. IEEE.com[33]
2. ABB.com[34]
3. powerformer.com[35]

36- چهارمین کنفرانس دانشجویی مهندسی برق ایران"پاورفورمر پدیده ای نو در صنعت برق"

دانلود تحقیق ماشینهای سنکرون

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق ماشینهای سنکرون دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

تعداد صفحات : 40 صفحه       -      

قالب بندی :  word           

ماشینهای سنکرون

ماشین سنکرون همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است.

تاریخچه وساختار

ماشین سنکرون همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است.

ژنراتور سنکرون تاریخچه‌ای بیش از صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنکرون در دهه ۱۸۸۰ رخ داد. در نمونه‌های اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، روی آرمیچر گردان یک یا دو جفت سیم‌پیچ وجود داشت که انتهای آنها به حلقه‌های لغزان متصل می‌شد و قطبهای ثابت روی استاتور، میدان تحریک را تامین می‌کردند. به این طرح اصطلاحاً قطب خارجی می‌گفتند. در سالهای بعد نمونه دیگری که در آن محل قرار گرفتن میدان و آرمیچر جابجا شده بود مورد توجه قرار گرفت. این نمونه که شکل اولیه ژنراتور سنکرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلی شناخته و جایگاه مناسبی در صنعت‌برق پیدا کرد. شکلهای مختلفی از قطبهای مغناطیسی و سیم‌پیچهای میدان روی رتور استفاده شد، در حالی که سیم‌پیچی استاتور، تکفاز یا سه‌فاز بود. محققان بزودی دریافتند که حالت بهینه از ترکیب سه جریان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست می‌آید. استاتور از سه جفت سیم‌پیچ تشکیل شده بود که در یک طرف به نقطه اتصال ستاره و در طرف دیگر به خط انتقال متصل بودند.
هاسلواندر اولین ژنراتور سنکرون سه فاز را در سال ۱۸۸۷ ساخت که توانی در حدود ۸/۲ کیلووات را در سرعت ۹۶۰ دور بر دقیقه (فرکانس ۳۲ هرتز) تولید می‌کرد. این ماشین دارای آرمیچر سه فاز ثابت و رتور سیم‌پیچی شده چهار قطبی بود که میدان تحریک لازم را تامین می‌کرد. این ژنراتور برای تامین بارهای محلی مورد استفاده قرار می‌گرفت.
در سال ۱۸۹۱ برای اولین بار ترکیب ژنراتور و خط بلند انتقال به منظور تامین بارهای دوردست با موفقیت تست شد. انرژی الکتریکی تولیدی این ژنراتور توسط یک خط انتقال سه فاز از لافن به نمایشگاه بین‌المللی فرانکفورت در فاصله ۱۷۵ کیلومتری منتقل می‌شد. ولتاژ فاز به فاز ۹۵ ولت، جریان فاز ۱۴۰۰ آمپر و فرکانس نامی ۴۰ هرتز بود. رتور این ژنراتور که برای سرعت ۱۵۰ دور بر دقیقه طراحی شده بود، ۳۲ قطب داشت. قطر آن ۱۷۵۲ میلیمتر و طول موثر آن ۳۸۰ میلیمتر بود. جریان تحریک توسط یک ماشین جریان مستقیم تامین می‌شد. استاتور آن ۹۶ شیار داشت که در هر شیار یک میله مسی به قطر ۲۹ میلیمتر قرار می‌گرفت. از آنجا که اثر پوستی تا آن زمان شناخته نشده بود، سیم‌پیچی استاتور متشکل از یک میله برای هر قطب / فاز بود. بازده این ژنراتور ۵/۹۶% بود که در مقایسه با تکنولوژی آن زمان بسیار عالی می‌نمود. طراحی و ساخت این ژنراتور را چارلز براون انجام داد.
در آغاز، اکثر ژنراتورهای سنکرون برای اتصال به توربینهای آبی طراحی می‌شدند، اما بعد از ساخت توربینهای بخار قدرتمند، نیاز به توربوژنراتورهای سازگار با سرعت بالا احساس شد. در پاسخ به این نیاز اولین توربورتور در یکی از زمینه‌های مهم در بحث ژنراتورهای سنکرن، سیستم عایقی است. مواد عایقی اولیه مورد استفاده مواد طبیعی مانند فیبرها، سلولز، ابریشم، کتان، پشم و دیگر الیاف طبیعی بودند. همچنین رزینهای طبیعی بدست آمده از گیاهان و ترکیبات نفت خام برای ساخت مواد عایقی مورد استفاده قرارمی‌گرفتند. در سال ۱۹۰۸ تحقیقات روی عایقهای مصنوعی توسط دکتر بایکلند آغاز شد. در طول جنگ جهانی اولی رزین‌های آسفالتی که بیتومن نامیده می‌شدند، برای اولین بار همراه با قطعات میکا جهت عایق شیار در سیم‌پیچهای استاتور توربوژنراتورها مورد استفاده قرار گرفتند. این قطعات در هر دو طرف، با کاغذ سلولز مرغوب احاطه می‌شدند. در این روش سیم‌پیچهای استاتور ابتدا با نوارهای سلولز و سپس با دو لایه نوار کتان پوشیده می‌شدند. سیم‌پیچها در محفظه‌ای حرارت می‌دیدند و سپس تحت خلا قرار می‌گرفتند. بعد از چند ساعت عایق خشک و متخلخل حاصل می‌شد. سپس تحت خلا، حجم زیادی از قیر داغ روی سیم‌پیچ‌ها ریخته می‌شد. در ادامه محفظه با گاز نیتروژن خشک با فشار ۵۵۰ کیلو پاسکال پر و پس از چند ساعت گاز نیتروژن تخلیه و سیم‌پیچها در دمای محیط خنک و سفت می‌شدند. این فرآیند وی پی‌آی نامیده می‌شد.
در اواخر دهه ۱۹۴۰ کمپانی جنرال الکتریک به منظور بهبود سیستم عایق سیم‌پیچی استاتور ترکیبات اپوکسی را برگزید. در نتیجه این تحقیقات، یک سیستم به اصطلاح رزین ریچ عرضه شد که در آن رزین در نوارها و یا وارنیش مورد استفاده بین لایه‌ها قرار می‌گرفت.
در دهه‌های ۱۹۴۰ تا ۱۹۶۰ همراه با افزایش ظرفیت ژنراتورها و در نتیجه افزایش استرسهای حرارتی، تعداد خطاهای عایقی به طرز چشمگیری افزایش یافت. پس از بررسی مشخص شد علت اکثر این خطاها بروز پدیده جدا شدن نوار یا ترک خوردن آن است. این پدیده به علت انبساط و انقباض ناهماهنگ هادی مسی و هسته آهنی به وجود می‌آمد. برای حل این مشکل بعد از جنگ جهانی دوم محققان شرکت وستینگهاوس کار آزمایشگاهی را بر روی پلی‌استرهای جدید آغاز کرده و سیستمی با نام تجاری ترمالاستیک عرضه کردند.
نسل بعدی عایقها که در نیمه اول دهه ۱۹۵۰ مورد استفاده قرار گرفتند، کاغذهای فایبرگلاس بودند. در ادامه در سال ۱۹۵۵ یک نوع عایق مقاوم در برابر تخلیه جزیی از ترکیب ۵۰ درصد رشته‌های فایبرگلاس و ۵۰ درصد رشته‌های PET بدست آمد که روی هادی پوشانده می‌شد و سپس با حرارت دادن در کوره‌های مخصوص، PET ذوب شده و روی فایبرگلاس را می‌پوشاند. این عایق بسته به نیاز به صورت یک یا چند لایه مورد استفاده قرار می‌گرفت. عایق مذکور با نام عمومی پلی‌گلاس و نام تجاری داگلاس وارد بازار شد.

دانلود تحقیق مشخص کردن راکتانس محورهای d وq از موتورهای سنکرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور

اختصاصی از فی گوو دانلود تحقیق مشخص کردن راکتانس محورهای d وq از موتورهای سنکرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

خلاصه مقاله :
اهمیت موتورهای سنکرون مغناطیس دائم در زیاد شدن دامنه کاربردی آن است و در آینده بیشتر ( PMSMs ) بدون سنسورشفت عمل خواهند کرد و مشخصات تجربی پارامترهای ماشین که مقداری هم تلورانس دارند اطلاعات با ارزشی خواهد بود.
بنابراین در این مقاله روشی بیان شده که در آن نیروی الکترو موتوری القایی و راکتانس محور d از آزمایش بی باری و راکتانس محور q   و زاویه بار  از آزمایش بارداری به وسیله یک روش تحلیلی مشخص شده اند.
در این روش محدودیت اندازه گیری زاویه بار v وجود ندارد این روش مناسب است برای ( PMSMs ) های که بصورت عادی با جریان منفی محور d  عمل می‌کنند بنابراین اشباع در مسیر شار محورd  وجود ندارد. خیلی بیشتر از اینها، روش بسیار ساده ای است برای انجام دادن بوسیله هر تکنسین آزمایشگاهی

I¬- مقدمه:
اهمیت موتورهای سنکرون مغناطیس دائم ( PMSMs ) هست در افزایش دامنه کاربردی آنها و متفاوت است از مدلهای پیشرفته مانند سروموتورها تا کاربردهای که حرکت خطی دارند از قبیل فن ها و پمپ ها دو دلیل عمده برای تمایل به این ماشینها وجود دارد:
1- بازده بالا و کاهش تلفات روتور در این ( P MSMs ) ها.
2- پایین بودن قیمت انرژی مغناطیسی بالا ( صرفه جویی اقتصادی بالا ).
بیشتر ( PMSMs ) سه فازه در مدل پیشرفته بصورت محرکهای با سنسور شفت عمل می‌کنن بوسیله بکارگیری الگوریتم کنترل بدون سنسور برای محرکهای با سرعتهای متغیر و در مورد کاربردهای حرکت خطی طبیعتاً بواسطه اساس عملکرد سنکرون آنها نیاز به سنسور شفت وجود ندارد.
اگر سنسور شفت برداشته شود مشخصات تجربی از پارامترهای ماشین هر چند که مقداری هم تلورانس دارند بسیار با ارزش خواهد بود در زیر نشان خواهیم داد که راکتانس محورهای d  و q که از آزمایشهای بارداری بدست آمده بر اساس تابعی از    بیان شده است که می تواند مشخص شود بوسیله بعضی از انواع سنسورهای شفت یا ماشینهای سنکرون دیگری که کوپل شده‌اند با محور شفت  ماشین سنکرونی که در حال بررسی است.
در این مقاله روشی بیان شده که در آن نیروی محرکه القایی  و راکتانس محور   d از آزمایش بی باری و راکتانس محور    q آزمایش بارداری بدست آمده اند به نظر  مولف آرمایشهای ساده ای هستند که نیاز به داشتن دانش بالا و وسایل در مقایسه با آزمایشهای تعیین استاندارد موتورهای القایی ندارد و انجام آن برای تکنسین های آزمایشگاهی آسان است هر چند که نمی تواند ضمانتی با حساسیت بالا برای ماشینهای با اشباع زیاد باشد.
در بخش II شاهد روشهای تجربی برای مشسخص کردن راکتانسها خواهیم بود در بخشی III دیاگرام فازوری ( PMSMs ) و بعضی روابط اساسی منشعب شده از آن بحث شده در بخش IV مشخص کردن زاویه   بیان شده و در بخش V روشهای آزمایش توصیف شده اند و سرانجام در بخش VI یک نتیجه گیری شده است.

شامل 52 صفحه word

مشخص کردن راکتانس محورهای d وq از موتورهای سنکرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور

اختصاصی از فی گوو مشخص کردن راکتانس محورهای d وq از موتورهای سنکرون مغناطیس دائم بدون اندازه گیری موقعیت روتور دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

فرمت فایل : word(قابل ویرایش)تعداد صفحات36

مقدمه:
اهمیت موتورهای سنکرون مغناطیس دائم ( PMSMs ) هست در افزایش دامنه کاربردی آنها و متفاوت است از مدلهای پیشرفته مانند سروموتورها تا کاربردهای که حرکت خطی دارند از قبیل فن ها و پمپ ها دو دلیل عمده برای تمایل به این ماشینها وجود دارد:
1- بازده بالا و کاهش تلفات روتور در این ( P MSMs ) ها.
2- پایین بودن قیمت انرژی مغناطیسی بالا ( صرفه جویی اقتصادی بالا ).
بیشتر ( PMSMs ) سه فازه در مدل پیشرفته بصورت محرکهای با سنسور شفت عمل می‌کنن بوسیله بکارگیری الگوریتم کنترل بدون سنسور برای محرکهای با سرعتهای متغیر و در مورد کاربردهای حرکت خطی طبیعتاً بواسطه اساس عملکرد سنکرون آنها نیاز به سنسور شفت وجود ندارد.
اگر سنسور شفت برداشته شود مشخصات تجربی از پارامترهای ماشین هر چند که مقداری هم تلورانس دارند بسیار با ارزش خواهد بود در زیر نشان خواهیم داد که راکتانس محورهای d و q که از آزمایشهای بارداری بدست آمده بر اساس تابعی از بیان شده است که می تواند مشخص شود بوسیله بعضی از انواع سنسورهای شفت یا ماشینهای سنکرون دیگری که کوپل شده‌اند با محور شفت ماشین سنکرونی که در حال بررسی است.
در این مقاله روشی بیان شده که در آن نیروی محرکه القایی و راکتانس محور d از آزمایش بی باری و راکتانس محور q آزمایش بارداری بدست آمده اند به نظر مولف آرمایشهای ساده ای هستند که نیاز به داشتن دانش بالا و وسایل در مقایسه با آزمایشهای تعیین استاندارد موتورهای القایی ندارد و انجام آن برای تکنسین های آزمایشگاهی آسان است هر چند که نمی تواند ضمانتی با حساسیت بالا برای ماشینهای با اشباع زیاد باشد.
در بخش II شاهد روشهای تجربی برای مشسخص کردن راکتانسها خواهیم بود در بخشی III دیاگرام فازوری ( PMSMs ) و بعضی روابط اساسی منشعب شده از آن بحث شده در بخش IV مشخص کردن زاویه بیان شده و در بخش V روشهای آزمایش توصیف شده اند و سرانجام در بخش VI یک نتیجه گیری شده است.
II ـ آزمایشهای برای مشخص کردن راکتانس:
روشهای آزمایش توصیف شده در بخش V اساساً هستند ترکیبی از آزمایشهای بی باری و بارداری، این چنین آزمایشهای جدید نیستند البته این یک گزارش جدید است در این نوشته چندین روش دیگر توصیف شده است برای مشخص کردن راکتانسهای محور
d و q بدون احتیاج به در رابطه قرار دادن اطلاعات وضعیت روتور به هر حال با متمرکز ساختن این روشها، برای نمونه ماشین با روی کاری مغناطیسی بدون مشخصه سیم پیچ دمپر با روشهای مختلفی می توان بدست آورد.
آزمایش روتور قفل شده که با یک ولتاژ تک فاز متناوب یا یک ولتاژ شیب سیم پیچ‌های استاتور تغذیه می شوند که برای وضعیتهای مختلف روتور آن را تکرار می کنند از تحلیل ساده نتیجها و مقایسه کردن آنها یک نتیجه دقیقی بدست می آید و انتخاب فرکانس برای ولتاژ متناوب زیاد اهمیت ندارد 50 یا 60 هرتز خوب است و در مورد ولتاژ شیب بزرگی مقدار ولتاژ زیاد اهمیت ندارد بلکه تنها شیب اولیه ولتاژ مهم می باشد روشهای بوده اند که اثرات اشباع را به حساب آورده اند برای این آزمایشها به نمایش در آمده اند ماشینهای با مشخصه سیم پیچ دمپر برای نمونه ( LSPMs ) نیاز دارند به یک روش آزمایش متفاوت با (موتورهای باروتورهای بدون قفسه ) و با وجود یک قفسه یا یک سیم پیچ دمپر راکتانس سنکرون باید با یک مقدار ثابت مشخص شود یا اقلاً نزدیک به یک مقدار ثابت. شار مغناطیسی در روتور وقتی که فرکانس ماشین بالا است شار هرگز عبور نخواهد کرد و روتور می بایست اثر حفاظتی روی قفسه داشته باشد در فرکانسهای بالا بنابراین تنها راکتانس پراکندگی مشاهده می شود و از راکتانس سنکرون می توان صرفنظر کرد.