تشخیص خطای حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی با در نظر گرفتن اثر اشباع مغناطیسی

تشخیص خطای حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی با در نظر گرفتن اثر اشباع مغناطیسی

پایش وضعیت موتورهای القائی، یک فناوری کاملاً ضروری و مهم برای تشخیص به هنگام عیوب مختلف در مرحله ابتدائی است. که می‌تواند از شیوع عیب‌های غیرمنتظره در همان مراحل ابتدائی جلوگیری کند. تقریباً 30 تا40% عیوب موتورهای القائی مربوط به عیب‌های استاتور هستند. در این پایان‌نامه بررسی جامعی از عیوب مختلف موتور القائی، دلایل بوجود آورنده و روش‌های مختلف مدلسازی این عیوب صورت گرفته است. در ادامه شاخص‌های مختلف تشخیص عیب اتصال حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور معرفی گردیده و از جنبه‌های مختلف مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته‌اند.

ایده اصلی این پایان‌نامه شبیه‌سازی موتور القائی معیوب با عیب اتصال حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور با در نظرگرفتن اثر اشباع مغناطیسی است و شبیه‌سازی موتور القائی سه فاز معیوب با عیب اتصال حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور، با و بدون در نظرگرفتن اثر اشباع مغناطیسی انجام گرفته است. سپس شاخص‌های مختلف این نوع عیب استخراج شده و در هر دو شرایط خطی و اشباع با نتایج عملی مقایسه شده‌اند. همچنین در این پایان‌نامه شاخص جدیدی با ویژگی‌های مطلوب‌تری جهت شناسایی عیب حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور معرفی گردیده است و در نهایت مطلوب‌ترین شاخص از بین شاخص‌های موجود معرفی شده است.

کلمات کلیدی : عیب حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور، موتور القایی، اشباع مغناطیسی، الگوریتم ژنتیک، پدیده نوسان پاندولی، اندوکتانس استاتور

فهرست مطالب

چکیده

فصل اول

مقدمه‌ای بر عیوب مختلف موتورهای القایی سه فاز و معرفی شاخص‌های عیب حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور

1-1- مقدمه

شکل1-1- انواع خطاها در سیم پیچ استاتور

1-1- عوامل پدید آورنده خطاهای سیم‌پیچ

1-2-1- تنش‌های حرارتی

1-2-2- تنش‌های الکتریکی

1-2-3- تنش‌های مکانیکی

1-2-4- تنش‌های محیطی

1-1- روش‌های تشخیص خطا در سیم‌پیچ استاتور

1-3-1- روش‌های تهاجمی

1-3-1-1- نویز صوتی

1-3-1-2- لرزش

1-3-1-3- دما

1-3-1-4- تخلیه جزیی

1-3-1-5- آنالیز گاز

1-3-1-6- ضربه

1-3-1-7- سرعت زاویه‌ای لحظه‌ای

1-3-1-8- گشتاور فاصله هوایی

1-3-1-9- شار مغناطیسی

1-3-2- روش‌های غیر‌تهاجمی

1-3-2-1- جریان خط استاتور

1-3-2-2- توان

1-3-2-3- ماتریس امپدانس توالی

1-3-2-4- ولتاژ موتور

1-3-2-5- پدیده نوسان پاندولی

1-3-3- روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی

1-3-3-1- روش‌های مبتنی بر سیستم‌های خبره

1-3-3-2- روش‌های مبتنی بر منطق فازی

1-3-3-3- روش‌های مبتنی بر شبکه‌های عصبی مصنوعی

1-3-3-3-1- شبکه‌های عصبی تحت نظارت

1-3-3-3-2- شبکه‌های عصبی نظارت نشده

1-3-3-4- روش‌های مبتنی بر شبکه‌های فازی- عصبی

1-3-3-5- روش‌های مبتنی بر تخمین پارامتر

فصل دوم

بستر آزمایشگاهی

2-1- مقدمه

2-1- موتور، تغذیه و بار گذاری

2-2-1- موتور

جدول 2-1- اتصالات سر سیم‌های کلاف معیوب برای ایجاد خطای مصنوعی

شکل2-1- نحوه‌ی سیم‌پیچی کلاف معیوب

شکل2-2- دیاگرام سیم‌پیچی موتور مورد استفاده

2-2-1- تغذیه موتور

2-2-1- بارگذاری موتور

2-2- جمع آوری داده های تجربی

2-2-1- حسگرهای بکار رفته و مدارات واسط آنها

شکل2-3- مجموعه ست آزمایشگاهی مورد مطالعه

فصل سوم

مدلسازی و شبیه‌سازی رفتار موتور القایی سه‌فاز قفس سنجابی تحت عیب سیم‌پیچی استاتور

3-1- مقدمه

3-2- مدل مدارهای مزدوج چندگانه موتور القایی در شرایط سالم

3-3- محاسبه عناصر ماتریس‌های اندوکتانس و مشتق آنها

3-4- اثر اشباع مغناطیسی در رفتار ماشین سالم

3-4-1- تابع معکوس فاصله هوایی در ماشین القایی اشباع پذیر

شکل3-1- منحنی عمومی تغییرات چگالی شار مغناطیسی حول فاصله هوایی (بالا) و منحنی طول معادل فاصله هوایی (پایین) در یک موتور القایی دو قطب اشباع شده، دامنه هارمونیک اصلی فضایی چگالی شار فاصله هوایی است.

3-4-2- تعیین موقعیت چگالی شار مغناطیسی در فاصله هوایی

شکل 3-2- تغییرات در حین شبیه سازی از موتور

3-4-3- استخراج روابط تحلیلی جهت محاسبه اندوکتانس‌ها و مشتق آنها

شکل 3-3- تغییرات اندوکتانس خودی فاز a استاتور بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت چگالی شار فاصله هوایی

شکل 3-4- تغییرات اندوکتانس خودی مش 1 روتور (بالا) و مشتق آن نسبت به موقعیت روتور (پایین) بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت روتور به ازای

شکل 3-5- تغییرات اندوکتانس متقابل فاز a استاتور و مش 1 روتور (L_a-1) و مشتق آن نسبت به موقعیت روتور (dL_a-1) بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت روتور به ازای

3-5- مدلسازی و شبیه‌سازی موتور القایی با عیب اتصال حلقه به حلقه در سیم‌پیچی استاتور

3-5-1- مدل‌سازی دورهای اتصال کوتاه شده

شکل 3-6- وقوع عیب اتصال حلقه به حلقه در یک فاز

3-5-2- معادلات موتور با عیب حلقه به حلقه

شکل 3-7- تغییرات تابع دور

شکل 3-8- تغییرات اندوکتانس خودی فاز d استاتور بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت چگالی شار فاصله هوایی

شکل 3-9- تغییرات اندوکتانس متقابل فاز d استاتور و مش 1 روتور (L_d-1) و مشتق آن نسبت به موقعیت روتور (dL_d-1) بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت روتور به ازای برای فاز با 14 حلقه اتصال کوتاه شده

3-6- تعیین مقادیر

3-6-1- الگوریتم ژنتیک

شکل 3-10- روند کار الگوریتم ژنتیک

شکل 3-11- نمودار ولتاژ برحسب جریان بی باری حاصل از تخمین پارامتر و تست آزمایشگاهی

شکل 3-12- سرعت همگرایی الگوریتم ژنتیک

3-7- شبیه‌سازی و بررسی نتایج

شکل 3-13- طیف نرمالیزه جریان خط استاتور برای موتور با 14 حلقه اتصال کوتاه حاصل از نتایج عملی (a و b)، شبیه سازی با اشباع (c و d) و شبیه سازی بدون اشباع (e و f) در بی باری (a و c و e) و زیر بار کامل (b و d و f)

شکل 3-14- طیف نرمالیزه جریان خط استاتور برای موتور با 21 حلقه اتصال کوتاه حاصل از نتایج عملی (a و b)، شبیه سازی با اشباع (c و d) و شبیه سازی بدون اشباع (e و f) در بی باری (a و c و e) و زیر بار کامل (b و d و f)

جدول 3-1- نتایج عملی و شبیه‌سازی با اثر اشباع و همچنین بدون آن برای دامنه هارمونیک سوم جریان استاتور

شکل 3-15- نمودار جریان توالی منفی استاتور موتور القایی با 21 حلقه اتصال کوتاه شده زیر بار کامل حاصل از نتایج a) آزمایشگاهی، b) شبیه سازی با در نظر گرفتن اثر اشباع و c) شبیه سازی بدون در نظر گرفتن اثر اشباع

جدول 3-2- نتایج عملی و شبیه‌سازی با اثر اشباع و همچنین بدون آن برای دامنه جریان توالی منفی استاتور

شکل 3-16- شاخص CCP حاصل از شبیه سازی با و بدون اشباع مغناطیسی و عملی a) با 9 حلقه و b) 13 حلقه اتصال کوتاه شده

شکل 3-17- نوسان پاندولی حاصل از نتایج عملی

فصل چهارم

بررسی نتایج حاصل از شبیه ‌سازی

جدول 4-1- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور بی‌بار با 2% نامتعادلی تغذیه- MCCM

جدول 4-2- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر نصف بار کامل با2% نامتعادلی تغذیه- MCCM

جدول 4-3- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر بار کامل با 2% نامتعادلی تغذیه- MCCM

جدول 4-4- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور بی‌بار با 5% نامتعادلی تغذیه- MCCM

جدول 4-5- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر نصف بار کامل با 5% نامتعادلی تغذیه- MCCM

جدول 4-6- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر بار کامل با 5% نامتعادلی تغذیه- MCCM

جدول 4-7- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور بی‌بار با 2% نامتعادلی تغذیه- SMCCM

جدول 4-8- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر نصف بار کامل با 2% نامتعادلی تغذیه- SMCCM

جدول 4-9- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر بار کامل با 2% نامتعادلی تغذیه- SMCCM

جدول 4-10- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور بی بار با 5% نامتعادلی تغذیه- SMCCM

جدول 4-11- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر نصف بار کامل با 5% نامتعادلی تغذیه-SMCCM

جدول 4-12- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر بار کامل با 5% نامتعادلی تغذیه- SMCCM

جدول 4-13- بررسی حساسیت جریان توالی منفی استاتور به عوامل جنبی مختلف

شکل4-1- نمودار میله‌ای حساسیت جریان توالی منفی استاتور در برابر عوامل جانبی

جدول 4-14- بررسی حساسیت امپدانس ظاهری توالی منفی استاتور به عوامل جنبی مختلف

شکل4-2- نمودار میله ای حساسیت امپدانس ظاهری توالی منفی استاتور در برابر عوامل جانبی

جدول 4-15- بررسی حساسیت دامنه هارمونیک اصلی جریان فاز a استاتور به عوامل جنبی مختلف

جدول 4-16- بررسی حساسیت اختلاف فاز بین جریان فاز a و b استاتور به عوامل جنبی مختلف

شکل4-3- نمودار میله ای حساسیت دامنه هارمونیک اصلی جریان فاز a استاتور در برابر عوامل جانبی

شکل4-4- نمودار میله‌ای حساسیت اختلاف فاز بین جریان فاز a و b استاتور در برابر عوامل جانبی

جدول 4-17- بررسی حساسیت دامنه هارمونیک سوم جریان فاز a استاتور به عوامل جنبی مختلف

شکل4-5- شاخص CCP برای موتور

شکل4-6- نوسان پاندولی

شکل4-7- نوسان پاندولی

فصل پنجم

شاخص پیشنهادی برای شناسایی عیب سیم‌پیچی استاتور

5-1- مقدمه

5-2- روش تخمین حالت اندوکتانس معادل استاتور

5-3- چگونگی تاثیر تعداد حلقه‌های اتصال کوتاه شده بر دامنه هارمونیک‌های اندوکتانس استاتور

شکل5-1- تخمین اندوکتانس معادل فاز استاتور موتور سالم در طول زمان در بی‌باری از روی نمونه‌های ولتاژ و جریان حاصل

شکل5-2- طیف فرکانس نرمالیزه اندوکتانس معادل محاسبه شده از سیگنال‌های ولتاژ و جریان ثبت شده در آزمایشگاه برای موتور

شکل5-3- طیف فرکانس نرمالیزه اندوکتانس معادل محاسبه شده از سیگنال‌های ولتاژ و جریان حاصل از شبیه سازی موتور با 5 حلقه اتصال کوتاه شده

جدول5-1- دامنه هارمونیک‌های مختلف اندوکتانس استاتور در برابر تعداد حلقه‌های اتصال کوتاه شده در سیم پیچی استاتور

5-4- تاثیر میزان بار، نامتعادلی تغذیه و اشباع مغناطیسی بر دامنه هارمونیک‌های اندوکتانس استاتور

شکل5-4- منحنی تغییرات دامنه نرمالیزه هارمونیک‌های

شکل5-5- منحنی تغییرات دامنه نرمالیزه هارمونیکهای

جدول5-2- دامنه هارمونیک‌های مختلف اندوکتانس استاتور در برابر تغذیه متعادل و تغذیه با 2% نامتعادلی

شکل 5-6- نمودار میله‌ای حساسیت هارمونیک دوم اندوکتانس استاتور در برابر عوامل جانبی

فصل ششم

نتیجه گیری و پیشنهادات

6-1- نتیجه‌گیری

6-2- نوآوری‌های پایان‌نامه

6-3- پیشنهادات

مراجع

خرید فایل

جک بالابر پیچی

جک بالابر پیچی ماشین . طراحی شده با نرم افزار سالیدورک جهت ارائه پروژه دانشجویی و یا ساخت ...

گزارش کارآموزی سیم پیچی 40 صفحه فایل ورد

امروزه در صنعت   موتور های الکتریکی بطور چشمگیری مورد استفاده قرار می گیرندوهیچ کارخانه ای یا موسسه فنی خود را بی نیازاز استفاده موتور های الکتریکی جهت تبادل قدرت نمی داند . در این میان موتور های جریان متناوب با توجه به ساختمان ساده و تنوع تعداد انها از لحاظ قدرت (اعم از تک فاز وسه فاز)همچنین ملاحظات اقتصادی عدم نیاز به مراقبت های ویژه نسبت به انواع دیگر موتورها(جریان مستقیم وسنکرون)کاربرد بیشتری داشته وروز به روز بر مصرف آنها افزوده می شود . ‌سیم پیچی موتورهای الکتریکی جریان متناوب ، بصورتهای مختلف امکان پذیر میباشد . بطوری که میتوان این موتورها را با کلافهای یک   اندازه و یا در اندازه های مختلف و بصورت یک طبقه یا دو طبقه و با شیار کسری سیم پیچی نمود . همچنین انواع اتصالات بین کلافها یا گروه کلافها نیز امکان پذیر میباشد . ...

پروژه پایانی بررسی رفتار ماشین القایی روتور سیم پیچی شده کنترل شده با سیکلوکانورتر128 صفحه

پیشگفتار: با توجه به توسعه روزافزون کاربرد الکترونیک در بحث قدرت ، در فصل اول ، به بررسی عملکرد عناصر الکترونیک قدرت می پردازیم. با توجه به اینکه یکی از مباحث مهم، کنترل توان الکتریکی سیستمهای گرداننده موتور الکتریکی است، لازم است که ابتداٌ به بررسی موتور القایی و نحوه عملکرد و خصوصیات آن بپردازیم.در فصل سوم در مورد سیکلوکانورترها بحث می کنیم که قسمت مهمی از این پروژه را در برمی گیرد.اگر بطور خلاصه بخواهیم یک سیکلوکانورتر را معرفی کنیم ،بهترین و کوتاهترین توصیف ممکن ، تبدیل فرکانس منبع به یک فرکانس دیگر(معمولا کوچکتر)است و کاربرد عمده آن درمورد کنترل دور موتورهای القایی و درایوهای آن می باشد. با توجه به کاربرد وسیع اینورترها در صنعت و بویژه در درایوها کنترل دور ،در فصل چهارم سعی خواهیم کرد یک شناخت جامعی را در مورد اینورترها به خوانندگان گرامی ارائه دهیم. در واقع اینورترها و سیکلوکانورتر ...

دانلودمقاله آموزش سیم پیچی موتور Ac همراه با محاسبات وفرمول ها

...

دانلود مقاله سیم پیچی موتور(انواع موتورهاو دستگاه ها)

    تبدیل انرژِی در انواع موتورهایک موتور الکتریکی، الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته‌است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکترواستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.ایده کلی این است که وقتی که یک ماده حامل جریان الکتریسیته تحت اثر یک میدان مغناطیسی قرار می‌گیرد، نیرویی بر روی آن ماده از سوی میدان اعمال می‌شود. در یک موتور استوانه‌ای، چرخانه (روتور) به علت گشتاوری که ناشی از نیرویی است که به فاصله‌ای معین از محور چرخانه به چرخانه اعمال می‌شود، می‌گردد.اغلب موتورهای الکتریکی دوار هستنند، اما موتور خطی ...

پروژه تحلیل و ترسیم نقشه های سیم پیچی موتور

فرمت فایل : word ( قابل ویرایش) تعداد صفحات : 68 صفحه         مقدمه: 1- 1 - مشخصات لازم برای طراحی و سیم پیچی موتور:          برای محاسبه و سیم پیچی یک موتور معلومات زیر مورد نیاز می باشد که از روی      پلاک و پوسته موتور ویا با توجه به نیاز واز طریق محاسبه بدست می آید. الف : تعداد شیار های استاتور : که آنرا با  z    نشان داده و ازروی پوسته موتور قابل     شمارش می باشد.   ب : تعداد فازها : موتورهایکه در صنعت استفاده می شوند معمولا بصورت یکفاز و سه فاز می باشند که تعداد فاز ها را با   m    نشان می دهند. ج : تعداد قطبهای موتور ( p 2  ) تعداد قطبهای موتور را میتوان از رابطه زیر بدست آورد.          ...

نرم افزار محاسبات سیم پیچی موتور

نرم افزار محاسبات سیم پیچی موتور با استفاده از این نرم افزار می توان بدون انجام محاسبات ، به نقشه مربوط به مکان کلافهای موتور دسترسی داشت.محیط این نرم افزار بسیار ساده است و به این شکل عمل می کند که شما اطلاعات مربوط به موتور مورد نظر خود را مانند سرعت،تعداد فاز، تعداد شیار استاتور را به این نرم افزار وارد می کنید و نتایج به صورت یک نقشه کامل به شما نمایش داده خواهد شد. ...

دانلود پروژه تشخیص خطا در سیم پیچی استاتور ماشین های القایی

عنوان پروژه : تشخیص خطا در سیم پیچی استاتور ماشین های القایی تعداد صفحات : ۱۳۱ شرح مختصر پروژه : همانطور که میدانیم ماشین های الکتریکی علی الخصوص ماشین های القایی یکی از مهم ترین بخش های صنعت هر کشور را تشکیل می دهند. پروژه حاضر به تشخیص خطا در سیم پیچی استاتور ماشین های القایی پرداخته است.مطالعه و تحقیق درباره تشخیص خطا در صنعت یکی از مهمترین مباحثی است که امروزه مورد توجه بسیار زیادی از مهندسین قرار گرفته است. در این پایان نامه برای تشخیص خطای سیم بندی استاتور (خطای حلقه به حلقه) روشی پیشنه ...