جزوه ماشینهای الکتریکی3
فرمت فایل :power point( قابل ویرایش) تعداد اسلاید: 20 اسلاید
چکیده
ماشینهای چندفاز در کاربردهای حساس به ایمنی که نیاز به ظرفیت تحمل خطای گسترده و قابلیت اطمینان بالاتری دارند، دانشجویان را به چالش کشیده است. با این حال، این عمل پیچیدگی بیشتری به مبدل های قدرت اتخاذ شده میافزاید. در کاربردهایی مانند سیستم های پمپ شناور الکتریکی (ESP)، موتور برق معمولا با استفاده از یک سیستم درایو ولتاژ پایین فرکانس متغیرِ سه فاز (VFD) تغذیه می شود که با یک ترانسفورماتور افزاینده و یک فیدر طویل ولتاژ متوسط پشتیبانی می شود. استفاده از ماشینهای چندفاز در این چنین کاربردها اخیرا مزایای امکانپذیری را از خود نشان داده است، با این حال، این ما را ناگزیر به استفاده از یک مبدل قدرت پیچیده تر چندفاز و یک ترانسفورماتور چندفاز کرده است. با روشی دیگر، یک تبدیل منفعل (پَسیو) موفقیت آمیز بوده و راه حل مقرون به صرفه تری برای افزایش خروجی اینورتر ، از حالت استاندارد سه فاز و تبدیل آن به ولتاژ ثانویه n فاز است. این مقاله به بررسی ارتباط موجود بین تبدیل پسیو می پردازد و یک تبدیل، بر اساس ارتباط شناخته شده اسکات، برای تبدیل ولتاژ شبکه سه فاز به یک ولتاژ ثانویهn فاز پیشنهاد می کند. در مقایسه با اتصالات و ارتباط های دیگر در متون علمی، اتصال پیشنهادی تنها از دو هسته مغناطیسی و تعداد کمتری از سیم پیچ ها استفاده می کند، لذا ترانسفورماتور حجم کمتری خواهد داشت. این مقاله همچنین مدار معادل در هر فاز برای ترانسفورماتور سه فاز یا n فاز را معرفی می کند، و تغییرات مورد نیاز برای آزمون مدار باز و اتصال کوتاه معمولی را به منظور برآورد پارامترهای ترانسفورماتور یادآور می شود. یک مطالعه موردی برای یک ترانسفورماتور سه به پنج فاز برای اعتبارسنجی اتصال پیشنهادی انجام شد. شبیه سازی و همچنین بررسی تجربی ارائه شده است.
تعداد صفحات : 14 صفحه -
قالب بندی : word
همزمانی
ماشینهای همزمانی با روالهای نرم افزاری در سطح کاربر ساخته شده اند که آن استنادی است که دستورات همزمانی موجود در سخت افزار.
برای چند پردازنده های کوچکتر یا وضعیت رقابتی پایینتر،قابلیت کلید سخت افزاری در یک دستور بیوفقه یا ترتیب و توالی دستور در بازیابی ذره وار(اتمیک) و تغییر یک مقدار است و مکانیزم همزمانی نرم افزاری این توانایی را می سازد در این بخش ما روی پیاده سازی عملیات همزمانی،باز کردن و قفل کردن تمرکز می کنیم.
Locl وunlock می توانند بطور مستقیم در یک ممانعت متقابل بکار روند،همچنین در بکار بردن مکانیزمهای همزمانی پیچیده تر.
در یک مقیاس بزرگتر در چند پردازنده ها یا در وضعیت رقابتی بالاتر،همزمانی کارائی بیشتری را دارد چون رقابتهای بیشتر تأخیرهای اضافی را بوجود می آورد ما در اینجا بحث می کنیم که چگونه مکانیزمهای همزمانی اولیه روی تعداد،بیشتری از پردازنده گسترش می یابد.
اسانس سخت افزار اولیه
در قابلیت کلید ما مستلزمیم همزمانی را در یک چند پردازنده که مجموعه ای از سخت افزارهای اولیه با قابلیت خواندن ذره وار و یک مکان یابی حافظه است را اجرا کنیم بدون چنین قابلیتی هزینه ساخت همزمانی اولیه خیلی بیشتر خواهد بود و تعداد پردازنده ها افزایش خواهد یافت تعدادی قاعده دستورسازی برای سخت افزار اولیه وجود دارد که در جهت بهبود قابلیت خواندن ذره وار و مکان یابی مناسب استفاده می شود و با چند راه می توان خواندن و نوشتن ذره وار را بیان کرد. این سخت افزار اولیه اساس ساخت بلوکهایی است که در انواعی از عملیات همزمانی سطح کاربر استفاده می شود و همچنین شامل قفلها و مانع هاست.
بطور کلی در این معماری نمی توان انتظار داشت که کاربران روی سخت افزار اولیه کار کنند اما در عوض انتظار می رود که از سیستمهای برنامه نویسی برای ساخت یک کتابخانه همزمانی استفاده شود که معمولاً یک پردازش پیچیده است.
حال بحث را با یک سخت افزار اولیه و چگونگی عملیات همزمانی برای آن شروع می کنیم یکی از انواع عملیات همزمانی مبادله اتمی (atomic exchanye) است که ارزش یک رجیستر را با حافظه عوض می کند حال ببینیم چگونه از این عملیات همزمانی استفاده کنیم. فرض می کنیم که می خواهیم یک قفل ساده بسازیم و در آن با ارزش 0صفر نشان می دهیم که قفل آزاد است و با 1 نشان می دهیم که غیر قابل استفاده است در رجیستر و حافظه آدرس مطابق قفل است دستور emchanye 1 را برمی گرداند اگر پردازنده قبلاً دستیابی شده و در غیر اینصورت 5 را برمی گرداند. در حالت دیگر آن مقدار با 1 تغییر می کند و با حصول0 صفر از هر تغییری جلوگیری می کند. بطور مثال فرض می کنیم دو پردازنده داریم که هر یک تلاش می کند همزمانی را عوض کند این رقابت وقتی تمام می شود . که یکی از پردازنده ها تغییر را انجام می دهد و 0 را برگرداند و در اینصورت پردازنده دوم 1 را باز خواهد گرداند آن کلید از مبادله اولیه برای اجدا کردن همزمانی در عملیات اتمیک استفاده می کند. آن مبادله غیرقابل تقسیم است و دو مبادله همزمان با نوشتن مکانیزمهای پشت سرهم (سریالی ) مرتب می شود.
تعداد دیگر از اتمیک های اولیه وجود دارد که در انجام همزمانی بکار برده می شود و همه آنها قابلیت خواندن و update کردن حافظه دارند و همچنین وضعیتی که می گوید آیا دو عملیات به صورت ذره وا انجام می شود یا نه.
در حال حاضر یکی از عملیاتی که در چند پردارنده های قدیمی استفاده می شود تست کردن و نشاندن است (test-and-set) که یک مقداررا تست می کند و اگر آن مقدار توسط آن تست تصویب شد آن را قرار می دهد. برای مثال ما می توانیم عملیاتی را تعریف کنیم که برای 0 تست شده و در آن ارزش 1 قرار گرفته.نوع دیگر از همزمانی اتمیک او fetch a increment است که ارزش محل حافظه و افزایش ذره ای را برمیگرداند وجود 0 نشان می دهد که متغیر همزمانی مطالبه نشده و ما می توانیم از fe tch a increment فقط در مبادله استفاده کنیم کاربردهای دیگری از عملیات وجود دارد مشابه fetch a increment که مختصراً به آنها خواهیم پرداخت. دستورات بی وقفه در اجرای عملیات حافظه اتمیک،زمانیکه به هر دو حافظه خواندنی و نوشتنی نیاز است یکسری رقابتها را مطرح می کند. پیچیدگی که در کاربرد آن است مربوط به زمانیست که سخت افزار هیچ عملیات دیگری را در بین خواندن و نوشتن نمی تواند انجام دهد و منجر به بن بست می شود.
یک تبدیلی در یک جفت دستور است زمانیکه دومین دستور ارزشی را برمی گرداند و می توان نتیجه گرفت که اگر اتمیک بود آیا آن جفت دستور اجرا می شد و زمانی آن جفت دستور مؤثر هستند که هیچ پردازنده دیگری ارزش را در بین آن جفت دستور تغییر ندهد.
این جفت دستور یک load ویژه است که lood locked , load linked را شامل می شود و دستور دیگر یک store ویژه است که store conditianad نامیده می شود این دستورات بترتیب استفاده می شوند:اگر محتویات مکان حافظه با load liaked مشخص شود آن قبل از دستور store condionad که با آدرس یکسان رخ داده تغییر پیدا می کند. پس دستور store شرطی از بین می رود و اگر پردازنده یک سوئیچ میان آن دو دستور انجام دهد باز هم store شرطی از بین می رود.
دستور store شرطی اگر انجام شود 2 را باز می گرداند در غیر اینصورت 0 را برمی گرداند و تنها زمانی عملیات موفقیت آمیز است که load linked مقدار اولیه نرا برگرداند و store شرطی هم مقدار 1 را بازگرداند.
تحقیق ماشینهای سنکرون در 39 صفحه با فرمت ورد شامل بخش های زیر می باشد:
تاریخچه وساختار
تحولات دهه ۱۹۷۰
جمعبندی تحولات دهه ۱۹۷۰
تحولات دهه ۱۹۸۰
جمعبندی تحولات دهه ۱۹۸۰
از ابتدای دهه ۱۹۹۰ تاکنون
تحولات دهه ۱۹۹۰
جمعبندی تحولات دهه ۱۹۹۰
تحولات ۲۰۰۰ به بعد
جمعبندی تحولات ۲۰۰۰ به بعد
نتیجهگیری
موتور آسنکرون با روتور قفسه ای (Squirrel Cage Rotor)
روتور قفسه سنجابی (Squirrel Cage Rotor)
موتورهای جریان متناوبAC
معایب موتور سنکرون
کاربرد موتور سنکرون
مزایای موتور آسنکرون با روتور قفسه ای
معایب موتور آسنکرون با روتور قفسه ای
توربو ژنراتور
هیدرو ژنراتور
دیزل ژنراتور
اصول چرخش موتورهای آسنکرون (غیرهمزمان
مدار سنکرون و آسنکرون
پیدا کردن سرسیم های موتور آسنکرون Uvw-xyz
تعیین آرایش کلافها در شیار
برای یافتن سر سیم ها
اشتباه در سرسیم ها
مبادله آسنکرون
مبادله سنکرون
بخشی از تحقیق:
ماشین سنکرون همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است.
تاریخچه وساختار
ماشین سنکرون همواره یکی از مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کلیدی در تولید انرژی الکتریکی و کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است.
ژنراتور سنکرون تاریخچهای بیش از صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنکرون در دهه ۱۸۸۰ رخ داد. در نمونههای اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، روی آرمیچر گردان یک یا دو جفت سیمپیچ وجود داشت که انتهای آنها به حلقههای لغزان متصل میشد و قطبهای ثابت روی استاتور، میدان تحریک را تامین میکردند. به این طرح اصطلاحاً قطب خارجی میگفتند. در سالهای بعد نمونه دیگری که در آن محل قرار گرفتن میدان و آرمیچر جابجا شده بود مورد توجه قرار گرفت. این نمونه که شکل اولیه ژنراتور سنکرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلی شناخته و جایگاه مناسبی در صنعتبرق پیدا کرد. شکلهای مختلفی از قطبهای مغناطیسی و سیمپیچهای میدان روی رتور استفاده شد، در حالی که سیمپیچی استاتور، تکفاز یا سهفاز بود. محققان بزودی دریافتند که حالت بهینه از ترکیب سه جریان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست میآید. استاتور از سه جفت سیمپیچ تشکیل شده بود که در یک طرف به نقطه اتصال ستاره و در طرف دیگر به خط انتقال متصل بودند.
هاسلواندر اولین ژنراتور سنکرون سه فاز را در سال ۱۸۸۷ ساخت که توانی در حدود ۸/۲ کیلووات را در سرعت ۹۶۰ دور بر دقیقه (فرکانس ۳۲ هرتز) تولید میکرد. این ماشین دارای آرمیچر سه فاز ثابت و رتور سیمپیچی شده چهار قطبی بود که میدان تحریک لازم را تامین میکرد. این ژنراتور برای تامین بارهای محلی مورد استفاده قرار میگرفت.
در سال ۱۸۹۱ برای اولین بار ترکیب ژنراتور و خط بلند انتقال به منظور تامین بارهای دوردست با موفقیت تست شد. انرژی الکتریکی تولیدی این ژنراتور توسط یک خط انتقال سه فاز از لافن به نمایشگاه بینالمللی فرانکفورت در فاصله ۱۷۵ کیلومتری منتقل میشد. ولتاژ فاز به فاز ۹۵ ولت، جریان فاز ۱۴۰۰ آمپر و فرکانس نامی ۴۰ هرتز بود...
.
.
.
▪ معایب موتور آسنکرون با روتور قفسه ای :
۱) در موقع شروع به کار جریان زیادی از شبکه میگیرد .
۲) گشتاور شروع به کار آن کم میباشد .
۳) در موقعیکه بار آن به حد کافی نیست ضریب قدرتش کم است .
۴) در مقابل تغییر فشار الکتریکی حساسیت دارد .
۵) تنظیم تعداد دور آنها مشکل می باشد .
▪ موارد استفاده و کاربرد موتورهای آسنکرون :
۱) موتور آسنکرون با روتور سنجابی که روتور آن دارای یک قفسه هادی است : برای قدرتهای کم و غالباً به صورت تک فاز ساخته می شوند . موارد کاربرد آن موتورهای کولر و لباسشوئی و و یخچال و غیره می باشد .
۲) موتور آسنکرون با روتور سنجابی که روتور آن دارای دو قفسه هادی است : دارای گشتاور شروع به کار خوب و جریان راه اندازی آنها نیز نسبتاً کم است بنابراین میتوان از این موتور در جاهایی که قدرت زیاد احتیاج است استفاده شود .
ماشینهای سنکرون به دو دسته تقسیم می شود:
الف) ژنراتور سنکرون یا آلتروناتور
ب) موتور سنکرون
البته نوعی ماشین سنکرون به نام «کمپانستور» (compensator ) یا اصلاح کننده ضریب توان نیز در صنایع موجود است. این ماشینها نیز از دو قسمت تشکیل شده است که قسمت متحرک این ماشینها را «روتور» و قسمت ساکن آنها را «استاتور» می گویند...