نویسنده: مدیر سایت

دانلود رایگان متن کامل پایان‌نامه رشته مهندسی برق -قدرت – فرمت ورد

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- پیشینه و سوابق…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-3- مروری بر گذشته کنترل سیستم تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون…………………………………………………………….. 4

1-4- اهداف این پایان نامه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 9

1-5- جنبه‌های نوآوری این پایان نامه……………………………………………………………………………………………………………… 10

 

فصل دوم: مقدمه‌ای بر مبدل باک

2-1- مبدل باک step-down(buck) converter………………………………………………………………………………………… 12

2-2- حالت هدایت پیوسته مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………… 15

2-3- ریپل ولتاژ خروجی مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………….. 17

2-4- مزایا مبدل باک…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19

2-5- معایب مبدل باک………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19

2-6- مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ……………………………………………………………………………………………………………….. 19

2-7- معایب منابع تغذیه سوئیچینگ……………………………………………………………………………………………………………….. 20

2-8- کنترل مبدل DC-DC  باک………………………………………………………………………………………………………………….. 20

2-9- بهبود پاسخ حالت همیشگی با طراحی کنترل کننده مد لغزشی……………………………………………………………………….. 21

2-10- توصیف مبدل……………………………………………………………………………………………………………………………………. 21

2-11- مدل سازی مبدل باک…………………………………………………………………………………………………………………………. 22

2-12- مدل فضای حالت مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………….. 22

2-13- کنترل مد لغزشی مبدل باک(sliding mode control)……………………………………………………………………….. 25

2-14- تئوری کنترل لغزشی…………………………………………………………………………………………………………………………… 25

2-15- طراحی کنترلر مد لغزشی(SMC)……………………………………………………………………………………………………….. 26

2-16- تعیین سطح لغزش……………………………………………………………………………………………………………………………… 27

2-17- اعمال شرط لغزش……………………………………………………………………………………………………………………………… 28

2-18- کنترل لغزشی مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………………… 28

2-19- تعیین قانون کنترل……………………………………………………………………………………………………………………………… 30

2-20- مزایای کنترل مد لغزشی……………………………………………………………………………………………………………………… 31

2-21- معایب کنترل مد لغزشی……………………………………………………………………………………………………………………… 32

2-22- نکات……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 32

 

فصل سوم: مقدمه‌ای بر ژنراتورها  

3-1- ژنراتور قدرت……………………………………………………………………………………………………………………………………… 35

3-2- دسته‌بندی ژنراتورها با در نظر داشتن نوع توربین گردنده روتور………………………………………………………………………… 35

3-2-1- ژنراتورهای dc……………………………………………………………………………………………………………………….. 35

3-2-2- ژنراتور القایی………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

3-2-3- ژنراتور سنکرون……………………………………………………………………………………………………………………… 36

3-3- ساختمان ژنراتور سنکرون  و انواع آن………………………………………………………………………………………………………. 38

3-4- ساختار ژنراتور سنکرون و مدار سیم‌پیچی………………………………………………………………………………………………… 39

3-4-1- معادلات پایه متناسب با dq0…………………………………………………………………………………………………… 41

3-4-2- معادلات اصلی ریاضی ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………….. 43

3-5- نظریه سیستم تحریک……………………………………………………………………………………………………………………………. 44

3-5-1- سیستم تحریک چیست؟………………………………………………………………………………………………………….. 44

3-5-2- اجزای تشکیل دهنده سیستم تحریک…………………………………………………………………………………………. 45

3-5-2-1. تولید جریان روتور……………………………………………………………………………………………………………….. 45

3-5-2-2. منبع تغذیه…………………………………………………………………………………………………………………………… 45

3-5-2-3. سیستم تنظیم کننده خودکار ولتاژ (میکروکنترلر)……………………………………………………………………… 45

3-5-2-4. مدار دنبال کننده خودکار………………………………………………………………………………………………………. 46

3-5-2-5. کنترل تحریک……………………………………………………………………………………………………………………… 46

3-5-2-6. محدود کننده جریان روتور……………………………………………………………………………………………………. 46

3-5-2-7. محدود کننده مگاوار…………………………………………………………………………………………………………….. 47

3-5-2-8. محدود کننده شار اضافی………………………………………………………………………………………………………. 47

3-5-2-9. تثبیت‌کننده سیستم قدرت……………………………………………………………………………………………………… 47

وظایف سیستم تحریک……………………………………………………………………………………………………………………………………. 47

3-6-  مدلسازی یکسو ساز تریستوری شش پالسه……………………………………………………………………………………………. 48

3-6-1- تریستورو مشخصه استاتیکی آن………………………………………………………………………………………………… 48

3-6-2- یکسو ساز شش تریستوری………………………………………………………………………………………………………. 52

 

فصل‌چهارم: نتایج حاصل از شبیه‌سازی

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 56

4-2- شبیه سازی یکسو ساز شش پالسه تریستوری………………………………………………………………………………………….. 56

4-3- شبیه سازی مبدل باک و خواص آن………………………………………………………………………………………………………… 58

4-3-1- چگونگی طراحی مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………. 58

4-4- مطالعه THD و FFT در ولتاژ ورودی به تحریک ژنراتور……………………………………………………………………… 64

4-5- شبیه‌سازی ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………………………………… 67

4-5-1- معادلات دینامیکی ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………… 68

4-5-2- بلاک s-function…………………………………………………………………………………………………………………. 77

4-5-2-1- مراحل شبیه‌سازی بلاک s-function…………………………………………………………………………………… 77

4-5-2-2- Flagها در s-function……………………………………………………………………………………………………. 79

4-6- متغیرهای مورد بهره گیری در سیمولینک……………………………………………………………………………………………………… 80

 

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهاد برای آینده

5-1- نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 88

5-2- پیشنهادات برای آینده……………………………………………………………………………………………………………………………. 89

منابع و مأخذ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 90

پیوست‌ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 92

 

 

    

 

 

      

 

 

 

 

فهرست  جداول

عنوان                                                                                                                                        صفحه

جدول (1-1) فهرست علایم و اختصارات شکل (1-1)…………………………………………………………………………………… 6

جدول(4-1) مقادیر پارامترهای مربوط به مبدل باک…………………………………………………………………………………………. 61

جدول(4-2): flagهای محیط متنی………………………………………………………………………………………………………………… 79

 

 

 

 

 

 

فهرست  شکل‌ها

عنوان                                                                                                                                        صفحه

شکل(1-1) اجزای کنترل خودکار………………………………………………………………………………………………………………….. 5

شکل(1-2) بلوک دیاگرام سیستم کنترل دیجیتال………………………………………………………………………………………………. 7

شکل (1-3) دیاگرام شماتیک سیستم تحریک استاتیک………………………………………………………………………………………. 8

شکل (1-4) سیستم تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون به همراه مبدل باک –بوست……………………………………………… 8

 

شکل (2-1-a) نمایی از یک مبدل………………………………………………………………………………………………………………….. 12

شکل (2-1-b) ولتاژ خروجی متوسط……………………………………………………………………………………………………………… 12

شکل (2-2-a)  شمایی از تقویت کننده خطی………………………………………………………………………………………………….. 14

شکل (2-2-b) شکل موج ورودی Voi به فیلتر پایین گذر……………………………………………………………………………….. 14

شکل(2-2-c) مشخصات فیلتر پایین گذر یا میرایی ایجاد شده توسط مقاومت بار R…………………………………………… 14

شکل (2-3-a) شکل موج های حالت کار هدایت پیوسته………………………………………………………………………………….. 15

شکل (2- 4) ولتاژهای خروجی برای حالت هدایت پیوسته……………………………………………………………………………….. 18

شکل (2-5) نمای شماتیک مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………… 21

شکل (2-6) مدلسازی مبدل در فضای حالت……………………………………………………………………………………………………. 22

شکل(2-7) مسیرهای سیستم و خط لغزش یک مبدل باک در فضای صفحه فاز……………………………………………………. 23

شکل 2-8) کنترل مبدل توسط مد لغزشی………………………………………………………………………………………………………… 24

شکل (2-9) نواحی موجود برای کنترل لغزشی در حالتی که ……………………………………………………… 30

شکل (2-10) نواحی محدود برای کنترل لغزشی در حالتی که …………………………………………………… 30

شکل (2-11) رسم همزمان مسیرهای فازمعادلات حالت باک…………………………………………………………………………….. 31

شکل (2-12) مسیرفازدرمحدوده خط لغزش…………………………………………………………………………………………………… 31

شکل (2-13) نمایش گرافیکی کنترل مد لغزشی نشان می‌دهد که سطح لغزش S=0 که داریم  =خطای ولتاژ متغیر

و  =ولتاژ خطای دینامیکی نسبی…………………………………………………………………………………………………………………. 32

 

شکل(3-1) شمایی از ژنراتور dc……………………………………………………………………………………………………………………. 36

شکل(3-2) شمایی از ژنراتور القایی………………………………………………………………………………………………………………… 37

شکل(3-3) شمایی از ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………………………….. 37

شکل(3-4) شمایی از ژنراتور سنکرون a)ساختار ژنراتور سنکرون b) دیاگرام سیم‌پیچی مدار……………………………… 43

شکل(3-5) نمایی از نظریه سیستم تحریک ژنراتور سنکرون………………………………………………………………………………. 44

شکل(3-6) شمایی از سیستم تحریک………………………………………………………………………………………………………………. 44

شکل(3-7) جایگاه سیستم تحریک در تولید انرژی الکتریکی…………………………………………………………………………….. 49

شکل‏(3-8) سیستم تحریک در نیروگاه…………………………………………………………………………………………………………….. 49

شکل(3-9) ساختمان تریستور………………………………………………………………………………………………………………………… 49

شکل(3-10) علامت اختصاری تریستور………………………………………………………………………………………………………….. 50

شکل(3-11) مشخصه تریستور در غیاب جریان گیت……………………………………………………………………………………….. 51

شکل (3-12) توزیع بار a) بدون اعمال ولتاژ  b) با اعمال ولتاژ………………………………………………………………………… 53

شکل (3-13) توزیع بار با اعمال ولتاژ مثبت…………………………………………………………………………………………………….. 54

 

شکل(4-1): یکسو ساز شش پالسه تریستوری………………………………………………………………………………………………….. 56

شکل(4-2) ولتاژ خروجی یکسو ساز شش پالسه تریستوری………………………………………………………………………………. 57

شکل(4-3) ولتاژ خروجی مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………….. 57

شکل(4-4) ساختار مبدل باک…………………………………………………………………………………………………………………………. 58

شکل(4-5) رگولاتور مبدل باک………………………………………………………………………………………………………………………. 59

شکل(4-6) مدار مبدل باک…………………………………………………………………………………………………………………………….. 59

شکل (4-7) مدار شبیه‌سازی شده مبدل باک…………………………………………………………………………………………………….. 60

شکل(4-8) شبیه‌سازی مبدل باک بدون اعمال مد لغزشی…………………………………………………………………………………… 62

شکل(4-9) ولتاژ خروجی مبدل باک با اعمال مد لغزشی…………………………………………………………………………………… 63

شکل(4-10) حالت زوم شده ولتاژ خروجی مبدل باک با اعمال مد لغزشی………………………………………………………….. 63

شکل(4-11) ولتاژ خروجی مبدل باک بدون اعمال مد لغزشی……………………………………………………………………………. 64

شکل(4-12) ولتاژ خروجی مبدل باک بعد از اعمال مد لغزشی………………………………………………………………………….. 65

شکل(4-13)  مقدار THD ولتاژ ورودی تحریک ژنراتور در حالتی که مبدل باک وجود نداشته باشد……………………. 65

شکل(4-14) مقدار THD ولتاژ ورودی تحریک ژنراتور در حالتی که مبدل باک وجود داشته باشد………………………. 66

شکل(4-15) مقدار FFT ولتاژ تحریک ژنراتوربا اعمال مبدل باک……………………………………………………………………… 66

شکل(4-16) مقدار FFT ولتاژ تحریک ژنراتور بدون اعمال مبدل باک………………………………………………………………. 67

شکل(4-17) شبیه سازی مربوط به ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………. 69

شکل(4-18) ولتاژ اعمالی به میدان ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………. 70

شکل(4-19) حالت زوم شده ولتاژ اعمالی به میدان ژنراتور سنکرون………………………………………………………………….. 70

شکل(4-20) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون  در فاز a……………………………………………………………………….. 71

شکل(4-21) حالت زوم شده جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فازa…………………………………………………… 71

شکل(4-22) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز b………………………………………………………………………… 71

شکل(4-23) حالت زوم شده جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فازb………………………………………………….. 72

شکل(4-24) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز c…………………………………………………………………………. 72

شکل(4-25) حالت زوم شده جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز c…………………………………………………. 73

شکل(4-26) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در راستای d از محور dq……………………………………………….. 73

شکل(4-27) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در راستای q از محور dq……………………………………………….. 74

شکل(4-28) گشتاور الکتریکی خروجی از ژنراتور سنکرون……………………………………………………………………………… 74

شکل(4-29) حالت زوم شده گشتاور الکتریکی خروجی از ژنراتور سنکرون………………………………………………………. 75

شکل(4-30) ولتاژ خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز a…………………………………………………………………………… 75

شکل(4-31) ولتاژ خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز b…………………………………………………………………………… 76

شکل(4-32) ولتاژ خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز c…………………………………………………………………………… 76

شکل (4-33) نمایی از بلاک s-function در سیمولینک…………………………………………………………………………………. 77

شکل (4-34) نمایی کلی  از کار در بلاک سیمولینک………………………………………………………………………………………… 77

شکل (4-35) نمایی کلی از چرخه شبیه‌سازی s-function……………………………………………………………………………… 78

شکل(4-36) پارامتر بلاک مربوط به ولتاژ خط a (ولتاژ منبع)…………………………………………………………………………….. 80

شکل(4-37) پارامتر بلاک مربوط به ولتاژ خط b (ولتاژ منبع)……………………………………………………………………………. 80

شکل(4-38) پارامتر بلاک مربوط به ولتاژ خط c (ولتاژ منبع)…………………………………………………………………………….. 81

شکل(4-39) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به تولیدکننده 6 پالسه…………………………………………………………………….. 81

شکل(4-40) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به مبدل تریستوری………………………………………………………………………… 82

شکل(4-41) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به ماسفت موجود در مبدل باک………………………………………………………. 82

شکل(4-42) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به دیود موجود در مبدل باک………………………………………………………….. 83

شکل(4-43) مشخصات پارامتر بلاک مربوط RL در مبدل باک…………………………………………………………………………. 83

شکل(4-44) مشخصات پارامتر بلاک مربوط RC در مبدل باک…………………………………………………………………………. 84

شکل(4-45) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به مقاومت R در مبدل باک……………………………………………………………. 84

شکل(4-46) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به زیرسیستم مد لغزشی در مبدل باک……………………………………………… 85

شکل(4-47) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به زیرسیستم کنترل‌کننده مد لغزشی در مبدل باک…………………………….. 85

شکل(4-48) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به سوئیچینگ در زیرسیستم مد لغزشی در مبدل باک………………………… 86

شکل(4-49) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به بلاک s-function…………………………………………………………………… 86

 

 

 

 

چکیده

روش کنترل مد لغزشی یکی از مهمترین روشهای کنترل غیرخطی می‌باشد که از مشخصه‌های بارز آن عدم حساسیت به  تغییر پارامترها و دفع کامل اغتشاش و مقابله با عدم قطعیت می باشد. این کنترل‌کننده آغاز سیستم را از حالت اولیه با بهره گیری از قانون رسیدن به سطح تعریف شده لغزش که از پایداری مجانبی لیاپانوف برخوردار می باشد، رسانده و سپس با بهره گیری از قانون لغزشی آن را به حالت تعادل می‌رساند. تاکنون در تحقیقات انجام شده به روش تغذیه استاتیک سیستم تحریک بهره گیری از مبدل‌های DC/DC کاهنده توجه ویژه‌ای نشده می باشد.

در این پایان‌نامه، بعد از ترانسفورماتور قدرت و پل یکسوساز با بهره گیری از یک مبدل باک                (Buck converter) کنترل‌شده با مد لغزشی برای کاهش هارمونیک‌های ورودی به سیم‌پیچ تحریک کاربرد دارد، بهره گیری کنیم.

ما در این پایان‌نامه با روش کنترل لغزشی کوشش در کاهش اثرات اغتشاشات (شامل تغییر ولتاژ وردی و تغییر بار) و تنظیم ولتاژ خروجی با دینامیک بسیار سریع و حداکثر کاهش هارمونیک‌ها خواهیم بود. همچنین با بهره گیری از SIMULINK/MATLAB کارآمد بودن این سیستم را نشان خواهیم داد.


 

 

 

 

 

 

فصل اول:

مقدمه

 

 

 

 

 

 

 

1-1- مقدمه:

ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکۀ قدرت بوده و تأثیر کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر اعمال می‌کنند. و برای ژنراتورسنکرون برای تولید بخش اعظم توان الکتریکی در سراسر جهان به کار می‌رود .

در یک ژنراتور سنکرون یک جریان dc به سیم‌پیچ رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور تولید گردد سپس روتور مربوط به ژنراتور به وسیله یک محرک اصلی چرخانده می گردد، تا یک میدان مغناطیسی دوار در ماشین به وجود آید. این میدان مغناطیسی یک ولتاژ سه فاز را در سیم پیچ‌های استاتور ژنراتور القاء می‌نماید. در رتور بایستی جریان ثابتی اعمال گردد. زیرا رتور می‌چرخد نیاز به آرایش خاصی برای رساندن توان DC به سیم پیچ‌های میدانش دارد. برای انجام این کار 2 روش موجود می باشد:

1- از یک منبع بیرونی به رتور با رینگ‌های لغزان و جاروبک .

2- فراهم کردن توان  DCاز یک منبع توان DC، که مستقیماً روی شفت ژنراتورسنکرون نصب می گردد.

یک سیستم تحریک استاتیک به لحظ عملکرد شبیه تنظیم‌کننده خودکار ولتاژ میدان رفتار می کند بطوریکه اگر ولتاژ  ژنراتور کاهش داشته باشد جریان میدان را افزایش می‌‌دهد و بر عکس اگر ولتاژ ژنراتور افزایش داشته باشد جریان میدان را کاهش می‌دهد. در واقع سیستم تحریک استاتیک توان میدان اصلی ژنراتور تأمین می‌‌کند در حالیکه تنظیم کننده ولتاژ، توان میدان تحریک کننده را برآورده می‌سازد. در سیستم تحریک استاتیک 3 مؤلفه اصلی وجود دارند: قسمت کنترل، پل یکسوساز و ترانسفورماتور قدرت که در ترکیب باهم میدان ژنراتور را برای دستیابی به ولتاژ خروجی مناسب، کنترل می‌‌کنند.

جریان DC تزریق شده به سیم‌پیچ تحریک بایستی کیفیت بسیار بالایی داشته باشد اگر این طور نباشد اثرات هارمونیک‌های ورودی به سیم‌پیچ تحریک در شفت ژنراتور سنکرون نیز قابل نظاره می باشد. این اقدام علاوه بر کاهش کیفیت توان تزریقی به شبکه باعث افزایش تلفات در سیستم و در نتیجه افزایش هزینه‌های بهره‌برداری می گردد.

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیککنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دیگر پایان نامه های رشته مهندسی برق که در سایت فوق می توانید دانلود کنید :

“پایان نامه” برق کنترل: طراحی ساختار کنترل برای برج های تقطیر سری

دانلود متن کامل سمینار برق کنترل: کنترل توپ ضد هوایی با بهره گیری از کنترل فازی

سمینار ارشد برق قدرت: مدلسازی عدم قطعیت در قابلیت اطمینان سیستم های قدرت

پایان نامه کارشناسی ارشد برق الکترونیک: نانوترانزیستور و کاربرد آن در مدارهای دیجیتال

“پایان نامه” برق قدرت: مکان یابی بهینه کنترل کننده های یکپارچه توان

سمینار ارشد برق الکترونیک: مدلسازی افزاره مداری سامانه های میکروفلوئیدی مجتمع

دانلود سمینار ارشد برق کنترل: کاربرد فیلتر کالمن عصبی در بهبود سیگنال های صوتی

سمینار ارشد برق کنترل: طراحی محیط نرم افزاری کنترل و مانیتورینگ از طریق اینترنت

دانلود “سمینار” مهندسی برق : تشخیص چهره بشر

سمینار ارشد برق الکترونیک: جایابی و مقداریابی بهینه خازن در شبکه های توزیع آلوده به هارمونیک

متن کامل سمینار برق کنترل: روش های مدلسازی نور و فازی سیستم با تقریب خطی و محلی

“پایان نامه” برق قدرت: طراحی سیمولاتور بلادرنگ توربین بخار گاز

سمینار برق کنترل: طراحی و پیاده سازی کنترل پیش بین غیرخطی

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق قدرت: مبدل ماتریسی و کاربردهای آن

دانلود سمینار برق قدرت: کنترل برداری موتور القایی دوبل استاتور

پایان نامه ارشد برق الکترونیک: طراحی و تحلیل یک مخلوط کننده متعادل در باند فرکانسی

دانلود رایگان متن کامل پایان‌نامه مهندسی برق – فرمت ورد

روش کنترل مد لغزشی یکی از مهمترین روشهای کنترل غیرخطی می‌باشد که از مشخصه‌های بارز آن عدم حساسیت به تغییر پارامترها و دفع کامل اغتشاش و مقابله با عدم قطعیت می باشد. این کنترل‌کننده آغاز سیستم را از حالت اولیه با بهره گیری از قانون رسیدن به سطح تعریف شده لغزش که از پایداری مجانبی لیاپانوف برخوردار می باشد، رسانده و سپس با بهره گیری از قانون لغزشی آن را به حالت تعادل می‌رساند.

مطالعات نشان می‌دهد ریپل ولتاژ DC ورودی به سیم‌پیچ تحریک می‌تواند اثرات نامطلوبی بر خروجی و شفت ژنراتور سنکرون برجای گذارد. از طرفی روش‌های کنترل غیرخطی مثل روش کنترل لغزشی توانایی بالایی در تثبت و تنظیم ولتاژهای خروجی مبدل‌های DC/DC دارند اما با این تفاصیل باز هم ولتاژ خروجی دارای اعوجاجاتی می باشد. فرضیه پژوهش این می باشد با بهره گیری از مد لغزشی در مبدل باک، هارمونیک‌های ولتاژ خروجی مبدل را به حداقل برسانیم. در انتها با بهره گیری از نرم‌افزار قدرتمند MATLAB/ SIMULINK کار شبیه‌سازی کل و قسمت مربوط به فیلترینگ صورت خواهد گرفت.

 

1-2- پیشینه و سوابق:

وظیفه اصلی سیستم تحریک تأمین جریان تحریک ماشین سنکرون می باشد به علاوه با کنترل ولتاژ تحریک وظیفه کنترل و حفاظت یک سیستم قدرت را بر عهده دارد.]1[ برای تحریک ماشین‌های سنکرون روش‌های مختلفی هست، این روش‌ها با پیشرفت تکنولوژی و گذشت زمان یکی پس از دیگری ابداع شده و بعضی از این روش‌ها دارای معایبی بوده که باعث شده می باشد به فکر تغییر سیستم و اصلاح  وارتقاء آن‌ها بیفتیم]2[  سیستم تحریک با تغییر جریان dc سیم‌پیچ تحریک واقع بر روی رتور نیروی محرکه تولید شده ژنراتور را کنترل می کند تغییر بار نیروی محرکه ژنراتور نه تنها ولتاژ خرجی تنظیم می گردد بلکه ضریب قدرت و دامنه جریان نیز کنترل می گردد. مرجع]3[ در ارتباط با انواع روش‌های تحریک من جمله روش تحریک استاتیک که در این مقاله مورد مطالعه قرار خواهد گرفت صحبت شده می باشد. در طراحی صورت گرفته در این پایان نامه می‌خواهیم از یک مبدل DC/DC باک برای تغذیه سیم‌پیچ تحریک بهره گیری کنیم. مبدلDC/D ‏ مبدلی می باشد که جریان DC hc یک منبع را به سطح ولتاژی دیگر تبدیل می کند و ولتاژ خروجی می‌تواند از ولتاژ ورودی بیشتر یا کمتر باشد. مبدل باک (Buck converter) نوعی مبدل DC-DC کاهنده می باشد. روش کنترلی مورد بهره گیری در این پایان‌نامه برای مبدل باک روش کنترل لغزشی می‌باشد.

در مرجع ]4[  از روش کنترل PID بهره گیری شده که سیستم در این حالت دارای سرعت پاسخ بالا هستند و می‌توانند اضافه جهش را نیز کاهش دهند. اما بعد از معرفی کنترل لغزشی در سال 1977 توسط یوتکین، بهره گیری از این نوع کنترلرها به خاطر خصوصیات زیادی که داشتن در الکترونیک قدرت روز به روز بیشتر می‌گردید به طوری که در سال 1991 برای اولین‌بار از  این نوع کنترلرها در مبدل‌های باک           (Buck converter) توسط اسلوتین بهره گیری گردید. ]5[

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دیگر پایان نامه های رشته مهندسی برق که در سایت فوق می توانید دانلود کنید :

پایان نامه کارشناسی ارشد برق الکترونیک: طراحی گیرنده اولتراواید بند با مدولاسیون پ.پ.ام براساس کورلیتور دیجیتال

دانلود متن کامل سمینار برق کنترل: کنترل هوشمند ترافیک شهری با بهره گیری از کنترل فازی

“پایان نامه” برق مخابرات: دسته بندی بافت بر مبنای تبدیلات موجک

سمینار برق الکترونیک: مطالعه روش های تشخیص هویت با بهره گیری از تصاویر عنبیه

پایان نامه کارشناسی ارشد برق مخابرات: کاربرد فیلترهای SAW در مخابرات موبایل و ماهواره

پایان نامه کارشناسی ارشد برق مخابرات: واکاوی و شبیه سازی تقویت کننده یک طبقه مایکروویوی سیگنال کوچک

سمینار برق قدرت: مدل های پدیده کرونا در خطوط انتقال و چگونگی ارزیابی تلفات آن

پایان نامه کارشناسی ارشد برق قدرت: ارزیابی قابلیت اطمینان تولید در سیستم های تجدید ساختار یافته صنعت برق

پایان نامه ارشد برق الکترونیک: شبکه های نوری (پژوهش و مطالعه سوییچ های نوری)

دانلود “سمینار” مهندسی برق مخابرات: محفظه محافظ آنتن رادار

پایان نامه کارشناسی ارشد برق الکترونیک: کاربرد شبکه های عصبی در پنهان شکنی تصاویر

سمینار برق قدرت: مطالعه تاثیر اتوماسیون شبکه توزیع بر بهبود قابلیت اطمینان

پایان نامه کارشناسی ارشد برق کنترل: طراحی کنترل کننده های هوشمند PID برای سیستم چند متغیره غیرخطی

“پایان نامه” برق الکترونیک: مبدل آنالوگ به دیجیتال با ساختار FOLDING AND INTERPOLATING

متن کامل سمینار برق قدرت: قیمت گذاری توان راکتیو در محیط تجدید ساختار شده

متن کامل سمینار برق قدرت: جایابی سکسیونرها به مقصود کاهش تلفات و مدل سازی بار فیدرها

پایان نامه مهندسی برق مخابرات: تعیین مشخصه ها و مدل سازی کانال UWB در داخل ساختمان

دانلود پایان‌نامه رشته مهندسی برق فرمت ورد

در یک ژنراتور سنکرون یک جریان dc به سیم‌پیچ رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور تولید گردد سپس روتور مربوط به ژنراتور به وسیله یک محرک اصلی چرخانده می گردد، تا یک میدان مغناطیسی دوار در ماشین به وجود آید. این میدان مغناطیسی یک ولتاژ سه فاز را در سیم پیچ‌های استاتور ژنراتور القاء می‌نماید. در رتور بایستی جریان ثابتی اعمال گردد. زیرا رتور می‌چرخد نیاز به آرایش خاصی برای رساندن توان DC به سیم پیچ‌های میدانش دارد. برای انجام این کار 2 روش موجود می باشد:

1- از یک منبع بیرونی به رتور با رینگ‌های لغزان و جاروبک .

2- فراهم کردن توان  DCاز یک منبع توان DC، که مستقیماً روی شفت ژنراتورسنکرون نصب می گردد.

یک سیستم تحریک استاتیک به لحظ عملکرد شبیه تنظیم‌کننده خودکار ولتاژ میدان رفتار می کند بطوریکه اگر ولتاژ  ژنراتور کاهش داشته باشد جریان میدان را افزایش می‌‌دهد و بر عکس اگر ولتاژ ژنراتور افزایش داشته باشد جریان میدان را کاهش می‌دهد. در واقع سیستم تحریک استاتیک توان میدان اصلی ژنراتور تأمین می‌‌کند در حالیکه تنظیم کننده ولتاژ، توان میدان تحریک کننده را برآورده می‌سازد. در سیستم تحریک استاتیک 3 مؤلفه اصلی وجود دارند: قسمت کنترل، پل یکسوساز و ترانسفورماتور قدرت که در ترکیب باهم میدان ژنراتور را برای دستیابی به ولتاژ خروجی مناسب، کنترل می‌‌کنند.

جریان DC تزریق شده به سیم‌پیچ تحریک بایستی کیفیت بسیار بالایی داشته باشد اگر این طور نباشد اثرات هارمونیک‌های ورودی به سیم‌پیچ تحریک در شفت ژنراتور سنکرون نیز قابل نظاره می باشد. این اقدام علاوه بر کاهش کیفیت توان تزریقی به شبکه باعث افزایش تلفات در سیستم و در نتیجه افزایش هزینه‌های بهره‌برداری می گردد.

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دیگر پایان نامه های رشته مهندسی برق که در سایت فوق می توانید دانلود کنید :

 

 

“پایان نامه” برق قدرت: مطالعه شاخص های پایداری ولتاژ در سیستم های قدرت

دانلود سمینار ارشد برق قدرت: مطالعه روش های جدید و مدرن کنترل موتورهای القایی

پایان نامه برق دانشگاه علم وصنعت – فیلتر تطبیقی و کاربرد آن حذف نویز در سیگنال های ECG

سمینار برق قدرت: ارزیابی امنیت دینامیکی سیستم قدرت توسط شبکه عصبی

“پایان نامه” برق: اندازه گیری قند خون به صورت غیرتهاجمی با امواج التراسوند

سمینار برق قدرت: مطالعه اثر برقگیرهای اکسید فلز در محدود سازی رفتار فررورزونانسی

سمینار برق الکترونیک: مطالعه روش های فشرده سازی صوت

سمینار برق کنترل: مطالعه کاربرد شبکه های عصبی در سیستم کنترل پرواز

“پایان نامه” برق قدرت: مطالعه و نظارت همه جانبه کیفیت توان در شبکه های قدرت

سمینار برق الکترونیک: پنهان شکنی تصاویر با بهره گیری از شبکه های عصبی

“پایان نامه” برق الکترونیک: تعیین محدوده واکه ها در سیگنال گفتار پیوسته

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق قدرت: جایابی بهینه پست های فوق توزیع

دانلود رایگان پایان‌نامه مهندسی برق -قدرت – فرمت ورد

در یک ژنراتور سنکرون یک جریان dc به سیم‌پیچ رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور تولید گردد سپس روتور مربوط به ژنراتور به وسیله یک محرک اصلی چرخانده می گردد، تا یک میدان مغناطیسی دوار در ماشین به وجود آید. این میدان مغناطیسی یک ولتاژ سه فاز را در سیم پیچ‌های استاتور ژنراتور القاء می‌نماید. در رتور بایستی جریان ثابتی اعمال گردد. زیرا رتور می‌چرخد نیاز به آرایش خاصی برای رساندن توان DC به سیم پیچ‌های میدانش دارد. برای انجام این کار 2 روش موجود می باشد:

1- از یک منبع بیرونی به رتور با رینگ‌های لغزان و جاروبک .

2- فراهم کردن توان  DCاز یک منبع توان DC، که مستقیماً روی شفت ژنراتورسنکرون نصب می گردد.

یک سیستم تحریک استاتیک به لحظ عملکرد شبیه تنظیم‌کننده خودکار ولتاژ میدان رفتار می کند بطوریکه اگر ولتاژ  ژنراتور کاهش داشته باشد جریان میدان را افزایش می‌‌دهد و بر عکس اگر ولتاژ ژنراتور افزایش داشته باشد جریان میدان را کاهش می‌دهد. در واقع سیستم تحریک استاتیک توان میدان اصلی ژنراتور تأمین می‌‌کند در حالیکه تنظیم کننده ولتاژ، توان میدان تحریک کننده را برآورده می‌سازد. در سیستم تحریک استاتیک 3 مؤلفه اصلی وجود دارند: قسمت کنترل، پل یکسوساز و ترانسفورماتور قدرت که در ترکیب باهم میدان ژنراتور را برای دستیابی به ولتاژ خروجی مناسب، کنترل می‌‌کنند.

جریان DC تزریق شده به سیم‌پیچ تحریک بایستی کیفیت بسیار بالایی داشته باشد اگر این طور نباشد اثرات هارمونیک‌های ورودی به سیم‌پیچ تحریک در شفت ژنراتور سنکرون نیز قابل نظاره می باشد. این اقدام علاوه بر کاهش کیفیت توان تزریقی به شبکه باعث افزایش تلفات در سیستم و در نتیجه افزایش هزینه‌های بهره‌برداری می گردد.

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دیگر پایان نامه های رشته مهندسی برق که در سایت فوق می توانید دانلود کنید :

“پایان نامه” برق قدرت: مطالعه شاخص های پایداری ولتاژ در سیستم های قدرت

دانلود سمینار ارشد برق قدرت: مطالعه روش های جدید و مدرن کنترل موتورهای القایی

پایان نامه برق دانشگاه علم وصنعت – فیلتر تطبیقی و کاربرد آن حذف نویز در سیگنال های ECG

سمینار برق قدرت: ارزیابی امنیت دینامیکی سیستم قدرت توسط شبکه عصبی

“پایان نامه” برق: اندازه گیری قند خون به صورت غیرتهاجمی با امواج التراسوند

سمینار برق قدرت: مطالعه اثر برقگیرهای اکسید فلز در محدود سازی رفتار فررورزونانسی

سمینار برق الکترونیک: مطالعه روش های فشرده سازی صوت

سمینار برق کنترل: مطالعه کاربرد شبکه های عصبی در سیستم کنترل پرواز

“پایان نامه” برق قدرت: مطالعه و نظارت همه جانبه کیفیت توان در شبکه های قدرت

سمینار برق الکترونیک: پنهان شکنی تصاویر با بهره گیری از شبکه های عصبی

“پایان نامه” برق الکترونیک: تعیین محدوده واکه ها در سیگنال گفتار پیوسته

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق قدرت: جایابی بهینه پست های فوق توزیع

دانلود رایگان پایان‌نامه برق – گرایش قدرت با فرمت ورد

  • می‌توان مدار طراحی شده در این پایان‌نامه را به گونه عملی پیاده‌سازی نمود و خروجی بدست آمده از آن را با نتایج شبیه‌سازی مقایسه نمود.
  • در مطالعه‌های آینده می‌توان به طراحی فضای حالت پرداخت که به مقایسه بین SoC با مبدل‌های یکپارچه شده DC-DC و بدون آنها پرداخت. این امر منجر به شناسایی اثراتی می گردد که به گونه بالقوه‌ای در غیاب مبدل‌های DC-DC سبب افت IR در خطوط فشار قوی می گردد.
  • بعد از انجام طراحی‌های لازم می‌توان مدار معادل آن را به گونه عملی پیاده‌سازی کرده و نتایج بدست آمده از آن را به گونه عملی مورد مطالعه و مقایسه قرار داد.
  • همچنین مدل بدست آمده از آن را می‌توان در محیط MATLAB/SIMULINK شبیه‌سازی کرده و نتایج را مورد مطالعه قرار دهیم.


 

منابع و مأخذ:

 

 

[1] S. E. Abo-shady  “Analysis of self-dual excited synchronous machine” IEEE Trans. on Energy Conv.,  vol. 3,  no. 2,  pp.305 -322 1988.

[2] P. Kundur  “Power System Stability and Control”,  pp.315 -340 1993 :McGraw-Hill, Inc.

[3] “ANSI/IEEE Std. 421.1 1986”, An American National Standard/IEEE Standard Definitions for Excitation Systems for Synchronous Machines,  1985

[4] Jianxin Tang “PID controller using the TMS320C31 DSK with on-line parameter adjustment for real time dc , motor speed  and  position  control”IEEE-ISIE-2001 pp-  786-791.

[5] Sahbani, A., Ben Saad, K. & Benrejeb, M. (2008), “Design procedure of a distance based Fuzzy Sliding Mode Control for Buck converter,” International Conference on Signals,   Circuits & Systems, SCS 08, Hammemet, 2008.

[6] H. Akagi, “Control strategy and site selection of a shunt active filter for damping of Harmonic propagation in power distribution systems,” IEEE Trans. Power Delivery, vol.12, pp. 354 – 363, Jan.1997.

[7] Peter Butros,”Simulations of Rotating Brushless AC ExcitationSystem with Controlled Thyristor Bridge Rectifier for Hydropower Generators” Examensarbete 30 hp December 2011.

[8] “General Electric Power System Stability”, Lecture Note of 1979/1980, Power System Engineering Course.

[9] “421.5 1992IEEE recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies”,  IEEE Std, 1992.

[10] Chan-Ki Kim ; Korea Electr. Power Res. Inst., Daejon, South Korea Hong-Woo Rhew ; Yoon Ho Kim ;” Stability performance of new static excitation system with boost-buck converter” IEEE 1998.

[11] Hong-Woo Rhew, Seung-Ki Sul, Park, M.-H ” A new generator static excitation system using boost-buck chopper” ;  ;Dept. of Electr. Eng., Seoul Nat. Univ., South Korea.

[12] Robert W. Erickson “Fundamentals of Power Electronics. Second Edition. Secaucus, NJ, USA: Kluwer Academic Publishers, 2000. p 241.

[13]M .H . Rashid “power electronics handbook” 2nded Academic press  1998.

[14]N.Mohan, T. M. Undeland, and W. PRobbins, Power Electronics: ConvertersApplications andDesign:Wiley,1989 pp170 to pp172.

[15] Mattavelli P., Rossetto L., Spiazzi G. and Tenti P General-purpose sliding-mode  controller for DC/DC converter applications,”  in Power Electronics Specialists Conference, PESC’93 Record., 24th Annual IEEE, 609 615(1993).

[16] He Y. and Luo F.L., Sliding-mode control for dc-dc converters with constant switching frequency, Control Theory and Applications, IEE Proceedings, 153, 37-45(2006).

[17] S.C.Tan, Y.M.Lai, M.K.H, Cheung, and C.K.Tse, “On the practical design of a sliding mode voltage controlled buck converter “IEEE Trans.Power Electron, vol.20, no.2, pp.425-437Mar 2005.

[18] G. Spiazzi and P. Mattavelli, “Sliding-mode control of switchedmode power supplies in The Power Electronics  Handbook . Boca Raton, FL: CRC Press LLC, 2002, ch. 8. “

[19] Hao-Ran Wang; Guo-Rong Zhu; Dong-Hua Zhang; Wei Chen; Yu Chen”On The Practical Design of a Single-Stage Single-Switch Isolated PFC Regulator Based on Sliding Mode Control” IEEE conf.Power Electron, vol.1, pp.719-724, 2012.

[20] S.B.Guo, X.F.Lin-Shi, B.Allard, Y.X.Gao, and Y.Ruan, “Digital  Sliding mode controller for high-frequency DC/DC SMPS, “IEEE Trans.Power Electron., vol.25, no.5 pp.1120-1123, May 2010.

[21] V. M. Nguyen and C. Q. Lee, “Indirect implementations Of sliding mode control law in buck-type converters,” in Proc. IEEE Applied Power Electronics Conf. Expo (APEC), vol. 1,  Mar. 1996 pp. 111–115.

[22] Yu Chen and Yong Kang, “The Variable-Bandwidth Hysteresis Modulation Sliding-Mode Control for the -PWM–PFM Converters IEEE Trans. Power Electron., vol.26, no.10 “, pp.2727-2734,Oct 2011.

[23] P. Mattavelli, L. Rossetto, G. Spiazzi, and P. Tenti, “Generalpurpose sliding-mode controller for dc/dc converter applications in Proc. IEEE Power Electronics Specialists Conf. (PESC), Jun 1993, pp. 609–615

[24] Yu Chen and Yong Kang, “The Variable-Bandwidth Hysteresis Modulation Sliding-Mode Control for the-PWM–PFM Converters IEEE Trans. Power Electron. 2011”, vol.26, no.10, pp.2727-2734,Oct.

[25] Paul C.Krause, Oleg Wasynczuk, “Analysis of Electric machinery and Drive Systems”.

[26] Reza Kazemi, Mohammad Tavakoli Bina, “A Complete Excitation-Shaft-Bearing Model to Overcome The Shaft Induced Voltage And Bearing Current”, 2011 2nd Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference.

]27[. محسن فنودی “طراحی و شبیه سازی مبدل باک” وزارت علوم و تحقیقات و فناوری موسسه آموزش عالی سجاد.

[28]. Bengt Johansson, “DC-DC Converters -Dynamic Model Design and Experimental Verification” Doctoral Dissertation in Industrial Automation Department of Industrial Electrical Engineering and Automation.

[29]. B. Umesh Rai (2012). S-Function Library for Bond Graph Modeling, Technology and Engineering Applications of Simulink, Prof. Subhas Chakravarty (Ed.), ISBN: 978-953-51-0635-7, InTech.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دانلود رایگان تمام متن پایان‌نامه رشته مهندسی برق

  • می‌توان مدار طراحی شده در این پایان‌نامه را به گونه عملی پیاده‌سازی نمود و خروجی بدست آمده از آن را با نتایج شبیه‌سازی مقایسه نمود.
  • در مطالعه‌های آینده می‌توان به طراحی فضای حالت پرداخت که به مقایسه بین SoC با مبدل‌های یکپارچه شده DC-DC و بدون آنها پرداخت. این امر منجر به شناسایی اثراتی می گردد که به گونه بالقوه‌ای در غیاب مبدل‌های DC-DC سبب افت IR در خطوط فشار قوی می گردد.
  • بعد از انجام طراحی‌های لازم می‌توان مدار معادل آن را به گونه عملی پیاده‌سازی کرده و نتایج بدست آمده از آن را به گونه عملی مورد مطالعه و مقایسه قرار داد.
  • همچنین مدل بدست آمده از آن را می‌توان در محیط MATLAB/SIMULINK شبیه‌سازی کرده و نتایج را مورد مطالعه قرار دهیم.


 

منابع و مأخذ:

 

 

[1] S. E. Abo-shady  “Analysis of self-dual excited synchronous machine” IEEE Trans. on Energy Conv.,  vol. 3,  no. 2,  pp.305 -322 1988.

[2] P. Kundur  “Power System Stability and Control”,  pp.315 -340 1993 :McGraw-Hill, Inc.

[3] “ANSI/IEEE Std. 421.1 1986”, An American National Standard/IEEE Standard Definitions for Excitation Systems for Synchronous Machines,  1985

[4] Jianxin Tang “PID controller using the TMS320C31 DSK with on-line parameter adjustment for real time dc , motor speed  and  position  control”IEEE-ISIE-2001 pp-  786-791.

[5] Sahbani, A., Ben Saad, K. & Benrejeb, M. (2008), “Design procedure of a distance based Fuzzy Sliding Mode Control for Buck converter,” International Conference on Signals,   Circuits & Systems, SCS 08, Hammemet, 2008.

[6] H. Akagi, “Control strategy and site selection of a shunt active filter for damping of Harmonic propagation in power distribution systems,” IEEE Trans. Power Delivery, vol.12, pp. 354 – 363, Jan.1997.

[7] Peter Butros,”Simulations of Rotating Brushless AC ExcitationSystem with Controlled Thyristor Bridge Rectifier for Hydropower Generators” Examensarbete 30 hp December 2011.

[8] “General Electric Power System Stability”, Lecture Note of 1979/1980, Power System Engineering Course.

[9] “421.5 1992IEEE recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies”,  IEEE Std, 1992.

[10] Chan-Ki Kim ; Korea Electr. Power Res. Inst., Daejon, South Korea Hong-Woo Rhew ; Yoon Ho Kim ;” Stability performance of new static excitation system with boost-buck converter” IEEE 1998.

[11] Hong-Woo Rhew, Seung-Ki Sul, Park, M.-H ” A new generator static excitation system using boost-buck chopper” ;  ;Dept. of Electr. Eng., Seoul Nat. Univ., South Korea.

[12] Robert W. Erickson “Fundamentals of Power Electronics. Second Edition. Secaucus, NJ, USA: Kluwer Academic Publishers, 2000. p 241.

[13]M .H . Rashid “power electronics handbook” 2nded Academic press  1998.

[14]N.Mohan, T. M. Undeland, and W. PRobbins, Power Electronics: ConvertersApplications andDesign:Wiley,1989 pp170 to pp172.

[15] Mattavelli P., Rossetto L., Spiazzi G. and Tenti P General-purpose sliding-mode  controller for DC/DC converter applications,”  in Power Electronics Specialists Conference, PESC’93 Record., 24th Annual IEEE, 609 615(1993).

[16] He Y. and Luo F.L., Sliding-mode control for dc-dc converters with constant switching frequency, Control Theory and Applications, IEE Proceedings, 153, 37-45(2006).

[17] S.C.Tan, Y.M.Lai, M.K.H, Cheung, and C.K.Tse, “On the practical design of a sliding mode voltage controlled buck converter “IEEE Trans.Power Electron, vol.20, no.2, pp.425-437Mar 2005.

[18] G. Spiazzi and P. Mattavelli, “Sliding-mode control of switchedmode power supplies in The Power Electronics  Handbook . Boca Raton, FL: CRC Press LLC, 2002, ch. 8. “

[19] Hao-Ran Wang; Guo-Rong Zhu; Dong-Hua Zhang; Wei Chen; Yu Chen”On The Practical Design of a Single-Stage Single-Switch Isolated PFC Regulator Based on Sliding Mode Control” IEEE conf.Power Electron, vol.1, pp.719-724, 2012.

[20] S.B.Guo, X.F.Lin-Shi, B.Allard, Y.X.Gao, and Y.Ruan, “Digital  Sliding mode controller for high-frequency DC/DC SMPS, “IEEE Trans.Power Electron., vol.25, no.5 pp.1120-1123, May 2010.

[21] V. M. Nguyen and C. Q. Lee, “Indirect implementations Of sliding mode control law in buck-type converters,” in Proc. IEEE Applied Power Electronics Conf. Expo (APEC), vol. 1,  Mar. 1996 pp. 111–115.

[22] Yu Chen and Yong Kang, “The Variable-Bandwidth Hysteresis Modulation Sliding-Mode Control for the -PWM–PFM Converters IEEE Trans. Power Electron., vol.26, no.10 “, pp.2727-2734,Oct 2011.

[23] P. Mattavelli, L. Rossetto, G. Spiazzi, and P. Tenti, “Generalpurpose sliding-mode controller for dc/dc converter applications in Proc. IEEE Power Electronics Specialists Conf. (PESC), Jun 1993, pp. 609–615

[24] Yu Chen and Yong Kang, “The Variable-Bandwidth Hysteresis Modulation Sliding-Mode Control for the-PWM–PFM Converters IEEE Trans. Power Electron. 2011”, vol.26, no.10, pp.2727-2734,Oct.

[25] Paul C.Krause, Oleg Wasynczuk, “Analysis of Electric machinery and Drive Systems”.

[26] Reza Kazemi, Mohammad Tavakoli Bina, “A Complete Excitation-Shaft-Bearing Model to Overcome The Shaft Induced Voltage And Bearing Current”, 2011 2nd Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference.

]27[. محسن فنودی “طراحی و شبیه سازی مبدل باک” وزارت علوم و تحقیقات و فناوری موسسه آموزش عالی سجاد.

[28]. Bengt Johansson, “DC-DC Converters -Dynamic Model Design and Experimental Verification” Doctoral Dissertation in Industrial Automation Department of Industrial Electrical Engineering and Automation.

[29]. B. Umesh Rai (2012). S-Function Library for Bond Graph Modeling, Technology and Engineering Applications of Simulink, Prof. Subhas Chakravarty (Ed.), ISBN: 978-953-51-0635-7, InTech.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دیگر پایان نامه های رشته مهندسی برق که در سایت فوق می توانید دانلود کنید :

پایان نامه طراحی و شبیه سازی آنتن­ فرکتالی کوچک شده

دانلود پایان نامه:محاسبه تحلیلی میدان‌های الکتریکی و مغناطیسی ایجاد شده در گرمایش سوخت توسط الکترونهای سریع تولید شده با بهره گیری از باریکه‌های لیزری در قلب راکتورهای همجوشی

پایان‌نامه ارشد مهندسی برق -قدرت – فرمت ورد

  • می‌توان مدار طراحی شده در این پایان‌نامه را به گونه عملی پیاده‌سازی نمود و خروجی بدست آمده از آن را با نتایج شبیه‌سازی مقایسه نمود.
  • در مطالعه‌های آینده می‌توان به طراحی فضای حالت پرداخت که به مقایسه بین SoC با مبدل‌های یکپارچه شده DC-DC و بدون آنها پرداخت. این امر منجر به شناسایی اثراتی می گردد که به گونه بالقوه‌ای در غیاب مبدل‌های DC-DC سبب افت IR در خطوط فشار قوی می گردد.
  • بعد از انجام طراحی‌های لازم می‌توان مدار معادل آن را به گونه عملی پیاده‌سازی کرده و نتایج بدست آمده از آن را به گونه عملی مورد مطالعه و مقایسه قرار داد.
  • همچنین مدل بدست آمده از آن را می‌توان در محیط MATLAB/SIMULINK شبیه‌سازی کرده و نتایج را مورد مطالعه قرار دهیم.


 

منابع و مأخذ:

 

 

[1] S. E. Abo-shady  “Analysis of self-dual excited synchronous machine” IEEE Trans. on Energy Conv.,  vol. 3,  no. 2,  pp.305 -322 1988.

[2] P. Kundur  “Power System Stability and Control”,  pp.315 -340 1993 :McGraw-Hill, Inc.

[3] “ANSI/IEEE Std. 421.1 1986”, An American National Standard/IEEE Standard Definitions for Excitation Systems for Synchronous Machines,  1985

[4] Jianxin Tang “PID controller using the TMS320C31 DSK with on-line parameter adjustment for real time dc , motor speed  and  position  control”IEEE-ISIE-2001 pp-  786-791.

[5] Sahbani, A., Ben Saad, K. & Benrejeb, M. (2008), “Design procedure of a distance based Fuzzy Sliding Mode Control for Buck converter,” International Conference on Signals,   Circuits & Systems, SCS 08, Hammemet, 2008.

[6] H. Akagi, “Control strategy and site selection of a shunt active filter for damping of Harmonic propagation in power distribution systems,” IEEE Trans. Power Delivery, vol.12, pp. 354 – 363, Jan.1997.

[7] Peter Butros,”Simulations of Rotating Brushless AC ExcitationSystem with Controlled Thyristor Bridge Rectifier for Hydropower Generators” Examensarbete 30 hp December 2011.

[8] “General Electric Power System Stability”, Lecture Note of 1979/1980, Power System Engineering Course.

[9] “421.5 1992IEEE recommended Practice for Excitation System Models for Power System Stability Studies”,  IEEE Std, 1992.

[10] Chan-Ki Kim ; Korea Electr. Power Res. Inst., Daejon, South Korea Hong-Woo Rhew ; Yoon Ho Kim ;” Stability performance of new static excitation system with boost-buck converter” IEEE 1998.

[11] Hong-Woo Rhew, Seung-Ki Sul, Park, M.-H ” A new generator static excitation system using boost-buck chopper” ;  ;Dept. of Electr. Eng., Seoul Nat. Univ., South Korea.

[12] Robert W. Erickson “Fundamentals of Power Electronics. Second Edition. Secaucus, NJ, USA: Kluwer Academic Publishers, 2000. p 241.

[13]M .H . Rashid “power electronics handbook” 2nded Academic press  1998.

[14]N.Mohan, T. M. Undeland, and W. PRobbins, Power Electronics: ConvertersApplications andDesign:Wiley,1989 pp170 to pp172.

[15] Mattavelli P., Rossetto L., Spiazzi G. and Tenti P General-purpose sliding-mode  controller for DC/DC converter applications,”  in Power Electronics Specialists Conference, PESC’93 Record., 24th Annual IEEE, 609 615(1993).

[16] He Y. and Luo F.L., Sliding-mode control for dc-dc converters with constant switching frequency, Control Theory and Applications, IEE Proceedings, 153, 37-45(2006).

[17] S.C.Tan, Y.M.Lai, M.K.H, Cheung, and C.K.Tse, “On the practical design of a sliding mode voltage controlled buck converter “IEEE Trans.Power Electron, vol.20, no.2, pp.425-437Mar 2005.

[18] G. Spiazzi and P. Mattavelli, “Sliding-mode control of switchedmode power supplies in The Power Electronics  Handbook . Boca Raton, FL: CRC Press LLC, 2002, ch. 8. “

[19] Hao-Ran Wang; Guo-Rong Zhu; Dong-Hua Zhang; Wei Chen; Yu Chen”On The Practical Design of a Single-Stage Single-Switch Isolated PFC Regulator Based on Sliding Mode Control” IEEE conf.Power Electron, vol.1, pp.719-724, 2012.

[20] S.B.Guo, X.F.Lin-Shi, B.Allard, Y.X.Gao, and Y.Ruan, “Digital  Sliding mode controller for high-frequency DC/DC SMPS, “IEEE Trans.Power Electron., vol.25, no.5 pp.1120-1123, May 2010.

[21] V. M. Nguyen and C. Q. Lee, “Indirect implementations Of sliding mode control law in buck-type converters,” in Proc. IEEE Applied Power Electronics Conf. Expo (APEC), vol. 1,  Mar. 1996 pp. 111–115.

[22] Yu Chen and Yong Kang, “The Variable-Bandwidth Hysteresis Modulation Sliding-Mode Control for the -PWM–PFM Converters IEEE Trans. Power Electron., vol.26, no.10 “, pp.2727-2734,Oct 2011.

[23] P. Mattavelli, L. Rossetto, G. Spiazzi, and P. Tenti, “Generalpurpose sliding-mode controller for dc/dc converter applications in Proc. IEEE Power Electronics Specialists Conf. (PESC), Jun 1993, pp. 609–615

[24] Yu Chen and Yong Kang, “The Variable-Bandwidth Hysteresis Modulation Sliding-Mode Control for the-PWM–PFM Converters IEEE Trans. Power Electron. 2011”, vol.26, no.10, pp.2727-2734,Oct.

[25] Paul C.Krause, Oleg Wasynczuk, “Analysis of Electric machinery and Drive Systems”.

[26] Reza Kazemi, Mohammad Tavakoli Bina, “A Complete Excitation-Shaft-Bearing Model to Overcome The Shaft Induced Voltage And Bearing Current”, 2011 2nd Power Electronics, Drive Systems and Technologies Conference.

]27[. محسن فنودی “طراحی و شبیه سازی مبدل باک” وزارت علوم و تحقیقات و فناوری موسسه آموزش عالی سجاد.

[28]. Bengt Johansson, “DC-DC Converters -Dynamic Model Design and Experimental Verification” Doctoral Dissertation in Industrial Automation Department of Industrial Electrical Engineering and Automation.

[29]. B. Umesh Rai (2012). S-Function Library for Bond Graph Modeling, Technology and Engineering Applications of Simulink, Prof. Subhas Chakravarty (Ed.), ISBN: 978-953-51-0635-7, InTech.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دانلود رایگان متن کامل پایان‌نامه ارشد مهندسی برق

در مراجع]7[ و ]8[  یک طراحی ساده برای بهره گیری از الکترونیک قدرت برای سیستم‌های تحریک مورد مطالعه قرار گرفت که این طرح به خاطر هارمونی بودن ولتاژ ورودی به سیم‌پیچ تحریک منطقی به نظر نمی‌رسد. در مرجع ]9[  برای مبدل از یک کنترلر PI بهره گیری شده می باشد اما باز هم هارمونیک‌هایی در سیستم وجود دارند. در مراجع ]10[  و ]11[  از مبدل‌های Buck-Boost در سیستم تحریک بهره گیری شده می باشد که همه این طرح‌ها بدون بهره گیری از فیلتر بوده و به طبع ولتاژ خروجی THD بالای دارد. ما در این پایان‌نامه علاوه بر بهره گیری از مبدل باک کنترل شده با مد لغزشی، با بهره گیری از فیلتری‌های حذف هارمونیک ولتاژ با هارمونیک بسیار کم را به سیم پیچ تحریک تزریق می‌کنیم.

 

1-3- مروری بر گذشته کنترل سیستم تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون:

جهت تحریک ماشین‌های سنکرون روش‌های مختلفی هست این روش‌‌ها با پیشرفت تکنولوژی و گذشت زمان یکی پس از دیگری ابداع شده می باشد.بعضی از این روش‌ها دارای معایبی بوده که باعث شده به فکر تغیر و اصلاح آنها بیفتیم]2[تا بتوانیم بازده را بالاتر برده و هارمونیک‌ها را کمتر کرده و THD ولتاژ خروجی را کمتر کنیم.

 

1-3-1- کنترل خودکار سیستم تحریک:]3[

در این سیستم در تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون از کنترل خودکار بهره گیری شده می باشد به این شکل که ولتاژ ترمینال بدون تحریک اپراتوری در محدوده عملیاتی کنترل ماشین سنکرون قرار دارد.

تنظیم ولتاژ تحت کنترل خودکار ممکن می باشد با تحریک جریان بار اکتیو ویا راکتیو و یا توسط عناصر مختلف کنترل اصلاح شده باشد ویا ممکن می باشد با محدودیت‌های مختلف تحریک در سیستم تحریک وجود داشته باشد.

 

1-3-1-1- مجموعه تشکیل دهنده کنترل ولتاژ:

به مجموعه‌ای اتلاق می گردد که در اندازه ولتاژ اسمی کنترل شده در سیستم تحریک ماشین سنکرون دخالت دارد به این شکل که اندازه ولتاژ ثابت می باشد یا به تدریج با تغیر بار تغیرات انجام می‌گیرد.

 

1-3-1-2- تنظیم کننده(رگولاتور) ماشین های سنکرون:

در یک رگولاتور(تنطیم‌کننده) از یک جفت فیدبک و فوروارد بهره گیری شده می باشد که ورودی و خروجی سیستم تحریک ماشین‌های سنکرون را کنترل کرده و به این شکل ورودی‌های تحریک را با متغیرهای خروجی تنظیم کند.

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود رایگان پایان‌نامه رشته مهندسی برق -قدرت – فرمت ورد

عنوان                                                                                                                                        صفحه

فصل اول: مقدمه

1-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 2

1-2- پیشینه و سوابق…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 3

1-3- مروری بر گذشته کنترل سیستم تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون…………………………………………………………….. 4

1-4- اهداف این پایان نامه…………………………………………………………………………………………………………………………….. 9

1-5- جنبه‌های نوآوری این پایان نامه……………………………………………………………………………………………………………… 10

 

فصل دوم: مقدمه‌ای بر مبدل باک

2-1- مبدل باک step-down(buck) converter………………………………………………………………………………………… 12

2-2- حالت هدایت پیوسته مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………… 15

2-3- ریپل ولتاژ خروجی مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………….. 17

2-4- مزایا مبدل باک…………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19

2-5- معایب مبدل باک………………………………………………………………………………………………………………………………….. 19

2-6- مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ……………………………………………………………………………………………………………….. 19

2-7- معایب منابع تغذیه سوئیچینگ……………………………………………………………………………………………………………….. 20

2-8- کنترل مبدل DC-DC  باک………………………………………………………………………………………………………………….. 20

2-9- بهبود پاسخ حالت همیشگی با طراحی کنترل کننده مد لغزشی……………………………………………………………………….. 21

2-10- توصیف مبدل……………………………………………………………………………………………………………………………………. 21

2-11- مدل سازی مبدل باک…………………………………………………………………………………………………………………………. 22

2-12- مدل فضای حالت مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………….. 22

2-13- کنترل مد لغزشی مبدل باک(sliding mode control)……………………………………………………………………….. 25

2-14- تئوری کنترل لغزشی…………………………………………………………………………………………………………………………… 25

2-15- طراحی کنترلر مد لغزشی(SMC)……………………………………………………………………………………………………….. 26

2-16- تعیین سطح لغزش……………………………………………………………………………………………………………………………… 27

2-17- اعمال شرط لغزش……………………………………………………………………………………………………………………………… 28

2-18- کنترل لغزشی مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………………… 28

2-19- تعیین قانون کنترل……………………………………………………………………………………………………………………………… 30

2-20- مزایای کنترل مد لغزشی……………………………………………………………………………………………………………………… 31

2-21- معایب کنترل مد لغزشی……………………………………………………………………………………………………………………… 32

2-22- نکات……………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 32

 

فصل سوم: مقدمه‌ای بر ژنراتورها  

3-1- ژنراتور قدرت……………………………………………………………………………………………………………………………………… 35

3-2- دسته‌بندی ژنراتورها با در نظر داشتن نوع توربین گردنده روتور………………………………………………………………………… 35

3-2-1- ژنراتورهای dc……………………………………………………………………………………………………………………….. 35

3-2-2- ژنراتور القایی………………………………………………………………………………………………………………………….. 35

3-2-3- ژنراتور سنکرون……………………………………………………………………………………………………………………… 36

3-3- ساختمان ژنراتور سنکرون  و انواع آن………………………………………………………………………………………………………. 38

3-4- ساختار ژنراتور سنکرون و مدار سیم‌پیچی………………………………………………………………………………………………… 39

3-4-1- معادلات پایه متناسب با dq0…………………………………………………………………………………………………… 41

3-4-2- معادلات اصلی ریاضی ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………….. 43

3-5- نظریه سیستم تحریک……………………………………………………………………………………………………………………………. 44

3-5-1- سیستم تحریک چیست؟………………………………………………………………………………………………………….. 44

3-5-2- اجزای تشکیل دهنده سیستم تحریک…………………………………………………………………………………………. 45

3-5-2-1. تولید جریان روتور……………………………………………………………………………………………………………….. 45

3-5-2-2. منبع تغذیه…………………………………………………………………………………………………………………………… 45

3-5-2-3. سیستم تنظیم کننده خودکار ولتاژ (میکروکنترلر)……………………………………………………………………… 45

3-5-2-4. مدار دنبال کننده خودکار………………………………………………………………………………………………………. 46

3-5-2-5. کنترل تحریک……………………………………………………………………………………………………………………… 46

3-5-2-6. محدود کننده جریان روتور……………………………………………………………………………………………………. 46

3-5-2-7. محدود کننده مگاوار…………………………………………………………………………………………………………….. 47

3-5-2-8. محدود کننده شار اضافی………………………………………………………………………………………………………. 47

3-5-2-9. تثبیت‌کننده سیستم قدرت……………………………………………………………………………………………………… 47

وظایف سیستم تحریک……………………………………………………………………………………………………………………………………. 47

3-6-  مدلسازی یکسو ساز تریستوری شش پالسه……………………………………………………………………………………………. 48

3-6-1- تریستورو مشخصه استاتیکی آن………………………………………………………………………………………………… 48

3-6-2- یکسو ساز شش تریستوری………………………………………………………………………………………………………. 52

 

فصل‌چهارم: نتایج حاصل از شبیه‌سازی

4-1- مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 56

4-2- شبیه سازی یکسو ساز شش پالسه تریستوری………………………………………………………………………………………….. 56

4-3- شبیه سازی مبدل باک و خواص آن………………………………………………………………………………………………………… 58

4-3-1- چگونگی طراحی مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………. 58

4-4- مطالعه THD و FFT در ولتاژ ورودی به تحریک ژنراتور……………………………………………………………………… 64

4-5- شبیه‌سازی ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………………………………… 67

4-5-1- معادلات دینامیکی ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………… 68

4-5-2- بلاک s-function…………………………………………………………………………………………………………………. 77

4-5-2-1- مراحل شبیه‌سازی بلاک s-function…………………………………………………………………………………… 77

4-5-2-2- Flagها در s-function……………………………………………………………………………………………………. 79

4-6- متغیرهای مورد بهره گیری در سیمولینک……………………………………………………………………………………………………… 80

 

فصل پنجم: نتیجه‌گیری و پیشنهاد برای آینده

5-1- نتیجه‌گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………… 88

5-2- پیشنهادات برای آینده……………………………………………………………………………………………………………………………. 89

منابع و مأخذ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 90

پیوست‌ها……………………………………………………………………………………………………………………………………………………….. 92

 

 

    

 

 

      

 

 

 

 

فهرست  جداول

عنوان                                                                                                                                        صفحه

جدول (1-1) فهرست علایم و اختصارات شکل (1-1)…………………………………………………………………………………… 6

جدول(4-1) مقادیر پارامترهای مربوط به مبدل باک…………………………………………………………………………………………. 61

جدول(4-2): flagهای محیط متنی………………………………………………………………………………………………………………… 79

 

 

 

 

 

 

فهرست  شکل‌ها

عنوان                                                                                                                                        صفحه

شکل(1-1) اجزای کنترل خودکار………………………………………………………………………………………………………………….. 5

شکل(1-2) بلوک دیاگرام سیستم کنترل دیجیتال………………………………………………………………………………………………. 7

شکل (1-3) دیاگرام شماتیک سیستم تحریک استاتیک………………………………………………………………………………………. 8

شکل (1-4) سیستم تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون به همراه مبدل باک –بوست……………………………………………… 8

 

شکل (2-1-a) نمایی از یک مبدل………………………………………………………………………………………………………………….. 12

شکل (2-1-b) ولتاژ خروجی متوسط……………………………………………………………………………………………………………… 12

شکل (2-2-a)  شمایی از تقویت کننده خطی………………………………………………………………………………………………….. 14

شکل (2-2-b) شکل موج ورودی Voi به فیلتر پایین گذر……………………………………………………………………………….. 14

شکل(2-2-c) مشخصات فیلتر پایین گذر یا میرایی ایجاد شده توسط مقاومت بار R…………………………………………… 14

شکل (2-3-a) شکل موج های حالت کار هدایت پیوسته………………………………………………………………………………….. 15

شکل (2- 4) ولتاژهای خروجی برای حالت هدایت پیوسته……………………………………………………………………………….. 18

شکل (2-5) نمای شماتیک مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………… 21

شکل (2-6) مدلسازی مبدل در فضای حالت……………………………………………………………………………………………………. 22

شکل(2-7) مسیرهای سیستم و خط لغزش یک مبدل باک در فضای صفحه فاز……………………………………………………. 23

شکل 2-8) کنترل مبدل توسط مد لغزشی………………………………………………………………………………………………………… 24

شکل (2-9) نواحی موجود برای کنترل لغزشی در حالتی که ……………………………………………………… 30

شکل (2-10) نواحی محدود برای کنترل لغزشی در حالتی که …………………………………………………… 30

شکل (2-11) رسم همزمان مسیرهای فازمعادلات حالت باک…………………………………………………………………………….. 31

شکل (2-12) مسیرفازدرمحدوده خط لغزش…………………………………………………………………………………………………… 31

شکل (2-13) نمایش گرافیکی کنترل مد لغزشی نشان می‌دهد که سطح لغزش S=0 که داریم  =خطای ولتاژ متغیر

و  =ولتاژ خطای دینامیکی نسبی…………………………………………………………………………………………………………………. 32

 

شکل(3-1) شمایی از ژنراتور dc……………………………………………………………………………………………………………………. 36

شکل(3-2) شمایی از ژنراتور القایی………………………………………………………………………………………………………………… 37

شکل(3-3) شمایی از ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………………………….. 37

شکل(3-4) شمایی از ژنراتور سنکرون a)ساختار ژنراتور سنکرون b) دیاگرام سیم‌پیچی مدار……………………………… 43

شکل(3-5) نمایی از نظریه سیستم تحریک ژنراتور سنکرون………………………………………………………………………………. 44

شکل(3-6) شمایی از سیستم تحریک………………………………………………………………………………………………………………. 44

شکل(3-7) جایگاه سیستم تحریک در تولید انرژی الکتریکی…………………………………………………………………………….. 49

شکل‏(3-8) سیستم تحریک در نیروگاه…………………………………………………………………………………………………………….. 49

شکل(3-9) ساختمان تریستور………………………………………………………………………………………………………………………… 49

شکل(3-10) علامت اختصاری تریستور………………………………………………………………………………………………………….. 50

شکل(3-11) مشخصه تریستور در غیاب جریان گیت……………………………………………………………………………………….. 51

شکل (3-12) توزیع بار a) بدون اعمال ولتاژ  b) با اعمال ولتاژ………………………………………………………………………… 53

شکل (3-13) توزیع بار با اعمال ولتاژ مثبت…………………………………………………………………………………………………….. 54

 

شکل(4-1): یکسو ساز شش پالسه تریستوری………………………………………………………………………………………………….. 56

شکل(4-2) ولتاژ خروجی یکسو ساز شش پالسه تریستوری………………………………………………………………………………. 57

شکل(4-3) ولتاژ خروجی مبدل باک……………………………………………………………………………………………………………….. 57

شکل(4-4) ساختار مبدل باک…………………………………………………………………………………………………………………………. 58

شکل(4-5) رگولاتور مبدل باک………………………………………………………………………………………………………………………. 59

شکل(4-6) مدار مبدل باک…………………………………………………………………………………………………………………………….. 59

شکل (4-7) مدار شبیه‌سازی شده مبدل باک…………………………………………………………………………………………………….. 60

شکل(4-8) شبیه‌سازی مبدل باک بدون اعمال مد لغزشی…………………………………………………………………………………… 62

شکل(4-9) ولتاژ خروجی مبدل باک با اعمال مد لغزشی…………………………………………………………………………………… 63

شکل(4-10) حالت زوم شده ولتاژ خروجی مبدل باک با اعمال مد لغزشی………………………………………………………….. 63

شکل(4-11) ولتاژ خروجی مبدل باک بدون اعمال مد لغزشی……………………………………………………………………………. 64

شکل(4-12) ولتاژ خروجی مبدل باک بعد از اعمال مد لغزشی………………………………………………………………………….. 65

شکل(4-13)  مقدار THD ولتاژ ورودی تحریک ژنراتور در حالتی که مبدل باک وجود نداشته باشد……………………. 65

شکل(4-14) مقدار THD ولتاژ ورودی تحریک ژنراتور در حالتی که مبدل باک وجود داشته باشد………………………. 66

شکل(4-15) مقدار FFT ولتاژ تحریک ژنراتوربا اعمال مبدل باک……………………………………………………………………… 66

شکل(4-16) مقدار FFT ولتاژ تحریک ژنراتور بدون اعمال مبدل باک………………………………………………………………. 67

شکل(4-17) شبیه سازی مربوط به ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………. 69

شکل(4-18) ولتاژ اعمالی به میدان ژنراتور سنکرون…………………………………………………………………………………………. 70

شکل(4-19) حالت زوم شده ولتاژ اعمالی به میدان ژنراتور سنکرون………………………………………………………………….. 70

شکل(4-20) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون  در فاز a……………………………………………………………………….. 71

شکل(4-21) حالت زوم شده جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فازa…………………………………………………… 71

شکل(4-22) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز b………………………………………………………………………… 71

شکل(4-23) حالت زوم شده جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فازb………………………………………………….. 72

شکل(4-24) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز c…………………………………………………………………………. 72

شکل(4-25) حالت زوم شده جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز c…………………………………………………. 73

شکل(4-26) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در راستای d از محور dq……………………………………………….. 73

شکل(4-27) جریان خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در راستای q از محور dq……………………………………………….. 74

شکل(4-28) گشتاور الکتریکی خروجی از ژنراتور سنکرون……………………………………………………………………………… 74

شکل(4-29) حالت زوم شده گشتاور الکتریکی خروجی از ژنراتور سنکرون………………………………………………………. 75

شکل(4-30) ولتاژ خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز a…………………………………………………………………………… 75

شکل(4-31) ولتاژ خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز b…………………………………………………………………………… 76

شکل(4-32) ولتاژ خروجی استاتور ژنراتور سنکرون در فاز c…………………………………………………………………………… 76

شکل (4-33) نمایی از بلاک s-function در سیمولینک…………………………………………………………………………………. 77

شکل (4-34) نمایی کلی  از کار در بلاک سیمولینک………………………………………………………………………………………… 77

شکل (4-35) نمایی کلی از چرخه شبیه‌سازی s-function……………………………………………………………………………… 78

شکل(4-36) پارامتر بلاک مربوط به ولتاژ خط a (ولتاژ منبع)…………………………………………………………………………….. 80

شکل(4-37) پارامتر بلاک مربوط به ولتاژ خط b (ولتاژ منبع)……………………………………………………………………………. 80

شکل(4-38) پارامتر بلاک مربوط به ولتاژ خط c (ولتاژ منبع)…………………………………………………………………………….. 81

شکل(4-39) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به تولیدکننده 6 پالسه…………………………………………………………………….. 81

شکل(4-40) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به مبدل تریستوری………………………………………………………………………… 82

شکل(4-41) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به ماسفت موجود در مبدل باک………………………………………………………. 82

شکل(4-42) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به دیود موجود در مبدل باک………………………………………………………….. 83

شکل(4-43) مشخصات پارامتر بلاک مربوط RL در مبدل باک…………………………………………………………………………. 83

شکل(4-44) مشخصات پارامتر بلاک مربوط RC در مبدل باک…………………………………………………………………………. 84

شکل(4-45) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به مقاومت R در مبدل باک……………………………………………………………. 84

شکل(4-46) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به زیرسیستم مد لغزشی در مبدل باک……………………………………………… 85

شکل(4-47) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به زیرسیستم کنترل‌کننده مد لغزشی در مبدل باک…………………………….. 85

شکل(4-48) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به سوئیچینگ در زیرسیستم مد لغزشی در مبدل باک………………………… 86

شکل(4-49) مشخصات پارامتر بلاک مربوط به بلاک s-function…………………………………………………………………… 86

 

 

 

 

چکیده

روش کنترل مد لغزشی یکی از مهمترین روشهای کنترل غیرخطی می‌باشد که از مشخصه‌های بارز آن عدم حساسیت به  تغییر پارامترها و دفع کامل اغتشاش و مقابله با عدم قطعیت می باشد. این کنترل‌کننده آغاز سیستم را از حالت اولیه با بهره گیری از قانون رسیدن به سطح تعریف شده لغزش که از پایداری مجانبی لیاپانوف برخوردار می باشد، رسانده و سپس با بهره گیری از قانون لغزشی آن را به حالت تعادل می‌رساند. تاکنون در تحقیقات انجام شده به روش تغذیه استاتیک سیستم تحریک بهره گیری از مبدل‌های DC/DC کاهنده توجه ویژه‌ای نشده می باشد.

در این پایان‌نامه، بعد از ترانسفورماتور قدرت و پل یکسوساز با بهره گیری از یک مبدل باک                (Buck converter) کنترل‌شده با مد لغزشی برای کاهش هارمونیک‌های ورودی به سیم‌پیچ تحریک کاربرد دارد، بهره گیری کنیم.

ما در این پایان‌نامه با روش کنترل لغزشی کوشش در کاهش اثرات اغتشاشات (شامل تغییر ولتاژ وردی و تغییر بار) و تنظیم ولتاژ خروجی با دینامیک بسیار سریع و حداکثر کاهش هارمونیک‌ها خواهیم بود. همچنین با بهره گیری از SIMULINK/MATLAB کارآمد بودن این سیستم را نشان خواهیم داد.


 

 

 

 

 

 

فصل اول:

مقدمه

 

 

 

 

 

 

 

1-1- مقدمه:

ژنراتورها همواره یکی از مهمترین عناصر شبکۀ قدرت بوده و تأثیر کلیدی در تولید انرژی و کاربردهای خاص دیگر اعمال می‌کنند. و برای ژنراتورسنکرون برای تولید بخش اعظم توان الکتریکی در سراسر جهان به کار می‌رود .

در یک ژنراتور سنکرون یک جریان dc به سیم‌پیچ رتور اعمال می گردد تا یک میدان مغناطیسی رتور تولید گردد سپس روتور مربوط به ژنراتور به وسیله یک محرک اصلی چرخانده می گردد، تا یک میدان مغناطیسی دوار در ماشین به وجود آید. این میدان مغناطیسی یک ولتاژ سه فاز را در سیم پیچ‌های استاتور ژنراتور القاء می‌نماید. در رتور بایستی جریان ثابتی اعمال گردد. زیرا رتور می‌چرخد نیاز به آرایش خاصی برای رساندن توان DC به سیم پیچ‌های میدانش دارد. برای انجام این کار 2 روش موجود می باشد:

1- از یک منبع بیرونی به رتور با رینگ‌های لغزان و جاروبک .

2- فراهم کردن توان  DCاز یک منبع توان DC، که مستقیماً روی شفت ژنراتورسنکرون نصب می گردد.

یک سیستم تحریک استاتیک به لحظ عملکرد شبیه تنظیم‌کننده خودکار ولتاژ میدان رفتار می کند بطوریکه اگر ولتاژ  ژنراتور کاهش داشته باشد جریان میدان را افزایش می‌‌دهد و بر عکس اگر ولتاژ ژنراتور افزایش داشته باشد جریان میدان را کاهش می‌دهد. در واقع سیستم تحریک استاتیک توان میدان اصلی ژنراتور تأمین می‌‌کند در حالیکه تنظیم کننده ولتاژ، توان میدان تحریک کننده را برآورده می‌سازد. در سیستم تحریک استاتیک 3 مؤلفه اصلی وجود دارند: قسمت کنترل، پل یکسوساز و ترانسفورماتور قدرت که در ترکیب باهم میدان ژنراتور را برای دستیابی به ولتاژ خروجی مناسب، کنترل می‌‌کنند.

جریان DC تزریق شده به سیم‌پیچ تحریک بایستی کیفیت بسیار بالایی داشته باشد اگر این طور نباشد اثرات هارمونیک‌های ورودی به سیم‌پیچ تحریک در شفت ژنراتور سنکرون نیز قابل نظاره می باشد. این اقدام علاوه بر کاهش کیفیت توان تزریقی به شبکه باعث افزایش تلفات در سیستم و در نتیجه افزایش هزینه‌های بهره‌برداری می گردد.

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دیگر پایان نامه های رشته مهندسی برق که در سایت فوق می توانید دانلود کنید :

“پایان نامه” برق قدرت: مطالعه شاخص های پایداری ولتاژ در سیستم های قدرت

دانلود سمینار ارشد برق قدرت: مطالعه روش های جدید و مدرن کنترل موتورهای القایی

پایان نامه برق دانشگاه علم وصنعت – فیلتر تطبیقی و کاربرد آن حذف نویز در سیگنال های ECG

سمینار برق قدرت: ارزیابی امنیت دینامیکی سیستم قدرت توسط شبکه عصبی

“پایان نامه” برق: اندازه گیری قند خون به صورت غیرتهاجمی با امواج التراسوند

سمینار برق قدرت: مطالعه اثر برقگیرهای اکسید فلز در محدود سازی رفتار فررورزونانسی

سمینار برق الکترونیک: مطالعه روش های فشرده سازی صوت

سمینار برق کنترل: مطالعه کاربرد شبکه های عصبی در سیستم کنترل پرواز

“پایان نامه” برق قدرت: مطالعه و نظارت همه جانبه کیفیت توان در شبکه های قدرت

سمینار برق الکترونیک: پنهان شکنی تصاویر با بهره گیری از شبکه های عصبی

“پایان نامه” برق الکترونیک: تعیین محدوده واکه ها در سیگنال گفتار پیوسته

پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی برق قدرت: جایابی بهینه پست های فوق توزیع

“پایان نامه” برق قدرت: شناسایی فرورزونانس در شبکه های توزیع انرژی الکتریکی

دانلود رایگان پایان‌نامه برق – فرمت ورد

در مراجع]7[ و ]8[  یک طراحی ساده برای بهره گیری از الکترونیک قدرت برای سیستم‌های تحریک مورد مطالعه قرار گرفت که این طرح به خاطر هارمونی بودن ولتاژ ورودی به سیم‌پیچ تحریک منطقی به نظر نمی‌رسد. در مرجع ]9[  برای مبدل از یک کنترلر PI بهره گیری شده می باشد اما باز هم هارمونیک‌هایی در سیستم وجود دارند. در مراجع ]10[  و ]11[  از مبدل‌های Buck-Boost در سیستم تحریک بهره گیری شده می باشد که همه این طرح‌ها بدون بهره گیری از فیلتر بوده و به طبع ولتاژ خروجی THD بالای دارد. ما در این پایان‌نامه علاوه بر بهره گیری از مبدل باک کنترل شده با مد لغزشی، با بهره گیری از فیلتری‌های حذف هارمونیک ولتاژ با هارمونیک بسیار کم را به سیم پیچ تحریک تزریق می‌کنیم.

 

1-3- مروری بر گذشته کنترل سیستم تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون:

جهت تحریک ماشین‌های سنکرون روش‌های مختلفی هست این روش‌‌ها با پیشرفت تکنولوژی و گذشت زمان یکی پس از دیگری ابداع شده می باشد.بعضی از این روش‌ها دارای معایبی بوده که باعث شده به فکر تغیر و اصلاح آنها بیفتیم]2[تا بتوانیم بازده را بالاتر برده و هارمونیک‌ها را کمتر کرده و THD ولتاژ خروجی را کمتر کنیم.

 

1-3-1- کنترل خودکار سیستم تحریک:]3[

در این سیستم در تحریک استاتیک ژنراتور سنکرون از کنترل خودکار بهره گیری شده می باشد به این شکل که ولتاژ ترمینال بدون تحریک اپراتوری در محدوده عملیاتی کنترل ماشین سنکرون قرار دارد.

تنظیم ولتاژ تحت کنترل خودکار ممکن می باشد با تحریک جریان بار اکتیو ویا راکتیو و یا توسط عناصر مختلف کنترل اصلاح شده باشد ویا ممکن می باشد با محدودیت‌های مختلف تحریک در سیستم تحریک وجود داشته باشد.

 

1-3-1-1- مجموعه تشکیل دهنده کنترل ولتاژ:

به مجموعه‌ای اتلاق می گردد که در اندازه ولتاژ اسمی کنترل شده در سیستم تحریک ماشین سنکرون دخالت دارد به این شکل که اندازه ولتاژ ثابت می باشد یا به تدریج با تغیر بار تغیرات انجام می‌گیرد.

 

1-3-1-2- تنظیم کننده(رگولاتور) ماشین های سنکرون:

در یک رگولاتور(تنطیم‌کننده) از یک جفت فیدبک و فوروارد بهره گیری شده می باشد که ورودی و خروجی سیستم تحریک ماشین‌های سنکرون را کنترل کرده و به این شکل ورودی‌های تحریک را با متغیرهای خروجی تنظیم کند.

برای دانلود پایان نامه تمام متن با فرمت ورد اینجا کلیک کنید

دانلود پایان نامه در سایت علم یار

دیگر پایان نامه های رشته مهندسی برق که در سایت فوق می توانید دانلود کنید :

پایان نامه ارشد ارشد مهندسی برق گرایش قدرت:مقایسه روش های مختلف تشخیص جریان هجومی با بهره گیری از داده های عملی و ارائه یک روش جدید

پایان نامه ارشد ارشد مهندسی برق گرایش کنترل:ارزیابی پایداری گذرای سیستم های قدرت با بهره گیری از داده های واحد های اندازه گیری فازور

پایان نامه ارشد ارشد مهندسی برق گرایش کنترل:استخراج روغن پسته¬ی کوهی(Pistacia atlantica) با کمک امواج فراصوت و مطالعه ویژگی¬های فیزیکوشیمیایی و آنتی¬اکسیدانی آن

پایان نامه برق کنترل:آشکارسازی عیب سیستم¬های غیرخطی چندمتغیره با عدم قطعیت، با بهره گیری از رویتگرغیرخطی مقاوم و تخمینگر عیب عصبی

پایان نامه برق کنترل:تحلیل زمانی مخابره سیگنال‌های کنترلی از طریق پیوندهای چند مرحله ای بر روی شبکه‌های صنعتی به مقصود پیادهسازی حلقه‌های کنترل گسترده با انعطاف پذیری بالا

پایان نامه برق کنترل:تهیه مدل علمی و نرم افزاری برای طراحی خطوط کمپاکت باندل جهت بهره گیری از حریم خطوط موجود برای انتقال توان بالاتر

پایان نامه برق کنترل:کنترل لغزشی فازی تطبیقی جدید یک سامانه مکانیکی زیر تحریک با بکارگیری نظاره گر

پایان نامه برق کنترل:کنترل تطبیقی زاویه پره توربین بادی برای تنظیم توان استحصالی

دانلود پایان نامه ارشد برق کنترل:کنترل سیستم‏های غیرخطی حاوی بکلش

پایان نامه برق کنترل:مکان یابی بهینه چاه ها در یک مخزن مدل شده به روش Streamlines

پایان‌نامه‌ مخابرات-سیستم:شبیه‌سازی و تحلیل حمله‌ها بر روی بخش خانگی شبکه‌ی BPLC و ارائه¬ی پیشنهاد برای پیشگیری و کاهش اثرات آن