پروژه برق با بررسی مبدل های حرارتی. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 152 صفحه

مقدمه:

مبدل های حرارتی تقریباً پرکاربرترین عضو در فرآیندهای شیمیایی اند و می توان آن ها را در بیشتر واحدهای صنعتی ملاحظه کرد. آنها وسایلی هستند که امکان انتقال انرژی گرماییبین دو یا چند سیال در دماهای مختلف را فراهم می کنند. این عملیات می تواند بین مایع- مایع ، گاز- گاز و یا گاز- مایع انجام شود. مبدل های حرارتی به منظور خنک کردن سیال گرم و یا گرم کردن سیال با دمای پایین تر و یا هر دو مورد استفاده قرار می گیرند.

مبدل های حرارتی در محدوده وسیعی از کاربردها استفاده می شوند . این کاربردهای شاملنیروگاه ها ، پالایشگاه ها ، صنایع پتروشیمی، صنایع ساخت و تولید ، صنایع فرآیندی ، صنایع غذایی و دارویی ، صنایع ذوب فلز ، گرمایش ، تهویه مطبوع ، سیستم های تبرید و کاربردهای فضایی میباشند. مبدل های حرارتی در دستگاه های مختلف نظیر دیگ بخار ، مولد بخار ، کندانسور، اواپراتور، تبخیر کننده ها ، برج خنک کن ، پیش گرم کن فن کویل ، خنک کن و گرم کن روغن ، رادیاتور ها ، کوره ها و ... کاربرد فراوان دارند.

 صنایع بسیاری در طراحی انواع مبدل های حرارتی فعالیت دارند و هم چنین ، دروس متعددی در کالج ها و دانشگاه ها با نام های گوناگون در طراحی مبدل های حرارتی ارائه می گردد. محاسبات مربوط به مبدل ها کاری طولانی و گاهی خسته کننده است. مثلاً طراحی یک مبدل برای یک عملیات به خصوص نیاز به حدس های زیادی دارد که با استفاده از آن ها و طبق استانداردها می توان اندازه های یک مبدل مناسب را پیدا کرد. اما با استفاده از برنامه های کامپیوتری تمام این محاسبات توسط کامپیوتر انجام میشود و طراح برای طراحی تنها باید شرایط عملیاتی و خواص سیالات حاضر در عملیات را وارد کند. نرم افزارهایAspen B-jac وHTFS از این موارد هستند. این نرم افزارها شامل برنامه هایی می شوند که توانایی انجام چنین محاسباتی را دارند.

فهرست مطالب:

پیشگفتار

دسته بندی مبدل های حرارتی

بر اساس نوع و سطح تماس سیال سرد و گرم

بر اساس جهت جریان سیال سرد و گرم

بر اساس مکانیزم انتقال حرارت بین سیال سرد و گرم

بر اساس ساختمان مکانیکی و ساختار مبدل ها

اصول طراحی مبدل های حرارتی

1- تعیین مشخصات فرآیند و طراحی

2- طراحی حرارتی و هیدرولیکی

3- طراحی مکانیکی

4- ملاحظات مربوط به تولید و تخمینهزینه ها

5-فاکتورهای لازم برایسبک و سنگین کردن

6-طراحی بهینه

7- سایر ملاحظات

نرم افزار HTFS ( شبیه سازی و طراحی مبدل های حرارتی )

TASC، طراحی حرارتی ، بررسی عملکرد و شبیه سازی مبدلهای پوسته و لوله

FIHR، شبیه سازی کوره ها با سوخت گاز و مایع

MUSE، شبیه سازی مبدلهای صفحه ای پره دار

TICP، محاسبه عایقکاری حرارتی

PIPE، طراحی، پیش بینی و بررسی عملکرد خطوط لوله

ACOL، شبیه سازی و طراحی مبدلهای حرارتی هواخنک

FRAN، بررسی و شبیه سازی مبدلهای نیروگاهی

TASC، طراحی حرارتی ، بررسی و شبیه سازی مبدلهای حرارتی پوسته و لوله

توانایی ها

کاربرد در فرآیند

مشخصات فنی و توانایی ها

خواص فیزیکی

بررسی ارتعاش ناشی از جریان

خروجی

ACOL، شبیه سازی و طراحی مبدلهای حرارتی هواخنک

طراحی

کاربرد در فرآیند

مشخصات فنی و توانایی

نتایج خروجی

PIPESYS ، شبیه سازی خطوط لوله

امکانات و توانایی ها

نمونه هایی از کاربرد PIPESYS در عمل

نرم افزار Aspen B-jac

آشنایی با نرم افزار Aspen Hetran

نحوه کار نرم افزارHetranدر حالت طراحی

محیط نرم افزار Aspen Hetran

تعریف مساله ( Problem Definition )

اطلاعات خواص فیزیکی ( Physical property data )

ساختار مبدل ( Exchanger Geometry )

داده های طراحی (Design Data)

تنظیمات برنامه ( Program Options )

نتایج ( Results )

خلاصه وضعیت طراحی

خلاصه وضعیت حرارتی

خلاصه وضعیت مکانیکی

جزئیات محاسبه ( Calculation Details )

آشنایی با نرم افزار Aerotran

روش های طراحی نرم افزار Aerotran

آشنایی با نرم افزارTeams

برنامه Props

برنامه Qchex

برنامه Ensea

برنامه Metals

برنامهPrimetal

برنامه Newcost

منابع و مواخذ

منابع و مأخذ:

1- طراحی مبدل های صنعتی با ASPEN B-JAC ، نویسندگان : مهندس غلامرضا باغمیشه ، مهندس معصومه مراد زاده ، مهندس رضا درستی ، مهندس سید مهدی هدایت زاده

2- طراحی مبدل های حرارتی با + ASPEN HHFS ، تالیف : مهندس ابوالفضل جاوونی

3- مبادله کن های گرما ، تالیف : Sadik Kakac , Hongtan Liu، ترجمه : دکتر سپهر صنایع

4- Fundamentals of Heat Exchanger Design، تالیف : Ramesh K.Shah , Dusan P.Sekulic

5- Heat Exchanger Design Handbook، تالیف : E U Schlunder

6- سایت باشگاه مهندسان ایران www.iran_eng.com

7- سایت انجمن علمی تامین مقالات رایگان www. gigapaper.com

8- سایت مرجع متخصصین ایران www.irexpert.ir

ارائه روشی جدید جهت میراسازی نوسانات FLO با استفاده از UPFC و کنترل کننده فازی. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 140 صفحه

چکیده:

در چند سال اخیر تقاضا برای مصرف انرژی الکتریکی روز به روز در حال بیشتر شدن می باشد، برای پاسخ به این افزایش تقاضا ، با توجه به محدودیت های اقتصادی و مسائل دیگر که مانعی برای توسععه شبکه هیا قدرت می باشد، بحث استفاده بهینه از خطوط موجود مطرح شده است . انتقال توان در خطوط طولانی به دلیل مسایل پایداری سیستم محدودمی شود درحالی که ظرفیت حرارتی خط اجازه عبور توان های بیشتری را می دهند.از خازن سری برای کاهش راکتانس سری بین بار ونقطه تغذیه استفاده می شود که این امر باعث افزایش ماکزیمم توان عبوری از خط و همچنین باعث بهبود پایداری گذرا و ماندگار می شود و در نتیجه برا گذاری اقتصادی تر شده وافت ولتاژ شین های بار حداقل می گردد . مطالعات نشان می هد قرار دادن خازن سری در خطوط انتقال حد پایداری گذاری خط انتقال بلند را تا بیش از دو برابر افزایش می دهد .

یکی از معایب خازن گذاری سری در سیستم های قدرت ایجاد مدار رزونانسی با راکتانس سلفی خط انتقال است که در اثر بوجود آمدن اختلال ممکن است در فرکانس کمتر از فرکانس سنکرون نوسان نماید . این پدیده نوسانات زیر سنکرون نامیده می شود . اگر اختلا فرکانس سنکرون و فرکانس رزونانس الکتریکی نزدیک فرکانس یکی از مدهای پیچشی توربین ـ ژنراتور باشد باعث آسیب دیدن شفت ژنراتور می گردد تا جایی که حتی شکستگی شفت ژنراتور می شود .

در این پایان نامه برای کنترل این نوسانات استفاده از UPFC پیشنهاد شده است . UPFC یکی از ادوات FACTS پیشرفته است که قادر به کنترل مستقل توان های اکتیو و راکتیو می باشد و دارای قابلیت های فراوانی هست ولی بدون کنترل کننده اضافی قادر به میرا کردن این نوسانات نیست، لذا برای میرا کردن این نوسانات، کنترل کننده ای کمکی فازی به این سیستم اضافه شده است .

شبیسه سازی انجام شده توانایی این وسیله برای میرا کردن نوسانات زیر سنکرون را بخوبی نشان می دهد . همچنین مقایسه ای بین عملکرد کنترل کننده ی کمکی فازی با کنترل کننده کمکی سنتی PI انجام شده که عملکرد قوی کنترل کننده فازی را بوضوح نشان می دهد .

کلمات کلیدی : UPFC ، کنترل کننده کمکی فازی ، کنترل کننده کمکی PI ، نوسانات زیر سنکرون.

مقدمه:

با اینکه امروزه مصرف انرژی الکتریکی رو به افزایش می باشد، ولی سرمایه گذاریهای زیر بنایی در قسمت انتقال برق کاهش یافته و خطوط جدید اندکی در حال اضافه شدن به این مجموعه می باشند . این مسئله باعث افزایش هزینه برق و تأخیر درانتقال شده است . ناتوانی در کنترل پخش توان باعث کاهش سود دهی سرمایه و همچنین جلوگیری از رشد بازار برق خواهد شد . لذا باید راهکارهایی جهت رفع این مشکل ارائه شودتا باعث افزایش سود دهی سرمایه و همچنین انتقال اقتصادی الکتریسیته بشود .

یکی از راه حلها احداث خطوط انتقال جدید می باشد ولی ساختن این خطوط به دلیل داشتن سطح مقطع بیشتر و تکنولوژی جدیدتر، هزینه بالایی بین نیم تا دو میلیون دلار برای هر مایل به همراه دارد و از طرفی طراحی و ساخت آنها چندین سال زمان نیاز دارد . [1].

راه حل دیگر نصب خطوط جدید بطور موازی با خطوط قدیمی بوده که خود دارای معایبی از قبیل هزینه های بالا، زمان ساخت و بهره برداری طولانی حت یتا سه سال ، محدودیتهای زیست محیطی و .... می باشد. فلذا می بایستی برای انتقال توان از سیستم های موجود حداکثر اسفاده را نمود .استفاده از خازن سری در خط انتقال و به عبارتی جبران سازی سری خط به عنوان یک راهکار بسیار مناسب در افزایش ماکزیمم توان قابل انتقال ونیز پایداری سیستم شناخته شده است [2]. در عین حال یکی از بدترین اثرات جبران سری خط ، افزایش احتمال وقوع نوسانات زیر سنکرون (SSR) در سیستم قدرت می باشد که ممکن است منجر به از کار افتادگی شفت ژنراتور و ناپایداری سیستم قدرت گدد . [3 و4].

روش های مختلفی برای مقابله با نوسانات ایجاد شده در سیستم که باعث به وجود آمدن بحران پایداری در سیستم می گردد مورد تحقیق وبررسی قرار گرفته است که از آن جمله می توان به سیستم تنظیم سرعت، روش های کلید زنی خازن ها ف سیستم های تحریک و ... اشاره کرد . [5]. هر یک از موارد ذکر شده دارای مشکلات خاص خود می باشند و با اینکه هم اکنون نیز مورداستفاده قرار می گیرند اما گاها نیاز است که در کنار این تدابیر ، از تجهیزات جدیدتر وسریع تر جهت بهبود نوسانات زیر سنکرون استفاده شود . در سال های اخیر با پیشرفت علم الکترونیک قدرت، تجیزات بسیار پر سرعتی به سیستم قدرت معرفی شده اند و مورداستفاده قرار می گیرند . ادوات FACTS به عنوان یکی از این تجهیزات می تواند نقش عمده ای در بهبود نوسانات زیر سنکرون سیستم های قدرت داشته باشد . این ادوات به صورتغیر مستقیم بر روی خطوط انتقال عمل می کنند و نیازهای اولیه حفظ پایداری یعنی تسریع میرایی مدهای الکترومکانیکی را فراهم می کنند . این ادوات با توجه به این که می توانند بسیاری از مشکلات موجود در سیستم های قدرت را حل کنند . به یکی از ادوات پر کاربرد در سیستم های قدرت تبدیل شده اند . تا کنون روش های مختلفی برای کنترل ادوات FACTS در سیستم قدرت مورد بررسی قرار گرفته اند که در حالت کلی به دو دسته روش هاط خطی و روش های غیر خطی تقسیم می شوند .

روش های خطی بهدلیل سادگی بسیارمورد استفاده قرار می گیرند اما به دلیل اجبار در مدل سازی خطی ادوات و سیستم، نمی توانند عملکرد دقیقی را داشته باشند . امروزه با پیشرفت علم رایانه و معرفی روش های سریع محاسباتی تقریبا نیازی استفاده از روش های خطی دیده نمی شود و روش های غیر خطی جایگزین این روش ها شده اند . در دسته بندی دیگر می توان این روش ها را به روش های کنترل قدیمی ، روش های کنترل جدید، روش های هوش مصنوعی و روش های مرکب هوش مصنوعی تقسیم بندی کرد . همان طور که اشاره شد طراحی کنترل کننده ها بر اساس روش های قدیمی (که معمولا از نوع خطی هستند) ، در یک نقطه کار مشخص از سیستم صورت می پذیرد . برای مثال ، کنترل کننده های PID یا جبران کننده های Lead-Lag و ... می توانند نوسانات سیستم را بهبود ببخشند، اما عملکرد آنها با تغییر پیوسته بار و عملکرد غیر خطی سیستم و تغییر نقطه کار سیستم کاهش می یابد . محدودیت های موجود در روش های قدیمی راه برای تحقیق و بررسی در زمینه کنترل کننده های مدرن باز کرد . کنترل خطی بهینه به عنوان یکی از این روش های مدرن، همان محدودیت های کنترل کننده های قدیمی را دارا می باشد . طوری که در نقطه کار مشخصی از سیستم طراحی می گردد و در آن نقطه عملکرد مناسبی دارد ولی در صورت تغییر نقطه کار عملکرد آن کاهش می یابد . کنترل کننده سازش پذیر که نمونه ای دیگر از این کنترل کننده های جدید می باشد، به منظور کنترل حالت های غیر قابل پیشی بینی در سیستم می تواند انتخاب مناسبی باشد . کنترل کننده سازش پذیر و خود تنظیم می تواند طی یک سری محاسبات پیچیده پارامترهای خود را با توجه به شرایط کنونی سیستم تنظیم نماید ، لذا می توان برای نقاط کار وسیعی از سیستم مورد استفاده قرار بگیرد با توجه به مزایای ذکر شده برای کنترل کننده های جددی ، در کنار آن ها می توان معایبی را نیز برای این کنترل کننده ها ذکر نمود که باعث می شود استفاده از این کنترل ها در مقایسه با کنترل کننده های جدیدتر کاهش یابد . روش هایی که در کنترل کننده های جدید مورد استفاده قرار می گیرند ، دارای محاسبات پیچیده ریاضی هستند، لازمه که در طراحی  و بهره برداری این کنترل کننده ها از رایانه های قدرتمند و سریعی استفاده نماییم لذا هزینه صرف شده در جهت بهره برداری از این کنترل کننده ها افزایش می یابد . در سال های اخیر روش های کنترلی هوش مصنوعی جایگزین کنترل کننده های قدیمی و جدید شده اند .

منطق فازی به عنوان یکی از کنترل کننده ای هوش مصنوعی به سرعت تبدیل به یکی از مهمترین و پرکاربردترین روش های کنترلی در سیستم های قدرت شده است [6و7]. دلی رشد سیستم های منطق فازی بر این واقعیت استوار است که در این سیستم ها روش های کنترلی غیر خطی که برای کنترل فرایند خاصی مورد استفاده قرار می گیرند به طور ذاتی از تجارب ذهنی متخصصان و مهندسان نشئت می گیرند که در حالت کلی به این اطلاعات استنباط آگاهی گفته می شود . این رویکرد باعث شده است که کنترل کننده فازی تبدیل به کنترل کننده ای کارا ، سازش پذیر ، قابل اطمینان و مقاوم گردد . بیشترین زمینه کاری در تحقیقات سیستم های فازی در زمینه قدرت مربوط به بخش بهبود و ارزیابی پایداری می شود.

علاوه بر انتخاب روش کنترلی ، انتخاب نوع ادوات FACTS نیز می تواند در بهبود عملکرد سیستم موثر باشد [7]. دسته ای ادوات FACTS سری که به صورت سری روی خطوط نصب می گردند، ولتاژی سری به خطوط تزریق می کنند و بدین طریق راکتانس خطوط را تغییر می دهند و یا اختلاف فازی را بین ولتاژ دو انتهای خط ایجاد می کنند و درنتیجه می توانند توان اکتیو و راکتیو عبوری را تغییر بدهند . از ادوات FACTS پرکاربرد در سیستم های قدرت که بیشتر به افزایش پایداری مورد استفاده قرار می گیرند می توان به UPFC, TCPST, TCSC اشاره کرد [8و9].

TCSC ساختار ساده ای داشته و می تواند با تغییر امپدانس خط انتقال توان حقیقی عبوری از خط تنظیم می کند .

TCPST نیز به صورت سری بر روی خط نصب می شود و با تزریق ولتاژ ، توان راکتیو عبوری از خط را تنظیم می کند . برخلاف TCSC و TCPST ، UPFC دارای عملکرد چند گانه می باشد بدین صورت که عملکرد اولیه آن همانند دیگر ادوات FACTS سری ، کنترل توان اکتیو خط می باشد و به عنوان عملکرد دوم می تواند توان راکتیو عبوری از خط انتقال و ولتاژ شین متصل به آن را نیز تنظیم نماید .

با توجه به مقدمه ذکر شده و بیان نقاظ ضعف و قدرت انواع روش های مورد استفاده و همچنین مزیت مهم UPFC در مقابل ادوات دیگر FACTS ، که همانا قابلیت کنترل چندگانه آن می باشد [1]، در این پایان نامه از کنترل کننده فازی جهت کنترل UPFC نصب شده در سیستم مورد استفاده قرار خواهد گرفت .

در ادامه و در فصل مروری بر مقدمات وکارهای انجام شده ، مروری بر انواع نوسانات ممکن در سیستم خواهیم داشت و چند مدل مختلف UPFC معرفی وبهترین مدل انتخاب می شود .

فهرست مطالب:

فصل 1: مقدمه

فصل 2: انواع پایداری و نوسانات در سیستم های قدرت

2-1- انواع پایداری

2-1-1-مقدمه ای بر مساله پایداری سیستم های قدرت

2-1-2-مفاهیم اولیه و تعاریف

2-1-3-پایداری زاویه ای روتور

2-1-3-1-مشخصه های ماشین های سنکرون

2-1-3-2-رابطه توان – زاویه

2-1-5-پایداری ولتاژ و فروپاشی ولتاژ

2-1-5-1- پایداری اغتشاش بزرگ ولتاژ

2-1-5-2- پایداری اغتشاش کوچک ولتاژ

2-1-6-پایداری میان مدت و بلند مدت

2-1-7-طبقه بندی پایداری

2-2-نوسانات با فرکانس پایین (LFO)

2-3-نوسانات زیر سنکرون(SSR)

2-3-1-مشخصه های پیچشی توربین-ژنراتور

2-3-1-1-مدل سیستم محور

2-3-1-2-معادلات سیستم محور

2-3-2-تشدید زیر سنکرون

2-3-2-1-خود تحریکی ناشی از اثر ژنراتور القایی

2-3-2-2-نوسانات پیچشی(Ti)

2-3-2-3-SSR  ناشی از شرایط گذرا

2-3-3- کلید زنی حالت ماندگار

2-3-4-کلید زنی پی در پی شبکه

2-3-5-روش های مقابله باSSR و میراسازی نوسانات

2-3-5-1-ملاحظات مربوط به برنامه ریزی سیستم قدرت

2-3-5-2-فیلترینگ

2-3-5-3-میراسازی

فصل 3: بررسی عملکرد و کاربرد ادوات FACTS

3-1-مقدمه

3-2-تاثیر ادوات FACTS بر پارامترهای انتقال

3-3-بررسی TCSC

3-4-بررسی STATCOM

3-5-بررسی UPFC

3-5-1-پخش توان در خطوط انتقال

3-5-2-قابلیت کنترل سنتی UPFC

3-5-3-مد کنترل پخش بار اتوماتیک

3-5-4-مقایسه UPFC با جبران کننده های سری و تنظیم کننده های زاویه فاز

فصل 4: منطق فازی و انواع کنترل کننده ها

4-1-مقدمه

4-2-منطق فازی چیست؟

4-3-چرا از منطق فازی استفاده می کنیم؟

4-4-چه موقع نباید از منطق فازی استفاده کنیم؟

4-5-تصویر کلی از منطق فازی

4-5-1-اصول بنیادی منطق فازی

4-5-2-مجموعه های فازی

4-6-توابع عضویت

4-6-1-توابع عضویت در جعبه ابزار منطق فازی

4-6-2-خلاصه ای از توابع عضویت

4-7-عملگرهای منطقی

4-8-قوانین اگر-آنگاه

4-9-سیستم استنتاج فازی

4-9-1-استنتاج فازی نوع sugeno

4-9-1-1-فواید روش sugeno

4-9-1-2-فواید روش mamdani

4-10- ANFIS و واسط گرافیکی ویرایشگرANFIS

4-10-1-مدل سازی آموزش و استنتاج با استفاده از ANFIS

4-10-2-ANFIS  چیست؟

4-10-2-1-ساختار fis و تعدیل پارامترها

4-11-آشنایی با اصالت فرزندی:داده های خود را بشناسید

4-12-اعتبار یابی سیستم به روش امتحان کردن و بررسی مجموعه های داده

4-13-محدودیت های ANFIS

4-14-انواع کنترل کننده های مورد استفاده

4-14-1-روش های کنترل قدیمی

4-14-1-روش های کنترل جدید

4-14-3-روش های هوش مصنوعی

4-14-4-روش های مرکب هوش مصنوعی

4-14-5-کنترل کننده های فازی

4-14-5-1-قوانین فازی:

4-14-5-2-موتور استنباطی 94

4-14-5-3-رابط فازی سازی

4-14-5-4-رابط فازی زدایی

4-14-6-کنترل کننده فازی خود تنظیم

فصل 5: مدل سازی اجزا سیستم و طراحی کنترل کننده ها

5-1-مقدمه

5-2- مدل Second Benchmark

5-3-مدل UPFC برای پخش بار

5-4-مدل دینامیکی UPFC

5-5-طراحی کنترل کننده ها

5-5-1-کنترل پایه

5-5-1-1-طرح کنترلی سری

5-5-1-2-طرح کنترلی موازی

5-5-2-طراحی کنترل کننده میراساز

5-5-2-1- کنترل کننده فازی FLC

5-5-2-1-1- مرحله 1 : تعیین توابع عضویت

5-5-2-1-2- مرحله 2 : تعیین قوانین فازی

5-5-2-2- کنترل کننده فازی خود تنظیم

5-6-اعمال کنترل کننده ها به UPFC

فصل 6: نتایج و تفسیر آن ها

6-1- مقدمه

6-2-1- حالت اول:

6-2-2-حالت دوم:

6-2-3-حالت سوم:

6-2-4-حالت چهارم:

فصل 7: نتیجه گیری و پیشنهادات

7-1- نتیجه گیری 

7-2- پیشنهادات

مراجع

فهرست اشکال:

شکل 2-1:مشخصه توان یک سیستم دو ماشینه

شکل 2-2:ناپایداری در غیاب و با وجود تنطیم کننده های خودکارولتاژ

شکل2-3:پاسخ زاویه روتور به یک اغتشاش گذرا

شکل2-4:طبقه بندی پایداری سیستم قدرت

شکل2-5:چهار ماشینه کندور

شکل2-6: چهار ماشینه کندور با وجود اتصال کوتاه

شکل2-8:ساختار یک مدل نوعی فشرده توربین-ژنراتور

شکل2-9:سیستم های انتقال جبران شده با خازن سری

شکل 2-10:مدار معادل ؤنراتور القایی متصل به شبکه از طریق خط جبران شده سری

شکل3-1:تاثیر ادوات FACTS مختلف بر پارامترهای موثر در انتقال توان

شکل3-2:ساختار کلی TCSC

شکل3-3:ساختار بلوکی به همراه کنترل کننده TCSC

شکل3-4:مدل تزریقی TCSC

شکل3-5:دیاگرام تک خطی STATCOM

شکل3-6:کارکردهای اصلی کنترل داخلی مبدل

شکل3-7:کنترل مستقیم ولتاژ خروجی با تغییر نقطه میانی(سطح صفر)فواصل در یک کانورتور دو سطحه

شکل3-8: کنترل مستقیم ولتاژ خروجی با تغییر نقطه میانی(سطح صفر)فواصل در یک کانورتور سه سطحه

شکل3-9:طرح اولیه کنترل برای مولد توان راکتیو نوع کانورتر منبع ولتاژی،برای کنترل خروجی راکتیو با ولتاژ

خازن dc

شکل3-10:طرح اولیه کنترل برای مولد توان راکتیو نوع کانورتر منبع ولتاژی،برای کنترل خروجی راکتیو با ولتاژ

داخلی(مقدار و زاویه)در یک ولتاژ ثابت خازن dc

شکل3-11:مدل فرکانسی پایه برایUPFC

شکل3-12:خط انتقال

شکل3-13:فازور دیاگرام

شکل3-14:در خط انتقال با UPFC

شکل3-15:رابطهQ-P  دریک سیستم دوباس ساده برای 90و60و30و0= ∂

شکل3-16:جبران کننده خازنی سری قابل کنترل در خط انتقال

شکل3-17:خط انتقال کنترل شده با تنظیم کننده زاویه فاز

شکل3-18:منحنی P-Q خط انتقال کنترل شده با جبران کننده های سری وUPFC 90و60و30و0= ∂

شکل3-19: منحنی P-Q خط انتقال کنترل شده با  PAR وUPFC  90و60و30و0= ∂

شکل4-1:دقت و معنا در دنیای واقعی

شکل4-2:عضویت چند مقداری برای روزهای آخر هفته

شکل4-3:عضویت دو مقداری برای روزهای آخر هفته

شکل4-4: عضویت چند مقداری برای روزهای آخر هفته

شکل4-5: عضویت دو مقداری برای روزهای آخر هفته

شکل4-6:یک نمودار که به ملایمت تغییر می کند

شکل4-7:تابع عضویت

شکل4-8: تابع عضویت گوسی

شکل4-9: تابع عضویت حلقوی

شکل4-10:دیگر تابع های عضویت

شکل4-12:منطق دو دویی

شکل4-13: منطق دو دویی

شکل4-14:جدول صدق

شکل4-17:قوانین اگر-آنگاه

شکل4-19:قانون sugeno

شکل4-20:ساختار کلی اکثر کنترل کننده های فازی

شکل4-22:مدل کنترل کننده فازی انتگرالی

شکل5-1:SBM مجهزشده به UPFC

شکل5-2:نمایش الکتریکی شبکه برای سیستم-1

شکل5-3:توربین-ژنراتور سیستم-1

شکل5-4:شبکه قدرت شامل UPFC(الف)شماتیک (ب) مدل پخش بار

شکل5-5:دیاگرام فیزور

شکل5-6:طرح کنترل کننده سری

شکل5-7:طرح کنترل کننده موازی

شکل5-8:کنترل کننده ها در UPFC

شکل5-9:ساختار کنترل کننده PI

شکل5-10:ساختار کنترل کننده فازی

شکل5-11:ساختار کنترل کننده فازیPI (FPIC)

شکل5-12:توابع عضویت ورودی ها و خروجی ها

شکل5-13:قوانین سه بعدی فازی

شکل5-14: ساختار کنترل کننده فازی  خود تنظیم PI (STFPIC)

شکل5-15:توابع عضویت تعریف شده برای ورودی ها کنترل کننده تنظیم کننده

شکل5-16: توابع عضویت تعریف شده برای خروجی  کنترل کننده تنظیم کننده

شکل5-17:صفحه فازی قوانین کنترل کننده تنظیم کننده

شکل5-18:کنترل کننده های میراساز کمکی SSR

شکل6-1: (الف):زاویه توان(rad)

پروژه طراحی و ساخت یک کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 79 صفحه

چکیده:

هدف از انجام این پروژه طراحی و ساخت کنترل دمای دیجیتالی تابلوهای برق با استفاده از میکروکنترولر AT M32 می باشند. دستگاهی که طراحی و ساخته شده علاوه بر قسمت اتوماتیک دارای بخش است که می توان دما ، فن و هیتر را بصورت دستی تغییر وضعیت داد. تحقق این پروژه کمک شایانی به کنترل دما با دقت بالا در محل های کار ، کارخانجات و بخصوص کارخانه های جوجه کشی میباشد . طبق برنامه ای که برای این پروژه نوشته شده است دماهایی که بصورت دستی تغییر میکنند ، رنج محدودی دارند که این رنج توسط سازنده مشخص شده است.

مقدمه:

با ورود میکرو کنترلر ها به بازار الکترونیک و استفاده از آنها کار را بر روی بسیاری از قسمتهای الکترونیک آسان تر نمود و به خصوص در صنعت با در دست گرفتن کنترل قسمتهای مختلف یک کارگاه یا کارخانه صنعتی منجر به تولید بیشتر با کیفیت بهتر شد و افق وسیعی از کار را بر روی سازندگان قطعات الکترونیک گشود. نکته ای که در صنعت بسیار مهم به نظر می رسد اندازه گیری پارامتر هایی مثل دما ، فشار و میزان جابه جایی اجسام و ... می باشد که کار ها توسط سنسور های مختلف انجام می شود اما روز به روز بر تعداد سنسورها افزوده شده و سنسورهای بهتر با قابلیت های بیشتری به بازار عرضه می گرددو همچنین دستگاه هایی که توسط میکرو کنترلر هاساخته می شود داری انواع مختلفی بوده و کارهای متفاوتی انجام می دهند یکی ازاین دستگاه ها دستگاه کنترل دمای تابلو و اتاقک ها می باشند که توسط میکروکنترلر ها و حتی بردهای الکترونیکی نیز ساخته می شوند.

پروژه مورد توجه و حائز اهمیت در این پایان نامه در خصوص کنترل دما تابلو های برق می باشد که می توان برای ماشینهای جوجه کشی ، محل کار ، تابلو های برق و غیره میتوان استفاده کرد.

در این پایان نامه ابتدا توضیح مختصری راجع به میکرو کنترلر های AVR آورده شدهدر بخش های بعد یک توضیح راجع به برنامه bascom ، انواع سنسورهای دمامی خوانید و در پایان نیز شکل مدار و برنامه نوشته شده در میکرو آورده شده است.

فهرست مطالب:

عنوان

پیشگفتار

فصل اول

فصل اول: مقدمه ای بر AVR

1-1میکرو کنترل های TINY AVR

1-2 میکرو کنترلرهای AT90S

1-4 خصوصیات داخلی MEGA 32

فصل دوم

فصل دوم: برنامه Bascom و برنامه نویسی آن

2-1 برنامه bascom

2-2 محیط برنامه نویسی

فصل سوم

فصل سوم : سنسور های دما

3-1 ترمومترهای شیشه ای

3-2 ترمومترهای Bimetal

3-3 ترمومترهای فشاری

3-4 ترموکوپل

3-5 اندازه گیری دما از طریق مقاومت اهمی

6-3 lm 35

 فصل چهارم

 فصل چهارم :طراحی و ساخت یک کنتر ل دمای دیجیتالی تابلو های برق

4-1 برنامه و توضیح آن

4-2 شکل مدار و توضیحاتی در مورد آن

نتیجه گیری

مراجع

منابع و مأخذ:

کتاب میکروکنترلر AVR نوشته علی کاهه

کتاب اندازه گیری الکترونیکی نوشته مهندس رضایی

کتاب ابزار کنترل و مبدل ها 1

ترانس ها و ترانسدیوسر ها

Help برنامه bascomاز شرکت Atmel

سایت اینترنتی datasheetarchive

پروژه بررسی ترانسفورماتور تکفاز و سه فاز. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 82 صفحه

مقدمه:

ترانسفورماتور یک وسیله الکترومغناطیسی ساکن است که می تواند انرژی جریان متناوب را از مداری به مدار دیگر فقط با حفظ اندازه فرکانس انتقال دهد و معمولاً به عنوان مبدل ولتاژ به کار می رود. یک ترانسفورماتور از دو سیم پیچ که بر روی یک هسته مغناطیسی ( مثلاً هوا یا آهن ) پیچیده شده اند، تشکیل می شود. اساس کارترانسفورماتور چنین است که با عبور جریان متناوب از سیم پیچ اول ( اولیه )، در اطراف آن میدان مغناطیسی متناوبی ایجاد شده و از طریق هسته مسیر خود را می بندد و سیم پیچ دوم ( ثانویه ) را قطع می کند. بنابراین بر اساس قانون فاراده ولتاژی در سیم پیچ ثانویه القاء می شود که اگر مدار این سیم پیچ از طریق مصرف کننده ای بسته شود جریانی در آن جاری می شود، یعنی انرژی الکتریکی

( به صورت کاملاً مغناطیسی ) از سیم پیچ اول به دوم منتقل می شود.

فهرست مطالب:

مقدمه

بخش اول  ترانس تکفاز

ساختمان ترانسفورماتور تکفاز

ترانسفورماتور  ایده آل ( تکفاز )

محاسبه تعداد دور سیم پیچها

تبدیل امپدانس توسط ترانس

ترانسفورماتور  واقعی ( حقیقی ) تکفاز

مدار معادل ترانسفورماتور  واقعی

ترانسفورماتور  ایده آل بدون بار

ترانسفورماتور  واقعی بدون بار ( با تلفات اما بدون نشت مغناطیسی )

ترانسفورماتور  واقعی با بار ( با مقاومت سیم پیچ ها و بدون نشت مغناطیسی )

ترانسفورماتور  واقعی با بار ( با مقاومت سیم پیچ ها و با نشت مغناطیسی )

مدار معادل ترانسفورماتور  واقعی از دید اولیه

تنظیم ولتاژ  ( رگولاسیون ولتاژ )

دیاگرام ساده شده و نمودار فیزوری ترانسفورماتور 

نمودار فیزوری ترانسفورماتور 

دیاگرام رگولاسیون کاپ

ولتاژ اتصال کوتاه ترانس

مشخصه خارجی ترانسفورماتور 

تلفات و راندمان ترانسفورماتور 

تلفات هسته ( آهنی )

بررسی ضریب توان (قدرت ) ترانس

آزمایش های ترانسفورماتور

راندمان شبانه روزی ( 24 ساعتی )

راندمان سالیانه

مقادیر نامی ( اسمی ) ترانسفورماتور 

جریان یورشی ( هجومی ) ترانس

جریان اتصال کوتاه در ترانس

موازی کردن ترانس های تکفاز

حالت های مختلف موازی کردن دو ترانس

اتوترانس ( ترانسفورماتور  صرفه ای )

فرمول صرفه‌جویی در مس

تبدیل ترانسفورماتور دو سیمه به اتوترانس

ترانس‌های اندازه‌گیری ( PT , CT)

معرفی و ساختمان ترانس سه فاز

ترانسفورماتورهای سه فاز یکپارچه 

اتصال مثلث-مثلث یا دلتا دلتا (Δ / Δ )

اتصال ستاره- مثلث ( Y/ Δیا Yd)

اتصال مثلث- ستاره (Δ/Y یا Dy)

اتصال ستاره- زیگزاگ (Y/Z)

اتصال مثلث-زیگزاگ (Δ/Z)

اتصال مثلث باز (V/V)

اتصال ستاره باز – مثلث باز

اتصال اسکات (T/T)

اتصال سه فاز T

تنظیم ولتاژ در ترانسهای سه فاز

گروه‌های اتصال (برداری) در ترانس سه فاز

موازی کردن ترانس‌های سه فاز

سهم بار دو ترانس سه فاز موازی

هارمونیک‌ها در ترانسفورماتور

1_ هارمونیکها در ترانسفورماتور تکفاز

2 _ هارمونیک‌ها در ترانسفورتور سه فاز

معایب هارمونیک‌ها

روش‌های حذف هارمونیک‌ها

تهویه (خنک کردن ) ترانسفورماتورها

پروژه بررسی سیستم های DCS و PLC کارخانه آلومینای جاجرم. doc

نوع فایل: word

قابل ویرایش 52  صفحه

مقدمه:

(Distributed Control System) سیستم کنترل غیر متمرکز (گسترده): در سیستم های قدیمی اتوماسیون اطلاعات مربوط به هر واحد باید از حمل آن به اتاق کنترل توسط کابل هایی انتقال می یافت با ازدیاد این واحدها حجم کابل هایی که به اتاق کنترل متصل می شدند نیز افزایش می یافت و بزرگترین اشکالاتی که این سیستم داشت عبارت بودند از :

1- تراکم انبوه کابل های ارتباطی در اتاق کنترل که به نوبه خود در هنگام عیب یابی سیستم مشکل آفرین بودند.

2- در هنگام بروز اشکال در اتاق کنترل کل سیستم فلج می شد.

3- در صورتی که کنترل سیستم گسترده ای مد نظر بود پردازنده مرکزی باید دارای حجم حافظه و سرعت بسیار بالایی می بود تا بتواند تمام داده های ارسالی و یا دریافتی را مورد پردازش قرار دهد و بدیهی است که با افزایش تعداد Point ها در سیستم فاصله زمانی سرویس دهی دوباره به هر Point نیز افزایش می‌یابد که از نظر کنترلی عیب بزرگی محسوب می شود.

در چنین شراطی بود که مهندسین به فکر افتاندند که اولا: تراکم کابل ها را در اتاق کنترل کاهش دهند. ثانیا: از مرکزیت به یک قسمت به عنوان کنترل کننده مرکزی جلوگیری کنند بدین منظور یک سیستم بزرگ صنعتی را به بخش های کوچک تقسیم کرده و کنترل آن قسمت را نیز به کنترلر مربوط به خودشان که در همان محل قرار دارد واگذار کردند که بدین ترتیب مفهوم کنترلر محلی(Locall Controller) شکل گرفت و تنها در صورتی که اطلاعات آن قسمت مورد نیاز دیگر قسمت ها واقع می شد و یا تغییر مقدار یک point در آن قسمت از طرف سیستم های بالا مد نظر بود توسط شبکه های ارتباطی این امر صورت می گرفت.

سیستم کنترل غیر متمرکز (گسترده) DCS: سیستم کنترل فریاند تولید آلومینا در شرکت آلومینای ایران(جاجرم) قسمت اعظم این فرآیند توسط سیستم DCS کنترل شده از یک اتاق کنترل مرکزی CCR و چهار اتاق محل 4 و 3 و 2 و 1 LCR و توسط این چهار اتاق محل تعداد زیادی از واحد های کنترلی کوچک که در آنها PCL تله مکانیک نصب شده توسط شبکه کابل نوری تبادل اطلاعاتی نموده و کل فرایند آلومینای تحت کنترل این سیستم های می باشد که در این فصل به اختصار و به طور خلاصه به توضیح و بیان کنترل DCS می پردازیم و توضیح اینکه DCS مخفف کلمه Distributed control system می باشد. LCR مخفف Local control Room می باشد و مدل DCS سیستم R.S3 شرکت Fisher Rosmount آمریکا می باشد.

فهرست مطالب:

عنوان

فصل اول: DCS کارخانه آلومینای جاجرم

مقدمه ای بر DCS

سیستم های کنترل غیر متمرکز DCS

اجزاء اصلی DCS

اجزاء کلی DCS مدل RS3

اجزاء سخت افزار Peer way

کنسول اپراتوری Consoles

کنترل فایل Control file

اجزاء تشکیل دهنده کنترل فایل Control file

کارتهای ورودی و خروجی سخت افزار و ترمینال های ورودی و خروجی سیستم

نرم افزار DCS مدل RS3

آدرس دهی

عیب یابی در بخش کنترل و نرم افزار

عیب یابی در سخت افزار DCS

عیب یابی در سیستم های کنترل گسترده DCS

انواع بلاکها

چگونگی ارتباط یک بلاک ورودی یا خروجی با سخت افزار

بازه مقادیر در یک لوپ کنترلی

کانفیگور کردن آلارم های AIB

اولویت بندی آلارم

چگونگی ارتباط بین کنترل بلاک و I/O Block

آدرس دهی یک کنترل بلاک

کنترل بلاک

نحوه اتصال ورودی های آنالوگ به کنترل بلاک

واحد کارگاه ابزاردهی و کارگاه الکترونیک

فصل دوم: PLC کارخانه آلومینای جاجرم

آشنایی با PLC

اتصال ارتباطی کامپیوتر شخصی با PLC

اجزاء PLC

وسایل ارتباطی و رابط ها

PLC تله مکانیک

عیب یابی PLCتله مکانیک فیلد ابزار دقیق

شماره کانال ماژول

عیب یابی تغذیه PLC و کارت های ایزولاتور

عیب یابی CPUو دستور RESET

عیب یابی ارتباط PLC با DCS

مدارک عیب یابی و لوازم آن به ترتیب اولویت

نرم افزارهای اختصاصی PLC تله مکانیک

کپی و کاتولوگ ها پیوست