استفاده از شبکه عصبی مصنوعی برای تخصیص تلفات در شبکه های قدرت

اختصاصی از فایلکو استفاده از شبکه عصبی مصنوعی برای تخصیص تلفات در شبکه های قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

استفاده از شبکه عصبی مصنوعی برای تخصیص تلفات در شبکه های قدرت

Transmission Loss Allocation in Power Systems Using Artificial Neural Network

فرمت PDF

تعداد صفحات 139

پایان نامه برق قدرت : احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق

اختصاصی از فایلکو پایان نامه برق قدرت : احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

 مطالب این پست : پایان نامه احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق 116 صفحه

   با فرمت ورد (دانلود متن کامل پایان نامه)

پایان نامه برق – قدرت

دانشکده مهندسی

پایان نامه کارشناسی رشته مهندسی برق – قدرت

موضوع :

احداث شبکه فشار متوسط و برق رسانی به شهرک باغچق

و نصب ترانس

استاد راهنما :

جناب آقای مهندس شکری

نگارش :

آرمان میر شاهی – محمد رضا قدرتی

فهرست مطالب

عنوانصفحهمقدمه1فصل اول41-1 آشنایی با انواع شبکه های توزیع42-1 شرایطی که در هر شبکه توزیع می باید مورد توجه قرار گیرد6شبکه های هوایی و متعلقات آن93-1 هادیهای جریان الکتریکی91-3-1 سیمهای هوایی10حداقل سطح مقطع102-3-1 انواع کابلها113-3-1 انتخاب مقطع کابل144-3-1 شرایط خواباندن کابلها در کانال144-1- سر کابل155-1 مفصل166-1- اشکال مختلف شبکه های توزیع نیرو171-6-1 شبکه های باز172-6-1 شبکه های حلقوی بسته183-6-1- شبکه های ستاره ای184-6-1- شبکه های تار عنکبوتی و غربالی18فصل دوم حریم و ایمنی و طریقه اتصال زمین181-2 اتصال به زمین19طریقه بستن اتصال زمین در شبکه فشار ضعیف212-2 ایمنی221-2-2 تقسیم بندی ایمنی223-2- لوازم ایمنی انفرادی244-2 حریم و فواصل مجاز261-4-2 انواع حریم27حریم ایمنی برای شبکه ها28فصل سوم 1-3- وسایل و تجهیزات مورد نیاز شبکه291-1-3- طبقه بندی پایه ها292-1-3- انواع پایه های بتنی312-3- اصول و روشهای نصب پایه های برق333-3- لوازم و تجهیزات مورد نیاز344-3- انواع مهار از نظر نیرو415-3- تجهیزات یک تیر میانی 20 کیلوولت426-3- تجهیزات یک سکشن میانی437-3- تجهیزات یک سکشن انتهایی438-3- دستگاههای منصوبه روی شبکه 20 کیلوولت449-3- تابلوهای الکتریکی46فصل چهارم 1-4- محاسبات مکانیکی خطوط492-4- تاثیر یخ521-2-4- ظرایب مورد استفاده در طراحی522-2-4- منحنی سیم533-4- محاسبات کشش سیم544-4- نیروی ناشی از باد روی هادی545-4- محاسبات الکتریکی خط55متعلقات سیمهای هوایی551-5-4- محاسبه فاصله فازها از یکدیگر…..562-5-4- محاسبه نیروی وارد بر تیر در نقاط زاویه573-5-4- محاسبه نیروی وارد بر پایه میانی در شرایط عادی574-5-4- محاسبه نیروی وارد بر پایه میانی با شرایط575-5-4- محاسبه سیم مهار586-5-4- محاسبه فونداسیون…….587-5-4- محاسبه سطح مقطع شبکه فشار ضعیف ….598-4- محاسبه سطح مقطع سیم شبکه فشار متوسط60فصل پنجم محاسبات روشنایی64الف) طراحی روشنایی داخلی641-5- راهرو و سرویس بهداشتی642-5- سرویس بهداشتی و حمام653-5- آشپزخانه664-5- هال و پذیرایی675-5- اتاق خواب68ب) طراحی روشنایی پارکینگ69ج) طراحی روشنایی خیابان74فصل ششم 1-6- طرح و نظارت782-6- چگونگی تهیه پروژه793-6- نظارت پروژه804-6- اجرا پروژه815-6- چگونگی تعیین ظرفیت و محل نصب پست 20 کیلو ولت826-6- برآورد پروژه از نظر کالا907-6- گروههای اجرایی92 فصل هفتم 1-7- اداره بهره برداری961-1-7- واحد تعمیرات هوایی972-1-7- واحد تعمیرات زمینی993-1-7- واحد روشنایی معابر 4-1-7- واحد بالانس وارتینگ1015-1-7- واحد سرویس پستها1046-1-7- واحد اتفاقات و عملیات1052-7- اداره بازرسی1063-7- اداره خدمات مالی و اداری1064-7- اداره خدمات مشترکین1065-7- نحوه کار با خط گرم 20 کیلوولت1071-5-7- شناخت اجمالی ازکار خط گرم بر روی خطوط بر قدار 20 کیلو ولت1086-7- وسایل مورد نیاز در خط گرم1081-6-7- شرح عملیاتی که به صورت خط گرم انجام می گیرد1127-7- طریقه احداث شبکه های فشار ضعیف113ضمیمه117

مقدمه

علیرغم تلاشی ارزنده ای که سیستم توزیع در اقتصاد کشور دارد و نیز سرمایه گذاری عظیمی که در این بخش از صنعت انجام می گیرد اهمیت طرح، برنامه ریزی. ساخت و بهره برداری در این بخش شناخته نشده و آن در حالی است که چنانچه به این سیستم از صنعت توجه کافی صورت نگیرد نمی توان درآمد معقول و مطلوب را برای کل صنعت برق انتظار داشت.

به همین جهت خاطر نشان می سازد چنانچه مسئولین محترم توجه کمتری در مقایسه با سیستمهای تولید و انتقال نسبت به توزیع مبذول داشته باشد و زیر بنای این بخش از صنعت را که از اهمیت ویژه ای برخوردار است. متزلزل گردد، معظلی بوجود خواهد آمد که پی آمد آن در چند سال آینده به صورت ناهنجار نمایان خواهد شد. بنابراین بذل توجه مسئولین محترم و اعمال اولیت موازی با سایر بخشهای صنعت برق حرکتی است که سیستم توزیع نیازمند آن است.

بحث دیگری که می توان مطرح کرد، علاقه و شوق مهندسین جوان به گرایشی در سیستمهای قدرت و عدم توجه آنها در زمینه توزیع می باشد. زیرا اعتقاد دارند که این سیستم از نظر تکنولوژی اهمیت چندانی ندارد. در حالی ک سرمایه گذاری در سیستم قدرت نسبت به کل سرمایه گذاری از درصد کمتری برخوردار بوده و سیستم توزیع به علت تنوع کالا و میزان مصرفی آن از اهمیت بیشتری برخوردار است. بنابراین لازمه بها دادن به این سیستم عنایت اساتید محترم دانشگاه به تشویق و آموزش دانشجویان مهندسی در این بخش از صنعت می باشد تا انشاا… خلاء حاصل که در این رابطه بوجود آمده در آینده نزدیک پر شود و در جهت افزایش کارائی و کاهش هزینه از طریق مکانیزه نمودن طرحها و تسریع درآمد تهیه پروژه ها و اعمال نظارت صحیح که می تواند کاهش بار مالی و تسریع در انجام طرحها را فراهم آورد.

بر اساسی تحقیقات و پروژه های انجام شده به نظر می رسد بطور کلی سیاست و روالی که در چند سال گذشته دروزات نیرو ادامه داشته سرمایه گذاری در بخش تولید و انتقال را رکن اصلی صنعت برق دانسته و سیستم توزیع جایگاه مهمی در کل مجموعه برق نداشته در حالی نکات مهم و جالبی در این سیستم نهفته است که در صورت رعایت جوانب کار منجر به آنچنان صرفه جویی خواهد شد که به مراتب بهتر و بیشتر از سرمایه گذاریهای کلان از جمله در بخش تولید خواهد بود.

یکی از مهمترین اصول در بخش توزیع طراحی بوده بنابراین اهمیت و ضرورت طراحی مناسب شبکه های توزیع از دیدگاه فنی و اقتصادی ایجاب می نماید که به این امر توجه بیشتری گردیده و با آموزش فرهنگ مهندسی و اقتصادی نمودن تاسیسات توزیع بارورتر گردد در این رهگذر استفاده مناسب و متناسب از منابع و استاندارد های موجود مثل توسعه و ترویج استفاده از کامپیوتر برای طراحی شبکه ها استفاده از کارشناسان و مشخصات با تجربه و مجرب بخش طراحی بسیار مفید خواهد بود اصولاً ساختار صنعت برق الزاماً نیاز به تهیه طرحهایی است که در آنها به:

– بهترین روشها

– مناسبترین استانداردها

– با کیفیت ترین کالاها

– بهترین و کم هزینه ترین عملیاتها

– اجرای مناسب در نوسازی

– بهره برداری مناسب

– جلوگیری از دوباره کاریها و ضایعات

– فنی ترین روشها

– اقتصادی ترین روشها

توجه کافی و لازم به عمل آید طرح و پروژه پیوست با توجه به نکات مذکور تهیه گردیده که امید است مورد قبول و استفاده قرار گیرد.

متن کامل را می توانید دانلود کنید چون فقط تکه هایی از متن این پایان نامه در این صفحه درج شده است(به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

همراه با تمام ضمائم با فرمت ورد که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

دانلود پایان نامه رشته برق - بررسی عملکرد کلیدهای قدرت درپست های فشار قوی

اختصاصی از فایلکو دانلود پایان نامه رشته برق - بررسی عملکرد کلیدهای قدرت درپست های فشار قوی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پایان نامه : بررسی عملکرد کلیدهای قدرت درپست های فشار قوی

تعداد صفحه : 142

چکیده :

در این پروژه پیرامون کلید های فشار قوی و جایگاه آنها در صنعت برق بحث شده که در ابتدا در یک مقدمه خلاصه ای در مورد کلیدها توضیح داده شده است و در مرحله بعدی در فصل اول نگاهی گذرا به تولید و انتقال انرژی الکتریکی داریم که در آن منابع انرژی و انواع انرژی و روشهای تبدیل انرژی های دیگر به انرژی الکتریکی و انواع نیروگاهها و مزایا و معایب آنها و نیز انتقال انرژی الکتریکی و پستهای انتقال توضیح داده شده است .تا جایگاه کلیدها در این چرخه مشخص شود در فصل دوم به بررسی اهمیت و نقش کلید های فشار قوی در شبکه های انتقال انرژی و بررسی نحوه عملکرد آنها و اهمیت سرعت عمل و دقت و مدت کار آنها و مشکلاتی که در اثر عدم قطع به موقع آنها به وجود می آید بررسی شده است

در فصل سوم بحث بصورت تخصصی تر روی کلیدها متمرکز شده و در مورد جرقه در کلیدها که اساسی ترین مشکل آنهاست و روش قطع آن توضیح داده شده است و در ادامه به بحث فصل چهارم در مورد کلید های فشار قوی و تقسیم بندی و موارد استعمال آنها توضیح داده شده است و در فصل پنجم انواع کلید های قدرت و طرز کار و ساختمان هر گروه بطور کامل توضیح داده شده است . در پایان پروژه فصل ششم طریقه انتخاب کردن یک کلید قدرت مناسب با هر محیط و مکانی و مناسب برای هر ولتاژ و جریانی را بررسی می نمائیم و جهت تفهیم بیشتر به بررسی مساله و حل چند مثال می پردازیم

فهرست

فرمت : pdf

 فصل اول

مقدمه

نیاز به انرژی

فصل دوم

کلید های فشار قوی و نقش آنها در انرژی الکتریکی

کلید های فشار قوی و جدا کننده ها

نقش کلید های فشار قوی در شبکه

اهمیت سرعت عمل در کار کلید های فشار قوی

قطع به موقع کلید ها

عدم قطع بجای کلیدها Breaker Failure

فصل سوم

جرقه در کلید های فشار قوی

جرقه مشکل اساسی در کلید ها

کلید های فشار قوی

کلید بدون بار یا سکسیونر

سکسیونر تیغه ای

سکسیونر کشویی

سکسیونر دورانی

سکسیونر قیچی ای

انتخاب سکسیونر از نظر نوع و مشخصات

مورد استعمال سکسیونر قابل قطع زیر بار

کلید قدرت یا دژنکتور

فصل چهارم

حالت گذرا در کلید های فشار قوی

حالت گذرای عادی

حالت گذرای غیر عادی

عوامل موثر در انتخاب کلید های قدرت

فصل پنجم

انواع کلید های قدرت

مشخصات الکتریکی گاز SF6

اصول ساختمان کلید های گازی یا SF6

فصل ششم

انتخاب کلید های قدرت در سیستم توزیع

نتیجه گیری

منابع و ماخذ

دانلود پایان نامه بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب

اختصاصی از فایلکو دانلود پایان نامه بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تکه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLAB

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:144

پروژه مقطع کارشناسی برق – قدرت

فهرست مطالب :

مقدمه

فصل اول: مفاهیم اساسی در طراحی

فصل دوم: هسته ترانسفورماتور

فصل سوم: سیم پیچی ترانسفورماتور

فصل چهارم: طراحی ترانسفورماتور

منابع و مراجع

چکیده :

در میان مباحث مختلف علوم بحث طراحی یکی از مهمترین موضوعاتی است که در مورد آن باید تحقیقات وسیعی انجام شود. در مورد دستگاهها و وسایل الکتریکی نیز موضوع طراحی جایگاه ویژه ای دارد.

شاید پرکاربردترین وسیله ای که در اغلب دستگاههای الکتریکی و الکترونیکی بصورت مستقیم یا غیرمستقیم و در اندازه های کوچک و بزرگ استفاده می شود، ترانسفورماتور می باشد.

ترانسفورماتورها از نظر کاربرد انواع مختلفی دارند: ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT) ، ترانسفورماتورهای جریان (CT) ، ترانسفورماتورهای قدرت (PT) ، ترانسفورماتورهای امپدانس، ترانسفورماتورهای ایزولاسیون و اتوترانسفورمرها . هر کدام از این نوع ترانسفورماتورها کاربرد و تعریف خاص خود را دارند.

در روند طراحی ترانسها مسایل مختلفی مطرح می شود، و مراحل متعددی باید طی شود تا یک طراحی بصورت پایدار و مناسب ، قاب ساخت و استفاده بصورت عملی باشد.

در این پروژه، بعد از بررسی مقدماتی و تعریف بعضی از پارامترهای مهم در مبحث ترانس، از جمله میل مدور (CM) ، ضریب شکل موج (Form Factor) و نیز ضریب انباشتگی سطح مقطع (Stacking factor) به معرفی دو فرمول اساسی مورد استفاده در روند طراحی پیشنهادی در این پروژه می پردازیم و در فصول بعدی به معرفی ضرایب مورد استفاده در طراحی هسته و سیم پیچی و نیز معرفی و ارایه کاتالوگها و نمودارهای موردنیاز برای طراحی انواع هسته و سیم پیجی، که از مباحث اساسی در ترانسفورماتورها می‌باشد، پرداخته میشود.

در ادامه مبحث اصلی و در واقع نتیجه ای که از مباحث قبلی گرفته شده است، در جهت ارائه یک نتیجه کلی، روندی برای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت بصورت یک الگوریتم و روش برای طراحی آورده شده است.

در انتها نیز یک برنامه کامپیوتری در جهت بهبود روند طراحی و سرعت بخشیدن به انجام فرایند حجیم محاسباتی مبحث طراحی و بهبود بعضی از پارامترهای مهم از جمله راندمان، ارائه شده است. در پایان این بخش نیز نتایج چند طراحی آورده شده است.

فصل اول

مفاهیم اساسی در طراحی

در این قسمت به عنوان توضیح بعضی از تعاریف و مقدمات و چند مبحث بصورت گذرا مطرح می شود، که با توجه به اهمیت آشنایی با این مفاهیم در بحث طراحی می تواند بسیار مفید باشد.

تعاریف و مفاهیم:

مدل مدور (Circular Mil) :

میل مدور یکی از واحدهای متداول بین کننده سطح مقطع هادیها می‌باشد. وقتی که قطر هادی برابر با یک میل (mil) باشد، سطح مقطع هادی طبق روابط زیر و با توجه به شکل یک میل مدور خواهد بود.

(mil) قطر هادی D =

(CM) سطح مقطع هادی A=

1 mil = 0.001 inch

1 inch = 2.54 cm

(1-1)

ضریب شکل موج (From Factor) :

ضریب شکل موج برابر با نسبت مقدار rms موج ولتاژ مورد استفاده به مقدار میانگین این شکل موج است، که بدین ترتیب برای هر شکل موج مشخصه موجود، این ضریب متفاوت خواهد بود. برای مواردی که از موج متناوب سینوسی استفاده می شود، مقدار این ضریب برابر با 11/1 در نظر گرفته خواهد شد.

(2-1)  

در شکل موج سینوسی روابط 3-1 و 4-1 برقرار می باشند:

(3-1)  و (4-1)

و از روابط قبل برای موج سینوسی بدست می آید:

(5-1)

ضریب انباشتگی در سطح مقطع (Stacking Factor) :

ضریب انباشتگی در سطح مقطع برای بیان این واقعیت مطرح می‌شود که، سطح مقطع محاسبه شده هسته همیشه از مقدار واقعی سطح مقطع آهن هسته بیشتر است. بنابراین برای استفاده از پارامتر سطح مقطع در فرمولها باید این ضریب را که مقدار آن اغلب عددی نزدیک یک بوده و تقریباً 0.9 و یا 0.95 می باشد، به مقدار سطح مقطع ضرب کرد.

در اغلب موارد و نیز در این پروژه فاکتور انباشتگی با حرف کوچک s نمایش داده می شود.

معرفی دو فرمول اساسی در طراحی‌ها:

در طراحی ترانسها دو فرمول اساسی کاربرد زیادی دارند که در زیر آورده شده اند. با استفاده از این دو فرمول می توان به نتایج ارزشمندی رسید و روند طراحی را بصورت مدون و مشخص ارائه نمود. در این روابط مقدار ضریب انباشتگی سطح مقطع (s) را تقریباً برابر با یک در نظر گرفته ایم.

فرمول ولتاژ:

در این فرمول مقدار موثر تولید شده در یک سیم پیچی توسط رابطه (6-1) بیان می شود:

(6-1)

F : ضریب شکل موج

f : فرکانس (Hz)

a : سطح مقطع هسته

N : تعداد دور سیم پیچی

B : چگالی شار مغناطیسی

: ولتاژ تولید شده در سیم پیچی (ولت)

با استفاده از این رابطه می توان یکی از مهمترین پارامترهای طراحی یعنی تعداد دور به ازای هر ولت را براحتی محاسبه کرد و با توجه به شکل موج ولتاژ مورد استفاده یک رابطه مشخص بین این پارامتر و پارامترهای دیگر بدست آورد:

(7-1)

اگر در رابطه (7-1) مقدار a بجای برحسب بیان شود و نیز مقدار F هم برای موج سینوسی شکل در فرمول جاگذاری شود، رابطه (8-1) بدست خواهد آمد:

(8-1)

فرمول ظرفیت توان:

این فرمول مقدار توانی را که در یک هسته مشخص با چگالی جریان مشخص و در یک فرکانس معین می تواند تولید شود بیان می‌شود:

(9-1)

J : چگالی جریان سیم

f : فرکانس (Hz)

W : مساحت پنجره هسته

a : سطح مقطع هسته

B : چگالی شار مغناطیسی

P : ظرفیت توان تولیدی (ولت آمپر)

با استفاده از این رابطه نیز می توان یکی دیگر از فاکتورهای مهم در طراحی را بدست آورد. این فاکتور که در واقع حاصلضرب دو پارامتر W و a می باشد، با نام حاصلضرب Wa ، شناخته می شود و در حالتی که مقدار a و W را با واحد ، و مقدار J را بر حسب بیان شده و رابطه (9-1) را مرتب کنیم، رابطه (10-1) بدست خواهد آمد که از مهمترین و پرمصرف ترین روابط در طراحی می‌باشد:

(10-1)

در روابط (9-1) و (10-1) ، اگر میزان چگالی جریان را با پارامتر دیگری که دارای واحد اندازه گیری معکوس چگالی جریان قبلی است، بیان کنیم و پارامتر جدید را با S نمایش دهیم، بعد از اعمال سایر ضرایب معادل سازی، روابط (11-1) و (12-1) بدست خواهد آمد که در آن واحد سنجش چگالی جریان جدید (S) برابر با میل مدور بر آمپر بیان می گردد:

(11-1)

(12-1)

تلفات و افت ولتاژ در ترانسفورماتورها:

فلز هسته مانند سیمهای مسی توسط یک شار مغناطیسی متغیر لینک می شود. در نتیجه این شار یک جریان گردشی در هسته القا می‌شود. این جریان که eddy current نامیده می شود به همراه اثری دیگر بنام هیسترزیس یک تلفات توان به شکل گرما در آهن هسته ایجاد می کنند، که اغلب آن را تلفات آهن می گویند.

همچنین جریان بی باری در سیم پیچی اولیه با مقاومت سیم مسی روبرو می شود که باعث ایجاد تلفات و نیز افت ولتاژ می شود. این تلفات مستقل از بار بوده و به همراه تلفات آهن بخش عمده تلفات بی باری را تشکیل می دهند.

علاوه بر موارد بالا جریان بار که از مقاومت سیمهای اولیه و ثانویه عبور می کنند، تلفات را بوجود می آورد که سیمهای مسی را گرم می کند و ایجاد افت ولتاژ می کند. این تلفات را تلفات بار می گویند. تلفات توان هسته آهنی و جریان های بار سیم پیچ اولیه هم فاز می‌باشد و بنابراین بطور مستقیم جمع پذیرند. این تلفات قسمت غالب تلفات توان را جواب می دهند و اغلب تنها فاکتوری می باشند که در طراحی ها به حساب آورده می شوند.

منابع دیگر تلفات از جمله تلفات ناشی از جریان مغناطیس کنندگی نیز وجود دارند. این جریان به راکتانس سیم پیچی اولیه مربوط می‌باشد و مستقل از بار است. بخاطر اینکه این جریان نسبتاً راکتیو است، تلفات ناشی از آن نیز با تلفات توان هسته و جریان های بار هم فاز نمی باشد و نمی تواند بطور مستقیم با آنها جمع شود و زمانیکه این مقادیر باید به حساب آورده شوند (که البته تقریباً به ندرت و در تعداد کمی از ترانسهای قدرت) باید بصورت برداری وارد محاسبات گردند. خازن پراکنده و اندوکتانس نشتی دو فاکتور مهمی هستند که در تلفات و سایر پدیده های نامطلوب اثر می گذارند.

خاصیت خازنی پراکنده به طور حتم در بین دور سیمها، بین یک سیم پیچی با سیم پیچی دیگر و نیز بین سیم پیچی ها و هسته وجود دارد. این خازنها در عملکرد ترانس ایجاد اختلال می کنند، ولی با توجه به اینکه این خازنها به غیر از فرکانس های نسبتاً بالا تأثیر قابل توجهی روی مقادیر ترانس ندارند در شرایط معمولی و کار با فرکانس های پایین از آنها چشم پوشی می کنیم.

اندوکتانس نشتی بخاطر اینکه مقداری از خطوط شار سیم پیچی را در درون هسته لینک نمی کنند و مسیر فلو را در خارج هسته کامل می‌کنند، بوجود می آید. این نشت در هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه وجود دارد، ولی اگر هر دو سیم پیچ اولیه و ثانویه در روی یک ستون و بصورت روی هم پیچیده شوند مقدار آن بشدت کاهش خواهد یافت. اثر این اندوکتانس در فرکانسهای پایین بسیار کم خواهد بود.

در طراحی ترانسهای قدرت از اکثر فاکتورهای تلفات پراکنده بجز در موارد خاص که یک مقدار راکتانس کوچک را در نظر می گیریم، چشم‌پوشی می شود. به عنوان مثال فاصله های هوایی در هسته هایی که بصورت نامناسب ساخته شده اند، یا حرکت هسته به درون ناحیه اشباع اندوکتانس سیم پیچ اولیه و بنابراین راکتاس را کاهش می دهد. این امر باعث می شود که جریان مغناطیس کنندگی بالا رفته و به دنبال آن افت ولتاژها و تلفات مس در درون سیم پیچ اولیه زیاد شود.

در شکل (2-1) یک مدار معادل دقیق از ترانسفورماتور آورده شده است که در آن همه پارامترها منظور شده اند. شکل (3-1) برای حالت فرکانسهای پایین تنظیم شده است و فقط پارامترهای موثر در نظر گرفته شده اند.

با در نظر گرفتن شکل (3-1) بعنوان شکل مورد استفاده در این پروژه مطالعات زیر را انجام می دهیم.

از روابط جریان ها داریم:

(13-1)  

(15-1) و (14-1)

(17-1)  و (16-1)

برای ایجاد رابطه بین نسبت ولتاژها و تعداد دورها داریم:

(18-1)

(19-1)

از رابطه (19-1) می توان نتیجه بسیار مهم دیگری را بدست آورد. کاربرد این رابطه در بدست آوردن نسبت تعداد دورها در حالت جبران سازی افت ولتاژها برای حالتی که یکی از تعداد دورها و نیز افت ولتاژ سیم پیچی ها مشخص باشند، است.

اگر تعداد دور اولیه مشخص باشد، برای اینکه بدانیم با چه تعداد دوری در طرف ثانویه علاوه بر ایجاد نسبت ولتاژ مناسب، افت ولتاژها را جبران نماییم، از رابطه (20-1) استفاده می کنیم:

(20-1)

در حالتی که تعداد دور سیم پیچی در ثانویه مشخص باشد، تعداد دور اولیه با شرایط بالا بدست خواهد آمد:

(21-1)

تخمین تلفات ترانسفورماتور برای راندمان ماکزیمم:

یکی از آسانترین و مفیدترین اعداد و ارقامی که به عنوان فرض از آن استفاده فراوانی خواهد شد، راندمان می باشد. راندمان را با نشان می دهیم. از نظر قاعده ترانسفورماتورها ادوات کم تلفاتی هستند و اغلب راندمانی بین 75/0 و 95/0 دارند. بنابراین هر عددی در این فاصله می تواند مقدار مناسبی برای یک حدس اولیه باشد.

با استفاده از این عدد اولیه براحتی می توان مقدار توان مورد نیاز ورودی برحسب وات را محاسبه کرد:

(22-1)

بصورت منطقی از مقدار توان ورودی می توان جریان اولیه را برحسب آمپر محاسبه کرد:

(23-1)

برای ایجاد حالت بهینه در راندمان و نیز اقتصادی تر کردن طراحی باید دو موضوع مهم را در نظر بگیریم:

1- تلفات سیم پیچ اولیه و ثانویه با هم برابر باشند.

2- تلفات آهنی با تلفات مسی کل برابر باشند.

به بیان دیگر یعنی نصف کل تلفات در آهن هسته و نصف دیگر در مس باشند و تلفات مسی بصورت برابر بین سیم پیچی اولیه و ثانویه تقسیم شود.

در این حالت به تجربه فرمول دیگری را می توان بدست آورد که نسبت تعداد دور اولیه و ثانویه را از طریق راندمان به نسبت ولتاژها مربوط می‌سازد:

(24-1)  

برای ایجاد راندمان حداکثر از روش فوق باید فضای قابل دسترس برای سیم پیچی ها در هسته بصورت مساوی بین اولیه و ثانویه تقسیم شود، یعنی سیم پیچی اولیه نصف فضای کل در دسترس برای سیم پیچی ها در هسته را اشغال کند و مجموعه سیم پیچی های ثانویه نیز همگی با هم نصف دیگر فضای در دسترس را اشغال نمایند. منظور از فضای سیم پیچی حجم قسمتی است که توسط سیم در هر سیم پیچی اشغال شده است. شکل های (4-1) و (5-1) این مطلب را توضیح می دهند.

در مواردی ممکن است برای طراحی مقدار رگولاسیون ولتاژ داده شده باشد و از طریق آن باید مقدار راندمان را برای شروع روند طراحی حدس زد. در مورد ارتباط بین رگولاسیون ولتاژ و راندمان می توان رابطه زیر را با تقریب مناسبی بیان کرد:

(25-1)   و

از رابطه بالا رابطه (26-1) بدست خواهد آمد:

(26-1)  و

فصل دوم

هسته در ترانفسورماتورها

در این فصل در مورد انواع هسته و نیز مواد مورد استفاده در هسته ترانسفورماتورهای امروزی مطالبی آورده شده است که با توجه به اهمیت انتخاب هسته در روند طراحی می تواند یکی از قسمتهای مهم این پروژه و نیز پروژه‌های مشابه باشد.

تا کنون ماده هسته به طور مکرر با عنوان آهن بیان می شد. در واقع بیشتر مواقع آهنی وجود ندارد ولی آهن هم می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

معمولاً ماده هسته آلیاژهایی در یک کلاس کاملاً کم آهن می باشد که شامل 85% نیکل به علاوه مقدار کمی آهن و سایر مواد می باشد. ماده دیگری نیز وجود دارد که اصلاً فلز نمی باشد و در واقع یک نوع سرامیک می باشد.

معمولترین نوع هسته فولاد ترکیب شده با آهن با مقدار کمی از سایر مواد می باشد که سایر مواد به صورت قابل ملاحظه سیلیکون می باشد.

مشخصه‌های مواد هسته:

به طور معمول پنج مشخصه هسته باید در نظر گرفته شود:

1- Permeability :

پرمابیلیته توانایی هدایت فلو است و از نظر ریاضی برابر است با نسبت چگالی فلو (B) به نیروی مغناطیس کنندگی ایجاد کننده آن.

(1-2)  

وقتی که B برحسب H رسم گردد منحنی بدست آمده مغناطیس شوندگی یا منحنی اشباع یا به صورت ساده منحنی B-H نامیده می شود (شکل 1-2).

این منحنی B-H برای یک ماده نمونه است که قبلاً کاملاً مغناطیس زدایی شده است و سپس به تدریج در معرض افزایش تدریجی نیروی مغناطیسی کنندگی قرار گرفته و در هر لحظه چگالی فلو اندازه گیری شده است. شیب منحنی در هر نقطه داده شده پرمابیلیته در آن نقطه می باشد. زمانی که محاسبه شود و برحسب B یا H رسم شود مشهود است که ثابت نیست. مقدار تغییر می کند و بنابراین مقدار آن در یک نقطه B یا H داده شده مشخص می شود (شکل 2-2).

در مقادیر کوچک H پرمابیلیته اولیه نامیده می شود. درجات معمولی مواد هسته از قبیل فولاد کم کربن و فولاد سیلیکون دار دارای اولیه کمی می‌باشد آلیاژهی زیادی از جمله انواع آهن نیکل دار در چندین دهه اخیر تلاش شده است برای اینکه اولیه آنها حتی به صورت نامحدود افزایش یابد.

یک اصطلاح دیگر که به صورت متناوب در طراحی ترانسفورماتور مواجه می شویم افزایشی است که بعضی وقتها ظاهری یا ac گفته می‌شود این زمانی است که یک نیروی مغناطیس کنندگی ac روی یک نیروی مغناطیس کنندگی dc گذاشته شود که یک وضعیت مشابه در بعضی انواع مدارهای الکترونیکی می باشد.

اثر این مقدار dc بردن آهن به نزدیک نقطه اشباع است و سپس برای ac این کاهش می یابد در چنین وضعیتی پرمابیلیته بهبود می یابد با در نظر گرفتن یک فاصله هوایی با اندازه بهینه در مدار مغناطیسی شکل 3-2 ، اثر تغییرات فاصله هوایی هسته را روی اندوکتانس سیم پیچی با هسته آهنی را نمایش می‌دهد. سه سطح dc جریان برای یک سطح ثابت نشان داده شده است.

و...

NikoFile

دانلود پایان نامه پهنای باند، قدرت و راندمان لامپ های پرقدرت در رادار

اختصاصی از فایلکو دانلود پایان نامه پهنای باند، قدرت و راندمان لامپ های پرقدرت در رادار دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

پهنای باند، قدرت و راندمان لامپ‌های پرقدرت در رادار

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه:131

فهرست مطالب :

چکیده

فصل اول: لامپ‌های با میدان متقاطع مایکروویوی (Cross field)مقدمه

1- اسیلاتورهای مگنترون

1-1- مگنترون‌های استوانه‌ای

2-1- مگنترون کواکسیالی

3-1- مگنترون با قابلیت تنظیم ولتاژ

4-1- مگنترون کواکسیالی معکوس

5-1- مگنترون کواکسیالی Frequency - Agile

6-1- VANE AND STARP

7-1- Ruising Sun

8-1- injection- Locked

9-1- مگنترون Beacom

2- CFA (Cross Field Ampilifier)

1-2- اصول عملکرد

فصل دوم: لامپ‌های با پرتو خطی (O- Type)

مقدمه

1- کلایسترون‌ها

1-1- تقویت‌کننده کلایسترون چند حفره‌ای (Multi Cavity)

2-1- کلایسترون‌های چندپرتوی (MBK)

1-2-1- کلایسترون چند پرتوی گیگاواتی (GMBK)

2- لامپ موج رونده (TWT)

1-2- تاریخچة TWT

2-2- اجزای یک TWT

3-2- اساس عملکرد TWT

4-2- کنترل پرتو

5-2- تغییر در ساختار موج آهسته

6-2- لامپ‌های TWT Couped Cavity

1-6-2- توصیف فیزیکی

2-6-2- اصول کار TWT Couped Cavity

3-6-2- تولید TWT Couped Cavity های جدید

7-2- لامپ‌های Helix TWT

8-2- TWT های پرقدرت

3- گایروترون‌های پالس طولانی و CW

1-3- پیشرفت‌های اخیر در تقویت‌کننده‌های گایروکلاسترون موج میلیمتری در NRL

2-3- WARLOC رادار جدید پرقدرت ghz 94

چکیده :

این مقاله تحقیقی در مورد بررسی لامپ‌های پرقدرت مورد استفاده در رادار از نظر پهنای باند، قدرت، بهره ، راندمان و غیره می‌باشد.

در فصل اول با مطالعه روی لامپ‌های با میدان متقاطع (M- Type) و توصیف انواع آن پیشرفت‌های اخیر در این زمینه را ارئه نموده است.

در فصل دوم به بررسی لامپ‌های با پرتو خطی (O-Type) و انواع مختلف آن و بررسی عمکرد تک‌تک آنها و آخرین تکنولوژی روز جهان پرداخته شده است.

در لامپ‌های با میدان متقاطع (Cross Fielde) میدان مغناطیسی dc و میدان الکتریکی dc بر یکدیگر عمودند. در همه لامپ‌های CF میدان مغناطیسی dc نقش مستقیمی در فرآیند اندرکنشی RF ایفا می‌کند.

   لامپ‌های CF نامشان را از این حقیقت که میدان الکتریکی dc و میدان مغناطیسی dc بر یکدیگر عمودند گرفته‌اند. در لامپ CF الکترونهایی که توسط کاتد ساطع می‌شوند بوسیله میدان الکتریکی شتاب داده می‌شوند و سرعت می‌گیرند. اما همانطور که با ادامه مسیر سرعتشان بیشتر می‌شود توسط میدان مغناطیسی خم می‌شوند. اگر یک میدان RF در مدار آند به کار برده شود الکترون‌هایی که در طی اعمال میدان کاهنده وارد مدار شوند کند می‌شوند و مقداری از انرژی خود را به میدان RF می‌دهند. در نتیجه سرعتشان کاهش می‌یابد و این الکترونهای با سرعت کمتر در میدان الکتریکی dc که به میزان کافی دور هست تا ضرورتاً همان سرعت قبلی را دوباره بدست بیاورند طی مسیر می‌کنند. بدلیل کنش اندرکنش‌های میدان متقاطع فقط آن الکترون‌هایی که انرژی کافی به میدان RF داده‌اند می‌توانند تمام مسیر تا آند را طی کنند. این خصیصه لامپ‌های CF را نسبتاً مفید می‌سازد. آن الکترونهایی که در طی اعمال میدان شتاب‌دهنده وارد مدار می‌شوند بر حسب دریافت انرژی کافی از میدان RF شتاب داده می‌شوند و به سمت کاتد باز می‌گردند. این بمباران برگشتی در کاتد گرما ایجاد می‌کند و راندمان کار را کاهش می‌دهد.

در این فصل چندین لامپ CF را که عموماً به کار برده می‌شوند مورد مطالعه قرار می‌دهیم.

• اسیلاتورهای مگنترون

   Hull در سال 1921 مگنترون را اختراع کرد. اما این وسیله تاحدود دهه 1940 تنها یک وسیله آزمایشگاهی جالب بود. در طول جنگ جهانی دوم نیازی فوری به مولدهای ماکروویوی پرقدرت برای فرستنده‌های رادار منجر به توسعه سریع مگنترون شد. همه مگنترون‌ها شامل بعضی اشکال آند و کاتد که در یک میدان مغناطیسی در میان یک میدان الکتریکی بین آند و کاتد کار می‌کنند می‌باشند. به دلیل میدان تقاطع بین آندو کاتد الکترون‌هایی که از کاتد ساطع می‌شوند تحت‌تأثیر میدان متقاطع مسیرهایی منحنی‌شکل را طی می‌کنند.

اگر میدان مغناطیسی dc به اندازه کافی قوی باشد الکترون‌ها به آند نخواهند رسید ولی درعوض به کاتد باز می‌گردند. در نتیجه جریان آند قطع می‌شود. مگنترون‌ها را می‌تان به سه نوع طبقه‌بندی کرد:

• مگنترون با آند دو نیم شده[1]

این نوع مگنترون از یک مقاومت منفی بین دو قسمت آند استفاده می‌کند.

• مگنترون سیکلوترون فرکانس

این نوع مگنترون تحت تأثیر عمل سنکرون کردن یک جزء متناوب میدان الکتریکی و نوسان پریودیک الکترون‌ها در یک مسیر مستقیم با میدان عمل می‌کند.

• مگنترون موج رونده

این نوع مگنترون به اندرکنش الکترون‌ها با میدان الکترومغناطیسی رونده با سرعت خطی بستگی دارد. این نوع از لامپها به صورت ساده به عنوان مگنترون نامیده می‌شود.

مگنترون‌ها با مقاومت منفی معمولاً در فرکانس‌های زیر ناحیه مایکروویوی کار می‌کنند. اگرچه مگنترون‌های سیکلوترون فرکانس در فرکانس ناحیه مایکروویوی کار می‌کنند، قدرت خروجی آنها بسیار کم است (حدود 1 وات در GHZ 3) و راندمان آنها بسیار کم است. (حدود 10% در نوع آند دونیم شده و 1% در نوع تک‌آندی) بنابراین دو نوع اول مگنترون‌ها در این نوشتار مورد توجه نیستند.

مگنترون‌های استوانه‌ای

دیاگرام شماتیکی اسیلاتور مگنترون استوانه‌ای در شکل زیر نشان داده می‌شود. این نوع مگنترون، مگنترون قراردادی[2] نیز نامیده می‌شود

در مگنترون استوانه‌ای چندین حفره به شکاف‌ها متصل شده‌اند و ولتاژ dc V0 بین کاتد و آند اعمال می‌شود. چگالی شار مغناطیسی B0 در راستای محور Z است. وقتی که ولتاژ dc و شار مغناطیسی به درستی تنظیم شوند الکترون‌ها مسیرهای دایروی را در فضای آند- کاتد تحت نیروی ترکیبی میدان الکتریکی و مغناطیسی طی می‌کند.

برای سالهای بسیار مگنترون‌ها منابع پرقدرتی در فرکانس‌هایی به بزرگی GHZ 70 بوده‌اند. رادار نظامی از مگنترون‌های موج رونده قراردادی برای تولید پالس‌های RF با پیک قدرت بالا استفاده می‌کند. هیچ‌وسیله مایکروویوی دیگری نمی‌تواند همانطور که مگنترون‌های قراردادی می‌توانند عمل مگنترون را با همان اندازه، وزن، ولتاژ و محدوده راندمان انجام دهد. در حال حاضر، مگنترون می‌تواند پیک قدرت خروجی تا KW 800 می‌رسد. راندمان بسیار بالاست و از 40 تا 70% تغییر می‌کند.

و...

NikoFile