عنوان تحقیق: تشخيص خطاي حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور موتورهاي القايي سه فاز قفس سنجابي با در نظر گرفتن اثر اشباع مغناطیسیفرمت فایل: wordتعداد صفحات: 112شرح مختصر: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 استاتورفهرست مطالبچکیده فصل اول مقدمه‌ای بر عیوب مختلف موتورهای القایی سه فاز و معرفی شاخص‌های عیب حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور 1-1- مقدمه شكل1-1- 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 شكل2-1- نحوه‌ی سیم‌پیچی کلاف معیوب شكل2-2- 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 شكل2-3- 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 شكل3-1- 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 شكل 3-2- تغییرات در حین شبیه سازی از موتور 3-4-3- استخراج روابط تحلیلی جهت محاسبه اندوکتانس‌ها و مشتق آنها شكل 3-3- تغییرات اندوکتانس خودی فاز a استاتور بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت چگالی شار فاصله هوایی شكل 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 شكل 3-5- تغییرات اندوکتانس متقابل فاز a استاتور و مش 1 روتور (La-1) و مشتق آن نسبت به موقعیت روتور (dLa-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 شكل 3-6- وقوع عیب اتصال حلقه به حلقه در یک فاز 3-5-2- معادلات موتور با عیب حلقه به حلقه شكل 3-7- تغییرات تابع دور شكل 3-8- تغییرات اندوکتانس خودی فاز d استاتور بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت چگالی شار فاصله هوایی شكل 3-9- تغییرات اندوکتانس متقابل فاز d استاتور و مش 1 روتور (Ld-1) و مشتق آن نسبت به موقعیت روتور (dLd-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 شكل 3-10- روند کار الگوریتم ژنتیک شكل 3-11- نمودار ولتاژ برحسب جریان بی باری حاصل از تخمین پارامتر و تست آزمایشگاهی شكل 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 شكل4-1- 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 شكل4-2- 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 شكل4-3- نمودار میله ای حساسیت دامنه هارمونیک اصلی جریان فاز a استاتور در برابر عوامل جانبی شكل4-4- 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 شكل4-5- شاخص CCP برای موتور شكل4-6- نوسان پاندولی شكل4-7- 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