سمینار ارشد برق مطالعه روش های کنترلی در سیستم های دور عملیات

اختصاصی از هایدی سمینار ارشد برق مطالعه روش های کنترلی در سیستم های دور عملیات دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده ------------------------------------------------------------------ 1
مقدمه ------------------------------------------------------------------ 2
فصل ۱ : کلیات
-1-1 مقدمه ------------------------------------------------------------- 4
-2-1 تعریف سیستم دورعملیات ----------------------------------------------- 5
-3-1 ساختار کلی سیستم دورعملیات ------------------------------------------- 7
-4-1 تأخیر در سیستم دورعملیات ---------------------------------------------- 8
فصل ۲ : کاربردهای سیستم دورعملیات
-1-2 تاریخچه پیدایش سیستمهای دورعملیات -------------------------------------- 11
-2-2 کاربردهای سیستمهای دورعملیات ----------------------------------------- 12
-1-2-2 کاربردهای هسته ای ------------------------------------------------- 12
-2-2-2 کاربردها در زیر آب ----------------------------------------------------- 13
-3-2-2 کاربردها در فضا -------------------------------------------------------- 14
-4-2-2 کاربردهای پزشکی ------------------------------------------------------ 16
-5-2-2 کاربردهای صنعتی ------------------------------------------------------ 19
-6-2-2 کاربردها در امنیت و مسائل حقوقی ----------------------------------------- 19
-7-2-2 کاربردها در جلسات راه دور ----------------------------------------------- 20
-8-2-2 کاربردها در بازی راه دور ------------------------------------------------- 21
-9-2-2 کاربردها در یادگیری راه دور ----------------------------------------------- 21
-10-2-2 حضور از راه دور ----------------------------------------------------- 22
-11-2-2 کاربردها در کتابخانه دیجیتال -------------------------------------------- 23
-12-2- کاربردها در آزمایشگاه مجازی -------------------------------------------- 24 2
-13-2-2 کاربرد در محیط های خطرناک -------------------------------------------- 24
-14-2-2 کاربردها در تولید از راه دور ---------------------------------------------- 25
-15-2-2 کاربرد در تله سرویس --------------------------------------------------- 25
-16-2-2 کاربرد در تجارت راه دور ------------------------------------------------ 25
...........................................................................................................................................................
2 -17-2-2 کاربرد در کنترل فرآیند ------------------------------------------------- 5
-18-2-2 کاربرد در اتوماسیون منزل ------------------------------------------------ 26
-19-2-2 کاربرد در باغبانی از راه دور ----------------------------------------------- 26
-20-2-2 کاربرد در سیستم اسکادا ------------------------------------------------- 27
فصل ۳ : مدل اینترنت در ارتباط با سیستم های دورعملیات از طریق اینترنت29-------------------
QOS -1-3 سیستم های دورعملیات در شبکه های کیفیت سرویس
30 ------------------------------------------------------- QOS -2-3 پارامترهای
-1-2-3 تأخیر زمانی ----------------------------------------------------------- 30
-2-2-3 جیتر ----------------------------------------------------------------- 32
-3-2-3 پهنای باند ------------------------------------------------------------ 34
-4-2-3 گم شدن بسته --------------------------------------------------------- 35
-2-3 نتیجه گیری ---------------------------------------------------------- 36
فصل ۴ : بررسی تئوریها و مفاهیم اولیه در طراحی سیستم دورعملیات
-1-4 مقدمه ------------------------------------------------------------- 38
-2-4 ساختار سیستم دورعملیات ----------------------------------------------- 38
-1-2-4 مدل اپراتور ----------------------------------------------------------- 39
-2-2-4 مدل فرمانده ----------------------------------------------------------- 39
-3-2-4 کانال انتقال ----------------------------------------------------------- 40
-4-2-4 مدل محیط ----------------------------------------------------------- 40
-5-2-4 مدل فرمانبر ----------------------------------------------------------- 40
-3-4 ترانسپارنسی در سیستمهای دورعملیات --------------------------------------- 41
-4-4 ساختار دورعملیات دوکاناله ---------------------------------------------- 42
-5-4 ساختارکنترلی چهارکاناله ----------------------------------------------- 43
-6-4 اثر تأخیر زمانی بر عملکرد سیستم ------------------------------------------ 44
-7-4 تئوری پسیویتی ------------------------------------------------------- 46
-1-7-4 سیستم پسیو ----------------------------------------------------------- 46
-2-7-4 اتصال شبکه های پسیو به یکدیگر ------------------------------------------- 47
................................................................................................................................................................

-3-7-4 اتصال سری شبکه های پسیو ------------------------------------------------ 48
مثبت -------------------------------------------------------- 49 LTI -4-7-4 سیستم
-1-4-7-4 تعریف تابع تبدیل حقیقی مثبت --------------------------------------------- 49
-1-4-7-4 خواص سیستمهای حقیقی مثبت -------------------------------------------- 49
-5-7-4 اپراتورهای پراکندگی ---------------------------------------------------- 50
-1-5-7-4 قضیه ------------------------------------------------------------- 50
-8-4 تئوری متغیرهای موج -------------------------------------------------- 51
-9-4 اثر متغیرهای موج بر پسیویتی ---------------------------------------------- 53
-10-4 تئوری فیلتر کالمن ---------------------------------------------------- 54
55 ------------------------------------------------- H -11-4 تئوری کنترل بهینه 2
56 ------------------------------------------------- H∞ -12-4 تئوری کنترل بهینه
فصل ۵ : بررسی روشهای کنترلی سیستم های دورعملیات از طریق اینترنت
-1-5 مقدمه ------------------------------------------------------------- 58
-2-5 کنترل کننده انعکاس دهنده نیرو ------------------------------------------- 58
-3-5 کنترل وقفی توزیع شده ------------------------------------------------- 62
-4-5 روش خطای موقعیت -------------------------------------------------- 63
-5-5 روش انعکاس نیرو با پسیویتی ---------------------------------------------- 64
-6-5 کنترل کننده چهارکاناله ------------------------------------------------ 67
-7-5 کنترل کننده مد لغزشی ------------------------------------------------- 69
-8-5 روش کنترل تطبیقی --------------------------------------------------- 71
-9-5 روش کنترل بهینه ----------------------------------------------------- 76
82 ---------------------------------------------------- LQG -10-5 کنترل کننده
-11-5 کنترل کننده پایداری از طریق رویتگر کاهش مرتبه ----------------------------- 84
-12-5 کنترل کننده فازی ---------------------------------------------------- 84
-13-5 روش کنترل نظارتی --------------------------------------------------- 86
-14-5 روش کنترل رویداد-گرا ----------------------------------------------- 88
89 --------------------------------------------------------- PID -15-5 روش
-16-5 روش کنترل امپدانس -------------------------------------------------- 89
................................................................................................................................................................
-17-5 روش متغیرهای موج ---------------------------------------------------- 91
-18-5 روش کنترل پایداری هایبرید --------------------------------------------- 94
-19-5 روش کنترل پیشگو ---------------------------------------------------- 95
-20-5 روش کنترل پیشگو از طریق شبکه های عصبی---------------------------------- 100
فصل ۶ : نتیجه گیری و پیشنهادات
-1-6 نتیجه گیری --------------------------------------------------------- 104
-2-6 پیشنهادات ---------------------------------------------------------- 104
- منابع و مأخذ
فهرست منابع لاتین

سمینار ارشد برق بررسی روش های جدید و مدرن کنترل موتورهای القایی

اختصاصی از هایدی سمینار ارشد برق بررسی روش های جدید و مدرن کنترل موتورهای القایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

دو روش کنترل بدون سانسور بنام های MRAS مدل مرجع تطبیقی سیستم و LO ناظر لونبرگر برای مشخصه های کنترل سرعت و گشتاور مقایسه می شوند. برای شبیه سازی سیستم درایو. گشتاور و سرعت بدست آمده از کنترل بدون سنسور با مقادیر بدست آمده از روش کنترل برداری یکسان هستند. اگرچه موج های گشتاور در روش بدون سنسور بیشتر از روش کنترل برداری مشاهده می شوند. روش MRAS در مقایسه با روش ها موج گشتاور بیشتری نشان می دهد. در مجموع روش تخمین سرعت به کار رفته در کنترل بدون سنسور در متغیرهای پارامترهای موتور دارای حساسیت بیشتری است.

تعداد صفحه :121

بررسی روش های مختلف کنترل دور و موقعیت موتور DC

اختصاصی از هایدی بررسی روش های مختلف کنترل دور و موقعیت موتور DC دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

در بعضی از موارد لازم است که موتور بسیار دقیق و با سرعت مناسب و در وضعیت مطلوب قرار گیرد، مثلاً موتوری که دیش راداری را باید در وضعیت مناسب قرار دهد و یا موتوری که بازوهای رباتی که کارهای حساس انجام می دهد، را به حرکت در آورد لازم است به طور دقیق و سریع به موقعیت خواسته شده برود. در این جاست که با توجه به ماهیت ریز پردازنده های کامپیوتری می توان به عنوان وسیله ای مناسب از آنها برای کنترل موتورها با دقت بالا و سرعت مطلوب استفاده کرد. در این سمینار سعی شده است بعد از آشنایی مختصری با موتور DC و روابط حاکم بر آن از طریق سه روش مختلف به کنترل موتور DC بپردازیم که در هر مرحله جداگانه به بررسی این روش ها خواهیم پرداخت. در اولین روش موتور DC را با استفاده از شبکه عصبی کنترل کرده و در فصل بعد این کار را با کنترلر PID انجام می دهیم البته در فصل مربوط به شبکه های عصبی بین این دو روش مقایسه به عمل آمده است که نتایج قابل مشاهده می باشد و در فصل آخر با استفاده از روش PWM این کار را تکرار می کنیم. البته روش های بسیار زیادی برای کنترل موتور DC وجود دارد که ما در این سمینار تنها به بررسی این سه روش پرداخته ایم.

مقدمه:

کنترل امروزه یکی از پرکاربردترین علوم در زمینه های صنعتی، پژوهشی نظامی و… می باشد. براین اساس انواع کنترل کننده های مختلف با کاربردهای مختلف و کارایی های متفاوت طراحی و تولید شده اند،که هر کدام از این کنترل کننده ها در یک زمینه خاص مورد استفاده وسیع دارند. مهمترین و عملی ترین کنترل کننده های مورد استفاده در فرآیندهای صنعتی بدون شک کنترل کننده های PID هستند. این کنترل کننده ها عملکرد بسیار مهمی دارند بعضی آنها کنترل فیدبک ایجاد می کنند و سعی می کنند با پیروی از مقادیر مرجع، یک سیگنال کنترلی که متناسب با اختلاف بین مرجع و خروجی سیستم است تولید کنند. این کنترل کننده دارای سه قسمت تناسبی، انتگرالگیر، مشتق گیر می باشند که هر قسمت عملیات مربوط به خود را انجام می دهد.

فصل اول

موتورهای DC و کنترل آنها

در این فصل به دلیل آنکه بحث اصلی سمینار در مورد موتورهای DC می باشد در موتور اعمال کنترل که بر روی موتورهای DC انجام می شود بحث می کنیم.

1-1- روابط موتور DC

مدار معادل آرمیچر در شکل زیر نشان داده شده است.

در این مدار معادل داریم:

Va: ولتاژ اعمال شده به طرف پایانه های آرمیچر

Ia: جریان آرمیچر

Ra: مقاومت آرمیچر

Ea: ولتاژ القا شده در سیم پیچ آرمیچر (نیروی ضد محرکه)

با توجه به شکل بالا داریم:

Va=Ea + Ra.Ia

اگر شار حاصله توسط هر قطب استاتور φf باشد در این صورت نیروی ضد محرکه Ea از رابطه زیر محاسبه می شود.

Ea =kI .φf.w

که در این رابطه w سرعت محور موتور است.

در لحظه راه اندازی که موتور در حال سکون است Ea صفر است لذا طبق رابطه (1) جریان آرمیچر در لحظه راه اندازی بسیار زیاد است (Ra کوچک است) و ممکن است باعث سوختن سیم پیچ آرمیچر گردد. لذا در راه اندازی موتورهای DC باید از روش های خاصی استفاده کرد که به موتور ضربه وارد نشود.

تعداد صفحه : 97

چکیده 1
مقدمه 2
و کنترل آنها 4 DC فصل اول : موتورهای
5 DC 1 °  1) روابط موتور
2) مدل مدار تحریک 6 -1 °
3) ثابت های موتور 7 -1 °
7 DC 1 °  4) کنترل سرعت موتورهای
سری 8 DC 1 °  5 ) کنترل سرعت موتورهای
شنت 8 DC 1 °  6) کنترل سرعت موتورهای
کمپوند 8 DC 1 °  7) کنترل سرعت موتورهای
1 9) الگوریتم روش کنترل 9
1 10 ) آنالیز سیگنال کوچک 9
Simulink فصل دوم: معرفی نرم افزار شبیه سازی
13 Simulink 2 1) مدل سازی در
2 2) بلوک های بکار رفته در سمینار 14
° فصل سوم: شبکه های عصبی
3 °  1) مقدمه 20
3 2) مدل نرون 21
3 3) ساختار شبکه های تک لایه 23
3 4) شبکه های پسخور 23
3 5) شبکه های پرسپترون 24
3 6) یادگیری شبکه ها 24
3 7) شبکه عصبی تطبیقی خطی 25
3 8) شبکه عصبی خودسازمانده 25
DC فصل چهارم: کنترل سرعت موتورهای
4 1) کنترل سرعت به کمک شبکه عصبی تطبیقی خطی 28
4 2) نتایج 30
4 3) کنترل سرعت به کمک شبکه عصبی خودسازمانده 33
4 4) نتایج 33
35 DC 4 5) کنترل وضعیت موتور
4 5 1) کنترل وضعیت به کمک شبکه عصبی تطبیقی خطی 35
4 6) نتایج 37
4 7) کنترل وضعیت به کمک شبکه عصبی خودسازمانده 39
4 8) نتایج 39
4 9) نتیجه گیری 40
PID با کنترل کننده DC فصل پنجم: کنترل موتور
42 DC 5 1) کنترل کننده سرعت موتور
43 PID 5 2) کنترلر
در میکروکنترلر 45 PID 5 3) پیاده سازی
46 PID 5 4) تنظیم
5 5) شک موجهای خروجی 46
48 PID 5 6) کلیاتی درباره کنترل گر
برای کنترل موقعیت موتور جریان مستقیم 49 PID 5 7) روش طراحی
5 8) کنترل تناسبی 50
51 PID 5 9) کنترل
5 10 ) تنظیم بهره ها 52
به روش DC فصل ششم: طراحی و ساخت کنترل کننده موتور PWM
57 DC 6 1) روشهای کنترل دور موتور
6 2) سیستم کنترل میدان 57
6 3) سیستم کنترل ولتاژ آرمیچر 58
6 4) استفاده از روشهای کهن برای شناسایی سیستم موتور 58
6 5) عملکرد موتورها 59
60 DC  DC 6 6) مبدل های
6 7) یکسو کننده ها با کنترل فاز 60
6 8) برشگرها 60
6 9) برشگر تک موجی 61
6 10 ) برشگر دو موجی 61
6 11 ) مزایای استفاده از برشگر دو موجی 63
6 12 ) بررسی اثر ریپل در جریان آرمیچر به روی عملکرد موتور 63
64 DC برای کنترل دور موتور PWM 6 13 ) روش
6 14 ) نمودار بلوکی سیستم کنترل حلقه بسته 65
6 15 ) بلوک اعمال کننده سرعت مرجع 66
6 16 ) بلوک فیدبک سرعت 67
6 17 ) بلوک تنظیم کننده سرعت 68
6 18 ) بلوک محدود کننده جریان 70
6 19 ) جزئیات طراحی سنسور جریان 72
6 20 ) محافظت در برابر افزایش ناگهانی ولتاژ 74
6 21 ) منشأ ولتاژهای گذرا 74
6 22 ) سوئیچ قدرت 75
6 23 ) استفاده از یک کنترل کننده 76
77 DC در کنترل سرعت موتور PLL 6 24 ) استفاده از
فصل هفتم: نتیجه گیری و پیشنهادات
نتیجه گیری
منابع و مأخذ
فهرست منابع فارسی 80
فهرست منابع لاتین
سایت های اطلاع رسان
چکیده انگلیسی 83

سمینار ارشد برق بررسی روش های نوین condition monitoring در ماشین های القایی

اختصاصی از هایدی سمینار ارشد برق بررسی روش های نوین condition monitoring در ماشین های القایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

کاندیشن مانیتورینگ با توسعه تکنولوژی های نو برای تشخیص و برنامه ریزی پیشگیرانه در صنعت به خصوص ماشین های الکتریکی گسترش یافته است. موتورهای القایی در نیروگاه ها و صنایع مختلف از جمله صنعت برق کاربرد زیادی داشته و معمولا وظیفه مهم و حساسی را به عهده دارند.

روش های مختلفی برای تشخیص خطا و کشف فالت های احتمالی در ماشین های الکتریکی در سریع ترین زمان ممکن با استفاده از کمیت های مختلف مثل جریان، ولتاژ، سرعت، بازدهی، دما و ارتعاش صورت می گیرد. در حال حاضر از روش های مکانیکی و الکتریکی مختلفی برای مانیتورینگ استفاده می شود. یکی از روش های مکانیکی مهم استفاده از سیگنال های ارتعاشی در ماشین است. در حال حاضر از روش های نوینی برای مانیتورینگ در ماشین ها استفاده می گردد که می توان به سیستم های خبره، منطق فازی، شبکه های عصبی و تحلیل موجک و… نام برد. در این سمینار با جزییات به ارایه کلیه روش های مانیتورینگ در ماشین های الکتریکی پرداخته می شود.

مقدمه:

با توجه به اینکه یکی از مهمترین هزینه در صنعت هزینه های تعمیر و نگهداری و توقفات روند تولید ناشی از خطاها می باشد، بحث تشخیص به موقع خطا به منظور پیشگیری از گسترش آن از اهمیت بالایی در صنعت برخوردار است. بسیاری از محققان و مهندسان در سال های اخیر توجه خود را به تشخیص خطا و نگهداری پیشگیرانه که هدف آن جلوگیری از خطاهای بزرگ در موتورهاست، معطوف کرده اند. تاکنون روش های مخرب و غیرمخرب زیادی پیشنهاد شده اند. روش های غیرمخرب روش هایی هستند که بر پایه اندازه گیری های ساده و ارزان بنا شده اند و نیازی به تغییر ساختار موتور ندارند.

اخیرا تشخیص خطا در ماشین های الکتریکی از روش های متداول قدیمی به سمت روش های مبتنی بر هوش مصنوعی می رود. متغیرهای زیادی در ماشین می توانند به عنوان سیگنال تشخیص خطا به کار گرفته شوند. به دلیل ساده بودن نمونه برداری از ولتاژها و جریان های استاتور و در دسترس بودن حسگرهای لازم برای اندازه گیری، استفاده از این سیگنال ها مناسب به نظر می رسد.

در این سمینار سعی می شود روش های هوشمند بر پایه تحلیل سیگنال برای تشخیص بعضی خطاها در موتور القایی مورد بررسی قرار گیرد، و سپس با انتخاب متد مناسب روشی برای تشخیص خطاهای مهم ارائه خواهد شد.

ابتدا در فصل اول به معرفی راهکارهای مختلف به کار رفته برای تشخیص خطا در ماشین های القایی، مزایا و معایب آنها پرداخته می شود. سپس در فصل دوم در مورد استفاده از هوش مصنوعی در تشخیص خطا بحث می شود. در فصل سوم نحوه طراحی و پیاده سازی دو طبقه بندی کننده از نوع بیزی و نیز شبکه عصبی به عنوان ابزار تفکیک موتورهای سالم از موتورهای خطادار شرح داده و ملاحظات مربوط به آن بیان خواهد شد. فصل چهارم به تحلیل موجک به عنوان یکی از ابزار مهم سیستم های هوشمند برای مانیتورینگ سیگنال های خطا و مقایسه با سیگنال های ماشین در حالت سالم و حتی به صورت آنلاین مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل پنجم به بررسی روش های مدلسازی دینامیکی موتور القایی معیوب می پردازیم به بررسی دیگر روش ها مانند روش اجزاء محدود، روش تفاضلات متناهی و روش تابع سیم پیچی پرداخته می شود و در نهایت در فصل ششم نیز نتیجه گیری را از سمینار ارائه می دهیم.

فصل اول

1- مروری بر روش های تشخیص خطا در موتورهای القایی

سیستم های تشخیص خطا به عنوان ابزاری جهت نگهداری و حفاظت سیستم های گران قیمت در برابر خطا به کار گرفته می شوند. این سیستم ها با دریافت اطلاعات لازم از سیستم یا فرایند، وضعیت عملکرد آن را تعیین می کنند و در صورتی که این وضعیت مطابق با شرایط خطاهای تعریف شده باشد، خطای مربوطه را اعلام می کنند.

سیستم های تشخیص خطا را از دو جهت راهکار و روش می توان طبقه بندی کرد. منظور از راهکار شیوه ها و ترفندهایی است که داده های حاصل از روش تشخیص خطا را به منظور تشخیص خطا پردازش دهند. روش های تشخیص خطا از پدیده های فیزیکی که منجر به تأثیر خطا بر روی مشخصه های مختلف موتور می شود، استفاده می کنند. از این رو تنوع این روش ها در دامنه وسیعی از علوم مهندسی قرار دارد.

پیچیدگی مدل های ریاضی دقیق موتورهای القایی همواره به عنوان بزرگترین مشکل تشخیص خطا است. مدل های ساده این موتور مانند مدار معادل و مدل d-q-o قادر به در نظر گرفتن تمامی فرض های خطا نمی باشند.

کاردسو در 1988 تئوری تشخیص خطا را با توجه به مسیر بردارهای جریان پارک مطرح کرد. وی در سال 1993 اثر شرایط خطای ناهم محوری روتور و استاتور را بر روی بردارهای جریان پارک بررسی کرد و تغییر مسیر اندازه بردار جریان پارک را در شرایط خطا نتیجه گرفت. این روش ساده قادر به تشخیص کلیه خطاهای الکتریکی و مکانیکی موتور نیست. در سال های اخیر این روش در کنار شبکه های عصبی جهت تشخیص کلیه خطاهای الکتریکی موتور القایی اعم از خطاهای سیم پیچی استاتور، قفس روتور و ناهم محوری روتور و استاتور به کار رفته است. این روش در عمل به دلیل وجود هارمونیک های اضافی زیاد بر روی جریان خط مشکلاتی به وجود می آورد. روش دیگری که در تحلیل و تشخیص شرایط خطا کاربرد زیادی دارد استفاده از نظریه تابع سیم پیچی است.

نظریه تابع سیم پیچی نخستین بار در سال 1991 برای تحلیل موتورهای القایی با سیم پیچی متمرکز به کار گرفته شد. این روش علاوه بر اینکه قادر به محاسبه کلیه هارمونیک های فضایی و زمانی موتور است، می تواند اتصال کوتاه یا قطع سیم پیچ های استاتور، شکستگی یا ترک خوردگی میله های روتور، شکستگی یا ترک خوردگی حلقه انتهایی قفس روتور و ناهم محوری روتور و استاتور را مدلسازی و تحلیل کند. سپس با استفاده از این نظریه در حالت گذرای موتور القایی قفس سنجابی در شرایط عیب استاتور و روتور بررسی شد. در سال 1996 به کمک این نظریه تحلیل دینامیکی موتور القایی در شرایط ناهم محوری ایستای روتور و استاتور انجام گرفت.

یکی دیگر از روش های متداول تحلیل شرایط خطا استفاده از مدل اجزاء محدود موتور است. استفاده از این روش به دقت محاسبات و در نظر گرفتن پارامترهای هندسی مختلف موتور می افزاید. این نکته قابل ذکر است که در بسیاری از شرایط خطا مانند ناهم محوری پویا، تحلیل مدل اجزاء محدود موتور بسیار پیچیده تر از حالت سالم آن است. با توجه به آنچه گفته شد استنباط می شود که روش های تحلیل موتور القایی در شرایط خطا بسیار پیچیده و حل آنها مدت زمان طولانی می طلبد. بنابراین پس از تحلیل موتور و به دست آوردن داده های متعددی از وضعیت سیگنال های الکتریکی و مکانیکی موتور در شرایط خطا بایستی با روش مناسبی خطا تشخیص داده شود. این روش ها عموما مبتنی بر هوش مصنوعی هستند. نتایج و اطلاعات به دست آمده از روش های مختلف تحلیل که در بالا ذکر شد پایگاه دانش سیستم های تشخیص خطای هوشمند به حساب می آیند. در مورد استفاده از روش های هوشمند در تشخیص خطا در فصل دوم به بحث خواهیم پرداخت.

تعداد صفحه : 92

بررسی روش های نوین condition monitoring در ماشین های القایی

اختصاصی از هایدی بررسی روش های نوین condition monitoring در ماشین های القایی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

چکیده:

کاندیشن مانیتورینگ با توسعه تکنولوژی های نو برای تشخیص و برنامه ریزی پیشگیرانه در صنعت به خصوص ماشین های الکتریکی گسترش یافته است. موتورهای القایی در نیروگاه ها و صنایع مختلف از جمله صنعت برق کاربرد زیادی داشته و معمولا وظیفه مهم و حساسی را به عهده دارند.

روش های مختلفی برای تشخیص خطا و کشف فالت های احتمالی در ماشین های الکتریکی در سریع ترین زمان ممکن با استفاده از کمیت های مختلف مثل جریان، ولتاژ، سرعت، بازدهی، دما و ارتعاش صورت می گیرد. در حال حاضر از روش های مکانیکی و الکتریکی مختلفی برای مانیتورینگ استفاده می شود. یکی از روش های مکانیکی مهم استفاده از سیگنال های ارتعاشی در ماشین است. در حال حاضر از روش های نوینی برای مانیتورینگ در ماشین ها استفاده می گردد که می توان به سیستم های خبره، منطق فازی، شبکه های عصبی و تحلیل موجک و… نام برد. در این سمینار با جزییات به ارایه کلیه روش های مانیتورینگ در ماشین های الکتریکی پرداخته می شود.

مقدمه:

با توجه به اینکه یکی از مهمترین هزینه در صنعت هزینه های تعمیر و نگهداری و توقفات روند تولید ناشی از خطاها می باشد، بحث تشخیص به موقع خطا به منظور پیشگیری از گسترش آن از اهمیت بالایی در صنعت برخوردار است. بسیاری از محققان و مهندسان در سال های اخیر توجه خود را به تشخیص خطا و نگهداری پیشگیرانه که هدف آن جلوگیری از خطاهای بزرگ در موتورهاست، معطوف کرده اند. تاکنون روش های مخرب و غیرمخرب زیادی پیشنهاد شده اند. روش های غیرمخرب روش هایی هستند که بر پایه اندازه گیری های ساده و ارزان بنا شده اند و نیازی به تغییر ساختار موتور ندارند.

اخیرا تشخیص خطا در ماشین های الکتریکی از روش های متداول قدیمی به سمت روش های مبتنی بر هوش مصنوعی می رود. متغیرهای زیادی در ماشین می توانند به عنوان سیگنال تشخیص خطا به کار گرفته شوند. به دلیل ساده بودن نمونه برداری از ولتاژها و جریان های استاتور و در دسترس بودن حسگرهای لازم برای اندازه گیری، استفاده از این سیگنال ها مناسب به نظر می رسد.

در این سمینار سعی می شود روش های هوشمند بر پایه تحلیل سیگنال برای تشخیص بعضی خطاها در موتور القایی مورد بررسی قرار گیرد، و سپس با انتخاب متد مناسب روشی برای تشخیص خطاهای مهم ارائه خواهد شد.

ابتدا در فصل اول به معرفی راهکارهای مختلف به کار رفته برای تشخیص خطا در ماشین های القایی، مزایا و معایب آنها پرداخته می شود. سپس در فصل دوم در مورد استفاده از هوش مصنوعی در تشخیص خطا بحث می شود. در فصل سوم نحوه طراحی و پیاده سازی دو طبقه بندی کننده از نوع بیزی و نیز شبکه عصبی به عنوان ابزار تفکیک موتورهای سالم از موتورهای خطادار شرح داده و ملاحظات مربوط به آن بیان خواهد شد. فصل چهارم به تحلیل موجک به عنوان یکی از ابزار مهم سیستم های هوشمند برای مانیتورینگ سیگنال های خطا و مقایسه با سیگنال های ماشین در حالت سالم و حتی به صورت آنلاین مورد بررسی قرار گرفته است. در فصل پنجم به بررسی روش های مدلسازی دینامیکی موتور القایی معیوب می پردازیم به بررسی دیگر روش ها مانند روش اجزاء محدود، روش تفاضلات متناهی و روش تابع سیم پیچی پرداخته می شود و در نهایت در فصل ششم نیز نتیجه گیری را از سمینار ارائه می دهیم.

فصل اول

1- مروری بر روش های تشخیص خطا در موتورهای القایی

سیستم های تشخیص خطا به عنوان ابزاری جهت نگهداری و حفاظت سیستم های گران قیمت در برابر خطا به کار گرفته می شوند. این سیستم ها با دریافت اطلاعات لازم از سیستم یا فرایند، وضعیت عملکرد آن را تعیین می کنند و در صورتی که این وضعیت مطابق با شرایط خطاهای تعریف شده باشد، خطای مربوطه را اعلام می کنند.

سیستم های تشخیص خطا را از دو جهت راهکار و روش می توان طبقه بندی کرد. منظور از راهکار شیوه ها و ترفندهایی است که داده های حاصل از روش تشخیص خطا را به منظور تشخیص خطا پردازش دهند. روش های تشخیص خطا از پدیده های فیزیکی که منجر به تأثیر خطا بر روی مشخصه های مختلف موتور می شود، استفاده می کنند. از این رو تنوع این روش ها در دامنه وسیعی از علوم مهندسی قرار دارد.

پیچیدگی مدل های ریاضی دقیق موتورهای القایی همواره به عنوان بزرگترین مشکل تشخیص خطا است. مدل های ساده این موتور مانند مدار معادل و مدل d-q-o قادر به در نظر گرفتن تمامی فرض های خطا نمی باشند.

کاردسو در 1988 تئوری تشخیص خطا را با توجه به مسیر بردارهای جریان پارک مطرح کرد. وی در سال 1993 اثر شرایط خطای ناهم محوری روتور و استاتور را بر روی بردارهای جریان پارک بررسی کرد و تغییر مسیر اندازه بردار جریان پارک را در شرایط خطا نتیجه گرفت. این روش ساده قادر به تشخیص کلیه خطاهای الکتریکی و مکانیکی موتور نیست. در سال های اخیر این روش در کنار شبکه های عصبی جهت تشخیص کلیه خطاهای الکتریکی موتور القایی اعم از خطاهای سیم پیچی استاتور، قفس روتور و ناهم محوری روتور و استاتور به کار رفته است. این روش در عمل به دلیل وجود هارمونیک های اضافی زیاد بر روی جریان خط مشکلاتی به وجود می آورد. روش دیگری که در تحلیل و تشخیص شرایط خطا کاربرد زیادی دارد استفاده از نظریه تابع سیم پیچی است.

نظریه تابع سیم پیچی نخستین بار در سال 1991 برای تحلیل موتورهای القایی با سیم پیچی متمرکز به کار گرفته شد. این روش علاوه بر اینکه قادر به محاسبه کلیه هارمونیک های فضایی و زمانی موتور است، می تواند اتصال کوتاه یا قطع سیم پیچ های استاتور، شکستگی یا ترک خوردگی میله های روتور، شکستگی یا ترک خوردگی حلقه انتهایی قفس روتور و ناهم محوری روتور و استاتور را مدلسازی و تحلیل کند. سپس با استفاده از این نظریه در حالت گذرای موتور القایی قفس سنجابی در شرایط عیب استاتور و روتور بررسی شد. در سال 1996 به کمک این نظریه تحلیل دینامیکی موتور القایی در شرایط ناهم محوری ایستای روتور و استاتور انجام گرفت.

یکی دیگر از روش های متداول تحلیل شرایط خطا استفاده از مدل اجزاء محدود موتور است. استفاده از این روش به دقت محاسبات و در نظر گرفتن پارامترهای هندسی مختلف موتور می افزاید. این نکته قابل ذکر است که در بسیاری از شرایط خطا مانند ناهم محوری پویا، تحلیل مدل اجزاء محدود موتور بسیار پیچیده تر از حالت سالم آن است. با توجه به آنچه گفته شد استنباط می شود که روش های تحلیل موتور القایی در شرایط خطا بسیار پیچیده و حل آنها مدت زمان طولانی می طلبد. بنابراین پس از تحلیل موتور و به دست آوردن داده های متعددی از وضعیت سیگنال های الکتریکی و مکانیکی موتور در شرایط خطا بایستی با روش مناسبی خطا تشخیص داده شود. این روش ها عموما مبتنی بر هوش مصنوعی هستند. نتایج و اطلاعات به دست آمده از روش های مختلف تحلیل که در بالا ذکر شد پایگاه دانش سیستم های تشخیص خطای هوشمند به حساب می آیند. در مورد استفاده از روش های هوشمند در تشخیص خطا در فصل دوم به بحث خواهیم پرداخت.

تعداد صفحه : 92