وبلاگ

معماری های کنونی کیفیت سرویس با خصوصیات لایه پیوند سروکار ندارند. این معماری ها تفاوت های موجود در نیازهای کیفیت سرویس در شبکه های ارائه کننده سرویس اینترنت و شبکه های زیرساخت یا هسته را در نظر نمی گیرند. این تفاوت ها در نیازهای کیفیت سرویس از تفاوت های موجود در حجم ترافیک به کار گرفته شده در ISP و شبکه های زیرساخت ناشی می شوند. مضافا با توجه به ماهیت خود، به کندی عمل می کنند و در نتیجه این امکان را به وجود می آورند که ترافیک های نامناسب وارد شبکه شوند و عملکرد آن را مختل کنند. این موضوع نیاز به یک معماری کیفیت سرویس را که مشکلات یاد شده را نداشته باشد و از مزایای معماری های موجود

 نیز بهره مند باشد، آشکار می کند.

در این رساله برای دستیابی به هدف مذکور، یک معماری کیفیت سرویس براساس سوئیچینگ برچسب چند پروتکلی پیشنهاد می کنیم. در این معماری از مزایای معماری های مبتنی بر ATM و DiffServ استفاده می گردد. این تحقیق شامل جزئیات معماری QoS و نتایج شبیه سازی برای نشان دادن حصول به اهداف یاد شده است.
فصل اول جزئیاتی از معماری پیشنهاد شده و مقایسه آن با معماری های شناخته شده دیگر را ارائه می کند. فصل دوم تحلیل کیفی از دو پروتکل سیگنالینگ در این معماری را بیان می کند. فصل سوم شامل نتایج شبیه سازی است که تأثیر ترکیب MPLS و DiffServ را در شبکه های هسته نشان می دهد. فصل چهارم، نتایج حاصل از تحلیل کیفی و کمی معماری را ارائه می دهد و همچنین روند آتی را نیز پیشنهاد می کند.
فصل اول
1-1- هدف
بحث کنترل ترافیک در شبکه ها جهت رسیدن به بهترین کیفیت سرویس از مهمترین موضوعات برای طراحان شبکه های بزرگ می باشد. معماری پیشنهادی، ترافیک در هسته شبکه را به بهترین شکل ممکن و با کیفیت عالی تحت کنترل دارد.
2-1- پیشینه تحقیق
تلاش های بسیاری جهت بهبود کیفیت سرویس در شبکه ها صورت گرفته است و در فصل سوم (2-3-2) به برخی از این معماری ها اشاره شده است که هرکدام از معماری ها معایبی دارند اما معماری پیشنهادی هرچند به مرحله تولید نرسیده است اما به صورت آزمایشگاهی بهترین کیفیت سرویس را در هسته نشان داده است (با کمک NS-2) و با کمک این معماری توانستیم ترافیک و ازدحام را با مکانیزم هایی تحت کنترل کامل درآوریم.
3-1- روش کار و تحقیق
جهت رسیدن به هدف نهایی از جدیدترین مقالات مرتبط استفاده شده است. با توجه به اینکه در این معماری از MPLS و DIFFSERVICE استفاده شده است لذا تسلط به این دو بحث ضروری به نظر می رسید که در ادامه همین فصل به طور خلاصه به توضیح آنها خواهیم پرداخت. همچنین برای شبیه سازی از نرم افزار NS-2 استفاده شده است که نتایج آن به صورت گرافیکی در فصل آخر رساله آمده است.

واژه فازی در فرهنگ لغت آكسفورد به معنای “مبهم، گنگ، نادقیق، گیج، مغشوش، درهم و نامشخص” تعریف شده است. تئوری فازی به وسیله پروفسور لطفی زاده در سال 1965 در مقاله ای به نام “مجموعه های فازی” معرفی گردید. قبل از كار بر روی تئوری فازی، لطفی زاده یك شخص برجسته در تئوری كنترل بود. او مفهوم “حالت” كه اساس تئوری كنترل مدرن را شكل می دهد، توسعه داد. در اوائل دهه 60 او فكر كرد كه تئوری كنترل كلاسیك بیش از حد بر روی دقت تاكید داشته و از این رو با سیستم های پیچیده نمی تواند كار كند. در سال

 1962 چیزی را بدین مضمون برای سیستم های بیولوژیك نوشت: “ما اساساً به نوع جدیدی ریاضیات نیازمندیم، ریاضیات مقادیر مبهم یا فازی كه توسط توزیع های احتمالات قابل توصیف نیستند.” پس از آن وی ایده اش را در مقاله “مجموعه های فازی” تجسم بخشید.

منطق فازی معتقد است كه ابهام در ماهیت علم است. برخلاف دیگران كه معتقدند كه باید تقریب ها را دقیق تر كرد تا بهره وری افزایش یابد. لطفی زاده معتقد است كه باید به دنبال ساختن مدل هایی بود كه ابهام را به عنوان بخشی از سیستم مدل كند.
منطق فازی یك سیستم منطقی بی نهایت مقداره است با هدف فراهم آوردن مدلی برای استدلالات و استنتاجات انسانی كه بیشتر دارای طبیعتی تقریبی اند تا دقیق و به عبارتی شاخه ای از ریاضیات است كه به كامپیوترهای متداول این امكان را می دهد تا بتوان انواع مختلف ابهامات و عدم قطعیت هایی كه در زندگی روزمره با آن مواجهیم را شبیه سازی كند.
همانگونه كه می دانیم هر چیزی در دنیای واقعی را نمی توان در طبقات بسیار جدا از هم، آن گونه كه تئوری مجموعه های كلاسیك قرار می دهد، تقسیم نمود، به همین دلیل در دنیای فازی مرزهای اختصاص یافته به اعداد، گسترده تر گردیده اند، به گونه ای كه مثلاً عدد 0/5 را می توان تا حدی عدد صفر محسوب كرد (در حالی كه در دنیای كلاسیك فقط عدد صفر می تواند معرف صفر بودن باشد) و این كمك می كند كه بتوانیم بهتر خطای اندازه گیری (عدم قطعیت حاصل از اندازه گیری) را مدل كنیم و سیستم تصمیم گیر مثل كنترل كننده، بتواند هموارتر رفتار نماید و به خطای مشاهده كمتر حساس شود. لازم به ذكر است كه این تئوری، دارای روش های محاسباتی خاص خود می باشد كه تا حدی با محاسبات معمول دنیای كلاسیك متفاوت بوده كه در متن حاضر به اختصار مورد بررسی قرار خواهد گرفت.

قرن حاضر، پیشرفت های اساسی را در زمینه نیمه هادی ها تجربه کرده است. بسیاری از اکتشافات عظیم در فیزیک از مطالعه بر روی امواج در ساختارهای پریودیک سرچشمه می گیرد. شکاف باندهای الکترومغناطیسی (EBG)، دسته ای جدید از دی الکتریکهای متناوب هستند که می توان آنها را جایگزین فوتونیکی نیمه هادی ها دانست. امواج الکترومغناطیسی در EBG رفتاری مشابه الکترونها در نیمه هادی ها دارند. تناوب در این مواد باعث جلوگیری از انتشار امواج در یک فرکانس معین می شود. ظهور ساختارهای EBG، کاربردهای آنتنی بسیار جدیدی را به همراه داشت. دو ویژگی اساسی شکاف باندهای الکترومغناطیسی، تضعیف مدهای زیرلایه ای ناخواسته و داشتن رفتاری مشابه صفحه زمین مغناطیسی مصنوعی است. امروزه بسیاری از آنتن ها بایستی کوچک و پهن باند باشند. دستیابی به چنین آنتن هایی نیاز به زیرلایه ای ضخیم با گذردهی الکتریکی بالا دارد. چنین زیرلایه ای دو عیب عمده دارد: ماده ای با گذردهی نسبی بالا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نیست و دومین ایراد به مدهای زیرلایه ای ناخواسته باز می گردد که در لبه های زیرلایه منتشر و اثر مخربی بر پترن تشعشعی آنتن دارند. در سال 1990 میلادی، محققان یک ساختار شکاف باند الکترومغناطیسی را به عنوان زیرلایه معرفی کردند که

 قابلیت حذف مدهای زیرلایه ای ناخواسته را داشت.

فصل اول این پایان نامه، کلیات موضوع مورد تحقیق را در برمی گیرد. این فصل در سه بخش تنظیم شده است. در بخش اول به هدف پایان نامه، در بخش دوم به پیشینه تحقیق و در بخش سوم به روش کاری مورد استفاده پرداخته می شود.
در فصل دوم به شناخت مواد EBG، ویژگی ها و کاربردهای آن می پردازیم.
فصل سوم شامل طراحی زیرلایه EBG برای استفاده در آنتن پچ شکافی است. پس از شبیه سازی آنتن مذکور، نتایج استخراج می گردد. در این آنتن از دو نوع قطبی شدگی استفاده شده است. در پایان فصل هم به مقایسه ای بین آنتن با و بدون زیرلایه EBG پرداخته می شود.
در فصول چهارم و پنجم آنتن پچ ماکرواستریپ با استفاده از فوق لایه EBG یک و سه بعدی شبیه سازی می شود. در ادامه به طراحی این فوق لایه ها در یک و سه بعد پرداخته می شود. در پایان اثرات این دو نوع فوق لایه بر عملکرد آنتن مورد ارزیابی قرار می گیرد. این آنتن نیز از دو نوع قطبی شدگی خطی و دایروی استفاده می کند.
در فصل ششم از مواد EBG به عنوان بازتابنده استفاده شده است. آنتن به کار رفته در این قسمت، تک قطبی است. نتایج حاصل از شبیه سازی نیز ارائه شده است.
برای شبیه سازی مواد EBG و آنتن ها از نرم افزار HFSS10 استفاده شده است.
فصل هفتم نتیجه گیری و پیشنهادات را در بر می گیرد.

<p><span style="color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">:</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">در ابتدای تولید الکتریسیته و آغاز مصرف انرژی الکتریکی، منابع کوچک و پراکنده ای نظیر رودخانه ها و توربین های کوچک آبی برای تولید انرژی الکتریکی به کار گرفته می شدند. در واقع ایده تولید پراکنده، ایده ای قدیمی و مربوط به اواخر قرن 19 میلادی است.</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan,

:
سیستم های قدرت امروزی به سه بخش عمده تولید، انتقال و توزیع تقسیم می شوند. پس از تولید برق توسط نیروگاه ها و اختصاص قسمتی از تولید برای مصرف و رزرو در نیروگاه، بقیه به وسیله ترانسفورماتورهای فشار قوی و خطوط بسیار طویل به مراکز مصرف ارسال می گردد، ترانسفورماتورهای فشار قوی و خطوط انتقال انرژی و پست های فشار قوی، سیستم انتقال را تشکیل می دهند. سیستم توزیع که معمولا به 2 بخش فوق توزیع و توزیع تقسیم می شوند، انرژی را بین مصرف کنندگان مختلف تقسیم می کند. در بخش فوق توزیع عمده مصرف کنندگان، کارخانجات تولیدی و کارگاه ها هستند. در این بخش توان راکتیو مصرفی می بایست به کمک تجهیزات مناسبی که در محل مصرف وجود دارند جبران گردند تا مانع افت ولتاژ شبکه شوند. در بخش توزیع، مصرف کنندگان به دو دسته عمده تجاری و خانگی تقسیم می شوند. تفاوت این بخش با بخش فوق توزیع در کمتر بودن سطح ولتاژ مصرفی (طبق استاندارد کشور بین 220 تا 240 ولت) و همچنین عدم استفاده از تجهیزات جبران کننده توان راکتیو است. بنابراین در بخش توزیع فقط توان اکتیو مصرفی مدنظر است و برای هر مشتری تنها این توان اندازه گیری می شود و مشتری در قبال مصرف توان راکتیو مصرفی تعهدی ندارد.

البته در این مورد ممکن است استثنایی برای مصرف کنندگان تجاری و کشاورزی وجود داشته باشد که علاوه بر اندازه گیری توان اکتیو مصرفی، اندازه گیری توان راکتیو مصرفی نیز صورت می گیرد.
برای بالاتر بوده بازده اقتصادی، به طور معمول سیستم های توزیع به صورت شبکه های شعاعی هستند، همچنین اگر خطوط بخش توزیع سه فاز باشند از نظر اقتصادی به صرفه تر از خطوط تغذیه تک فاز است، ولی با توجه به استفاده زیاد از تجهیزات تک فاز و اینکه خطوط تک فاز برای تغذیه مصرف کنندگان دوردست مناسب تر هستند، از سیستم تک فاز در بخش توزیع بیشتر استفاده می شود. مشکل عمده استفاده از خطوط تک فاز به وجود آمدن عدم تعادل در شبکه توزیع است که با توزیع بار به طور مناسب بر روی هریک از فازهای سیستم می توان تا حدودی این مساله را بهبود بخشید. توزیع مناسب بار برروی فازها به عواملی چون ظرفیت خط، نحوه قرارگیری ترانسفورماتورها، سطوح ولتاژ مصرفی، محل مصرف کننده و خواسته بخش مهندسی توزیع از نحوه توزیع بار، بستگی دارد. علاوه بر ترانسفورماتورهای توزیع تجهیزات دیگری نیز بر روی شبکه توزیع نصب می شوند که به طور عمده تجهیزات کنترلی و حفاظتی می باشند و اغلب به وسیله ترانس های انشعابی به شبکه توزیع متصل می گردند. تجهیزات حفاظتی را می توان به حفاظت کننده های در برابر صاعقه، فیوزها و قطع کننده های مدار دسته بندی کرد که عمدتا برقگیرها سیستم توزیع را در برابر صاعقه محافظت می کنند و فیوزها و قطع کننده ها برای رفع خطای ناشی از اتصال کوتاه ها به کار می روند. به طور کلی کنترل کننده ها شامل تنظیم کننده های ولتاژ و خازن ها هستند و هدف از کاربرد این تجهیزات در شبکه های توزیع، بالا بردن ولتاژ برای کاهش تلفات و ثابت ماندن ولتاژ در میزان قابل قبول برای مصرف کننده است.
امروزه سیستم های توزیع به خاطر متنوع بودن در نوع مصرف و بار متصل شده به شبکه بخصوص بارهای حساس، بیشتر مورد توجه مهندسین و صنایع قرار گرفته اند چرا که هم در راستای تولید لوازم مصرفی و هم در ارائه خدمات بهتر برق رسانی اقدامات مفید و نوینی می تواند صورت پذیرد. کیفیت توان موضوعی است که در سال های اخیر به طور جدی مورد توجه صنعت برق و مصرف کنندگان در پاره ای از کشورها قرار گرفته است. دو عامل اساسی که ضرورت بازنگری یا به عبارتی نگرشی جدید به موضوع کیفیت توان را اهمیت بخشیده است عبارتند از:
– رقابت شرکت های مختلف در تامین برق مشترکین یک منطقه و ضرورت جلب رضایت آنها.
– گسترش کاربرد تجهیزات برقی در شبکه. این تجهیزات نظیر میکروپروسسورها، کامپیوترها، و تجهیزات الکترونیک قدرت به کار رفته در سیستم های تغذیه و کنترل الکتروموتورها و خطوط تولید، کوره های القائی، لامپ های فلورسنت کم مصرف و… از طرفی بعظا حساسیت بالایی دارند و توان الکتریکی با کیفیت مطلوب را می طلبند و از طرفی خود منشا برخی پدیده های مخل کیفیت توان مثل ایجاد هارمونیک می باشند. بدین جهت در کنار عوامل سنتی موثر در کیفیت توان مثل ضربه های ناشی از صاعقه، کلیدزنی، قطع و وصل بانک های خازنی و عوامل جدیدی که به آنها اشاره شد، ضرورت پرداختن به موضوع کیفیت توان را افزایش داده است.
از این رو برای مقابله با اغتشاشات کیفیت توان، وسیله ها و روش های مختلفی در سال های اخیر پیشنهاد شده است که این وسائل مبتنی بر تکنولوژی الکترونیک قدرت تحت توان (CUPS (CUSTOM POWER SYSTEM می باشند. استفاده از ادوات CUPS در شبکه های توزیع برای بالا بردن قابلیت اطمینان و کیفیت توان است. این ادوات شامل بهسازی های سری، موازی و سری موازی هستند.

Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">با پیشرفت صنعت برق و ساخت ژنراتورها و موتورهای عظیم الجثه، مولدهای کوچک و محلی انرژی به نیروگاه های چند صد مگاواتی که شمار زیادی از مصرف کنندگان دور و نزدیک را تحت پوشش قرار می دادند، تبدیل شدند.</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">اکنون پس از گذشت بیش از یک قرن از بهره برداری انسان از انرژی الکتریکی برای تامین رفاه و آسایش، بیشتر طراحان و برنامه ریزان صنعت برق در سراسر دنیا به ایده تولید پراکنده روی آورده، در جهت کوچک سازی حجم مراکز تولید و سطح تحت پوشش آنها تلاش می کنند.</span></p><p><p><a href="http://zusa.ir/%d8%b3%d9%85%db%8c%d9%86%d8%a7%d8%b1-%d8%a7%d8%b1%d8%b4%d8%af-%d8%b1%d8%b4%d8%aa%d9%87-%d8%a8%d8%b1%d9%82-%d9%82%d8%af%d8%b1%d8%aa-%d8%ac%d8%a7%db%8c%d8%a7%d8%a8%db%8c-%d8%aa%d9%88%d9%84%db%8c%d8%af/"><img class="alignnone size-full wp-image-587235″ src="http://ziso.ir/wp-content/uploads/2020/10/thesis-paper-19.png” alt="دانلود مقاله و پایان نامه ” width="400″ height="178″ /></a></p><p><br /></p><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">در این فصل وضعیت تولید انرژی در سال های اخیر مورد بررسی واقع می شود و زمینه های تاریخی بازگشت به تولید پراکنده در تامین انرژی الکتریکی مورد نیاز مصرف کنندگان ارائه می شود و در نهایت به جایابی DG در شبکه های توزیع به عنوان اولین گام در جهت استفاده از مزایای آن است، پرداخته می شود و روند کلی مطالعات انجام شده در این مجموعه توضیح داده می شود.</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);"><span style="box-sizing: border-box; font-weight: 700;">2-1- تولید انرژی:</span></span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">اولین نیروگاه های احداث شده در دنیا را از لحاظ نوع منبع می توان به سه گروه عمده زیر تقسیم کرد:</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">– منابع آبی: از انرژی آب جاری رودخانه ها یا آب ذخیره شده در مخزن سدها استفاده می کنند.</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">– منابع حرارتی: از انرژی سوخت ها نظیر نفت، زغال سنگ یا گاز بهره می برند.</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">– منابع هسته ای: از انرژی اتمی استفاده می شود.</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">سایر منابع تولید انرژی الکتریکی تا پایان قرن بیستم فرعی و غیر متداول محسوب می شدند. جدول (1-1) سهم هریک از تکنولوژی های فوق را در تولید انرژی در سراسر دنیا تا پایان قرن بیستم نشان می دهد.</span><br style="box-sizing: border-box; color: rgb(51, 51, 51); font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);” /><span style="box-sizing: border-box; font-family: Yekan, Tahoma, Verdana, Helvetica, Arial, sans-serif; font-size: medium; text-align: start; background-color: rgb(255, 255, 255);">نیروگاه های عظیم با توان بالا و از هریک از انواع فوق نیاز به اختصاص مکان مناسبی برای ساخت دارند که یافتن این مکان هم مشکلاتی به همراه دارد از قبیل اینکه نیروگاه های آبی باید در محدوده جغرافیایی مشخصی بر سر راه رودخانه ای با دبی آب بالا ساخته شوند و یا اینکه نیروگاه های اتمی در محلی حفاظت شده و دور از مراکز تجمع با امنیت بالا احداث شوند. رساندن سوخت به نیروگاه های حرارتی نیز هزینه هایی را بر روند کلی تولید برق تحمیل می کند که نزدیکی آنها به محل تامین سوخت، این هزینه ها را کاهش می دهد. از طرف دیگر برای رساندن انرژی الکتریکی به مصرف کنندگان، طرحی و احداث شبکه های عظیم انتقال و توزیع برق ضروری است که در مناطقی با جمیعت پراکنده و غیرمتمرکز، سرمایه گذاری قابل توجهی را می طلبد و برق تامین شده در محل مصرف را به برقی پرهزینه و گران تبدیل می کند. در بسیاری از کشورها صنعت برق نیز همچون سایر صنایع از سرمایه بخش خصوصی بهره می گیرد و در ایران هم سمت و سوی برنامه ریزی ها در جهت خصوصی سازی و کاهش حجم دولت است. با توجه به این واقعیت، ضرورت توجه به تکنولوژی های دیگر تولید برق که به سرمایه گذاری کمتری احتیاج داشته و بازگشت سرمایه کوتاه تری دارند، که هردو از اولویت های مشارکن بخش خصوصی در تامین مالی صنایع هستند، کاملا محسوس می باشد. بنابراین کاستن از حجم نیروگاه ها و بزرگی سطح تحت پوشش شبکه های برق رسانی می تواند به جذب سرمایه های خصوصی و دستیابی به اهداف برنامه های توسعه یاری رساند.</span></p>

دانشگاه آزاد اسلامی

واحد تهران جنوب

دانشكده تحصیلات تكمیلی

” M.SC ” پایان نامه برای دریافت درجه كارشناسی ارشد

مهندسی برق – قدرت

عنوان:

تخمین و پیش بینی مودهای طبیعی استاتور موتورهای سوئیچ رلوكتانس با استفاده از شبكه عصبی

برای رعایت حریم خصوصی اسامی استاد راهنما،استاد مشاور و نگارنده درج نمی شود

تکه هایی از متن به عنوان نمونه : (ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل است)
چكیده
موتورهای سوئیچ رلوكتانسی دارای مزایایی نسبت به دیگر موتورهای الكتریكی می باشند كه آنها را به عنوان گزینه مناسبی برای به كارگیری در صنعت به خصوص در مواردی كه شرایط محیطی سخت و دمای بالای محیط وجود دارد، تبدیل كرده است. اما در این موتورها در اثر تحریك متوالی فازها نیروهای نامتقارنی به پوسته استاتور وارد شده و باعث تحریك متناوب استاتور میگردد كه منجر به ایجاد سر وصدا ونویز می شود.
تحریك متوالی فازهای ماشین بر روی دندانه های استاتور، نیرویی بر دندانه های رتور اعمال می كند كه سبب كشش بین آن دندانه ها شده و با نیروی واكنشی از طرف دندانه های رتور بر روی دندانه های استاتور همراه خواهد بود كه سبب بروز نویز صوتی در بدنه استاتور شده و بكارگیری این موتورها را در صنعت با مشكل روبرو كرده است.
هر قدر فركانس این تحریك تناوبی استاتور به فركانس های مود طبیعی نوسانی استاتور نزدیكتر باشد میزان سر و صدا بیشتر خواهد بود ودرصورتیكه فركانس تحریك تناوبی استاتور با فركانس مود طبیعی نوسانی استاتور یكسان گردد سبب تشدید و از هم گسیختگی بدنه استاتور می گردد. در نتیجه كاهش نویز صوتی تولیدی برای این دسته از موتورها در صنعت امری مهم محسوب می گردد. جهت جلوگیری از بروز این مشكل در فاز طراحی موتورهای سوئیچ رلوكتانس باید برای هر یك از ابعاد كاندید، مودهای نوسانی استاتور بدست آورده شده و با فركانس تحریك تناوبی پوسته استاتور مقایسه گردد تا همواره از همنوائی این فركانس ها جلوگیری شده و نویز ماشین در حد كم و قابل قبولی باشد.

برای تعیین مودهای نوسانی استاتور از روش اجزاء محدود و یا روشهای تقریبی می توان استفاده كرد. روشهای اجزاء محدود بسیار دقیق می باشند ولی بدلیل طولانی بودن محاسبات و نیز وقت گیر بودن برای طراحی ماشین نامناسب هستند. روش های تقریبی نیز دارای دقت خوبی نیستند.
روشی كه در این پایان نامه پیشنهاد شده است استفاده از شبكه های عصبی برای تخمین و پیش بینی فركانس های مود طبیعی استاتور ماشین میباشد. بدین ترتیب كه برای نمونه هایی از موتورهای سوئیچ رلوكتانسی با ابعاد كاندید استفاده از روش اجزاء محدود فركانس های مود طبیعی استاتور را استخراج كرده و بعد از انتخاب شبكه عصبی مناسب و كارا ، فركانس های استخراج شده را به شبكه عصبی مورد نظر آموزش داده تا فركانس های مودهای طبیعی استاتور برای موتورهائی با ابعاد دیگر تخمین و پیش بینی گردند.
پیشگفتار
1- تاریخچه موتور سوئیچ رلوكتانسی
ایده اصلی موتور سوئیچ رلوكتانسی درسال 1838 مطرح شد، اما این موتور تا زمان توسعه الكترونیك قدرت و امكان طراحی الكترو مغناطیسی به كمك كامپیوتر بطور عملی مورد استفاده قرار نگرفت. از اواسط دهه 1960 پیشرفتهای مذكور شروع جدیدی را برای موتور سوئیچ رلوكتانس رقم زدند و با ظهور سوئیچهای نیمه هادی سریع با راندمان بالا و پرقدرت و همچنین پیشرفت در صنعت مدارهای مجتمع آنالوگ و دیجیتال استفاده از این نوع ماشین درچند سال اخیر در بازه وسیعی از كاربردهای صنعتی و خانگی مورد توجه زیادی قرار گرفته است بطوریكه قابلیت رقابت با درایوهای AC,DC دیگر از جمله درایوهای DC بدون جاروبک (BDCM) را داشته باشد. با توجه به ساختار این موتور می توان به موارد زیر بعنوان مزایای آن اشاره كرد:
1) رتور آن ساده بوده و مراحل ساخت نسبتا كمی دارد. همچنین دارای اینرسی پایینی است.
2) سیم پیچ استاتور ساده است.
3) قسمت بیشتر تلفات حرارتی دراستاتور می باشد كه انتقال حرارت از آن ساده تر از رتور است.
4) چون مغناطیس دائم روی رتور وجود ندارد ماكزیمم حرارت مجاز رتور بیشتراز موتورهای مغناطیس دائم است.
5) گشتاور، مستقل از جهت تزریق جریان به فازهاست. برای كاربردهای خاص این باعث كاهش تعداد نیمه هادی های قدرت لازم در كنترل كننده می شود.
6) درشرایط ایجاد نقص، ولتاژ اتصال باز و جریان اتصال كوتاه صفر یا خیلی كوچك است.
7) بیشتر مدارات كانورتری كه با موتور سوئیچ رلوكتانسی بكار میروند نسبت به نقص اتصال كوتاه بدلیل اتصال همزمان سوئیچ های روی یك پل (Shoot- through) ایمن هستند.
8) گشتاور راه اندازی بدون مسئله جریانهای یورشی می تواند خیلی زیاد باشد. بعنوان مثال در موتورهای القایی این جریانها باعث جریان راه اندازی بالا در لغزش زیاد می شود.
9) عملكرد درسرعتهای فوق العاده بالا امكان پذیر است.
10) مشخصه گشتاور – سرعت راحتتر از موتورهای القایی و مغناطیس دائم می تواند با كاربردهای خاص تطبیق داده شود.
از جمله كاستی های این موتور می توان به وجود نداشتن تحریك مغناطیس دائم (در مقایسه با PM,BDCM) اشاره كرد كه بار تمام تحریك لازم را بعهده سیم پیچ استاتور می گذارد و در نتیجه تلفات مسی در واحد افزایش می یابد. مهمترین عیب این موتور طبیعت ضربانی و ناهموار تولید گشتاور در آن است.
2- كاربردهای مختلف موتور سوئیچ رلوكتانسی
درایو سرعت متغیر این نوع موتور هر چند هنوز مورد استفاده وسیع قرار نگرفته است، اما كاربردهای متفاوتی از آن گزارش شده كه در ادامه تعدادی از آنها نام برده می شود. از جمله كاربردهای خاص می توان به سیستم برق هواپیما (بدلیل قابلیت اطمینان بالا)، بعنوان پمپ در توربین های گازی، ژنراتورهای بادی و خودروهای الكتریكی اشاره كرد.
اخیرا شرکت Emetron حدود 20 نوع موتور سوئیچ رلوكتانسی با توان 50W تا 720KW طراحی و ساخته است. به عنوان تعدادی از كاربردهای مورد نظر این شركت می توان به قوه محركه لوكوموتیو الكتریكی (720KW)، كمپرسور برای سیستم های نیوماتیكی (5KW)، ماشین لباسشوئی، پمپ آب، موتور تك فاز برای كاربرد در وسایل آشپزخانه، تهویه مطبوع، كمپرسور برای وسایل گرمایش و سرمایش و برش چوب اشاره كرد. همچنین دراین شركت یك نوع صنعتی از این موتور با راندمان بالا (3000rpm, 5Kw) برای کاربردهای عام تولید شده است.
شركتهای دیگری كه دراین زمینه فعالیت داشته اند عبارتند از GEC انگلیس كه این موتور را دریك ماشین متحرك ریلی بكار برده است، شركت GE كه بعنوان استارتر – ژنراتور موتور هواپیما از این موتور استفاده كرده است. این موتور توسط British Jeffery برای كاربرد كششی در معدن ذغال بكار برده شده است. موارد كاربرد احتمالی موتور سوئیچ رلوكتانسی در آینده بصورت فهرست وار در سطور زیر ذكر می شود:
– اتوماسیون كارخانجات: كاربردهای صنعتی كه احتیاج به كنترل سرعت یا موقعیت دارند.
– وسایل نقلیه الكتریكی و غیر الكتریكی: موارد كاربرد دروسایل نقلیه الكتریكی و كاربردهای جدید موتورهای الكتریكی در اتومبیل های مدرن كه بخصوص نیاز به قابلیت اطمینان بالا در برابر نقائص احتمالی دارند.
– لوازم خانگی: طراحی های مدرن درلوازم خانگی موجب نیاز روزافزون به موتورهای سرعت متغیر شده است.
– نساجی.
– ماشین ابزار.
– ماشین های ادارات شامل درایوهای دیسك نرم و سخت و درایوهای دیسك لیزری، پرینترها، دستگاه های كپی و فاكس و…
– كاربردهای هوا – فضا.