نام پژوهشگر: محمدعلی شمسی نژاد

روشهای مختلف کنترل درایو موتور سنکرون مغناطیس دائم در حالت خطای اینورتر
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی 1390
  حسن حسینی   محمدعلی شمسی نژاد

در این تحقیق چند روش ارائه گردیده که در آنها راه حل هایی جهت ادامه کار ماشین pmsm، در صورت بروز خطا در مدار اینورتر (خطای اتصال کوتاه و مدار باز سوئیچ)، پیشنهاد شده است. در ابتدا به معرفی روش فاز جایگزین پرداخته شده که ساختار آن، نیازمند فیوزها و سوئیچ های اضافه می باشد که تنها در زمان بروز خطا مورد استفاده قرار می گیرند. در این روش سرعت و گشتاور ماشین، پس از اعمال روش، همانند عملکرد نرمال است. اگرچه افزودن المان های اضافی به مدار اینورتر، منجر به افزایش تلفات و نیز افزایش هزینه ها و حجم مدار می گردد اما این روش از قابلیت اطمینان بالایی برخوردار می باشد. در ادامه چند روش جدید تحت عنوان روش تغییر جریان مرجع معرفی می گردد که در آنها تنها با در نظر گرفتن هدف خاص مورد نظر (کمینه و یا بیشینه نمودن عواملی چون گشتاور، تلفات و نوسانات)؛ فرضیات روش مطرح و در نتیجه جریان های مرجع مورد نظر بدست می آید تا در زمان بروز خطا، کنترل اینورتر دو فاز را بر عهده بگیرند و منجر به ادامه عملکرد ماشین گردد. از ویژگی های این روش نسبت به سایر روش ها می توان به عدم استفاده از المان های اضافی اشاره نمود که کاهش هزینه-ها و حجم مدار را به دنبال خواهد داشت. از جمله معایب این روش ها، نوسانی بودن گشتاور و کاهش سرعت نسبت به حالت نرمال می باشد. هر روش، با استفاده از نرم افزار متلب شبیه سازی گردید و شکل موجهای جریان، سرعت، گشتاور و تلفات در انتهای هر روش آورده شد.

مطالعه و ساخت درایو موتور سنکرون مغناطیس دائم روتور استوانه ای بدون حسگر سرعت با استفاده از روشهای کلاسیک و هوشمند عصبی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند 1390
  رسول شریعتی نجف آبادی   محمدعلی شمسی نژاد

فیدبک سرعت یکی از بخش های اساسی درایوهای کنترل سرعت حلقه بسته است. در هر حال، وجود حسگر سرعت باعث تحمیل هزینه اضافی بر سیستم شده مضاف بر آنکه مشکلات دیگری از جمله نویز اندازه گیری و احتمال خرابی را نیز به همراه دارد. در این پروژه روشی جدید، مبتنی بر شبکه-های عصبی پیشخور، برای تخمین سرعت یک موتور سنکرون مغناطیس دائم در درایو های کنترل عددی و کنترل برداری پیشنهاد شده است که با استفاده از حداقل اطلاعات ممکن موتور، بهترین کارکرد را در مقایسه با کارهای قبلی نتیجه داده است؛ و نیز قوام قابل ملاحظه آن در قبال افزایش مقدار مقاومت موتور است. همچنین روش کلاسیک mras بهبود یافته برای تخمین سرعت موتور سنکرون مطرح شده است. همچنین از جهت رفع مشکل افزایش مقاومت در اثر عبور جریان و بالا رفتن دمای سیم پیچ روش کلاسیک مجهز به قسمت تخمین پارامترهای موتور در شرایط کاری شده است نتایج شبیه سازی هر دو روش موید عملکرد مطلوب درایو کنترل سرعت پیشنهادی است

کنترل هوشمند سیستم محرک خودروی هیبرید
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی 1391
  فاطمه شفیعی   محمود عبادیان

یکی از مهم ترین مشکلات امروزه جوامع بشری، بروز معضلات زیست محیطی و کاهش شدید سطح منابع سوخت های فسیلی می باشد. از طرف دیگر پایین بودن راندمان عملکرد موتورهای درون سوز، سبب اتلاف شدید انرژی تولید شده توسط سوخت های فسیلی می شود. از این رو استفاده مداوم از سوخت های فسیلی در سیستم حمل و نقل نه تنها مقرون به صرفه نخواهد بود بلکه اثرات زیست محیطی زیان آوری را به پیرامون خود تحمیل می کند. برای کاهش مشکلات ناشی از به کارگیری خودروهای احتراقی و مصرف سوخت های فسیلی، جایگزین نمودن خودروهای الکتریکی و هیبریدی می تواند راه‎ حل مناسبی برای حل این مشکلات باشد. در خودروهای الکتریکی و هیبریدی سیستم محرکه الکتریکی به عنوان قلب خودرو مطرح می شود که شامل موتور الکتریکی، مبدل های قدرت و کنترل کننده های الکترونیکی می باشد. موتورهای الکتریکی یکی از مهم ترین تجهیزات تشکیل دهنده ی سیستم محرک الکتریکی می باشد. به همین دلیل در این پژوهش با انجام شبیه سازی بر روی موتور pmbldc انتخاب شده و مقایسه ی آن با شبیه سازی انجام شده بر روی موتور srm به بررسی قابلیت موتور انتخاب شده برای سیستم محرکه الکتریکی خودروی طراحی شده پرداخته شده است.

طراحی و ساخت مبدل تشدید dc به dc با ولتاژ خروجی بالا
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده برق و کامپیوتر 1392
  محسن رمضانی درح   محمدعلی شمسی نژاد

در این پایاننامه طراحی و ساخت یک مبدل dc به dc با ولتاژ خروجی بالا انجام شده است. در این مبدل بایستی به منظور کاهش حجم و وزن مبدل، تا جایی که ممکن است فرکانس کاری آن را افزایش داد. مبدل پیشنهاد شده در این پایاننامه در فرکانسهای بالا (khz 200-120) کار میکند تا حجم و وزن آن کاهش یابد. از طرفی افزایش فرکانس باعث افزایش تلفات کلیدزنی مبدل نیز میشود به همین دلیل بسیار مهم است تا مبدلی انتخاب شود که به منظور کاهش تلفات کلیدزنی تحت کلیدزنی نرم قرار داشته باشد. مبدلهای تشدید یکی از مبدلهای مناسب برای این هدف میباشند و از بین این مبدلها، مبدل تشدید سری- موازی دارای ویژگیهای جالبتری است. بنابراین برای ساخت مبدل dc به dc ولتاژ بالا، مبدل تشدید سری- موازی مورد استفاده قرار گرفته است. کنترل توان خروجی این نوع مبدل با تغییر نسبت سیکل و تغییر فرکانس کاری انجام میشود. با تغییر نسبت سیکل مقدار ولتاژ خروجی و با تغییر فرکانس حالت هدایت با کمترین تلفات انتخاب میشود. تجزیه و تحلیل های تئوری بر روی این مبدل انجام گرفته است. در پایان نمونه عملی مبدل تشدید سری- موازی نیز ساخته شده است و نتایج تئوری بررسی شده اند.

تشخیص کمّی خطاهای اتصال حلقه و اتصال دو فاز در موتورهای سنکرون با روش های نوین
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده برق و کامپیوتر 1393
  وحید دلیری نسب   محمدعلی شمسی نژاد

موتورهای سنکرون مغناطیس دائم یکی از پرکاربردترین تجهیزات الکتریکی در صنعت می باشند. هر وسیله الکتریکی با توجه به کاربرد آن ممکن است در حین کار دچار مشکل شود. یکی از این مشکلات خطای الکتریکی است که سلامت ماشین های الکتریکی مخصوصاً موتورهای سنکرون مغناطیس دائم را تهدید می¬ کند. از شایع ترین نوع خطاهای الکتریکی، می توان به خطای اتصال کوتاه و خطای اتصال دو فاز در حلقه های سیم پیچی استاتور با درصد ها و شدت های مختلف اشاره کرد. شاید تصور شود که وقوع این نوع خطا در مراحل ابتدایی و با شدت کم مشکل ساز نباشد، امّا در صورت گسترش آن ضررهای جبران ناپذیری رخ می دهد. در این صورت، شناسایی این گونه خطاها و ارزیابی آن ها از اهمیّت خاصی برخوردار است. در این رساله با استفاده از روش مداری و معادلات ریاضی حاکم، موتور در حالت های سالم وخطا دیده شبیه سازی شده است و همچنین جهت درک بهتر اتفاقاتی که داخل ساختار هندسی موتور رخ می دهد توسط روش اجزای محدود نیز موتور سنکرون در حالت های مختلف سالم و خطا شبیه سازی شده است. در ادامه جهت تشخیص خطا روش آنالیز موجک بر روی جریان استاتور پیشنهاد شده است. جهت تشخیص میزان خطای به وقوع پیوسته، روش جدیدی برمبنای محاسبه انرژی ضرایب موجک و استفاده از آن ها جهت آموزش شبکه عصبی مصنوعی پیشنهاد شده است. نتایج شبیه سازی حاکی از آن است که آنالیز موجک می تواند با سرعت خوبی نوع خطای رخ داده را تشخیص دهد و همچنین استفاده از انرژی ضرایب موجک، شدت خطا را به خوبی نشان می دهد.

بررسی و تحلیل میدان مغناطیسی و محاسبه تلفات مربوطه در موتور خطی به کمک روش اجزای محدود
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر 1394
  امید مکتب دار   محمدعلی شمسی نژاد

موتور خطی یک موتور الکتریکی است که از حالت دوار درآمده تا به جای گشتاور گردشی، نیروی خطی تولید کند. عامل به وجود آورنده نیروی خطی، میدان الکترومغناطیسی سیار در طول موتور خطی است. یکی از انواع موتور خطی، موتور القایی خطی یک¬طرفه است که دارای مزایای زیادی ازجمله ساختمان ساده، تعمیر و نگهداری کم، عدم نیاز به اتصالات مکانیکی برای انتقال نیرو و هزینه بهره برداری پایین می¬باشد. دلایل توجه به موتور القایی خطی یک¬طرفه و توسعه روزافزون آن این است که این موتورها نیازی به برخورد مستقیم دو جسم برای تغییر سرعت نسبی که در سیستم های حمل ونقل بسیار مهم است را ندارند و همچنین دارای مزایایی چون عدم اصطکاک سیستم رانش و ترمز با ریل یا چرخ ها می¬باشند. در طراحی ماشین الکتریکی باید محدودیت¬های الکترومغناطیسی و مکانیکی را مورد بررسی قرارداد؛ بنابراین رسیدن به یک طراحی قابل قبول تکرارهای محاسباتی زیادی را موجب می گردد. استفاده از کامپیوترهای جدید همچنین بهره¬گیری از روش های محاسباتی پیشرفته این امکان را به وجود می¬آورد که بتوان رفتار ماشین را به دقت مدل نموده و طرح های جدید را نیز به سرعت ارزیابی نمود، یکی از این روش ها که دقت بالایی نیز دارد روش عددی اجزای محدود است. در این تحقیق موتور القایی خطی یک طرفه با روش اجزای محدود شبیه سازی و مورد بررسی قرار گرفته است. این تحلیل برای محاسبه میدان مغناطیسی و تلفات ناشی از آن در شبیه سازی های مختلفی که صورت گرفته و مدل های طراحی شده با تغییرات فاصله هوایی، جنس هسته اولیه و ثانویه، جنس و ضخامت صفحه واکنش و همچنین تغییرات فرکانس همراه است و در نهایت نتایج مختلف هر شبیه سازی مقایسه و بررسی شده اند.

مدلسازی دینامیکی توربین بادی سرعت متغیر مجهز به ژنراتور القایی روتور سیم پیچی شده دو تغذیه ای
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه بیرجند - دانشکده مهندسی 1388
  علی اصغر صمدی   حمیدرضا نجفی

چکیده ندارد.