امروزه در دنیا هدف کنترل از راه دور و یا پیشگیری و برنامه ریزی تولید میادین نفتی و خطوط لوله، سیستم جامع مدیریت و اتوماسیون تجهیزات سرچاهی و میدانهای نفتی ایجاد می گردد که منافع بیشماری را حاصل می سازد.در این طرح سعی شده پس از آشنایی با اجزای سخت افراز کنترل کننده های میادین نفت و گاز (مانند سیستم های سرچاهی و پانل کنترل سرچاهی) اقدام به طراحی پانل کنترل از راه دور سیستم کنتترل سرچاهی چاههای نفت و گاز گردد که این پانل به عنوان یک ایستگاه محلی، علاوه بر وظیفه سنجش و ارسال اطلاعات کمیتهای مختلف از روی چاه، وظیفه انتقال فرامین کنترلی از اتاق کنترل مرکزی را به عملگرها روی چاه یا خطوط لوله را نیز بر عهده دارد. ...

با توجه به اهمیت صنعت نفت در اقتصاد کشور و وابستگی شدید این صنعت به تکنولوژی و تجهیزات خارجی، دستیابی به استقلال و قطع وابستگی در این صنعت از مهمترین اهداف صنعتی کشور می باشد. در این طرح به بررسی، طراحی و ساخت پنج عدد سیستم تغذیه بدون وقفه AC/DC جهت استفاده در تلمبه خانه های خطوط لوله انتقال نفت خام و فرآورده های نفتی پرداخته می شود.اصولا در کلیه مراکز نفتی نیاز به برق بدون وقفه چه بصورت DC و چه AC نیاز می باشد. یک لحظه وقفه در جریان برق می تواند به قطع انتقال مواد نفتی و یا از کار افتادن سیستمهای کنترل گردد. از اینرو در این طرح استفاده از روشهایی که ضریب اطمینان را بالا برده و بدترین شرایط از لحاظ کارکرد اشکالی در عملکرد دستگاه ایجاد نگردد استفاده شده است.در نهایت هر سیستم مزبور شامل یک عدد اینورتر سینوسی به قدرت 2.5 kVA بصورت ON-LINE و در کنار آن بصورت STAND-BY یک عدد استابلایزر پیوسته، دو عدد شارژ 300 A و 24 V و یک عدد تابلو توزیع با درجه حفاظت پوششی IP42 با دو مجموعه باطری 24 V و 1000 Ah گردیده است. وزن مجموعه فوق بدون باطریها حدود 3000 kg و ابعاد آن (طول×عرض×ارتفاع) 2350×700×4500 (میلی متر) می باشد.

در این طرح یکسوسازهای PWM مورد بررسی قرار می گیرند.این نوع مبدلهای AC/DC دارای ضریب قدرت بالایی بوده و اعوجاج هارمونیکی هارمونیکی جریان ورودی آنها کم است. به منظور انتخاب تکنیک PWM مناسب جهت تولید موج PWM، روشهای معمول با استفاده از شبیه سازی مورد بررسی و مقایسه قرار گرفته است که بر اساس نتایج حاصل روش مدولاسیون بردار فضایی (Space Vector Modulation) انتخاب گردیده است. بر این اساس سخت افزار لازم با استفاده از میکروکنترلر 8 بیتی طراحی و ساخته شده و نرم افزارهای مربوطه نیز ارایه گردیده است.جهت انتخاب سوئیچ قدرت مناسب مقایشه کاملی بین مشخصات مختلف انجام گردیده است که در نتیجه IGBT انتخاب شده است. در پایان نتایج عملی بدست آمده ارایه شده است.

در این طرح یک سیستم برق غیرقابل قطع که بصورت ON- LINE عمل می نماید طراحی و به صورت نیمه صنعتی ساخته شد. طراحی با اصول استانداردهای مورد نیاز برای مراکز صنعتی صورت گرفته به نحوی که قابلیت بکارگیری در این مراکز را داشته باشد. در مجموع سیستم شامل یک شارژر با ورودی سه فاز و خروجی 220 VDC به قدرت 15 kW، یک دستگاه اینورتر تکفاز با خروجی 50 Hz/ 220 VAC و قدرت 15 kVA در PF=0.8 و در ابعاد [2100 (H)×2400 (W)×750 (D)] mm آماده گردید.کارکرد دستگاه در دو حالت استاتیک و دینامیک تست گردید و نتایج حاصل مطلوب بوده است. نتایج کارکرد دستگاه مطابق با استاندارد IEC گویای کارکرد مناسب آن می باشد. عملکرد Static Switch و انتقال بار به برق شهر و اینورتر با زمان مطلوب و قابل قبول حاصل گردید و در کلیه حالات انتقال عملکرد مناسب بوده است. در مجموع با توجه به نحوه طراحی و پارامترهای انتخابی و از طرفی انتخاب عناصر مناسب در مدارها و رعایت استانداردهای مورد نیاز دستگاه دارای ضریب اطمینان بالا می باشد و قابلیت بکارگیری در محیطهای صنعتی از جمله صنایع مختلف نفت و برق را داراست.

یکی از روشهای کنترل دور موتورهای الکتریکی استفاده از موتور رتور سیم پیچی شده می باشد. در این روش با گذاشتن مقاومت به صورت سری با سیم پیچ رتور مقاومت رتور تغییر کرده و در نتیجه سرعت دور موتور نیز تغییر می کند. عیب اساسی این روش تلفات شدید انرژی الکتریکی لغزشی در این مقاومتها می باشد. تلفات انرژی الکتریکی در موتورهای بزرگ به قدری زیاد است که هزینه زیادی می بایست برای کاهش حرارت مقاومتها انجام شود. با قراردادن یک اینورترکسکید بین سیم پیچ رتور و شبکه برق این امکان بوجود می آید که انرژی الکتریکی لغزشی بجای تلف شدن در مقاومتها توسط اینورترکسکید و یک دستگاه ترانسفورماتور مجددا به شبکه برگردانده شده و صرفه جویی قابل توجهی در مصرف انرژی صورت پذیرد. اصول کار اینورترکسکید بدین صورت است که انرژی الکتریکی لغزشی در رتور توسط یکسوساز سه فاز به DC تبدیل شده و جریان DC پس از عبور از فیلتر توسط اینورتر مجددا به AC تبدیل شده و از طریق یک دستگاه ترانسفورماتور مجددا به شبکه تزریق می شود.

از آنجا که توان خروجی الکتروماتورها به صورت توان مکانیکی است لذا اندازه گیری آن به طور مستقیم مشکل است، لذا با توجه به فرمول با اندازه گیری گشتاور خروجی موتور و اندازه گیری دور توان خروجی محاسبه می شود سپس با معلوم بودن توان ورودی به الکتروموتور (Pin=Vin Iin cosa) راندمان موتور محاسبه می گردد و همچنین منحنی گشتاور برحسب دور ترسیم می گردد. «ترمز فوکو» ساخته شده از سه قسمت تشکیل شده است: 1- الکتروموتور 2- دیسک دوار 3- بوبین های تولید کننده میدان با چرخش دیک دوار توسط موتور و تغذیه بوبین ها گردابی در صفحه دوار ایجاد می شود که طبق قانون لنز ولتاژ القایی در صفحه دوار با تغییر شار مخالفت می کند لذا گشتاور مقاوم (بار) برای موتور ایجاد می گردد. برای اندازه گیری گشتاور خروجی موتور از «سنسور load-cell» استفاده می شود که بر روی ترمز فوکو نصب است در اثر تولید گشتاور مقاوم سنسور از تعادل خارج می گردد که با توجه به تغذیه DC سنسور در خارج آن ولتاژی معادل mv/Kgf 2 تولید می شود. با ضریب عدد طول بازوی گشتاور در سیگنال تقویت شده خروجی سنسور (که متناسب با نیروی وارد شده و سنسور می باشد) سیگنالی مناسب با گشتاور موتور به دست می آید که این عمل توسط دستگاه گشتاورسنج انجام می گیرد. پس از کالیبراسیون این سیگنال و دیجیتال شدن آن، خروجی به وسیله یک نمایشگر سه رقمی نمایش داده می شود. این دستگاه امکان عمل نگه داری سیگنال گشتاور را بر روی نمایشگر ایجاد می نماید. همچنین توسط پتاسیومتر تنظیم صفر، خطای ایجاد شده در سنسور (که در اثر مستهلک شدن آن به وجود می آید) را جبران می نماید.

لطفا برای مشاهده چکیده به متن کامل (PDF) مراجعه فرمایید.

در این گزارش ابتدا مختصرا کاربردهای گوناگون جهت یاب امواج رادیویی و انواع روشهای موجود به همراه ذکر مزایا و معایب هر کدام عنوان گردیده و سپس جهت یابی به روش سنجش فاز ترتیبی (که از جمله روشهای دقیق جهت یابی بشمار می رود و بر اساس اندازه گیری تغییر فاز سیگنال دریافتی توسط یک آنتن در مکانهای متفاوت می باشد)، انتخاب و مورد بررسی قرار گرفته است. این روش از طریق مرور یک آرایه دایره ای از آنتنهای مشابه توسط یک سوئیچ الکترونیکی در واقع اثر پدیده داپلر بر سیگنال دریافتی از یک آنتن متحرک بر پیرامون یک دایره را شبیه سازی می نماید که بدین جهت روش شبه داپلر نیز به آن گفته می شود.دستگاه ساخته شده که برای باند VHF طراحی شده است نیز بر همین اساس می باشد که شرح مفصل مراحل طراحی و ساخت آن در این گزارش آمده است.

اصول عملکرد دستگاه بدین ترتیب است‎که پالس های فرکانس بالای PD به وسیله چهار قطبی فیلتر شده و از طریق کابل اندازه‎گیری به دستگاه PD متر فرستاده می‎شوند. دستگاه PD متر می‎تواند در دو حالت روش اندازه گیری مستقیم و روش اندازه‎گیری پل مورد استفاده قرار‎گیرد. مقدار PD هر عنصر مورد تست با توجه به استاندارد مربوطه بر حسب pC یا nC در یکی از باندهای فرکانسی بیان شده اندازه گیری می شود. سیستم کامپیوتری اندازه گیری و پردازش سیگنال های تخلیه جزئی (PD) برای تجهیزات فشار قوی سازگار با سیستم عامل ویندوز است. بعضی از قابلیت های این سیستم شامل موارد زیر است: - دارای صفحه نمایش حرفه‎ای همراه با اسیلوسکوپ و امکان نمایش عددی - دارای دو کانال ورودی مجزا همراه با ورودی برای کالیبراسیون خارجی و یک کانال برای استفاده از سنکرونیزاسیون خارجی - امکان چاپ شکل موج PD بر روی چاپگر - امکان نمایش، ذخیره سازی و بازخوانی سیگنال های PD بر روی صفحه نمایش (ذخیره سازی به صورت داده یا تصویر) - امکان اندازه‎گیری مقدار PD در یکی - امکان استفاده از یکسو ساز برای هر دو کانال ورودی PD - دارای کارت A/D با رزولوشن 12 بیت و حداکثر سرعت نمونه برداری سی مگاهرتز - امکان اندازه‎گیری به روش پل (Bridge)

با توجه به ساخت اولین استک پیل سوختی به قدرت 5kW در کشور در مرکز تحقیقات مهندسی اصفهان نیاز به یک سیستم برق مکمل به وجود آمد. این طرح با توجه به شرایط عملکرد پیل سوختی ساخته شده و بارهای DC و AC تعریف شده اقدام به طراحی و ساخت یک مجموعه الکترونیک قدرت برای تبدیل ولتاژ حاصل از پیل سوختی به ولتاژهای ثابت DC و AC جهت مصرف کنندگان از این پیل نموده است. در این طرح ضمن رعایت کلیه نکات مهم در بارگیری از پیل سوختی سعی در بالابردن راندمان تجهیزات گردیده است. مشخصات خروجی سیستم برابر با5kW ـ220VAC،2kW ـ48VDC،1kW ـ24VDC می باشد.