با توجه به پیشرفت روزافزون صنایع نیمه هادی، موتورهای رلوکتانسی جایگاه ویژه ای در عرصه های مختلف صنعت پیدا کرده اند. از جمله دلایل این امر می توان به مواردی از قبیل سادگی ساختمان این نوع موتورها، راندمان بالای آنها نسبت به سایر موتورها و عدم نیاز به نگهداری اشاره کرد.
موتورهای رلوکتانسی برخلاف اغلب موتورهای الکتریکی نیاز به یک سیستم راه انداز دارند، این سیستم راه انداز به طور کلی به دو روش زیر قابل طراحی می باشد:
– با استفاده از سنسور
– بدون استفاده از سنسور
روش های بدون سنسور به علت نداشتن سنسور و همچنین اتصالات مربوطه در صنعت دارای طرفداران بیشتری می باشد که از عمده ترین دلایل آن می توان به توانایی کارکرد موتور در شرایط نامناسب (از قبیل محیط های بسیار گرم و پر گرد و غبار) و عدم نیاز به تنظیم و نگهداری مداوم سنسور اشاره کرد.
روش ارائه شده مبتنی بر اعمال پالس های شناسایی به موتور هم در مرحله ایستا و هم در مرحله چرخش می باشد. عمده ترین مزایای این روش را نسبت به سایر روش های مرسوم می توان در موارد زیر ذکر کرد:
1- توانایی راه اندازی موتورهایی در گستره توان چند ده وات تا چندین کیلو وات.
2- توانایی راه اندازی موتور با سطح ولتاژ مختلف.
3- این روش علاوه بر اینکه توانایی راه اندازی از حالت ایستا با گشتاور زیاد را داراست، قادر است عملیات کنترل موتور را در سرعت های مختلف طبق تنظیمات انجام دهد.
4- ریپل گشتاور به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.
عملکرد موتور را طبق این روش می توان به مراحل زیر تقسیم نمود:
1- مرحله تشخیص فاز مناسب در حالت ایستا.
در این مرحله با اعمال پالس شناسایی به هریک از فازها و ثبت نتایج حاصله و تحلیل آنها مناسبترین فاز جهت دریافت اولین فرمان انتخاب می شود.
2- مرحله اول چرخش با داشتن قابلیت تنظیم سرعت توسط PWM در این مرحله الگوریتمی به صورت پیاپی و حلقه وار تکرار می شود تا موتور به میزان تعیین شده که می بایست در ابتدای کار تنظیم شود برسد.
:
نظریه ترکیب اطلاعات سنسوری:
Msdf (Multi sensor data fusion مجموعه ای از داده های برگرفته از چندین سنسور و وابسته به اطلاعات سنسورها است، برای دستیابی به استنتاج های ویژه ای که نمی توان از تک تک سنسورها به طور مستقل برداشت نمود.
انسان ها و حیوانات از گذشته های دور از این تکنیک برای حفظ جان و محافظت از خود استفاده نموده اند. برای مثال شناسایی کیفیت خوراگی ها فقط از راه یک حس قابل شناسایی نیست و نیازمند استفاده از چندین حس مختلف برای شناسایی دقیق محصول مورد استفاده است. استفاده از بینایی، لمس کردن، بو کشیدن و نیز چشیدن در این مورد بسیار موثر است.
به طور مشابه برای به دست آوردن اطلاعاتی در مورد سلامتی و وضعیت کیفی یک محصول گیاهی، دریافت اطلاعات از طریق شنوایی بسیار خطا برانگیز بوده و در این مورد هیچگونه اطلاعاتی به ما نمی دهد. بدین گونه ترکیب اطلاعات سنسوری به صورت طبیعی توسط انسان ها و حیوانات برای به دست آوردن اطلاعات محیطی و شناسایی محیط اطراف و بدین وسیله شانس خود برای ادامه حیات را افزایش می دهند.
در چند سال گذشته، توجه ویژه ای به ترکیب اطلاعات از انواع سنسورها برای کاربردهای نظامی و غیر نظامی شده است. این تکنیک بدین صورت است که در یک زمان از چندین سنسور اطلاعات دریافت می نماییم و بر روی این اطلاعات پردازش صورت می گیرد، نتیجه این پردازش زمینه هایی از اطلاعات را فراهم می آورد که در دریافت اطلاعات از یک سنسور به هیچ وجه نمی توانستیم به کل این اطلاعات دست یابیم.
در حالی که مفهوم ترکیب اطلاعات چیز جدیدی نیست ولی استفاده از سنسورهای جدید، همچنین تکنیک های پردازش پیشرفته و بهبود پردازش عملکرد ابزارهای صنعتی نیاز استفاده از ترکیب اطلاعات به صورت real-time را به سرعت افزایش داده است.
ظهور سمبولیک پردازش کامپیوتری در دهه 1970 انگیزه ای شد برای ایجاد هوش مصنوعی، دستیابی به کامپیوترهای پیشرفته امروزی و نیز تولید سنسورهای دقیق، امکان استفاده همزمان از نرم افزار و سخت افزار را برای دریافت اطلاعات از سنسورها و نیز ترکیب و استنتاج این اطلاعات توسط نرم افزارهای کامپیوتری استفاده از ترکیب اطلاعات سنسوری را با سرعت افزایش داد. یکی از کاربردهای مهم این تکنیک در زمینه نظامی برای شناسایی هدف و رهگیری آن استفاده شد. همچنین دریافت اطلاعات از راه دور، کنترل خودکار موشک و غیره…
کاربردهای نظامی این تئوری برای حل مشکلات مربوط به تشخیص اتوماتیک اهداف نظامی، تجزیه و تحلیل وضعیت میدان جنگ و کاربردهای دیگر به مرحله کاربردی رسیده است.
کاربردهای دیگر این تئوری پردازش اطلاعات ژئوفیزیک برای اکتشاف نفت فرایند نظارت یا مشکلات مشاهدات از راه دور، همچنین بررسی پوشش های گیاهی در یک منطقه وسیع و یا شناسایی معادن درونی زمین و غیره می باشد.
ثبت کردن سنسور بخشی از اولین سطح پردازش msdf است که حالت انجمنی دارد. در زمینه ترکیب اطلاعات سنسوری، تکنیک ها و معادلات ریاضی مختلفی برای قانونمند سازی و یکسان سازی برداشت از تکنیک های خاص ایجاد شده است و استفاده از این تکنیک برای دریافت اطلاعات به سرعت در زمینه های مختلف افزایش می یابد.
همچنین کاربردهای غیرنظامی، کنترل پروسه های ساخت و تولید، رباتیک و زمینه های صنعتی و غیره…
:
در سال های اخیر با پیشرفت سیستم های کامپیوتری، سیستم های هوش مصنوعی نیز متولد شده و رشد کرده است. یکی از سیستم های هوش مصنوعی، شبکه های عصبی مصنوعی هستند. این شبکه ها به علت عواملی چون قطعیت در پاسخ، سادگی در اجرا، قابلیت انعطاف بالا و… جایگاه ویژه ای را به خود اختصاص داده اند. با توجه به ساختار و کارکرد شبکه های عصبی مصنوعی و اهمیت تعیین پارامترهای دینامیکی اجزاء سیستم های قدرت از جمله ژنراتورهای سنکرون، بهره گیری از شبکه های عصبی مصنوعی در این حوزه قابل طرح است. از طرف دیگری نتایج ارائه شده از بکارگیری این شبکه ها در حوزه های مشابه، کارکردهای نوید بخشی را نشان می دهد. با توجه به مراتب فوق این پروژه بر آنست تا با طراحی و اجرای طرح شناسایی پارامترهای دینامیکی ژنراتورهای سنکرون با استفاده از شبکه عصبی مصنوعی، قابلیت های این سیستم را در حوزه شناسایی بلادرنگ پارامترهای دینامیکی ژنراتورهای سنکرون نیز بیازماید.
فصل اول: کلیات
سیستم های قدرت متشکلند از مجموعه ای از مراکز تولید (نیروگاه ها) که توسط شبکه های انتقال و توزیع و تجهیزات حفاظتی و کنترل آن به مراکز مصرف متصل می گردند. وظیفه اصلی یک سیستم قدرت تولید و تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز مصرف کنندگان با حفظ شرایط سه گانه:
1- ارزانی قیمت انرژی
2- کیفیت بالا
3- امنیت تامین انرژی
می باشد. مراد از امنیت، پیوستگی و تداوم در تولید و تامین انرژی می باشد. عوامل موثر در امنیت عبارتند از:
1- سرمایه گذاری اولیه (تجهیزات سیستم)
2- روش ها و امکانات نگهداری و تعمیرات سیستم قدرت.
همانگونه که در کلیه وسایل و سیستم های غیر الکتریکی همواره دو ویژگی ارزانی و بالا بودن کیفیت امنیت با یکدیگر متعارض و متقابل می باشند در مقوله انرژی الکتریکی و سیستم های قدرت نیز به همان گونه خواهد بود. امنیت یک سیستم قدرت در حقیقت درجه و میدان توانایی آن سیستم در مواجهه با حوادث و اغتشاشات می باشد. امنیت کلی یک سیستم به دو زیرشاخه:
1- امنیت دینامیکی
2- امنیت استاتیکی
قابل تقسیم است. از توانایی سیستم قدرت برای حفظ و نگهداری خود در دوره وقوع اختلال (که خود از سه دامنه فوق گذرا – گذرا – دینامیک تشکیل شده است) با عنوان امنیت دینامیکی تعبیر می گردد. با توجه به اهمیت بسیار زیاد امنیت سیستم های قدرت، فرایند ارزیابی و بهبود آن همواره مورد توجه مهندسین طراح و بهره بردار بوده، به قسمی که عملیات ارزیابی و بهبود امنیت سیستم های قدرت یکی از وظایف بسیار مهم و اساسی مراکز کنترل و بهره برداری شبکه های قدرت می باشد. شکل کلی فرایند ارزیابی و بهبود سیستم های قدرت در شکل 1-1 بیان شده است. با توجه به اهمیت امنیت در سیستم های قدرت و همچنین تغییرات مستمری که در حین عملیات بهره برداری 24 ساعته در شبکه اتفاق می افتد ضرورت دارد که دائما از طرف بهره بردار، عملیات بهره برداری به شکل های مختلف بر روی سیستم های قدرت اعمال گردد، اما به توجه به ویژگی بالا بودن امنیت نباید این عملیات به گونه ای باشد که سبب بروز اغتشاش در رفتار سیستم و در نتیجه نقض غرض گردد. از طرفی سیستم قدرت هر کشور منحصر بفرد بوده به قسمی که نمونه دومی نمی توان برای آن ایجاد نمود. بنابراین با توجه به ویژگی منحصر بفرد بودن سیستم های قدرت و ضرورت اجتناب از عملیات بهره برداری بررسی نشده، برای ارزیابی اولیه از نتایج عملیات بهره برداری و یا طراحی ضرورتا می باید از یک نمونه مشابه سیستم قدرت استفاده نمود تا بتوان ابتدا نتایج مانورهای طراحی یا بهره برداری را بر آن آزمایش و در صورت اطمینان از بی خطر بودن، نتایج آن مانورها را بر شبکه واقعی اعمال نمود.
حق انحصاری © 2021 مقالات سری 12. کلیه حقوق مح
در طول بیست سال گذشته پیشرفت میکروتکنولوژی قادر ساخته که سنسورهای کوچک و محرک های آن به صورت یکپارچه در یک بسته بندی ایجاد شوند. این فناوری باعث ایجاد سیستم های میکروالکترونیک و مکانیک MEMS شده است. در این گزارش دو مورد احساس و کنترل سیستم های MEMS مورد توجه قرار می گیرد. در این گزارش مدارات الکترونیکی برای سنسورهای خازنی کم نویز و سیستم های کنترل با فیدبک قوی ارائه شده است.
فصل اول
1-1- انگیزش
فناوری MEMS توانایی تولید سیستم های یکپارچه روی یک قطعه با قیمت پایین و عملکرد بهتر را ارائه می دهد. با این حال تکنولوژی MEMS دارای ضعف هایی مانند زیاد بودن پارامترهای نامعین و رفتارهای غیرخطی می باشد. همچنین سیستم های MEMS، نسبت سیگنال به نویز و محدوده دینامیکی پایین دارند زیرا ساختمان های ریز به تغییرات نویزی و آشفتگی خیلی حساس می باشند.
کاربرد عمده فناوری MEMS در اندازه گیری کمیاب وابسته به اینرسی است. مطالعه نشان می دهد که میکرو شتاب سنج ها و ژیروسکوپ ها محدوده وسیعی از کاربرد در صنایع، اتوماسیون تجاری و نظامی را دارند و بیش از 20 درصد کل بازار بورس را با بیش از یک میلیون دلار به خود اختصاص داده اند. در شکل (1-1) فن آوری انواع شتاب سنج ها مورد مقایسه قرار گرفته است.
در میان حسگرهای MEMS نوع خازنی نسبت به دیگر حسگرها، دارای اهمیت زیادی هست. و از بین مکانیزم های مختلف، برای حسگرهای خازنی دو تا جایگزین وجود دارد. سنسورهای مقاومت پیزو که به خاطر نویز حرارتی عملکرد ضعیفی دارند و بنابراین بیشتر در تولیدات (low-end) استفاده می شوند. و دیگری حسگر جریان تونل که نویز پایین تر از Mg/rtHz را می دهد.
با این حال چون قطعات تونل نیازمند شکاف خیلی کوچک بین نوک و الکترود (10A0>) و ولتاژ بالا (10V<) است پس برای ساخت و یکپارچه سازی پیچیده و گران قیمت خواهد بود. حسگرهای خازنی مزایای ضریب حرارتی پایین، توان مصرفی پایین، نویز پایین، قیمت پایین و سازگاری با تکنولوژی VLSI را دارند. بنابراین در سال های اخیر حسگر خازنی توجه بیشتری را به خود جلب کرده و به صورت تجاری مورد استفاده قرار گرفته است.
