نام پژوهشگر: محمدرضا فیضی

بررسی وضعیت کیفیت توان در کارخانه سیمان صوفیان و راه کارهای بهبود آن
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1388
  جواد نجات   محمدرضا فیضی

مبحث کیفیت انرژی الکتریکی یا کیفیت توان یکی از موضوعاتی است که در سالهای اخیر بطور جدی مورد توجه بهره برداران و مصرف کنندگان انرژی الکتریکی قرار گرفته است. بدون شک کیفیت تولید انرژی الکتریکی در حال حاضر بهتر از گذشته می باشد. علاوه بر این، شبکه های انتقال و توزیع نیز گسترده تر شده و از تکنولوژی جدیدتر و قابل اعتمادتر بهره می برند. پس چرا مبحث کیفیت توان با اهمیت تر شده و امروزه بطور جدی تر دنبال شده و در مورد آن تحقیقات پردامنه صورت می پذیرد؟ در واقع جواب این سوال را باید از دو جنبه مورد بررسی قرار داد. اولاً پیشرفت تکنولوژی موجب شده است انواع بارهای غیر خطی با ماهیت شکل موج های غیر سینوسی در شبکه پراکنده شوند وجود این بارها موجب انحراف شکل موج از حالت ایده آل سینوسی گردیده و اغتشاشات کیفیت توان را پدید می آورند. از طرف دیگر امروزه بسیاری از بارها توسط سیستم های حساس الکترونیکی و میکروپرسسوری کنترل می گردند. این سیستم ها به اغتشاشات مختلف موجود در شبکه حساس بوده و عملکرد آنها به راحتی می تواند مختل شود. همین اختلافات می توانند باعث خسارات هنگفت نیز گردند. بنابراین سرمایه گذاری و مطالعه برای بهبود کیفیت توان و جلوگیری از خسارات فوق الذکر بسیار مورد توجه قرار گرفته است.در فصل اول این پایان نامه، اهداف کلی، مزایا و علل توجه به موضوع فوق، منابع اثرگذار، راهکارهای اصلاح و مراحل انتخاب آنها بیان شده، سپس به تعریف انواع اغتشاشات پرداخته و روشهای اصلاح هر یک از آنها توضیح داده می شود. هم چنین به علت اهمیت پدیده های فلیکر و هارمونیک، توضیحات کاملدر این موارد ارائه و نتایج حاصل از شبیه سازی، آورده شده است. در فصل دوم، ابتدا گزارشی از نحوه اندازه گیری کیفیت توان در واحد یک کارخانه ارائه سپس کار استخراج نتایج و تحلیل آنها آغاز می شود. میزان کلیه اغتشاشات در این فصل محاسبه و با استاندارد صنعت برق ایران مقایسه می گردند. در فصل آخر، ابتدا برخی از تجهیزات موجود کارخانه که روی کیفیت توان تاثیر می گذارند معرفی شده، سپس نتایج حاصل از اندازه گیری جمع بندی و راه کارهای اصلاحی که از مباحث فصل اول استنباط شده اند، بیان می شوند. اصلاح سیستم زمین، به عنوان یک راه کار بدون هزینه و بسیار موثر در کیفیت توان، در یک زیرفصل مجزا توضیح داده می شود. در نهایت، پیشنهاداتی در فراروی محققان آتی گذاشته شده است.

مدیریت و بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی در کارخانه سیمان صوفیان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1388
  رقیه بالغ غازانی   محمدرضا فیضی

مدیریت مصرف سعی بر رساندن مصرف به معقول ترین حد مورد نیاز برای رفع نیاز واقعی دارد نه کاهش مصرف به سطحی پایین تر از نیاز واقعی و ایجاد اختلال در روند توسعه اقتصادی یا رفاه اجتماعی. مدیریت مصرف سعی بر توزیع بار بطور یکنواخت در طول زمان و کاهش ضریب همزمانی تا حد ممکن را دارد. هدف از مدیریت مصرف برق، تعدیل مصرف برق است به گونه ای که بدون کاهش میزان تولید و یا کیفیت محصول و بلکه همراه با افزایش و ارتقاء عوامل مزبور، مشترک، بابت برق مصرفی هزینه کمتری را بپردازد. بنابراین مدیریت مصرف برق، بخصوص برق صنایع، اقدامی در جهت بهبود بهره وری واحدهای صنعتی و ارتقاء سطح کارایی در اقتصاد ملی است. مدیریت مصرف برق به دو صورت (مدیریت بار) و (صرفه جویی در انرژی مصرفی) قابل اعمال است.در این پایان نامه مطالعه موردی روی کارخانه سیمان صوفیان انجام گرفته است. با توجه به منحنی بار کارخانه مشاهده می شود که نیاز به پیک سائی و اصلاح منحنی بار وجود دارد. با توجه به تعریف هزینه برق مصرفی به عنوان تابع هدف، مدل ریاضی برای بهینه سازی و مدیریت بار ارائه شده سپس از روش برنامه نویسی کامپیوتری جهت کار دپارتمانها استفاده شده است. کارخانه سیمان صوفیان با ظرفیت اسمی تولید مجموع چهار واحد 4600 تن در روز، ظرفیت اسمی تولید مجموع چهار واحد 1428000 تن در سال و میزان مصرف انرژی الکتریکی حدود 156 میلیون کیلو وات ساعت در سال یکی از بزرگترین کارخانجات سیمان در شمال غرب کشور است. بنابراین بررسی وضعیت انرژی الکتریکی و راهکارهای مدیریتی و بهینه سازی بار و مصرف انرژی الکتریکی این کارخانه به عنوان مصرف کننده بزرگ انرژی الکتریکی از اهمیت زیادی برخوردار است. در فصل اول این پایان نامه به تعاریف کلی و اساسی از موضوع، بررسی وضعیت تولید و مصرف انرژی الکتریکی در جهان، ایران و بخش صنعت و لزوم اجرای مدیریت انرژی و بهینه سازی مصرف در صنایع بخصوص صنعت سیمان پرداخته شده است. پیشینه کارهای انجام گرفته در صنایع دنیا و در صنعت سیمان کشور، مسائل بهینه سازی، مدلهای ریاضی خطی، حل این مسائل و مروری بر اجرای مدیریت بار و مصرف انرژی الکتریکی و مدلهای بار استفاده شده در صنایع مختلف و سیمان موجود در مقالات مختلف در ادامه فصل آورده شده است. در بخش دیگری از این فصل در مورد صرفه جویی و مدیریت انرژی الکتریکی در فنها و ارائه راهکارهای مفید با توجه به مصرف زیاد برق و پتانسیل زیاد صرفه جویی انرژی الکتریکی توسط این دستگاهها مطالبی ارائه گردیده است. یکی دیگر از مسائلی که در مدیریت انرژی مورد بررسی قرارمی گیرد صرفه جویی در سیستم روشنائی است. این مطلب در بخش بعدی فصل اول آورده شده است. در فصل دوم وضعیت و مشکلات موجود در مصرف برق کارخانه سیمان صوفیان با استفاده از مستندات و مدارک، قبوض برق ماهیانه شرکت توزیع برق و اندازه گیری های بدست آمده بررسی گردیده و جهت انجام بهینه سازی و مدیریت بار از مدل ریاضی برای کاهش مصرف زمان پیک بار برای واحد 4 این کارخانه که به طور مستقل از واحدهای دیگر کار می کند استفاده شده است. با استفاده از برنامه ریزی اعداد صحیح صفر و یک و برنامه نویسی کامپیوتری، نتایج حاصل برای بهبود وضعیت با استفاده از قیود و محدودیتهای موجود در کارخانه بدست آمده است. در زمینه فنهای موجود در واحد 4 کارخانه چند نمونه فن این واحد مورد بررسی قرار گرفته است و نیز در مورد سیستم روشنایی کارخانه راهکارهای لازم ارائه شده است. در زمینه برنامه ریزی منظم تعمیرات و نگهداری تجهیزات کارخانه اشاره کوتاهی آمده است. در فصل سوم که بخش نتیجه گیری و پیشنهادات است، با استفاده از خروجی برنامه کامپیوتری و ساعات کار دپارتمانهای مختلف واحد 4، بعد از بهینه سازی، نتایج با وضعیت قبل از برنامه بهینه سازی مقایسه شده و تحلیل گردیده است. نتایج مربوط به صرفه جویی انرژی الکتریکی در فنهای این واحد هم در ادامه آورده شده است. در قسمت دیگری از این بخش نتایج صرفه جویی در سیستم روشنایی کارخانه آمده است. در پایان نتیجه گیری کلی از پایاننامه انجام گرفته و پیشنهادات لازم ارائه گردیده است.

مطالعه و جایابی بهینه پستهای توزیع با ترکیب الگوریتم ژنتیک (ga) و الگوریتم (mst) با اعمال روش بهینه تخصیص بار
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1388
  مهرداد مهرپور   محمدباقر شریفیان

طراحی شبکه های توزیع بزرگ از مسائل پیچیده و تا حدود زیادی مشکل محسوب می گردد. در این تحقیق یک روش جدید بر اساس نظریه گراف به منظور مطالعه گسترده تر و عمیقتر مساله جایابی پستهای توزیع ارایه گردیده و در آن تاثیر پارامترهای مهم الکتریکی و جغرافیایی و اقتصادی در مکانیابی بهینه پستهای توزیع به تفصیل مورد مطالعه و بررسی قرار گرفته است. در این پروژه بر اساس تحقیقات قبلی انجام شده در یکی از مراجع (35) که جایابی پست با الگوریتم ژنتیک را ارائه نموده، تئوری گراف نیز اضافه شده و تاثیر پارامترهای مختلف شبکه از قبیل شعاع های تغذیه ، ضرایب بار، ضرایب بارگذاری ترانسفورماتور، ضرایب توان مختلف در بارهای برآورد شده بار پایه، بارپنج ساله و بار ده سااله و نیز پارامترهای اقتصادی از قبیل نرخ رشد تورم وغیره بر روی تعداد، مکان و ظرفیت پستهای انتخاب شده مطالعه گردیده اند. در این مطالعه مکان بهینه پستهای توزیع با در نظرگیری محدودیتهای الکتریکی و جغرافیایی و بهینه سازی هزینه احداث شبکه های جدید و نیز اصلاح و یا نگهداری شبکه موجود طراحی می گردد. نکته قابل توجه دیگر در این مطالعه ابعاد شبکه مورد مطالعه از نظر وسعت و مساحت منطقه طراحی شده می باشد. در این تحقیق علاوه بر شبکه های نمونه درست شده، برای مطالعه یک شبکه نمونه واقعی که در واقع قسمتی از شهر تبریز را شامل بوده مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف از این بخش نشان دادن این مطلب بوده است که الگوریتم مورد نظر توانایی جایابی پستهای شبکه های بزرگ و واقعی را در شرایط مختلف الکتریکی و جغرافیایی با توجه به مسایل اقتصادی دارا می باشد. از نکات بارز دیگر در این تحقیق توانایی آن در تغییر سریع پارامترهای شبکه و تحلیل آن به ازای شرایط جدید تعریف شده است. این روش بر اساس ترکیب مفاهیم نظریه گراف و الگوریتم ژنتیک در طراحی شبکه آینده می باشد. در این روش الگوریتم درخت پوشای حداقل (minimum spanning tree) در نظریه گراف به منظور تولید یک سری جمعیت اولیه صحیح و شدنی با ساختار تصادفی به کار گرفته شده است. و همچنین به منظور افزایش سرعت همگرایی و حفظ جوابهای همیشه درست یک روش خاص برای عملگرهای الگوریتم ژنتیک اعمال گردیده است. نتایج حاصل از شبیه سازی که در این تحقیق آورده شده بسیار رضایت بخش بوده است.

روش ترکیبی کنترل برداری و کنترل مستقیم گشتاور برای درایو موتور القایی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1388
  سیامک مسعودی   محمدرضا فیضی

کنترل محرکه های موتور القایی با راندمان بالا عمدتاً توسط دو روش کنترل برداری و کنترل مستقیم گشتاور انجام می شود که به ترتیب در سال های 1970 و 1980 میلادی برای اولین بار مطرح شدند. امروزه هر دو روش فوق دارای انواع مختلفی بوده و پاسخ دقیقی از نظر حالت دائم و گذرا برای موتورهای القایی فراهم می آورند. علی رغم تشابهات موجود، این دو روش در زمینه ی کاربردی با هم متفاوت هستند. همچنین جزئیات عملکرد محرکه ی موتور، همانند نوسانات گشتاور و شار و فرکانس کلیدزنی اینورتر، حداقل در شکل اصلی و اولیه ی دو روش کاملاً با هم فرق می کند. در مقالات متعددی تفاوت بین دو روش بررسی شده و مزایا و معایب هرکدام نسبت به دیگری و زمینه ی کاری بهتر هرکدام بیان شده اند. این پایان نامه بر مبنای مقایسه ی دو روش vc و dtc و جستجوی اصول مشترک دو روش و علت های کارکرد نرم، کم بودن میزان ریپل حالت دائم و سرعت گذرای آن ها استوار است. با استفاده از اصول مشترک دو روش، روش جدیدی برای کنترل محرکه های موتور القایی استخراج میشود.

طراحی استراتژی کنترل فازی برای خودروهای هیبرید موازی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1388
  سید مهدی مرسلی   محمدرضا فیضی

در این پایان نامه انواع استراتژی کنترل خودروی هیبرید موازی مبتنی بر منطق فازی مورد بررسی قرار گرفته و شبیهسازی تحت نرمافزار matlab و advisor صورت گرفته است. ابتدا با استفاده از صفحه مشخصات موتور احتراق داخلی، منحنی عملکرد بهینه بر اساس قیود بازده سوخت و میزان انتشار آلاینده ها تعیین می گردد. سپس با توجه به این مقدار بهینه، توابع عضویت کنترل گر فازی در سرعت های مختلف تنظیم می شوند. این روش باعث می شود اثر تغییر دور موتور، در توابع عضویت لحاظ گردد. سپس با استفاده از الگوریتم ژنتیک، قوانین و توابع عضویت فازی به صورت یک رشته از کروموزوم ها کد می شوند. با استفاده از عملگرهای ژنتیک مقادیر مختلف برای قوانین و توابع عضویت فازی در نظر گرفته می شوند و با ارزیابی تابع هدف در هر مرحله، مقادیر بهینه قوانین و توابع شناسایی می گردند. با استفاده از روش مقیاس بندی توابع عضویت و همچنین بهینه سازی قوانین و توابع عضویت فازی توسط الگوریتم ژنتیک، کاهش قابل توجهی را در میزان مصرف سوخت و همچنین میزان انتشار آلاینده ها شاهد خواهیم بود.

کاهش ریپل گشتاور در موتورهای سنکرون ipm با استفاده از روش dtc بهبود یافته
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1389
  علی دقیق   محمدرضا فیضی

در بین درایوهای ac، درایو ماشین های سنکرون مغناطیس دائم به دلیل مزایایی از قبیل عدم نیاز به انرژی الکتریکی در سیستم تحریک میدان، چگالی توان و راندمان بالا، نسبت بالای گشتاور به سایز موتور، پاسخ دینامیکی مطلوب و سریع به صورت گسترده در کاربردهای صنعتی به کار برده می شوند. اخیراً کاهش قیمت مواد مغناطیسی با چگالی انرژی بالا علاقمندی زیادی در جهت گسترش کاربرد درایوهای ac مبتنی بر pmsm ایجاد کرده است. روش کنترل مستقیم گشتاور یکی از روش های کنترل درایو این موتورها به حساب می آید. این روش علی رغم مزایایی همچون دینامیک سریع، ساختار ساده و نیرومندی در مقابل اختلالات، شامل برخی معایب نیز هست، که از مهمترین آنها می‎توان به ریپل زیاد شار وگشتاور، فرکانس کلیدزنی متغیر و مشکلات مربوط به تخمین شار و گشتاور در سرعت های پایین اشاره کرد. در راستای رفع این مشکلات و کاهش ریپل گشتاور و شار روش dtc مبتنی بر مدولاسیون بردارهای فضایی (svm) در این پایان نامه مورد توجه قرار گرفته است. دو ساختار مختلف svm dtc مورد بحث و بررسی قرار گرفته و نتایج حاصل از آن با روش dtc معمول در دو سطح مختلف فرکانس کلیدزنی و مدل svm dtc پایه مقایسه می گردد. نتایج حاصل از شبیه سازی ها، کاهش چشمگیر در رپیل شار و گشتاور نسبت به روش dtc معمول را نشان می دهند. همچنین اعوجاج مربوط به جریان ها نیز با توجه به کاهش رپیل شار و گشتاور در این روش به شکل بسیار مناسبی کاهش یافته و جریان های نزدیک به سینوسی را ایجاد می کند. از دیگر مزایای این ساختارها دست یابی به فرکانس ثابت کلید زنی است. مقایسه نتایج بین ساختارهای svm dtc و مدل پایه آن، چگونگی تأثیر گذاری تخمین گر شار و گشتاور مورد استفاده و روش بکارگرفته شده در تنظیم ضرایب کنترل کننده های pi را بیش از پیش آشکار می سازد. یکی از مهمترین موارد در ساختارهای مبتنی بر svm dtc تنظیم مناسب ضرایب کنترل کننده های pi می باشد. در مورد تنظیم ضرایب کنترل کننده های pi موجود در ساختارهای svm dtc و در جهت ساماندهی روش های مبتنی بر سعی و خطای ارائه شده در مراجع قبلی، استفاده از الگوریتم ژنتیک با هدف کاهش ریپل گشتاور و عملکرد صحیح سیستم کنترلی مورد توجه قرار گرفته است. تخمین گرهای شار و گشتاور از ارکان اصلی روش کنترل مستقیم گشتاور به شمار می روند. در این پایان نامه برخلاف روش های معمول از مشاهده گر شار و گشتاور مبتنی بر مفهوم شار روتور توسعه یافته که شامل مدل جریان و ولتاژ می باشد، استفاده شده است. این مشاهده گر مزایای مربوط به مدل ولتاژ در سرعت های بالا و مدل جریان در سرعت های پایین را با هم ادغام کرده و لذا امکان تخمین مناسب شار در سرعت های پایین را نیز فراهم می کند. با توجه به احتمال خرابی سنسور سرعت و هزینه های زیاد مربوط به آن کنترل بدون سنسور موتور ipm در روش svm dtc، در حوالی سرعت نامی و سرعت های پایین نیز مورد توجه قرار گرفته است. مدل ارائه شده در خصوص تخمین سرعت موتور نیز از مفهوم شار روتور توسعه یافته مشتق می گردد. نتایج حاصل از تخمین سرعت در سرعت نامی و سرعت های پایین، توانایی مناسب تخمین گر در دنبال کردن سرعت مرجع را نشان می دهد.

جبران اختلالات کیفیت توان و انتقال توان توربین بادی به شبکه با استفاده از بهساز یکپارچه کیفیت توان
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1389
  یاسر محمدرضاپور   محمدرضا فیضی

گستردگی نیاز انسان به منابع انرژی همواره از مسائل اساسی مهم در زندگی بشر بوده و دست یابی به یک منبع تمام نشدنی انرژی از آرزوهای دیرینه انسان بوده است. انرژی باد یکی از انواع اصلی انرژی های تجدیدپذیر می باشد که از دیر باز ذهن بشر را به خود معطوف کرده است به طوری که آنها همواره به فکر کاربرد این انرژی در صنعت بوده اند. رشد روزافزون تقاضای انرژی، افزایش استانداردهای زندگی، گرم شدن بیش از حد کره زمین و در نهایت مشکلات زیست محیطی موجب شده تا هر روز شاهد پیشرفت هایی در زمینه فن آوری استفاده از منابع انرژی تجدیدپذیر باشیم. ماهیت پایان ناپذیر اینگونه انرژی ها، روند رو به اتمام سوخت های فسیلی و سایر مزایای بارز این انرژی ها موجب تشویق بشر در سرمایه گذاری در این راه بودهاست. امروزه سیستم بهساز یکپارچه کیفیت توان به عنوان یکی از جامع ترین ابزارهای بهبوددهنده کیفیت توان در شبکه های توزیع معرفی به عنوان بهساز جامع کیفیت توان قابلیت جبران سازی اغتشاشات ولتاژ شبکه شده است. محافظت از بارهای حساس را دارد و همچنین با جبران سازی هارمونیک های جریان و توان راکتیو سبب بهبود کیفیت توان می گردد. هزینه کم و راندمان بالای ابزارهای طراحی شده، اهمیت بسزایی در تحقیقات علمی دارد. در این پایان نامه یک توپولوژی جدید برای بهساز یکپارچه کیفت توان معرفی شده است. این ساختار جدید نسبت به upqc مرسوم هم از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه تر بوده و همچنین کارایی بالاتری را دارا می باشد. خلاصه تحقیقاتی که در این پایان نامه انجام شده است عبارتنداز: 1. معرفی برخی از مهمترین مشکلات کیفت توان 2. تحقیق در مورد انرژی باد 3. معرفی سیستم upqc مرسوم 4. درایو توربین بادی با استفاده از کنترل برداری و انتقال توان توربین بادی به شبکه با استفاده از upqc 5. بررسی عملکرد سیستم upqc مرسوم بهصورت مجزا و ترکیبی با نیروگاه بادی در شبکه و تحلیل نتایج آن 6. معرفی ساختار جدید برای سیستم upqc و بررسی عملکرد آن بهصورت مجزا و ترکیبی با نیروگاه بادی در شبکه و تحلیل نتایج آن 7. مقایسه نتایج upqc مرسوم و upqc پیشنهادی و بیان مزایای ساختار جدید

بررسی و ارزیابی سیستم های فتوولتائیک مجتمع های ساختمانی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1389
  نادر دلشادسیسی   محمدرضا فیضی

سیستم های الکتریکی فتوولتائیک مستلزم ملاحظات خاصی هستند که از تغییر طبیعی توان تولید شده از نور ناشی می شود. ثابت نبودن توان خروجی، مشخصه ولتاژ-جریان غیر خطی و خاص، نیازمند مبدل الکتریکی با شرایط ویژه می باشد. بازده، دقت، ریپل ولتاژ و جریان، ساختار و هزینه مبدل الکتریکی مهم می باشد. سیستم های فتوولتائیک کمپکت از سه قسمت مهم مدول pv، الگوریتم دنبال کننده ماکزیمم توان و مبدل الکتریکی تشکیل شده است. به منظور بررسی و ارزیابی این سیستم، مدول pv براساس بهینه ترین مدل ارائه شده پیکربندی شده و بهینه ترین الگوریتم دنبال کننده ماکزیمم توان نیز از روش های ارائه شده انتخاب و پیکربندی شده است. ساختارهای مختلف مبدل های الکتریکی بررسی شده و مبدل dc با ساختار نیم پل تغذیه جریان به دلیل عملکرد مطلوب و ریپل ولتاژ و جریان پایین انتخاب و طراحی گردیده است. دو مبدل dc نیم پل تغذیه جریان جدید برای سیستم فتوولتائیک ارائه شده است. چهار نوع مبدل dc نیم پل تغذیه جریان برای سیستم فتوولتائیک طراحی شده و ویژگی ها و ملاحظات آن ها تشریح شده است. این مبدل ها در سیستم پیکربندی شده تحت شرایط مختلف نور و دما و تغییر نور شبیه سازی شده است. نتایج شبیه سازی با شرایط یکسان برای چهار مبدل الکتریکی بدست آمده است. در این پایان نامه از نرم افزار matlab و ps-cad استفاده شده است.

محاسبه گشتاور cogging و گشتاور راه اندازی موتورbldc تکفاز با استفاده از روش اجزا محدود و بررسی خروج از مرکز روتور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1390
  شهین مهدیون راد   محمدرضا فیضی

مزایای موتور bldc نسبت به موتورهای dc معمولی و القایی ذکر شده است، سپس به مسئله عدم راه اندازی موتور bldc تکفاز با فاصله هوایی متقارن پرداخته شده است. مدل های مختلف فاصله هوایی نامتقارن در مراجع مختلف مرور شده و گشتاور cogging در هر حالت شرح داده شده است. همچنین مبانی تحلیل الکترومغناطیسی در محیط ansys به طور خلاصه مرور شده است. در این پایان نامه برای چهار مدل مختلف موتور bldc تکفاز، فاصله های هوایی نامتقارن گوناگون در نظر گرفته شده است. در هر حالت اثر مغناطیس کنندگی آهنربای دایم بر روی گشتاور راه اندازی و گشتاور cogging بررسی شده است. با مطالعه دقیق، برای هر چهار مدل موتور، فاصله هوایی نامتقارن بهینه تعیین شده است. در ادامه برای موتورهای منتخب، نیروهای مغناطیسی شعاعی ناشی از خروج از مرکز استاتیکی و دینامیکی و اثر مغناطیس کنندگی آهنربای دایم بر روی اندازه این نیروها مطالعه شده است. برای تحلیل های اجزا محدود از نرم افزار ansys و برای رسم نمودارها و تحلیل هارمونیکی از نرم افزار matlab استفاده شده است.

مدلسازی، تحلیل وکنترل غیرخطی ژنراتور تغذیه دو سو در توربین های بادی و یکسو ساز vienna
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1390
  رقیه انصاری   محمدرضا فیضی

امروزه بنا به مسائل اقتصادی، کاهش منابع فسیلی و عوامل زیست محیطی توجه ویژه ای به مطالعه توربین بادی، ژنراتورهای تغذیه دو سو و کنترل آن می شود. در این پایاننامه یک روش تحلیلی برای طراحی یک کنترل کننده غیرخطی برای ژنراتور القایی تغذیه دوسو (dfim) جهت استخراج توان مکانیکی بیشینه از باد و تعقیب مسیر اندازه بردار شار مغناطیسی به میزان مطلوب، در حضور نامعینی پارامتری مدل dfim، نامعینی غیرپارامتری منحنی توان مکانیکی باد و وجود تنها یک سنسور سرعت برای اندازه گیری سرعت باد، ارائه می شود. برای استخراج توان مکانیکی بیشینه، مطلوب است که نسبت سرعت خطی پره های توربین به سرعت باد برابر مقدار نسبت بهینه ای باشد که در آن، منحنی توان مکانیکی به بیشینه مطلق خود می رسد. مساله استخراج توان مکانیکی بیشینه از باد به مساله تعقیب مسیر سرعت زاویه ای توربین به سرعت زاویه ای مطلوب تبدیل می شود، که در آن سرعت زاویه ای مطلوب توربین متناسب با سرعت باد است و ضریب تناسب متناظر با نسبت بهینه است. نوآوری اساسی این پایاننامه ارائه یک شمای کنترلی پیشنهادی مد لغزشی دینامیکی برای استخراج توان مکانیکی بیشینه و تعقیب مسیر بردار شار مغناطیسی در حضور نامعینی پارامتری در پارامترهای مدل dfim، نامعینی غیرپارامتری در منحنی توان مکانیکی باد و استفاده از تنها یک حس گر برای اندازه گیری سرعت باد است. این شمای کنترلی بر مبنای روش خطی سازی ورودی-خروجی طراحی می شود. به طور مشخص تر، دو خروجی خطای تعقیب سرعت و تعقیب اندازه شار برای سیستم تعریف می شود. نشان داده می شود که این خروجی ها نسبت به دو ورودی کنترلی دارای بردار درجه نسبی (1و2) هستند. با طراحی یک قانون کنترل کمکی مد لغزشی، خروجی های مذکور در حضور نامعینی های پارامتری و غیرپارامتری در زمان محدود رگوله (تنظیم) می شوند؛ حالت های ژنراتور در زمان محدود به خمینه دینامیک صفر متناظر با این خروجی ها محدود می شوند. به علاوه، یک رویت گر مد لغزشی برای جبران اثر عدم وجود حس گرهای لازم برای اندازه گیری مشتقات اول و دوم سرعت باد، پیشنهاد می شود. با استفاده از نظریه پایداری لیاپانوف و قضیه کران داربودن نهایی نشان داده می شود که مساله رگولاسیون خروجی ها به صورت مجانبی انجام شده و در ضمن حالت های داخلی سیستم حلقه -بسته کران دار باقی می مانند. در نهایت، شبیه سازی و مثال عددی ارائه شده در پایان فصل صحت تحلیل های پایداری انجام شده را تایید می کنند. نتایج تحلیلی و عددی این فصل نشان می دهند که قانون فیدبک مد لغزشی و دینامیکی پیشنهاد شده می تواند جهت استخراج توان مکانیکی بیشینه از باد و تعقیب مسیر اندازه بردار شار به میزان مطلوب خود، در حضور نامعینی های پارامتری مدل dfim و غیرپارامتری منحنی توان مکانیکی باد و وجود تنها یک سنسور سرعت برای اندازه گیری سرعت باد، استفاده شود به گونه ای که حالتهای داخلی کران دار باقی بمانند.

شبیه سازی روش های اساسی درایو موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک و بهینه سازی روش کنترلی بدون سنسور در آن ها
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1390
  سیدعبدالخالق مظفری نیاپور   محمدرضا فیضی

چکیده موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک (bldc) و درایوهای آن در محدوده وسیعی از کاربردها به طور افزایشی به علت ویژگی های اساسی شان مورد توجه فراوان قرار گرفته اند. تحقق پذیری این مهم در این نوع موتورها از یکسو مرهون پیشرفت های روزافزون تکنولوژی pm است که امکان دستیابی به بازده، چگالی توان و گشتاور بالا را برای این موتورها به ارمغان آورده است. از سوی دیگر ساختار و مشخصات ویژه این نوع از موتورها بستری را برای کنترل ساده تر و سایز کوچکتر در مقایسه با موتورهای هم توان ایجاد کرده است. در این پایان نامه: فصل اول یک بازبینی تخصصی از روش های بدون سنسور سرعت و موقعیت برای کنترل درایو موتورهای bldc که شامل پیشین? تجزیه و تحلیل استفاده از سنسور ها و محدودیت و ویژگی های آن ها نیز می شود فراهم می سازد. به طور کلی، عملکرد یک موتور bldc نیازمند اطلاعات موقعیت است که به منظور کنترل فرکانس و زاوی? فاز جریان سیم پیچی های ماشین استفاده می شود. این مطالعه یک بازبینی عمیق از روش های بر مبنای ولتاژ ضدمحرکه (back-emf)، روش تخمین شار پیوندی استاتور، روش استفاده از تغییرات اندوکتانس، روش استفاده از توابعی مناسب از ولتاژ back-emf، روش های مبتنی بر تئوری های کنترلی و روش های بر مبنای استراتژی های pwm را پوشش می دهد. در فصل دوم، یک بازبینی از درایوهای اساسی موتورهای bldc به منظور فراهم ساختن یک مرجع مفید برای تحقیقات اولیه در روش های متداول این نوع از موتورها به عمل آمده است. به منظور فراهم کردن یک بینش و درک درست از تکنیک های متفاوت درایو در این نوع موتورها یک طبقه بندی از استراتژی های کنترلی به همراه اصول اساسی از این تکنیک ها به صورت سیستماتیک آورده شده است. همچنین برای دستیابی به یک ارزیابی دقیق تر و امکان بررسی مقایسه ای از بین استراتژی های متفاوت و تاکید بر محدودیت ها و ویژگی های هر روش کنترلی از شبیه سازی کامپیوتری برای رسیدن به این مهم استفاده شده است. علاوه بر مقایسه روش های گوناگون هر استراتژی یک مقایسه کلی بین روش های متفاوت استراتژی های مختلف بر مبنای ریپل گشتاور، تجزیه و تحلیل فرکانسی و تلفات درایو موتور bldc به همراه کاربرد های گوناگون روش های مختلف کنترلی آورده شده است. علاوه بر این ها، با توجه به اهمیت خودرو های الکتریکی در صنعت، انتخاب بهترین روش های کنترلی برای این نوع از کاربردها به همراه قابلیت برگشت انرژی به بحث گذاشته شده است. در فصل سوم، در مورد پرفرمانس عملکرد بهین? یک سیستم پمپاژ آب که از یک موتور bldc کوپل شده به یک پمپ سانتریفیوژی و یک zsi تغذیه شده از طریق آرای? pv تشکیل شده است، بحث می شود. بر خلاف مبدل های توان دو طبقه، در این فصل به منظور استخراج ماکزیمم توان آرای? pv و تغذی? موتور bldc به طور همزمان بهره وری از یک zsi تک طبقه پیشنهاد داده شده است. استفاده از zsi به علت توانایی ارزشمند باک-بوست ولتاژ، مزیت های ذاتی مانند بازد? بالا و هزین? پائین که مصالح? خوبی با سیستم های pv ایجاد می کند، را به ارمغان می آورد. بعلاوه، به منظور انجام دقیق mppt آرای? pv، طرح کنترلی fl-ic mppt پیشنهاد شده است. این روش fl-ic mppt پیشنهاد شده به قدر کافی روش ic متداول را بهبود می بخشد تا این که کلیدزنی zsi از یک سیگنال کنترلی mppt با مقدار پل? متغیر لذت ببرد. علاوه بر این ها، روش dtc یک راه حل موثرتری را در مقایسه با روش کنترل هیسترزیس با شکل دهند? جریان هیسترزیس برای درایو موتور bldc به دلیل مزایایی آن مانند پاسخ سریع گشتاور، ریپل گشتاور کوچک، حساسیت کمتر به تغییر پارامتر ها و پیاده سازی ساده ارائه می دهد. ضمناً به دلیل تغیرات مکرر تولید توان pv؛ توان مکانیکی تحویلی به پمپ سانتریفیوژی متغیر است. بنابراین، موتور bldc باید با سرعت مرجع متغیر درایو شود. به منظور بهبود بخشیدن به پاسخ گذرای سرعت موتور bldc و افزایش سطح کیفیت جنب? ذخیر? انرژی، سیستم باید از یک مشخص? پاسخ دینامیکی سرعت کیفیت بالا باید بهره مند شود. بنابراین، به منظور تحقق بخشیدن به این جنبه از سیستم، الگوریتم بهینه سازی pso برای تنظیم پارامتر های کنترل کنند? سرعت pid موتور bldc پیشنهاد شده است. ساختار سیستم به همراه اصول عملکرد هر یک از این روش های کنترلی ذکر شده با جزئیات ارائه شده است. در پایان، سیستم پیشنهاد شده در شرایط مختلف از عملکرد آرای? pv توسط شبیه سازی کامپیوتری شبیه سازی شده و تأثیرات استراتژی کنترلی پیشنهاد شده با مطالع? مقایسه ای و نتایج شبیه سازی صحه گذاری شده است. در فصل چهارم، بخش اول تجزیه و تحلیل و طراحی یک طرح کنترلی پرفرمانس بالا بدون سنسور سرعت را برای درایو موتور bldc سه فاز با استفاده از مشاهده گر مقاوم تصادفی پیک به پیک با هدف کاهش ریپل گشتاور و افزایش مقاومت سیستم ارائه می دهد. مشاهده گر پیشنهاد شده به منظور تخمین back-emf ذوزنقه ای فاز به فاز برای موتور bldc تنها با بهره گیری از ولتاژ ها و جریان های اندازه گیری شده خط به کار برده می شود به طوری که با تخمین back-emf به راحتی موقعیت و سرعت روتور از آن بدست می آید. این استراتژی درایو استفاده شده بر خلاف روش های متداول سنس back-emf نیازمند هیچ فیلترینگی از جریان و ولتاژ نیست و بعلاوه از حساسیت به نویز های کلیدزنی دیگر رنج نمی برد. با توجه به این که عملکرد سرعت بالا برای یک موتور حیاتی است، اما به دلیل این که در این مد به شدت پرفرمانس درایو تنزل می یابد از روش ولتاژ ورودی متغیر برای تحقق بخشیدن به مینیمم سازی ریپل گشتاور کموتاسیونی به صورت موازی با روش پیشنهاد شده بهره برده شده است. علاوه بر بررسی تحلیلی روش پیشنهاد شده دو نوع دیگر از مشاهده گرها یعنی مشاهده گر مد لغزشی و فیلتر کالمن به منظور تعیین دقت حالت دائم، پرفرمانس دینامیکی، حساسیت به پارمتر و نویز و پرفرمانس عملکرد سرعت پائین آنها به صورت مقایسه ای با روش پیشنهاد شده مورد بررسی قرار گرفته است. در پایان، سیستم پیشنهاد شده در شرایط مختلف کاری از موتور bldc به وسیل? شبیه سازی کامپیوتری شبیه سازی شده است و تأثیرات روش کنترلی بدون سنسور پیشنهاد شده توسط مطالع? مقایسه ای و نتایج شبیه سازی مورد ارزیابی قرار گرقته شده است. نتایج شبیه سازی تأیید می کند که روش پیشنهاد شده در مقایسه با روش های مد لغزشی و فیلتر کالمن تحت شرایط کاری مختلف با وجود نویز اندازه گیری و عدم قطعیت پارامتر های الکتریکی از مقاومت خیلی خوب و دقت تخمین back-emf و سرعت بالایی برخوردار است. بنابراین، روش پیشنهاد شده با مقاومت قوی خود این امکان را برای درایو به وجود می آورد که بدون روبرو شدن با هیچ مشکلی در سرعت های بالا و پائین، موتور بتواند یک عملکرد پایدار و بدون تنشی را تجربه کند. بخش دوم تجزیه و تحلیل و طراحی یک طرح کنترلی پرفرمانس بالا بدون سنسور سرعت را برای درایو موتور bldc سه فاز با استفاده از فیلتر مقاوم تصادفی دکانولوشن ارائه می دهد. فیلتر پیشنهاد شده به منظور تخمین back-emf ذوزنقه ای فاز به فاز برای موتور bldc تنها با بهره گیری از ولتاژ ها و جریان های اندازه گیری شده خط به کار برده می شود به طوری که با تخمین back-emf به راحتی موقعیت و سرعت روتور از آن بدست می آید. در این روش بدون سنسور پیشنهاد شده، بر خلاف روش های متداول مبتنی بر مشاهده گر، back-emf به عنوان ورودی ناشناخته در نظر گرفته می شود و نیازی به فرض ثابت بودن سرعت ماشین در یک فاصل? زمانی کوتاه در مدلسازی موتور bldc که منجر به نادیده گرفتن دینامیک back-emf در سرعت متغیر می گردد، نیست. بعلاوه، با توجه به این که عملکرد سرعت بالا برای یک موتور حیاتی است، اما به دلیل این که در این مد به شدت پرفرمانس درایو تنزل می یابد، یک رهیافت بهبود بخشیده شده برای کاهش ریپل گشتاور کموتاسیونی در سرعت های بالا برای استراتژی کنترل مستقیم گشتاور موتور bldc سه فاز با مد هدایت 120 درجه ای الکتریکی به صورت موازی با روش بدون سنسور پیشنهادی، نیز پیشنهاد شده است. با استفاده از این رهیافت بهبود بخشیده شده، بدون این که هیچ نیازی به محاسب? دقیق مدت زمان کنترل کنند? کمکی تأثیر گذار ولتاژ ورودی متغیر باشد، گشتاور الکترومغناطیسی ثابت می ماند و ریپل گشتاور کموتاسیونی که نشأت گرفته شده از هدایت غیرقابل کنترل دیودهای هرزگرد در سرعت های بالا است، مینیمم می شود. در پایان، سیستم پیشنهاد شده در شرایط مختلف کاری از موتور bldc به وسیل? شبیه سازی کامپیوتری شبیه سازی شده است و تأثیرات روش کنترلی بدون سنسور پیشنهاد شده از چهار جنبه شامل دقت حالت دائم، پرفرمانس دینامیکی، حساسیت به پارمتر و نویز و پرفرمانس عملکرد سرعت پائین توسط نتایج شبیه سازی مورد ارزیابی قرار گرفته شده است. نتایج شبیه سازی تأیید می کند که سیستم پیشنهاد شده تحت شرایط کاری مختلف با وجود نویز اندازه گیری و عدم قطعیت پارامتر های الکتریکی از مقاومت خیلی خوب و دقت تخمین بالایی برخوردار است. بنابراین، استراتژی پیشنهاد شده با مقاومت قوی خود این امکان را برای درایو به وجود می آورد که بدون روبرو شدن با هیچ مشکلی در سرعت های بالا و پائین و رژیم ترمزی، موتور بتواند یک عملکرد پایدار و بدون تنشی را تجربه کند.

طراحی اقتصادی و بهینه محرکه موتور جریان مستقیم بدون جاروبک (bldc) برای کاربردهای خودرو برقی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1390
  محسن عبادپور   محمدرضا فیضی

اخیراً، به دلیل این که آلودگی محیط زیست و بحران انرژی به صورت جهانی رشد می کند تمایلات زیادی برای توسع? خودروهای برقی به وجود آمده است. خودروهای برقی دارای بازده بسیار بالاتری از خودروهای احتراق داخلی با سوختهای فسیلی هستند. خودروهای برقی به طور کلی شامل پنچ قسمت هستند: سیستم کنترلی، موتور، باتری ها، بدنه خودرو و شارژر. موتور و محرکه اش به عنوان محرک اصلی خودرو به طور مستقیم عملکرد تمامی قسمت های خودرو را تعیین می کنند. تاکنون ماشین ها و محرکه های الکتریکی زیادی برای مقاصد خودرو برقی استفاده شده است. از میان این ماشین ها و محرکه های الکتریکی، چهار نوع مهم محرک های الکتریکی که به شکل وسیع در سیستم خودروهای برقی مورد استفاده قرار گرفته اند عبارتند از: محرکه های جریان مستقیم (dc)، القایی(im) ، سوئیچ رلوکتانس(sr) و جریان مستقیم بدون جاروبک(bldc) . به دلیل ساختار ساده، عملکرد قابل اطمینان، راندمان بالا، گشتاور راه اندازی بالا، موتور bldc به طور وسیع در زمینه خودروهای برقی استفاده شده است. با وجود این، وجود سنسور در محرکه موتور bldc از جمله سنسورهای جریان و سنسور موقعیت مکانیکی و همچنین کلیدهای ترانزیستوری اضافی برای کموتاسیون، در بسیاری موارد ایجاد نویز می کنند و عملکرد موتور و خودرو برقی را از حالت عادی خارج می کنند. قیمت موتور bldc هم به دلیل وجود المان های ذکر شده افزایش می یابد. بنابراین تحقیقات بر روی طراحی اقتصادی و بهینه درایو موتور bldc در سال های اخیر متمرکز شده است. این تحقیقات شامل حذف سنسور موقعیت، کاهش سنسورهای جریان و در بعضی موارد کاهش تعداد سوئیچ های اینورتر یا چهار سوئیچه کردن اینورتر درایو موتور bldc است. در این پایان نامه محرکه موتور bldc با توجه به مزایای اشاره شده و به ویژه بازده و چگالی گشتاور بالا به عنوان محرکه الکتریکی خودرو انتخاب و عملکرد آن در کاربردهای کششی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. در بخش اول به بررسی خود موتور و معادلات دینامیکی و الکتریکی حاکم بر آن و روش های کنترلی مناسب موتورهای bldc برای به کارگیری در خودروهای برقی پرداخته شده و در بخش دوم عملکرد ساختارها و روش های کنترلی پیشنهادی مورد تحلیل و بررسی قرار گرفته است. نتایج و امکانات ساختارها و استراتژی های کنترلی پیشنهادی را می توان به صورت زیر دسته بندی کرد: در ساختار پیشنهادی شماره 1، یک محرکه مقرون به صرفه و با کارآیی بالاتر برای موتور bldc ارائه شده است. در این ساختار، برای نمونه برداری از جریان فازها در هر لحظه از یک سنسور جریان بدون نیاز به اطلاعات جریان دیودهای چرخش آزاد یا علامت جریان استفاده شده است. بنابراین، حجم محرکه موتور کاهش یافته است. در مقایسه با محرکه های موتور bldc مرسوم، محرکه پیشنهادی دارای ساختاری ساده است و نیاز به سخت افزارهای پیچیده برای اجرا در آن حذف شده است. هم چنین کنترل کننده pid تنظیم شده با الگوریتم pso برای بهبود پاسخ دینامیکی و کاهش خطای حالت ماندگار سرعت موتور استفاده شده است. در ساختار پیشنهادی شماره 2، یک استراتژی جدید با استفاده از دو سنسور برای ولتاژ و جریان لینک dc برای ساختن جریان فازهای موتور bldc استفاده شده است. به دلیل امتیازات بیشتر این استراتژی پیشنهادی، طرح کنترلی آن بسیار مناسب برای کاربردهای با کارآیی بالا همانند کاربردهای با موقعیت و سرعت متغیر است. برای کاهش ریپل گشتاور و هم چنین ظرفیت کنترل جریان بالای موتور bldc، از کنترل جریان هیسترزیس با شکل دهنده جریان استفاده شده است. بعلاوه، روش پیشنهادی به دلیل وزن، اندازه و قیمت کمتر بسیار جالب برای کاربردهای موتور bldc است. در ساختار پیشنهادی شماره 3، یک محرک? با قیمت کمتر برای موتور bldc پیشنهاد شده است. کاهش قیمت در این ساختار پیشنهادی با کاهش تعداد کلیدهای قدرت اینورتر، سنسورهای جریان و سنسورهای موقعیت روتور صورت گرفته است. برخلاف استراتژی های کنترل جریان مرسوم، استراتژی کنترل با یک سنسور جریان با حلقه کنترل سرعت بیرونی برای بهبود عملکرد کنترل سرعت نتایج بهتری را برای محرکه سه فاز چهار- سوئیچ نسبت به شش- سوئیچ داده است. سیگنالهای مجازی سنسورهای هال با آشکارسازی نقاط گذر از صفر اختلاف ولتاژهای ترمینال های موتور ساخته شده اند. در طرح بدون سنسور پیشنهادی، دیگر نیازی به هیچ شیفت دهنده فاز که برای بیشتر تکنیک های بدون سنسور مورد نیاز است، نیست. در نهایت اساس عملکرد ساختارهای پیشنهادی و روشهای کنترلی ارائه شده با شبیه سازی در محیط نرم افزار matlab/simulink ارائه گردیده است.

طراحی بهینه و بهبود عملکرد موتورهای سوئیچ رلوکتانس با استفاده از روش المان محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1390
  سیدرضا موسوی اقدم   محمدرضا فیضی

در ادامه، مبانی آنالیز الکترومغناطیس که در استفاده از نرم افزار ansys مورد توجه قرار گرفته و نیز استراتژی های گوناگون بهینه سازی در طراحی با ذکر کاربرد هر کدام از آن ها بیان شده است. در طرح موتور سوئیچ رلوکتانس، مواردی چون تعداد المان ها، شکل قطب ها و فاصله هوایی با استفاده از آنالیز المان محدود بررسی شده است. یکی از مشکلات مهم موتورهای سوئیچ رلوکتانس، ریپل گشتاور بالای آن است. تقریباً اکثر کارهایی که در جهت کاهش ریپل گشتاور انجام گرفته، منجر به کاهش مقدار متوسط گشتاور شده است. لذا در این پایان نامه یک طرح جدید برای موتورهای سوئیچ رلوکتانس پیشنهاد شده که در آن با استفاده از منطق فازی، بهینه سازی چندهدفی انجام شده و لذا ضمن کاهش ریپل گشتاور موتور، مقدار متوسط آن نیز تثبیت شده است.

طراحی و بهبود عملکرد موتور جریان مستقیم بدون جاروبک سه فاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1390
  مجتبی بهرامی کوهشاهی   محمدرضا فیضی

موتورهای جریان مستقیم بدون جاروبک (bldc) و درایوهای آن در محدوده وسیعی از کاربردها به طور افزایشی به علت ویژگی های اساسی شان مورد توجه فراوان قرار گرفته اند. تحقق پذیری این مهم در این نوع موتورها از یکسو مرهون پیشرفت های روزافزون تکنولوژی pm است که امکان دستیابی به بازده، چگالی توان و گشتاور بالا را برای این موتورها به ارمغان آورده است. از سوی دیگر ساختار و مشخصات ویژه این نوع از موتورها بستری را برای کنترل ساده تر و سایز کوچکتر در مقایسه با موتورهای هم توان ایجاد کرده است. دستیابی به گشتاور صاف در این موتورها به عنوان یک هدف مورد تقاضا است که باید از دو منظر طراحی و درایو به آن توجه شود. این موضوع نیازمند تعیین گشتاور دندانه و ریپل کموتاسیون به منظور بهینه سازی از دیدگاه طراحی یا درایو است. طراحی مناسب موتور منجر به کاهش گشتاور دندانه می شود، اما عمل کموتاسیون ریپل گشتاور قابل توجهی تولید می کند که به منظور رسیدن به درایو با پرفرمانس بالا توجه به آن ضروری است. اثر کموتاسیون در شکل موج گشتاور به صورت برجستگی ها یا فرورفتگی ها در زمان هایی که جریان مربعی شکل استاتور تغییر سطح می دهد ظاهر می شود. اثر کموتاسیون حتی در موتورهایی با اندوکتانس فاز کم و ولتاژ باس محدود ظاهر می شود. روش های مختلفی پیشنهاد شده است. تعداد زیادی از محققین برای غلبه بر این مشکل روش هایی از منظر مدار کنترلی پیشنهاد داده اند. این روش ها محدود هستند زیرا وابسته به شرایط سیستم هستند و بنابراین منجر به سیستم های پیچیده و حجیم حتی برای کاربردهایی که کمتر تقاضا دارند، می شوند. بعلاوه، زمان کموتاسیون با سرعت تغییر می کند و بنابراین روش کنترل جریان باید خود را تنظیم کند. یافته ها حاکی از آن است که قطب های مقطع ریپل گشتاور کمتری تولید می کنند. به طور کلی، مطالعات نشان می دهد که تغییر bemf در باز? زمانی کموتاسیون، با دامن? تنظیم شده به صورت متناسب، به صورت مثبتی در کم کردن اثر جریان در ریپل گشتاور تأثیر می گذارد. ساختار مورد بررسی در این تحقیق بر مبنای یک موتور صنعتی در [57] است. پروس? بهینه سازی توسط الگوریتم ژنتیک انجام شده است. طرح بهینه با استفاده از کمینه کردن تابع هدفی که بیانگر ریپل گشتاور است، انجام شده است. لازم به ذکر است که گشتاور متوسط در حالت پایدار به صورت قابل توجهی تحت تأثیر قرار نمی گیرد. کاهش گشتاور دندانه به علت اثر مستقیم آن روی پرفرمانس موتور، یکی از مهمترین نیازمندی ها در طراحی موتور bldc است. در این تحقیق، تأثیر بعضی از پارامترهای طراحی بر گشتاور دندانه با استفاده از روش المان محدود مورد بررسی قرار گرفته است. طراحی های مختلف توسط نرم افزار تحلیل المان محدود maxwell® انجام شده است. نتایج شبیه سازی نشان از کاهش ریپل گشتاور موتور دارد.

دریافت حداکثر توان از انرژی باد توسط ونراتور سنکرون مغناطیس دائم (pmsg)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق 1391
  علیرضا گرزین   محمدرضا فیضی

امروزه تکنولوژی توربین بادی مجهز به ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم، تبدیل انرژی مکانیکی به الکتریکی در بازده بالا را به همراه دارد. ژنراتور بادی می تواند با کنترل کننده های مناسب در سرعت های متغیر باد، بیشترین توان را از انرژی باد دریافت و به انرژی الکتریکی تبدیل کند. در این پژوهش ابتدا مقدمه ای بر انرژی های تجدید پذیر آورده شده سپس بررسی کارهای گذشته در مورد استفاده از انرژی باد برای تولید توان انجام گرفته است. در فصل دوم انواع توربین های بادی معرفی شده و نحوه اتصال ژنراتورها به توربین تشریح شده است. در فصل سوم کنترل کننده های مناسب برای دو ریز-شبکه به منظور دریافت حداکثر توان از انرژی باد و همچنین کنترل فرکانس و توان شبکه ارائه شده است. نتایج شبیه سازی این دو ریز شبکه در فصل چهارم آورده شده و فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات برای این پژوهش را شامل می شود.

تعیین استراتژی پیشنهاددهی بهینه نیروگاه ها در بازار برق با استفاده از تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی (igdt)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1391
  صیاد نوجوان   کاظم زارع

در این پایان نامه، از تئوری تصمیم گیری مبتنی بر شکاف اطلاعاتی جهت دستیابی به استراتژی پیشنهاد-دهی بهینه تولید کنندگان برای فروش انرژی الکتریکی به بازار برق استفاده شده است. این روش، تصمیم گیرنده را قادر می سازد تا میزان مقاوت تصمیمات و استراتژی های مختلف را در برابر کاهش قیمت انرژی در بازار و همچنین امکان بهره مندی از مزایای ناشی از افزایش قیمت انرژی در بازار را مورد ارزیابی قرار دهد. استراتژی پیشنهاد دهی شامل تعیین میزان تولید انرژی با قیمت متناظرش برای ساعت های مختلف یک شبانه روز خواهد بود. تصمیم برای فروش انرژی یک تولید کننده با تغییرات قیمت انرژی در بازار برق مرتبط است. روش ارائه شده در این بخش، سناریوهای مختلف تصمیم گیری را نسبت به تغییرات قیمت انرژی در بازار برق را بررسی و تحلیل می کند. اساس کار روش ارائه شده بر این است که استراتژی پیشنهاد دهی تولید در برابر کاهش قیمت انرژی در بازار برق و یا سود پایین فروش انرژی مقاوم بوده، ویا امکان بهره مندی از مزایای افزایش قیمت و یا سود بالای فروش انرژی را داشته باشد. عدم قطعیت ها ممکن است مضر بوده و به قیمت پایین فروش انرژی منجر شود و یا خوب بوده و منجر به قیمت بالا شود. در این پایاننامه هر دو ویژگی متناقض را با استفاده از دو تابع هدف "مقاومت" و "فرصت" مدل سازی شده و در نهایت منحنی های پیشنهاددهی به بازار روز- بعد با استفاده از مدل های خطای کسری و میانگین وزنی مربعات خطا بدست آمده است.

طراحی مناسب ماشین سنکرون مغناطیس دائم داخلی با هدف کمترین ریپل گشتاور و تلفات هسته
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1391
  منوچهر خدابنده لو   قاسم اهرابیان

با توجه به اهمیت ماشین های ipmsm و ویژگی های مناسب آن ها، برای استفاده در خودروهای الکتریکی، بهبود عملکرد آن ها ضروری به نظر می رسد. این موتورها، بالاخص با آهنرباهای تک لایه، دارای چگالی شار توزیع شده مستطیل شکل و هارمونیک های مرتبه بالا است که باعث ریپل گشتاور، لرزش، نویز و همچنین افزایش تلفات جریان گردابی در دندانه های استاتور می شود. در این پایان نامه با استفاده از نرم افزار المان محدود maxwell، دو روش برای کاهش ریپل گشتاور و تلفات هسته استاتور، بررسی شده است. در روش اول، با ایجاد بریدگی هایی روی سطح روتور و پیدا کردن ابعاد و محل های بهینه آن ها، کاهش ریپل گشتاور و تلفات هسته بررسی شده است. در روش دوم، سوراخ هایی در داخل روتور ایجاد شده است که موجب تقلیل ناپیوستگی چگالی شار در سطح قطب ها و در نتیجه کاهش ریپل گشتاور و تلفات هسته شده است. با بررسی های صورت گرفته مشخص شده است که، کاهش مولفه های هارمونیکی چگالی شار فاصله هوایی، ناشی از آهنرباهای دائم، در کاهش ریپل گشتاور نقش زیادی داشته است. همچنین، کاهش مولفه های هارمونیکی چگالی شار فاصله هوایی، ناشی از جریان محور مستقیم استاتور، در کاهش تلفات هسته موثر بوده است.

بهبود عملکرد روش کنترل مستقیم گشتاور در سرعت‎های پایین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1391
  حسین صابری خرزوقی   محمدباقر بناءشریفیان

در بین درایوهای ac، کنترل مستقیم گشتاور به عنوان روشی با پاسخ سریع و مقاوم شناخته شده است. امروزه با توجه به مشکلات مختلفی که استفاده از سنسور سرعت در پی دارد بیشتر تحقیقات در جهت کنترل درایو موتورهای ac بدون استفاده از سنسور سرعت صورت می گیرد. کنترل مستقیم گشتاور بدون سنسور سرعت که در مقابل تغییرات پارامترهای سیستم مقاوم باشد به ویژه در سرعت‎های پایین همچنان تحت مطالعه و تحقیق است. برآورد مقدار دقیقی از مقاومت استاتور برای عملکرد مطلوب سیستم در محدوده سرعت‎های پایین یک امر ضروری به نظر می رسد. هدف این پژوهش بهبود عملکرد روش کنترل مستقیم گشتاور بدون سنسور سرعت در سرعت‎های پایین است. به منظور کاهش هزینه و پیچیدگی سیستم، در اکثر سیستم های کنترل درایو از وضعیت کلیدها و وضعیت لینک dc جهت محاسبه ی سیگنال های ولتاژ استفاده می کنند. در این روش عموماً از افت ولتاژ روی المان های غیر ایده آل اینورتر صرف نظر می شود. تاثیر این مسئله در سرعت های پایین بیشتر بوده و دقت محاسبات و عملکرد پایدار سیستم را به مخاطره می اندازد. در طرح پیشنهادی، یک مدل غیر خطی برای اینورتر مورد استفاده ارائه شده که اثر المان های غیرایده آل را در محاسبات اعمال می کند و بر دقت عملکرد سیستم می افزاید. علاوه بر این، بهبود عملکرد سیستم در حالت ماندگار به وسیله ی کنترلر های مناسب یکی دیگر از اهداف این پژوهش است. شکل موج های جریان خروجی، گشتاور و سرعت موتور در روش های کنترل مستقیم گشتاور در حالت ماندگار حاوی اعوجاج قابل ملاحظه ای می باشد، این مسئله که از نقاط ضعف روش کنترل مستقیم گشتاور به شمار می رود با استفاده از روش مدولاسیون بردار فضایی برطرف می شود. طراحی کنترلر های مناسب که بتواند سیگنال های مورد نیاز واحد مدولاسیون را تولید کند از اهمیت ویژه ای برخوردار است. در این پژوهش سعی بر طراحی کنترلر های مناسب با استفاده از کنترل منطق فازی است.

طراحی بهبود یافته ژنراتور سنکرون مغناطیس دائم با شار محوری با کوپلاژ مستقیم به توربین بادی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1391
  نقی رستمی   محمدرضا فیضی

در این رساله، طراحی بهبودیافته یک ژنراتور مغناطیس دائم شارمحور با استفاده از الگوریتم ژنتیک به عنوان روش بهینه سازی صورت گرفته است. طراحی به منظور بهینه کردن قیمت مواد فعال مصرفی و با در نظر گرفتن رفتار حرارتی ماشین انجام شده است. برای بررسی رفتار ماشین به ازای تغییرات متغیرهای مهم، آنالیز حساسیت بر روی ماشین شارمحور مغناطیس دائم برای کاربرد در توربین های بادی کم سرعت صورت گرفته است. علاوه بر آن، یک مدل پارامتر فشرده برای تحلیل حرارتی ماشین ارایه شده است. مدل ارایه شده، قادر است دمای قسمت های مختلف ماشین شامل دمای سیم بندی ها، آهنرباها، شفت و فریم را در حالت پایدار با دقت مناسب محاسبه کند. با توجه به وابستگی مشخصات حرارتی مواد به کار رفته در ساختار ماشین به حرارت و همچنین وابستگی مقدار مقاومت سیم بندی استاتور و تلفات مسی به دمای کارکرد ماشین، به روز کردن دما در روند طراحی مورد نیاز است. یک برنامه کامپیوتری جامع شامل طراحی همزمان الکترومغناطیسی و حرارتی ارائه شده است. در برنامه طراحی ارائه شده، ملاحظات کاربردی، عملکردی، محدودیت های مکانیکی و نیازمندی های حرارتی مدنظر قرار گرفته است و دماهای بدست آمده از طراحی حرارتی ماشین در هر تکرار از برنامه به روز می شوند. با استفاده از برنامه طراحی ارائه شده، یک ژنراتور 5 کیلووات با سرعت نامی 350 دور بر دقیقه با ساختار دو استاتور-یک روتور، با آهنرباهای دائم سوارشده بر روی ریسک روتور به منظور کاربرد در اتصال مستقیم به توربین بادی طراحی و ساخته شده است. برای تایید صحت نتایج طراحی تحلیلی، آنالیز المان محدود و اندازه گیری های عملی بر روی ماشین طراحی شده صورت گرفته است. نتایج اندازه گیری ها نشان می دهد، مدل حرارتی ارایه شده قادر است دمای قسمت های مختلف ماشین را با دقت مناسب تخمین بزند.

استفاده از موتورهای دو روتور در کاربردهای خودرو هیبرید الکتریکی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر 1389
  هادی افشاری راد   محمدباقر بناشریقیان

ساخت خودروهای هیبرید الکتریکی راهی برای کاهش مصرف سوخت و همچنین کاهش آلودگی هوا می باشد. تاکنون انواع مختلفی از خودروهای هیبرید الکتریکی ساخته و برخی از انواع آن هم در بعضی کشورها به بازار عرضه شده است. در اکثر خودروهای هیبرید الکتریکی از دو ماشین الکتریکی یکی جهت نیروی پیش برنده و دیگری جهت استارتر/ژنراتور(sg) استفاده می-شود که بسته به معایب و مزایای انواع ماشین، ماشین های dc، القایی، مغناطیس دایم و سوییچ رلوکتانس مورد استفاده قرار می-گیرد. در سال های گذشته به دلیل بهبود چگالی توان و گشتاور، تحقیق درمورد ماشین های الکتریکی خاص دیگری مانند ماشین با شار عرضی (tfm) ، ماشین با شار محوری (afm)، ماشین مغناطیس دایم دوطرف برجسته (dspm) و ماشین الکتریکی با دو پورت مکانیکی (dmpm) (موتورهای دو روتور) مورد توجه قرار گرفته است. در این پایان-نامه کاربرد ماشین الکتریکی با دو پورت مکانیکی (موتور دو روتور) در خودرو هیبرید الکتریکی بررسی می شود. استفاده از موتور دو روتور باعث کاهش قیمت و افزایش کارایی خودرو می گردد، زیرا موتورهای دو روتور در خودرو هیبرید جایگزین کلاچ، گیربکس، استارتر/ژنراتور و موتور اصلی می شود. یکی از مزایای ماشین الکتریکی با دو پورت مکانیکی استفاده همزمان آن در حالت ژنراتوری و موتوری می باشد. در این پایان نامه با بررسی مدل ماشین الکتریکی با دو پورت مکانیکی و شبیه سازی آن، حالت های مختلف این ماشین الکتریکی در کاربرد خودروی هیبرید مورد توجه قرار می گیرد. سپس جهت کنترل ماشین الکتریکی با دو پورت مکانیکی از کنترل برداری استفاده شده و تنظیم کنترلرها با الگوریتم تجمع ذرات (pso) انجام می شود. در بخش دیگر پایان نامه، روش گشتاور ماکزیمم برای هر آمپر (mtpa) برای استفاده از ماکزیمم ظرفیت گشتاور ماشین و بهبود پاسخ دینامیکی ماشین الکتریکی به کنترل برداری اعمال می گردد. با اعمال این روش بهبود 10% و 20% در پاسخ روتورهای داخلی و خارجی مشاهده می شود.

ارائه یک ساختار جدید برای موتور سوئیچ رلوکتانس
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1393
  یوسف علی پور   محمدرضا فیضی

در سال های اخیر صنعت درایو با دگرگونی¬های بنیادین روبرو شده است. از جمله دلایل این صنعت مهم می-توان به پیشرفت اکترونیک قدرت، نیاز به صرفه جویی در انرژی و افزایش بهره وری اشاره کرد. با توجه به این امر، برای موتورهای که بدون درایو نمی توانستند راه اندازی و یا کار کنند یک جایگاه جدید باز شده است. یکی از این دسته موتورها، موتور سوئیچ رلوکتانسی است. موتور سوئیچ رلوکتانسی با توجه به ساختار ساده، هزینه کم ساخت، قدرت تحمل خطای بالا، امکان کار در درجه حرارتهای زیاد، نگهداری آسان به دلیل عدم وجود هر گونه سیم پیچی بر روی روتور و در نتیجه سبکتر شدن وزن آن و قابلیت دستیابی به سرعتهای بالا از ویژگیهای منحصر به فرد این موتور است. در این پایان نامه یک مدل جدید پیشنهاد می شود که دارای چگالی گشتاور به حجم بالا و در نتیجه توان به حجم بالا(همانطور که گشتاور متناسب است با مجذور قطر، با افزایش قطر روتور، بدون افزایش طول مسیر شار توانایی افزایش گشتاور به طور قابل توجهی میسر شده است). تمامی هسته های استاتور و روتور سگمنت شده است و از نظر الکتریکی و مغناطیسی از یکدیگر ایزوله هستند و به همین دلیل در ساختار پیشنهادی شار معکوس استاتور و روتور حذف شده و نتیجه افزایش بازده به دلیل کاهش تلفات جریان گردابی و هیسترزیس است. ساختار پیشنهادی به صورت سه بعدی در نرم افزار maxwell شبیه سازی خواهد شد.

کنترل عملکرد دو موتور القایی به روش کنترل مستقیم گشتاور از طریق یک مبدل چند خروجی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1393
  علیرضا شاملو   محمدرضا فیضی

امروزه در کاربردهای مختلف از قبیل خودرو برقی استفاده از دو یا چند موتور ضروری است. برای کنترل دو موتور می توان از دو اینورتر مستقل استفاده کرد. روش دیگر موازی کردن پایانه های دو موتور و درایو توسط یک اینورتر است اما در این صورت امکان کنترل مستقل دو موتور وجود نخواهد داشت. به طور معمول برای درایو هم زمان دو موتور القایی از یک اینورتر 12 کلیدی استفاده می شود. در این پایان نامه، از یک اینورتر نه کلیدی برای درایو و کنترل دو موتور القایی استفاده شده است. کاهش تعداد المان ها باعث ایجاد محدودیت های مختلفی می شود. به عنوان مثال، امکان کنترل و درایو دو بار در دو پایانه سه فاز به صورت کاملا مستقل از بین خواهد رفت و هم چنین مقدار دامنه و تغییر فاز بین دو خروجی سه فاز کاهش می یابد. در این پژوهش، برای کنترل دو موتور القایی از روش های کنترل مستقیم گشتاور و کنترل مستقیم گشتاور با استفاده از مدولاسیون بردار فضایی استفاده شده و این روش ها با یکدیگر مقایسه شده اند. هم چنین، مقایسه ای اجمالی میان کنترل دو موتور القایی توسط اینورترهای 12 کلیدی و 9 کلیدی از لحاظ استرس ولتاژی و جریانی کلیدها و قیمت تمام شده صورت گرفته است.

بازیابی انرژی در خودروهای برقی دارای موتور bldc با استفاده از تئوریهای تطبیقی و هوشمند
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1393
  شیوا گرایی   محمدرضا فیضی

خودروهای الکتریکی بهترین انتخاب برای کاهش آلودگی های ناشی از وسائل حمل و نقل معمول هستند. بازده این خودروها به دلیل استفاده از محرکه های الکتریکی به جای موتورهای احتراق داخلی بسیار بالا است. ترمز الکتریکی با احیاء انرژی جنبشی ناشی از ترمز و شارژ دوباره باتری، یکی دیگر از مزایای این خودروها در مقایسه با خودروهای معمول است، که تا حدودی می تواند مشکل طی مسافت پایین خودروهای الکتریکی را بهبود دهد. به طور کلی در سیستم ترمز خودرو از ترمز هیدرولیک استفاده می شود،که انرژی جنبشی مازاد را به گرما تبدیل می کند. این انرژی سهم عمده ای در اتلاف انرژی داشته و بازده را کاهش می دهد. در عمل بازیابی انرژی ترمزی در واقع انرژی جنبشی ناشی از کاهش سرعت خودرو به انرژی الکتریکی تبدیل می شود تا مجدداً در حالت هایی مانند شتاب گیری به کارگرفته شود؛ به خصوص در ترافیک شهری که کاهش سرعت به صورت مداوم رخ می دهد. درایوهای bldc کاربردهای وسیعی در اتوماسیون صنعتی، صنایع فضایی، صنایع نظامی، تجهیزات پزشکی، فناوری اطلاعات و لوازم خانگی دارند و به عنوان مهم ترین رقیب درایوهای موقعیت های القایی در کاربردهای کششی نیز به شمار می-آیند. این درایوها بازده بالا و چگالی توان و گشتاور بسیار بالاتری از دیگر درایوهای اشاره شده دارند. پاسخ دینامیکی سریع، مشخصه ی گشتاور- سرعت بسیار مناسب و سیستم کنترلی ساده ی درایو bldc پتانسیل خوبی از این درایو برای کاربردهای کششی فراهم آورده است. در عین حال این درایو در زمان برگشت پذیری انرژی نیز عملکرد مناسب تری از خود نشان می دهد. مشکل هزینه ی درایوهای bldc با توسعه ی مغناطیس های دائم آلیاژی با گذردهی مغناطیسی بالا و فن آوری نیمه هادی ها کاهش یافته است. روش کنترل مستقیم گشتاور dtc به منظور بهبود پاسخ گشتاور به عنوان یکی از مهمترین روش های کنترل موتور های bldc مطرح است. همچنین روش dtc-svm نیز از روش های کنترلی استفاده شده است. هدف استفاده از کنترل تطبیقی که در این تحقیق مورد استفاده قرار گرفته است، آن است که کنترل کننده طراحی شده به این روش، بتواند در مقابل تغییرات آرام در سیستم پاسخ مناسب بدهد

طراحی بهینه یک ژنراتور مغناطیس دائم شار محوری جهت استفاده در توربین بادی مقیاس کوچک
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر 1394
  مجتبی الدرمی   محمدرضا فیضی

امروزه ژنراتورهای شار محوری آهنربای دائم (afpm) با توجه به ویژگی هایی همچون بازده بالا، چگالی توان و گشتاور بالاتری که نسبت به انواع ژنراتورهای شار شعاعی (rfm) مرسوم دارند، مورد توجه قرارگرفته اند. مشخصات این ژنراتورها، آن ها را برای کاربرد در توربین بادی مناسب می سازد. از طرفی با توجه به سهولت افزایش تعداد قطب در آن ها، برای کاربردهای سرعت پایین که متناسب با سرعت باد است، بسیار مناسب است. در این پایان نامه طراحی یک ژنراتور سنکرون شار محوری آهنربای دائم با ساختار torus انجام شده است. از مقایسه ماشین های شار محوری با ساختارهای گوناگون ساختار دو روتور و یک استاتور در میان آن ها انتخاب شده است و نوع قرارگیری آهنرباها به صورت n-s است. ژنراتور طراحی شده در نرم افزار علمی-تجاری اجزا محدود flux cedrat 11.2 شبیه سازی شده است و با استفاده از روش اجزای محدود مورد ارزیابی و تحلیل های گوناگونی مانند تأثیر تغییر سرعت باد، تغییر فاصله هوایی و تغییر شکل آهنرباها روی آن صورت گرفته است. شکل موج سینوسی نیرومحرکه القایی با ویژگی هارمونیکی مساعد، بهینه بودن طراحی را تأیید می کند. عملکرد مناسب ژنراتور در شرایط تغییر سرعت باد، ژنراتور طراحی شده را به عنوان یکی از گزینه های مناسب جهت کاربرد در توربین های بادی مقیاس کوچک قرار داده است.

طراحی و بررسی عملکرد یک ژنراتور مغناطیس دائم شار محور به کمک روش المان محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1394
  رضا عمادی فر   سجاد توحیدی

چکیده گشتاور دندانه ماشین های شار محور afpm در حالت عادی و در مقایسه با ماشین های معمولی بسیار بالا است. چگالی توان، گشتاور دندانه، مشخصه های گشتاور سرعت و بازدهی از جمله پارامترهایی هستند که در طراحی ژنراتورها حائز اهمیت هستند. در این پایان نامه هدف بررسی تأثیر روش های کاهش گشتاور دندانه بر روی پارامترهای الکتریکی یک ژنراتور مغناطیس دائم شار محور است. به همین منظور ضمن بررسی انواع مختلف ساختارهای ماشین های شار محور، به صورت تفصیلی به مطالعه روش های کاهش گشتاور دندانه در ماشین های شار محور مغناطیس دائم پرداخته می شود. با شبیه سازی المان محدود یک ژنراتور شار محور مغناطیس دائم 9 فاز، با ساختار sssr، تأثیرات اعمال روش های کاهش گشتاور دندانه بر عملکرد ماشین مورد تحلیل و بررسی گرفته است. این ژنراتور دارای سیم پیچی متمرکز است. برای تحلیل ژنراتور طراحی شده از روش المان محدود و از نرم افزار flux11.2 استفاده شد. نتایج مشخصه های خروجی ژنراتور شار محور در شرایط مختلفی اعم از بی باری و بار کامل موردبررسی قرار گرفت. تأثیر اعمال روش های اصلاح روتور و ابعاد مغناطیس های دائم بر روی عملکرد ماشین موردمطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل از مقایسه شبیه سازی های صورت گرفته حاکی از آن است که اعمال روش های کاهش گشتاور دندانه، شکل موج نیرومحرکه القایی را تحت تأثیر خود قرار می دهد و در برخی موارد موجب کاهش دامنه هارمونیک اول نیرومحرکه القایی شده و اعوجاج هارمونیکی کل (thd) آن را تحت تأثیر قرار می دهد. اما با این وجود با کاهش گشتاور دندانه از میزان ریپل توان خروجی کاسته شده و شکل موج جریان بهبود می یابد.

طراحی کنترل پیش بین مدل غیرخطی برای کنترل مستقیم سرعت در سیستم راه اندازی موتورهای سنکرون مغناطیس دائم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1394
  اریا یونسی   محمدرضا فیضی

از آنجا که موتورهای الکتریکی در صنایع مختلف کاربردهای متفاوتی دارند، بنابراین نیاز آنها به یک یا چند سیستم کنترلی مناسب برای رسیدن به اهداف کنترلی موردنظر، ضروری به نظر می رسد. برای مثال، سیستم های راه اندازی که برای کنترل موقعیت بکار می روند، همواره نیازمند پاسخ دینامیکی بالا در کنترل سرعت هستند. در همین راستا تاکنون روش های کنترلی مختلف برای کنترل موقعیت و سرعت موتورهای سنکرون مغناطیس دائم ارائه شده است. کنترل کننده های خطی آبشاری از جمله یکی از این روشهای کنترلی است که دارای ساختار حلقه ای بوده و پهنای باند آن محدود است. این محدودیت به منظور جلوگیری از ایجاد فراجهش در پاسخ سیستم است که ناشی از ساختار آبشاری کنترل کننده است. این ساختار، به ویژه در کاربردهای توان بالا، که فرکانس کلیدزنی پایین است، دینامیک سیستم را پایین می آورد. کنترل کننده های پیشرفته ای نیز مبتنی بر کنترل پیش بین مدل برای بهبود عملکرد کنترلی این ماشین ها طراحی شده است، که پاسخ بسیار مناسبی را در مقایسه با روش های معمول دارند. از جمله اشکالات اصلی این روش ها نیز بالا بودن فرکانس کلیدزنی، نیاز آن ها به خطی سازی مدل و هم چنین بالا بودن حجم محاسبات لازم برای بهینه سازی تابع هدف مشخص شده است. این اشکالات، در برخی موارد پیاده سازی این روش ها را در عمل غیرممکن می سازد. افزایش قدرت پردازشگرها حل مسائل بهینه سازی را به صورت غیرخطی ممکن ساخته است. لذا پیشنهاد می شود از کنترل پیش بین مدل غیرخطی برای داشتن عملکرد کنترلی خوب، در سیستم کنترلی استفاده شود. البته در این صورت حجم محاسبات بسیار بالاتر خواهد رفت. به منظور کاهش حجم این محاسبات، در روش پیشنهادی از یک مدل گسسته زمان متغیر در کنار یک الگوریتم شمارشی برای تحلیل کنترل پیش بین مدل غیر خطی استفاده می شود.

اثرات خطای انحراف از مرکز در مکاشین های دواستاتور-تک روتور شار محور با مغناطیس دائم
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز - دانشکده برق و کامپیوتر 1394
  شاهین مهرانفر   نقی رستمی

در این پایان نامه یک روش برون خطی برای تشخیص خطای عدم تقارن فاصله هوائی در ماشین شار محور مغناطیس دائم با ساختار دو استاتور-تک روتور ارائه شده است. در این روش اندوکتانس های خودی سیم پیچ های استاتور اندازه گیری شده و به صورت رو در رو با یکدیگر مقایسه شده اند. با بررسی مقادیر به دست آمده از مقادیر اندوکتانس ها و تفاضل میان اندوکتانس های سیم پیچ های رو در رو، به ازای درصدهای مختلف خطا، نشان داده شده است که این پارامتر می تواند به عنوان شاخص تشخیص خطای عدم تقارن فاصله هوائی به کار رود. با بررسی و تحلیل رابطه ریاضی اندوکتانس سیم پیچ ها و ارتباط آن با طول فاصله هوایی، مشخص می-شود که پارامتر اندوکتانس خودی، حساسیت بالایی نسبت به تغییرات فاصله هوائی دارد. در نتیجه اندوکتانس می تواند به عنوان یک شاخص موثر برای تشخیص جزئیات خطا اعم از وجود خطا، محل خطا و نوع خطا مورد استفاده قرار گیرد. از مزایای روش فوق می توان به پیاده سازی آسان در عمل و عدم ایجاد اختلال در شرایط عادی ماشین اشاره کرد.

ارائه یک جبرانساز بهینه برای میرا کردن نوسانات زیرسنکرون (ssr)
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1386
  مجید ولی زاده   محمدرضا فیضی

چکیده ندارد.

کنترل مستقیم گشتاور موتور swiched reluctance تغذیه شده از منبع تک فاز و با استفاده از فیلتر اکتیو سری
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1386
  یوسف ابراهیمی   محمدرضا فیضی

چکیده ندارد.

شبیه سازی الکترومغناطیسی و محاسبه گرادیان اندوکتانس در انواع ساختارهای railgun بعنوان موتور خطی با استفاده از روش 2d-fem
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1386
  تورج ملکی   اصغر کشت کار

چکیده ندارد.

محاسبه پارامترهای مدل مشروح ترانسفورماتور با المان محدود برای محاسبه توزیع ولتاژ در حالات گذرا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1387
  احمد بلادی   محمدرضا فیضی

چکیده ندارد.

بهینه سازی درایو موتور القایی به روش لغزشی-فازی و کاهش تلفات
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1387
  سعید اصغروند   محمدرضا فیضی

چکیده ندارد.

کنترل مستقیم توازن ژنراتور القایی تغذیه دوبل
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1388
  مصطفی امیرنیا   محمدرضا فیضی

چکیده ندارد.

بررسی ارتعاشات موتورهای القایی تکفاز
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1388
  حسن آل ابراهیم   محمدرضا فیضی

چکیده ندارد.

مدل سازی و شبیه سازی پایدارساز سیستم قدرت
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1387
  ابراهیم رسولی انارمرزی   محمدرضا فیضی

چکیده ندارد.

کنترل موتور سوئیچ رلوکتانس توسط کنترل زوایای آتش جهت کاهش ریپل گشتاور بکمک تحلیل عددی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1387
  توحید جهانگیری   محمدباقر بناءشریفیان

چکیده ندارد.

تشخیص عیب های استاتور موتور القایی و تاثیر آن بر روی عملکرد موتور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1387
  امین ناموری قره بلاغ   محمدرضا فیضی

چکیده ندارد.

اثر تغییرات طولی در ساختار پرتاب کننده ی الکترومغناطیسی با استفاده از روش اجزا محدود سه-بعدی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1387
  شهاب مظفری   اصغر کشتکار

چکیده ندارد.

تشخیص شکستگی میله های رتور ماشین القایی قفس سنجابی بوسیله طیف جریان استاتور
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه تبریز 1380
  محمدرضا عریضی   محمدرضا فیضی

امروزه کاربرد ماشینهای القایی و بخصوص ماشینهای قفسه سنجابی ، بدلیل مزایای منحصر به فردشان، رو به افزایش است. از جمله برتری آنها نسبت به ماشینهای ‏‎dc‎‏ ، نداشتن کموتاتور، جاروبک و منبع تغذیه ‏‎dc‎‏ است. همچنین ماشینهای القایی نسبت به ماشینهای سنکرون از قیمت کمتری برخوردارند، زیرا دیگر نیازی به منبع ‏‎dc‎‏ برای تغذیه روتور ندارند. ذکر این نکته نیز حائز اهمیت است که موتورهای القایی قفسه سنجابی نسبت به رتور سیم پیچی شده از لحاظ قیمت، کیفیت و ابعاد در وضیت بهتری قرار دارند. از مسائل بسیار مهم در رابطه با این موتورها، مساله شکستگی در میله های رتور می باشد. با توجه به کاربرد وسیع این موتورها، در صورت تشخیص سریع شکستگی موجود در میله ها، اولا از ضایعات بعدی ناشی از شکستگی که ممکن است به بدنه رتور و یا حتی استاتور آسیب برساند جلوگیری می شود، ثانیا با خارج نمودن موتور معیوب در ساعاتی از کار که کمترین استفاده از آن می شود از ضررهای ناشی از پائین آمدن تولید محصولات جلوگیری می گردد.