مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، الف- مهندسی برق
سال:1395 | دوره:14 | شماره:4 |تعداد مقالات:8

اخیرا استفاده از مبدل های کلید کاهش یافته در سیستم های الکترونیک قدرت به خاطر مزایای متعدد آنها شامل قیمت پایین تر، وزن و حجم کمتر و همچنین قابلیت اطمینان بالاتر، روند رو به رشدی داشته است. در این مقاله یک ساختار کلید کاهش یافته جدید به عنوان یک مبدل ac/ac سه فاز به سه فاز پیشنهاد می شود. این مبدل تنها از شش کلید فعال و شش دیود استفاده می کند و در میان تمام مبدل های ac/ac سه فاز به سه فاز که پیش از این در مقاله ها ارائه شده است دارای کمترین تعداد کلید های فعال می باشد. از مشخصه های این مبدل می توان به ورودی و خروجی سینوسی، ضریب توان واحد و THD پایین جریان شبکه اشاره کرد. کاهش تعداد کلید ها در سیستم پیشنهادی علاوه بر کاهش تعداد مدارهای راه انداز و سیستم خنک کنندگی کلیدها، باعث کاهش قیمت تمام شده به خصوص در کاربردهای با ولتاژ و توان متوسط و پایین می شود. در این مقاله طرح مدولاسیون مبدل پیشنهادی و روش های کنترل بخش های یکسوساز و اینورتر آن ارائه می شود. علاوه بر این، تحلیل تعیین ظرفیت بهینه خازن های dc به منظور کاهش ضربان ولتاژ خط dc، متعادل شدن جریان شبکه و کاهش THD آن انجام گرفته است. نتایج شبیه سازی و نتایج آزمایشگاهی صحت عملکرد ساختار پیشنهادی را در حالت ماندگار و گذرا تایید می کند.

بارزدایی، آخرین واکنش برای کنترل و پایداری سیستم قدرت در هنگام وقوع اغتشاش است. تعیین محل و مقدار بارزدایی از مسایلی است که همواره گریبان گیر بهره برداران سیستم قدرت بوده است. در این مقاله روش جدیدی برای تعیین باس مناسب جهت انجام بارزدایی ولتاژی پیشنهاد می شود. در روش پیشنهادشده بر خلاف روش های پیشین از دو شاخص حساسیت ولتاژ نسبت به توان اکتیو و توان راکتیو بارها استفاده می شود تا باس مناسب جهت بارزدایی ولتاژی مشخص شود. در نظر گرفتن توان راکتیو بارها در فرایند تعیین باس مناسب برای بارزدایی ولتاژی باعث قطع توان راکتیو بیشتر در پله های ابتدایی بارزدایی ولتاژی شده و پروفیل ولتاژ بهبود می یابد. در نتیجه، توان اکتیو کمتری توسط بارزدایی ولتاژی قطع می شود. روش پیشنهادی به همراه روش مبتنی بر حساسیت ولتاژ نسبت به توان اکتیو در شبکه تست 118باسه IEEE و شبکه 39باسه New England پیاده سازی می شوند تا درستی روش پیشنهادشده مورد بررسی قرار گیرد. نتایج حاصل نشان دهنده برتری روش پیشنهادی نسبت به روش حساسیت ولتاژ نسبت به توان اکتیو است.

در این مطالعه، یک روش کنترلی سیستم واسط تزریق توان منابع انرژی های تجدیدپذیر به شبکه بر مبنای الگوریتم کمترین مربعات بازگشتی- چندخروجی توسعه یافته و با در نظر گرفتن ملاحظات مدیریت توان اکتیو و کاهش مولفه های هارمونیکی، نامتعادلی و راکتیو جریان ارائه می شود. روش پیشنهادی با شبیه سازی در محیط نرم افزار MATLAB مورد ارزیابی قرار می گیرد. ابتدا یک سیگنال سه فاز هارمونیکی نامتعادل مصنوعی تولید و به چند تخمین گر مختلف ارسال و خروجی آنها با هم مقایسه می شود. نتایج به دست آمده، بیان کننده کارایی مناسب ساختار پیشنهادی در استخراج مولفه های متقارن هارمونیکی اکتیو در مقایسه با سایر روش های متداول است. همچنین عملکرد دینامیکی آن در دنبال کردن تغییرات جریان بار با به کارگیری آن در سیستم کنترلی یک سیستم واسط انرژی منبع تولید پراکنده نشان می دهد که علاوه بر مدیریت توان اکتیو تزریقی به شبکه، کاهش هم زمان مولفه های هارمونیکی، نامتعادلی و راکتیو جریان به خوبی انجام می شود.

با توجه به کاربرد وسیع حفاظت جهتی در شبکه های فوق توزیع و انتقال، در این مقاله یک الگوریتم جدید برای تعیین جهت خطا در خطوط انتقال پیشنهاد شده است. این الگوریتم دارای ناحیه مرده نمی باشد و همچنین برای انواع خطاهای داخلی و خارجی و بدون توجه به محل خطا نیز به درستی عمل می کند. این عملکرد صحیح تحت شرایط خطاهای نزدیک رله نیز صادق است. الگوریتم در تشخیص خطا سریع عمل کرده و جهت درست خطا را در شرایط مختلفی از قبیل اشباع CT، نوسانات توان و وجود منابع قوی و ضعیف تشخیص می دهد. همچنین مقاومت خطا و زاویه شروع خطا نیز تاثیری در عملکرد صحیح الگوریتم ندارد. فرکانس نمونه برداری پایین الگوریتم پیشنهادی به آن قابلیت پیاده سازی صنعتی می دهد. جهت ارزیابی الگوریتم، شبیه سازی ها با استفاده از نرم افزار EMTP-RV انجام گرفته است. الگوریتم توسط داده های میدانی استخراج شده از پست 230kV مانشت، واقع در استان ایلام نیز اعتبارسنجی شده است. نتایج نشان می دهد که الگوریتم پیشنهادی دارای سرعت و قابلیت اطمینان مناسبی می باشد.

این مقاله به طراحی تحلیلی، بهینه سازی و شبیه سازی به روش اجزای محدود یک موتور سنکرون آهن ربای دایم از نوع شارمحور با سرعت بسیار بالا می پردازد. این موتور دارای توان نامی تقریبی نیم اسب بخار و سرعت 60.000 دور بر دقیقه بوده که در برخی از کاربردهای صنعتی خاص مورد استفاده قرار می گیرد. بر حسب مشخصات نامی مورد نظر برای موتور با استفاده از روابط تحلیلی طراحی موتورهای سنکرون آهن ربای دایم، محاسبات اجزای مختلف موتور شامل مشخصات ابعادی، مغناطیسی و جنس مواد با جزئیات کامل تشریح می شوند. در ادامه و با توجه به کاربرد خاص این موتور که در آن دست یابی به گشتاور مورد نیاز با حداقل جریان و تلفات مسی مورد نظر است، ابعاد و مشخصات موتور به روش بهینه سازی و با استفاده از الگوریتم ژنتیک و با تابع هدف نسبت گشتاور به جریان تعیین می گردند. الگوریتم بهینه سازی، مقادیر بهینه فاصله هوایی، چگالی شار آهن ربای دایم، چگالی جریان خطی و تعداد دورهای سیم پیچ استاتور را تعیین می کند. جهت صحه گذاری طراحی های تحلیلی و بهینه سازی انجام شده، مدل اجزای محدود سه بعدی موتور در نرم افزار ماکسول ایجاد می گردد و عملکرد موتور تحت شبیه سازی های مگنتواستاتیک و گذرا بررسی می گردد. نتایج به دست آمده از شبیه سازی اجزای محدود بر نتایج طراحی تحلیلی صحه می گذارند. همچنین این نتایج بر موثربودن روش بهینه سازی ارائه شده بر کاهش تلفات اهمی دلالت دارند و تطابق بسیار مناسبی بین نتایج هر دو روش تحلیل برای مقادیر به دست آمده گشتاور، بهره موتور و چگالی شار وجود دارد.

این مقاله یک طراحی بهبودیافته از ماشین سنکرون مغناطیس دایم شارمحوری (AFPM) را با استفاده از الگوریتم ازدحام ذرات (PSO) ارائه می دهد که در آن محدودیت های عملی لحاظ شده است. ابتدا روابط طراحی ارائه شده و یک نمونه ماشین AFPM با توان 20 کیلووات طراحی شده و سپس با استفاده از الگوریتم PSO چگالی توان خروجی بهبود یافته است. مقایسه ای میان ماشین بهبودیافته و یک نمونه ساخته شده صورت گرفته است. ماشین بهبودیافته دارای چگالی توان بیشتری نسبت به نمونه موجود ساخته شده می باشد. در ادامه تحقیق با استفاده از روش های تحلیلی بر اساس معادلات ماکسول چگالی شار مغناطیسی در ناحیه فاصله هوایی محاسبه شده که نتایج تحلیلی توافق بسیار خوبی با نتایج ناشی از نرم افزار المان محدود دارد و می توان با استفاده از این روش، چگالی شار مغناطیسی و نیروی محرکه القایی ماشین الکتریکی را در زمان بسیار کمتری نسبت به نرم افزار المان محدود محاسبه نمود.

در این مقاله یک روش تحلیلی شبه سه بعدی برای محاسبه چگالی شار مغناطیسی بی باری ماشین شارمحور آهن ربای دایم ارائه شده است. این روش به صورت ترکیبی از حل تحلیلی دوبعدی میدان مغناطیسی و استفاده از یک تابع اصلاح برای لحاظ اثر شعاعی ماشین بر روی توزیع میدان مغناطیسی می باشد. تابع اصلاح به صورت تحلیلی و با استفاده از پرمانس های فاصله هوایی و پرمانس های نشتی به دست آمده است. این روش تحلیلی دارای زمان محاسباتی بسیار کمتری نسبت به نرم افزارهای المان محدود می باشد و از این رو می تواند در طراحی و بهینه سازی ماشین های الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. در نهایت اعتبارسنجی نتایج روش تحلیلی ارائه شده با استفاده از تحلیل افزار المان محدود انجام شده است.

در این مقاله روشی برای مخابره مطمئن اطلاعات (با احتمال خطای متمایل به صفر) در یک لینک مخابراتی بی سیم ارائه می شود که در آن برای مقابله با اثرات فیدینگ و چندمسیرگی از کدینگ و مدولاسیون وفقی (AMC) استفاده شده است. با استفاده از روش های کدینگ متداول حد کمی از احتمال خطا در سیستم باقی می ماند که به صفر رساندن آن مستلزم استفاده از توان ارسالی بسیار زیاد و یا کلمات کد به طول بی نهایت است و در عمل ممکن نیست. وظیفه از بین بردن میزان خطای باقیمانده بر عهده سیستم بازارسال خودکار (ARQ) است. البته اگر کدینگ تصحیح خطای مورد استفاده ضعیف باشد تعداد بازارسال های مورد نیاز زیاد خواهد بود و این امر گذردهی سیستم را به شدت خراب می کند. در این مقاله روشی برای ترکیب بهینه روش تصحیح خطا در تطبیق لینک و روش تشخیص خطا و بازارسال ارائه می شود. از طرف دیگر به علت متغیر با زمان بودن کانال ها و خطاهای تخمین و چندی سازی (Quantization)، در عمل وضعیت دقیق لینک برای تنظیم نرخ ارسال در اختیار نیست. در این مقاله، روش جدیدی برای تطبیق لینک بر مبنای وضعیت لینک غیر ایده آل نیز ارائه می شود. بررسی های عددی کارامدی روش طراحی شده را نشان می دهند.