نوع فایل: word
قابل ویرایش 90 صفحه
مقدمه:
در حلقه هیسترزیس شکل 5 تغییرات فوران بین می‌باشد که این امر در حالت ماندگار حاصل شده است . حال می‌خواهیم ببینیم در شرایط گذار که پس از وصل کلید و اعمال ولتاژ منبع به سیم پیچ ترانسفورماتور پیش می‌آید ، چه اتفاقی می‌افتد . بدین منظور به آخرین دفعه‌ای بازمی‌گردیم که ترانسفورماتور برقدار بوده و سپس از منبع تغذیه قطع شده است. شکل 5 نشان می‌دهد که در لحظه‌ای که جریان از صفر عبور می‌کند فوران پسمانددر هسته وجود دارد ( Residual Flux ) ، که فقط با تغییر جهت جریان و تغییرات آن تا صفر می‌توان آن را از بین برد .
لذا باید انتظار داشت که پس از قطع ترانسفورماتور از منبع نیز ، فوران قابل ملاحظه‌ای در هسته باقی بماند . معمولاً این فوران پسماند از مقدارمشخص شده در شکل 5 کمتر است ، زیرا بعد از قطع جریان توسط کلید ، یک جریان گذرا در سیم پیچ عبور می‌کند که نتیجه تخلیه ظرفیت خازنی ترانسفورماتور یا جریان بار است . البته توضیح بیشتر راجع به کاهش یافتن فوران پسماند در قسمت 6 خواهد آمد . فرض می‌کنیم که مقدار فوران پس‌ماندباشد . همچنین فرض می‌کنیم که در هنگام برقدار شدن مجدد ترانسفورماتور پلاریته ولتاژ به نحوی باشد که فوران در جهت مثبت افزایش یابد . اگر موج ولتاژ اعمال شده در لحظه وصل در حال عبور از صفر به طرف نیمه مثبت موج باشد ، فوران مجبور است به اندازهافزایش یابد تا زمانیکه موج ولتاژ دربه ماکزیمم خود برسد . چون فوران از مقدار اولیهآغاز شده ، دربه مقدار که مساویاست ، و دربه ماکزیممخواهد رسید ، این امر در شکل به وضوح دیده می‌شود ، که در آن فوران اولیهمساویاست .
این فوران زیاد باعث می‌شود که هسته به حالت اشباع مغناطیسی برود ، و در نتیجه جریان بسیار زیادی از منبع تغذیه کشیده خواهد شد ، که آنرا جریان هجومی (Inrush current ) می‌نامند . ( شکل 8 )
البته شرایطی که در بالا در نظر گرفته شد ، یعنی حداکثر پسماند مثبت و زاویه ولتاژ صفر موج ولتاژ در لحظه وصل ، بدترین شرایط برقرار شدن ترانسفورماتور است . دامنه جریان هجومی در بدترین شرایط می‌تواند تا چندین برابر جریان نامی ترانسفورماتور برسد .
جریان هجومی ، به علت وجود تلفات ترانسفورماتور که عمدتاً مربوط به سیم‌پیچ است پس از مدتی از بین رفته و جریان مغناطیس کننده به حالت ماندگار خود می‌رسد . در طول پریودهایی که جریان هجومی جاری است ، همیشه روی منحنیه یسترزیس جابجا شده حرکت می‌کند تا بتدریج بر روی منحنی هیسترزیس
معمولی بازگشت نماید.
فهرست مطالب:
فصل 1 : مباحث پایه
1-1- جریان هجومی مغناطیس کننده ترانسفورماتور
1-2- بررسی ریاضی جریان هجومی
1-3- دامنه و مدت عبور جریان هجومی
1-4- انواع جریان هجومی
1-5- ثابت زمانی مدار ترانسفورماتور در حین عبور جریان هجومی
1-6- فوران پسماند : ( Residual or Remaining Flux)
1-7- نحوه کنترل و کاهش شدت جریان هجومی
1-8- مدل کردن جریان هجومی
1-9- به دست آوردن مشخصه مغناطیسی ترانسفورماتور
1-10- تشریح مشخصه مغناطیسی مورد استفاده در این پروژه
1-10-1- نمایش منحنی مغناطیسی با سه خط شکسته
1-10-1- نشان دادن منحنی مغناطیسی ترانسفورماتور به وسیله فرمول
1-12- اثر تلفات هسته
1-13- مدار معادل ترانسفورماتور
فصل 2 : مباحث تکمیلی
2-1- حفاظت دیفرانسیل ترانسفورماتور و تاثیر جریان هجومی در آن
2-3- اضافه ولتاژهای ناشی از جریان هجومی
2-4- محاسبه اندوکتانس کلی ترانسفورماتور در حالت‌های خطی و اشباع
2-5- نحوه محاسبه هارمونیک‌های جریان هجومی
2-6- روش برازش منحنی به منظور پیدا کردن فرمول مناسب برای منحنی مغناطیسی
2-7- بررسی جریان هجومی در ترانسفورماتورهای سه فاز تغذیه شده به وسیله منبع با امپدانس زیاد
فصل 3 : نتیجه‌گیری و پیشنهاداتی برای ادامه کار
3-1- نتیجه‌گیری
3-2- پیشنهاداتی برای ادامه کار
فصل چهارم :حالت گذرای ترانسفورماتورها
4-1- طبقه‌بندی حالت گذرا
4-2- جریان بیش از حد (Over Currents)
4-2-1- جریان شروع ( جریان هجومی ) ( Starting Current )
4-2-2- جریان اتصال کوتاه ناگهانی
4-3- پدیده حرارتی مدار اتصال کوتاه
4-4- نیروهای مکانیکی به وجود آمده در زمان اتصال کوتاه ناگهانی :]6[
4-5- ماهیت و علت اضافه ولتاژها در ترانسفورماتور
4-6- مدار معادل ترانسفورماتور در حالت اضافه ولتاژ ]16[
4-7- توزیع ولتاژ اولیه در طول سیم‌پیچ ترانسفورماتور
4-8- حفاظت ترانسفورماتور در برابر اضافه ولتاژها
منابع
منابع و مأخذ:
1- کتاب ماشین های الکتریکی ( تحلیل – بهره برداری- کنترل) دکتر پ.س.سن
2- برخی از مقالات کنفرانس های شبکه های توزیع نیروی برق در رابطه با ترانس
3- برخی از مقالات سایت های اینترنتی
4- کتاب مبانی ماشین های الکتریکی ( استفن ج.چاپمن، ترجمه دکتر قدرت الله سپیدنام)
5- ماشین های الکتریکی، پروفسور بیم بهارا.
پروژه بررسی جریان های هجومی در ترانس ها و مدلسازی نمودار هیسترزیس. doc