دانلود پروژه برق درباره بررسی اثر هارمونیک ها بر موتورهای القایی سه فاز


مقاله ورد در مورد بررسی اثر هارمونیک ها بر موتورهای القایی سه فاز


برای خرید آنلاین این پروژه کلیک کنید :


توضیحات مقاله ای که میخام بخرم 

وبسایت مکاله اقدام به ارائه پروژه ای با فرمت ورد، برای رشته مهندسی برق و الکترونیک، با عنوان بررسی اثر هارمونیک ها بر موتورهای القایی سه فاز، نموده است. برای آشنایی بیشتر با این پروژه میتوانید ابتدا خلاصه آن را از لینک زیر دانلود نموده و پس از حصول اطمینان و با در دست داشتن کارت عابر بانک + رمز دوم (رمز اینترنتی) مقاله را خریداری و بلافاصه دانلود نمایید. 


لینک دانلود رایگان بخشی از این مقاله :

برای دانلود رایگان خلاصه مقاله بررسی تاثیر هارمونیک ها بر موتورهای القایی سه فاز، اینجا کلیک کنید


مشخصات این مقاله :

عنوان: بررسی اثر هارمونیک ها بر موتورهای القایی سه فاز

فرمت: ورد (قابل ویرایش)

تعداد صفحات: 85 (فونت 14)

منابع و ماخذ: ندارد

شماره پروژه: 97


 عکسی از پروژه :


 

 فهرست مطالب :

مقدمه
سریهای فوریه
منابع هارمونیکها
اثرات هارمونیکها بر تجهیزات
اثرات هارمونیکها بر خازنها
اثر هارمونیکها بر لامپهای روشنایی و المانهای حرارتی
اثر هارمونیکها بر کلیدها
اثر هارمونیکها بر عایقها
اثر هارمونیکها بر فیوزها
اثر هارمونیکها بر سیستمهای مخابراتی
فصل دوم (ماشینهای ACچند فازه )
مقدمه
مدار معادل موتورالقایی
معادل گشتاور
پخش توان در روتور
دیاگرام فازوری
هارمونیکهای mmfشکاف هوایی
موجهای mmfزمانی هارمونیکها
موجهای mmfمکانی هارمونیکها
دامنه هارمونیکهای mmf
هارمونیکهای مولفه های مثبت منفی و صفر
رفتار هارمونیکی موتورهای AC
مدار معادل هارمونیک
جریانهای هارمونیک
تلفات مسی استاتور
تلفات مسی روتور
تلفات هارمونیکی هسته
راندمان موتور
گشتاورهای هارمونیک ساکن
گشتاورهای هارمونیک ضربانی
فصل سوم(فیلترهای ها رمونیک)
مقدمه
تعدیل خروجی یکسوساز
فیلتر کردن خروجی اینورتر
فیلترهای خط AC
نتیجه
ضمیمه 1
ضریب توزیع
سیم بندی گام کوتاه و تاثیر آن در ضریب گام
ضمیمه 2
هارمونیکهای شیار در ماشینهای AC


چکیده و مقدمه :

    پروژه حاضر به بررسی اثر هارمونیکها بر موتورهای القایی سه فاز می پردازد.
در فصل اول ابتدا سری های فوریه که در آنالیزها ی ها رمونیک ها ابزاری نیرومند هستند به طور مختصر مرور شده اند و سپس منابع تومید هارمونیکها و در انتهای فصل اثرات هارمونیکها بر تجهیزات مورد بحث قرار گرفته است.
در فصل دوم اثرات هارمونیکها بر ماشینهای ACسه فاز مورد تجزیه و تحلیل قرار کرفته و تلفات ناشی از هارمونیکها که موجب ایجاد مشکلات حرارتی می شوند و مسائلی در اتباط با گشتاور مطرح شده است.همچنین مدار معادل موتور ACبرای جریانهای جریانهای هارمونیک به دست آمده و تا ثیرشان در راندمان مورد بررسی قرار گرفته است.
فصل سوم به معرفی فیلترهایی برای تعدیل خروجی یکسو سازها جهت کاهش اثرات نا مطلوب هارمونیکها در سیستمهای قدرت پرداخته است که می تواند در طراحی و تولید ماشینهای ACسه فاز موثر باشند.
آشنایی با هارمونیکها وسریهای فوریه
1-1)    مقدمه
از دیر باز مسئله هارمونیک ها و تلفات ناشی از آنها مورد توجه بوده است .هارمونیکها در دهه 1920 هنگامیکه شکل موجهای تغییر یافته در خطوط انطقال مشاهده شد تشخیص دهده شدند.در آن هنگام موضوع اصلی تاثیر هارمونیکها در ماشینهای سنکرون و القایی سیمهای ارتباطی (تلفن)و خازنهای قدرت بودند.
نتیجه بعضی از تحقیقات آن زمان در مورد یک خط انتقالkv220و400کیلو متری و همچنین یک موتور القایی به شرح زیر می باشد:
–    چنانچه ولتاژ خط هادی 7درصد هارمونیک سوم باشد ولتاژ انتهای خط در حالت بی باری دارای 53درصد هارمونیک سوم خواهد بود.
–     هارمونیک سوم در انتهای خط در بار کامل از 53درصد به 29درصدکاهش پیدا می کند.
در صورت وجود هارمونیک ضریب قدرت در طرف ژنراتور خط انتقال برابر 848% می باشد (در حالیکه بدون وجود هارمونیک ضریب قدرت 96% می باشد.).
–    در طرف مصرف کننده (وقتی که خط ولتاژ انتقال دارای هارمونیک است)ضریب قدرت برابر 82/0 میباشد.در حالیکه توسط دستگاههای اندازه گیری 75/0 اندازه گیری می شود.
–    برای یک موتور القایی که در سال 1930 ساخته شده است هارمونیکها باعث لرزش و سروصدای زیادی شده اند.
–    توان ورودی و همچنین جریان روتور با تغییر مقادیر هارمونیکها تغییر می کردند.
–    همین امر باعث گردیده مطالعاتی در زمینه بررسی اثرات کاهش و حذف هارمونیکها انجام شود.
با توسعه علم الکترونیک و پیشرفت تکنولوژی ساخت نیمه هادی و کاربردشان این مسئله وارد مرحله تازه ای گردیده و تاثیر هارمونیکهایی که از طریق اینورترها کانورترها سیکلو کانورترها و… به سیستم قدرت وارد شده و موجب تلفات قابل ملاحظه ای می گشتند مورد توجه قرار گرفته و نحوه عملکرد این سیستم ها با چنین منابعی مورد بررسی بیشتر قرار گرفت .
گشتاور راه اندازی و بار کامل جریان و حرارت مهمترین عواملی هستند که در یک موتور القایی توسط هارمونیکها تحت تاثیر قرار می گیرند.همچنین هارمونیکها سبب ایجا د نوسان و اغتشاش در ماشین شده و می توانند در ولتاژ خروجی ژنراتورهای ACظاهر شده وموجب اعوجاج شکل موج می گردند.
وجود جریانهای هارمونیک در سیم بندی استاتور وروتورحتی هنگامیکه تلفات پوستی ناچیز باشدموجب افت توان و افزایش تلفات میگردند ونیز به دلیل شار نابرابری که در روتور القا می کنند باعث افت گشتاور شده و از محدوده سرعت قابل استفاده موتور می کاهند.
همچنین موجب کاهش راندمان موتور می گردندبه عنوان مثال اگر راندمان در بار کامل در حالت عادی(کار با منبع سینوسی)حدود 90% باشد تلفات ناشی از هارمونیکها بین 10 تا 5/12 درصد کل تلفات بوده وراندمان موتور حدود 2 درصد افت خواهد داشت.
ترانسها نیز به طرق مختلف تحت تاثیر هارمونیکها قرار می گیرند. جریانهای هارمونیک می توانند به طور جدی راندمان ترانس را کاهش دهند و موجب تلفات قابل ملاحظه ای در ترانس گردند.در ترانسهایی که به عنوان جزئی از یک سیستم حفاظت به کار میروند(ترانسهای جریان و ولتاژ)جریانهای هارمونیک می توانند موجب اعوجاج در شکل وموج گشته و سبب تریپ مدار گردند. در ترانسهای سه فاز علاوه بر افت راندمان از اتصال ستاره-ستاره عبور کرده و وارد سیستم قدرت می شوند.
هارمونیکها مشکلات دیگری نیز ایجاد می کنند که بعضی از آنها عبارتند از:
–    خرابی بانکهای خازنی به علت شکست عایقی یا افزایش بار .
–    تداخل هارمونیکها با کنترل بار مصرف کننده ها ((ripple control وسیستم PLCاین تداخل ها باعث عملکرد نا درست سیستم کنترل از راه دور واندازه گیری  می شوند.
–    اضافه ولتاژ هضافه جریان در سیستم به علت رزونانس سیستم در ها رمونیکهای ولتاژ و جریان در شبکه.
–    شکست عایقی کابلها در نتیجه اضافه ولتاژ اضافه ولتاژ ناشی از هار مونیکها .
–    تداخل با سیستم ارتباطات.
–    عملکرد نادرست رله ها ,بخصوص در سیستم کنترل و حفاظت استاتیتیکی و میکروپروسسوری.
–    تداخل در کنترل کننده های موتورهای بزرگ و سیستم تحریک ژنراتورها .
–    عملکرد ناپایدار مدار آتش در کنترل کنندهایی که بر اساس مقدار ولتاژ صفر عمل می کنند .
در این فصل ابتدا به بررسی سریهای فوریه که ابزاری برای آنالیز هارمونیکها و تاثیراتشان می باشند پرداخته و سپس منابعی که می توانند منجر به تولید هارمونیکها شوند و در پایان به جزئیاتی در مورد تاثیر هارمونیکها بر برخی از تجهیزات خواهیم پرداخت .


بخشی از این مقاله :


2-5-3) تلفات هارمونیکی هسته
به علت وجود هارمونیک ها در جریان و ولتاژ تلفات هسته نیز افزایش می یابد. همان گونه که پیش از این ذکر شد هر هارمونیک زمانی موج mmf توسط هارمونیک جریان استاتور ایجاد می شود . این هارمونیک های زمانی ، تعداد قطبی نظیر میدان اصلی دارند ، اما به صورت پیشرو یا پسرو وبا برابر ضریبی از سرعت اصلی دوران می کنند. به هر حال هارمونیک های زمانی شارهای شکاف هوایی کوچکند.
اما همین هارمونیک های زمانی کوچک موجب می گردند تا افزایش ناچیزی در تلفات هسته موتور روی دهد واین مسئله نشان می دهد که هارمونیک mmf روتور و استاتور تقریبا یکدیگر را خنثی می کنند.
نکته قابل ذکر اینکه تلفات ناشی از هارمونیک های مکانی نیز در هسته ناچیز و قابل صرفنظر کردن می باشند.
2-5-4) راندمان موتور

افزایش تلفات هارمونیک آشکارا به مقدار هارمونیک جریان و ولتاژ موتور بستگی دارد. ولتاژ های هارمونیک بزرگ در فرکانس های هارمونیک کم موجب افزایش قابل ملاحظه تلفات ماشین و کاهش راندمان می شوند . مطابق شکل (2-5) برای راکتانس pu15/0 ، جریان rms استاتور حدود 5/4% افزایش خواهد داشت.
(منبع شش پله ) در این شرایط اگر از اثر پوستی صرفنظر شود تلفات مسی روتور متناسب با مربع جریان rmsکلی است و تلفات مسی هارمونیک حدود 9% تلفات مسی اصلی است که با در نظر گرفتن اثر پوستی در بعضی شرایط تا 27% تلفات مسی کل ماشین افزایش می یابد. اگر تلفات مسی اصلی 50% تلفات کل ماشین راشامل شود افزایش تلفات ناشی از هارمونیک ها در حدود 5/13% تلفات کل ماشین خواهد بود.
افزایش تلفات در هسته کمتر قابل پیش بینی است زیرا این تلفات تحت تاثیر ساختمان و مواد مغناطیسی ماشین است. اگر مقادیر هارمونیک نسبتا کم باشد تلفات ناشی از هارمونیک ها در هسته نباید بیش از 25% تلفات واقعی هسته باشد با فرض اینکه تلفات هسته 40% تلفات کل است ، تلفات هارمونیک ها در هسته کمتر از 10% تلفات کل خواهد شد . تلفات سیم بندی و اصطکاک آشکارا تحت تاثیر قرار نمی گیرد و در نتیجه کل تلفات ماشین حدود 5/23% افزایش خواهد داشت . به عنوان مثال اگر راندمان موتور در بار کامل در حالت عادی 90% (هنگام کار با منابع غیر سینوسی ) و افزایش ناشی از هارمونیک ها از 10 تا 1/12 درصد باشدراندمان موتور حدود 2 درصد افت می کند.
اگر مقادیر هارمونیک موج ولتاژ به کار برده شده بزرگتر از موج شش پله باشد تلفات هارمونیک موتور به طور قابل ملاحظه ای افزایش خواهد یافت وممکن است بزرگتر از تلفات واقعی موتور شود. حتی هنگام کار با منبع ولتاژ شش پله در یک موتور رلوکتانسی سنکرون با راکتانس نشتی پایین امکان دارد جریان هارمونیک چنان بزرگ باشد که سبب شود راندمان تا حدود 5% یا بیشتر افت کند . در موتورهای القایی و یا سنکرون چون جریان های هارمونیک و تلفات مستقل از بار می باشند ، امکان دارد تلفات بی باری یک موتور که توسط یک اینورتر تغذیه می شود به طور محسوسی بزرگتر از ماشینی می باشد که تحریک سینوسی دارد ، اما به هر حال همانگونه که ذکر شد تلفات بار کاملا و به طور جدی تحت تاثیر قرار نمی گیرد .

2-6 گشتاورهای هارمونیک

حضور امواج mmf زمانی در فاصله هوایی موجب ایجاد گشتاورهای هارمونیک اضافی در روتور می گردد. این گشتاورهای اضافی دو نوع اند :
الف) گشتاورهای هارمونیک ساکن
ب) گشتاورهای هارمونیک ضربانی

2-6-1)  گشتاورهای هارمونیک ساکن
گشتاورهای هارمونیک ساکن یا ثابت به وسیله عکس العمل شارهای هارمونیک فاصله هوایی نسبت به mmf هارمونیک های جریان یا دیگر موارد مشابه تولید می شوند. به هر حال این گشتاورهای هارمونیک ساکن که کسر کوچکی از گشتاور نامی هستند تاثیر چندانی در عملکرد موتور ندارند. این مسئله را می توان با محاسبه گشتاور حاصل از مدار معادل هارمونیک ، همان گونه که گشتاور اصلی از مدار معادل اصلی منتج می شود ثابت کرد.


 توجه :

این مقاله به صورت کامل و با فرمت ورد (با قابلیت ویرایش) آماده خرید اینترنتی و دانلود آنی میباشد.


 


ارسال دیدگاه

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.