جستجو در سایت :   

گرایش : قدرت

عنوان : تاثیر شیارهای استاتور و روتور بر پارامترهای الکتریکی ماشین

دانشگاه آزاد اسلامی

علوم تحقیقات واحد یزد

پایان‌نامه دوره کارشناسی ارشد در رشته برق(M. Sc)

گرایش: قدرت

عنوان:

تاثیر شیارهای استاتور و روتور بر پارامترهای الکتریکی ماشین (با اعمال خطای سیم پیچ سه فاز)

استاد راهنما:

دکتر سید امین سعید

استاد مشاور:

دکتر حمیدرضا اکبری

برای رعایت حریم خصوصی نام نگارنده پایان نامه درج نمی گردد

(در فایل دانلودی نام نویسنده موجود می باشد)

تکه هایی از متن پایان نامه به عنوان نمونه :

(ممکن می باشد هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود اما در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل می باشد)

فهرست مطالب:

مقدمه……………………………….1

فصل اول کلیات پژوهش

1-1- مقدمه……………………………… 3

1-2- مطالعه انواع تنشهای وارد شونده بر ماشین القایی…………… 3

1-2-1- تنشهای موثر در خرابی استاتور………………………………. 3

1-2-2- تنشهای موثر در خرابی روتور………………………………. 4

1-3 – مطالعه عیوب اولیه در ماشین های القایی………………… 7

1-3-1- عیوب الکتریکی اولیه در ماشینهای القایی…………….. 8

1-3-2 عیوب مکانیکی اولیه در ماشینهای القایی…………….. 14

فصل دوم مبانی نظری و پیشینه پژوهش

1-2-مقدمه……………………………… 19

 :دانلود فایل متن کامل پایان نامه در سایت sabzfile.com

2-2-سابقه پژوهش……………………………… 19

3-2-مروری بر تحقیقات گذشته……………………………… 19

فصل سوم روش پژوهش

3-1-مقدمه……………………………… 24

3-1-1- اهمیت و مزایا…………………………….. 26

3-2 تئوری تابع سیم پیچی………………………………. 27

3-2-1 تعریف تابع سیم پیچ………………………………. 27

3-2-2- محاسبه اندوکتانسهای ماشین با بهره گیری از توابع سیم پیچ……….. 31

3-3- شبیه سازی ماشین القایی………………………………. 34

3-3-1- معادلات یک ماشین الکتریکی با m سیم پیچ استاتور و n سیم پیچ روتور……. 36

3-3-1-1- معادلات ولتاژ استاتور……………………………… 36

3-3-1-2- معادلات ولتاژ روتور……………………………… 37

2-3-1-3- محاسبه گشتاور الکترومغناطیسی……………………………… 38

3-3-1-4- معادلات موتور القای سه فاز قفس سنجابی در فضای حالت…………….. 39

3-4- نتایج شبیه سازی ماشین القایی سالم……………………………… 43

3-5- مدلسازی خطای حلقه به حلقه و خطای کلاف به کلاف…………… 45

3-6-نتایج شبیه سازی ماشین القایی در اثر خطای سیم پیچ در شیارهای استاتور…….. 48

فصل چهارم تجزیه و تحلیل یافته ها

4-1 مقدمه……………………………… 52

4-2- محاسبه ماتریس اندوکتانس……………………………… 53

4-3- محاسبه ماتریس اندوکتانس ……………………………….. 54

4-4- محاسبه ماتریس اندوکتانس …………………………………. 54

4-5 مدلسازی اثر شیار……………………………… 56

4-6- نتایج شبیه سازی ماشین القایی سالم…………………………. 58

7-4- نتایج شبیه سازی ماشین القایی در اثر خطای سیم پیچ در شیارهای استاتور……… 60

فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهادات

5-1 بحث و نتیجه گیری………………………………. 63

پیوست ها…………………………….. 64

منابع……………………………… 66

چکیده:

در این پایان نامه آغاز عیوب الکتریکی و مکانیکی در ماشینهای الکتریکی مطالعه گردیده و عوامل به وجود آورنده و روشهای رفع این عیوب اظهار شده می باشد. بالتبع، به کمک روش تابع سیم پیچی ماشین شبیه سازی و خطای مورد نظر یعنی خطای سیم بندی استاتور به آن اعمال و نتایج مورد مطالعه قرار داده شده می باشد. پارامتر اصلی که برای تشخیص خطا در این پایان نامه بهره گیری کرده ایم، جریان سه فاز استاتور در حالت سالم و خطادار، تحت بارگذاری های مختلف خواهد بود.

سپس اثر شیارهای استاتور و روتور بر رفنار ماشین القایی با تابع فاصله هوای معکوس به شکل واقعی خود مورد بهره گیری قرار میگیرد. سپس چگونگی اعمال اثر شیارهای استاتور و روتور در روش تابع سیم پیچ اظهار شده و نحوی محاسبه ماتریسهای اندوکتانس خودی و متقابل استاتور و روتورو ماتریسهای مشتق اندوکتانس با وجود شیارهای استاتور و روتور در چهار حالت مورد مطالعه قرار می­گیرد. سپس اعمال خطای سیم بندی استاتور بااثر شیارهای استاتور و روتور مورد مطالعه قرار می­گیرد و در نهایت نتایج بدست آمده با هم مقایسه می­گردد.

با در نظر داشتن مطالب تصریح شده نتیجه می گردد که با تشخیص به موقع هر کدام از عیوب اوّلیه در ماشین القایی می توان از پدید آمدن حوادث ثانویّه که منجر به وارد آمدن خسارات سنگین می گردد، جلوگیری نمود. در این راستا کوشش شده می باشد که با تحلیل، مطالعه و تشخیص یکی از این نمونه خطاها، خطای سیم بندی استاتور یک موتور القایی قفس سنجابی، گامی موثر در پیاده سازی نظام تعمیراتی پیشگویی کننده برداشته گردد و با بکارگیری سیستم های مراقبت وضعیت بروی چنین ماشینهایی از وارد آمدن خسارات سنگین بر صنایع و منابع ملی جلوگیری گردد.

مقدمه:

موتورهای  الکتریکی تأثیر مهمی را در راه اندازی موثر ماشینها و پروسه های صنعتی اعمال می کنند. بخصوص موتورهای القایی قفس سنجابی را که بعنوان اسب کاری صنعت می شناسند. پس تشخیص خطاهای این موتورها می تواند فواید اقتصادی فراوانی در پی داشته باشد. مانند مدیریت کارخانه های صنعتی را آسان می کند، سطح اطمینان سیستم را بالا می برد، هزینه تعمیر و نگهداری پایین می آید و نسبت هزینه به سود بطور قابل توجهی کاهش می یابد.

Bonnett وSouk up برای خرابیهای استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی، پنج حالت خرابی مطرح کرده­اند که عبارت اند از: حلقه به حلقه، کلاف به کلاف، قطع فاز، فاز به فاز و کلاف به زمین[1]. برای موتورهای قفس سنجابی، خرابیهای سیم پیچی استاتور و یاتاقانها   کل خرابیها به حساب می آیند و همچنین اکثر خرابیهای سیم پیچی استاتور موتور القایی از فروپاشی عایقی حلقه به حلقه ناشی می گردد.[2] بعضی از محققین خرابیهای موتور را چنین تقسیم بندی کرده اند: خرابی  ساچمه ها ( یاتاقانها) %40-50، خرابی عایق استاتور %30-40 و خرابی قفسه روتور %5- 10 [3] که اگر خرابی حلقه به حلقه جلوگیری نشود، منجر به خطای فاز به زمین یا فاز به فاز می گردد، که خطای فاز به زمین شدید تر می باشد. در مقالات[4] [5] نظریه تابع سیم پیچی و کاربرد آن در واکاوی گذرای موتورهای القایی تحت خطا تبیین داده شده می باشد. از این نظریه در مدلسازی خطای حلقه به حلقه استاتور بهره گیری شده می باشد. علاوه بر روشهای فوق خطای استاتور موتور القایی را می توان به کمک بردارهای فضایی مورد مطالعه قرار داد[6].

فصل اول: کلیات پژوهش

1-1- مقدمه

خرابیهای یک موتور قفس سنجابی را می توان به دو دسته الکتریکی و مکانیکی تقسیم ‌نمود.هر کدام از این خرابیها در اثر عوامل و تنش های متعددی ایجاد می گردند. این تنشها در حالت کلی بصورت حرارتی، مغناطیسی، دینامیکی، مکانیکی و یا محیطی می باشند که در قسمت های مختلف ماشین مانند محور، بلبرینگ، سیم پیچی استاتور ، ورقه های هسته روتور واستاتور و قفسه روتور خرابی ایجاد می­کنند. اکثر این خرابیها در اثر عدم بکارگیری ماشین مناسب در شرایط کاری مورد نظر، عدم هماهنگی بین طراح و کاربر و بهره گیری نامناسب از ماشین پدید می­آید. در این قسمت کوشش گردیده می باشد آغاز انواع تنشهای وارده بر ماشین، عوامل پدید آمدن و اثرات آنها مطالعه گردد.

قبل از مطالعه انواع تنشهای وارده بر ماشین القایی بایستی موردها زیر در نظر گرفته گردد:

1- با مشخص کردن شرایط کار ماشین می توان تنشهای حرارتی، مکانیکی و دینامیکی را پیش بینی نمود و ماشین مناسب با آن شرایط را انتخاب نمود. به عنوان مثال ، سیکل کاری ماشین و نوع بار آن ، تعداد دفعات خاموش و روشن کردن و فاصله زمانی بین آنها ، از عواملی هستند که تاثیر مستقیم در پدید آمدن تنشهای وارده بر ماشین خواهند داشت.

2- وضعیت شبکه تغذیه ماشین از لحاظ افت ولتاژ در حالت همیشگی و شرایط راه اندازی و اندازه هارمونیکهای شبکه هم در پدید آمدن نوع تنش و در نتیجه پدید آمدن خرابی در ماشین موثر خواهند بود.

2-1- مطالعه انواع تنشهای وارد شونده بر ماشین القایی:

1-2-1- تنشهای موثر در خرابی استاتور:

الف ـ تنشهای گرمایی :این نوع از تنشها را می توان ناشی از عوامل زیر دانست:

– سیکل راه اندازی: افزایش حرارت در موتورهای القایی بیشتر هنگام راه اندازی و توقف ایجاد  می­گردد. یک موتور در طول راه اندازی، پنج تا هشت برابر جریان نامی از شبکه جریان می کشد تا تحت شرایط بار کامل راه بیفتد. پس اگر تعداد راه اندازی های یک موتور در پریود کوتاهی از زمان زیاد گردد دمای سیم پیچی به سرعت افزایش می یابد در حالی که یک موتور القایی یک حد مجاز برای گرم شدن دارد و هرگاه این حد در نظر گرفته نشود آمادگی موتور برای بروز خطا افزایش می یابد. تنشهایی که بر اثر توقف ناگهانی موتور به وجودمی آیند به مراتب تاثیر گذارتر از بقیه تنشها هستند.

– اضافه بار گرمایی:  بر اثر تغییرات ولتاژ و همچنین ولتاژهای نامتعادل دمای سیم پیچی افزایش می یابد.

بنابر یک قاعده تجربی بازای هر  %2/1-3 ولتاژ فاز نامتعادل دمای سیم پیچی فاز با حداکثر جریان خود، 25% افزایش پیدا می کند.

– فرسودگی گرمایی: طبق قانون تجربی با ºc10 افزایش دمای سیم پیچی استاتور عمر عایقی آن نصف  می گردد. پس اثر معمولی فرسودگی گرمایی ، آسیب پذیری سیستم عایقی می باشد. 

ب ـ تنشهای ناشی از کیفیت نامناسب محیط کار : عواملی که باعث ایجاد این تنشهامی گردد به صورت زیر می باشد:

– رطوبت

– شیمیایی

– خراش ( سائیدگی)[1]

– ذرات کوچک خارجی

ج ـ تنشهای مکانیکی: عواملی که باعث ایجاد این تنشها می شوند به صورت زیر می باشند:

– ضربات روتور: برخورد روتور به استاتور باعث می گردد که ورقه های استاتور عایق کلاف را از بین ببرد و اگر این تماس ادامه داشته باشد نتیجه این می باشد که کلاف در شیار استاتور خیلی زود زمین  می­گردد و این به دلیل گرمای بیش از حد تولید شده در نقطه تماس می باشند.

– جابجایی کلاف: نیرویی که بر کلافها وارد می گردد ناشی از جریان سیم پیچی می باشد که این نیرو متناسب با مجذور جریان می باشد ( F∝ ). این نیرو هنگام راه اندازی ماکزیمم مقدار خودش را دارد و باعث ارتعاش کلافها با دو برابر فرکانس شبکه و جابجایی آنها در هر دو جهت شعاعی و مماسی می­گردد.

Abrasion -1

تعداد صفحه : 82

قیمت : 14700 تومان

این مطلب رو هم توصیه می کنم بخونین:   دانلود پایان نامه ارشد: تعیین بهینه اندازه منابع انرژی در ریز شبکه‌ها با در نظر‌گرفتن عدم قطعیت‌ها

بلافاصله پس از پرداخت لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار می گیرد

و در ضمن فایل خریداری شده به ایمیل شما ارسال می گردد.

پشتیبانی سایت :        ****       serderehi@gmail.com

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

***  **** ***

دسته‌ها: مهندسی برق