دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .
لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*
فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)
تعداد صفحه:180
فهرست
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول-مدارهای موردنیاز برای کنترل موتور القایی
اینورتر ............................................................................................................................................. 1
1-1- اینورتر پل تکفاز ................................................................................................................. 2
1-2- اینورتر تکفاز PWM ......................................................................................................... 5
2- اینورترهای سه فاز ................................................................................................................. 6
3- اینورتر با تشدید سری ........................................................................................................... 14
4- اینورترهای منبع جریان ......................................................................................................... 15
4-1- اینورتر منبع جریان سه فاز .............................................................................................. 17
5- منابع جریان ............................................................................................................................. 25
5-1- مدولاسیون پهنای پالس در یک اینورتر منبع جریان تریستوری ............................... 27
6- مقایسه محرکه های اینوتر منبع جریان و ولتاژ ................................................................. 30
فصل دوم – کنترل موتور القایی
مقدمه ............................................................................................................................................... 33
1- اصول کنترل سرعت موتورهای القایی ................................................................................ 33
2- کنترل لغزش ............................................................................................................................. 34
3- روشهای کنترلی موتورهای القایی، کنترل کننده اسکالر .................................................. 36
4- کنترل کننده اسکالر درایوهای موتور القایی با اینورتر VSI .......................................... 37
4-1- کنترل کننده سرعت، مدار باز ........................................................................................... 38
4-2- کنترل کننده سرعت مداربسته با محدود کننده جریان ................................................ 40
5- کنترل کننده سرعت مدار باز ، در شیراط کنترل V/F ...................................................... 42
6- کنترل برداری .......................................................................................................................... 44
6-1- انواع روشهای کنترل برداری ........................................................................................... 45
6-2- کنترل برداری مستقیم با جهت یابی شار فاصه هوایی و اینورتر PWM با جریان کنترل کننده ................................................................................................................................................ 45
6-3- کنترل کننده برداری مستقیم با جهت یابی شار استاتور ............................................. 50
6-4- کنترل برداری غیر مستقیم با جهتیابی شار رتور و اینوتر PWM با جریان کنترل شده ........................................................................................................................................................... 51
6-5- کنترل برداری با اینورترها PWM و در شرایط کنترل ولتاژ ................................... 55
6-6- کنترل برداری با استفاده از اینورتر CSI ...................................................................... 58
فصل سوم – روشهای الکتریکی و مکانیکی کنترل دبی در پمپها
چکیده ............................................................................................................................................... 61
1- مقدمه ......................................................................................................................................... 62
2- استخراج رابطه میان گشتاور، سرعت و دبی یک پمپ ....................................................... 64
3- ارزیابی به کارگیری شیر فلکه به عنوان روش معمول کنترل دبی پمپ ......................... 67
4- ارزیابی روش کنترل دور موتور القایی به منظور کنترل دبی سیال .............................. 69
5- مقایسه نتایج حاصل از روشهای مختلف کنترل دبی سیال ............................................. 75
6- ارزیابی اقتصادی به کارگیری ASD .................................................................................. 79
نتایج ................................................................................................................................................. 80
فصل چهارم – کاربرد AC درایوها در پمپ های آبیاری و آبرسانی
مقدمه ............................................................................................................................................... 82
1- مشخصه های سیستم پمپ و بار و طبقه بندی پمپ ها ..................................................... 85
2- مشخصه پمپ های روتو دینامیک ........................................................................................ 86
3- تاثیر سرعت متغیر پمپ روی منحنی عملکرد آن ............................................................... 87
4- پرفورمنس مکش پمپ (NPSH) .......................................................................................... 90
5- نیازهای عملیاتی پمپ ها ........................................................................................................ 91
6- راندمان پمپ ............................................................................................................................. 93
7- پمپ های موازی ...................................................................................................................... 95
8- کنترل on/off پمپ های موازی ............................................................................................ 97
9-1- کنترل فلو با روش شیر کنترل ......................................................................................... 98
9-2- کنترل فلو با روش شیر BYPASS
9-3- کنترل فلو توسط درایوهای دور متغیر .......................................................................... 100
10- آبیاری در مزارع (Irrigation) .......................................................................................... 103
11- روشهای مختلف استفاده از درایو برای کنترل پمپ ....................................................... 104
11-1- روش مالتی مستر Multi Master ............................................................................... 104
11-2- روش Multi Follower ................................................................................................ 107
11-3- تشریح عملکرد کنترل در روش Advance level Control ................................... 110
فصل پنجم
مقدمه ............................................................................................................................................... 113
1- مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی ............................................................................... 115
2- موانع در سیاستگذاری انرژی ............................................................................................... 117
3- انتخاب موتور مناسب ............................................................................................................. 118
3-1- تطابق موتور و بار ............................................................................................................. 118
3-2- موتورهای با راندمان بالا ................................................................................................. 121
4- اقدامات مورد نیاز برای بهبود عملکرد سیستمهای مرتبط با الکتروموتورها ............... 123
4-1- کیفیت توان Power Quality ........................................................................................... 123
4-2- تثبیت ولتاژ شبکه ................................................................................................................ 123
4-3- عدم تقارن فاز ..................................................................................................................... 125
4-4- ضریب قدرت ....................................................................................................................... 126
5- روشهای عملمی برای افزایش بازدهی موتور .................................................................... 126
6- دستورالعملهای لازم برای بهبود عملکرد موتورهای الکتریکی ....................................... 131
7- دسته بندی اقدامات لازم برای بهینه سازی مصرف انرژی ............................................. 133
8- تکنولوژی الکترونیک قدرت و درایوهای AC ..................................................................... 133
9- کنترل کننده دور موتور ......................................................................................................... 136
10- مزایای استفاده از کنترل کننده های دور موتور ............................................................. 140
11- مدیریت بهینه سازی مصرف انرژی و نقش کنترل کننده های دور موتور ................ 142
12- پمپها و فنها ............................................................................................................................ 145
13- قوانین افینیتی در کاربردهای پمپ و فن ........................................................................... 147
14- محاسبات صرفه جویی انرژی در فن ................................................................................ 154
15- یک مطالعه موردی در ایران ................................................................................................ 155
16- سیستمهای تهویه مطبوع ...................................................................................................... 159
17- ماشین تزریق پلاستیک ........................................................................................................ 159
18- صرفه جویی انرژی در تاسیسات آب و فاضلاب ............................................................ 161
19- کمپرسورها ............................................................................................................................ 161
20- نیروگاه ها .............................................................................................................................. 162
21- سیمان ..................................................................................................................................... 163
22- قابلیتهای کنترل کننده دور موتور مدرن .......................................................................... 165
22-1- نرم افزار کاربردی کنترل پمپ و فن ............................................................................ 168
22-2- نرم افزار کاربردی کنترل سطح پیشرفته .................................................................... 168
22-3- نرم افزار کنترلی Master Follower .......................................................................... 168
23- درایوهای دور متغیر VACON مصداقی از درایوهای مدرن ..................................... 168
24- مسائلی که درایوهای دور متغیر به وجود می آورند ..................................................... 169
منابع ................................................................................................................................................ 175
مقدمه
بحت انرژی از دو دیدگاه اقتصادی و زیست محیطی حائز اهمیت است . بهینه سازی مصرف انرژی به این معنی است که بتوان با استفاده از تجهیزات و یا مدیریت بهتر همان کار را ولی با مصرف انرژی کمتر انجام بدهیم .
صرفه جوئی انرژی می تواند با استفاده از تجهیزات بهتر نظیر : عایق بندی مطلوب ، افزایش راندمان سیسمتهای حرارتی، و بازیابی تلفات حرارتی بدست آید از طرف دیگر اعمال مدیریت انرژی، بمنظور درک سیستمهای موجود و طریقه استفاده از آنها، میتواند در کاهش مصرف انرژی نقش مهمی داشته باشد. در سیاست گذاری انرژی باید سازمانها رویکرد سیستمی داشته باشند. برای مثال در بهینه سازی مصرف انرژی الکتریکی هدف تنها کاهش هزینه های انرژی یک یا چند الکتروموتور مشخص نیست، بلکه باید آثار اقدامات مورد نظر روی سایر سیستمها نیز بدقت مورد توجه قرار گیرد. در یک بنگاه اقتصادی صرفه جوئی انرژی میتواند موجب برتری رقابتی بنگاه گردد.
در اغلب بخشهای صنعتی انرژی الکتریکی مهمترین منبع انرژی صنعت بشمار می رود . از آنجا که موتورهای الکتریکی، مصرف کننده اصلی انرژی الکتریکی در کارخانجات
صنعتی میباشند. لذا بهینه سازی مصرف انرژی در موتورهای الکتریکی که موضوع مقاله است از اهمیت ویژه ای برخوردار خواهد بود . برای درک اهمیت بهینه سازی مصرف انرژی به این مورد اشاره می کنیم که اگر راندمان موتورهای الکتریکی القائی موجود در اروپا تنها به میزان 1% افزایش یابد، هزینه مصرف انرژی الکتریکی به میزان 6/1 میلیارد دلار در سال کاهش خواهد یافت .
آمار منتشر شده از سوی وزارت نیرو نشان می دهد در سال 1373 ، 5/38% از کل انرژی الکتریکی مصرف شده در ایران توسط موتورهای الکتریکی بوده است[F1]. البته این میزان در کشورهای صنعتی تا 65% می رسد و شاخص خوبی برای نشان دادن سطح صنعتی شدن یک کشور می باشد[10] . اهداف بهینه سازی مصرف انرژی را میتوان بصورت زیر بیان نمود:
- استفاده منطقی از انرژی
- حفظ منابع انرژی
- اصلاح میزان مصرف انرژی در بخشهای مصرف کننده انرژی
- کاهش گازهای گلخانه ای و آلودگی هوا
- اصلاح وضعیت موجود
- کسب برتری رقابتی در بنگاههای اقتصادی
می توان اقدامات مختلفی برای صرفه جوئی انرژی الکتریکی در الکتروموتورهای صنعتی بعمل آورد. در حالت کلی این اقدامات به دو دسته تقسیم میشود:
1- اقدامات مربوط به طراحی موتور
2- اقدامات مربوط به بهره برداری از موتورها
اقدامات مربوط به بهره برداری از موتورها را نیز میتوان به دو دسته تقسیم نمود:
1- اقدامات روی موتور، نظیر تهویه، روغنکاری، و بارگذاری
2- استفا
اینورتر
همانطور که می دانیم وظیفه اینوتر تبدیل dc به ac می باشد که این کار هم در فرکانس ثابت و هم در فرکانس متغیر صورت می گیرد . ولتاژ خروجی می تواند در یک فرکانس متغیر یا ثابت دارای دامنه متغیر یا ثابت باشد که ولتاژ خروجی متغیر می تواند با تغییر ولتاژ ورودی dc و ثابت نگهداشتن ضریب تقویت اینوتر بدست آید . از سوی دیگر اگر ولتاژ ورودی dc ثابت و غیرقابل کنترل باشد
می توان برای داشتن یک ولتاژ خروجی متغیر از تغییر ضریب تقویت اینوتر که معمولاً با کنترل مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) در اینورتر انجام می شود استفاده کرد. ضریب تقویت اینوتر عبارت است از نسبت دامنه ولتاژ ac خروجی به dc ورودی .
اینوترها به دو دسته تقسیم می شوند : 1) اینوترهای تک فاز و 2) اینورترهای سه فاز . که خود آنها نیز بسته به نوع کموتاسیون تریستورها به چهار قسمت تقسیم می شوند . الف. اینوتر با مدولاسیون عرض پالس ( PWM ) ، ب. اینوتر با مدار تشدید ، پ. اینوتر با کموتاسیون کمکی ، ت. اینوتر با کموتاسیون تکمیلی . که اگر ولتاژ ورودی اینوتر ، ثابت باشد ، اینوتر با تغذیه ولتاژ ( VSI ) و اگر ورودی ثابت باشد ، آن را اینوتر با تغذیه جریان ( CSI ) می نامند .
از بین اینورترهای تکفاز دو نوع معروف به نام اینوتر تکفاز با سر وسط و اینوتر پل تکفاز می باشد که در اینجا به اختصار نوع پل تکفاز آن را بررسی کرده و سپس راجع به اینوترهای سه فاز توضیح خواهیم داد .
1-1 ) اینوترپل تکفاز
در این نوع اینوتر همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است با آتش شدن تریستور مکمل T4 تریستور T1 خاموش می گردد . اگر بار سلفی باشد جریان بار بلافاصله معکوس نمی شود و لذا وقتی کموتاسیون کامل شد تریستور T4 خاموش می شود و جریان بار به دیود D4 منتقل می شود . فرمان کموتاسیون نسبت به زمان فرکانس بار اینوتر خیلی کوتاه می باشد . در اینجا ما کموتاسیون را ایده آل فرض می کنیم .
شکل 1- مدار اینوترپل تکفاز
حال اگر بار مقاومتی خالص باشد روشن کردن متناوب T1T2 و T3T4 باعث می شود که یک شکل موج مربعی دو سر بار قرار گیرد هر چند در حالت بار سلفی شکل موج جریان تأخیر دارد ولی مربعی می باشد . این شکل موج مربعی در شکل 2- الف نشان داده شده است . تریستور با استفاده از یک قطار پالس که به صورت 180o به آن اعمال می شود روشن می شود . به وسیله انتهای نیم پریود مثبت معلوم می شود که جریان بار مثبت بوده و به صورت نمایی افزایش می یابد . وقتی که تریستور T1 و T2 خاموش می شوند تریستورهای T3 و T4 روشن شده و ولتاژ بار معکوس می گردد ولی جریان بار تغییر نمی کند و مسیر جریان بار دیودهای D3 و D4 می باشند که منبع dc را به دو سر بار وصل می کنند و ولتاژ معکوس شده و انرژی تا زمانی که جریان به صفر برسد از بار به منبع منتقل می شود از آنجایی که در لحظه صفر شدن بار جریان تریستورها نیاز به تحریک ( آتش شدن ) مجدد دارند لذا یک قطار پالس آتش نیاز است تا هر لحظه که جریان صفر شد بلافاصله تریستورهای بعدی را روشن کند .
می توان ولتاژ خروجی را به صورت شکل موج مربعی با پریود صفر نیز درست کرد . همانطور که در شکل 2- ب نشان داده شده این نوع شکل موج را می توان با جلو بردن زاویه آتش تریستورهای مکمل T1T4 نسبت به تریستورهای T2T3 درست کرد همانطور که از شکل دیده می شود قطار پالس آتش تریستور T1 و T4 به اندازه f درجه عقب تر از قطار پالس تریستور T2 و T3 می باشد . در شکل 2- ب فرض کنیم با خاموش شدن تریستور T1 ، تریستور T4 روشن شود ، جریان بار به دیود D4 منتقل می شود اما از آنجاییکه تریستور T2 هنوز روشن است جریان بار در مسیر D4 و T2 جاری می شود ، بار اتصال کوتاه شده و ولتاژ بار صفر می
