ترغب بنشر مسار تعليمي؟ اضغط هنا

دراسة تحليلية و مخبرية لتأثير عدم توازن جهود التغذية على تيارات و أداء محرِّك تحريضي ثلاثي الطور

Analytical and laboratory study of the effect of unbalanced voltages in the voltage source on the currents and performance of a three-phase induction motor

957   0   35   0 ( 0 )
 تاريخ النشر 2017
والبحث باللغة العربية
 تمت اﻹضافة من قبل Shamra Editor




اسأل ChatGPT حول البحث

يقدم هذا البحث دراسة تحليلية و مخبرية لسلوك و تطور المركبات المتناظرة لكل من الجهد و التيار لمحرك تحريضي ثلاثي الطور و ذلك كتابع لعزم الحمولة المطبق عليه و لتفاقم عدم التوازن الذي يصيب الشبكة الكهربائية المغذية. كما سيتم دراسة تأثير عدم توازن جهود التغذية هذا على توزيع تيارات المحرك في الخطوط الثلاثة و على أدائه.


ملخص البحث
تقدم هذه الدراسة تحليلاً نظرياً وتجريبياً لتأثير عدم توازن الجهود في مصدر الجهد على تيارات وأداء محرك تحريضي ثلاثي الطور. يتم تحليل سلوك وتطور المركبات المتناظرة للجهد والتيار كدالة لعزم الحمولة المطبق على المحرك وزيادة عدم التوازن في التغذية. يتم استخدام وحدة تغذية ثلاثية الأطوار يمكن التحكم بها لمحاكاة الاختلالات في الجهود، ويتم تغذية محرك تحريضي ثلاثي الطور ذو قفص سنجابي. يتم معالجة البيانات التي يتم جمعها من التجارب المخبرية باستخدام برنامج Matlab. تظهر النتائج أن عدم التوازن في الجهود يؤدي إلى تيارات خطية غير متزنة وزيادة في الضياعات وانخفاض في الكفاءة وزيادة في الإجهادات والضجيج في المحرك. يتم تقديم تحليل مفصل للنتائج المخبرية وتأثير عدم التوازن على توزيع التيارات وأداء المحرك.
قراءة نقدية
تُعد هذه الدراسة قيمة للغاية في مجال هندسة الطاقة الكهربائية، حيث تقدم تحليلاً شاملاً لتأثير عدم توازن الجهود على محركات التحريض الثلاثية الطور. ومع ذلك، يمكن تحسين الدراسة من خلال تضمين تحليل أكثر تفصيلاً لتأثيرات عدم التوازن على المدى الطويل على عمر المحرك وكفاءته. كما يمكن توسيع نطاق الدراسة لتشمل أنواع أخرى من المحركات الكهربائية. بالإضافة إلى ذلك، قد يكون من المفيد تقديم توصيات عملية للتخفيف من تأثيرات عدم التوازن في الجهود على المحركات الكهربائية.
أسئلة حول البحث
  1. ما هو الهدف الرئيسي من هذه الدراسة؟

    الهدف الرئيسي هو دراسة تأثير عدم توازن الجهود في مصدر الجهد على تيارات وأداء محرك تحريضي ثلاثي الطور.

  2. ما هي الأدوات المستخدمة في التجارب المخبرية؟

    تم استخدام وحدة تغذية ثلاثية الأطوار يمكن التحكم بها، ومحرك تحريضي ثلاثي الطور ذو قفص سنجابي، وبرنامج Matlab لمعالجة البيانات.

  3. ما هي النتائج الرئيسية التي تم التوصل إليها في الدراسة؟

    النتائج الرئيسية تشير إلى أن عدم توازن الجهود يؤدي إلى تيارات خطية غير متزنة، وزيادة في الضياعات، وانخفاض في الكفاءة، وزيادة في الإجهادات والضجيج في المحرك.

  4. ما هي التوصيات التي يمكن استخلاصها من الدراسة؟

    يمكن استخلاص توصيات لتحسين توازن الجهود في الشبكات الكهربائية لتقليل التأثيرات السلبية على المحركات الكهربائية، وتقديم توصيات عملية للتخفيف من تأثيرات عدم التوازن.


المراجع المستخدمة
A.V. Jouanne, B. Banerjee, “Assessment of voltage unbalance,” IEEE Trans. Power Delivery, Vol. 16, No. 4,October 2001, pp. 782- 790
O. Souto, J. Oliveira, and L. Neto, “Induction motors thermal behavior and life expectancy under nonideal supply conditions,” in IX Int. Conf.Harmonics and Quality of Power, Orlando, FL, 2000
Condition monitoring of stator faults in induction motors: Part II- A more sensitive indicator of inter-turn shortcircuits fault in stator windings under unbalanced supply voltage.”, proposed for the same conference
قيم البحث

اقرأ أيضاً

تم في هذا البحث بناء نموذج لنظام قيادة كهربائي يستخدم محرك تحريضي ثلاثي الطور ذي دائر مقصور باستخدام طريقة الحقل الموجه و ذلك للتحكم بكل من السرعة، الفيض و التيار. تم استخدام منظمات تناسبية تكاملية في دارة التحكم، أما نموذج الآلة فتم تشكيله بالاعتماد على معادلات الآلة التحريضية المكتوبة في الإحداثيات الثابتة. لإتمام عملية التحكم دون قياس فيض الدائر تم بناء نموذج للفيض انطلاقاً من القيم المقاسة لكل من تيار الثابت و سرعة الدائر التي يمكن قياسها بشكل مباشر و تم التحقق من النموذج بنتائج تم الحصول عليها باستخدام بيئة Matlab-Simulink.
يقدم هذا البحث نموذجاً رياضياً دقيقاً لمحرك تحريضي ثلاثي الطور من أجل دراسته في الحالات العابرة و الدائمة (المستقرة) على حد سواء. يأخذ هذا النموذج بعين الإعتبار: توافقيات منبع التغذية - أثر القشرة - الإشباع المغناطيسي في الثابت و الدوار. الأمر الذ ي يمكنه من تمثيل المحرك الحقيقي و ظواهره الفيزيائية الداخلية بشكل أفضل من النماذج التقليدية الموجودة.
تم في ورقة البحث هذه تطوير نظام قيادة شعاعي لمحرك سلك رافعة وفق مبدأ ملاحقة فيض الدائر. تتطلب عمليات التشغيل للروافع، حالات تشغيل مختلفة بسرعات و عزوم متغيرة مع الزمن، مما يشكل حالات كهرو ديناميكية و كهرو مغناطيسية عابرة، قد تؤثر على أداء عمليات ال تشغيل، لذلك و بناء عليه تم بناء نظام قيادة يحقق عمليات التشغيل لمحركات السلك في الروافع يحقق: - أداء و مردود عالي - بناء نظام التحكم المطلوب وفق مبدأ التعديل النبضي العرضاني (PWM) و نظام التغذية الرئيس اخذين بعين الاعتبار الحد من تغيرات جهد حلقة التيار المستمر و تحقيق فيض اعظمي قبل اقلاع المحرك. - الحد من الجهود الزائدة التي قد تظهر على حلقة التيار المستمر، باستخدام مقطع فرملة ترانزستوري مع مقاومة تفريغ. في نهاية البحث تم استعراض النتائج و التي تدل على الأداء المتميز للنظام المقترح مع إمكانية استخدام نفس النظام لعمليات التشغيل المؤتمتة المختلفة.
يتضمن هذا البحث طريقة للتحكم بسرعة محرك حثي ثلاثي الطور باستخدام تقنية سيطرة المتجه المباشر بدون متحسس للسرعة بالاعتماد على نظرية تقييم فيض الجزء الساكن للمحرك. وتتكون منظومة سوق المحرك من معدل قنطري ثلاثي الطور غير محكوم وعاكس يعمل بنظام تضمين عرض ا لنبضة بتقنية المتجه الفراغي للتشغيل والسيطرة على سرعة المحرك تحت عزوم ميكانيكية مختلفة. تم تقييم سرعة الدوار من خلال تقييم تردد الانزلاق للمحرك واستخدامه كتغذية خلفية بدل متحسس السرعة ألاسترجاعي (تاكوميتر) وفق التقنية أعلاه. تم استخدم تقنية الفولتية/تردد مع المتحكم التكاملي التناسبي للحصول على استجابة دقيقة من خلال المقارنة بين السرعة المطلوبة والسرعة المخمنة للوصول إلى دقة واستجابة جيدة بعد حساب قيم الكسب التناسبي وزمن التكامل للمتحكم. وكانت نتائج التمثيل الحاسوبي باستخدام برنامج (Matlab\Simulink) لاستجابة السيطرة على سرعة المحرك للحالة المستقرة والديناميكية لعزوم بحدود (5-10N.m) مرضية وبأقل خطأ ممكن وكذلك أوضحت النتائج فولتية وتيار وفيض الساكن المقيّمة للمحرك في أطار المرجع الثابت والمرجع التزامني الدوار للمحور المباشر والعمودي، والسرعة التزامنية وسرعة الدوار وسرعة الانزلاق المخمنة لسرع تتراوح (250-1486rpm).
تعد دراسة الحالة الكهرومغناطيسية في الآلات و الأجهزة الكهربائية بمختلف مكوناتها أمراً بالغ الأهمية، و خاصة في مجال التصميم و الاستثمار و الأداء الأمثل. و يستخدم لتحقيق ذلك العديد من الطرائق التي تتفاوت بدرجة دقتها و سهولة إمكانياتها. يهدف هذا البحث إلى دراسة الحقول الكهرومغناطيسية في المحركات التحريضية ثلاثية الطور من خلال التقنيات الرقمية لتحليلها، باستخدام البيئات البرمجية المتقدمة لإيجاد محددات الحقول و معاملاتها و توزعها في هذه الآلات، لأن هذه الحقول تشكل المبدأ الأساسي في عمل هذه المحركات. استخدمت في هذا البحث طريقة العناصر المنتهية بمساعدة الحاسوب لحل المعادلات المغناطيسية المعقدة انطلاقاً من معادلات ماكسويل. تم تحقيق الدراسة بمحاكاة الحقل المغناطيسي في الآلة التحريضية بمساعدة الحزمة البرمجية ANSYS. من خلال النتائج العملية للنمذجة تبين لنا إمكانية دراسة أداء الآلة التحريضية انطلاقاً من تحديد توزع الحقول الكهرطيسية في الأجزاء المختلفة منها بهدف الحصول على التصميم الأمثل للآلة .
التعليقات
جاري جلب التعليقات جاري جلب التعليقات
سجل دخول لتتمكن من متابعة معايير البحث التي قمت باختيارها
mircosoft-partner

هل ترغب بارسال اشعارات عن اخر التحديثات في شمرا-اكاديميا