• بازدید : 55 views
  • بدون نظر
این فایل در ۱۲صفحه قابل ویرایش تهیه شده وشامل موارد زیر است:

تئوري ميدان چرخان – وجه اشتراك ماشين‌هاي سنكرون و آسنكرون – توليد ميدان مغناطيسي با توزيع سينوسي – ساختمان انواع ماشين‌هاي القايي سه‌فاز – عملكرد ماشين القايي در بي‌باري و بارداري – مفهوم لغزش – نمودار گشتاورـ سرعت و تشريح نواحي سه‌گانه ترمزي، موتوري و ژنراتوري ماشين القايي – توان فاصله هوايي – استخراج مدار معادل دقيق و تعيين پارامترهاي آن با آزمايش سه‌گانه – محاسبه عملكرد موتور القايي سه‌فاز – تغييرات مشخصه گشتاور و سرعت با شكل شيار روتور – كلاس طراحي و كد راه‌اندازي و راه‌اندازي – روش‌هاي كنترل سرعت از طرف روتور و از طرف استاتور – آشنايي با نحوه عمل و گشتاور راه‌اندازي موتور آسنكرون تك‌فاز – آشنايي با اصول كار ماشين‌هاي سنكرون – گشتاور و مفهوم زاويه بار در ماشين سنكرون
) هارمونيك : هارمونيك مؤلفه سينوسي يك موج يا مقدار متناوبي است كه فركانس آن مضرب صحيحي از فركانس موج اصلي مي‎باشد . 
۲-۱-۳) هارمونيكهاي مشخصه : هارمونيك هائي مي‎باشند كه تجهيزات توليد كننده هارمونيك به خصوص يكسو كننده ها در طول كار عادي خود توليد مي نمايند . 
۳-۱-۳)هارمونيك هاي غير مشخصه : هارمونيكهائي مي‎باشند كه تجهيزات توليد كننده هارمونيك به خصوص يكسو كننده ها در طول كار عادي خود توليد نمي نمايند ولي ممكن است در اثر عدم تقارن يا تعادل سيستم برق و يا به علت اشكالات يكسو كننده ها ايجاد گردند . 
۴-۱-۳) مرتبه يا نوع هارمونيك : مرتبه يا نوع هارمونيك ، حاصل تقسيم فركانس هارمونيك بر فركانس موج اصلي است . 
۵-۱-۳) محل تغذيه يا نقطه اتصال مشترك : نقطه اتصال مشترك ، شينه اي از شبكه عمومي شركت برق است كه از نظر الكتريكي نزديكترين نقطه به مصرف كننده جديد يا مورد مطالعه مي‎باشد . از اين شينه بارهاي ساير مصرف كننده هاي نيز تغذيه شده و يا ممكن است بعداً از آن تغذيه گردند . 
۶-۱-۳) اعوجاج هارمونيكي : اعوجاج هارمونيكي ، انحراف يك شكل موج يا مقدار تناوبي نسبت به شكل سينوسي به علت اضافه شدن يك يا چند هارمونيك به موج اصلي سينوسي مي‎باشد . 
۷-۱-۳) اعوجاج تكي جريان : اعوجاج تكي جريان ، مقدار مؤثر يك جريان هارمونيكي از مرتبه مشخص مي‎باشد كه بصورت درصدي از مقدار مؤثر موج اصلي جريان سينوسي بيان مي‎شود . 
۸-۱-۳) اعوجاج تكي ولتاژ : اعوجاج تكي ولتاژ ،‌ مقدار مؤثر يك ولتاژ هارمونيكي از مرتبه مشخص مي‎باشد كه بصورت درصدي از مقدار مؤثر موج اصلي ولتاژ سينوسي بيان مي‎شود . 
۹-۱-۳) اعوجاج كلي جريان : اعوجاج كلي جريان ، مقدار مؤثر كليه جريانهاي هارمونيكي است كه بصورت درصدي از مقدار مؤثر موج اصلي جريان سينوسي بيان شده و از رابطه زير محاسبه مي گردد .
(۱-۳)                                                                                 
كه در آن   اعوجاج تكي جريان مرتبه n مي‎باشد . 
۱۰-۱-۳) اعوجاج كلي ولتاژ : اعوجاج كلي ولتاژ ، مقدار مؤثر كليه ولتاژهاي هارمونيكي است كه بصورت درصدي از مقدار مؤثر موج اصلي ولتاژ سينوسي بيان شده و از رابطه زير محاسبه مي گردد .
(۲-۳)                                                                                   
كه در آن   اعوجاج تكي ولتاژ مرتبه مي‎باشد . 
  2-3)  تعريف و مفهوم هارمونيكها : 
امروزه واژه هارمونيك و هارمونيك ها در رابطه با مسائل سيستم قدرت و توزيع زياد به كارمي رود جهت درك بهتر نسبت به اين واژه ابتدا به پاره اي از مفاهيم مربوط به هارمونيك هاي سيستم مي‎پردازيم . 
اساساً هر موج تناوبي مي‎تواند به وسيله مجموعه اي از موج هاي سينوسي توصيف گردد كه اين مجموعه بنام سري فوريه رياضي دان فرانسوي معروف است . فركانس هريك از موجهاي سينوسي اين مجموعه ضريب صحيحي از فركانس پايه تعريف مي گردد . جمله اي كه فركانس آن همان فركانس پايه است هارمونيك اول يا بعضي اوقات پايه ناميده مي‎شود . جمله اي كه فركانس آن دو برابر فركانس پايه است هارمونيك دوم  و بقيه به همين صورت نامگذاري مي گردند موجهاي متقارن تنها داراي هارمونيك هاي فرد مي باشند در حاليكه  موجهاي غير متقارن علاوه بر هارمونيك هاي فرد داراي هارمونيك هاي زوج نيز مي باشند . 
شكل ۱-۳ دو نمونه موج نامتقارن و متقارن را نشان مي‎دهد .
                                           
                  
موجها ممكن است متوسطي غير از صفر داشته باشد در اينگونه موارد در مجموعه سري فوريه يك جمله سينوسي با فركانس صفر وجود خواهد داشت كه در مفهوم مهندسي برق نشان دهنده مؤلفه جريان مستقيم موجDC مي‎باشد . 
بيشتر وسايل و تجهيزات سيستم قدرت متقارن مي‎باشد  و در نتيجه حالت مانا تنها هارمونيك هاي فرد بدون مؤلفهDC توليد مي گردد . تقارن در اينجا به اين معني است كه وقتي جريان از يك وسيله خارج مي‎گردد  ، همان مشخصه را مي بيند كه در زمان ورود به وسيله حس كرده است يا بعبارت ديگر پاسخ وسيله به جريانهاي مثبت و منفي يكسان است . ولي موارد استثنايي عدم تقارن هم وجود دارد .فرضاً يكسو كننده هاي نيم موج ، جريانهاي نامتقارن توليد مي كنند كه هم داراي هارمونيك هاي زوج و هم مؤلفه DC  مي باشند . 
شكل ۲-۳ شكل موج جريان يك يكسو كننده نيم موج را نشان مي‎دهد يكسو كننده هاي تمام موج و اينورتورهاي قدرت نيز چنانكه قسمت مثبت و منفي موج توليدي آنها دقيقاً يكسان نباشد ايجاد هارمونيك هاي زوج مي نمايند . 
        
                                 
تجهيزاتي كه بر اساس تخليه الكتريكي و يا ايجاد جرقه كار مي كنند ممكن است بعلت صحيح نبودن زمان جرقه زدن آنها توليد هارمونيك زوج نمايند اين مسئله در مورد كوره هاي قوسي در زمان ذوب كردن آهن هاي قراضه پيش مي‎آيد . 
موج مربعي كه در شكل ۳-۳ نشان داده شده است . يكي از شكل موج هايي است كه زياد در بررسي و مطالعات هارمونيك ها بكار مي رود تجهيزات بسياري مانند يكسو كننده ها و كروه هاي قوسي كه توليد هارمونيك مي كنند جريان و يا ولتاژ آنها را مي‎توان براي بررسيها تقريباً بصورت يك موج مربعي در نظر گرفت . سري فوريه يك موج مربعي كه پيك آن V مي‎باشد بصورت زير است .
(۳-۳)                          
ملاحظه مي گردد كه در سري فوق هارمونيك زوج و مؤلفه DC وجود ندارد و دامنه هارمونيك سوم يك سوم دامنه پايه و دامنه هارمونيك پنجم يك پنجم دامنه پايه و ….. مي‎باشد  .
                                     
در بيشتر محاسبات و بررسيهاي سيستم قدرت از مقدار مؤثر(RMS ) موجهاي جريان و يا ولتاژ استفاده مي‎گردد. براي يك موج سينوسي مقدار مؤثر ۷/۷۰ در صد مقدار پيك موج مي‎باشد در مورد موجهاي غير سينوسي مقدار مؤثر از رابطه زير بايستي بدست آيد . 
(۴-۳)                                                                  
كه   و مقدار مؤثر هارمونيك ۱و ۲ موج اصلي مي باشند . 

۳-۳) تاريخچه و بررسي مقدماتي هارمونيك ها : 
وجود هارمونيك ها در سيستم قدرت مسأله جديدي نيست هارمونيك ها در دهه ۱۹۲۰ و اواخر ۱۹۳۰ زمانيكه شكل موج هاي ولتاژها و جريانهاي تغيير شكل يافته در خطوط انتقال مشاهده شدند تشخيص داده شدند در آن هنگام موضوع اصلي ، تأثير هارمونيك ها در ماشينهاي سنكرون و القائي ، سيمهاي ارتباطي ( تلفن ) و خازنهاي قدرت بودند .
نتيجه بعضي از تحقيقات آن زمانها در مورد يك خط انتقال ۲۲۰ كيلو ولت ۴۰۰ كيلومتري و يك موتور القائي بشرح زير بوده است  . 
چنانكه ولتاژ ابتداي خط حاوي ۷ درصد هارمونيك سوم باشد ، ولتاژ انتهاي خط در حالت بي باري داراي ۵۳ درصد هارمونيك سوم خواهد بود . 
هارمونيك سوم در انتهاي خط بار كامل از ۵۳ درصد به ۲۹ درصد كاهش پيدا 
     مي كند . 
در صورت وجود هارمونيك ضريب قدرت در طرف ژنراتور خط انتقال برابر ۸۴۸/۰ مي‎باشد ( در حالتيكه بدون وجود هارمونيك ضريب قدرت برابر ۹۶/۰ است . ) 
در طرف مصرف كننده خط انتقال وقتي ولتاژ داراي هارمونيك است ضريب قدرت برابر ۸۲/۰ مي‎باشد . در صورتيكه توسط دستگاه اندازه گيري ۷۵/۰ اندازه گيري مي گردد . 
براي يك موتور القائي كه در سال ۱۹۳۰ ساخته شده است هارمونيك ها باعث لرزش و سرو صداي زياد شده اند . اندازه گيريهاي توان ورودي با تغيير هارمونيك هاي مربوطه تغيير مي كنند  و همچنين جريانهاي رتور نيز بخاطر مقادير مختلف هارمونيك هاي موجود متفاوت هستند . 
مسائل فوق كه در دهه ۱۹۳۰ وجود داشته اند ممكن است  امروزه هم وجود داشته باشند  .عكس العمل سازندگان در برابر هارمونيك ها ، ساختن تجهيزاتي بوده است تا تحمل هارمونيك هاي بيشتر كاهش اثرات متقابل را داشته باشند. همچنين هارمونيك ها كاهش داده شده و گاهي از طريق نوع اتصالات ترانسفورماتورها حذف شده اند . البته نوع اتصالات ترانسفورماتورها ، هارمونيك مؤلفه صفر را كاهش مي‎دهد . بعنوان فيلتر دو مسيره عمل مي‎كند و در نتيجه بار و سيستم را محافظت مي‎كند معذالك بنظر مي رسد كه هارمونيك ها دوباره يك مسئله جدي شده اند و بعنوان يك عامل خسارت زننده به مصرف كنندگان و شبكه قدرت امروزه مسأله هارمونيك ها را در عوامل زيادي مي‎توانند جستجو كرد مطرح مي‎شوند . 
۱-۳-۳) افزايش اساسي بارهاي غير خطي :
در نتيجه تكنولوژي جديد ، وسايلي مثل يكسو كننده هاي كنترل شده ترانزيستوري و كنترل كننده هاي ميكروپروسسوري توليد بار حاوي هارمونيك درسيستم مي نمايند . 
۲-۳-۳) تغيير در فلسفه طراحي تجهيزات : 
در گذشته تجهيزات بر اساس ضريب اطمينان هاي بزرگ  و بالاتر از ظرفيت مورد نياز طراحي نمي‎شده‎اند ولي در حال حاضر به علت رقابت شديد ميان سازندگان دستگاه هاي برق ، تجهيزات دقيقتر طراحي شده و بر اساس ظرفيت خواسته  شده مي‎باشد . 
فرضاً تجهيزاتي كه هسته آهني دارند نقطه كار آنها بيشتر در ناحيه غير خطي مي‎باشد . عمل نمودن آنها در اين ناحيه باعث افزايش سريع هارمونيك ها مي‎شوند . بيشتر از ۵۰ سال است كه هارمونيك ها عامل ايجاد اشكالات مختلف بوده اند . 
بعضي از آنها عبارتند از : 
خرابي بانكهاي خازني بعلت شكست عايقي يا افزايش بار 
تداخل هارمونيك ها با كنترل بار مصرف كننده ها و سيستم PLC . اين تداخل باعث عملكرد نادرست سيستم كنترل از راه دور و اندازه گيري مي گردد . 
ايجاد تلفات اضافي و گرم كردن ماشينهاي القايي و سنكرون 
اضافه ولتاژ و اضافه جريان در سيستم به علت رزونانس سيستم در اثر هارمونيك هاي ولتاژ جريان در شبكه 
شكست عايقي كابلها در نتيجه اضافه ولتاژ ناشي از هارمونيكها 
تداخل با سيستم ارتباطات ( تلفن ) 
ايجاد خطا در كنتورهاي اندازه گيري مصرف و توليد انرژي 
تداخل و ايجاد عملكرد غلط رله ها ، به خصوص در سيستم كنترل و حفاظت ميكروپروسسوري 
تداخل در كنترل كننده هاي موتورهاي بزرگ 
نوسان مكانيكي در ماشينهاي سنكرون و القايي 
عملكرد ناپايدار مدار آتش در كنترل كننده هايي كه بر اساس مقدار ولتاژ صفر عمل مي كنند . 
اين اثرات بستگي به منابع هارمونيك ها ، موقعيت آنها در سيستم و خصوصيات شبكه دارد . 

عتیقه زیرخاکی گنج