no-img
ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده

تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی | ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده


ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده
مطالب ویژه
گزارش خرابی لینک
اطلاعات را وارد کنید .

ادامه مطلب

DOC
تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی
doc
سپتامبر 7, 2019
5mb
۲۳,۰۰۰ تومان
۲۳,۰۰۰ تومان – خرید

تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی


تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی : پایان نامه آماده

پایان نامه آماده ایران رساله :

چکیده :

در این پایان نامه ابتدا عیوب الکتریکی و مکانیکی در ماشینهای الکتریکی بررسی گردیده و عوامل بـه وجود آورنده و روشهای رفع این عیوب بیان شده است . به دنبال آن ، به کمک روش تابع سیم پیچـی ماشین شبیه سازی و خطای مورد نظر یعنی خطای سیم بندی اسـتاتور بـه آن اعمـال و نتـایج مـورد بررسی قرار داده شده است . پارامتر اصلی که برای تشخیص خطا در این پایان نامه استفاده کرده ایـم ، جریان سه فاز استاتور در حالت سالم و خطادار  ،تحت بارگذاری های مختلف خواهد بود.

پایان نامه آماده ایران رساله:در قسمت بعدی تئوری موجک و همچنین شبکه عصبی مورد بررسی قرار گرفتـه اسـت . مـادر اینجـا از ٨ܾ݀ برای استخراج مشخصات سیگنال استفاده کرده ایم ، مهمترین دلیلی که برای استفاده از ایـن موجک داریم خاصیت متعامد بودن و پشتیبانی متمرکز سیگنال در حوزه زمان می باشد. شبکه عصبی که برای تشخیص خطا استفاده کرده ایم  ، شبکه سه لایه تغذیه شـونده بـه سـمت جلـو بـا الگـوریتم آموزش BP  و تابع فعالیت سیگموئیدی می باشد . در فصل چهارم روش تشخیص خطای سیم بنـدی استاتور در ماشین القایی بیان شده است که به صورت ترکیبی از آنالیز موجک و شبکه عصـبی لسـت .

روند کلی تشخص خطا به این صورت می باشد که ابتدا از جریـان اسـتاتور ماشـین در حالـت سـالم و همچنین تحت خطاهای مختلف که در فصل دوم بدست آورده ایم استفاده شده و تبدیل موجک بروی آن اعمال گردیده است .سپس با استفاده از ضرایب موجک مقادیر انرژی در هر مقیاس اسـتخراج و  بـه عنوان ورودی شبکه عصبی جهت آموزش دادن آن برای تشخیص خطای سـیم بنـدی اسـتاتور مـورد استفاده قرار گرفته است . در نهایت به کمک داده های تست ، صحت شبکه مذکور مـورد بررسـی قـرار داده شده است . در نهایت نتیجه گیری و پیشنهادات لازم بیان گردیده است .

با توجه به مطالب اشاره شده نتیجه می شود که با تشخیص به موقع هر کدام از عیوب اوّلیه در ماشین القایی می توان از پدید آمدن حوادث ثانویّه که منجـر بـه وارد آمـدن خسـارات سـنگین مـی گـردد ، جلوگیری نمود . در این راستا سعی شده است که با تحلیل ، بررسـی و تشـخیص یکـی از ایـن نمونـه خطاها، خطای سیم بندی استاتور یک موتور القایی قفس سنجابی ، گامی موثر در پیـاده سـازی نظـام تعمیراتی پیشگویی کننده برداشته شود و با بکارگیری سیستم هـای مراقبـت وضـعیت بـروی چنـین ماشینهایی از وارد آمدن خسارات سنگین بر صنایع و منابع ملی جلوگیری گردد.

مقدمه :

پایان نامه آماده ایران رساله:موتورهــای  الکتریکــی نقــش مهمــی را در راه انــدازی مــوثر ماشــینها و پروســه هــای صــنعتی ایفــا مــی کننــد. بخصــوص موتورهــای القــایی قفــس ســنجابی را کــه بعنــوان اســب کــاری صــنعت می شناسند. بنابراین تشـخیص خطاهـای ایـن موتورهـا مـی توانـد فوایـد اقتصـادی فراوانـی در پـی داشته باشد. از جمله مـدیریت کارخانـه هـای صـنعتی را آسـان مـی کنـد، سـطح اطمینـان سیسـتم را بـالا مـی بـرد، هزینـه تعمیـر و نگهـداری پـایین مـی آیـد و نسـبت هزینـه بـه سـود بطـور قابـل توجهی کاهش می یابد.

Bonnett  و Soukup بــرای خرابیهــای اســتاتور موتورهــای القــایی ســه فــاز قفــس ســنجابی ، پنج حالت خرابی مطرح کرده اند کـه عبـارت انـد از: حلقـه بـه حلقـه ، کـلاف بـه کـلاف ، قطـع فـاز، فاز به فاز و کلاف بـه زمـین [١]. بـرای موتورهـای قفـس سـنجابی ، خرابیهـای سـیم پیچـی اسـتاتور و یاتاقانهـا ٣ کـل خرابیهـا بـه حسـاب مـی آینـد و همچنـین اکثـر خرابیهـای سـیم پیچـی اسـتاتور

 

پایان نامه آماده ایران رساله:موتــور القــایی از فروپاشــی عــایقی حلقــه بــه حلقــه ناشــی مــی شــود[٢]. برخــی از محققــین خرابیهــای موتــور را چنــین تقســیم بنــدی کــرده انــد: خرابــی  ســاچمه هــا ( یاتاقانهــا) %۴٠‐۵٠، خرابــی عــایق اســتاتور %٣٠‐۴٠ و خرابــی قفســه روتــور %۵‐ ١٠ [٣] کــه اگــر خرابــی حلقــه بــه حلقه جلوگیری نشود، منجر به خطای فاز بـه زمـین یـا فـاز بـه فـاز مـی گـردد، کـه خطـای فـاز بـه زمین شدید تـر اسـت . در مقـالات [۴] [۵] نظریـه تـابع سـیم پیچـی و کـاربرد آن در آنـالیز گـذرای موتورهای القایی تحـت خطـا شـرح داده شـده اسـت . از ایـن نظریـه در مدلسـازی خطـای حلقـه بـه حلقــه اســتاتور اســتفاده شــده اســت . عــلاوه بــر روشــهای فــوق خطــای اســتاتور موتــور القــایی را می توان به کمک بردارهای فضایی مورد مطالعه قرار داد

 

بررسی انواع خطا در ماشینهای القایی و علل بروز و روشهای تشخیص آنها

 ١‐١‐ مقدمه :

خرابیهای یک موتور قفس سنجابی را می توان به دو دسته الکتریکی و مکانیکی تقسیم کرد.هـر کـدام از این خرابیها در اثر عوامل و تنش های متعددی ایجاد می گردند . این تنشها در حالت کلـی بصـورت حرارتی ، مغناطیسی ، دینامیکی ، مکانیکی و یا محیطی می باشند که در قسمت های مختلف ماشین مانند محور ، بلبرینگ ، سیم پیچی استاتور ، ورقه های هسته روتـور واسـتاتور و قفسـه روتـور خرابـی ایجاد می کنند. اکثر این خرابیها در اثر عدم بکارگیری ماشین مناسب در شـرایط کـاری مـورد نظـر ، عدم هماهنگی بین طراح و کاربر و استفاده نامناسب از ماشین پدید می آیـد . در ایـن قسـمت سـعی گردیده است ابتدا انواع تنشهای وارده بر ماشین ، عوامل پدید آمدن و اثرات آنها بررسی گردد .

قبل از بررسی انواع تنشهای وارده بر ماشین القایی بایستی موارد زیر در نظر گرفته شود :

١‐ با مشخص کردن شرایط کار ماشین می توان تنشهای حرارتی ، مکانیکی ودینامیکی را پیش بینـی نمود و ماشین مناسب با آن شرایط را انتخاب کرد . به عنوان مثال ، سیکل کاری ماشین و نوع بـار آن

، تعداد دفعات خاموش و روشن کردن و فاصله زمانی بین آنها ، از عواملی هستند که تاثیر مستقیم در پدید آمدن تنشهای وارده بر ماشین خواهند داشت .

٢‐ وضعیت شبکه تغذیه ماشین از لحاظ افـت ولتـاژ در حالـت دائمـی و شـرایط راه انـدازی و میـزان هارمونیکهای شبکه هم در پدید آمدن نوع تنش و در نتیجه پدید آمدن خرابی در ماشین موثر خواهند بود .

 

٢ بررسی انواع تنشهای وارد شونده بر ماشین القایی :

١٢١ تنشهای موثر در خرابی استاتور : [١]

الف ـ تنشهای گرمایی : این نوع از تنشها را می توان ناشی از عوامل زیر دانست :

◄ سیکل راه اندازی : افزایش حرارت در موتورهای القـایی بیشـتر هنگـام راه انـدازی و توقـف ایجـاد می شود . یک موتور در طول راه اندازی ، پنج تا هشت برابر جریان نامی از شبکه جریان می کشـد تـا تحت شرایط بار کامل راه بیفتد . بنابراین اگر تعداد راه اندازی هـای یـک موتـور در پریـود کوتـاهی از زمان زیاد گردد دمای سیم پیچی به سرعت افزایش می یابد در حالی که یک موتور القـایی یـک حـد مجاز برای گرم شدن دارد و هرگاه این حد در نظر گرفته نشود آمادگی موتور برای بروز خطـا افـزایش می یابد . تنشهایی که بر اثر توقف ناگهانی موتور بوجود می آیند به مراتب تاثیر گذارتر از بقیه تنشـها هستند .

◄ اضافه بار گرمایی :  بر اثر تغییرات ولتاژ و همچنین ولتاژهای نامتعادل دمای سیم پیچـی افـزایش می یابد.

بنابر یک قاعده تجربی بازای هر  %١.٢‐٣ ولتاژ فاز نامتعادل دمای سیم پیچی فاز بـا حـداکثر جریـان خود، ٢۵% افزایش پیدا می کند .

◄ فرسودگی گرمایی : طبق قانون تجربی با ١٠oc افزایش دمای سیم پیچی استاتور عمـر عـایقی آن نصف  می شود. بنابراین اثر معمولی فرسودگی گرمایی ، آسیب پذیری سیستم عایقی است .

ب ـ تنشهای ناشی از کیفیت نامناسب محیط کار : عواملی که باعث ایجاد این تنشهامی شود بـه

صورت زیر است :

◄رطوبت

◄ شیمیایی

◄خراش ( سائیدگی )١

◄ ذرات کوچک خارجی

ج ـ تنشهای مکانیکی : عواملی که باعث ایجاد این تنشها می شوند به صورت زیر می باشند :

◄ ضربات روتور : برخورد روتور به استاتور باعث می شود که ورقه های استاتور عایق کلاف را از بـین ببرد و اگر این تماس ادامه داشته باشد نتیجه این است که کلاف در شـیار اسـتاتور خیلـی زود زمـین می شود و این به دلیل گرمای بیش از حد تولید شده در نقطه تماس می باشند .

◄ جابجایی کلاف : نیرویی که بر کلافها وارد می شود ناشی از جریان سیم پیچی است که ایـن نیـرو متناسب با مجذور جریان می باشد (٢ܫןF ). این نیرو هنگام راه اندازی ماکزیمم مقدار خودش را دارد و باعث ارتعاش کلافها با دو برابر فرکانس شبکه و جابجایی آنهـا در هـر دو جهـت شـعاعی و مماسـی می گردد.

 ١‐٢‐٢‐ تنشهای موثر در خرابی روتور :

الف ـ تنشهای گرمایی : عواملی که باعث ایجاد این نوع تنشها در روتور مـی شـود بـه صـورت زیـر

است :

پایان نامه آماده ایران رساله: توزیع غیر یکنواخت حرارت : این مسئله اغلب هنگام راه اندازی موتـور اتفـاق مـی افتـد امـا عـدم یکنواختی مواد روتور ناشی از مراحل ساخت نیز ممکن است این مورد رابه وجود آورد. راه اندازی های مداوم و اثر پوستی ، احتمال تنشهای حرارتی در میله های روتور را زیادتر می کنند .

◄جرقه زدن روتور : در روتورهای ساخته شده عوامل زیادی باعث ایجاد جرقه در روتور می شوند کـه برخی برای روتور ایجاد اشکال نمی کنند ( جرقه زدن غیر مخرب ) و برخـی دیگـر باعـث بـروز خطـا

می شوند ( جرقه زدن مخرب ) . جرقه زدن های غیر مخرب در طول عملکرد نرمال ١ موتور و بیشتر در هنگام راه اندازی رخ می دهد .

◄ نقاط داغ و تلفات بیش از اندازه : عوامل متعددی ممکن است باعث ایجـاد تلفـات زیـادتر و ایجـاد نقاط داغ شوند . آلودگی ورقه های سازنده روتور یا وجود لکه بر روی آنها ، اتصـال غیـر معمـول میلـه های روتور به بدنه آن ، فاصله متغیر بین میله ها و ورقه روتور و غیره می تواند در مرحله ساخت موتور به وجود آید .البته سازندگان موتور ، آزمایشهای خاصی مانند اولتراسونیک را برای کـاهش ایـن اثـرات بکار می برند.

ب ـ تنشهای مغناطیسی : عواملی مختلفی باعث ایجاد این تنشها بر روی روتور می شـوند هماننـد، عدم تقارن فاصله هوایی و شارپیوندی شیارها ، که این عوامل و اثرات آنها در زیـر مـورد بررسـی قـرار

داده شده است :

◄ نویزهای الکترومغناطیسی : عدم تقارن فاصـله هـوایی ، عـلاوه بـر ایجـاد یـک حـوزه مغناطیسـی نامتقارن باعث ایجاد مخلوطی از هارمونیکها در جریان استاتور و به تبع آن در جریان روتور می گـردد.

اثرات متقابل هارمونیکهای جریان ، باعث ایجاد نویز یا ارتعاش در موتور می شوند . این نیروها اغلب از نا همگونی فاصله هوایی بوجود می آیند

◄ کشش نا متعادل مغناطیسی : کشش مغناطیسی نامتعـادل باعـث خمیـده شـدن شـفت روتـور و برخورد به سیم پیچی استاتور می شود. در عمل روتورها به طـور کامـل در مرکـز فاصـله هـوایی قـرار نمی گیرند. عواملی همانند، گریز از مرکز٢، وزن روتور ، سائیدگی یا تاقانها و … همگی بـر قـرار گیـری روتور دورتر از مرکز اثر  می گذارند .

١ ‐ عملکرد نرمال تعریف می شود به صورت هر موتوری که  در معرض افت ولتاژ، تغییر بار (نوسانات بار)، اغتشاشات سوئیچینگ و غیره قرار  می گیرد.

◄ نیروهای الکترومغناطیسی : اثر شار پیوندی شیارها ناشی از عبور جریان از میله های روتور ، سبب ایجاد نیروهای الکترودینامیکی می شوند. این نیروهـا بـا تـوان دوم جریـان  میلـه ( ٢ܫ )  متناسـب و یکطرفه  می باشند و جهت آنها به سمتی است که میله را به صورت شعاعی از بالا بـه پـائین جابجـا می کند . اندازه این نیروهای شعاعی به هنگام راه اندازی بیشتر بوده و ممکن است به تدریج باعث خم شدن میله ها از نقطه اتصال آنها به رینگ های انتهایی گردند.

ج ـ تنشهای دینامیکی : این تنشها ارتباطی به طراحـی روتـور ندارنـد بلکـه بیشـتر بـه رونـد کـار موتورهای القایی بستگی دارند .

برخی از این تنشها در ذیل توضیح داده می شود :

◄ نیروهای گریز از مرکز١ : هر گونه افزایش سرعت از حد مجاز ، باعث ایجاد این نیروها مـی شـود و چون ژنراتورهای القایی در سرعت بالای سنکرون کار می کنند اغلب دچار تنشـهایی ناشـی از نیـروی گریز از مرکز می گردند .

پایان نامه آماده ایران رساله:گشتاورهای شفت :  این گشتاورها معمولاً در خلال رخ دادن اتصال کوتاه و گشتاورهای گذرا تولید می شوند. اندازه این گشتاورها ممکن است تا ٢٠ برابر گشتاور بار کامل باشد .

د ـ تنشهای مکانیکی : برخی از مهمترین خرابی های مکانیکی عبارتنداز :

◄ خمیدگی شفت روتور

◄ تورق نامناسب و یاشل بودن ورقه ها

◄ عیوب مربوط به یاتاقانها

◄ خسارت دیدن فاصله هوایی

هـ ـ تنشهای محیطی : همانند استاتور تنشهای محیطی مختلفی ، می تواند بر روی روتور تاثیر گذار باشد همانند رطوبت ، مواد شیمیایی ، مواد خارجی و غیره

فهرست مطالب:

پایان نامه آماده ایران رساله پایان نامه آماده ایران رساله

 



تصاویر پیش نمایش


تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی-1
تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی-1
ads

درباره نویسنده

mrk kiani 44 نوشته در ایران رساله| پایان نامه آماده| پروپوزال آماده | تحقیق آماده | مقاله آماده |سمینار آماده دارد . مشاهده تمام نوشته های

مطالب مرتبط