توضیح :
عنوان : مقاله بررسی و تحلیل درایوهای تراکشن جریان مستقیم و القایی
این فایل با فرمت word و آماده پرینت می باشد
فهرست
فصل اول
كشش الكتريكي
1-1-1) نيروي محرك قطار
1-1-2) نيروي مقاوم قطار ( Train Resistance )
مقاومت مخصوص راه اندازي
1-1-3) نیروی ترمز گیری قطار
منحنی نیروی ترمز گیری قطار شامل ترمزگیری الکتریکی و مکانیکی در سرعتهای مختلف
منحنی های سرعت بر حسب زمان و نیروی محرک بر حسب سرعت قطار
مشخصه گشتاور – سرعت موتورهای الکتریکی
عملکرد موازی
نوسانهای ولتاژ
محدودیت وزن وحجم
فصل دوم:
موتورهاي تراكشن جريان مستقيم
تاريخچه سيستم هاي حمل و نقل الكتريكي DC
موتورهاي جريان مستقيم با تحريك مجزا
معادلات ماشين جريان مستقيم با تحريك مجزا
كنترل ماشين جريان مستقيم با تحريك مجزا در حالت موتوري
ناحيه اول موتوري
ناحيه دوم موتوري
ناحيه سوم ژنراتوري
موتور جريان مستقيم با تحريك سري
معادلات ماشين جريان مستقيم با تحريك سري
كنترل ماشين جريان مستقيم با تحريك سري در حالت موتوري
ناحيه اول موتوري
ناحيه دوم موتوري
ناحيه اول ژنراتوري
ناحيه دوم ژنراتوري
ناحيه سوم ژنراتوري
فصل سوم:
موتور جریان مستقیم تحریک سری با کنترل چاپر ترکیبی
فصل چهارم:
ملاحظات كاربردي در سيستم هاي تراكشن القايي
پيشگفتار
در گذشته بيشتر ماشين هاي حمل و نقل از ولتاژ DC ثابت ريل سوم بوسيله درايوهاي DC تغذيه
مي شدند. موتورها بوسيله كنترل كننده هاي نوع مقاومتي، كه شتاب لازم را براي ماشين فراهم
مي كردند، كنترل مي شدند. اين سيستم ها همچنين شامل ترمز ديناميكي براي كم كردن شتاب و شامل سيستم هاي ترمز سايشي جهت پشتيباني يا تكميل سيستم هاي ترمز ديناميكي مي باشند.
ولي امروزه الكترونيك قدرت عامل عمده در بهبود سيستم هاي محركه پيشرفته شده است. وجود عناصر نيمه هادي و توليد اينورترها باعث كاهش هزينه هاي راهبري شده اند. گام اول جايگزيني كنتاكتورها با مقاومت ها و بوسيله يكسو كننده هاي كنترل شده و چاپرهاي DC جهت كنترل توان موتورهاي DC بوده است. در گام دوم كاربرد موتورهاي قفس سنجابي با پيشرفت اينورترهاي با ولتاژ و فركانس متغير (VVVF) ممكن شده است. حتي در اين زمينه، راه آهن به عنوان پيشگام در سيستم هاي الكترونيك قدرت شناخته شده است.
سيستم محركه AC درجه بالايي از ترمز احيا كننده را با مقدار بسيار كم تجهيزات ايجاد مي كند. مقدار توان احيا شده به فاكتورهاي زيادي از جمله مكان ايستگاه و شدت ترافيك بستگي دارد. مطالعات رايانه اي نشان داده اند كه احياي توان در سيستم هاي محركه AC ، 40 تا 50 درصد در مقايسه با ماشين هاي معادل كه با كنترل كننده هاي مقاومتي و ترمز ديناميكي كار مي كنند بيشتر مي باشد.
در نتيجه در حال حاضر اهداف طراحان، سازندگان و استفاده كنندگان سيستم هاي تراكشن الكتريكي بر اساس قابليت اطمينان حداكثر، دسترسي آسان، حداقل سرويس و نگهداري و ... همگي با لوكوموتيوهاي مدرن با تراكشن القايي تحقق يافته است. در واقع رسيدن به اين هدف ناشي از موارد زير مي باشد
الف) امكان استفاده از موتورهاي تراكشن القايي ساده و محكم.
ب) الكترونيك قدرت و كنورترهاي مدرن .
پ) كنترل و نظارت ميكروپروسسوري قوي و خيلي سريع.
اين پايان نامه به بررسي و تحليل درايوهاي تراكشن جريان مستقيم و القايي مي پردازد.
اميد است گردآوري اين مجموعه سرآغاز مطالعات و تحقيقات بيشتر در اين زمينه گردد.
فصل اول
كشش الكتريكي
براي بررسي خصوصيات روشهاي مختلف محرك لوكوموتيو، ابتدا بايد مشخصات حركتي (Synematic Characteristics) لوكوموتيوها در حالت كلي بررسي شود و سپس روشهاي مناسب براي ايجاد آن مشخصات حركتي انتخاب گردد.
در اين فصل، ابتدا معادلات حركتي و ديناميكي ( Synematic & Dynamic Equations ) حاكم بر قطار بدست آمده و در نهايت ويژگيهاي موتورهاي الكتريكي لكوموتيو در حالت ايده آل نتيجه خواهد داد.
1-1) تعيين مشخصات حركتي قطار
همانطور كه مي دانيد، براي تعيين نحوة حركت قطارها در هر مسير از راه آهن، از يك جدول زمانبندي (Time Table) استفاده مي شود كه داراي سه بعد: 1- شمارة قطار، 2- مسافت قطار، 3- زمان
مي باشد. از طرفيتعيين جدول زمانبندي يك مسير نيازمند دانستن دو دسته اطلاعات براي هر قطار است.
دسته اول شامل اطلاعات مربوط به لحظات خارج بودن قطار از مسير هستند مانند: زمان توقف در هر ايستگاه (Dwell Time) ، زمان تعويض مسير ( Time Shunting) و ... كه با توجه به طراحي اوليه معلوم فرض مي شوند.
دسته دوم شامل اطلاعات مربوط به لحظات حركت قطار در مسير هستند كه از حل معادلات حركتي قطار بدست مي آيند. براي حل اين معادلات، بايد در هر لحظه نيروهاي وارد بر قطار را كه شامل نيروي كششي (Tractive Effort) قطار، نيروي مقاوم (Drag Resistance) يا نيروي كند كننده قطار و نيروي ترمزگيري (Braking Effort) يا متوقف كنندة قطار هستند، تعيين شوند. در ادامه به محاسبه اين نيروها مي پردازيم.
1-1-1) نيروي محرك قطار
به طور كلي نيروي محرك قطار، تابع نوع موتورهاي كششي (Traction Motors) موجود در لكوموتيو و سيستم كنترل آنها بوده و مشخصه اين نيرو توسط كارخانه سازنده براي هر نوع لكوموتيو بصورت منحني نيروي كششي بر حسب سرعت قطار تعيين مي گردد.
شكل (1-1) منحني نيروي كششي F بر حسب سرعت V يك لكوموتيو را نشان مي دهد. همانطور كه مي بينيد اين منحني شامل دو ناحيه است. در ناحيه اول نيروي محرك زياد و بطور تقريباً ثابتي از لحاظ راه اندازي تا سرعت پايه (Base Speed) به لكوموتيو اعمال مي شود، بنحويكه سرعت قطار با شتابي زياد و بصورت تقريباً ثابتي افزايش يابد. در ناحيه دوم كه قطار داراي سرعتي بيش از سرعت پايه است، نيروي محرك قطار با افزايش سرعت، كاهش مي يابد، بنحويكه حاصلضرب آنها كه همان توان مكانيكي قطار است تقريباً ثابت بماند. بنابراين چنانچه نوع لكوموتيو معلوم باشد، نيروي محرك در طول مسير، تابعي از سرعت قطار خواهد بود. بنابراين داريم: