تشخیص خطای حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی با در نظر گرفتن اثر اشباع مغناطیسی

پایش وضعیت موتورهای القائی، یک فناوری کاملاً ضروری و مهم برای تشخیص به هنگام عیوب مختلف در مرحله ابتدائی است

تشخیص خطای حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی با در نظر گرفتن اثر اشباع مغناطیسی

پایش وضعیت موتورهای القائی، یک فناوری کاملاً ضروری و مهم برای تشخیص به هنگام عیوب مختلف در مرحله ابتدائی است. که می‌تواند از شیوع عیب‌های غیرمنتظره در همان مراحل ابتدائی جلوگیری کند. تقریباً 30 تا40% عیوب موتورهای القائی مربوط به عیب‌های استاتور هستند. در این پایان‌نامه بررسی جامعی از عیوب مختلف موتور القائی، دلایل بوجود آورنده و روش‌های مختلف مدلسازی این عیوب صورت گرفته است. در ادامه شاخص‌های مختلف تشخیص عیب اتصال حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور معرفی گردیده و از جنبه‌های مختلف مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته‌اند.

ایده اصلی این پایان‌نامه شبیه‌سازی موتور القائی معیوب با عیب اتصال حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور با در نظرگرفتن اثر اشباع مغناطیسی است و شبیه‌سازی موتور القائی سه فاز معیوب با عیب اتصال حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور، با و بدون در نظرگرفتن اثر اشباع مغناطیسی انجام گرفته است. سپس شاخص‌های مختلف این نوع عیب استخراج شده و در هر دو شرایط خطی و اشباع با نتایج عملی مقایسه شده‌اند. همچنین در این پایان‌نامه شاخص جدیدی با ویژگی‌های مطلوب‌تری جهت شناسایی عیب حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور معرفی گردیده است و در نهایت مطلوب‌ترین شاخص از بین شاخص‌های موجود معرفی شده است.

کلمات کلیدی : عیب حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور، موتور القایی، اشباع مغناطیسی، الگوریتم ژنتیک، پدیده نوسان پاندولی، اندوکتانس استاتور

فهرست مطالب

چکیده

فصل اول

مقدمه‌ای بر عیوب مختلف موتورهای القایی سه فاز  و معرفی شاخص‌های عیب حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور

1-1-  مقدمه

شكل1-1- انواع خطاها در سیم پیچ استاتور

1-1- عوامل پدید آورنده خطاهای سیم‌پیچ

1-2-1-  تنش‌های حرارتی

1-2-2- تنش‌های الکتریکی

1-2-3- تنش‌های مکانیکی

1-2-4- تنش‌های محیطی

1-1-  روش‌های تشخیص خطا در سیم‌پیچ استاتور

1-3-1- روش‌های تهاجمی

1-3-1-1- نویز صوتی

1-3-1-2- لرزش

1-3-1-3- دما

1-3-1-4- تخلیه جزیی

1-3-1-5- آنالیز گاز

1-3-1-6- ضربه

1-3-1-7- سرعت زاویه‌ای لحظه‌ای

1-3-1-8- گشتاور فاصله هوایی

1-3-1-9- شار مغناطیسی

1-3-2- روش‌های غیر‌تهاجمی

1-3-2-1-  جریان خط استاتور

1-3-2-2- توان

1-3-2-3- ماتریس امپدانس توالی

1-3-2-4- ولتاژ موتور

 1-3-2-5- پدیده نوسان پاندولی

1-3-3- روش‌های مبتنی بر هوش مصنوعی

1-3-3-1- روش‌های مبتنی بر سیستم‌های خبره

1-3-3-2- روش‌های مبتنی بر منطق فازی

1-3-3-3- روش‌های مبتنی بر شبکه‌های عصبی مصنوعی

1-3-3-3-1- شبکه‌های عصبی تحت نظارت

1-3-3-3-2- شبکه‌های عصبی نظارت نشده

1-3-3-4- روش‌های مبتنی بر شبکه‌های فازی- عصبی

1-3-3-5- روش‌های مبتنی بر تخمین پارامتر

فصل دوم

بستر آزمایشگاهی

2-1-  مقدمه

2-1- موتور، تغذیه و بار گذاری

2-2-1-   موتور

جدول 2-1- اتصالات سر سیم‌های کلاف معیوب برای ایجاد خطای مصنوعی

شكل2-1- نحوه‌ی سیم‌پیچی کلاف معیوب

شكل2-2- دیاگرام سیم‌پیچی موتور مورد استفاده

2-2-1-   تغذیه موتور

2-2-1-   بارگذاری موتور

2-2-    جمع آوری داده های تجربی

2-2-1-  حسگرهای بکار رفته و مدارات واسط آنها

شكل2-3- مجموعه ست آزمایشگاهی مورد مطالعه

فصل سوم

مدلسازی و شبیه‌سازی رفتار موتور القایی سه‌فاز قفس سنجابی تحت عیب سیم‌پیچی استاتور

3-1- مقدمه

3-2- مدل مدارهای مزدوج چندگانه موتور القایی در شرایط سالم

3-3- محاسبه عناصر ماتریس‌های اندوکتانس و مشتق آنها

3-4- اثر اشباع مغناطیسی در رفتار ماشین سالم

3-4-1- تابع معکوس فاصله هوایی در ماشین القایی اشباع پذیر

شكل3-1- منحنی عمومی تغییرات چگالی شار مغناطیسی حول فاصله هوایی (بالا) و منحنی طول معادل فاصله هوایی (پایین) در یک موتور القایی دو قطب اشباع شده،  دامنه هارمونیک اصلی فضایی چگالی شار فاصله هوایی است.

 3-4-2- تعیین موقعیت چگالی شار مغناطیسی در فاصله هوایی

شكل 3-2- تغییرات در حین شبیه سازی از موتور

 3-4-3- استخراج روابط تحلیلی جهت محاسبه اندوکتانس‌ها و مشتق آنها

شكل 3-3- تغییرات اندوکتانس خودی فاز a استاتور بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت چگالی شار فاصله هوایی

شكل 3-4- تغییرات اندوکتانس خودی مش 1 روتور (بالا) و مشتق آن نسبت به موقعیت روتور (پایین) بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت روتور به ازای

شكل 3-5- تغییرات اندوکتانس متقابل فاز a استاتور و مش 1 روتور (L_a-1) و مشتق آن نسبت به موقعیت روتور (dL_a-1) بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت روتور به ازای

3-5- مدلسازی و شبیه‌سازی موتور القایی با عیب اتصال حلقه به حلقه در سیم‌پیچی استاتور

 3-5-1- مدل‌سازی دورهای اتصال کوتاه شده

شكل 3-6- وقوع عیب اتصال حلقه به حلقه در یک فاز

3-5-2- معادلات موتور با عیب حلقه به حلقه

شكل 3-7- تغییرات تابع دور

شكل 3-8- تغییرات اندوکتانس خودی فاز d استاتور بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت چگالی شار فاصله هوایی

شكل 3-9- تغییرات اندوکتانس متقابل فاز d استاتور و مش 1 روتور (L_d-1) و مشتق آن نسبت به موقعیت روتور (dL_d-1) بر حسب تغییرات ضریب اشباع و موقعیت روتور به ازای  برای فاز با 14 حلقه اتصال کوتاه شده

3-6-  تعیین مقادیر 

3-6-1- الگوریتم ژنتیک

شكل 3-10- روند کار الگوریتم ژنتیک

شكل 3-11- نمودار ولتاژ برحسب جریان بی باری حاصل از تخمین پارامتر و تست آزمایشگاهی

شكل 3-12- سرعت همگرایی الگوریتم ژنتیک

3-7- شبیه‌سازی و بررسی نتایج

شکل 3-13- طیف نرمالیزه جریان خط استاتور برای موتور با 14 حلقه اتصال کوتاه حاصل از نتایج عملی     (a و b)، شبیه سازی با اشباع (c و d) و شبیه سازی بدون اشباع (e و f) در بی باری (a و c و e) و زیر بار کامل  (b و d و f)

شکل 3-14- طیف نرمالیزه جریان خط استاتور برای موتور با 21 حلقه اتصال کوتاه حاصل از نتایج عملی     (a و b)، شبیه سازی با اشباع (c و d) و شبیه سازی بدون اشباع (e و f) در بی باری (a و c و e) و زیر بار کامل  (b و d و f)

جدول 3-1- نتایج عملی و شبیه‌سازی با اثر اشباع و همچنین بدون آن  برای دامنه هارمونیک سوم جریان استاتور

شکل 3-15- نمودار جریان توالی منفی استاتور موتور القایی با 21 حلقه اتصال کوتاه شده زیر بار کامل حاصل از نتایج a) آزمایشگاهی، b) شبیه سازی با در نظر گرفتن اثر اشباع و c) شبیه سازی بدون در نظر گرفتن اثر اشباع

جدول 3-2-  نتایج عملی و شبیه‌سازی با اثر اشباع و همچنین بدون آن  برای دامنه جریان توالی منفی استاتور

شکل 3-16-  شاخص CCP حاصل از شبیه سازی با و بدون اشباع مغناطیسی و عملی a) با 9 حلقه و b) 13 حلقه اتصال کوتاه شده

شکل 3-17-  نوسان پاندولی حاصل از نتایج عملی

فصل چهارم

بررسی نتایج حاصل از شبیه ‌سازی

جدول 4-1- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور بی‌بار با 2% نامتعادلی تغذیه-  MCCM

جدول 4-2- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر نصف بار کامل با2% نامتعادلی تغذیه-  MCCM

جدول 4-3- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر بار کامل با 2% نامتعادلی تغذیه-  MCCM

جدول 4-4- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور بی‌بار با 5% نامتعادلی تغذیه-  MCCM

جدول 4-5- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر نصف بار کامل با 5% نامتعادلی تغذیه-  MCCM

 جدول 4-6- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر بار کامل با 5% نامتعادلی تغذیه- MCCM

جدول 4-7- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور بی‌بار با 2% نامتعادلی تغذیه-  SMCCM

جدول 4-8- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر نصف بار کامل با 2% نامتعادلی تغذیه- SMCCM

جدول 4-9- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر بار کامل با 2% نامتعادلی تغذیه-  SMCCM

جدول 4-10- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور بی بار با 5% نامتعادلی تغذیه-  SMCCM

جدول 4-11- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر نصف بار کامل با 5% نامتعادلی تغذیه-SMCCM

جدول 4-12- شاخص‌های عیب اتصال حلقه در موتور زیر بار کامل با 5% نامتعادلی تغذیه-  SMCCM

جدول 4-13- بررسی حساسیت جریان توالی منفی استاتور به عوامل جنبی مختلف

شكل4-1- نمودار میله‌ای حساسیت جریان توالی منفی استاتور در برابر عوامل جانبی

جدول 4-14-  بررسی حساسیت امپدانس ظاهری توالی منفی استاتور به عوامل جنبی مختلف

شكل4-2- نمودار میله ای حساسیت امپدانس ظاهری توالی منفی استاتور در برابر عوامل جانبی

جدول 4-15-  بررسی حساسیت دامنه هارمونیک اصلی جریان فاز a استاتور به عوامل جنبی مختلف

جدول 4-16-  بررسی حساسیت اختلاف فاز بین جریان فاز a و b استاتور به عوامل جنبی مختلف

شكل4-3- نمودار میله ای حساسیت دامنه هارمونیک اصلی جریان فاز a استاتور در برابر عوامل جانبی

شكل4-4- نمودار میله‌ای حساسیت اختلاف فاز بین جریان فاز a و b استاتور در برابر عوامل جانبی

جدول 4-17-  بررسی حساسیت دامنه هارمونیک سوم جریان فاز a استاتور به عوامل جنبی مختلف

شكل4-5- شاخص CCP برای موتور

شكل4-6- نوسان پاندولی

شكل4-7- نوسان پاندولی

فصل پنجم

شاخص پیشنهادی برای شناسایی عیب سیم‌پیچی استاتور

5-1- مقدمه

5-2- روش تخمین حالت اندوکتانس معادل استاتور

5-3- چگونگی تاثیر تعداد حلقه‌های اتصال کوتاه شده بر دامنه هارمونیک‌های اندوکتانس استاتور

شکل5-1- تخمین اندوکتانس معادل فاز استاتور موتور سالم در طول زمان در بی‌باری از روی نمونه‌های ولتاژ و جریان حاصل

شکل5-2- طیف فرکانس نرمالیزه اندوکتانس معادل محاسبه شده از سیگنال‌های ولتاژ و جریان ثبت شده در آزمایشگاه برای موتور

شکل5-3- طیف فرکانس نرمالیزه اندوکتانس معادل محاسبه شده از سیگنال‌های ولتاژ و جریان حاصل از شبیه سازی موتور با 5 حلقه اتصال کوتاه شده

جدول5-1- دامنه هارمونیک‌های مختلف اندوکتانس استاتور در برابر تعداد حلقه‌های اتصال کوتاه شده در سیم پیچی استاتور

5-4- تاثیر میزان بار، نامتعادلی تغذیه و اشباع مغناطیسی بر دامنه هارمونیک‌های اندوکتانس استاتور

شکل5-4- منحنی تغییرات دامنه نرمالیزه هارمونیک‌های

شکل5-5- منحنی تغییرات دامنه نرمالیزه هارمونیکهای

جدول5-2- دامنه هارمونیک‌های مختلف اندوکتانس استاتور در برابر تغذیه متعادل و تغذیه با 2% نامتعادلی

شکل 5-6- نمودار میله‌ای حساسیت هارمونیک دوم اندوکتانس استاتور در برابر عوامل جانبی

فصل ششم

نتیجه گیری و پیشنهادات

6-1- نتیجه‌گیری

6-2- نوآوری‌های پایان‌نامه

6-3- پیشنهادات

مراجع

برچسب ها : تشخیص خطای حلقه به حلقه سیم پیچی استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی با در نظر گرفتن اثر اشباع مغناطیسی , تشخیص خطای حلقه به حلقه , سیم پیچی استاتور , موتورهای القایی سه فاز , قفس سنجابی , اثر اشباع مغناطیسی , عیب حلقه به حلقه سیم‌پیچی استاتور , موتور القایی , اشباع مغناطیسی , الگوریتم ژنتیک , پدیده نوسان پاندولی , اندوکتانس استاتور , تحقیق , پژوهش , مقاله , پروژه , دانلود تحقیق , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود پروژه

مقاله حقوق انتقال در بازار برق امریکا

صنعت برق همانند دیگر زیر ساختها در كشورهای صنعتی به سمت خصوصی شدن حركت می كند همچنین در كشور ما طبق اصل 44 قانون اساسی صنعت برق باید در قسمت تولید تا 80 درصد به بخش خصوصی واگذار شود در این پروژه به بررسی چگونگی خصوصی شدن بخش انتقال در بازارهای مختلف آمریكا می پردازیم و در انتها آنها را با هم مقایسه می كنیم

مقاله حقوق انتقال در بازار برق امریکا

چكیده

صنعت برق همانند دیگر زیر ساختها در كشورهای صنعتی به سمت خصوصی شدن حركت می كند . همچنین در كشور ما طبق اصل 44 قانون اساسی صنعت برق باید در قسمت تولید تا 80 درصد به بخش خصوصی واگذار شود . در این پروژه به بررسی چگونگی خصوصی شدن بخش انتقال در بازارهای مختلف آمریكا می پردازیم و در انتها آنها را با هم مقایسه می كنیم .

در فصل اول شمای كلی بازار برق و كلیاتی در مورد آن بیان شده است .

فصل دوم به بررسی مدل های برق و اجزاء مختلف در بازار می پردازد .

فصل سوم دلایل استفاده از حقوق انتقال مالی و فیزیكی و معانی انها را بیان می كند .

فصل چهارم به بررسی جزئی تر حقوق مالی و فیزیكی و چگونگی تجارت آنها می پردازد و همچنین ایرادات و نقش آنها در سرمایه گذاری را بیان می كند .

فصل پنجم به چگونگی تطبیق حقوق انتقال مالی با كل شبكه می پردازد .

در فصل ششم بازارهای PJM ، نیویورك ، كالیفورنیا ، نیواینگلند ، تگزاس و نیوزلند از لحاظ تاریخچه ، حقوق مورد استفاده ، چگونگی بدست آوردن و معاملة حقوق و چگونگی اجرای مزایده ها با هم مقایسه شده اند .  

- مقدمه

در بسیاری از كشورها بخش های زیر ساخت همانند الكتریسیته، راه آهن و تولید و توزیع گاز در حال تجدید ساخت هستند. بیشتر برنامه های تجدید ساختار برای ایجاد بخش های رقابتی و همچنین ایجاد تمایز بین بخش های رقابتی و انحصاری است. در بسیاری از زیرساختها بخش رقابت پذیر برای دادن سرویس به مشتری به بخش انحصاری احتیاج دارد. در همة‌ این سیستمها قیمتی كه تولیدكنندگان برای محصولشان ارائه می دهند به محل آنها و همچنین اینكه محصولاتشان را از چه قسمتی عبور می دهد، بستگی دارد. ترافیك و تراكم شبكه باعث تفاوت قیمت انتقال در نقاط مختلف شبكه می‌شود.

صنعت برق كه همیشه بوسیله یك سیستم متمركز اداره می شد یكی از زیرساختهایی است كه شاهد تغییرات عظیمی بوده است. این سیستم متمركز در حال تبدیل به یك صنعت رقابتی است كه در آن  بازار قیمت برق و توزیع آنرا بوسیله افزایش رقابت كاهش می دهد.

این نوسازی باعث تجزیه سه عنصر اساسی این صنعت یعنی تولید، انتقال و توزیع شده است.

كنترل مستقل شبكه در یك سیستم بازسازی شده هم رقابت و هم دسترسی مستقیم به اجزا شبكه را آسان می كند. البته عملكرد مستقل شبكه بدون نهاد مستقلی مثل ISO قابل اطمینان نیست. برای اینكه بازار رقابتی بصورت پر بازده و با قابلیت اطمینان بالا كار كند، ISO از مشتركین بازار مثل تولید كننده‌ها، كمپانی های توزیع و انتقال دهنده ها و در نهایت مصرف كننده ها مستقل می باشد. ISO باید قوانینی روی انرژی و بازارهای سرویس فرعی قرار دهد و سیستم انتقال را بصورت غیر تبعیض آمیز اداره كند و برای ریسك های بازار ایجاد حصار حفاظتی را آسان كند. ISO باید به سیستم قوی كامپیوتری مجهز شده باشد كه شامل مانیتورینگ بازار، حراج و به مزایده گذاشتن سرویس های فرعی می باشد.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                   صفحه

فصل اول - مقدمه                                1

فصل دوم - ساختار بازار                              5

    2-1- اهداف در عملكرد به شیوة بازار                      6

    2-2- مدل های بازار برق                          6

    2-3- ساختار بازار                               7

    2-4- انواع بازار برق                            11

فصل سوم – معانی PTR , FTR                           13

    3-1- دلایل اسفاده از حقوق انتقال                     14

    3-2- حقوق انتقال فیزیكی                         15

    3-3- حقوق انتقال مالی                           16

فصل چهارم  - طراحی بازار انتقال                          18

    4-1- طراحی بازار انتقال                         19

    4-2- مالكین حقوق انتقال مالی                        21

فصل پنجم – معیارهای عملكرد بازار                         34

فصل ششم – بررسی بازراهایی كه در آنها FTR به حراج گذاشته می شود          37

    6-1- بازار PJM                              38

    6-2- بازار نیویورك                              48

    6-3- بازار كالیفرنیا                            55

    6-4- بازار نیو اینگلند                              58

6-5- بازار تگزاس                            60

6-6- بازار نیوزلند                              63

فصل هفتم – نتیجه گیری                               66

منابع                                           73

برچسب ها : مقاله حقوق انتقال در بازار برق امریکا , دانلود مقاله حقوق انتقال در بازار برق امریکا , تحقیق حقوق انتقال در بازار برق امریکا , مدل های بازار برق , دانلود بررسی بازراهایی كه در آنها FTR به حراج گذاشته می شود , دلایل اسفاده از حقوق انتقال برق , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , تحقیق , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود تحقیق

نرم افزار اسمبلی داخل آی سی

این فایل نرم افزار اسمبلی داخل آی سی در مورد بهینه سازی مصرف انرژی می باشد که با فرمت ورد در 115 صفحه آماده شده است

 نرم افزار اسمبلی داخل آی سی

مقدمه

امــروزه بهران مصرف برق شاید مسئله ای مشكل سـاز برای آینده كشورمـان باشد ، با كاهش و صـرفه جویی در مصـرف برق شاید بتوان نیمی از این مشكل را حل نمود ، اما با كمی تدبیر می توان كمك بزرگی به آینده و اقتصاد نمود .

ساخت دستگاه آنالایزر (VCA005) تنها گامی در بهینه سازی مصرف انرژی  می باشد ، این دستگاه با آنالیز كامل از مصـرف انرژی نموداری بصورت ماكزیمم و مینیمم مصرف در اختیار كاربر قرار می دهـد ، بنابراین كاریر قادر خواهد بود ایرادات مصرف برق را شناسایی نموده و سعی در رفع اشكالات نماید . بنابراین از این طریق خواهیم توانست كمك شایانی در بهتر مصرف نمودن انرژی انجام دهیم .

با نصب این دستگاه در كارنجات و رفع ایرادات احتمالی كه بوسیله آنالیز برق شناسایی خواهد شد میتوان گامی بزرگ در بهینه سازی مصرف برق و اقتصاد كشور برداشت . امیدوارم با راهنمایی و كمك اساتید محترم و ساخت دستگاه فوق الذكر توانسته باشم كمكی هر چند كوچك به اقتصاد كشورم كرده باشم .

نوع فایل:word 

سایز: 857 KB 

صفحه:115

فهرست مطالب

- مقدمه

 2- بلوك و دیاگرام دستگاه

 3- توضیح عملیات قطعات رسم شده در بلوك دیاگرام      الف – 89C51(1) 

     ب – 89C51(2)

     ج – HIN 232 

   د- مدارات یكسو كننده و تقویت كننده  

   ه – تراشه ADC808      و – طرز كار LCD

4- شرح كار دستگاه 

5- مشخصات دستگاه

 6 – مزایای دستگاه

7- سخت افزار دستگاه

8- مدارات قسمت نمونه گیری ولتاژ و جریان

9- طرز كار

ADC 80810- نرم افزار دستگاه 

11- شرح عملكرد نرم افزار 

12- شرح كلیدهای مختلف نرم افزار

13- آنالیز اطلاعات ذخیره شده 

14-توضیحات نرم افزار اسمبلی میكرو پروسسورها

15- توضیحات نرم افزار تحت ویندوزبا Visual C++

برچسب ها : نرم افزار اسمبلی داخل آی سی , دانلود پروژه نرم افزار اسمبلی داخل آی سی , پروژه نرم افزار اسمبلی داخل آی سی , دانلود نرم افزار اسمبلی داخل آی سی , دانلود پروژه , فروشگاه اینترنتی , کسب درآمد اینترنتی , کسب درآمد از اینترنت , همکاری در فروش فایل , سیستم فروشگاه دهی , کارافرینی , کسب و کار , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , تحقیق , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه

طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی

صندلی چرخدار الكتریكی وسیله مناسبی برای كمك به افرادی است كه از ناتواناییهای حاد حركتی رنج می برند و به آنها تا حد زیادی استقلال می دهد در این پروژه یك صندلی چرخدار با نیروی رانش الكتریكی كه كاربر توسط جوی استیك آنرا هدایت می كند، ساخته شد

 طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی



چكیده

صندلی چرخدار الكتریكی وسیله مناسبی برای كمك به افرادی است كه از ناتواناییهای حاد حركتی رنج می برند و به آنها تا حد زیادی استقلال می دهد. در این پروژه یك صندلی چرخدار با نیروی رانش الكتریكی كه كاربر توسط جوی استیك آنرا هدایت می كند، ساخته شد. با بررسی های مختلف خواهیم دید كه موتور مناسب برای این منظور، موتور DC مغناطیس دائم است كه به منظور استفاده در صندلی چرخدار الكتریكی طراحی شده است. منبع انرژی دو عدد باتری سرب- اسید 12 V, 60 Ah انتخاب شد و مدار تحریك موتور برشگر PWM می باشد كه در آن عمل برشگری توسط ماسفت انجام می گیرد. برای كنترل سیستم ابتدا پایداری دینامیك ثابت آنرا با استفاده از ماتریسهای تبدیل دوران، در حالت كلی بررسی كرده و سپس یك مدار خطی از مجموعه را در نظر گرفتن پارامترهای شخص راننده ارائه كردیم. با وجود همه ساده سازیهای ممكن خواهیم دید كه مدل به دست آمده از پیچیدگی زیادی برخوردار است و برای كنترل حلقه بسته آن باید از روشهای پیشرفته كنترل وفقی مبتنی بر شبكه های عصبی و منطق فازی استفاده كرد. در صورت عدم استفاده از كنترل حلقه، بسته، هدایت صندلی در محیطهایی با موانع زیاد، با دشواری همراه خواهد بود.

فصل چهارم در مورد كنترل صندلی چرخدار الكتریكی می باشد. در ابتدا پروتكل حركت صندلی بر اساس حركت جوی استیك بیان شده و سپس روابطی كه با استفاده از آن می توان سرعت خطی و سرعت زاویه ای صندلی را بر حسب دور موتورها بدست آورد، معرفی شده اند. در ادامه دینامیك ثابت [1] صندلی چرخدار الكتریكی مورد بررسی قرار گرفته است و حداكثر سرعت خطی صندلی چرخدار برای آنكه پایداری آن حول محور x (راستای حركت) حفظ شود، بدست آمده است. این بررسی در حالت كلی است و با استفاده از ماتریسهای دوران، شیب مسیر در جهت های مختلف را در نظر می گیرد. در ادامه این فصل، با كوچك فرض كردن تغییرات، یك مدل خطی از سیستم صندلی چرخدار الكتریكی با در نظر گرفتن هدایت انسان، ارائه می كنیم. در این سیستم خطی، ورودی، مسیر دلخواه شخص و خروجی، نوسانات مجموعه حول محور x (راستای حركت) می باشد. همانطور كه خواهیم دید این سیستم پیچیدگی زیادی خواهد داشت؛ بنابراین در صندلیهای پیشرفته جدید، كنترل كننده های وفقی [2]كه با استفاده از شبكه های عصلی و منطق فازی طراحی می شوند، كاربرد فراوان دارند. در پایان فصل در مورد سازگاری الكترومغناطیسی [3] و استانداردهای مربوط به صندلی چرخدار الكتریكی در این زمینه، توضیحاتی آورده شده است.

در فصل پنجم طراحی قسمتهای مختلف توضیح داده شده است. طراحی مدار برشگر PWM و بخش مهمی از این فصل را تشكیل می دهد. مدار برشگر شامل مولد سیگنال PWM و اعمال ‌آن به ماسفتها می باشد. انتخاب فركانس برشگری بسیار مهم است چرا كه پایین بودن فركانس، باعث افزایش تلفات در موتور می شود. با استخراج پارامترهای موتور توسط آزمایشهای مختلف و سپس مدل كردن موتور توسط Pspice فركانس برشگری با دقت مناسب، 25 Hz انتخاب شده است. ماسفت اگرچه در حالت پایدار جریانی از گیت نمی كشد، ولی در هنگام روشن و خاموش شدن سریع، جریان قابل ملاحظه ای باید به گیت تزریق و یا از آن كشیده شود. نحوه طراحی مداری برای تأمین این جریانهای لحظه ای، توضیح داده شده است. مجموعه مدار تحریك را می توان به صورت آنالوگ یا دیجیتال و یا تركیبی از آنالوگ و دیجیتال پیاده سازی نمود. در قسمت برشگر PWM به علت بالا بودن فركانس برشگری و در مقابل پایین بودن سرعت میكروكنترلرهای معمولی استفاده از مدار آنالوگ مناسب تر است؛ ولی تشخصی فرمان جوی استیك و تصمیم درمورد سرعت و جهت حركت هر یك از موتورها را می توان توسط مدارهای آنالوگ و یا دیجیتال طراحی نمود كه هر یك از این دو مدار مزایا و معایبی دارند كه توضیج داده  خواهند شد. برای تولید سیگنال PWM از تراشهTL 949 استفاده شده است. این تراشه در ساخت منابع تغذیه سوئیچنگ كاربرد فراوان دارد

[1] - Fixed dinamic

[2] - Adaptive Controllers

[3] - Electromagnatic Compatibility

عنوان
فصل اول- مقدمه
فصل دوم- بررسی صندلی چرخدار

مقدمه

1-2- اجزاء صندلی چرخدار

1-1-2- سیستم رانش

3-1-2- چرخها

4-1-2- اسكلت بندی

2-2- انواع صندلی چرخدار

3-2- ابعاد استاندارد صندلی چرخدار

4-2-پارامترهای مهم در انتخاب صندلی چرخدار

5-2-نكات مهم در انتخاب صندلی چرخدار

6-2-مشخصات صندلی چرخدار الكتریكی

1-6-2-روشهای هدایت صندلی چرخدار الكتریكی

2-6-2-روشهای هدایت صندلی چرخدار الكتریكی

7-2-موارد استفاده از صندلی چرخدار

8-2-موارد عدم استفاده از صندلی چرخدار

خلاصه

فصل سوم- انتخاب ادوات مورد نیاز

مقدمه

1-3-صندلی چرخدار

2-3- موتور الكتریكی

1-2-3-باتریك نیكل- كادمیوم

2-3-3- باتری سرب- اسید

4-3- مدار كنترل سرعت

5-3- انتخاب المال سوئیچ

6-3- انتخاب وسیله هدایت

خلاصه
فصل چهارم- طراحی كنترل كننده

مقدمه

1-4- پروتكل هدایت صندلی بر اساس حركت صندلی چرخدار

2-4- رابطه بین سرعت خط

3-4- بررسی دینامیك ثابت صندلی چرخدار

4-4- بررسی كنترل حلقه بسته

4-5- روشهای كنترل صندلی چرخدار الكتریكی

1-5-4- كنترل كننده های قابل تنظیم

2-5-4- كنترل با سنسورها یا همكار

3-5-4- كنترل تحمل پذیر خطا

6-4- سازگاری الكترومغناطیسی
فصل پنچم

مقدمه

روشهای ساخت مدار

1-5-پیاده سازی به روش آنالوگ

1-1-5- كنترل كننده PWM

2-1-5- محاسبه جریان گیت ماسفت

3-1-5- انتخاب فركانس برشگری

4-1-5- استخراج پارامترهای موتور ANCN7152

5-1-5- ساختن ولتاژ منفی از ولتاژ مثبت

2-5- پیاده سازی به روش دیجیتال

1-2-5- روشهای سنجش شارژ باتری

2-2-5- ساخت منبع تغذیه منفی

خلاصه
فصل ششم- نتایج آزمایشات

فصل هفتم- نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه كار

مراجع

ضمیمه (1)- نرم افزار هدایت صندلی چرخدار

ضمیمه (2)- برنامه ثبت و تحلیل داده ها برای تعیین

ضمیمه (3)- گاتالوگ موتور ANCN7152

ضمیمه (4)- گاتالوگهای 8951 و TL494

برچسب ها : طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی , دانلود پروژه طراحی و ساخت صندلی چرخدار الكتریكی , دانلود بررسی صندلی چرخدار , اجزاء صندلی چرخدار , تحقیق انواع صندلی چرخدار , پارامترهای مهم در انتخاب صندلی چرخدار , مشخصات صندلی چرخدار الكتریكی , بررسی نرم افزار هدایت صندلی چرخدار , پروژه , پژوهش , پایان نامه , جزوه , مقاله , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود جزوه , دانلود مقاله

جزوه آموزشی PLC

در سالهای اخیر استفاده از كنترل كننده های دیجیتال در سیستم های كنترل افزایش یافته است در واقع بسیاری ازسیستم های كنترل صنعتی ، كنترل كننده های مبتنی بر پردازشگر را به عنوان یك جزء اساسی عملیات خود محسوب می نمایند

جزوه آموزشی PLC

شامل:
فصل اول – مروری بر كنترل دیجیتال
فصل دوم – كنترل كننده های منطقی برنامه پذیر
فصل سوم – نگاهی به داخل PLC 
فصل چهارم– آشنایی با انواع مختلف PLC 
فصل پنجم – آشنایی با LOGO ( سخت افزار )
فصل ششم – آشنایی با LOGO ( نرم افزار ) 
فصل هفتم – مدارات كاربردی نمونه با LOGO 
فصل هشتم – آشنایی با PLC خانواده S5 زیمنس ( سخت افزار )
فصل نهم – برنامه نویسی به زبان STEP 5
فصل دهم– مدارات کاربردی نمونه با STEP 5

مقدمه ای بر مبانی دیجیتال
در سالهای اخیر استفاده از كنترل كننده های دیجیتال در سیستم های كنترل افزایش یافته است . در واقع بسیاری ازسیستم های كنترل صنعتی ، كنترل كننده های مبتنی بر پردازشگر را به عنوان یك جزء اساسی عملیات خود محسوب می نمایند . اخیراً كاربرد كنترل دیجیتال ، انجام اموری از قبیل بهینه سازی مصرف سوخت در اتومبیلها ، عملیات پیچیده در لوازم خانگی و ماشین آلات مانند دستگاههای CNC ، دستگاههای ریسندگی و بافندگی وغیره را امكان پذیر ساخته است . ازجمله مزایــــای سیستم های كنترل دیجیتال ، قابلیت تصمیم گیری و انعطاف پذیری در برنامه كنتـرل این چنین سیستم هایی می باشد . از جمله دلایل گرایش بسمت كنترل دیجیتال ، به جای كنترل آنــالوگ سیستم های دینامیكی می توان به دسترس پذیر بودن كنترل كننده های دیجیتال ارزان قیمت و مزایای كار با سیگنالهای دیجیتال به جای سیگنالهای آنالوگ اشاره نمود . اجزاء گسسته اطلاعات در یك سیستم دیجیتال را كمیت های فیزیكی به نام سیگنال می سازند . سیگنال ها در تمام سیستم های دیجیتال الكترونیكی ، تنها دو مقدار مجزاء داشته و دودویی نامیده می شوند . لذا قدم اول در شناخت یك سیستم دیجیتال ، آشنایی با مفاهیم سیستم های دودویی می باشد .
اعداد دودویی
اعداد را می توان در مبناهای عددی مختلف نمایش داد . آشناترین مبنای عددی ، مبنای ده می باشد . در مبنای ده ، كلیه اعداد با تركیبی از عددهای 0 تا 9 حاصل می گردند . هر رقم یك عدد ، دارای ارزشی خاص می باشد كه ما آنرا با عبارات یكان ، دهگان ، صدگان و… می شناسیم . به عنوان مثال در عدد 543 ، عدد 3 در رتبه یكان (10º) ، عدد 4 در رتبه دهگان (10¹ ) و عدد 5 در رتبه صدگان (10² ) قرار دارد . از دیگر مبناهای عددی رایج می توان به مبنای دو اشاره نمود . همانند اعداد مبنای ده ، هر رقم یك عدد در مبنای 2 نیز دارای ارزش خاص خود می باشد . در این مبنا تنها اعداد صفر و یك موجود می یاشند . عدد 10010101 را می توان یك عدد 8 رقمی در مبنای 2 نامید . هر رقم در مبنای 2 ، یك بیت و هر 8 بیت یك بایت نامیده می شوند .
جهت بدست آوردن معادل مبنای دو یك عدد دهدهی ، این عدد را بطور متناوب بر 2 تقسیم می نماییم تا جایی كه خارج قسمت نهایی بر 2 قابل تقسیم نباشد . ( یعنی یكی از اعداد صفر یا یك باشد .) این عدد با ارزش ترین بیت، معادل دودویی عدد را تشكیل می دهد . باقیمانده های بدست آمده از انتها تا ابتدا نیز بترتیب سایر بیت های پر ارزش معادل دودویی عدد را بدست می دهند .

برچسب ها : جزوه آموزشی PLC , جزوه آموزشی PLC , PLC , آموزش PLC , پروژه , پژوهش , پایان نامه , جزوه , مقاله , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود جزوه , دانلود مقاله

کتاب تجزیه و تحلیل سیستم رشته برق

این جزوه درمورد تجزیه و تحلیل سیستم رشته برق است كه با فرمت پی دی اف در 607 صفحه آماده شده است کتاب های آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته برق گرایش مخابرات ویژه کنکور سال 95 به همراه تست ها و پاسخ تشریحی

  کتاب تجزیه و تحلیل سیستم رشته برق  

کتاب های آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته برق گرایش مخابرات ویژه کنکور سال 95 - به همراه تست ها و پاسخ تشریحی

فصل اول

بررسی سیستم ها و سیگنال ها

 مقدمه 0-1

ایده های شهودی سیگنال ها و سیستم ها در حوزه های متنوع و متعددی بروز مـی كنـد. در ایـن كتـاب خواهیـد دیـد كـه یـك

چهارچوب تحلیلی- یعنی زبانی برای توصیف سیگنال ها و سیستم ها و ابزارهای پر قدرتی برای تحلیلشان- وجود دارد كه به خوبی

به اكثر مسایل موجود در حوزه های متنوع قابل اعمال است. در این فصل پی ریزی این چهارچوب را با توصیف و نمایش ریاضی

سیگنال ها و سیستم ها می آغازیم. در فصول بعدی برای توصیف مفاهیم و روش های جدید بـر ایـن مبـانی تكیـه مـی

زنیم و به این ترتیب به درك خود از سیگنال ها و سیستم ها و توانایی خود در تحلیل مسایل مربوط بـه سـیگنال هـا و

سیستم ها در حوزه های وسیع كاربرد آنها می پردازیم.

1-1 سیگنال های پیوسته و گسسته در زمان

1-1-1 نمونه ها و نمایش ریاضی

سیگنال ها می توانند پدیده های فیزیكی گوناگونی را توصیف كنند. سیگنال ها را می تـوان بـه صـورت هـای بسـیاری

نشان داد اما در تمام موارد اطلاعات موجود در سیگنال در یك منحنی متغیر نهفته است. برای مثال مـدار سـاده شـكل

v نمونه هایی از سـیگنال هسـتند. v c و 1-1 s را در نظر بگیرید. در این حالت تغییرات زمانی ولتاژهای منبع و خازن،

در شكل 2-1 تغییرات زمانی اعمالی f و سرعت v خودرو سیگنال هستند. به عنوان مثالی دیگر مكـانیزم صـوتی انسـان

با ایجاد نوسان در فشار آكوستیكی تولید صدا می كند. شكل 3-1 نمونه ضبط شده یـك سـیگنال صـدا را نمـایش مـی

دهد كه با یك میكروفن به دست آمده است. میكروفن تغییرات آكوستیكی را حس كـرده، آن را بـه سـیگنال الكتریكـی

تبدیل می كند. چنان كه در شكل می توان دید، صداهای مختلف تغییرات مختلفی ایجاد مـی كننـد و سیسـتم صـوتی

انسان با ایجاد رشته خاصی از این الگوها، سخنان با معنی تولید می كنند. به عنـوان مثـال دیگـر عكـس سـیاه و سـفید

شكل 1-4 را در نظر بگیرید كه در آن تغییرات روشنایی نقاطز مختلف اهمیت دارد.

فهرست مطالب

.

فصل هفتم :تبدیل Z در تحلیل سیگنال های زمان گسسته...................................................................... 501

تعریف صفر، قطب و دیاگرام صفر و قطب.................................................................................................506

رفتار قطب مزدوج مختلط...................................................................................................................510

خواص ناحیه همگرایی.......................................................................................................................512

روش های تبدیل Z معكوس ...............................................................................................................517

كاربردهای روش سری توانی................................................................................................................523

جابجایی زمانی................................................................................................................................525

وارونگی زمانی.................................................................................................................................528

مزدوج گیری..................................................................................................................................529

مشتق گیری در حوزه 530.................................................................................................................... Z

كانولوشن زمانی...............................................................................................................................533

جمع انباره ای.................................................................................................................................535

قضیه مقدار نهایی ............................................................................................................................538

جدول خواص تناوبی تبدیل 539............................................................................................................. Z

تحلیل سیستم های LTI به كمك تبدیل 540............................................................................................ Z

سیستم های علّی و پایدار ...................................................................................................................543

سوالات طبقه بندی شده فصل هفتم ......................................................................................................555

پاسخنامه سوالات فصل هفتم...............................................................................................................567


نوع فایل:Pdf

سایز :9.87 MB

 تعداد صفحه:607

برچسب ها : کتاب تجزیه و تحلیل سیستم رشته برق , دانلود کتاب تجزیه و تحلیل سیستم رشته برق , کتاب تجزیه و تحلیل سیستم رشته برق , دانلود تجزیه و تحلیل سیستم رشته برق , دانلود کتاب کنکور , فروشگاه اینترنتی , کسب درآمد اینترنتی , کسب درآمد از اینترنت , همکاری در فروش فایل , سیستم فروشگاه دهی , کارافرینی , کسب و کار , پروژه , پایان نامه , پژوهش , جزوه , مقاله , دانلود پروژه , دانلود پایان نامه , دانلود

کتاب مدار الكتریكی1و2 رشته برق

این جزوه درمورد مدار الكتریكی1و2 رشته برق است كه با فرمت پی دی اف در 523 صفحه آماده شده است کتاب های آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته برق گرایش مخابرات ویژه کنکور سال 95 به همراه تست ها و پاسخ تشریحی

کتاب مدار الكتریكی1و2 رشته برق


کتاب های آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته برق گرایش مخابرات ویژه کنکور سال 95 - به همراه تست ها و پاسخ تشریحی


فصل اول: مبانی مدارهای الکتریکی

در این فصل سعی بر این است که مفاهیم اولیه و اجزای تشکیل دهنده مدارهای الکتریکـی و ویژگـی هـای آنهـا مـورد

بررسی قرار گیرد.

عناصر مداری

 مقاومت 1-1-1-

مقاومت یک المان دو سر میباشد که رابطۀ ولتاژ و جریان آن توسط منحنی مشخصۀ ولتاژ – جریان قابل بیان است.

جهت قراردادی به این صورت است که آن سر المان که جریان به آن وارد می شود، دارای ولتاژ مثبت می باشد.

فصل دوم: مدارهای مقاومتی و روشهای تحلیل

در این فصل به بررسی روشهای تحلیل مدارهای مقاومتی میپردازیم. این مبحث مبنای تمام فصول بعدی است، پس با

دقت به مطالعه و یادگیری این فصل بپردازید.

 -2-1 قوانین کیرشهف

مبنای درس مدارهای الکتریکی در دو قانون زیر خلاصه شده است:

 (KCL) جریان قانون 2-1-1-

جمع جبری جریانهای خروجی از هر گره برابر صفر است.

براساس این قانون میتوان گفت در هر گره یا سوپرگره یا کات ست (مسیر بستهای در مدار الکتریکی که هر المان مداری

را تنها یکبار قطع کند) داریم:

out åI =0

 (KVL) ولتاژ قانون 2-1-2-

جمع جبری ولتاژهای عناصر در هر مسیر بسته برابر صفر است.

پس با توجه به این قانون میتوان گفت در هر مش یا سوپرمش یا حلقه داریم:

i

i

åV =0

نکته: در یک مدار الکتریکی با توجه به قوانین کیرشهف می : توان گفت

 1 + تعداد گره – تعداد شاخه = تعداد متغیرهای مستقل جریان شاخه

 1 – تعداد گره = تعداد متغیرهای مستقل ولتاژ شاخه

نکته: در KCL معمولاً جریانهای وارد شونده به گـره را منفـی و جریـانهـای خـارج شـونده از گـره را مثبـت در نظـر

میگیریم. همچنین در KVL در مسیری که حلقه را دور میزنیم، اگر ابتدا به سر مثبت منبع ولتاژ برسم، آن را مثبت در

نظر میگیریم و در غیر این صورت آن را منفی فرض میکنیم. در این حالت افت ولتاژ روی مقاومتها را بهصـورت مثبـت

در نظر می . گیریم

تستهای طبقه بندی شده مبحث مبانی مدارهای الکتریکی

 -5 مشخصه - V i یک مقاومت به صورت زیر است:

t V i e i V cos t -

= + -

1

2 2

2

این مقاومت کدام ویژگی را دارا نیست؟

1) خطی 2) فعال 3) دوطرفه 4) تغییرپذیر با زمان

7 مدار شکل زیر را در نظر بگیرید که در آن = L H

1 L H = ، 2 2

 .| M| H =1 و 3


اگر مدار مذکور معادل سلفهای تزویج شده ای به صورت باشد، ضریب تزویج سلفهـا

در شکل اخیر تقریباً برابر است با:

 87/0 (4 52/0 (3 (4/0 2 23/0 (1

 -8 در مدار شکل زیر مقاومت R را چقدر انتخاب کنیم تا بیشترین توان به آن منتقل شود؟

 12 / 54W (1

 15 / 76W 2 (

 18 / 28W 3 (

 21/ 34W 4 (


فهرست مطالب

فصل اول................................................................................................................................................................................ ............ 2

فصل دوم................................................................................................................................................................................. ........... 32

فصل سوم................................................................................................................................................................................ ............ 61

فصل چهارم.................................................................................................................................................................................... ..... 96

فصل پنجم.......................................................................................................................................................................... ............... 142

فصل ششم.......................................................................................................................................................................................178

فصل هفتم.......................................................................................................................................................................................197

فصل هشتم.......................................................................................................................................................................................256

فصل نهم...........................................................................................................................................................................................290

فصل دهم.........................................................................................................................................................................................312

فصل یازدهم.......................................................................................................................................................................................333

فصل دوازدهم.....................................................................................................................................................................................385

فصل سیزدهم.......................................................................................................................................................................................418

فصل اهچ ردهم.......................................................................................................................................................................................454

فصل پانزدهم.......................................................................................................................................................................................471

فصل شانزدهم.......................................................................................................................................................................................480



نوع فایل:Pdf

سایز :7.41 MB

 تعداد صفحه:523

برچسب ها : کتاب مدار الكتریكی1و2 رشته برق , دانلود کتاب مدار الكتریكی1و2 رشته برق , کتاب مدار الكتریكی1و2 رشته برق , دانلود مدار الكتریكی1و2 رشته برق , دانلود کتاب کنکور , فروشگاه اینترنتی , کسب درآمد اینترنتی , کسب درآمد از اینترنت , همکاری در فروش فایل , سیستم فروشگاه دهی , کارافرینی , کسب و کار , پروژه , پایان نامه , پژوهش , جزوه , مقاله , دانلود پروژه , دانلود پایان نامه , دانلود پژوهش , دانلو

کتاب معادلات دیفرانسیل رشته برق

این جزوه درمورد معادلات دیفرانسیل رشته برق است كه با فرمت پی دی اف در242 صفحه آماده شده است کتاب های آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته برق گرایش مخابرات ویژه کنکور سال 95 به همراه تست ها و پاسخ تشریحی

کتاب معادلات دیفرانسیل رشته برق


کتاب های آمادگی آزمون کارشناسی ارشد سراسری رشته برق گرایش مخابرات ویژه کنکور سال 95 - به همراه تست ها و پاسخ تشریحی

6


فصل اول: تعاریف اولیه معادلات دیفرانسیل



تعریف :1 یک معادله دیفرانسیل، معادله ای است که ارتباط بین تابع و مشتقات آن و متغیر (های) مسـتقل موجـود در آن تـابع را

نشان می دهد.

اگر تابع مورد نظر تنها از یک متغیر تبعیت کند، معادله دیفرانسیل حاکم بر آن از نوع معمولی و در غیر این صورت از نوع مشتقات

جزئی خواهد بود.

تعریف :2 بزرگترین مرتبه مشتق موجود در یک معادله دیفرانسیل را مرتبه آن معادله دیفرانسیل می نامند.

در معادلات دیفرانسیل معمولی اگر بتوان معادله را بر حسب بالاترین مرتبه مشتق به صورت یـک چنـد جملـه ای نوشـت، آن گـاه

درجه آن چند جمله ای را درجه معادله دیفرانسیل می گوییم.

yyyxF نمـایش مـی n بطور کلی معادله دیفرانسیل مرتبه n ام با متغیر مستقل x و متغیر وابسته y را بـه صـورت (0 = ),,',...,

دهیم.

در مثال قبل معادلات (3 1) و ( 4) و ( ) از مرتبه اول و معادله (2 ) از مرتبه دوم اسـت و همچنـین معـادلات ( (2 1) و )4) و ( درجـه

یک و معادله (3) درجه سه هستند.

2 2 2 مثال 2. درجه و مرتبه معادله دیفرانسیل

)2('''" yxyeyyx

x

+=+ را مشخص کنید.

معادله فوق از مرتبه سه و درجه یک است.

تعریف :3 هر معادله به صورت زیر را معادله دیفرانسیل خطی می گوییم.

تعریف 4: تابع (y=f(x را یک جواب معادله دیفرانسیل (0 ),,',...,

=

n

yyyxF می گوییم، هرگاه در معادله صدق کند.

تعریف :5 جواب عمومی یک معادله دیفرانسیل جوابی است که شامل یک یا چند ثابت دلخواه بوده و اگر هر مقدار دلخواهی را بـه

ثاب تها نسبت دهیم و حاصل کار در معادله مورد نظر صدق نماید.

ثابت می شود ، هر معادله دیفرانسیل مرتبه n ام معمولی در جواب عمومی خود می تواند شامل n ثابت اختیاری (پارامتر) باشد.

اگر جواب عمومی را تحت شرایط اولیه یا مرزی داده شده در مسأله قرار داده و ثابت هـا را تعیـین کنـیم، جـواب حاصـله را جـواب

خصوصی معادله تحت آن شرایط مینامیم .

تعریف :6 جواب غیر عادی یک معادله دیفرانسیل تابعی است که بر تمام منحنی های مربوط به جواب عمومی مماس می باشـد، در

ضمن (I) جواب غیر عادی از جواب عمومی بدست نمی آید (II) معادلات خطی جواب غیرعادی ندارند.

16)1( دیفرانسیل معادله .3مثال 2 12

+= yy با شرط اولیه y(0)=4 را در نظر بگیرید.

این معادله دارای جواب عمومی )(16

22

-+= ycx است زیرا در معادله صدق مـی کنـد. همچنـین از شـرط اولیـه داده شـده

+= yx یک جـواب خصوصـی معادلـه دیفرانسـیل اسـت. از طرفـی بـدیهی اسـت خطـوط 22 خواهیم داشت c=0، از این رو 16

y = ±4 نیز جواب معادله خواهد بود.

نکته: هرگاه عامل انتگرالساز بصورت تابع ضربی از توا نهای x و توا نهای y باشد یعنی

m yx= باشد، میتوان با ضرب کردن

ba طرفین معادله در

yx و اعمال کردن شرط کامل بودن معادله مجهولات a و b . را تعیین کرد

قضیه: اگر معادله dyy,xNdxy,xM( ) + ( ) کامل نباشد و Cy,xu = ( ) جواب آن باشد آنگاه بینهایت فاکتور انتگرال دارد.

نکته: اگر معادله دیفرانسیل دارای یک فاکتور انتگرال باشد آنگاه دارای بینهایت فاکتور انتگرال است

دو کاربرد از معادلات دیفرانسیل مرتبه اول

دسته های منحنیها و مسیرهای قائم

یک دسته منحنی پارامتری به صورت 0c,y,xf = ( ) داریم که به ازاء هر مقدار پارامتر c یک منحنی در صفحه xy ایجاد میکند

حال میخواهیم یک دسته منحنی پارامتری ( k,y,xg ) پیدا کنیم که بر دسته منحنی ( c,y,xf ) عمود باشد. (یعنی زاویه بین

مماسهایشان در نقطه تقاطع ) 90 باشد

مسیرهای قائم در مختصات دکارتی

برای تعیین مسیرهای قائم خانواده منحنی ( k,y,xg ) به ترتیب زیر میتوان نوشت:

1) معادله دیفرانسیل g را به صورت ( k,y,xg ) مرتب . میکنیم

 2) در f به جای ¢y مقدار

y

1

¢

- . میگذاریم

3) حل معادله دیفرانسیل قسمت قبل، مسیرهای قائم منحنی g را مشخص میکند.

تستهای تألیفی فصل اول

 -1 مسیرهای قائم خانواده خطوط x + 2y = 2 را به دست آورید (C پارامتر – دلخواهی است)

 {-2,-1} (د {2,-1} (ج {- 2,1} (ب {2,1} (الف

 -2 ناحی های از صفحه xy که در هر نقطه آن وجود و یکتایی جواب معادله زیر تضمین میشود کدام است؟

 2x + 5y ¹ o (ب 2x + 5y ¹ o (الف

 x + 6y ¹ o (د x + 4y ¹ o (ج

 -3 جواب عمومی معادله ی دیفرانسیلyxyxdxdy-- +=4کدام است؟

)(xy( )xy

(الف 22=+- C)xy()xy(

(ب 2 -+ 42222 4=-+ C)xy()xy(

(ج222)(xy( =+- C)xy

(د 2 422 2 4

 -4 برای کدام معادلهی دیفرانسیل عناصر میدان امتدادی، در همهی نقاط هر خط موازی محور x، متوازی اند؟

2 الف)

+= yxy

2

 ¢ = 1- 2 - )y()y(y (ب

ج) 2xyy = ¢ د)

yxxy- ¢ =

 -5 جوابهای عمومی معادلهای دیفرانسیل

22

2xy ¢ += 3yxyکدام است؟

332 الف)

cxyx += ب)

322

 =+ cxyx

ج) cxyx +=

22

 د) 223 =+ cxyx

 است؟ کدام 2cos sinx ydx + sin cosx ydy = o دیفرانسیل هی معادل عمومی جواب 6-

cos inx = cys (الف 2

cos cosy = cy (ب 2

cos osx = cyc (ج2

sin sinn = cy (د 2

 جوابهای تألیفی بخش اول

 -1 گزینه (4) صحیح است.

با جایگذاری در معادله داریم:

=++- o

m- m- m

1 4xmxx)m(mx 2x

2 2 1

 -1 + m)m(m + 2 = o

اینکه که توابع ,fyf

پیوسته باشند باید مخرجهایشان مخالف صفر باشد.

 -3 گزینه (3) صحیح است.

معادلۀ همگن است با فرض y = xu داریم ¢ uxuy + = ¢ و معادله به شکل زیر در میآید:

1 2 Ln) nx)u( LnL /

Ln( +=--

)u()u(=+ Þ

و با جایگذاری

x

y

k = c و u =

-4

: داریم

(y + x) (y - x)c Þ (y + x) (y - x ) = c

3 2 2

 2 2 2 4

 -4 گزینه (2) صحیح است.

چون طرف دوم معادله فقط در گزینه ( 2) مستقل از x است بنابراین عناصر میدان امتدادی در همهی نقاط هر خط موازی محور

x، خود متوازیاند (بولیس).

 -5 گزینه (2) صحیح است.

معادله همگن است با فرض xuy,uxuy = ¢ + = ¢ : داریم معادلات دیفرانسیل

و با ضرب2

x در طرف دوم داریم:

2 2 3=+ cxyx

 -6 گزینه (4) صحیح است.


فهرست مطالب

فصل اول: فیتعار هیاول معادلات نسید لیفرا ..............................................................................................9

معادلات سید لیفران مرتبه اول................................................................................................ ...............11

معادلات مرتبه اول یجدائ ریپذ ( کیتفک ریپذ ) ............................................................................................11

معادلات سید لیفران همگن...................................................................................................................13

معادلات سید لیفران مرتبه اول از نوع کامل................................................................................................ .17

عامل انتگرال ساز..............................................................................................................................19

قضیه اولر:................................................................................................................................ ......20

معادله یخط مرتبه اول.........................................................................................................................25

معادله یبرنول ................................................................................................................................ ..27

معادله تیر یکا ................................................................................................................................ .30

معادله لاگرانژ................................................................................................................................ ..30

دو کاربرد از معادلات نسید لیفرا مرتبه اول.................................................................................................31

دستههای منحنیها و مسیرهای قائم ................................................................................................ .......31

مسیرهای قائم در مختصات دکارتی................................................................................................ .........31

مسیرهای قائم در مختصات قطبی................................................................................................ ...........32

مسیرهای مایل ................................................................................................................................32

پوش منحنی................................................................................................................................ ...33

تست یها یفیتأل فصل اول .................................................................................................. .............. 34

جواب یها یفیتأل بخش اول ................................................................................................ .................42

فصل دوم: معادلات دیفرانسیل مرتبه دوم ...............................................................................................59

استقلال خطی جوابها.........................................................................................................................

نوع فایل:Pdf

سایز :3.54 MB

 تعداد صفحه:242

برچسب ها : کتاب معادلات دیفرانسیل رشته برق , دانلود کتاب معادلات دیفرانسیل رشته برق , کتاب معادلات دیفرانسیل رشته برق , دانلود معادلات دیفرانسیل رشته برق , دانلود کتاب کنکور , فروشگاه اینترنتی , کسب درآمد اینترنتی , کسب درآمد از اینترنت , همکاری در فروش فایل , سیستم فروشگاه دهی , کارافرینی , کسب و کار , کتاب معادلات دیفرانسیل رشته برق , پروژه , پایان نامه , پژوهش , جزوه , مقاله , دانلود پروژه , د

ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM

در این پروژه با استفاده از سنسور لودسل که ترکیبی از چندین مقاومت و استرنگیج است ،سیگنال ضعیفی به عنوان سیگنال وزن در یا فت می شود،

ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM

در این پروژه با استفاده از سنسور لودسل که ترکیبی از چندین مقاومت و استرنگیج است ،سیگنال ضعیفی به عنوان سیگنال وزن در یا فت می شود،این سیگنال با استفاده از تقویت کننده ی ویژه ای تقویت شده و پس از آن در یک شبکه فیلتری فیلتر شده و پس از آن سیگنال توسط واحد مبدل میکروکنترلر به سیگنال دیجیتال تبدیل می شود.از این مرحله به بعد عملیات های فیلتر دیجیتال و خطی سازی انجام شده و در نهایت کالیبراسیون دیجیتال اتوماتیک انجام می شود.وزن بدست آمده بر روی نمایشگر LCD نمایش داده می شود و همچنین به صورت همزمان به کامپیوتر ارسال می شود.

دلیل استفاده از میکروکنترولر آرم کرتکس توانایی بالای این سری میکروکنترولر در پردازش و تبدیل سیگنال بوده و امکانات ارتباطی این میکروکنترولر ها نیز بسیار بالا می باشد به طوری که از بیشتر پروتکل های ارتباطی پشتیبانی می کند.

فهرست مطالب

چکیده1

فصل اول:2

مقدمه2

فصل دوم:4

سخت افزار 4

2-1- بلوک دیاگرام:5

2-2-مدار کلی:6

2-3- شماتیک برد:7

2-4-1- لودسل 8

2-4-6- پل وتستون:13

2-4-6-1- تاریخچه:13

2-4-6-2- ساختمان مدار پل وتستون:14

ساختمان پل وتسون 14

شکل 2:-7-14

2-4-6-3- طرز کار پل وتستون:15

2-4-6-4- کاربرد مدار پل وتستون:15

2-5-1- تقویتکنندهابزاردقیق:17

2-6- میکروکنترلر ARM:18

فصل سوم:25

نرم افزار 25

3-1- میکروکنترلر ARM چیست؟26

3-1-1- برد LPC1768-cortex-m3:28

3-2-آموزش ARM :31

آموزش ایجاد پروژه در KEIL - قسمت دوم33

آموزش ایجاد پروژه در نرم افزار IAR 36

آموزش ایجاد پروژه در نرم افزار IAR : قسمت دوم38

3-4- برنامه نهایی پروژه:49

فصل چهارم:54

نتیجه گیری و پیشنهاد54

فصل پنجم:56

DATA SHEET 56

مراجع فارسی:58

برچسب ها : ترازوی دیجیتال با استفاده از میکروکنترلر ARM , ترازوی دیجیتال , میکروکنترلر ARM , پروژه , پایان نامه , پژوهش , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پایان نامه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود جزوه

کنترل نیرو در رباتهای سرو هیدرولیک

در سیستم های هیدرولیك و نیوماتیك نسبت به سایر سیستمها ی مكانیكی قطعات محرك كمتری وجود دارد و میتوان در هر نقطه به حركتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و كنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگها) صورت می گیرد

کنترل نیرو در رباتهای سرو هیدرولیک

در سیستم های هیدرولیك و نیوماتیك نسبت به سایر سیستمها ی مكانیكی قطعات محرك كمتری وجود دارد و میتوان در هر نقطه به حركتهای خطی یا دورانی با قدرت بالا و كنترل مناسب دست یافت ، چون انتقال قدرت توسط جریان سیال پر فشار در خطوط انتقال (لوله ها و شیلنگها) صورت می گیرد

ولی در سیستمهای مكانیكی دیگر برای انتقال قدرت از اجزایی مانند بادامك ،چرخ دنده ، گاردان ، اهرم ، كلاچ و... استفاده می كنند.

در این سیستمها میتوان با اعمال نیروی كم به نیروی بالا و دقیق دست یافت همچنین میتوان نیروهای بزرگ خروجی را با اعمال نیروی كمی (مانند بازو بسته كردن شیرها و ... )كنترل نمود.

در این سمینار هدف جمع آوری مجموعه‌ای از روش‌های کنترل در رباتهای سرو هیدرولیک می‌باشد.

فهرست مطالب

چکیده1

1-معرفی ربات و نحوه کنترل آن 2

1-1نحوه کنترل ربات 4

1-2ساختمان ربات 5

1-3کنترل نقطه به نقطه (PTP Control)7

2-مقدمه ای در مورد سیستم های هیدرولیک 9

2-1کاربرد هیدرولیک:12

2-2سیستم های هیدرولیکی :13

3-کنترل سرو 15

3-1شیر های سرو 16

3-2سرو موتور. 16

4-معرفی کنترل نیرو 20

4-1کنترل ضریب سختی :22

4-2کنترل ضریب سختی به روش فعال:22

4-3کنترل ضریب سختی به روش غیر فعال:23

5-نتیجه گیری و پیشنهادها34

6-منابع:37

برچسب ها : کنترل نیرو در رباتهای سرو هیدرولیک , کنترل نیرو , رباتهای سرو هیدرولیک , ربات , هیدرولیک , کنترل سرو , کنترل , پروژه , پایان نامه , پژوهش , جزوه , مقاله , دانلود پروژه , دانلود پایان نامه , دانلود پژوهش , دانلود جزوه , دانلود مقاله

تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی

در این پایان نامه ابتدا عیوب الكتریكی و مكانیكی در ماشینهای الكتریكی بررسی گردیده و عوامل به وجود آورنده و روشهای رفع این عیوب بیان شده است

تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی




چکیده:

در این پایان نامه ابتدا عیوب الكتریكی و مكانیكی در ماشینهای الكتریكی بررسی گردیده و عوامل به وجود آورنده و روشهای رفع این عیوب بیان شده است . به دنبال آن ، به كمك روش تابع سیم پیچی ماشین شبیه سازی و خطای مورد نظر یعنی خطای سیم بندی استاتور به آن اعمال و نتایج مورد بررسی قرار داده شده است. پارامتر اصلی كه برای تشخیص خطا در این پایان نامه استفاده كرده ایم ، جریان سه فاز استاتور در حالت سالم و خطادار  ،تحت بارگذاری های مختلف خواهد بود.

در قسمت بعدی تئوری موجك و همچنین شبكه عصبی مورد بررسی قرار گرفته است . مادر اینجا از   برای استخراج مشخصات سیگنال استفاده كرده ایم ، مهمترین دلیلی كه برای استفاده از این موجك داریم خاصیت متعامد بودن و پشتیبانی متمركز سیگنال در حوزه زمان می باشد. شبكه عصبی كه برای تشخیص خطا استفاده كرده ایم  ، شبكه سه لایه تغذیه شونده به سمت جلو با الگوریتم آموزش BP  و تابع فعالیت سیگموئیدی می باشد . در فصل چهارم روش تشخیص خطای سیم بندی استاتور در ماشین القایی بیان شده است كه به صورت تركیبی از آنالیز موجك و شبكه عصبی لست. روند كلی تشخص خطا به این صورت می باشد كه ابتدا از جریان استاتور ماشین در حالت سالم و همچنین تحت خطاهای مختلف كه در فصل دوم بدست آورده ایم استفاده شده و تبدیل موجك بروی آن اعمال گردیده است.سپس با استفاده از ضرایب موجك مقادیر انرژی در هر مقیاس استخراج و  به عنوان ورودی شبكه عصبی جهت آموزش دادن آن برای تشخیص خطای سیم بندی استاتور مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت به كمك داده های تست، صحت شبكه مذكور مورد بررسی قرار داده شده است. در نهایت نتیجه گیری و پیشنهادات لازم بیان گردیده است.

با توجه به مطالب اشاره شده نتیجه می شود كه با تشخیص به موقع هر كدام از عیوب اوّلیه در ماشین القایی می توان از پدید آمدن حوادث ثانویّه كه منجر به وارد آمدن خسارات سنگین می گردد ، جلوگیری نمود . در این راستا سعی شده است كه با تحلیل ، بررسی و تشخیص یكی از این نمونه خطاها، خطای سیم بندی استاتور یك موتور القایی قفس سنجابی ، گامی موثر در پیاده سازی نظام تعمیراتی پیشگویی كننده برداشته شود و با بكارگیری سیستم های مراقبت وضعیت بروی چنین ماشینهایی از وارد آمدن خسارات سنگین بر صنایع و منابع ملی جلوگیری گردد.




مقدمه:

موتورهای  الکتریکی نقش مهمی را در راه اندازی موثر ماشینها و پروسه های صنعتی ایفا می کنند. بخصوص موتورهای القایی قفس سنجابی را که بعنوان اسب کاری صنعت           می شناسند. بنابراین تشخیص خطاهای این موتورها می تواند فواید اقتصادی فراوانی در پی داشته باشد. از جمله مدیریت کارخانه های صنعتی را آسان می کند، سطح اطمینان سیستم را بالا می برد، هزینه تعمیر و نگهداری پایین می آید و نسبت هزینه به سود بطور قابل توجهی کاهش می یابد.

Bonnett  و Soukup برای خرابیهای استاتور موتورهای القایی سه فاز قفس سنجابی، پنج حالت خرابی مطرح کرده اند که عبارت اند از: حلقه به حلقه، کلاف به کلاف، قطع فاز، فاز به فاز و کلاف به زمین[1]. برای موتورهای قفس سنجابی، خرابیهای سیم پیچی استاتور و یاتاقانها  کل خرابیها به حساب می آیند و همچنین اکثر خرابیهای سیم پیچی استاتور موتور القایی از فروپاشی عایقی حلقه به حلقه ناشی می شود]2[. برخی از محققین خرابیهای موتور را چنین تقسیم بندی کرده اند: خرابی  ساچمه ها ( یاتاقانها) %40-50، خرابی عایق استاتور %30-40 و خرابی قفسه روتور %5- 10 [3] که اگر خرابی حلقه به حلقه جلوگیری نشود، منجر به خطای فاز به زمین یا فاز به فاز می گردد، که خطای فاز به زمین شدید تر است. در مقالات[4] [5] نظریه تابع سیم پیچی و کاربرد آن در آنالیز گذرای موتورهای القایی تحت خطا شرح داده شده است. از این نظریه در مدلسازی خطای حلقه به حلقه استاتور استفاده شده است. علاوه بر روشهای فوق خطای استاتور موتور القایی را     می توان به کمک بردارهای فضایی مورد مطالعه قرار داد[6].





فصل اول :

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

  1-1- مقدمه:

خرابیهای یك موتور قفس سنجابی را می توان به دو دسته الكتریكی و مكانیكی تقسیم ‌كرد.هر كدام از این خرابیها در اثر عوامل و تنش های متعددی ایجاد می گردند . این تنشها در حالت كلی بصورت حرارتی ، مغناطیسی ، دینامیكی ، مكانیكی و یا محیطی می باشند كه در قسمت های مختلف ماشین مانند محور ، بلبرینگ ، سیم پیچی استاتور ، ورقه های هسته روتور واستاتور و قفسه روتور خرابی ایجاد می كنند. اكثر این خرابیها در اثر عدم بكارگیری ماشین مناسب در شرایط كاری مورد نظر ، عدم هماهنگی بین طراح و كاربر و استفاده نامناسب از ماشین پدید می آید . در این قسمت سعی 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 :

1- با مشخص كردن شرایط كار ماشین می توان تنشهای حرارتی، مكانیكی ودینامیكی را پیش بینی نمود و ماشین مناسب با آن شرایط را انتخاب كرد . به عنوان مثال ، سیكل كاری ماشین و نوع بار آن ، تعداد دفعات خاموش و روشن كردن و فاصله زمانی بین آنها ، از عواملی هستند كه تاثیر مستقیم در پدید آمدن تنشهای وارده بر ماشین خواهند داشت .

2- وضعیت شبكه تغذیه ماشین از لحاظ افت ولتاژ در حالت دائمی و شرایط راه اندازی و میزان هارمونیكهای شبكه هم در پدید آمدن نوع تنش و در نتیجه پدید آمدن خرابی در ماشین موثر خواهند بود .





1-2- بررسی انواع تنشهای وارد شونده بر ماشین القایی :

1-2-1- تنشهای موثر در خرابی استاتور : ]1[

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

◄ سیكل راه اندازی : افزایش حرارت در موتورهای القایی بیشتر هنگام راه اندازی و توقف ایجاد    می شود . یك موتور در طول راه اندازی ، پنج تا هشت برابر جریان نامی از شبكه جریان می كشد تا تحت شرایط بار كامل راه بیفتد . بنابراین اگر تعداد راه اندازی های یك موتور در پریود كوتاهی از زمان زیاد گردد دمای سیم پیچی به سرعت افزایش می یابد در حالی كه یك موتور القایی یك حد مجاز برای گرم شدن دارد و هرگاه این حد در نظر گرفته نشود آمادگی موتور برای بروز خطا افزایش می یابد . تنشهایی كه بر اثر توقف ناگهانی موتور بوجود می آیند به مراتب تاثیر گذارتر از بقیه تنشها هستند .

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

بنابر یك قاعده تجربی بازای هر  %2/1-3 ولتاژ فاز نامتعادل دمای سیم پیچی فاز با حداكثر جریان خود، 25% افزایش پیدا می كند .

◄ فرسودگی گرمایی : طبق قانون تجربی با ºc10 افزایش دمای سیم پیچی استاتور عمر عایقی آن نصف  می شود. بنابراین اثر معمولی فرسودگی گرمایی ، آسیب پذیری سیستم عایقی است .

ب ـ تنشهای ناشی از كیفیت نامناسب محیط كار : عواملی كه باعث ایجاد این تنشهامی شود به صورت زیر است :

◄رطوبت



◄ شیمیایی

◄خراش ( سائیدگی)[1]       

◄ ذرات كوچك خارجی

ج ـ تنشهای مكانیكی : عواملی كه باعث ایجاد این تنشها می شوند به صورت زیر می باشند :

◄ ضربات روتور : برخورد روتور به استاتور باعث می شود كه ورقه های استاتور عایق كلاف را از بین ببرد و اگر این تماس ادامه داشته باشد نتیجه این است كه كلاف در شیار استاتور خیلی زود زمین   می شود و این به دلیل گرمای بیش از حد تولید شده در نقطه تماس می باشند .

◄ جابجایی كلاف : نیرویی كه بر كلافها وارد می شود ناشی از جریان سیم پیچی است كه این نیرو متناسب با مجذور جریان می باشد ( F∝ ). این نیرو هنگام راه اندازی ماكزیمم مقدار خودش را دارد و باعث ارتعاش كلافها با دو برابر فركانس شبكه و جابجایی آنها در هر دو جهت شعاعی و مماسی      می گردد.

 1-2-2- تنشهای موثر در خرابی روتور :

الف ـ تنشهای گرمایی : عواملی كه باعث ایجاد این نوع تنشها در روتور می شود به صورت زیر است:

◄ توزیع غیر یكنواخت حرارت : این مسئله اغلب هنگام راه اندازی موتور اتفاق می افتد اما عدم یكنواختی مواد روتور ناشی از مراحل ساخت نیز ممكن است این مورد رابه وجود آورد. راه اندازی های مداوم و اثر پوستی، احتمال تنشهای حرارتی در میله های روتور را زیادتر می كنند .

◄جرقه زدن روتور : در روتورهای ساخته شده عوامل زیادی باعث ایجاد جرقه در روتور می شوند كه برخی برای روتور ایجاد اشكال نمی كنند ( جرقه زدن غیر مخرب ) و برخی دیگر باعث بروز خطا    می شوند ( جرقه زدن مخرب ) . جرقه زدن های غیر مخرب در طول عملكرد نرمال[2] موتور و بیشتر در هنگام راه اندازی رخ می دهد .

◄ نقاط داغ و تلفات بیش از اندازه : عوامل متعددی ممكن است باعث ایجاد تلفات زیادتر و ایجاد نقاط داغ شوند . آلودگی ورقه های سازنده روتور یا وجود لكه بر روی آنها ، اتصال غیر معمول میله های روتور به بدنه آن ، فاصله متغیر بین میله ها و ورقة روتور و غیره می تواند در مرحله ساخت موتور به وجود آید .البته سازندگان موتور ، آزمایشهای خاصی مانند اولتراسونیك را برای كاهش این اثرات بكار می برند.

ب ـ تنشهای مغناطیسی : عواملی مختلفی باعث ایجاد این تنشها بر روی روتور می شوند همانند، عدم تقارن فاصله هوایی و شارپیوندی شیارها ، كه این عوامل و اثرات آنها در زیر مورد بررسی قرار داده شده است :

◄ نویزهای الكترومغناطیسی : عدم تقارن فاصله هوایی ، علاوه بر ایجاد یك حوزه مغناطیسی نامتقارن باعث ایجاد مخلوطی از هارمونیكها در جریان استاتور و به تبع آن در جریان روتور می گردد. اثرات متقابل هارمونیكهای جریان ، باعث ایجاد نویز یا ارتعاش در موتور می شوند . این نیروها اغلب از نا همگونی فاصله هوایی بوجود می آیند

◄ كشش نا متعادل مغناطیسی : كشش مغناطیسی نامتعادل باعث خمیده شدن شفت روتور و برخورد به سیم پیچی استاتور می شود. در عمل روتورها به طور كامل در مركز فاصله هوایی قرار   نمی گیرند. عواملی همانند، گریز از مركز[3]، وزن روتور ، سائیدگی یا تاقانها و ... همگی بر قرار گیری روتور دورتر از مركز اثر  می گذارند .


◄ نیروهای الكترومغناطیسی : اثر شار پیوندی شیارها ناشی از عبور جریان از میله های روتور ، سبب ایجاد نیروهای الكترودینامیكی می شوند. این نیروها با توان دوم جریان  میله )  )  متناسب و یكطرفه  می باشند و جهت آنها به سمتی است كه میله را به صورت شعاعی از بالا به پائین جابجا   می كند . اندازه این نیروهای شعاعی به هنگام راه اندازی بیشتر بوده و ممكن است به تدریج باعث خم شدن میله ها از نقطه اتصال آنها به رینگ های انتهایی گردند.

ج ـ تنشهای دینامیكی : این تنشها ارتباطی به طراحی روتور ندارند بلكه بیشتر به روند كار موتورهای القایی بستگی دارند .

برخی از این تنشها در ذیل توضیح داده می شود :

◄ نیروهای گریز از مركز[4] : هر گونه افزایش سرعت از حد مجاز ، باعث ایجاد این نیروها می شود و چون ژنراتورهای القایی در سرعت بالای سنكرون كار می كنند اغلب دچار تنشهایی ناشی از نیروی گریز از مركز می گردند .

◄ گشتاورهای شفت :  این گشتاورها معمولاً در خلال رخ دادن اتصال كوتاه و گشتاورهای گذرا تولید می شوند. اندازه این گشتاورها ممكن است تا 20 برابر گشتاور بار كامل باشد .

د ـ تنشهای مكانیكی : برخی از مهمترین خرابی های مكانیكی 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

Abrasion -1

[2] - 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.


فهرست مطالب



چکیده........................................................................................................................................................1

مقدمه..........................................................................................................................................................2

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

1-1-مقدمه................................................................................................................................................3

1-2-بررسی انواع تنشهای وارد شونده بر ماشین القایی..............................................................................4

1-2-1-تنشهای موثر در خرابی استاتور.....................................................................................................4

1-2-2- تنشهای موثر در خرابی روتور.....................................................................................................5

1-3- بررسی عیوب اولیه در ماشینهای القایی.............................................................................................8

1-3-1- عیوب الکتریکی اولیه در ماشینهای القایی....................................................................................10

1-3-2- عیوب مکانیکی اولیه در ماشینهای القایی......................................................................................17

فصل دوم: مدلسازی ماشین القایی با استفاده از تئوری تابع سیم پیچ

2-1-تئوری تابع سیم پیچ..........................................................................................................................21

2-1-1-تعریف تابع سیم پیچ.....................................................................................................................21

2-1-2-محاسبه اندوکتانسهای ماشین با استفاده از توابع سیم پیچ..............................................................26

2-2-شبیه سازی ماشین القایی..................................................................................................................29

2-2-1- معادلات یک ماشین الکتریکی باm سیم پیچ استاتور و n سیم پیچ روتور...................................32

2-2-1-1-معادلات ولتاژ استاتور.............................................................................................................32

2-2-1-2- معادلات ولتاژ روتور..............................................................................................................33

2-2-1-3- محاسبه گشتاور الکترومغناطیسی.............................................................................................35

2-2-1-4- معادلات موتور القای سه فاز قفس سنجابی در فضای حالت...................................................36

2-3- مدلسازی خطای حلقه به حلقه و خطای کلاف به کلاف..................................................................44

فصل سوم: آنالیز موجک و تئوری شبکه های عصبی

3-1-تاریخچه موجک ها...........................................................................................................................54

3-2-مقدمه ای بر خانواده موجک ها.........................................................................................................54

3-2-1-موجک هار...................................................................................................................................55

3-2-2- موجک دابیشز..............................................................................................................................55

3-2-3- موجک کوایفلت..........................................................................................................................56

3-2-4- موجک سیملت............................................................................................................................56

3-2-5- موجک مورلت.............................................................................................................................56

3-2-6- موجک میر...................................................................................................................................57

3-3- کاربردهای موجک.........................................................................................................................57

3-4- آنالیز فوریه.....................................................................................................................................58

3-4-1- آنالیز فوریه زمان-کوتاه..............................................................................................................58

3-5-آنالیز موجک....................................................................................................................................59

3-6- تئوری شبکه های عصبی.................................................................................................................69

3-6-1- مقدمه..........................................................................................................................................69

3-6-2- مزایای شبکه عصبی....................................................................................................................69

3-6-3-اساس شبکه عصبی.......................................................................................................................69

3-6-4- انواع شبکه های عصبی................................................................................................................72

3-6-5-آموزش پرسپترونهای چند لایه......................................................................................................76

فصل چهارم:روش تشخیص خطای سیم بندی استاتور در ماشین القایی(خطای حلقه به حلقه)

4-1- اعمال تبدیل موجک.........................................................................................................................79

4-2- نتایج تحلیل موجک..........................................................................................................................81

4-3- ساختار شبکه عصبی.........................................................................................................................94

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات..

نتیجه گیری.........................................................................................................................................................97

پیشنهادات..................................................................................................................................................98

پیوست ها..................................................................................................................................................99

منابع و ماخذ

 فارسی....................................................................................................................................................100

منابع لاتین...............................................................................................................................................101

چكیده لاتین............................................................................................................................................105



شکل1-1 : موتور القایی با ساختار مجزا شده از هم........................................................

شکل1-2: شمای قسمتی از موتور و فرکانس عبور قطب........................................................................10

شکل1-3: (الف) اتصال کوتاه کلاف به کلاف بین نقاط b وa    (ب) خطای فاز به فاز..........................15

شکل2-1: برش از وسیله دو استوانه ای با قرارگیری دلخواه سیم پیچ در فاصله هوایی.............................22

شکل2-2: تابع دور کلاف متمرکز باN دور هادی مربوط به شکل2-1......................................................23

شکل2-3: تابع سیم پیچی کلاف متمرکز N دوری مربوط به شکل2-1.....................................................25

شکل 2-4: ساختار دو سیلندری با دور سیم پیچA وB.............................................................................26

شکل2-5: تابع دور کلاف 'BB شکل2-................................................................. ...............................27

شکل2-6:(الف) تابع دور فازa استاتور   (ب) تابع سیم پیچی فازa استاتور............................................30

شکل2-7: تابع سیم پیچی حلقه اول روتور.............................................................................................30

شکل2-8(الف) اندوکتانس متقابل بین فازA استاتور و حلقه اول روتور  (ب) مشتق اندوکتانس متقابل بین فازa استاتور و حلقه اول روتور نسبت به زاویه  ....................................................................................31

شکل2-9:  شکل مداری در نظر گرفته شده برای روتور قفس سنجابی ...................................................34

شکل 2-10: نمودار جریان (الف) فازa  (ب)فازb   (ج) فازc استاتور در حالت راه اندازی بدون بار.....41

شکل2-11: (الف) نمودار سرعت موتور در حالت راه اندازی بدون بار(ب) نمودار گشتاور الکترومغناطیسی موتور در حالت راه اندازی بدون بار........................................................................................................42

شکل2-12: نمودار جریان (الف) فازa   (ب) فازb    (ج) فازC استاتور در حالت دائمی بدون بار.......43

شکل2-13: فرم سیم بندی استاتور وقتی که اتصال کوتاه داخلی اتفاق افتاده است      (الف) اتصال ستاره       (ب) اتصال مثلث ............................................................................................................................... 45

شکل2-14: تابع دور، فازD در حالت خطای حلقه به حلقه (الف) 35دور  (ب) 20دور  ج) 10دور..................................................................................................................................................48

شکل2-15: تابع سیم پیچی فازD در خطای حلقه به حلقه  (الف)35دور    (ب)20دور   (ج) 10دور..................................................................................................................................................48

شکل2-16: (الف)تابع اندوکتانس متقابل بین فازC و حلقه اول روتور   (ب) تابع مشتق اندوکتانس متقابل بین فاز C و حلقه اول روتور نسبت به زاویه ........................................................................................48

شکل2-17: (الف)تابع اندوکتانس متقابل بین فازD و حلقه اول روتور   (ب) تابع مشتق اندوکتانس متقابل بین فاز D و حلقه اول روتور نسبت به زاویه..........................................................................................49

شکل2-18:  نمودار جریان استاتور    (الف) فازa     (ب)فازb      (ج) فازC  در خطای 10 دور در حالت راه اندازی بدون بار ...............................................................................................................................50

شکل2-19: نمودار جریان استاتور     (الف) فازa      (ب) فازb     (ج) فازC در خطای 35 دور در حالت راه اندازی بدون بار ...............................................................................................................................51

شکل2-20: (الف) گشتاور الکترو مغناطیسی در خطای 10دور   (ب) خطای 35 دور .............................52

شکل2-21: نمودار سرعت موتور در خطای حلقه به حلقه (35دور) .......................................................52

شکل2-22:نمودار جریان استاتور      (الف) فازa       (ب) فازb        ( ج) فازC   درخطای (35دور) در حالت دائمی بدون بار ............................................................................................................................53

شکل3-1:(الف) تابع موجک هار Ψ  (ب) تابع مقیاس هار  ...............................................................55

شکل3-2: خانواده تابع موجک دابیشزΨ ................................................................................................55

شکل3-3: (الف) تابع موجک کوایفلت Ψ  (ب) تابع مقیاس کوایفلت  ............................................ 56

شکل3-4: (الف) تابع موجک سیملت Ψ     (ب) تابع مقیاس سیملت  ..............................................56

شکل3-5: تابع موجک مورلت Ψ ..........................................................................................................57

شکل3-6: (الف) تابع موجک میر Ψ   (ب) تابع مقیاس میر  ............................................................57

شکل3-7: تبدیل سیگنال از حوزه زمان-دامنه به حوزه فرکانس-دامنه با آنالیز فوریه ..............................58

شکل3-8: تبدیل سیگنال از حوزه زمان- دامنه به حوزه زمان –مقیاس با آنالیز موجک ...........................59

شکل3-9: (الف) ضرایب موجک       (ب) ضرایب فوریه ....................................................................60

شکل3-10: اعمال تبدیل فوریه بروی سیگنال و ایجاد سیگنالهای سینوسی در فرکانسهای مختلف............61

شکل3-11: اعمال تبدیل موجک بروی سیگنال .....................................................................................61

شکل3-12: (الف) تابع موجک Ψ       ب) تابع شیفت یافته موجک  ................................................62

شکل3-13: نمودار ضرایب موجک.........................................................................................................63

شکل3-14: ضرایب موجک هنگامی که از بالا به آن نگاه شود ...............................................................63

شکل3-15: مراحل فیلتر کردن سیگنال S  .............................................................................................65

شکل3-16: درخت آنالیز موجک ...........................................................................................................66

شکل 3-17:درخت تجزیه موجک ..........................................................................................................66

شکل3-18: باز یابی مجدد سیگنال بوسیله موجک ...................................................................................67

شکل3-19: فرایند upsampling کردن سیگنال ....................................................................................67

شکل 3-20: سیستم filters quadrature  mirror .........................................................................67

شکل 3-21: تصویر جامعی از مرفولوژی نرون منفرد .............................................................................70

شکل3-22: مدل سلول عصبی منفرد ......................................................................................................71

شکل3-23: ANN سه لایه ....................................................................................................................71

شکل3-24: منحنی تابع خطی .................................................................................................................73

شکل3-25: منحنی تابع آستانه ای ........................................................................................................73

شکل3-26: منحنی تابع سیگموئیدی ......................................................................................................74

شکل3-27: پرسپترون چند لایه ..............................................................................................................75

شکل3-28: شبکه عصبی هاپفیلد گسسته(ونگ و مندل،1991) ................................................................75

شکل 4-1: ساختار کلی تشخیص خطا ...................................................................................................79

شکل4-2: ساختار کلی پردازش سیگنال در موجک .................................................................................81

شکل4-3: تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار (35دور) با   در بی باری .....................................82

شکل4-4: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار (20دور) با   در بی باری ..................................82

شکل4-5: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار (10دور) با   در بی باری ..................................83

شکل4-6: : تحلیل جریان استاتور درحالت سالم با   در بی باری .....................................................83

شکل4-7: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار(35دور)با   در بارداری ......................................84

شکل4-8: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار(20دور)با   در بارداری .......................................84

شکل4-9: : تحلیل جریان استاتور درحالت خطادار(10دور)با   در بارداری .......................................85

شکل4-10:تحلیل جریان استاتور در حالت سالم با  در بارداری .........................................................85

شکل4-11: ضرایب موجک برای جریان استاتور ماشین خطادار(با خطای 35دور)در بی باری با …...86

شکل4-12: ضرایب موجک برای جریان استاتور ماشین خطادار(با خطای 20 دور)در بی باری با…...….87.

شکل4-13: ضرایب موجک برای جریان استاتور ماشین خطادار(با خطای 10دور)در بی باری با …...88

شکل4-14: ضرایب موجک برای جریان استاتور ماشین سالم در بی باری با  ...................................89

شکل4-15: نمای شبکه عصبی ..............................................................................................................94

شکل4-16: خطای train کردن شبکه عصبی ........................................................................................95



 جدول4-1 : انرژی ذخیره شده در ماشین سالم .......................................................................................90

جدول 4-2: انرژی ذخیره شده در ماشین خطا دار (10 دور) ................................................................91

جدول 4-3: انرژی ذخیره شده در ماشین خطا دار (20 دور) .............................................................. .92

جدول 4-4: انرژی ذخیره شده در ماشین خطا دار (35 دور) ............................................................... 93

جدول4-5: نمونه های تست شبکه عصبی ........................................................................................... 96





- Eccentricity2

- 1Centrifugal  Force

برچسب ها : تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی , تشخیص , خطای سیم بندی , استاتور , آنالیز موجک , پروژه , تحقیق , مقاله , پژوهش , پایان نامه , دانلود پروژه , دانلود تحقیق , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , شبکه عصبی

پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051

در این پایان نامه پس از مباحثی در مورد پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051 بصورت مختصر و در حد نیاز و بخش کوچکی در مورد استپ موتورها به طراحی وپیاده سازی نمونه ای کوچک از یک ماشین مسیر یاب پرداخته شده است

پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051

پیشگفتار:

با ساخت وسایل الکترو مغناطیسی نظیر انواع الکتروموتورها، بوبین ها ،رله ها وغیریه ،انسان قادر شد با بهره گیری از الکترونیک  ، کنترل ابزارهای مکانیکی را در دست گیرد و سر انجام با پیدایش میکرو پروسسورها و با توجه به توانایی آنها در پردازش اطلاعات و اعمال کنترلی و همچنین قابلیت مهم برنامه پذیر بودن آنها تحول شگرفی در ساخت تجهیزات الکترونیکی و صنعتی وغیره به‌وجودآمد.

پیشرفت ها و تحولات اخیر باعث پیدایش اتوماسیون صنعتی شده که در بسیاری از موارد جایگزین نیروی انسانی می گردد.به عنوان نمونه انجام امور سخت در معادن و یا کارخانه ها و یا کارهایی که نیازمند دقت وسرعت بالا می‌باشد و یا انجام آن برای نیروی انسانی خطر آفرین است به انواع دستگاهها و رباتها سپرده شده است. همچنین با پیشرفت الکترونیک در زمینه ساخت سنسورها . بالا رفتن دقت آن ها،  امروزه انواع گوناگونی از حس گرها در دنیا تولید می شود که در ساخت رباتها و در زمینه اتوماسیون نقش مهمی را ایفا می‌کنند.
در این پایان نامه پس از مباحثی در مورد  پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051  بصورت مختصر و در حد نیاز و بخش کوچکی در مورد استپ موتورها  به طراحی وپیاده سازی نمونه ای کوچک از یک ماشین مسیر یاب پرداخته شده است .شایان ذکر است که مطالب مربوط به طراحی وساخت ماشین بگونه ای بیان شده که توسط هر فردی که آشنایی مختصری با میکرو کنترلرها داشته باشد، قابل پیاده سازی است.

در خاتمه از استاد گرانقدر جناب آقای همایون موتمنی و نیز تمام کسانی که  در این امر مرا یاری دادند، از جمله مهندس فیض ا... خاکپور و نیز دوست عزیزم مهدی جعفری ، تشکر و قدردانی می نمایم.

فصل اول

آشنایی با ماشین بینایی و تصویر برداری د

1-1كلیات

تكنولوژی ماشین بینایی وتصویر بر داری دیجیتالی شامل فرایند هایی است كه نیازمند بكارگیری علوم مختلف مهندسی نرم افزار كامپیوتر می باشد این فرایند را می توان به  چند دسته اصلی تقسیم نمود :

1-        ایجاد تصویر به شكل دیجیتالی

2-        بكارگیری تكنیكهای كامپیوتری جهت پردازش ویا اصلاح داده های تصویری

3-    بررسی و استفاده از نتایج پردازش شده برای اهدافی چون هدایت ربات یا كنترل نمودن تجهیزات خود كار ، كنترل كیفیت یك فرایند تولیدی ، یا فراهم آوردن اطلاعات جهت تجزیه و تحلیل آماری در یك سیستم تولیدی كامپیوتری (MAC)

ابتدا می بایست آشنایی كلی ، با هر یك از اجزاء سیستم پیدا كرد و از اثرات هر بخش بر روی بخش دیگر مسطح بود . ماشین بینایی و تصویر بر داری دیجیتالی از موضوعاتی است كه در آینده نزدیك تلاش و تحقیق بسیاری از متخصصان را بخود اختصاص خواهد بود.

در طی سه دهه گذشته تكنولوژی بینایی یا كامپیوتری بطور پراكنده در صنایع فضایی نظامی و بطور محدود در صنعت بكار برده شده است . جدید بودن تكنولوژی ، نبودن سیستم مقرون به صرفه  در بازار و نبودن متخصصین این رشته باعث شده است تا این تكنولوژی بطور گسترده استفاده نشود .

تا مدتی قبل دوربین ها و سنسورهای استفاده شده معمولا بصورت سفارشی ومخصوص ساخته می شدند تا بتوانند برا ی منظورخاصی مورد استفاده قرار گیرند همچنین فرایند ساخت مدارهای مجتمع بسیار بزرگ آنقدر پیشرفت نكرده بود تا سنسورهای حالت جامد با رزولوشن بالا ساخته شود .

استفاده از سنسورهای ذكر شده مستلزم این بود كه نرم افزار ویژه ای برای آن تهیه شود و معمولا این نرم افزارها نیز نیاز به كامپیوتر هایی با توان پردازش بالا داشتند. علاوه بر همه این مطالب مهندسین مجبور بودند كه آموزشهای لازم را پس از فراغت از تحصیل فرا گیرند . زیرا درس ماشین بینایی در سطح آموزشهای متداول مهندسی در دانشگاهها وبه شكل كلاسیك ارائه نمی شد .

تكنولوژی ماشین بینایی در دهه آینده تاثیر مهمی بر تمامی كارهای صنعتی خواهد گذاشت كه دلیل آن پیشرفتهای تكنولوژی اخیر در زمینه های مرتبط با ماشین بینایی است واین پیشرفتها در حدی است كه استفاده از این تكنولوژی هم اكنون حیاتی می باشد .

2-1-بینایی واتوماسیون كارخانه

وظایف اساسی كه می تواند توسط سیستمهای ماشین بینایی انجام گیرد شامل سه دسته اصلی است.

1-        كنترل

2-        بازرسی

3-        ورود داده

كنترل در ساده ترین شكل آن مرتبط با تعیین موقعیت و ایجاد دستورات مناسب می باشد تا یك مكانیزم را تحریك نموده ویا عمل خاصی صورت گیرد . هدایت نقاله های هدایت شونده خود كار (AGVS) در عملیات انتقال مواد در یك كارخانه هدایت مشعل جوشكاری در امتداد یك شمایر یا لبه یا انتخاب یك سطح بخصوص برای انجام عملیات رنگ پاشی توسط ربات ، مثلهایی از بكار گیری ، ماشین بینایی در كنترل می باشند . كاربردهای ماشین بینایی در بازرسی مرتبط با تعیین برخی پارامترها می باشد . ابعاد مكانیكی وهمچنین شكل آن ، كیفیت سطوح ، تعداد سوراخها در یك قطعه ، وجود یاعدم وجود یك ویژگی یا یك قطعه در محل خاصی از جمله پارامترهایی هستند كه توسط ماشین بینایی ممكن است ، بازرسی می شوند عمل اندازه گیری توسط ماشین بینایی كم و بیش مشابه بكار‌گیری روشهای سنتی استفاده از قیدها و سنجه های مخصوص و مقایسه ابعاد می باشد . سایر عملیات بازرسی بجز موارد اندازه گیری شامل مواردی چون كنترل وجود بر چسب بر روی محصول بررسی رنگ قطعه ، وجود مواد خارجی در محصولات غذایی نیز با تكنیكهای خاصی انجام می گیرد . كار بازرسی ممكن است حتی شامل مشخص نمودن خواص یا ویژگیهایی الكتریكی یك محصول گردد . با مشاهده خروجی اندازه گیرهای الكتریكی می توان صحت عملكرد محصولات الكتریكی را بازرسی نمود . هر چند كه در چنین مواردی چنانچه سیستم بینایی كار دیگری بجز مورد ذكر شده انجام ندهد معمولا روش ساده تر و مقرون به صرفه ترین بدین صورت خواهد بود كه كار بازرسی فوق توسط یك ریز پردازنده و ابزارهای مربوط انجام گیرد .

اطلاعات مربوط به كیفیت محصول ویا مواد وهمچنین تعقیب فرایند تولید را می توان توسط ماشین بینایی گرفته ودر بانك اطلاعاتی سیستم تولید كامپیوتری جامع بطور خود كار وارد نمود . این روش ورود اطلاعات بسیار دقیق و قابل اعتماد است كه دلیل آن حذف نیروی انسانی از چرخه مزبور می باشد . علاوه بر این ورود اطلاعات بسیار مقرون به صرفه خواهد بود چرا كه اطلاعات بلافاصله پس از بازرسی وبه عنوان بخشی از آن جمع آوری و منتقل می شوند .

میزان پیچیدگی سیستم های بینایی متفاوت می باشد این سیستم ها ممكن است منحصر به یك سیستم باركدینگ معمولی كه برای مشخص نمودن محصول جهت كنترل موجودی بكار می رود تشكیل شده باشد یا ممكن است متشكل از یك سیستم بینایی صنعتی كامل برای اهدافی چون كنترل كیفیت محصول باشد .

3-1 سرعت واكنش

زمان مورد نیاز برای تصمیم گیری توسط ماشین بینایی بستگی به اندازه ماتریس تصویر یا زمان پردازش لازم در كارت تصویر گیر و نوع دوربین دارد . دوربیهایی نوع لاچكی كه با استاندارد Rs-170 كار می كنند تعداد 30 تصویر در ثانیه تولید می كنند كه این تصاویر بر روی مونیتورهای موجود در بازار قابل نمایش هستند . چنانچه از استاندارد Rs-170 استفاده نشود می توان تعداد تصاویر در ثانیه را پنج تا ده برابر افزایش داد . دوربینهای حالت جامد می توانند در زمان بسیار كوتاه معادل ( میكرو ثانیه تصویر گیری كنند زمان لازم جهت خواندن سیگنال تصویر از سنسور دوربین بستگی به اندازه ماتریس سنسور سرعت پردازش و پهنای باند سیستم دارد. با استفاده از تكنیكهای پردازش موازی می توان زمان پردازش را متناسب با تعداد پردازشگرهای موازی كاهش داد .

زمان واكنش سیستم بینایی انسان در حدود 6% ثانیه یا 16/1 ثانیه می باشد این موضوع توسط این حقیقت تائید می شود كه وقتی تصاویر ، با سرعت 30 عدد در ثانیه یك صحنه متحرك را نشان می دهند چشم انسان قادر به تشخیص انقطاع بین تصاویر نیست .

سیستم های ماشین بینایی مورد استفاده در صنعت كه برای كنترل بر چسب روی بطریها بكار می رود می توانند با سرعتی معادل 900 بطری در دقیقه یا در صورت یك بطری در 7% ثانیه كار كنند . البته می توان با گرفتن تصاویری كه بیش از یك بطری را در بر می گیرد سرعت كنترل را بیش از این نیز افزایش داد . سرعت چشم انسان برای انجام كار مشابه حداكثر 60 بطری در دقیقه می باشد كه این سرعت در اثر خستگی و شرایط نامساعد محیطی كاهش نیز می یابد .

بطور خلاصه تصویر گیری توسط ماشین بینایی تقریبا 10 برابر سرعت بینایی انسان می باشد این نسبت با پیشرفت تكنولوژی در علوم الكترونیك رو به افزایش می باشد در حالیكه سرعت چشم انسان مقدار مشخصی است سرعت انجام فرایند كامل توسط ماشین بینایی در حدود 15 برابر چشم انسان می باشد .

4-1 واكنش طیف موج

چشم انسان فقط در مقابل نور قابل رویت كه طیف محدودی است می تواند اشیاء را ببیند . دامن دید از طول موج بنفش در 390 میكرون تا طول موج قرمز در 790 میلی میكرون می باشد
 واكنش سیستم ماشین بینایی در مقایسه با چشم انسان بسیار وسیع تر بوده و دامنه از پرتو گاما و X در منطقه طول موج كوتاه شروع شده وتا طول موج مادون قرمز در قسمت طول موجهای طویلی ختم می شود .

توانایی چشم انسان در تشخیص رنگها و پیچیده بوده ودر هنگام تشخیص رنگ مولفه های آن بطور مجزا در نظر گرفته نمی شوند . در عوض میانگین ، انرژی در طول موجهای مختلف مورد استفاده قرار گرفته ورنگ دیده شده یكی از طول موجهای مابین آنها می باشد .

ماشین بینایی برای شناسایی رنگها نیازمند سه دسته اطلاعات است كه همان مولفه های رنگ یعنی طول موجهای قرمز یا سبز و آبی می باشد ایجاد رنگ بر روی مانیتور نیز با تحریك هر یك از مولفه ها به مقدار معین بوده بطوریكه نهایتا رنگ مورد نظر ایجاد شود .

ذخیره سازی تصاویر رنگی به حافظه ای معادل سه برابر تصاویر غیر رنگی نیاز دارد .

همچنین حجم پردازش تصاویر رنگی كه حاوی اجزاء B,G,R می باشند در مقایسه با تصاویر یك رنگ بیشتر می باشد .

بطور خلاصه طیف طول موج قابل رویت توسط ماشین بینایی بسیاروسیعتر از طیف قابل رویت توسط چشم انسان می باشد همچنین امكان تلفیق و استفاده از طول موجهای مختلف یك تصویر توسط ماشین بینایی وجود دارد یكنواختی و دقت ماشین بینایی در مورد تصاویر رنگی بیش از چشم انسان می باشد .

5-1مقایسه بینایی انسان و ماشین بینایی

6-1 سیستم بینایی چیست ؟

1-6-1 كلیات سیستم

یك سیستم ماشین بینایی شامل تمام اجزاء لازم بمنظور تهیه ، تعریف دیجیتالی یك تصویر تغییر واصلاح داده ها وارائه نمایش داده های تصویری دیجیتالی به دنیای بیرون می باشد چنین سیستمی چنانچه در یك محیط صنعتی بكار گرفته شود ، ممكن است به دلیل اینكه متصل به سایر تجهیزات خط تولید می باشد بسیار پیچیده بنظر می رسد ولی اگر چنانچه با توجه به نقش و وظیفه سیستم بینایی اجزاء اصلی تشكیل دهنده آن بیان شوند ، مشخص خواهد شد كه پیچیدگی زیادی در سیستم وجود ندارد اجزاء اصلی سیستم شامل سه قسمت اصلی است :

1-          قسمت تصویر برداری

2-          پردازش

3-          نمایش یا وسایل خروجی اطلاعات

2-6-1 تصویر گیری

تصویر گیری در ماشین بینایی یعنی تبدیل اطلاعات تصویری یك شئی فیزیكی و خواص ظاهری آن بصورت داده های عددی است بگونه ای كه این تصویر می تواند از توسط پردازشگر پردازش شود تصویر گیری ممكن است شامل چهار فرایند زیر باشد :

1-    نور پردازی

2-    تشكیل تصویر یا متمركز كردن آن

3-    تبدیل تصویر به سیگنالهای الكتریكی

4-    قالب بندی كردن سیگنال خروجی تصویر

3-6-1 نور پردازی

نور پردازی یك عامل كلیدی وتاثیر گذ ار بر روی كیفیت تصویر تشكیل شده است كه به عنوان ورودی ماشین بینایی مورد استفاده قرار می گیرد ممكن است تا 30 درصد حجم كار و تلاش طراحی اجزاء یك سیستم ماشین بینایی را بخود اختصاص دهد .

بسیاری از سیستم های ماشین بینایی كه در گذشته در صنعت بكار رفته اند از نور قابل رویت استفاده كرده اند كه علت آن از یك طرف در دسترس بودن آن واز طرف دیگر خود كار نمودن عمل بازرسی كه قبلا توسط كارگر انجام می شده است می باشد بازرسی توسط كارگر براساس توانایی چشم ودر محدوده طول موج نور قابل رویت می باشد چهار نوع لامپ از لامپهایی كه نور قابل رویت تولید می كنند واغلب در صنعت استفاده شده اند عبارتند از : لامپهای التهابی فلورسنت بخار جیوه وبخار سدیم استفاده از نور غیر قابل رویت شبیه اشعه ایكس ماوراء بنفش و مادون قرمز بدلیل نیاز به انجام بررسی های ویژه كه توسط نور قابل رویت انجام پذیر نیست ، روبه افزایش است روشهای نور پردازی جهت كار بردهای صنعتی ماشین بینایی شامل چهار دسته زیر است :

1-    نور پردازی از پشت

2-    نور پردازی از مقابل

3-    نور پردازی دارای ساختار

4-    نور پردازی لحظه ای

نور پیرامون محیط كار كه منابعی بجز منبع اصلی نور پردازی سیستم ماشین بینایی بر مجموع میزان نور تابیده شده برجسم اثر گذاشته وبطور كلی بصورت نویز در داده های تصویری ظاهر می شود .

برای كم كردن تاثیر نور پیرامونی می توان از پرده نوری یا دیواره های محافظ استفاده نمود تا از ورود آن به لنز دوربین جلوگیری شود .

1-3-6-1 نور پردازی از پشت :

وقتیكه شی مورد بررسی بین دوربین و منبع نور قرار می گیرد نور پردازی را اصطلاحا نور پردازی از پشت می گویند در این روش سایه ای از جسم تشكیل می شود و مرز جسم كاملا مشخص می باشد .

 (شکل 1-1)

مزیت نور پردازی از پشت ایجاد تصاویر با كنتر است بالاو تفكیك آسان مرز جسم می باشد كنتر است بالاباعث كم شدن پردازش های بعدی شده همچنین از حساسیت سیستم به تغییرات نوردهی منبع نور می كاهد در مورد نور پردازی اجسامی كه مسطح نیستند ممكن است لازم باشد تا با استفاده از عدسی های مناسب نور به جسم تابانده شود .

روش نور دهی از پشت برای اعمالی از قبیل تشخیص ترك ، مك و وجود اشیاء خارجی در قطعات شفاف ایده آل می باشد . تشخیص ترك الستخوان در تصاویر اشعه X واندازه گیری میزان تنش انرژی و حرارتی از یك ساختمان توسط پرتو مادون قرمز از جمله مثالهای این روش نور پردازی می باشند .

اساسا تصویر حاصل از روش نور دهی از پشت تك رنگ است با توجه به اینكه لب های تصویر بگونه ای بر روی صفحه سنسور تشكیل تصویر می دهند كه ممكن است یك پیكسل كامل را پر نكنند .

بنابراین این پیكسلها دارای مقادیر حدود سطحی بین سیاه و سفید مطلق خواهند بود به عنوان مثال مقدار عددی پیكسل كه 50 درصد آن توسط جسم پوشیده شده است در یك سیستم دارای 16 سطح خاكستری معادل عدد 7 خواهد بود و بطور كلی مقدار عددی هر پیكسل كه نشانگر مرزهای قطعه باشد متناسب با مقدار پوشش آن خواهد بود شی نشان داده شده در صفحه بعد در قسمت مرزها ، فقط بخشی از مساحت پیكسلها را پوششی می دهد كه مقادیر عددی پیكسلها یا همان سطح خاكستری بدست آمده برای پیكسلها در ماتریس تصویر نشان داده شده است شایان ذكر است كه مقدار عددی پیكسلها وهمچنین مقدار كاهش یافته آن نمی تواند هیچگونه اطلاعاتی در خصوص شكل قطعه ارادئه دهد و بایستی اطلاعات مربوط به اینكه چه شكلی در مقابل دوربین قرار گرفته است با مقادیر عددی پیكسلها توام گردد.

برچسب ها : پردازش دیجیتالی تصویر ، معرفی میکرو کنترلر 8051 , پردازش دیجیتالی تصویر , معرفی میکرو کنترلر 8051 , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تكه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLAB

در میان مباحث مختلف علوم بحث طراحی یكی از مهمترین موضوعاتی است كه در مورد آن باید تحقیقات وسیعی انجام شود در مورد دستگاهها و وسایل الكتریكی نیز موضوع طراحی جایگاه ویژه ای دارد

بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تكه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار  MATLAB

مقدمه

در میان مباحث مختلف علوم بحث طراحی یكی از مهمترین موضوعاتی است كه در مورد آن باید تحقیقات وسیعی انجام شود. در مورد دستگاهها و وسایل الكتریكی نیز موضوع طراحی جایگاه ویژه ای دارد.

شاید پركاربردترین وسیله ای كه در اغلب دستگاههای الكتریكی و الكترونیكی بصورت مستقیم یا غیرمستقیم و در اندازه های كوچك و بزرگ استفاده می شود، ترانسفورماتور می باشد.

ترانسفورماتورها از نظر كاربرد انواع مختلفی دارند: ترانسفورماتورهای ولتاژ (VT) ، ترانسفورماتورهای جریان (CT) ، ترانسفورماتورهای قدرت (PT) ، ترانسفورماتورهای امپدانس، ترانسفورماتورهای ایزولاسیون و اتوترانسفورمرها . هر كدام از این نوع ترانسفورماتورها كاربرد و تعریف خاص خود را دارند.

در روند طراحی ترانسها مسایل مختلفی مطرح می شود، و مراحل متعددی باید طی شود تا یك طراحی بصورت پایدار و مناسب ، قاب ساخت و استفاده بصورت عملی باشد.

در این پروژه، بعد از بررسی مقدماتی و تعریف بعضی از پارامترهای مهم در مبحث ترانس، از جمله میل مدور (CM) ، ضریب شكل موج (Form Factor) و نیز ضریب انباشتگی سطح مقطع (Stacking factor) به معرفی دو فرمول اساسی مورد استفاده در روند طراحی پیشنهادی در این پروژه می پردازیم و در فصول بعدی به معرفی ضرایب مورد استفاده در طراحی هسته و سیم پیچی و نیز معرفی و ارایه كاتالوگها و نمودارهای موردنیاز برای طراحی انواع هسته و سیم پیجی، كه از مباحث اساسی در ترانسفورماتورها می‌باشد، پرداخته میشود.

در ادامه مبحث اصلی و در واقع نتیجه ای كه از مباحث قبلی گرفته شده است، در جهت ارائه یك نتیجه كلی، روندی برای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت بصورت یك الگوریتم و روش برای طراحی آورده شده است.

در انتها نیز یك برنامه كامپیوتری در جهت بهبود روند طراحی و سرعت بخشیدن به انجام فرایند حجیم محاسباتی مبحث طراحی و بهبود بعضی از پارامترهای مهم از جمله راندمان، ارائه شده است. در پایان این بخش نیز نتایج چند طراحی آورده شده است.

فصل اول

مفاهیم اساسی در طراحی

در این قسمت به عنوان توضیح بعضی از تعاریف و مقدمات و چند مبحث بصورت گذرا مطرح می شود، كه با توجه به اهمیت آشنایی با این مفاهیم در بحث طراحی می تواند بسیار مفید باشد.

تعاریف و مفاهیم:

مدل مدور (Circular Mil) :

میل مدور یكی از واحدهای متداول بین كننده سطح مقطع هادیها می‌باشد. وقتی كه قطر هادی برابر با یك میل (mil) باشد، سطح مقطع هادی طبق روابط زیر و با توجه به شكل یك میل مدور خواهد بود.

(mil) قطر هادی D =

(CM) سطح مقطع هادی A=

1 mil = 0.001 inch

1 inch = 2.54 cm

(1-1) 

ضریب شكل موج (From Factor) :

ضریب شكل موج برابر با نسبت مقدار rms موج ولتاژ مورد استفاده به مقدار میانگین این شكل موج است، كه بدین ترتیب برای هر شكل موج مشخصه موجود، این ضریب متفاوت خواهد بود. برای مواردی كه از موج متناوب سینوسی استفاده می شود، مقدار این ضریب برابر با 11/1 در نظر گرفته خواهد شد.

(2-1)   

در شكل موج سینوسی روابط 3-1 و 4-1 برقرار می باشند:

(3-1)    و (4-1)

و از روابط قبل برای موج سینوسی بدست می آید:

(5-1) 

ضریب انباشتگی در سطح مقطع (Stacking Factor) :

ضریب انباشتگی در سطح مقطع برای بیان این واقعیت مطرح می‌شود كه، سطح مقطع محاسبه شده هسته همیشه از مقدار واقعی سطح مقطع آهن هسته بیشتر است. بنابراین برای استفاده از پارامتر سطح مقطع در فرمولها باید این ضریب را كه مقدار آن اغلب عددی نزدیك یك بوده و تقریباً 0.9 و یا 0.95 می باشد، به مقدار سطح مقطع ضرب كرد.

در اغلب موارد و نیز در این پروژه فاكتور انباشتگی با حرف كوچك s نمایش داده می شود.

معرفی دو فرمول اساسی در طراحی‌ها:

در طراحی ترانسها دو فرمول اساسی كاربرد زیادی دارند كه در زیر آورده شده اند. با استفاده از این دو فرمول می توان به نتایج ارزشمندی رسید و روند طراحی را بصورت مدون و مشخص ارائه نمود. در این روابط مقدار ضریب انباشتگی سطح مقطع (s) را تقریباً برابر با یك در نظر گرفته ایم.

فرمول ولتاژ:

در این فرمول مقدار موثر تولید شده در یك سیم پیچی توسط رابطه (6-1) بیان می شود:

(6-1) 

F : ضریب شكل موج

f : فركانس (Hz)

a : سطح مقطع هسته

N : تعداد دور سیم پیچی

B : چگالی شار مغناطیسی

 : ولتاژ تولید شده در سیم پیچی (ولت)

با استفاده از این رابطه می توان یكی از مهمترین پارامترهای طراحی یعنی تعداد دور به ازای هر ولت  را براحتی محاسبه كرد و با توجه به شكل موج ولتاژ مورد استفاده یك رابطه مشخص بین این پارامتر و پارامترهای دیگر بدست آورد:

(7-1) 

اگر در رابطه (7-1) مقدار a بجای  برحسب  بیان شود و نیز مقدار F هم برای موج سینوسی شكل در فرمول جاگذاری شود، رابطه (8-1) بدست خواهد آمد:

(8-1) 

فرمول ظرفیت توان:

این فرمول مقدار توانی را كه در یك هسته مشخص با چگالی جریان مشخص و در یك فركانس معین می تواند تولید شود بیان می‌شود:

(9-1) 

J : چگالی جریان سیم

f : فركانس (Hz)

W : مساحت پنجره هسته

a : سطح مقطع هسته

B : چگالی شار مغناطیسی

P : ظرفیت توان تولیدی (ولت آمپر)

با استفاده از این رابطه نیز می توان یكی دیگر از فاكتورهای مهم در طراحی را بدست آورد. این فاكتور كه در واقع حاصلضرب دو پارامتر W و a می باشد، با نام حاصلضرب Wa ، شناخته می شود و در حالتی كه مقدار a و W را با واحد  ، و مقدار J را بر حسب  بیان شده و رابطه (9-1) را مرتب كنیم، رابطه (10-1) بدست خواهد آمد كه از مهمترین و پرمصرف ترین روابط در طراحی می‌باشد:

(10-1) 

در روابط (9-1) و (10-1) ، اگر میزان چگالی جریان را با پارامتر دیگری كه دارای واحد اندازه گیری معكوس چگالی جریان قبلی است، بیان كنیم و پارامتر جدید را با S نمایش دهیم، بعد از اعمال سایر ضرایب معادل سازی، روابط (11-1) و (12-1) بدست خواهد آمد كه در آن واحد سنجش چگالی جریان جدید (S) برابر با میل مدور بر آمپر  بیان می گردد:

(11-1) 

(12-1) 

تلفات و افت ولتاژ در ترانسفورماتورها:

فلز هسته مانند سیمهای مسی توسط یك شار مغناطیسی متغیر لینك می شود. در نتیجه این شار یك جریان گردشی در هسته القا می‌شود. این جریان كه eddy current نامیده می شود به همراه اثری دیگر بنام هیسترزیس یك تلفات توان به شكل گرما در آهن هسته ایجاد می كنند، كه اغلب آن را تلفات آهن می گویند.

همچنین جریان بی باری در سیم پیچی اولیه با مقاومت سیم مسی روبرو می شود كه باعث ایجاد تلفات  و نیز افت ولتاژ می شود. این تلفات مستقل از بار بوده و به همراه تلفات آهن بخش عمده تلفات بی باری را تشكیل می دهند.

علاوه بر موارد بالا جریان بار كه از مقاومت سیمهای اولیه و ثانویه عبور می كنند، تلفات  را بوجود می آورد كه سیمهای مسی را گرم می كند و ایجاد افت ولتاژ می كند. این تلفات را تلفات بار می گویند. تلفات توان هسته آهنی و جریان های بار سیم پیچ اولیه هم فاز می‌باشد و بنابراین بطور مستقیم جمع پذیرند. این تلفات قسمت غالب تلفات توان را جواب می دهند و اغلب تنها فاكتوری می باشند كه در طراحی ها به حساب آورده می شوند.

منابع دیگر تلفات از جمله تلفات ناشی از جریان مغناطیس كنندگی نیز وجود دارند. این جریان به راكتانس سیم پیچی اولیه مربوط می‌باشد و مستقل از بار است. بخاطر اینكه این جریان نسبتاً راكتیو است، تلفات ناشی از آن نیز با تلفات توان هسته و جریان های بار هم فاز نمی باشد و نمی تواند بطور مستقیم با آنها جمع شود و زمانیكه این مقادیر باید به حساب آورده شوند (كه البته تقریباً به ندرت و در تعداد كمی از ترانسهای قدرت) باید بصورت برداری وارد محاسبات گردند. خازن پراكنده و اندوكتانس نشتی دو فاكتور مهمی هستند كه در تلفات و سایر پدیده های نامطلوب اثر می گذارند. 

فهرست مطالب

عنوان

مقدمه

فصل اول: مفاهیم اساسی  در طراحی

فصل دوم: هسته ترانسفورماتور

فصل سوم: سیم پیچی ترانسفورماتور

فصل چهارم: طراحی ترانسفورماتور

منابع و مراجع

برچسب ها : بررسی پارامترهای طراحی ترانسفورماتورهای قدرت تكه فاز و ارائه الگوریتم مناسب برای طراحی بهینه آن با استفاده از نرم افزار MATLAB , بررسی , پارامترهای طراحی , ترانسفورماتورهای قدرت تكه فاز , ارائه الگوریتم مناسب , طراحی بهینه , نرم افزار MATLAB , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

انواع سنسورها و اهمیت كاربرد آنها

با پیشرفت سریع تكنیك اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و كاربرد روز افزون این شاخه از تكنیك نیاز شدیدی به كاربرد سنسورهای مختلف كه اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درك و بر اساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد ، احساس می شود

انواع سنسورها و اهمیت كاربرد آنها

با پیشرفت سریع تكنیك اتوماسیون و پیچده تر شدن پروسه های صنعتی و كاربرد روز افزون این شاخه از تكنیك نیاز شدیدی به كاربرد سنسورهای مختلف كه اطلاعات مربوط به عملیات تولید را درك و بر اساس این اطلاعات مقتضی صادر گردد ، احساس می شود .

سنسورها به عنوان اعضای حسی یك سیستم، وظیفه جمع آوری و با تبدیل اطلاعات را به صورتی كه برای یك سیستم كنترل و با اندازه گیری قابل تجزیه و تحلیل باشد به عهده دارند . در سالهای اخیر سنسورها به صورت یك عنصر قابل تفكیك سیستمهای مختلف صنعتی مورد استفاده قرار گرفته و پیشرفت سریعی در جهت جوابگویی به تقاضاهای صنعت در این شاخه از علم الكترونیك انجام پذیرفته است .

سنسورها جهت تبدیل عوامل فیزیكی مانند حرارت ، فشار ، نیرو ، طول ، زاویه چرخش ، دبی و غیره به سیگنالهای الكتریكی بكار برده می شوند و به همین منظور سنسورهای مختلفی كه قابلیت ‌تبدیل این عوامل را به جریان برق دارا می باشند، ساخته شده اند .

 یك سنسور را می توان با خصوصیات زیر تعریف نمود .

- سنسور به عنوان تبدیل كننده اطلاعات فیزیكی به سیگنالهایی، كه می توان از آنها به عنوان سیگنالهای كنترل استفاده نمود . عمل می كنند .

- یك سنسور نباید حتماً یك سیگنال الكتریكی تولیدنماید . مانند سنسورهای پنیوماتیكی و...

- سنسورها در دو نوع مختلف وجود دارند .

الف )با تماس مكانیكی مانند كلید قطع و وصل ، تبدیل كننده های فشاری و...

ب) بدون تماس مكانیكی مانند سنسورهای نوری و یا حرارتی و ...

- سنسورها می توانند بعنوان چشمهای كنترل كننده یك سیستم مورد استفاده قرار گرفته و وظیفه مراقبت از پروسه و اعلام خرابی و یا نقص یك سیستم را به عهده بگیرند .

در كنار كلمة سنسور با واژه های زیر نیز در صنعت روبرو هستیم .

فهرست مطالب

 مقدمه

انواع خروجیهای متداول سنسورها

سنسورهای باینری و آنالوگ

سنسورهای بدون تماس مغناطیسی

Reed سوئیچ

سنسورهای بدون تماس و فاقد كنتاكت (‌تیغه )

سنسورهای القایی – مغناطیسی

 سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیتMagnetorsistive

 سنسورهای بدون تماس بر اساس خاصیت HALL

سنسور Wiegand

سنسورهای القایی

سنسورهای خازنی

سنسورهای نوری

ساختمان سنسور نوری

 تأثیر حرارت، رطوبت و فشار هوا بر سرعت انتشار امواج صوتی

 تأثیر حرارت اجسام

 سنسورهای دو سیمه

 سنسورهای سه سیمه

 سنسورهای چهار و یا پنج سیمه

 تكنیك مدار

اتصال موازی سنسورهای سه سیمه

 سری وصل كردن سنسورهای دو سیمه

 سری وصل كردن سنسورهای سه سیمه

 نكات مهم هنگام استفاده از سنسورها در میدانهای قوی الكترومغناطیسی

 اتصال بار (رله، سیستم كنترل نشاندهنده ها و ...) به خروجی سنسورهای نزدیكی

برچسب ها : انواع سنسورها و اهمیت كاربرد آنها , سنسور , پروژه , پژوهش , مقاله , جزوه , تحقیق , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود مقاله , دانلود جزوه , دانلود تحقیق

طراحی وساخت دستگاه ثبت كننده سیگنال الكترومایوگرام دو كاناله و مدلسازی فعالیت ایزومتریك ساعد

هدف از این پروژه ساخت امپلی فایر دو كاناله EMG و مدلسازی فعالیت ایزومتریك ساعد و به دست اوردن رابطه كیفی بین نیروی وارد بر كف دست و دامنه EMG دو عضله دو سر و سه سر بازو و میزان نیروی متوسط ایجاد شده در انهاست

طراحی وساخت دستگاه ثبت كننده سیگنال الكترومایوگرام دو كاناله و مدلسازی فعالیت ایزومتریك ساعد

چكیده

هدف از این پروژه ساخت امپلی فایر دو كاناله EMG و مدلسازی فعالیت ایزومتریك ساعد و به دست اوردن رابطه كیفی بین نیروی وارد بر كف دست و دامنه EMG دو عضله دو سر و سه سر بازو و میزان نیروی متوسط ایجاد شده در انهاست.

سیگنال EMG دو عضله به وسیله كارت صوتی به كامپیوتر داده شده و از نرم افزار MATLAB برای نمایش و پردازش داده ها استفاده می شود.سپس اضافه كردن وزنه هادر كف دست و مطالعه EMG دو عضله و انتگرال قدر مطلق انها روابط مطرح شده در قسمت بالا را به دست می اوریم.

در بخش مدلسازی پس از ساده سازی به مدلسالزی ماهیچه دو سر بازو می رسیم كه برای ثبت پاسخ ان از سنسوری كه خودمان طراحی كردیم استفاده می كنیم و پاسخ این سنسور را هم با كارت صوتی به كامپیوتر می دهیم.

مقدمه

در اثر انتقال سیگنالهای عصبی به عضله , تارهای عضلانی فعال شده و ایجاد پتانسیل عمل  می نماید که به آن EMG گویند که در واقع تجلی اراده انسان برای انجام حرکت است . انتشار این پتانسیل های عمل در طول عضله ادامه یافته و بر روی پوست قابل دریافت می گردند . با نصب الکترودهای پوستی می توان این سیگنالها را از سطح پوست دریافت نمود .

سیگنالهای EMG از نظر فرکانس در محدودهhz 25 تا چند کیلو هرتز تغییر می کنند و دامنه های سیگنال بسته به نوع سیگنال والکترودهای استفاده شده از 100 میکروولت تا 90 میلی ولت تغییر می کنند .

بطور کلی سیگنال EMG توسط دو نوع منبع نویز می پذیرد :

       1 منابع بیولوژیکی

  2منابع غیر بیولوژیکی

منابع بیولوژیکی شامل حرکات سایر عضلات مانند عضله قلب و حرکات ناشی از ضربان رگهای خونی است و منابع غیر بیولوژیکی شامل سیستمهای اندازه گیری و تداخلات برق شهر  و محیط اطراف آن و حرکات شخص آزمایش دهنده و حرکت الکترودها می باشد .

ثبت کننده EMG شامل  مدارهایی است که می تواند سیگنال بسیار ضعیف EMG را که حداکثر دامنه ای به اندازهmv 1 دارد و دارای نویز نیز می باشد , را پردازش کرده و با کمترین نویز و دامنه قابل قبول در خروجی ظاهر سازد

در طراحی مدار ثبت کننده EMG بدلیل اینکه پهنای باند فرکانسی این سیگنال عموما" بین 25 تا 1000 هرتز است , از یک فیلتر بالا گذر و یک فیلتر پایین گذر استفاده شده است .همچنین برای حذف نویز hz 50 برق شهر كه به ورتداخلی وارد می شود از یك فیلتر میان ناگذر تیز استفاده می كنیم .برای رساندن سطح سیگنال به مقدار قابل نمایش

   هم گین 1000 را در مدار تعبیه می كنیم.سپس سیگنال حاصله را به وسیله وسیله كارت صدا به كامپیوتر می دهیم.

         بنابراین تا این مرحله اطلاعات A/D كارت صدا از طریق پورت PCI به پردازنده كامپیوتر انتقال یافته است . حال به دنبال راهی می گردیم كه این اطلاعات را بتوانیم نمایش دهیم و بر روی ان پردازش انجام دهیم. نرم افزاری که ما در این پروژه از ان استفاده کردیم MATLAB می باشد.MATLAB به عنوان یک زبان برنامه نویسی و ابزار دیداری کردن داده , قابلیت های بسیاری در زمینه های مهندسی , محاسبات و ریاضیات دارا می باشد. برای دادن سیگنال EMG دو عضله به طور همزمان از مد استریوی كارت صدا استفاده می كنیم.

پس ان واردمرحله ی مدلسازی حركت ایزومتزیك ساعد می شویم. مدل سازی یکی از جنبه های مهم اغلب مطالعات مهندسی پزشکی است . مدل عبارت است از نمایش ساده شده ی اشیا و سیستمها و به همین دلیل جزء مهمی از زندگی روزمره نیز به شمار می رود.

در بحث مدلساز ی ابتدا به ساده سازی سیستم می پرازیم . سپس با وارد كردن نیرو به كف دست و ثبت جابجایی دست در فاز دینامیك حركت به وسیله سنسور جابجایی طراحی شده وارد مرحله بعد می شویم.

مرحله بعدی انتخاب مدل مناسب برای ماهیچه است كه مامدل مكانیكی هیل را در نظر گرفتیم و با محاسبه تابع تبدیل پارامتری این مدل و به دست اوردن خروجی زمانی ان با فرض اینكه ورودی پله باشد و مقایسه ان با خروجی سنسور ، پارامترها را محاسبه كردیم.

این پایان نامه شامل شش فصل است كه در فصل اول به بررسی سیگنال EMG پرداختیم .در فصل دوم مطالبی راجع به الكترودهای ثبت سیگنال اورده شده است و فصل سوم هم مفصلا به شرح سخت افزار پروزه می پردازد.

فصل چهارم هم حاوی مطالبی درباره كارت صدا می باشد.

سپس در فصل پنجم به مبحث مدلسازی حركت ایزومتریك ساعد و به دست اوردن رابطه بین وزنه ها و دامنه EMG می پردازیم.

فصل ششم هم به بررسی نرم افزار پروژه و الگوریتم های نوشته شده می پردازد.

فصل اول

مقدمه

در اثر انتقال سیگنالهای عصبی به عضله , تارهای عضلانی فعال شده و ایجاد پتانسیل عمل می نماید که به آن EMG گویند که در واقع تجلی اراده انسان برای انجام حرکت است . انتشار این پتانسیل های عمل در طول عضله ادامه یافته و بر روی پوست قابل دریافت می گردند . با نصب الکترودهای پوستی می توان این سیگنالها را از سطح پوست دریافت نمود . سیگنالEMG به عنوان یک ابزار غیر تهاجمی برای کنترل دست مصنوعی به کار می رود . این سیگنال حاوی اطلاعات زیادی در حوزه زمان و فرکانس است که محققان با تبدیلات ریاضی متنوع , سعی در استخراج و تحلیل اینگونه اطلاعات داشته اند .

سیگنالهای EMG از نظر فرکانس در محدودهhz 25 تا چند کیلو هرتز تغییر می کنند و دامنه های سیگنال بسته به نوع سیگنال والکترودهای استفاده شده از 100 میکروولت تا 90 میلی ولت تغییر می کنند , بنا براین تقویت کننده های EMG نسبت به تقویت کننده های ECG  پاسخ فرکانسی وسیعتری را پوشش می دهند ولی در عوض لازم نیست فرکانسهای بسیار پایین را مانندECG  پوشش دهند . و این امر بدلیل وجود آرتیفکت ناشی از حرکت در فرکانسهای پایین بسیار مطلوبست چرا که میتوانند بدون تحت تأثیر قرار دادن سیگنال مؤثر , فیلتر شوند .

در نمودارشكل 1-1 مقایسه ای بین محدوده تغییرات فركانس و ولتاژ سیگنال EMG و سیگنالهای متداول دیگر انجام شده است :

شكل 1-1-مقایسه دامنه و فركانس EMG با سیگنالهای حیاتی دیگر

همانطور كه ملاحظه می كنید سیگنال EMG نسبت به سیگنالهای ECG,EEG,EOG محدوده فركانسی وسیعتری را شامل می شود و همینطور شامل فركانسهای خیلی كم نمی شود و نسبت به آنها دامنه بزرگتری نیز دارد . ولی دامنه آن نسبت به پتانسیل عمل آكسون پایین تر است و فركانسهای پایین تری را نسبت به آن پوشش می دهد .

از آنجاییکه در این پروژه از الکترودهای سطحی استفاده شده است , سطوح سیگنالها پایین و پیک دامنه های آنها از 1/0 تا 1 mv  است .

اما اگر از الکترودهای سوزنی فرو رونده در ماهیچه استفاده شود , سیگنالهای EMG می توانند دارای دامنه ای در حدود دو برابر حالت قبلی شوند و در نتیجه به بهره کمتری برای تقویت نیاز دارند و همچنین از آنجاییکه سطح الکترودهای سوزنی EMG نسبت به الکترودهای سطحی به مراتب کمتر است , امپدانس منبع مولد سیگنال بالاتر بوده و لذا امپدانس ورودی بالاتر تقویت کننده لازم است .

در مراکز بهداشتی و درمانی EMG اغلب به روش سوزنی انجام می شد و روش سطحی با وجود بهداشتی بودن و عدم درد , بندرت به کار می رفت زیرا این روش دارای شکل موج کاملا" تصادفی است و استخراج پارامترهای آن بدون استفاده از روشهای پردازش کامپیوتری امکان پذیر نیست , ولی اخیرا" با پیشرفتهای انجام گرفته در روشهای پردازش کامپیوتری بتدریج استفاده از الکترودهای در ثبت EMG رو به افزایش است .

یکی از مناسبترین روشهای تحلیل EMG همراه با الکترود سطحی , بررسی محتوای فرکانسی سیگنال و استخراج ویژگیهای آن با استفاده از تابع چگالی طیف توان است .

منابع نویز :

بطور کلی سیگنال EMG توسط دو نوع منبع نویز می پذیرد :

     1- منابع بیولوژیکی

  2- منابع غیر بیولوژیکی

منابع بیولوژیکی شامل حرکات سایر عضلات مانند عضله قلب و حرکات ناشی از ضربان رگهای خونی است و منابع غیر بیولوژیکی شامل سیستمهای اندازه گیری و تداخلات برق شهر  و محیط اطراف آن و حرکات شخص آزمایش دهنده و حرکت الکترودها می باشد .

ثبت کننده EMG شامل  مدارهایی است که می تواند سیگنال بسیار ضعیف EMG را که حداکثر دامنه ای به اندازهmv 1 دارد و دارای نویز نیز می باشد , را پردازش کرده و با کمترین نویز و دامنه قابل قبول در خروجی ظاهر سازد 

در طراحی مدار ثبت کننده EMG بدلیل اینکه پهنای باند فرکانسی این سیگنال عموما" بین 25 تا 1000 هرتز است , از یک فیلتر بالا گذر و یک فیلتر پایین گذر استفاده شده است .

ثبت کننده سیگنالهای حیاتی بطور کلی عبارت است از بکارگیری تجهیزاتی الکترونیکی که بعضی از وقایع فیزیولوژیکی نرمال و یا غیر نرمال درونی انسان را به شکل سیگنالهای سمعی و بصری نمایش می دهد و به ا و یاد می دهد که روی وقایع احساس نشده و یا غیر ارادی خود با دیدن این سیگنالهای سمعی و بصری کار کند .

در زمینه مسائل مربوط به توانبخشی مفید ترین ثبت کننده , EMG است . اما سیگنال EMG به تنهایی قابل استفاده نیست چونکه بیمار و پزشک معالج سیگنالهای EMG را نمی بینند و این سیگنالها باید به علائم صوتی و تصویری قابل درک تبدیل شوند .

تجربیات نشان می دهد که بیمار در حین آزمایش ثبت EMG به تقاضای پزشک برای تغییر اندازه فعالیت ماهیچه ای , پاسخ مثبت می دهد .

مقدار IAV ویا ا نتگرال قدر مطلق یکی از مشخصه های مهم سیگنال است که با نیروی انقباض عضلانی رابطه دارد .

یکی از ا هداف اولیه همه ثبت کننده های EMG , قادرسازی بیمار به اعمال کنترل ارادی بر عضلات مخطط (عضلات ارادی ) خود است که به منظور افزایش فعالیت ماهیچه های ضعیف و کاهش فعالیت ماهیچه های متشنج به کار می رود

در آموزش کلینیکی , بیمار از طریق سیگنالهای سمعی و بصری , از انقباضهای خیلی کوچک و خیلی بزرگ ماهیچه اش  آگاه می شود

در انتخاب ابزار ثبت کننده EMG باید به دو نکته توجه داشت :

1. ثبت کننده های شنیداری در انواع مختلف وجود دارد که باید در آنها توجه داشت که کدام یک از آنها بیمار را به فعالیت بیشتر ترغیب می کند .
2. در ثبت کننده های تصویری بیمار با دیدن سیگنال بر روی اسیلوسکوپ به به فعالیت بیشتر ترغیب می شود .

منشاْ سیگنال EMG :

 سیگنال EMG   از  ترکیب  اجزای  کوچکتری  به  نام  پتانسیل  عمل  واحد  حرکتی                                      (motor unit action potential ) که توسط واحد های مختلف تولید می شود تشکیل شده است .

واحد حرکتی کوچکترین واحد عملکردی یک ماهیچه است که می تواند به طور ارادی فعال شود .

پتانسیلهای الکتریکی در دو طرف غشاء , عملا" در تمام سلولهای بدن وجود دارند . سلولهای عصبی و عضلانی , سلولهای قابل تحریک هستند یعنی قادر به تولید ایمپالسهای الکتروشیمیایی در غشاء خود هستند .

هر فیبر عصبی به طور طبیعی به دفعات زیاد منشعب شده و 3 الی چند فیبر عضلانی را تحریک می کند . سیگنا لهای عصبی توسط پتا نسیل های عمل که تغییرات سریع در پتا نسیل غشاء سلولهای عصبی هستند , انتقال می یابند . پتا نسیل عمل برای هدایت سیگنال عصبی در طول فیبر عصبی به حرکت در می آید تا اینکه به ا نتهای فیبر می رسد . محل تماس رشته های عصبی با فیبر عضلانی تقریبا" در وسط آن و به نام محل تماس عصبی _ عضلانی (Neuromuscularjunction )  می باشد به طوریکه پتا نسیل عمل در هر دو جهت به سوی انتهای فیبر عضلانی سیر می کند . فیبر عصبی در انتهای خود منشعب شده و مجموعه ای از ترمینالهای منشعب شده عصبی تشکیل می دهد که در یک فرو رفتگی از سطح فیبر عضلانی قرار می گیرد , اما به طور کامل در خارج غشاء پلاسمایی فیبر عضلانی قرار دارد . فرو رفتگی غشاء فیبر عضلانی موسوم به ناودان سیناپسی و فضای بین ترمینال عصبی و غشاء  فیبر عضلانی موسوم به شکاف سیناپسی است .

قطر عصب در حدود یک دهم قطر فیبر عضلانی است و ایمپالسهای عصبی به تنهایی نمی توانند جریان لازم را در فیبر عضلانی ایجاد کنند و استیل کولین مانند یک تقویت کننده عمل می کند .

پتانسیل های عمل ایجاد شده در واحد های حرکتی عضله به صورت هدایت حجمی در فضای عضله پخش شده , به سطح پوست می رسند . با قرار دادن الکترود , مجموعه ای از پتانسیلهای فوق الذکر که می توانند از نظر زمانی با هم اختلاف فاز داشته باشند , دریافت می شوند . سیگنال دریافت شده همان سیگنال EMG می باشد . هنگامی که یک ایمپالس عصبی به محل تماس عصبی_ عضلانی می رسد , عبور پتانسیل عمل از روی غشاء ترمینال عصب , باعث می شود تا حدود 125 وزیکول استیل کولین به داخل شکاف سیناپسی آزاد شود . استیل کولین نفوذ پذیری غشای عضله را نسبت به یونهای سدیم با بار مثبت زیاد می کند و این امر موجب بروز یک پتانسیل عمل در فیبر عضلانی می شود . پتانسیل عمل در طول غشاء فیبر عضلانی سیر می کند و باعث رها شدن مقادیر زیادی از یونهای کلسیم و داخل شدن آنها به سارکو پلاسم محیطی فیبرها می شود . یونهای کلسیم نیروهای جاذبه ای بین فیلمانهای اکتین و میوزین ایجاد می کنند , و موجب لغزیدن آنها بر روی یکدیگر می شوند و بنابراین فر آیند انقباض صورت می گیرد

انرژی لازم جهت ادامه این فرآیند به وسیله شکستن پیوند های پر انرژی ATP و تبدیل آن به ADP حاصل می شود . از طرف دیگر چنانچه استیل کولین ترشح شده در همان حال باقی بماند , ایجاد ایمپالسهای متوالی خواهد کرد . حدود 5/1 ثانیه استیل کولین توسط آنزیمی در سطح غشاء به شکل اسید استیک و کولین تبدیل می شود . در نتیجه تقریبا" بلا فاصله پس از تحریک فیبر عضلانی به وسیله استیل کولین , ماده محرک از بین می رود .

فعالیت الکتریکی عضلات اسکلتی برای نخستین بار توسط piper (1912) ثبت گردید و EMG

نام گرفت . امروزه از این سیگنال نه تنها به عنوان ابزار تشخیص کلینیکی عضله , بلکه به عنوان شاخصی برای ارزیابی عضلات در فعالیت های ورزشی و یا به عنوان ورودی جهت کنترل اندام مصنوعی به کار می رود .

ماهیت سیگنال EMG سطحی یک فرآیند تصادفی غیر ایستا است , دامنه و طیف فرکانسی آن حتی با ثابت نگه داشتن فعالیت ماهیچه , تغییر می کند , که با تقریب قابل قبولی در فواصل کوتاه زمانی ایستا است . سیگنال EMG بر آیند زمانی _ فضایی پتانسیل های تارهای عضلانی است که می توان توسط الکترود در سطح پوست برداشت . تغییر حالت انقباضی عضله , مشخصات زمانی و فرکانسی سیگنال EMG را تغییر می دهد , زیرا فیبرهای عضلانی متفاوتی فعال می شود و از همین خاصیت برای تشخیص نوع حرکت استفاده می شود . EMG با توجه به نوع الکترود , به دو روش سوزنی و سطحی انجام می شود که در EMG  سطحی از الکترودهای دیسکی استفاده می شود و پیک سیگنالهای دریافت شده بین 0.1 تا 1 میلی ولت می باشد . امپدانس الکترودها بین 200 تا 5000 اهم متغیر است و به نوع الکترود , محل تماس الکترود و الکترولیت و فرکانسی که امپدانس را مشخص می کند بستگی دارد . نکته مهم در پهنای باند سیگنال دریافتی (25-1000hz) , عدم وجود مؤلفه DC آن می باشد که علت آن می تواند مربوط به شکل فیبر عضلانی باشد . پس از بازگشت یونهای پتاسیم به خارج غشاء مرحله دیگری بنام After potential  آغاز می شود که حدود 50 تا 100 میلی ثانیه دوام دارد .

در این مرحله پمپ سدیم و پتاسیم مجدد ا" یونهای سدیم را به خارج سلول هدایت می کند تا غلظت نرمال درون و برون غشاء حفظ شود . این مرحله می تواند به گونه ای باشد که انتگرال سطح  زیر منحنی صفر شود , در واقع از دید تبدیل فوریه , این سیگنال دیگر دارای مؤلفه DC  نخواهد بود . (اختلاف  پتانسیل 90 میلی ولتی در واقع در دو طرف غشاء قرار دارد و توسط الکترود سطحی دریافت نمی شود . )

تغییر حالت انقباضی عضله , مشخصات زمانی و فرکانسی سیگنال EMG را تغییر می دهد , زیرا فیبرهای عضلانی متفاوتی فعال می شوند و همین خاصیت است که می تواند برای تشخیص نوع حرکت از سیگنال EMG استفاده نمود . 

برچسب ها : طراحی وساخت دستگاه ثبت كننده سیگنال الكترومایوگرام دو كاناله و مدلسازی فعالیت ایزومتریك ساعد , طراحی وساخت , دستگاه ثبت كننده سیگنال , الكترومایوگرام دو كاناله , مدلسازی فعالیت , ایزومتریك ساعد , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

طراحی شبکه های توزیـع از دیدگاه بهینه سازی مصرف و بهبود کیفیت توان

بیشتر راهكارهای صرفه‌جویی در مصرف انرژی و بهبود كیفیت توان در محل مصرف،‌ بدون هزینه یا كم‌هزینه هستند

طراحی شبکه های توزیـع از دیدگاه بهینه سازی مصرف  و بهبود کیفیت توان

بیشتر راهكارهای صرفه‌جویی در مصرف انرژی و بهبود كیفیت توان در محل مصرف،‌ بدون هزینه یا كم‌هزینه هستند.

برای بسیاری از صنایع و مشتركین كاهش هزینه‌های برق مصرفی از طریق روش‌های اشاره شده‌ جذابیت كافی به‌منظور اجرای آنها را ایجاد می‌كند. اما حتی برای صنایعی كه هزینه برق مصرفی اهمیت زیادی ندارد، توجه به‌ دو اثر دیگر حائز اهمیت است: مصرف درست و بهینه موجب افزایش عمر تجهیزات الكتریكی و نیز كاهش دفعات خرابی و توقف آنها می‌شود. خسارات توقف كار برخی از تجهیزات برقی حدود 100مرتبه بیشتر از هزینه برق مصرفی است.

به‌بیان خلاصه هم از نظر كاهش هزینه‌های برق مصرفی و هم از نظر قابلیت اطمینان بیشتر به‌ تداوم كار و عمر تجهیزات،‌ رعایت توصیه‌ها مفید می‌باشند.

البته راهكارهای پرهزینه چه در زمینه بهینه‌سازی مصرف و چه در زمینه بهبود كیفیت توان،‌ بازگشت سرمایه‌ قابل قبولی حدود یك تا سه سال دارند و مشتركین دوراندیش پس‌از انجام اقدامات بدون هزینه و كم هزینه، به‌تدریج راهكارهای پرهزینه را انجام می‌دهند. راهكارهای پرهزینه عمدتا مرتبط با تغییر تكنولوژی یا فرایند هستند و در عین حال موجب صرفه‌جویی قابل ملاحظه‌ می‌شوند. به‌عنوان نمونه یك موتور دائم‌كار، می‌تواند ظرف مدت 3 تا 4ماه به اندازة قیمت خود، انرژی الكتریكی مصرف می‌كند. ازاین‌رو بازگشت هزینه جایگزینی آن با موتوری كه 10% راندمان بهتر داشته باشد، كمتر از 3 سال بوده، پس‌از آن سود جایگزینی نصیب مشترك می‌شود. همچنین بازگشت سرمایه‌ نصب برخی از فیلترهای هارمونیك‌‌ها حدود 2 سال می‌باشد.

خوشبختانه با كاهش تدریجی بهای تجهیزات بهینه‌سازی مصرف، در كنار افزایش قیمت انرژی و افزایش حساسیت تداوم تامین برق، اجرای راهكارهای پرهزینه هر سال ارزان‌تر و توجیه اقتصادی آنها بیشتر می‌شود.

فهرست مطالب

چکیده1

مقدمه:2

فصل اول :3

مبانی طراحی شبکه های توزیع فشار متوسط... 3

1-1پیکربندی شبکه. 4

2-1شبکه توزیع فشار متوسط... 5

ساختار شبکه توزیع.. 6

شبکه فشار متوسط زمینی:7

مشخصات پست و رینگ استاندارد. 8

4-1 شبکه رینگ باز13

5-1کاهش تلفات... 20

6-1شبکه های فشار متوسط هوایی و پست کمپکت... 24

توضیح.. 26

7-1تجهیزات حفاظتی.. 28

8-1حفاظت جریان.. 28

رله جریان.. 29

فصل دوم :31

تجهیزات شبکه های توزیع فشار متوسط... 31

1-2 اصول ترانسفورماتورها در شبکه های توزیع.. 32

1-1-2 انواع ترانسها و ساختمان آنها33

2-1-2 انواع ترانسفورماتور از لحاظ نوع سیم پیچ.. 34

3-1-2 انواع ترانسفورماتور از لحاظ عایق بندی.. 34

4-1-2 سیستم خنک کنندگی.. 35

7-1-2 نحوه اتصالات و گروه برداری.. 39

8-1-2 تب چنجر و کنترل ولتاژ40

9-1-2 تعیین سطوح عایقی.. 42

10-1-2 میزان تحمل اتصال کوتاه ترانسفورماتور44

11-1-2 تلفات ترانسفورماتور48

12-1-2 صدا در ترانس.... 50

13-1-2روغن ترانسفورماتور52

14-1-2 تستها52

2- 2 ترانس های جریان و ولتاژ CT & PT))در شبکه های توزیع.. 56

1-2-2 اصطلاحات و شرایط کار ترانسفورماتورهای جریان.. 56

2-2-2 نیازها و خواستهها59

3-2-2 اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی.. 61

4-2-2 شاخصها و پارامترهای مشخص کننده طراحی.. 62

5-2-2 روش قدم به قدم طراحی.. 65

6-2-2 اصطلاحات و شرایط کار ترانسفورماتور ولتاژ67

7-2-2 تعاریف و اصطلاحات... 68

8-2-2 نیازها و خواستهها69

9-2-2 اطلاعات مورد نیاز جهت طراحی.. 71

10-2-2 شاخصها و پارامترهای مشخص کننده طراحی.. 73

3-2مشخصات فنی هادی ها78

1-3-2جنس سیم های هوایی.. 78

2-3-2 آلومینیوم. 79

4-2 مشخصات فنی مقره ها81

5-2 مشخصات فنی برقگیرها در شبکه های توزیع.. 87

2-5-2 اضافه ولتاژهای سیستم توزیع.. 88

3-5-2 شاخصها و پارامترهای مشخص کننده طراحی.. 89

5-5-2 مثالی از روند طراحی یک برقگیر. 97

5-6-2 مبانی و معیارهای لازم برای طراحی و انتخاب کات اوت فیوز105

1-7-2 كراس آرم چوبی.. 111

فصل سوم :131

راهکار های بهینه سازی.. 131

مصرف و بهبود کیفیت... 131

1-3 مفاهیم و تعاریف مهم.. 133

3-3 مدیریت مصرف(مدیریت سمت تقاضا136

خازن فشارضعیف موضعی.. 145

(خازن سطح بار)145

بانك خازنی فشارضعیف یا145

فشار متوسط... 145

2-4-درایوهای DC حالت جامد (نیمه‎‎هادی)154

3-4-درایوهای مكانیكی.. 155

5-4-موتورهای دوسرعته. 156

منابع:164

برچسب ها : طراحی شبکه های توزیـع از دیدگاه بهینه سازی مصرف و بهبود کیفیت توان , طراحی , شبکه های توزیـع , بهینه سازی مصرف , بهبود کیفیت توان , توان , ترانس , تلفات , حفاظت جریان , رله جریان , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی

درمانهای عضوی یا زیست شناختی عمده در روان پزشكی شامل، دارو درمانی،ECT، نور درمانی،‌ محرومیت از خواب، جراحی روانی است

تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی

فصل اول

مقدمه و معرفی طرح

مقدمه و معرفی طرح

(بیان مسئله، اهمیت و ضرورت اجرای طرح، اهداف پژوهش)

درمانهای عضوی یا زیست شناختی عمده در روان پزشكی شامل، دارو درمانی،ECT، نور درمانی،‌ محرومیت از خواب، جراحی روانی است.

با این كه هنوز دانش سایكوفارماكوتراپی به خصوص در دهه گذشته گسترش چشمگیری داشته است ولی دارو درمانی، معمولاً به تنهایی كافی نیست . درمان با صرع الكتریكی یكی از مؤثرترین و ناشناخته ترین درمانهای روان پزشكی است . در مورد تاریخچه استفاده از این روش باید گفت: قسمت اعظم سابقه ECT مربوط به سال 1934 است. بیش از آن كه تشنج توسط برق انجام شود به مدت 4 سال از تشنجهای ناشی از پنتیلن تتروازول به عنوان درمان استفاده می‌كردند.

اوگوسولتی ولوچیوبینی، بر اساس كارهای فون مدونا نخستین درمان با صرع الكتریكی را در آوریل 1936 در روم به كار بردند. در ابتدا به این درمان،‌ با شوك الكتریكی،‌ اطلاق می‌شد، اما بعد آن را تحت عنوان درمان با صرع الكتریكی شناختند، و از آن تا حال ECT عنوان یكی از سالمترین و مؤثرترین درمان بیماران روان پزشكی استفاده می‌شود.

امروزه روش ECT و مداخلات بیهوشی آن چنان به دقت اصلاح شده است كه دیگر درمانی بی خطر و مؤثر برای بیماران دچار اختلال افسردگی ماژور، حملات شیدایی، اسكیزوفرنیا، و سایر اختلالات وخیم روانی تلقی می‌شود. ولی برخلاف درمانهای دارویی تغییرات زیستی-عصبی القا شده بر اثر صرع درمانی كه لازمه موفقیت آن هستند هنوز مشخص نشده است. خیلی از پژوهشگران اعتقاد بر آن دارند كه از ECT در درمان بیماران بسیار كم استفاده می‌شود و دلیل اصلی این امر باور غلط در مورد ECT دانستند، كه محركشان لااقل تا حدی اطلاعات غلط و مقالاتی است كه از رسانه های غیرتخصصی وسیعاً به مردم منتقل می‌شود.

از آن جا كه ECT مستلزم  استفاده از برق و تولید تشنج است. بسیاری از عوام، بیماران، و خانواده های بیماران، ترس ناموجهی از آن دارند، چه در مطبوعات حرفه ای و چه در مطبوعات غیرتخصصی گزارشهای غلط بسیاری دیده می‌شود، كه مدعی ایجاد صدمه دائم مغزی در نتیجه ECT شده است . با این كه اكثر آن گزارشات را رد كردند، شبح صدمه مغزشی ناشی از ECT هنوز بر ذهنها سنگینی می‌كند.

پیشنهاد ECT به بیماران مثل توصیه هر درمان دیگری باید بر اساس دو نكته صورت گیرد: 1- نكات درمانی مربوط به بیمار 2- مسئله نسبت خطر به منفعت. گرچه ECT در قیاس دارهای روان پزشكی مؤثرتر بوده و اثر سریع تری نیز دارد به طور معمول داروی اول نیست. ولی در مواردی كه بیماران به درمان دارویی پاسخ مناسب نمی‌دهند، بیماران با افسردگی سایكوتیك، بیماران كه عوارض دارویی را نمی‌توانند تحمل كنند، و بیمارانی كه دارای علایم حاد همراه با علایم خودكشی، و دیگر كشی و … هستند، استفاده می‌شود. تأثیر درمانی ECT در مانیا،‌ اسكیزوفرنیا، پاركینسون، سندروم نورولپتیك بدخیم، وسواس مقاوم به درمان نیز ثابت شده است. ECT در دوران بارداری روش درمانی سالمی‌است،‌ و در سایكوز حاد دوران بارداری ECT را با رعایت احتیاط لازم می‌توان درمان اول تلقی كرد. ممنوعیت مطلق استفاده از ECT وجود ندارد. ولی معمولا در اختلال پزشكی كه با بیهوشی عمومی‌مشكل ایجاد می‌كند، مثل افزایش فشار داخل مغزی، ضایعات داخل عروقی مغز، مشكلات قلبی، بهتر است اجتناب شود. در این كار تحقیقی سعی شده است كه تأثیر این نگرش را در فراوانی موارد استفاده از ECT در بیمارانی كه به دلایل فوق نیاز بهECT دارند را در یك مركز روان پزشكی بررسی كنیم.

اهداف پژوهش:

1- هدف كلی:

-         تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی در شش ماه اول سال 1381

2- اهداف ویژه:

-         تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی بر حسب سن.

-         تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی بر حسب جنس.

-         تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی بر حسب نوع بیماری.

-         تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی بر حسب دفعات ECT .

فرضیه ها و سؤالات پژوهش:

-         تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی بر حسب سن چقدر است؟

-         تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی بر حسب جنس چقدر است؟

-    تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی بر حسب نوع بیماری چقدر است؟

-    تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی بر حسب تعداد دفعات ECT چقدر است؟

متغیرها:

تعریف واژگان:

electro convulsive therapy: ECT

اسكیزوفرنیا: اختلال جدی در آزمون ارزشیابی واقعیت است. نشانه های اصلی آن:

توهمات و هذیان ها بدون آن كه بیمار به طبیعت بیمار گونه آن بصیرت داشته باشد.

علایم تشخیصی: دو یا چند تا از علایم زیر كه هر یك در بخش قابل ملاحظه ای از یك دوره یك ماهه دوام داشته باشد، 1- هذیان 2- توهمات 3- تكلم آشفته 4- رفتار آشفته بارز 5- علایم منفی (كاهش محتوی فكر، بی ارادگی)

(major depressive disorder)MDD افسردگی ماژور:

احساس ذهنی غمگینی، و از دست دادن علاقه و لذت در فعالیت ها و سرگرمی‌هایی كه قبلاً لذت بخش بوده اند افسردگی در حقیقت یك سندروم است، كه نه فقط با اختلال خلق بلكه با علایمی‌نظیر: اختلال خواب، اشتها، و فعالیت روانی- حركتی، كاهش انرژی،‌ كاهش میل جنسی، احساس گناه و بی ارزشی، اشكال در تمركز، حافظه، تفكر، افكار مرگ و خودكشی همراه است.

(bipolar 1 disorder): B1D

اختلال دو قطبی 1 شیوع بسیار كمتری از اختلال افسردگی اساسی دارد. وجود مانیا یا هایپو مانیا اختلال دو قطبی را مشخص می‌كند.

مانیا عبارت است از یك پریود مشخصی با خلق بالا، بسیط، یا تحریك پذیر و چند علامت همراه،‌ مانند: پرفعالیتی، فشار تكلم، پرش افكار، اعتماد به نفس بالا، كاهش نیاز به خواب، حواس پرتی، و افزایش فعالیت های خطرناك.

اختلال وسواسی – جبری

خصیصه اصلی این اختلال عبارت است از افكار یا اعمال وسواسی، عودكننده، با شدتی كه وقت گیر بوده یا منجر به ناراحتی در فرد شود و یا اختلال بارز در عملكرد فرد ایجاد كند. این اختلال شایع بوده و پاسخ خوبی به درمان نشان میدهد.

سندروم نورولپتیك بدخیم:

این سندروم با تریاد تب، رژیدیتی عضلانی و تغییرات سطح هوشیاری مشخص می‌شود. علایم اصلی آن عبارتند از: رژیدیتی عضلانی، كاتاتونیا، تب، تغییرات سیستم اتونوم (تغییرات غیر طبیعی فشارخون، تاكیكاردی، تاكی پنه، تعریق)، در یافته های آزمایشگاهی افزایش CPK ، لكوسیتوز، افزایش آنزیم های كبدی، میوگلبولین در ادرار، نارسایی كلیه نیز دیده می‌شود.

پسیكودرام (psychodram)

یك روش روان درمانی گروهی است، در این روش از طرق متدهای نمایشی خاص، ساختمان شخصیتی ،‌ روابط بین فردی، تعارض ها و مسایل هیجانی بررسی می‌شود.

هیپنوتیزم:

هیپنوتیزم با خواب متفاوت بوده و در حقیقت یك پدیده روانی پیچیده ای است كه در آن تمركز موضعی و حساسیت و پذیرش تلقینات شخصی دیگر افزایش می‌یابد بدین ترتیب هیپنوتیزم تغییر در حالت هوشیاری است كه با محدودیت دامنه توجه و افزایش تلقین پذیری مشخص می‌شود شخص در حالت خواب واره قرار می‌گیرد كه ممكن است سطحی، متوسط، یا عمیق باشد. در تلقین پس از هیپنوتیزم دستورالعمل هایی برای انجام عمل ساده با تجربه احساس خاصی پس از بیداری عرضه می‌شود.

PTST (اختلال پس از استرس تروماتیك)

در این اختلال فرد به دنبال مواجه با یك استرس تروماتیك دچار علایمی‌مانند تجربه مجدد تروما، اجتناب از یادآورنده های تروما و كرختی هیجانی و افزایش سطح برانگیختگی.

اسكیزوافكتیو:

در این اختلال در یك پریود غیر منقطع بیماری، هم علایم اپیزود خلقی (افسردگی، مانیا) و هم معیارهای اسكیزوفرنیا وجود دارد این بیماران پیش آگاهی بهتری از بیماران اسكیزوفرنیك دارند و پیش آگهی این بیماران از مبتلایان به اختلالات خلقی بدتر است.

اختلال خلق ادواری (cycloty disorder)

اختلال مزمنی است كه علامت اصلی آن عبارت است از اپیزودهای هیپومانیا و اپیزودهای افسردگی خفیف، كه می‌توانند متناوباً یا مداوم تداوم داشته باشند. این اختلال حداقل دو سال باید ادامه داشته باشد.

اسكیزوفرنیفرم:

علایم شبیه اسكیزوفرنیا و اختلال سایكوتیك گذرا بوده و از آن غیر قابل تفكیك است این اختلال حداقل یك ماه و حداكثر شش ماه طول می‌كشد و بعد از شش ماه باید بهبودی كامل ایجاد شده و فرد به سطح عملكرد قبل از شروع بیماری خود باز گردد.

اختلال شخصیت اسكیزوتایپال:

یك الگوی نافذ مشكلات اجتماعی و بین فردی كه با احساس ناراحتی حاد و یا كاهش ظرفیت برای ارتباط نزدیك و همچنین دگرگونی های شناختی یا ادراكی در اوایل بزرگسالی شروع می‌شود درمان انتخابی این بیماران روان درمانی است.

فصل دوم

بررسی پیشینه پژوهش

بررسی پیشینه پژوهش:

درمانهای غیر عضوی در روان پزشكی:

روان درمانی چیست؟

روان درمانی درمان كلامی‌است . روان درمانگر از طریق استفاده از كلمات برای دستیابی به شناخت، راهنمایی،‌‍ حمایت، و هدایت بیمار به تجربه های تازه، علایم را رفع كرده و خلاقیت و توانایی لذت بردن از زندگی را در بیمار افزایش می‌دهد.

سلاح كار درمانگر اغلب كلمه و كلام است. در عین حال از شیوه های مختلفی برای برخورد با احساسات و عواطف مختل شده به منظور تولید آرامش باطنی استفاده می‌شود.

مغز كانون هدف روان درمانی است. رفتار، افكار، و عواطف، از فعالیت مغز سرچشمه می‌گیرند. و مبانی نورآناتومیك، نوروشیمیایی و نوروفیزیولوژیك دارند. روان، الگوسازی و فعالیت مغز را تغییر می‌دهد.

تجربه نشان داده رویكرد تلفیقی مؤثرترین روش است. بیماران بسیاری، از تلفیق مناسب دارو درمانی و روان درمانی بیشترین فایده را می‌برند.

علی رغم تفاوت های قابل ملاحظه، كلیه روش های روان درمانی، شش هدف عمده را در پی می‌گیرد:

1- رابطه درمان بخشی را تقویت میكنند.

2- شیوه های استدلال همه برنامه های درمانی، بیمار را به دریافت كمك امیدوار می‌كند.

3- روشها و منطق درمانی به بیمار امكان می‌دهند تا با كسب اطلاعات تازه در باب مسائل خود و راههای موجود برای كنار آمدن، شناخت بیشتری پیدا كند.

4- یادگیری تجربی مستلزم، انگیختگی هیجانی (emotinal arousal) است كه نیروی انگیزه را برای تغییر در طرز تلقی هاو رفتار فراهم می‌آورد.

5- احتمالاً تأثیر اصلی توجیهات و روش های روان درمانی، افزایش احساس تسلط بر خویشتن است. احساس تسلط با تجربه های موفق تقویت می‌شود و این چیزی است كه همه روش های روان درمانی هر یك به گونه ای آن را فراهم می‌سازند.

6- سرانجام همه روشهای روان درمانی به طور ضمنی یا آشكارا بیمار را تشویق می‌كنند كه آموخته های خود را در زندگی روزمره خود به كار گیرد و با این اقدام فواید درمانی را فرا سوی موقعیت روان درمانی بسط دهند.

انواع روان درمانی شامل:

-         روان كاوی (psychoanalysis)

-         روان درمانی تحلیل گرا (psychoanalytic psychotherapy)

-         نوع بینش گرا (insijht oriented)

-         نوع حمایتی (supportive)

-         روان درمانی كوتاه مدت (brief psychotherapy)

-         مداخله در بحران (crissis intervention)

-         خانواده درمانی(family therapy)

-         زوج درمانی (couple therapy)

-         روان درمانی گروهی (group psychotherapy)

-         رفتار درمانی (behavie therapy)

-         شناخت درمانی ( cojnitive therapy)

-         هیپنوتیزم (hypnotism)

-         پسیكودرام (psychodrama)

2- درمانهای عضوی در روان پزشكی:

ساخت داروهای جدید گرچه توانایی ما را برای كاهش رنج های بشری افزایش می‌دهد، از طرف دیگر به ضرورت آگاهی از دستاورهای جدید علمی‌و نیز به روز كردن دانش ما تأكید دارد.

در سایكوفارماكوتراپی باید اصول زیرا را به خاطر داشت:

1- ارزیابی تشخیصی در كار بالینی یك اصل بنیادی است. درمانگر با آگاهی و استناد به اصول تشخیصی و طبق بندی با ارزیابی مجموعه علایم بالینی بیمار، تشخیص گذاری می‌كند.

2- دارو درمانی معمولاً به تنهایی كافی نیست، گر چه دارو درمانی ممكن است سنگ بنای بهبودی بیمار باشد.

3- از نظر نوع دخالت و مدت درمان، مراحل بیماری اهمیت بنیادی دارد.

4- نسبت خطر به منفعت هنگام تدوین استراتژی درمانی همواره باید مد نظر قرار گیرد وجود بیماری پزشكی همزمان، داروهای مصرفی، توانایی فردی متابولیزه كردن دارو،‌ وضعیت جسمی‌و سن بیمار و ملاحظات اقتصادی را در انتخاب دارو باید در نظر داشت.

5- سابقه شخصی قبلی از یك پاسخ خوب باید به یك داروی خاص معمولا راهنمای مناسبی برای درمان اپیزود بعدی بیماری است.

6- علایم هدف كه بیانگر سایكوپاتولوژی زمینه ای هستند مشخص شده و در طی یك دوره بیماری پیگیری می‌شود.

7- در تمام دروه درمانی اثرات جانبی داروها را پی گیری می‌كنیم.

دارو درمانی :

1- داروهای آرامبخش – خواب آور – ضد اضطراب

این تركیبات شامل:

بنزودیازپین ها، باربیتوراتها، كارباماتها، گلوتتماید، پارآلدئید، اتكلرونیول، مهار كننده گیرنده B، آنتی هیستامین ها، بنزودیازپین ها با توجه به اثر بخشی مناسب و نیر عوراض جانبی كمتر مهمترین موقعیت را در این گروه به خود اختصاص داده اند.

باربیتوراتها، مپروبامات، گلوتتماید، پارآلدئید و اتكرونیول با توجه به عوارض جانبی فراوان، خطر جدی سوء مصرف و خطرناك بودن در موارد over dose تقریباً دیگر در سایكوفارما كولوژی مدرن جایگاهی ندارند.

بنزودیاپین ها:

به علت تأثیر بهتر و عوارض جانبی كمتر مهمترین گروه این رده محسوب می‌شود. این داروها آگونیست گیرنده گابا هستند. در دوز كم، اثر آرام بخشی و در دوز بالا اثرات خواب آوری دارند.

در دستگاه گوارش به خوبی جذب شده و اغلب در كبد متابولزه می‌شود اما ممكن است از ادرار نیز دفع شوند. موارد استفاده از بنزودیازپین ها در اختلالات اضطرابی مانند: اختلال اضطرابی منتشر، اختلال پانیك، و اختلال وسواسی - جبری است.

عوارض جانبی:

1- خواب آلودگی: این اثر می‌تواند هم خاصیت درمانی و هم عارضه جانبی تلقی شود. این داروها با فرونشاندن CNS منجر به خواب آلودگی در طی روز، كاهش تمركز و اختلال در تعادل می‌شوند.

2- وابستگی فیزیكی و سندروم ترك: وابستگی فیزیكی در دوزهای بالاتر از معمول و در مصرف طولانی مدت ایجاد می‌شود. این وابستگی با تركیبات با نیمه عمر كوتاه بیشتر دیده می‌شود. قطع ناگهانی داروها منجر به سندروم ترك می‌شود این علایم از یك روز بعد از ترك تا چند هفته و حتی چند ماه ممكن است ظاهر شود.

علایم سندروم ترك شامل: افزایش درجه حرارت بدن، تاكیكاردی ، افزایش فشارخون، بی خوابی، اضطراب، تعریق،‌ تهوع، ترمور، افزایش حساسیت به محركهای محیطی، كرامپهای عضلانی، حملات پانیك، اختلال تمركز و حافظه، اختلال ادراكی، تشنج و سایكوز. در مصرف بیش از حد مجموعاً تركیبات سالمی‌هستند. خطر اصلی همراهی مصرف این داروها به خصوص با آرامبخش های دیگر مثل الكل می‌باشد. افت تنفس، كوما، تشنج و مرگ می‌تواند ناشی از این پدیده باشد.

آنتاگونیستهای گیرندهB :

از طریق مهار گیرنده های B آدرنرژیك اعمال اثر می‌كنند. از میان این داروها آشنایی با پروپزانولول ضروری است. این تركیب نیمه عمر سه تا شش ساعت داشته، در كبد متابولیزه می‌شود، بر روی گیرنده B₂,B₁ مؤثر است.

موارد استفاده: فوبی اجتماعی، ترمور ناشی از مصرف لیتیوم، آكاتژیا، میگرن

موارد احتیاط و منع مصرف: آسم، و دیگر بیماری های انسدادی راههای تنفسی، نارسایی قلب، بلوك قلبی،‌ سندروم رینود، دیابت، كم كاری تیروئید.

آنتی هیستامین ها:

از تركیبات این دسته سیپروهپتادین، دیفن هیدرامین، هیدروكسی زین، بیشترین كاربرد را در روان پزشكی دارند.

2- داروهای ضد افسردگی:

(anti Dperation)

1- داروهای ضد افسردگی سه و چهار حلقه ای

2- مهار كننده های آنزیم مونوآمین اكسیداز (MAOIs)

3- مهار كننده های اختصاصی باز جذب سروتونین(SSRIs)

4- مهار كننده های باز جذب سروتونین- نور اپی نفرین

5- ترازودون (TRAZODONE)

6- بوپروپیون (BUPROPION)

7- نفازودون (NEFAZODONE)

داروهای ضد افسردگی سه و چهار حلقه ای:

جذب این داروها در دستگاه گوارش ناكامل است. در كبد متابولیزه می‌شوند،‌ نیمه عمر آنها ده تا هفتاد ساعت است موارد استفاده درمانی: اختلال افسردگی اساسی، اختلالات افسرده خوئی، اختلال اضطرابی، همچنین این داروها در اختلال خوردن، اختلال درد،‌ شب ادراری كودكان، اختلال خواب نیز استفاده می‌شود.

عوارض جانبی:

1- اثران روان پزشكی : سبب تشدید علایم اسكیزوفرنیا می‌شود. در اختلال دو قطبی نوع 1 ممكن است سبب شعله ور شدن فاز مانیا شوند. بدین دلیل در درمان فاز افسردگی اختلال دو قطبی همراهی این داروها یا یك تركیبات تثبیت كننده خلق ضروری است.

2- اثرات آنتی كولینرژیك : خشكی دهان،‌‌ تاری دید، یبوست، اشكال در دفع ادرار ، از عوارض شایع این داروهاست.

3- عوارض قلبی: مهمترین عوارض جانبی این داروها را اثرات قلبی تشكیل می‌دهد. در دوز معمول تاكیكاردی، تغییرات EKG مانند صاف شدن موج T، افزایش فاصله QT,PR ، دیده می‌شود. در مقادیر زیاد PVC ، بلوك قلبی، انواع آریتمی‌ها نارسایی احتقانی قلب، ایست قلبی،‌ محتمل است. از عوارض دیگر این داروها : كاهش آستانه تشنج، افت فشارخون وضعیتی،‌‌ خواب آلودگی،‌ بی خوابی و بی قراری، افزایش وزن، ترمور، بی اشتهایی، تهوع و استفراغ،‌ تعریق، اختلال عملكرد جنسی، واكنش آلرژیك پوستی و عوارض خونی است.

مهار كننده های مونوآمینواكسیداز:

اثرات درمانی این دارها معادل ضدافسردگی سه حلقه ای است. اما با توجه به این كه مصرف آنها دقت و محدویت خاصی را در رژیم غذایی و رژیم دارویی می‌طلبد، كمتر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

موارد استفاده درمانی: موارد استفاده مشابه داروهای ضد افسردگی سه حلقه ای و چهار حلقه ای است . در افسردگی های آتیپیك MAOIs مؤثرتر است.

عوارض جانبی:

هایپوتانسیون وضعیتی،‌ افزایش وزن، ادم، اختلال عملكرد جنسی، بی خوابی، پارستزی، دردهای عضلانی، بحران افزایش فشار خون ناشی از تیرامین، مهمترین عارضه ای است كه مصرف این گروه دارویی را به شدت محدود كرده، بدین ترتیب بیمارانی كه این داروها را مصرف می‌كنند، باید از مصرف غذاهای حاوی تیرامین زیاد خودداری كنند. 

برچسب ها : تعیین فراوانی موارد استفاده از ECT در بیماران بستری در بیمارستان نواب صفوی , تعیین فراوانی , موارد استفاده , ECT , بیماران بستری , بیمارستان نواب صفوی , پروژه , تحقیق , مقاله , پژوهش , پایان نامه , دانلود پروژه , دانلود تحقیق , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه

پیش‌بینی پیشرفت نانوتكنولوژی با كمك شاخصهای علم و فناوری

رار است نانوتكنولوژی یكی از فناوریهای كلیدی و كارآمد قرن 21 شود قابلیت اقتصادی آن، حاكی از وجود بازاری بالغ بر چندصد میلیارد یورو برای این فناوری در دهة بعد است

پیش‌بینی پیشرفت نانوتكنولوژی با كمك شاخصهای علم و فناوری

چكیده

قرار است نانوتكنولوژی یكی از فناوریهای كلیدی و كارآمد قرن 21 شود. قابلیت اقتصادی آن، حاكی از وجود بازاری بالغ بر چندصد میلیارد یورو برای این فناوری در دهة بعد است. بنابراین نانوتكنولوژی موجب جهت‌دهی فعالیتهای بسیاری از بخشهای صنعتی و تعداد زیادی از شركتها در جهت آماده‌سازی آنها برای این رقابت جدید شده است. در همین زمان دولتمردان در بخشهای تحقیق و توسعه در سراسر دنیا نیز در حال اجرای برنامه‌های تحقیقاتی خاص در زمینة نانوتكنولوژی هستند تا آیندة كشورهای خود را به وضعیتی مطلوب برسانند. هدف این مقاله، استفاده از شاخصهای تكنولوژیكی و علمی برای پیش‌بینی پیشرفت اقتصادی و مقایسة وضعیت كشورهای مختلف است.

1- مقدمه

علوم نانو در دو دهه گذشته، پیشرفت بزرگی حاصل كرده است. ما شاهد كشفیات علمی و پیشرفتهای تكنولوژیكی مهمی بوده‌ایم. به عنوان مثال، این پیشرفتها شامل اختراع میكروسكوپ تونل‌زنی پیمایشگر  (STM) در سال 1982 ]1[ یا كشف فولرینها در سال 1985 می‌باشد]2[. در حال حاضر تعداد اندكی از محصولات مبتنی بر نانوتكنولوژی به استفادة تجاری رسیده‌اند. با این وجود، آیا دانش واقعی علمی، جوابگوی اشتیاق جهانی نسبت به این فناوری هست ؟ تا چه حد احتمال دارد كه بازار جهانی در طی 10 تا 15 سال آینده به هزار میلیارد دلار در سال برسد]3[؟

ارزیابی قابلیت فناوریهای تكامل یافته كار آسانی نیست و برای یك فناوری جدید مثل نانوتكنولوژی، این كار دشوارتر است. البته در پیش‌بینی سعی می‌شود از شاخصهایی استفاده شود كه توانشان در پیش‌بینی قابلیت دیگر فناوریهای جدید به اثبات رسیده باشد. دو تا از واضح‌ترین شاخصهای پیش‌بینی، تعداد مقاله‌های علمی و تعداد اختراعات ثبت شده هستند. اولی معمولاً شاخص خوبی برای فعالیتهای علمی و دومی برای قابلیت انتقال نتایج علمی به كاربردهای عملی است. شكل 1 تكامل تدریجی انتشارات و اختراعات نانوتكنولوژی از شروع دهة 1980 تا 1998 را نشان می‌دهد. اطلاعات انتشارات جهانی نانوتكنولوژی از داده‌های Science Citation Index (SCI) اقتباس شده است. اختراعات نانو، آنهایی هستند كه در European Patent Office (EPO)  در مونیخ ثبت شده‌اند. اختراعاتEPO داده‌های بسیاری از كشورها را در بر می‌گیرد. از نظر گسترة كار و هزینة بالا، منطقی به نظر می‌رسد كه مخترعین از اختراعات به صورت تجاری بهره‌برداری كنند. لیستی از كلمات كلیدی علوم و فناوری نانو جهت دستیابی به انتشارات، اختراعات و روشها منتشر شده‌است]4[.

تعداد انتشارات در سالهای 1980 و 1985 نسبتاً اندك است، اما در سالهای بعد سیر صعودی می‌یابد و از سال 1986 به بعد سرعت افزایش آنها محسوس می‌باشد. این تغییر ناگهانی را می‌توان به اختراع میكروسكوپ تونل‌زنی پیمایشگر در چند سال قبل از آن]1[، آغاز حضور وسایل تحقیقاتی مفید در آزمایشگاههای تحقیقاتی، دانشگاهی و صنعتی و نیز توجه تحقیقات به سوی مقیاس نانو نسبت داد. افزایش سرعت انتشار مقالات همچنان ادامه پیدا كرده و سیر صعودی آنرا می‌توان ناشی از دسترسی به میكروسكوپ نیروی اتمی كه گسترة كاربرد وسیعتری نسبت به STM در مواد غیرهادی دارد (اختراع در سال 1986 ]5[) و نیز كشف مولكول C60 در سال 1985 ]2[ و یا نانولوله‌های كربنی در سال 1991 ]6[ دانست. افزایش تعداد انتشارات در بازة زمانی 1989 تا 1998 بسیار چشمگیر است؛ جهش از 1000 مقاله تا بیش از 12000 مقاله در سال 1998.

میانگین رشد سالانه معادل 27 درصد بوده و رشد سالیانه از 10 تا 80 درصد در نوسان است. اطلاعات بدست آمده از دفتر ثبت اختراعات ایالات متحده]7[ نیز رشدی مشابه با اطلاعات اروپا نشان می‌دهد.

تعداد اختراعات ثبت شده، شاخص‌ مناسبی برای اندازه‌گیری ظرفیت آزمایشگاهها جهت انتقال نتایج تحقیقات به مصارف صنعتی می‌باشد. شكل (1) بیانگر گسترش تعداد اختراعات نانوتكنولوژی در EPO و انتشارات علمی در یك دوره یكسان می‌باشد. به طور معمول، تعداد اختراعات پیرو الگوی انتشارات علمی، البته با تأخیر زمانی محسوسی می‌باشد. منحنی فوق در تمام سالهای 1981 تا 1998 رشد مشخص 28 تا 180 عددی اختراعات را با ضریب رشد %7 در دهة 90 نشان می‌دهد. منحنی اختراعات نوسانات بیشتری را نسبت به منحنی انتشارات نشان می‌دهد. این امر به این علت است كه هرگاه تعداد داده‌ها كمتر باشد، نوسانات آماری تاثیرات بیشتری بر روی آنها می‌گذارد. به علاوه پیشرفتهای صنعتی در هر سال تأثیر بیشتری بر روی اختراعات دارد.

تكامل فعالیتهای تكنولوژیكی و علمی نانوتكنولوژی را می‌توان با فناوریهای قبلی مقایسه كرد. در وهلة اول می‌توان از مدل توسعه تكنولوژیكی عمودی (Lineal) استفاده كرد. گراپ]8[، برای چنین مدلی كه در شكل (2) به آن اشاره شده است، هشت مرحله را ارائه داده و تكامل از تحقیقات بنیادی تا ورود آن به تولیدات را تشریح نموده است. مرحلة (1) زمان شروع كار تحقیقاتی علمی را نشان می‌دهد. هنگامی كه فناوری شروع به ظاهر شدن می‌كند، پیشرفت بیشتری در علوم مشاهده می‌شود (مرحله 2). در مرحلة (3) درك اصول علمی بیشتر شده و اولین نمونه‌های تكنولوژیكی ظاهر می‌گردند.

در مرحلة 4 مشكلات انتقال فناوری به كاربردهای تجاری نمایان می‌شود و در مرحلة 5 پیشرفت در علوم و فناوری راكد می‌ماند. با جهت‌دهی مجدد تحقیقات صنعتی، فرصتهای جدیدی ظاهر می‌شود (مرحله 6) و استفاده‌های تجاری كه باعث شروع تحقیقات هزینه‌بر صنعتی می‌شود آشكار می‌گردد (مرحله 7). نهایتاً ورود به تمام بازارها انجام شده و با تولید محصولات حاصل از اختراعات، میزان تحقیقات انك اندك كاهش می‌یابد (مرحلة 8).

 چنین مدلی كه براساس شاخصهای اختراعات و انتشارات می‌باشد و زمانی كه از آن برای بررسی فناوریهای رایج امروزی مانند بیوتكنولوژی یا فناوری میكروسیستمها استفاده ‌شود، نتایج خوبی در برخواهد داشت]9[.

 با مقایسة اطلاعات مربوط به اختراعات و انتشارات نانوتكنولوژی (شكل 1) با مدل (شكل2)  مشخص می‌شود كه نانوتكنولوژی به طوركلی فعلاً در انتهای مرحلة (2) یا ابتدای مرحلة (3) می‌باشد. با فرض اینكه این مدل، اطلاعات را به درستی تشریح نماید، حداكثر فعالیت علمی در علوم نانو در 3 تا 5 سال آینده خواهد بود؛ بهره‌برداری عظیم از نتایج آن ممكن است تا 10 سال دیگر به طول انجامد. در یك تخمین اولیه، منحنی نانوتكنولوژی (به عنوان مجموع تمام فناوریهای مقیاس نانو) می‌تواند به عنوان حلقة ارتباط تعدادی از فناوریهای نانو با اهداف و زمان رشد مختلف در نظر گرفته شود. به عنوان مثال، بازاری بزرگ برای وسایل الكترونیكی نانومتری پیش‌بینی می‌شود، ولی ممكن است 1 تا 15 سال تا ورود آنها به بازار، زمان نیاز باشد، هرچند هم‌اكنون نانوذرات TiO₂ به صورت مواد جاذب اشعة UV-B  در كرمهای ضد آفتاب یا نانومواد كربنی برای افزایش مقاومت لاستیكها، مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هم اكنون حدوداً بیش از یك چهارم تمام اختراعات بر روی وسایل و ابزارآلات متمركز شده است]7[. این امر نشان‌دهندة این دیدگاه است كه نانوتكنولوژی در ابتدای مرحله توسعه فناوری قرار دارد كه اولین هدف آن توسعه ابزار مناسب برای نانوساختارسازی سطوح، تولید نانومواد، آنالیز نانواشیاء و غیره می‌باشد. از نظر بخش صنعتی، مهمترین فناوریها، فناوری اطلاعات(IT)، فناوری دارویی و شیمیایی است. برای بخش اول ابزار ذخیره‌سازی اطلاعات، صفحه‌های نمایش تخت یا كاغذهای الكترونیكی جزء اختراعات مهم محسوب می‌شوند. به علاوه، CMOS گسترش یافته، پردازش اطلاعات در مقیاس نانو و وسایل نمایش یا ذخیره‌سازی اطلاعات نیز جزء این زمینه محسوب می‌شوند. زیرا طبق اطلاعات انجمنهای مواد نیمه‌هادی و سایر پیش‌بینیها ]11و10[ پیچیدگی مداوم مراحل فناوری CMOS به زودی به محدوده نانومتری خواهد رسید. (پیش‌بینی می‌شود كه ابعاد پردازشگرها در سال 2011 به 22 نانومتر برسد.) صنایع نیمه‌هادی با آگاهی از مشكلات آینده، تاكنون به تحقیق برای یافتن راه‌حلهایی جهت گسترش CMOS به مقیاس نانو و ساخت وسایل جدید در این مقیاس دست زده‌اند.

در مورد صنایع شیمیایی و دارویی، تعداد زیادی از اختراعات برای یافتن روشهای دارورسانی، تشخیصهای پزشكی، درمان سرطان و غیره به ثبت رسیده‌اند، كه این اختراعات قسمت عظیمی از بازار آینده را در بر خواهند گرفت. اختراعات نانوتكنولوژی در بخشهای دیگر نظیر صنایع هوایی، صنایع ساخت، فرآوری مواد غذایی، اتومبیل‌سازی، پالایش نفت، بازرسی محیط زیست و غیره هرساله با رشد همراه است. اما تعداد مطلق آنها با توجه به عرصه‌های مورد بحث (ابزارسازی، فناوری اطلاعات، داروسازی و پزشكی) اندك است.

2- فعالان جهانی

بسیاری از كشورها در علوم و فناوری نانو فعالند. 15 كشوری كه در زمینه انتشار و اختراع بسیار فعال هستند در جدول (1) ذكر شده‌اند. انتشارات ثبت شده طی سالهای 1999-1997 بر حسب كشورهای منتشر كننده تفكیك شده است. داده‌های اختراعات، دورة طولانی را از سال 1991 تا 1999 در بر گرفته و شامل اختراعات ثبت شده در EPO و PCT می‌باشد. اختراعات PCT در WIPO در ژنو جمع‌آوری شده و سپس می‌تواند به هر دفتر ثبت اختراعی در دنیا یا EPO ارسال گردد. اطلاعات متفاوت بین PCT و EPO در این جدول نیامده است. تجزیه و تحلیل مضاعف اختراعات بین‌المللیPCT، انحرافهای آن با تعداد اختراعات EPO اروپا را كاهش می‌‌دهد. به علاوه تعداد بیشتر اختراعات مورد بررسی، ضریب اطمینان آماری در مقایسه كشورها را بالاتر می‌برد.

 ایالات متحده، فعالترین كشور در تحقیقات نانو می‌باشد و حدوداً یك چهارم تمامی انتشارات را از آن خود كرده است. پس از آن ژاپن، آلمان، چین، فرانسه، انگلستان و روسیه قرار دارند. این هفت كشور دارای 70 درصد كل انتشارات علمی مربوط به نانوتكنولوژی در جهان می‌باشند. تمامی كشورهای عضو اتحادیه اروپا و برخی دیگر از كشورهای منتخب اتحادیه اروپا (غیر از لوكزامبورگ كه هیچ دانشگاهی در آن وجود ندارد) جزو 50 كشور اول هستند. (كه در این جدول نشان داده نشده‌اند.)

سهم چین و روسیه با توجه به حضور آنها در بانك اطلاعاتی SCI بسیار چشم‌گیر بوده و حاكی از حضور مشخص علوم نانو در تحقیقات آنها می‌باشد. جدول مشابهی نشانگر تعداد اختراعات در EPO بر حسب كشورها می‌باشد. مقایسه كشورهای فعال در امر انتشار با كشورهای فعال در امر اختراع، نشان دهنده این است كه 15 كشور اول در هر دو مورد مشتركند. به هر حال دامنه اختلاف بین این كشورها مشخصاً وسیعتر می‌باشد، مثلاً انتشارات ایالات متحده 1619 برابر كشور پانزدهم یعنی سوئد می‌باشد، اما اختراعات ثبت شده‌اش 84 برابر این كشور است. 

فهرست

مقالة ویژه: پیش‌بینی پیشرفت نانوتكنولوژی با كمك شاخصهای علم و فناوری.. 1

مركز جدید نانوتكنولوژی ارتش آمریكا 11

همكاری تایوان با كانادا در زمینة نانوتكنولوژی.. 14

گزارشی از شركتهای نانوتكنولوژی ژاپن.. 16

تلاش برای توسعة نانوتكنولوژی در اروپا 18

سرمایه‌گذاری در نانوتكنولوژی.. 18

امتیازی برای ساخت حسگرهای زیستی.. 20

اولین نمایشگاه بین‌المللی نانوتكنولوژی در سوئیس.... 21

اندازه‌گیری؛ چالشی در نانوتكنولوژی.. 23

ذخیرة 250 ترابیت در یك اینچ مربع. 25

حسگرهای هیدروژنی جدید. 27

تولید هزاران كیلو نانوذرات در یك شركت نانومواد. 28

دو موفقیت بزرگ در ترانزیستور تك سلولی.. 30

تهیة زیروژلهای كروموفوریك.... 32

توسعة كریستال فوتونیك.... 34

انستیتو نانوتكنولوژی نظامی.. 35

اختراع ابزار آشكارسازی DNA با درجة تفكیك بالا.. 42

برچسب ها : پیش‌بینی پیشرفت نانوتكنولوژی با كمك شاخصهای علم و فناوری , پیش‌بینی , پیشرفت , نانوتكنولوژی , شاخص , علم و فناوری , پروژه , تحقیق , مقاله , پژوهش , پایان نامه , دانلود پروژه , دانلود تحقیق , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه

اصول طراحی و ساخت منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان و مزایا و معایب هر یک از آنها

این پژوهش در مورد اصول طراحی و ساخت منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان و مزایا و معایب هر یک از آنها و در 65 ص می باشد

  اصول طراحی و ساخت منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان و مزایا و معایب هر یک از آنها

شد كه این خود باعث كاهش راندمان چیزی درحدود 68%می شد. امروزه منابع تغذیه سوئیچینگ جایگاه خاصی در صنعت برق و الكترونیک و مخابرات یافته اند و بدلیل برتریها و مزایای زیادی كه نسبت به دیگر منابع تغذیه دارا می باشند توجه صنعتگران ومهندسان برق را به خود معطوف كرده اند تا جایی كه گروهی از مهندسان الكترونیک در بهبود و كاراییها و كیفیت آنها تحقیقات گسترده ای انجام داده اند البته نتیجه این تلاشها پیشرفت روزافزونی است كه در ساخت این سیستمها  پدید آمده است. البته پیشرفت درتكنولوژی ساخت قطعات نیز تاثیربسزایی درمنابع تغذیه سوئیچینگ داشته است.



با پیداش ماسفتهای سریع و پرقدرت تلفات ترانزیستوری بطور چشمگیری كاهش پیدا كرد وعمده تلفات در ترانسها خلاصه شد كه برای غلبه بر این مشكل فركانس كاری مدار را تا حد MHZ 1 افزایش دادند.



بنابراین در اصل سعی شده تا درانجام تحقیق از آخرین فن آوریهای روز استفاده شود. امید آنكه مورد قبول محققان و مهندسان این رشته واقع شود.




بخش اول:



مروری بر منابع تغذیه سوئیچینگ



مقایسه منابع تغذیه سوئیچینگ با منابع تغذیه خطی:



بنا بركاربرد منابع تغذیه انتخاب بین منابع تغذیه خطی یا سوئیچینگ صورت می گیرد كه هر یک دارای مزایا و معایب نسبت به یكدیگر می باشند كه در ذیل به آنها اشاره می شود.



مزایای منابع تغذیه خطی:



1- طراحی مدارات بسیار ساده صورت می گیرد.



2- قابلیت تحمل بار زیاد



3- تولید نویز ناچیز و نویزپذیری بسیار اندک



4- در كاربردهای توان پایین ارزانتر می باشند.



5- زمان پاسخدهی بالایی را دارند.



مزایای منابع تغذیه سوئیچینگ:



1- وزن و حجم كمتری را نسبت به منابع تغذیه خطی دارند.



2- بالا بودن راندمان از68% تا 90%



3- داشتن مقدار بیشتری سطح ولتاژ در خروجی



4- بدلیل افزایش فركانس كاری اجزای ذخیره كننده انرژی می توانند كوچكتر و درعین حال با كارایی بیشتری عمل كنند.



5- در توانهای بالا استفاده می شوند.



6- كنترل آسان خروجی با استفاده از قابلیتهای مدارات مجتمع



معایب منابع تغذیه خطی:



تمام مزایایی كه درمنابع تغذیه سوئیچینگ گفته شد عیبهای بود كه درمنابع تغذیه خطی وجود



 داشت و علاوه بر آن:



1- بدلیل كم بودن بهره توان تلفاتی در ترانزیستورهای خروجی زیاد می باشد كه درنتیجه نیاز به خنک كننده سیستم سرمایش تحت فشار می باشد.



2- تنها بصورت یک رگولاتور كاهنده قابل استفاده می باشد و همواره ورودی باید 2 تا 3 ولت بیشترازورودی باشد.



معایب منابع تغذیه سوئیچینگ:



تمام مواردی كه به عنوان مزیت در درمنابع تغذیه خطی ذكر شد به عنوان عیوب منابع تغذیه سوئیچینگ به شمارمی رود علاوه بر آن به موارد زیراشاره می شود:



1- نیاز به فیلتر كردن خروجی و حذف نویزهای تولیدی



2- ناپایداری ولتاژ



3- حساسیت زیاد به امواج محیط بگونه ایكه بعضا در برابر دیشهای مخابراتی اصلا عمل نمی كنند.




بخش دوم:



اصول منابع تغذیه سوئیچینگ



1-2: انواع رگولاتورهای ولتاژ:



مدارات رگولاتور ولتاژ به سه دسته تقسیم می شوند. در رگولاتور نوع سری  یک المان کنترل خطی ( ترانزیستور ) بصورت سری و ولتاژ DC رگوله نشده برای ثابت نگهداشتن ولتاژ خروجی و فیدبک استفاده می شود. ولتاژ خروجی کمتراز ولتاژ ورودی رگوله نشده است و مقداری قدرت در المان کنترل تلف می شود.



یک نوع دیگر از این رگولاتورها رگولاتور موازی است که در آن المان کنترل بجای سری شدن با بار از خروجی به زمین بسته می شود و موازی با بار قرار می گیرد. یک مثال ساده مقاومت  به اضافه دیود زنر است. روش دیگری برای تولید یک ولتاژ DC رگوله شده که اساسأ از آنچه تاکنون دیده ایم متفاوت است وجود دارد و آن رگولاتور سوئیچینگ است. شکل ( 1-2 )  یک رگولاتور سوئیچینگ را نشان می دهد.



شکل (1-2 )  رگولاتور سوئیچینگ ساده



2-2: چاپرهای DC:



در بسیاری از کاربردهای صنعتی نیاز به تبدیل یک منبع DC ولتاژ ثابت به یک منبع ولتاژ متغیر می باشد. چاپر DC وسیله ای است که مستقیمأ DC را به DC تبدیل می کند. چاپر  می تواند به جهت افزایش یا کاهش پله ای ولتاژ منبع DC بکار گرفته شود. از اینرو می توان  چاپرها را به دو دسته  سوئیچر کاهنده و سوئیچر افزاینده تقسیم کرد.



شکل ( 2-2 ) چاپر کاهنده



شکل ( 3-2 ) چاپر افزاینده




شکل ( 2-2 ) یک چاپر کاهنده ( کاهش پله ای ) را نشان می دهد. با باز و بسته شدن سوئیچ ولتاژ دو سر بار صفر یا Vin می شود. در اینجا کلید می تواند یک MOSFET قدرت یا BJT قدرت یا تریستور قدرت با کموتاسیون اجباری باشد.



از چاپر می توان جهت بالا بردن ولتاژ DC استفاده کرد که در شکل ( 3-2 ) با نام چاپر افزاینده ( افزایش پله ای)  نشان داده شده است. هنگامی که سوئیچ بسته است انرژی در  سلف ذخیره می شود و زمانیکه سوئیچ باز میشود انرژی ذخیره شده در سلف به بار منتقل می شود و جریان سلف کاهش می یابد.



اگر یک خازن بزرگ همانطوری که با خط چین در شکل نشان داده شده است متصل شود ولتاژ خروجی پیوسته خواهد بود.



چاپرها دو نوع عملکرد متفاوت دارند :



1- عملکرد فرکانس ثابت. در این روش فرکانس چاپر ثابت نگه داشته می شود و زمان بودن کلید تغییر داده می شود. پهنای پالس در این روش تغییر می کند و این نوع کنترل مدولاسیون پهنای پالس ( PWM ) نام دارد.



 2- عملکرد فرکانس متغییر. در این حالت فرکانس چاپر تغییر می کند و زمان روشن و خاموش بودن ثابت نگه داشته می شود. این روش مدولاسیون فرکانس نام دارد. در این روش فرکانس باید در محدوده وسیعی تغییر یابد تا رنج کاملی از ولتاژخروجی را داشته باشیم که بدلیل هارمونیکها یی با فرکانسهای غیر قابل پیش بینی طراحی فیلتر آن دشوار می شود.



3-2: اصول رگولاتورهای سوئیچینگ:

برچسب ها : اصول طراحی و ساخت منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان و مزایا و معایب هر یک از آنها , منابع تغذیه سوئیچینگ با کنترل جریان، پوش پول، ترانسفورماتور،رگولاتور، تغذیه سوئیچینگ، سوئیچینگ،رگولاتورهای سوئیچینگ، چاپرهای DC، رگولاتور فلای بک، مدارات مجتمع، تراشه،رگولاتور بوست،تغذیه خطی،جریان، الکترونیک، برق، , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

رباتیک

این مقاله الگوریتمی جدید برای مسئله برنامه ریزی مسیرکلی به یک هدف ، برای ربات متحرک را با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه می دهد الگوریتم ژنتیک برای یافتن مسیر بهینه برای ربات متحرک جهت حرکت در محیط استاتیک که توسط نقشه ای با گره ها و لینک ها بیان شده است ،بکار گرفته شده است

 رباتیک

چکیده

این مقاله الگوریتمی جدید برای مسئله برنامه ریزی مسیرکلی به یک هدف ، برای ربات متحرک را با استفاده از الگوریتم ژنتیک ارائه می دهد .الگوریتم ژنتیک برای یافتن مسیر بهینه برای ربات متحرک جهت حرکت در محیط استاتیک که توسط نقشه ای با گره ها و لینک ها بیان شده است ،بکار گرفته شده است.موقعیت هدف و موانع برای یافتن یک مسیر بهینه در محیط دو بعدی داده شده است .هر نقطه اتصال در شبکه ژنی است که با استفاده از کد باینری ارائه شده است.تعداد ژن ها در یک کروموزوم تابعی از تعداد موانع در نقشه (نمودار)می باشد.

بنابراین از یک کروموزوم با طول ثابت استفاده کردیم.مسیر ربات ایجاد شده ، در مفهوم کوتاهترین مسیر ،بهینه است .ربات دارای محل آغاز و محل هدف تحت فرضیه ای است که ربات از هر محل فقط یکبار می گذرد یا اصلا نمی گذرد.نتایج بدست آمده در شبیه سازی ؛قدرت الگوریتم پیشنهادی را تایید می نماید.

مقدمه

مسئله طراحی مسیر ربات متحرک را می توان بصورت ذیل بیان کرد:

داده های مسئله (محل شروع،محل هدف، نقشه ای دو بعدی مسیرهاكه شامل موانع ساكن می باشد).هدف بدست آوردن یک مسیر بدون تصادم بین دو نقطه خاص در ایفای معیار بهینه سازی با در نظر گرفتن محدودیت ها (به احتمال زیاد:کوتاهترین مسیر)می باشد. مسئله طراحی مسیر از نظر محاسباتی بسیار پر هزینه است.

با اینکه حجم زیادی از تحقیقات برای حل بیشتر این مسائل انجام شده است،با این وجود،روش های معمول ،غیر قابل انعطاف می باشند.

1.اهداف مختلف بهینه سازی و تغییرات اهداف

2. عدم قطعیت ها در محیط ها

3. محدودیت های متفاوت برای منابع محاسباتی

مرور و بازنگری روش های موجود برای حل مسئله طراحی مسیر ،در [1] ارائه شده است . روش های زیادی برای ایجاد یك مسیر بهینه از قبیل برنامه ریزی دینامیك و روش های تبدیل مسافت گزارش شده است .

در روش برنامه ریزی دینامیك اگر نقطه ی شروعSP و نقطه ی هدف GP باشد ، نقطه ی زیر هدف IP است.و روش تولید مسیر ،نحوه تعیین توالی زیر اهداف است که زیر اهداف خود از مجموعه IP (I=1,2,3,…) انتخاب می شوند.ما باید تمام مسیرهای ممکن را بررسی کرده و مسیر با کمترین  مقدار هزینه را به عنوان مسیر بهینه انتخاب نمائیم.توان محاسباتی بسیار فراوانی بویژه در محیط های دارای زیر اهداف فراوان مورد نیاز است . در روش تبدیل مسافت ،کارطراحی مسیر ،محیطی را با شبکه یکنواخت می پوشاند و فواصل را از طریق فضای خالی ،از سلول هدف،منتشر می کند.قسمت پیشین موج مسافت ،حول موانع و در نهایت از طریق تمامی فضاهای آزاد در محیط جریان می یابد.برای هر نقطه شروع در محیط نمایانگر محل اولیه ربات متحرک ،کوتاهترین مسیر به مقصد،از طریق رفتن به قسمت پائین و از طریق شیب دارترین مسیر نزولی رسم شده است.با این وجود به هنگام وجود دو سلول یا بیشتر جهت گزینش با همان حداقل تبدیل فاصله ابهام مسیرهای بهینه وجود دارد. دو روش مذکور ملزم توان محاسباتی بسیار بالا در محیطی است که دارای تعداد زیاد اهداف فرعی (زیر اهداف)و موانع است.

محققان روش های فراوان را برای حل مسائل طراحی مسیر ربات های متحرک با وجود موانع ایستا و متحرک بر مبنای soft computing ،بیان کرده اند. soft computing متشکل از منطق فازی،شبکه های عصبی و محاسبات تکاملی است (الگوریتم های ژنتیک و تکاملی GA & EA).تاکنون تلاش های زیادی در استفاده از منطق فازی برای طراحی و برنامه ریزی حرکت ربات متحرک وجود داشته است .اخیرا استفاده از محاسبات تکاملی رواج فراوانی پیدا کرده و در واقع روشی است که به منظور بکارگیری در موقعیت هایی که دانش اولیه راجع حل مسئله وجود نداشته و یا اطلاعات محدود می باشد،قابلیت استفاده به گونه ای موثرتر،عمومی تر و راحت تر را داراست.

الگوریتم های ژنتیکی و تکامکلی نیازمند اطلاعات اشتقاقی یا برآوردهای فرمال اولیه از راه حل نیستند و از آنجائیکه طبیعتا تصادفی می باشند دارای قابلیت جستجوی کل فضای جواب با احتمال بیشتر پیدا کردن بهینه عمومی می باشند.

می توان تحقیق قبلی راجع طراحی مسیر را به صورت یکی از دو روش مقابل طبقه بندی کرد: مبتنی بر مدل و مبتنی بر سنسور .

در حالت مبتنی بر مدل ،مدل های منطقی از موانع شناخته شده ،برای تولید تصادم بدون مسیر بکار گرفته می شوند.در حالیکه در روش مبتنی بر سنسور ، کشف و اجتناب از موانع ناشناخته است.در این مقاله الگوریتمی جدید جهت بدست آوردن مسیر بهینه بر مبنای مدل پیشنهاد شده است.

ادامه مطالب مقاله بصورت ذیل مرتب شده اند :

در بخش 2 ،مقدمه ای مختصر راجع الگوریتم ژنتیک ارائه شده است .در بخش 3 ،فرمول سازی مسئله مورد بررسی واقع شده،در بخش 4 الگوریتم پیشنهادی ، معرفی و در بخش 5 نتایج شبیه سازی نشان داده شده است.

1.مسیریابی

مسئله مسیریابی ربات در چند حالت قابل بررسی است :

در یک مفهوم می توان مسیریابی روبات را در قالب تعقیب خط (عموما مسیری از پیش تعیین شده با رنگ متفاوت از زمینه ) معرفی نمود.روبات هایی با این کاربرد تحت عنوان مسیریاب شناخته می شوند . یکی از کاربرد های عمده این ربات ، حمل و نقل وسایل و کالاهای مختلف در کارخانجات ، بیمارستان ها ، فروشگاه ها ، کتابخانه ها و ... میباشد .

ربات تعقیب خط تا حدی قادر به انجام وظیفه کتاب داری کتابخانه ها می باشد . به این صورت که بعد از دادن کد کتاب ، ربات با دنبال کردن مسیری که کد آن را تعیین میکند ، به محلی که کتاب در آن قرار گرفته می رود و کتاب را برداشته و به نزد ما می آورد .مثال دیگر این نوع ربات در بیمارستان های پیشرفته است ، کف بیمارستان های پیشرفته خط کشی هایی به رنگ های مختلف به منظور هدایت ربات های مسیریاب به محل های مختلف وجود دارد . (مثلا رنگ قرمز به اتاق جراحی یا آبی به اتاق زایمان.) بیمارانی که توانایی حرکت کردن و جا به جا شدن را ندارند و باید از ویلچر استفاده کنند ، این ویلچر نقش ربات تعقیب خط را دارد ، و بیمار را از روی مسیر مشخص به محل مطلوب می برد .

با توجه به وجود موانع (استاتیک و دینامیک) در محیط ،مسیریابی روبات در مفهومی کاربردی تر ،پیمودن مسیر مبدا تا مقصد بدون برخورد با موانع می باشد.مسلما با وجود تعداد زیاد موانع ،تعداد مسیرهای قابل عبور روبات بسیار زیاد خواهد بود و یقینا انتخاب کوتاه ترین مسیر توسط روبات برای حرکت از مبدا به مقصد ،دارای ارزش اجرایی بالایی خواهد بود.در این مقاله چنین مسئله ای مورد بررسی واقع شده است.نقاط مبدا و مقصد و نیز محل موانع به عنوان ورودی داده شده است ،نیز می دانیم موانع ایستا می باشند (در حالت وجود موانع پویا در عین نزدیکی بیشتر به شرایط واقعی ،روش های مورد استفاده بسیار پیچیده خواهند بود)و مسئله در حالت دو بعدی بررسی می شود (روبات بر روی صفحه حرکت می نماید). برای این منظور الگوریتم های مسیریابی با هدف انتخاب کوتاهترین مسیر قابل استفاده می باشند ،الگوریتم هایی که به منظور مسیریابی در شبکه ها قابلیت استفاده دارند.با این وجود در این بررسی از الگوریتم ژنتیک استفاده شده است . همچنین الگوریتم های ژنتیک و نیز دیگر روش های مشابه به منظور بهینه سازی مصرف انرژی روبات ،مسیر تغییر زاویه ازوی روبات ،زمان حرکت روبات و... قابل استفاده می باشند .     

2.الگوریتم ژنتیک

 GA در سال 1975 توسط Holland بر پایه تقلیدی از تکامل طبیعی یک جمعیت پایه ریزی شد به نحوی که کروموزوم ها به منظور خلق نسل جدید اجازه تولید مجدد داشته و جهت بقاء در نسل آینده به رقابت می پردازند.با گذشت زمان ،بر روی نسل ها ، fitness  بهبود می یابد و در نهایت بهترین راه حل قابل حصول است .اولین جمعیت p(0) به طور تصادفی با 0و1 کد می شود در هر نسل ،t، مناسبترین عناصر برای حضور در mating pool انتخاب می شوند و با سه عملگر پایه ای ژنتیک ؛ تولید مثل،ادغام و جهش ؛ جهت تولید نسل جدید تکامل می یابند .بر پایه بقاء بهترین هامی توان نتیجه گرفت کروموزوم های بدست آمده با استفاده از روشی منتخب بهترین کروموزوم ها قابل حصول می باشند.

از جمله مزایای GA که این روش را جهت بکارگیری آن در مورد انتخاب متغیر مناسب می نماید می توان به توانایی پیدا کردن بهینه عمومی  با سرعت بالا،امکان جستجو موازی چند نقطه و نیز فرار از بهینه های محلی اشاره نمود.

برچسب ها : رباتیک , پروژه رباتیک , ربات متحرک , الگوریتم ژنتیک , محیط استاتیک , گره , لینک , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

منابع انرژی فسیلی و هسته ای

استفاده از منابع انرژی فسیلی و هسته ای، مستلزم هزینه زیاد و افزایش آلودگی محیط زیست و عوارض مخرب ناشی از آن است، از این رو با بروز پدیده بحران انرژی در دنیا و از طرف دیگر پیشرفت تکنولوژی تبدیل انرژی باد، به انرژی الکتریکی که به کاهش قیمت آنها منجر شده، استفاده از انرژی باد اجتناب ناپذیر شده است

 منابع انرژی فسیلی و هسته ای

فصل اول

مقدمه

فصل دوم

استفاده از انرژی باد

فصل سوم

معرفی انواع توربین های بادی- ساختار الكتریكی مكانیكی

فصل چهارم

ژنراتور نیروگاه بادی

فصل پنجم

بررسی سیستم های مبدل باد به انرژی الكتریكی

فصل ششم

سیستم آسنكرون

فصل هفتم

مبدلهای الكتریكی

مقدمه

استفاده از منابع انرژی فسیلی و هسته ای، مستلزم هزینه زیاد و افزایش آلودگی محیط زیست و عوارض مخرب ناشی از آن است، از این رو با بروز پدیده بحران انرژی در دنیا و از طرف دیگر پیشرفت تکنولوژی تبدیل انرژی باد، به انرژی الکتریکی که به کاهش قیمت آنها منجر شده، استفاده از انرژی باد اجتناب ناپذیر شده است. سیستم های مبدل انرژی باد، به انرژی الکتریکی از سال 1975 به شکل تجاری و در سطح وسیع در دنیا مورد استفاده قرار گرفته اند. هم اکنون با پیشرفت تکنولوژی میکروکامپیوترها و نیمه هادیهای قدرت امکان استفاده از سیستم کنترلی مدرن و در نتیجه تولید قدرت الکتریکی با کیفیت بالا از نیروی باد ایجاد شده است. تجربه نصب و راه اندازی نیروگاههای بادی در کشورهای صنعتی، به خصوص آمریکا و دانمارک نشان داده است که هزینه این سیستم ها قابل مقایسه با هزینه روش های سنتی و متداول تولید انرژی الکتریکی می باشد.

تامین انرژی الکتریکی برای بارهای شبکه با کیفیت بالا و تولید وقفه نیروی برق هدف اصلی یک سیستم قدرت می باشد. برای بالا بردن کیفیت انرژی الکتریکی نیاز است. کمیت های مختلف سیستم قدرت مانند راه اندازی از مدار خارج نمودن، بهره برداری در شرایط توان ثابت و…. کنترل شود. با توجه به ماهیت تغییرات سرعت باد در زمان های مختلف ایجاد شرایط کنترل برای سیستم های قدرت شامل مبدل های انرژی باد به الکتریکی حائز اهمیت می گردد. اجزاء مختلف یک سیستم قدرت بادی شامل: توربین بادی، ژنراتور، کنترل کننده زاویه گام پره و سیستم تحریک می باشد. که هر یک از این اجزاء انواع مختلف داشته و در مدل های مختلف براساس نیاز ساخته می شوند. لذا با توجه به موقعیت جغرافیایی ایران و اهمیت انرژی‌های تجدیدپذیر به این موضوع پرداخته می شود.

باد رایگان است بشر از عهد باستان این نکته را به خوبی دریافته است و آسیاب بادی را ساخته است تا آب چاهها را بیرون بکشد و غلات را آرد کند. امروزه آسیابهای بادی دیگر منسوخ شده اند و جای خود را به مولدهای بادی داده اند که الکتریسته تولید می کنند. بهترین جا برای تاسیس مولدهای بادی سواحل دریا و تپه ها هستند. در این نقاط باد شدیدتر و منظم تر از نقاط دیگر می‌وزد. (برای تولید الکتریسته سرعت باد باید به طور متوسط 5 متر بر ثانیه، یعنی 18 کیلومتر در ساعت باشد.) اما باد این عیب بزرگ را دارد که فقط بعضی روزها و بعضی ساعات می وزد. اگر فقط به انرژی باد اتکا کنیم، به سرعت دچار کمبود الکتریسته
می شویم. پس راه حل چیست؟ راه حل این است که با استفاده از باتریها الکتریسته ای را که در ساعات بادخیز تولید شده است، ذخیره کنیم. راه دوم این است که مولد بادی را با موتوری که با سوخت کار می کند همراه سازیم. و در واقع یک گروه الکترون بوجود می آوریم. به این ترتیب می توانیم وقتی که باد نیست از الکتریسته ای که ماشین دوم تولید می کند استفاده کنیم. در حال حاضر در بسیاری از کشورهای در حال توسعه یا نقاط دور افتاده ای که برق رسانی به آنها ممکن نیست ازجمله در آرژانتین، استرالیا، آفریقای جنوبی … موادهای بادی می توانند نیاز یک مزرعه، چند خانه یا روستا را به برق تامین کنند. در اوایل قرن 14 میلادی بهره برداری گسترده از آسیابهای بادی در اروپا رایج گردید. اروپائیان بعدها روتور آسیابها را به بالای برجی انتقال داده اند که از چندین طبقه تشکیل می شود. نکته حائز اهمیت درباره آسیابهای مذکور آنست که پره ها بطور دستی در جهت باد قرار داده می شوند و این امر به کمک اهرم بزرگی در پشت آسیاب صورت می گرفت. بهینه سازی انرژی خروجی و حفاظت آسیاب در برابر آسیب دیدگی ناشی از بادهای شدید با جمع کردن پره های آن صورت می گرفت. نخستین مولدهای بزرگ به منظور تولید الکتریسته سال در اوهایو توسط چارلز براش ساخته شد. در سال 1888 ابداع انواع مولدهای بادی در مقیاس وسیع در 1930 در روسیه با ساخت ژنراتور بادی 100 کیلو واتی آغاز شد. طراحی روتورهای پیشرفته با محور عمودی در فرانسه توسط داریوس در دهه 1920 آغاز شد. از میان طرحهای پیشنهادی داریوس مهمترین طرح، روتوری است با پره های ایرفویل و انحنا دار که از بالا و پایین به یک محور عمودی متصل می شوند. در این زمینه، ابداعات دیگری صورت نگرفت و این طرح در سالهای اخیر به نام توربین داریوس مورد توجه قرار گرفته است. توسعه صنعت توربین های بادی، بسیار سریع بوده و در حال پیشرفت است. از ابتدای دهه 1980 تاکنون ظرفیت متوسط توربین بادی از 15 کیلو وات تا 8 مگا وات ارتقاء یافته است. مجموع ظرفیت نصب شده توربین های بادی در جهان به بیش از 25000 مگا وات بالغ می گردد. بنا بر محاسبات انجام شده، از باد در جهان
می توان 105-Ej (هر Ej ژول) برق گرفت و آنچه در عمل بدست می آید. 110Ej است و پیش بینی شده است تا 2020 میلادی 10 درصد از برق کل جهان از انرژی باد تولید خواهد شد. این صنعت همچنین باعث ایجاد 7/1 میلیون شغل می شود.

2-1- تاریخچه انرژی باد در جهان

انرژی باد از انواع قدیمی انرژی است که از بدو پیدایش کره زمین در آن وجود داشته و با پیشرفت جوامع انسانی مورد استفاده قرار گرفته است. کهن ترین دستگاههای مبدل باد در خاورمیانه، برای تهویه منازل بکار رفت که هنوز هم در بعضی شهرهای کویری ایران نظیر یزد بنام بادگیر از آن استفاده می شود. اولین توربین های بادی یا مبدل های انرژی باد به انرژی جنبشی در ایران شکل گرفت و کمی بعد در عصر حمورابی پادشاه بابل در عراق نیز گسترش یافت. نمونه های اولیه این توربین ها از محور عمودی استفاده
می کردند و دارای 4 پره بودند.

استفاده اصلی این توربین ها در آرد کردن غلات بود در 3 قرن قبل از میلاد، مصریها نمونه ای از توربین با محور افقی و 4 پره را ابداع کردند و بوسیله آن، هوای فشرده جهت ساختن ارگ در مراسم مذهبی را تامین کردند. آسیاب بادی در قرون وسطی در ایتالیا، پرتغال و اسپانیلا ظاهر شد و کمی بعد در انگلستان، هلند و آلمان نیز بکار برده شد. این ماشین ها می خواستند آب را به ارتفاع 5 متر پمپ نمایند. حتی از آن برای استخراج روغن از دانه های روغنی نیز استفاده کردند و بعدا انرژی باد علاوه بر خشکی در دریا نیز برای پیشبرد کشتی ها استفاده شد.

  3-1- تلاش برای تسخیر دریا

در اروپا مولدهای بادی بیشتر برای تولید الکتریسته «پاک» که در شبکه های سراسری تزریق می شود مورد استفاده قرار می گیرند. تاسیس مولدهای بادی در خشکی گاهی سبب اعتراض هایی می شود (حمایت از پرندگان و محیط زیست) برای اجتناب از این گونه دردسرها، بهتر است که پیش از نصب مولد های بادی مطالعات لازم را انجام دهیم.

همچنین بایستی موقعیت نصب مولدهای بادی، در معرض راه پرندگان مهاجر قرار نگیرد. حال که نصب این مولدها در خشکی مشکلاتی دارد، پژوهشگران متوجه دریاها شدند. مثلا کشور دانمارک با نصب مولدهای بسیار عظیم در مناطق کم عمق سواحل خود نمونه بسیاری خوبی را ارائه داده است (دکل این مولدهای بادی 90 متر و طول متغیرهایش 40متر است.) آلمان، بلژیک، ایرلند هم به پیروی از دانمارک قصد دارند که با ایجاد پارک های بزرگ و نصب ژنراتورهای بادی در آنها به اندازه نیروگاه های معمولی الکتریسته تولید کنند. امروزه مولدهای بادی را در مناطق کم عمق دریاها کار می گذارند.

4-1- وضعیت کنونی بهره برداری از انرژی باد در جهان

نیروگاههای بادی در سراسر جهان به سرعت در حال گسترش می باشند. به طوریکه انرژی باد در میان دیگر منابع و گزینه های انرژی عنوان سریع الرشدترین صنعت را به خود اختصاص داده اند. نرخ رشد این صنعت در سال 2001 میلادی سالانه 35 درصد و در سال 2002 میلادی سالانه 28 درصد گزارش شده است. در پایان سال 2002 میلادی کل ظرفیت نصب شده جهان به 22400 مگاوات رسیده که در این میان آلمان، اسپانیا، آمریکا، دانمارک و هند سهم بیشتری دارند. تا پایان 2002 میلادی این 5 کشور روی هم 26000 مگا وات یعنی 84 درصد از ظرفیت نصب شده در جهان را در اختیار داشته اند.

کل سرمایه در گردش صنعت انرژی باد در سال 2002 میلادی 7 میلیارد یورو بوده است. هر کیلو وات برق 1000 دلار هزینه دارد که 750 دلار آن به هزینه تجهیزات و مابقی به هزینه های آماده کردن سایت، نصب، راه اندازی و نگهداری مربوط می شود. در چند سال اخیر با بزرگ شدن سایز، توربین های تجاری، قیمت سرمایه گذاری آنها کاهش یافته است. صنعت انرژی باد منافع اقتصادی و اجتماعی مختلفی دارد که مهمترین آنها عبارتند از:

1-4-1 نداشتن هزینه اجتماعی:

این هزینه ها در تمام گزینه های متعارف انرژی (مانند منابع فسیلی) وجود دارند، اما با وجود هزینه های قابل توجه در بررسی های اقتصادی لحاظ نمی شود. انجمن انرژی باد در جهان (W.W.E.A) هزینه ها را به کوه یخی تشبیه کرده است. که حجم عظیم آن زیر آب است! کاهش اتکا به منابع انرژی وارداتی: در کشورهایی مثل ایران که می توان به این موضوع از جنبه افزایش صادرات نفت نگاه کرد.

 2-4-1 اثرات زیست محیطی:

در جوامع بشری توسعه با بکار گیری انرژی بیشتر، میسر می گردد و بدین ترتیب انسان خصوصیات فیزیکی، شیمیایی، بیولوژیکی اجتماعی و سنتی محیط زیست و منطقه ای نقش مهمی را به عهده دارد و کسب اطلاع از میزان اثر بخشی انواع مختلف انرژیهای مورد استفاده بر سلامت محیط زیست و موجودات زنده، وضع مقررات و استانداردهای زیست محیطی جهت کاهش آثار زیانبار همچنین استفاده از تکنولوژی و فن آوری مناسب جهت کنترل آلودگی و از همه بهتر جایگزینی انرژی تجدید شوند و پاکیزه به جای انرژی های آلاینده و تجدید ناشونده شاید بتوان آینده ای پاک را برای انسانها به ارمغان آورد.

با پیدایش نوآوریهایی در زمینه تولید انرژی مناسب برای هر کار خاص می توان مانع از ضایعات زیست محیطی و آلودگی هوا و … شد. احتراق سوختهای فسیلی موجب ورود حجم عظیمی از اکسیدهای سولفور، نیتروژن، مونوکسیدکربن و دی اکسید کربن در هوا می شود. میزان انتشار آلاینده ها فوق به ترتیب به نوع سوخت و همچنین مکانیزم های بکار گرفته شده در کنترل آلودگی بستگی دارد. آلودگی هوا می تواند به شکل مه- دود، باران اسیدی و ذرات معلق پدیدار گردد. واکنش های هیدروکربن ها و اکسیدهای نیتروژن در حضور تشعشعات فرابنفش موجب تولید ترکیبات سمی می گردد که در نهایت سلامتی و حیات انسان، جانوران و به طور کلی اکوسیستم را در معرض خطر قرار خواهد داد.

3-4-1- اثرات گلخانه ای

از بعد دیگر سوختهای فسیلی موجب بالا رفتن درجه حرارت اتمسفر و افزایش میزان در دراز مدت شاهد افزایش درجه حرارت کره زمین، ذوب یخهای قطبی، بالا آمدن سطح آبها، به زیر آب رفتن مناطق ساحلی خواهیم بود. چنانچه گفته شد در دهه های اخیر همگام با صنعتی شدن جوامع پیشرفت های سریع تکنولوژی به علت استفاده بیش از حد از منابع انرژی تجدید ناپذیر (سوختهای فسیلی)، بشر به فکر دستیابی به منابع بهتر و مطلوبتر انرژی افتاده است. در این بخش ما به انرژی تجدید پذیر باد می پردازیم.

5-1 اهمیت و لزوم بکارگیری انرژی باد از بعد اقتصادی

بازارانرژی یک بازار رقابتی است که در آن تولید برق در نیروگاههای بادی در مقایسه با نیروگاه های سوختهای فسیلی برترهای نوینی را پیش روی کاربران قرار داده است. از برتریهای نیروگاه بادی اینست که در طول مدت زمان، عمر خود، سالهای زیادی را بدون نیاز به هزینه سوخت، تولید خواهد کرد. در حالیکه هزینه دیگر منابع تولید انرژی در طول این سالها افزایش خواهند یافت. فعالیت های گسترده بسیاری از کشورهای جهان برای تولید الکتریسته از انرژی باد، سرمشقی برای دیگر کشورهایی است که در این زمینه راه درازی را در پیش دارند. بسیاری از مناطق اقتصادی در حال رشد در منطقه آسیا واقع شده اند. و اقتصاد رو به رشد کشورهای آسیایی از جمله ایران باعث شده تا این کشورها بیش از پیش به تولید الکتریسته احساس نیاز کرده و اقدام به تولید الکتریسته از منابع غیر فسیلی کند. افزون بر این موارد؛ نبود شبکه برق سراسری در بسیاری از بخش های روستایی نیز مهر تاییدی بر سیستم های تولید انرژی زده است. پس در خصوص دورنمای آینده اقتصادی استفاده از انرژی باد در ایران می بایست گفت استفاده از این انرژی موجب صرفه جویی فرآورده های نفتی به عنوان سوخت می شود. صرفه جویی حاصل در درجه اول موجب حفظ فرآورده های نفتی گشته که امکان صادرات و مهم تر اینکه تبدیل آن به مشتقات بسیار زیاد پتروشیمی با ارزش افزوده بالا را فراهم می سازد. در درجه دوم تولید الکتریسیته از این انرزی فاقد هر گونه آلودگی زیست محیطی بوده که همین عامل کمک شایانی به حفظ طبیعت سالم محیط زیست بشری کرده و در نتیجه مسیر برای نیل به توسعه پایدار اقتصادی اجتماعی فراهم می گردد. گسترش نیروگاه های بادی در راستای کاهش بهای تمام شده برق تولیدی افزایش چشم گیری نشان می دهد. به گونه ای که بهای هر کیلووات ساعت برق تولیدی از 40 سنت در سال 1990 به حدود 6 سنت در سال 2002 رسیده است. عدم مصرف سوخت، هزینه کم راهبری، تعمیر و نگهداری و آلوده نکردن محیط زیست از مزایای نیروگاه های بادی است. لازم به ذکر است به طور متوسط برای هر کیلووات ساعت برق تولیدی نیروگاه بادی حدودا 28/0 متر مکعب گاز طبیعی با آهنگ جهانی 4 سنت بر متر مکعب صرفه جویی می شود.

برچسب ها : منابع انرژی فسیلی و هسته ای , پایان نامه , منابع , انرژی فسیلی , انرژی هسته ای هسته ای , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

تجزیه تحلیل، پیچیدگیهای صنعتِ تجارت الكترونیك

قبلا مشاهده كردیم كه چگونه تكنولوژیهای تجارت الكترونیك، اساس اقتصادی برخی تجارتها را تغییر می‌دهد در این فصل جزئیات بیشتری را در مورد اینكه چگونه این پیچیدگیهای صنعتی، ساختارهای اقتصادی صنعت را تغییر می‌دهد بیان خواهیم كرد

تجزیه تحلیل، پیچیدگیهای صنعتِ تجارت الكترونیك

مقدمه:

قبلا مشاهده كردیم كه چگونه تكنولوژیهای تجارت الكترونیك، اساس اقتصادی برخی تجارتها را تغییر می‌دهد. در این فصل جزئیات بیشتری را در مورد اینكه چگونه این پیچیدگیهای صنعتی، ساختارهای اقتصادی صنعت را تغییر می‌دهد بیان خواهیم كرد.

در ابتدا، دو اثری را كه گهگاهی با تكنولوژیهای اطلاعاتی قبلی مورد ملاحضه قرار گرفته، بررسی می‌كنیم: تغییر توازن قدرت در یك صنعت و هماهنگی بهتر فعالیتها، درون و مابین شركتها. سپس، سه اثر دیگری كه مستقیماً روی حلقه‌های ارزش (value chins) صنعت كه برتری زیادی به عنوان نتیجة تغییرات مهم در علم اقتصادِ تجارتی كه بوسیلة اینترنت آورده شده است، دارد را بررسی می‌كنیم.

این سه اثر عبارتند از: عدم مداخله، عدم یكپارچگی و تقارب دیجیتال حلقه‌های ارزش. گرچه این اثرات قبلاً مشاهده شد، اما آنها به عنوان نتیجة فوائد ویژه‌ای كه بوسیلة شبكة جهانی به ارمغان آورده شده، پر اهمیت‌تر شده‌اند.

تغییر قدرت صنعت

یكی از بهترین چهارچوب‌های شناخته شده برای تجزیه تحلیل صنعت، 5 مدل مؤثر porter می‌باشد. پورتر 5 ابزار كلیدی كه قابلیت سودآوری در یك صنعت را تعیین می‌كند، مشخص نمود. (شكل 1-6)

تهدید وارد شوندگان جدید در عرضة بازار

تهدید محصول یا خدمت جانشین

قدرت معامله خریداران

قدرت معامله عرضه كنندگان

مسابقة رقابتی مابین شركتهای موجود در صنعت.

(شكل 1-6)

تهدید داوطلبان ورود جدید:

تهدید داوطلبان ورود جدید شرح می‌دهد كه چگونه یك شركت جدید یا یك شركت با صنعتی متفاوت می‌تواند به سادگی در یك صنعت خاص وارد وارد شود. موانع ورود به یك بازار خاص عبارتند از: احتیاج به سرمایه، دانش و مهارت. برای مثال در صنعت خودروسازی، موانع ورود عبارتند از: لزوم طراحی و بهبود مدل جدید، ساختن كارخانه مونتاژ خودرو، بستن تعداد زیادی قرارداد با تأمین كنندگان قطعات و ایجاد شبكة فروش. صنعت ورود به صنعت نرم افزار بر خلاف صنعت قبلی كه بدان اشاره گردید سهولت آن است، هم چنانكه این احتیاج  كمتری به سرمایه‌گذاری در جهت توسعه محصول یا تجهیزات تولیدی در مقیاس بالا دارد.

سیستمهای IT هم چنین می‌توانند مانعی برای ورود ایجاد كنند.

برای مثال، برخی از خطوط هوائی در گذشته با سرمایه‌گذاری‌های قابل توجهی كه در سیستمهای رِزِرو كامپیوتری انجام دادند، موانع مهمی در ورود به سرمایه‌گذاری، برای واردشوندگان جدید می‌تواند بسیار مشكل باشد. با این وجود یكی از خصوصیات اینترنت آن است كه به داوطلبان جدید برای ورود به بازارهای موجود اجازة ورود می‌دهد، بدون آنكه احتیاج باشد با سرمایه‌گذاری عظیم سازمانی افراد حاضر در آنجا برابری یا رقابت كنند. بنابراین احتمالاً رقابت تازه واردین جدید در بسیاری صنایع افزایش می‌یابد. برای مثال اینترنت به فروشندگان اینترنتی كتاب نظیر Amazon.com اجازه می‌دهد كه با كتابفروشیهای سنتی رقابت كند، بدن آنكه احتیاج به سرمایه‌گذاری در یك سری كتابفروشی در خیابانهای بزرگ باشد.

تهدید جانشینی:

در برخی قسمتها، تجارت الكترونیك ماهیت مرغوبیت محصول را تغییر داده كه این به عنوان یك محصول جانشین طبقه‌بندی می‌شود. جانشینی در جائی به عنوان تهدید برای افراد حاضر در آن بازار مطرح می‌شود كه محصول جدیدی به بازار عرضه می‌شود. با خصوصیاتی عیناً همانند سرویس یا محصول موجود. مثال كلاسیك این مورد می‌تواند، جانشین كالسكه‌های اسبی با ماشینهای موتوردار یا جای‌گزینی قسمتهای مكانیكی ماشینها با كامپیوتر باشد. برای رهائی از این مشكل، دست‌اندركاران موجود می‌بایست محصولات تولیدی خود را به روز نگه داشته یا اینكه خود دست‌اندركار اصلی در تأمین محصولات جای‌گزین شوند.

همان طوری كه در فصل قبل ملاحضه گردید، بسیاری از محصولات یا خدمات جدید به وجود آمده‌اند تا بتوانند تا قسمتی، اگر نه به طور كامل، جایگزین چیزهای موجود شوند، برای مثال موسیقی آن‌لاین یا پست الكترونیك.

قدرت معاملة خریداران:

سومین عامل مهم كه احتیاج به توجه دارد، قدرت خریداران می‌باشد. جائی كه مقدار عرضه، نسبت به تقاضا زیادتر است یا جائی كه خریداران نسبت به عرضه كنندگان كمترند، خریداران ممكن است در موقعیت معاملة قویتری نسبت به فروشندگان باشند. قدرت معامله خریداران، همچنان كه اینترنت انتخاب عرضه كنندگان بالقوه را افزایش می‌دهد و اطلاعات بیشتری را در اختیار آنها قرار می‌دهد، ممكن است افزایش یابد. به بیان دیگر، اینترنت هم چنین می‌تواند به شركتهای صنعتی اجازه دهد خریدارن با پتانسیل بیشتر را شناسائی كرده و به موجب آن، قدرت خریداران را كاهش دهد. نتیجه به اینكه كدام عامل قویتر است بستگی خواهد داشت.

معاملة قدرت عرضه كنندگان:    

عرضه كنندگان، در صنعت در همان موقعیتی نسبت به كارخانجات هستند كه كارخانجات نسبت به خریدارانشان دارند. بنابراین اینترنت می‌تواند تأثیرات مشابهی همانند آنچه در بالا شرح داده شد داشته باشد با وجود این افزایش یا كاهش قدرت ایشان، به چگونگی بكارگیری از تكنولوژی بستگی دارد.

مسابقة رقابتی مابین دست‌اندركاران موجود:

آخرین نیرو یا عامل، رقابت مابین دست‌اندركاران موجود در بازار می‌باشد. این عامل احتمالاً رو به افزایش است همچنان كه تجارت الكترونیك به طور عموم، كارائی خود را در صنعت زیاد، تولید را كم، هزینه‌معامله را كاهش داده و كارائی و زنجیرة عرضه را افزایش می‌دهد.

افزایش قدرت مشتریان:

انگلیسی‌ها معمولاً تمایلی كه از خدمات نامطلوب شكایت كنند، اما این ممكن است بوسیلة پایگاههای اینترنتی جدیدی كه به مردم این امكان را می‌دهد. در مورد سرویسهائی كه از شركتها یا دیگر سازمانها دریافت نموده‌اند شكایت كنند، تغییر كند. برای مثال یك شركت آلمانی به نام  Dooyoo.deیك نسخة UK از پایگاههای آنها (شركتها و سازمانها) تهیه كرد، كه به افراد اجازه می‌دهد در خانة خود، امتیازِ خدمات و محصولات آنها را مورد بازبینی قرار داده و برای این مشاركت خود جایزه بگیرند. منتقدین در Dooyoo.uk بازای نوشتن هر عقیده‌ای 250 dooyoo miles می‌گیرند، در صورتی كه شخص دیگری نظر شما را بخواند 50  mile  و 10 mile زمانی كه شما نظرات دیگران را مورد ارزیابی قرار دهید به شما تعلق قرار خواهد گرفت. هر 1000 dooyoo mile ارزشی به اندازة 1 پوند دارد كه قابلیت تبدیل به پول نقد یا اسناد یا اهدا كردن به یك مؤسسه‌ی خیریه را دارد. منتقدین تراز اول با قرار داده شدن در یك Hall of Fame  (مكانی كه شهرت شخص افزایش می‌یابد) مورد تشویق قرار می گیرند.

تجزیه تحلیل سیستم ارزش:

دومین مدل از مدلهای پورتر  كه به طور گسترده برای تجزیه تحلیل صنایع استفاده می‌شود، زنجیرة ارزش است. مدل پورتر، ماهیتاً با كاهش هزینه و افزودن ارزش افزودة فعالیتهای درونی شركتها سر و كار دارد. تجارت الكترونیك می‌تواند در این هدف، در تمام فعالیتهای زنجیرة ارزش كمك رسان باشد.

سه فعالیت اصلی یك فرایند تولید عبارتند از:

تداركات درونی: دریافت اقلام، انبار كردن و در اختیار قرار دادن آنها برای فرایند عملیات به مقدار مورد نیاز.

اقدام عملی: فرایند تولید

تداركات بیرونی: تحویل محصولات نهائی كارخانه، انبار كردن و توزیع آنها بین مشتریان

پورتر به این فعالیتهای پایة اصلی، دو فعالیت اصلی دیگر را نیز اضافه كرده است:

بازاریابی و فروش: پیدا كردن احتیاجاتِ مشتریان بالقوه و آگاه كردن آنها از محصولات و خدماتی كه می‌توان به آنها ارائه داد.

سرویس (یا خدمات بهد از فروش): هر گونه نیازی برای نصب یا توصیه‌های قبل از تحویل محصول و خدمات پس از فروش، و خدمات بعد از آن كه معامله صورت گرفت.

برای پشتیبانی این عوامل اصلی، می‌بایست شركتی پایه گذاری كرد كه تعدادی از فعالیتهای پشتیبانی را انجام دهد. پورتر این فعالیتها را به قرار زیر طبقه‌بندی كرده است:

تداركات:  اقدام جهت یافتن عرضه كنندگان مواد مورد نیاز عملیاتی كه وارد سازمان می‌شوند. تداركات در مواردی مانند گفتگو در مورد كیفیت كالاهای عرضه شده با قیمتی قابل قبول و هم چنین تحویل با اطمینان كالا، مسؤل می‌باشد.

توسعة تكنولوژی:  سازمان نیازمند آن است كه فرایندهای تولیدی خود را ارتقاء دهد، كارمندان را آموزش داده و با مدیریت نوآوریها این اطمینان را بدست آورد كه محصولاتش و رتبة كل كالاها و خدماتش، قابل رقابت باقی می‌مانند.

مدیریت منابع انسانی: استخدام، آموزش و مدیریت پرسنلی افرادی كه برای سازمان كار می‌كنن.

زیربنای شركت:  مدیریت كلی شركت، شامل طرح ریزی و حسابداری.

همان طوری كه در فصل قبل مشاهده شد، تجارت الكترونیك می‌تواند كارائی تمام مراحل زنجیرة ارزش را بهبود بخشد. برای مثال در تداركات، لُجستیك، عملیات و غیره. بنابراین این حتی می‌تواند تأثیرات مهم خارجی بیشتری روی زنجیرة ارزش داشته باشد. زنجیرة ارزش در یك شركت، در یك ًسیستم ارزشً  می‌تواند زنجیره‌های ارزش شركتهای دیگر را نیز بسط دهد. مزیت كلی رقابت یك سازمان، تنها به كارائی سازمان و كیفیت محصولاتش بستگی ندارد بلكه به تأمین كنندگان و شركایش، فروشندگان عمده و خریداران نیز وابسته است. تجارت الكترونیك می‌تواند روی ارتباطاتی كه ممكن است شركت با این سازمانها داشته باشد نظیر پیوستن به شبكة اطلاعات به اشتراك گذاشته شده، تأثیر بگذارد و هم چنین تأثیری مستقیم روی زنجیره‌های ارزش این سازمانها دارد.

مدل 3D:

تجارت الكترونیك، سه اثر مهم روی سیستم ارزش می‌گذارد كه برای راحتی می‌توان آنها را به نام 3D به خاطر سپرد.

اولاً، همان گونه كه از فصل 3 نشان داده شد، در بسیاری بازارها، واسطه‌ها یا دلالان حذف شدند یا به اصطلاح واسطه‌زدائی شد. دوم آنكه شركتها در بسیاری صنایع به دنبال ادغام در یكدیگرند، یا اساساً تجمع زدائی صورت گیرد.

و آخر اینكه، همان گونه كه در فصل 1 مطرح شد، تقارب یا نزدیكی دیجیتال، موانع بین بسیاری از صنایعی را كه در حال پایه ریزی تجارت الكترونیك بودند. شكست، از آن جمله می‌توان به ارتباطات تلفنی، كامپیوتری و الكترونیكی اشاره كرد.

واسطه زدائی / واسطه‌ گری مجدد:

اولین اثر روی سیستم ارزش، از تغییرات در اقتصاد زنجیرة عرضه ناشی می‌شود. در بسیاری از صنایع، این مسئله بسیار عادی است كه تولیدكنندگان و عرضه‌كنندگان كالاهای خود را بین واسطه‌ها یا دلالان توزیع كنند. دلایل بسیاری برای گرایش به سمت دلالان وجود دارد ولی معمولی‌ترین دلایل عبارتند از:

كمبود منابع مالی برای در دست گرفتن مستقیم بازار.

فروش ناكافی كه باعث می‌شود فروشنده به سمت راههای مفیدتر سوق داده شود.

اطلاعات و تماسهائی كه دلالان ایجاد می‌كنند.

تجاربی كه دلالان دارند.

برچسب ها : تجزیه تحلیل، پیچیدگیهای صنعتِ تجارت الكترونیك , تجزیه تحلیل , پیچیدگیها , صنعتِ تجارت الكترونیك , پروژه , تحقیق , مقاله , پژوهش , پایان نامه , دانلود پروژه , دانلود تحقیق , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه

بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

این نوشتار عهده دار معرفی ادوات جدید سیستم های مدرن انتقال انرژی می‌باشد که تحول زیادی را در بهره‌برداری و کنترل سیستمهای قدرت ایجاد خواهد کرد

بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS

فهرست

برچسب ها : بررسی انواع تجهیزات خانواده FACTS , بررسی , انواع تجهیزات , خانواده FACTS , پروژه , تحقیق , مقاله , پژوهش , پایان نامه , دانلود پروژه , دانلود تحقیق , دانلود مقاله , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه

مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

در سالهای اخیر، مسایل جدی كیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، كه بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الكترونیكی حساس در فرآیند اتوماسیون است

 مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع

چكیده

در سالهای اخیر، مسایل جدی كیفیت توان در ارتباط با افت ولتاژهای ایجاد شده توسط تجهیزات و مشتریان، مطرح شده است، كه بدلیل شدت استفاده از تجهیزات الكترونیكی حساس در فرآیند اتوماسیون است. وقتی كه دامنه و مدت افت ولتاژ، از آستانه حساسیت تجهیزات مشتریان فراتر رود ، ممكن است این تجهیزات درست كار نكند، و موجب توقف تولید و هزینه­ی قابل توجه مربوطه گردد. بنابراین فهم ویژگیهای افت ولتاژها در پایانه های تجهیزات لازم است. افت ولتاژها عمدتاً بوسیله خطاهای متقارن یا نامتقارن در سیستمهای انتقال یا توزیع ایجاد می­شود. خطاها در سیستمهای توزیع معمولاً تنها باعث افت ولتاژهایی در باسهای مشتریان محلی می­شود. تعداد و ویژگیهای افت ولتاژها كه بعنوان عملكرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان شناخته می­شود، ممكن است با یكدیگر و با توجه به مكان اصلی خطاها فرق كند. تفاوت در عملكرد افت ولتاژها  یعنی، دامنه و بویژه نسبت زاویه فاز، نتیجه انتشار افت ولتاژها از مكانهای اصلی خطا به باسهای دیگر است. انتشار افت ولتاژها از طریق اتصالات متنوع ترانسفورماتورها، منجر به عملكرد متفاوت افت ولتاژها در طرف ثانویه ترانسفورماتورها می­شود. معمولاً، انتشار افت ولتاژ بصورت جریان یافتن افت ولتاژها از سطح ولتاژ بالاتر به سطح ولتاژ پایین­تر تعریف می­شود. بواسطه امپدانس ترانسفورماتور كاهنده، انتشار در جهت معكوس، چشمگیر نخواهد بود. عملكرد افت ولتاژها در باسهای مشتریان را با مونیتورینگ یا اطلاعات آماری می­توان ارزیابی كرد. هر چند ممكن است این عملكرد در پایانه­های تجهیزات، بواسطه اتصالات سیم­پیچهای ترانسفورماتور مورد استفاده در ورودی كارخانه، دوباره تغییر كند. بنابراین، لازم است بصورت ویژه انتشار افت ولتاژ از باسها به تاسیسات كارخانه از طریق اتصالات متفاوت ترانسفورماتور سرویس دهنده، مورد مطالعه قرار گیرد. این پایان نامه با طبقه بندی انواع گروههای برداری ترانسفورماتور و اتصالات آن و همچنین دسته بندی خطاهای متقارن و نامتقارن به هفت گروه، نحوه انتشار این گروهها را از طریق ترانسفورماتورها با مدلسازی و شبیه­سازی انواع اتصالات سیم پیچها بررسی می­کند و در نهایت نتایج را ارایه می­نماید و این بررسی در شبکه تست چهارده باس IEEE برای چند مورد تایید می­شود.

كلید واژه­ها: افت ولتاژ، مدلسازی ترانسفورماتور، اتصالات ترانسفورماتور، اشباع، شبیه سازی.

Key words:  Voltage Sag, Transformer Modeling, Transformer Connection, Saturation, Simulation.

فهرست مطالب

1-1 مقدمه. 2

1-2 مدلهای ترانسفورماتور. 3

1-2-1 معرفی مدل ماتریسی Matrix Representation (BCTRAN Model) 4

1-2-2 مدل ترانسفورماتور قابل اشباع  Saturable Transformer Component (STC Model) 6

1-2-3 مدلهای بر مبنای توپولوژی Topology-Based Models. 7

2- مدلسازی ترانسفورماتور. 13

2-1 مقدمه. 13

2-2 ترانسفورماتور ایده آل.. 14

2-3 معادلات شار نشتی.. 16

2-4 معادلات ولتاژ. 18

2-5 ارائه مدار معادل.. 20

2-6 مدلسازی ترانسفورماتور دو سیم پیچه. 22

2-7 شرایط پایانه ها (ترمینالها). 25

2-8 وارد کردن اشباع هسته به شبیه سازی.. 28

2-8-1 روشهای وارد کردن اثرات اشباع هسته. 29

2-8-2 شبیه سازی رابطه بین و ........... 33

2-9 منحنی اشباع با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-1 استخراج منحنی مغناطیس کنندگی مدار باز با مقادیر لحظهای.. 36

2-9-2 بدست آوردن ضرایب معادله انتگرالی.. 39

2-10 خطای استفاده از منحنی مدار باز با مقادیر rms. 41

2-11 شبیه سازی ترانسفورماتور پنج ستونی در حوزه زمان.. 43

2-11-1 حل عددی معادلات دیفرانسیل.. 47

2-12 روشهای آزموده شده برای حل همزمان معادلات دیفرانسیل.. 53

3- انواع خطاهای نامتقارن و اثر اتصالات ترانسفورماتور روی آن.. 57

3-1 مقدمه. 57

3-2 دامنه افت ولتاژ. 57

3-3 مدت افت ولتاژ. 57

3-4 اتصالات سیم پیچی ترانس.... 58

3-5 انتقال افت ولتاژها از طریق ترانسفورماتور. 59

§3-5-1 خطای تكفاز، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-2 خطای تكفاز، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 59

§3-5-3 خطای تكفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-4 خطای تكفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 60

§3-5-5 خطای تكفاز، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-6 خطای تكفاز، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 60

§3-5-7 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-8 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، بدون ترانسفورماتور. 61

§3-5-9 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-10 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع دوم. 61

§3-5-11 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال ستاره، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-12 خطای دو فاز به هم، بار با اتصال مثلث، ترانسفورماتور نوع سوم. 62

§3-5-13 خطاهای دو فاز به زمین.. 62

3-6 جمعبندی انواع خطاها 64

3-7 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dd.. 65

3-8 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dd.. 67

3-9 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dd.. 69

3-10 خطاهای Type D و Type F و Type G ، ترانسفورماتور Dd.. 72

3-11 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dd.. 72

3-12 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Yy.. 73

3-13 خطاهای نامتقارن ، ترانسفورماتور Ygyg.. 73

3-14 خطای Type A ، ترانسفورماتور Dy.. 73

3-15 خطای Type B ، ترانسفورماتور Dy.. 74

3-16 خطای Type C ، ترانسفورماتور Dy.. 76

3-17 خطای Type D ، ترانسفورماتور Dy.. 77

3-18 خطای Type E ، ترانسفورماتور Dy.. 78

3-19 خطای Type F ، ترانسفورماتور Dy.. 79

3-20 خطای Type G ، ترانسفورماتور Dy.. 80

3-21 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type A شبیه سازی با PSCAD.. 81

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 83

3-22 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type B شبیه سازی با PSCAD.. 85

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 87

3-23 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type C شبیه سازی با PSCAD.. 89

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 91

3-24 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type D شبیه سازی با PSCAD.. 93

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 95

3-25 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای  Type E شبیه سازی با PSCAD.. 97

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 99

3-26 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type F شبیه سازی با PSCAD.. 101

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 103

3-27 شكل موجهای ولتاژ – جریان ترانسفورماتور پنج ستونی برای خطای Type G شبیه سازی با PSCAD.. 105

شبیه سازی با برنامه نوشته شده. 107

3-28 شكل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبكه 14 باس IEEE برای خطای Type D در باس 5. 109

3-29 شكل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبكه 14 باس IEEE برای خطای Type G در باس 5. 112

3-30 شكل موجهای ولتاژ – جریان چند باس شبكه 14 باس IEEE برای خطای Type A در باس 5. 115

4- نتیجه گیری و پیشنهادات... 121

مراجع. 123

فهرست شكلها

برچسب ها : مدلسازی و شبیه سازی اثر اتصالات ترانسفورماتور بر چگونگی انتشار تغییرات ولتاژ در شبکه با در نظر گرفتن اثر اشباع , پایان نامه , مدلسازی , شبیه سازی , اثر اتصالات , ترانسفورماتور , چگونگی انتشار , تغییرات ولتاژ , شبکه , اثر اشباع , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

لیزر و کاربردهای آن

امروزه لیزر كاربردهای بیشماری دارد كه همه زمینه های مختلف علمی و فنی فیزیكشیمیزیست شناسی الكترونیك و پزشكی را شامل می شود همه این كاربردها نتیجه مستقیم همان ویژگی های خاص نور لیزر است

لیزر و کاربردهای آن

مقدمه

امروزه لیزر كاربردهای بیشماری دارد كه همه زمینه های مختلف علمی و فنی فیزیك-شیمی-زیست شناسی - الكترونیك و پزشكی را شامل می شود. همه این كاربردها نتیجه مستقیم همان ویژگی های خاص نور لیزر است

لیزر چیست ؟

  نور لیزر نوع كاملاً جدیدی از نور است؛ درخشان‌تر و شدیدتر از هرچه كه در طبیعت یافت می‌شود. می‌توان نور لیزری آن‌چنان قوی تولید كرد كه هر ماده‌ی شناخته شده‌ی روی زمین را در كسری از ثانیه بخار كند. می تواند سخترین فلزات را سوراخ كند یا به راحتی جسم سختی مثل الماس را سوراخ كند و از آن بگذرد.

    برعكس، باریكه‌ی كم قدرت و فوق‌‌العاده دقیق انواع دیگر لیزر را می‌توان برای انجام دادن كارهای بسیار ظریف مثل جراحی روی چشم انسان به كار برد. نور لیزر را می‌توان خیلی دقیق كنترل كرد و به صورت باریكه‌ی مداومی به نام موج پیوسته یا انفجارهای سریعی به نام پالس درآورد.

    اگرچه اصول بنیادی لیزر از 40 سال پیش شناخته شده بود، نمایش اولین لیزر، دریچه‌‌ای را به طرف یكی از هیجان انگیزترین و پردامنه‌ترین پیشرفت های تكنولوژی قرن بیستم گشود. در ظرف چند سال پس از نمایش اولین لیزر، انواع بسیار گوناگونی از لیزرها به صورت ابزارهای عملی به صور گوناگون به كار گرفته شدند. لیزرها در تكنولوژی انقلابی جدید پدید آورده‌اند و تأ ثیر آن‌ها بر زندگی ما در آینده نیز ادامه خواهد داشت.

    امروزه گستره‌‌ی وسیعی از لیزرها در همه جا به كار گرفته شده‌اند. فروشگاه‌های بزرگ و بسیاری از انبارهای بزرگ خورده‌فروشی برای جستجوی خود‌به‌خود، ثبت قیمت‌‌ها و صورت‌برداری از اقلام خریداری شده، در قسمت حساب كننده از لیزر بهره می‌گیرند. در دستگاه‌‌های ویدئویی از نور لیزر برای خواندن دیسك‌های ویدئویی و ایجاد تصویر متحرك همراه با صدا استفاده می‌كنند. مقدار زیادی اطلاعات را روی دیسك‌‌های لیزری ثبت می‌كنند تا بعداً روی صفحه‌ی كامپیوتر خوانده شوند یا توسط چاپگرهای لیزری به شكل نسخه‌ی سخت روی كاغذ چاپ شوند.

    در پزشكی نور لیزر به عنوان نوع جدیدی چاقوی جراحی بدون خونریزی استفاده می‌شوند و وقتی كه نسجی مثل قسمت معیوب كیسه‌ی صفرا در خلال جراحی برداشته می‌شود، رگ‌های خونی بسته می‌‌شوند. كارهای دندانپزشكی با لیزر درد كمتری دارند و برای روكش و پل دندان از لیزرها استفاده می‌شود.

    در صنعت از لیزرها برای عملیات گرمایی فلزات، جوش دادن قسمت‌ها به یكدیگر و وسایل هم‌ترازی دقیق استفاده می‌شود. لیزرها را برای اندازه‌گیری دقیق فاصله‌های خیلی بزرگ و نیز فاصله‌های خیلی كوچك به كار می‌برند. افزون بر این‌ها لیزرها را همراه با تارهای نوری، برای انتقال بهتر داده‌ها و بهبود ارتباط تلفنی به كار می‌گیرند. لیزرها در حال تغییر دادن نحوه‌ی پژوهش دانشمندان هستند. لیزرها می‌توانند چشمه‌ی جدیدی از قدرت الكتریكی بیافرینند، مشابه فرایندی كه در خورشید برای تولید انرژی به وجود می‌‌آید.

خواص نور لیزر و كاربرد‌های آن
‏ از نخستین روزهای ساخت لیزر پی برده شد كه نور لیزر خواص مشخصه‌ای دارد كه آن را از نورهای ایجاد شده از سایر منابع، متمایز می‌كند. در ابتدا به این ویژگی‌ها و نحوه ایجاد آنها توسط لیزر اشاره خواهیم كرد. لیزر دارای سه ویژگی مهم است:
تك‌فامی
‏     در توضیح این ویژگی لازم است ابتدا با مفهوم گسیل القایی ( نشر القایی)آشنا شویم. گسیل پرتو توسط الكترونهای برانگیخته در داخل اتم به دو صورت است :1 ) گسیل خود به‌خودی  2) گسیل القایی
فرض كنید ‏‎1 ‎‏ ‏e‏ و ‏e2‎‏ دو تراز متوالی از یك اتم با انرژی‌های ‏‎1‎‏ ‏E‏ و‏‎2‎‏ ‏E‏ باشد و الكترونی در تراز ‏‎ e1 ‎در حالت پایه خود قرار گرفته باشد. اگر به هر دلیلی این الكترون از‎ ‎تراز ‏‎1‎‏ ‏e‏ به تراز بالاتر ‏‎2‎‏ ‏e‏ برود گفته میشود اتم تحریك شده است یا در حالت برانگیخته قرار دارد. چون این حالت یك حالت‏‎ ‎‏ ناپایدار است اتم تمایل دارد هرچه زودتر به حالت پایدار باز گردد. به همین دلیل الكترون مزبور بلافاصله به حالت قبلی در تراز‏‎1‎‏ ‏e‏ بر خواهد گشت. از طرفی چون این دو تراز اختلاف انرژی ‏‎1‎‏ ‏E‏ ‏E 2-‎‏ دارد بنا بر اصل پایستگی انرژی، انرژی اضافی الكترون به صورت تابش با فركانس ‏V، حین بازگشت به تراز اول گسیل می‌شود. به این فرآیند گسیل خودبه‌خودی گویند. حال اگر الكترونی در تراز‏‎2‎‏ ‏e‏ در حالت پایه خود قرار داشته باشد و ما به طریقی اتم را تحریك كنیم ( میدان الكترومغناطیسی، تابش، حرارت و... ) در اثر این القا الكترون مزبور تراز ‏‎2‎‏ ‏E‏ را ترك نموده وبه تراز ‏‎ E1‎برود و حین این انتقال ( بنا به اصل پایستگی انرژی ) تابش گسیل كند به این تابش گسیل القایی یا نشر القایی گویند. ‏
‏     هر كدام از این فرآیندها ویژگی‌های خاص خود را دارد. در گسیل خودبه‌خودی تابش‌های گسیل شده به صورت كاتوره‌ای و در تمام جهات گسترده است. اما در گسیل القایی جهت تابش در یك راستای معین خواهد بود. از طرفی در گسیل خودبخودی فوتونهای تابشی  در اثر گزار بین اتمهای ترازهای اتمی یا مولكولی مختلف و متفاوت از هم به وجود می‌آیند پس این تابش‌ها طیف گسترده‌ای از فركانس‌ها را شامل می‌شود. ‏
‏     اما در گسیل القایی تابش در اثر گزار بین ترازهای اتمی یا مولكولی مشابه گسیل می‌شود. بنابراین همه تابش‌ها تقریبا فركانس یكسانی دارد. معمولا در لیزر از فرآیند گسیل القایی استفاده می‌شود. اما برای داشتن گسیل القایی طولانی مدت به مولكول‌هایی شامل دوتراز كه تراز بالایی آن پروتراز پایینی آن خالی باشد، نیاز داریم. اما آنچه كه نظریه‌های كوانتومی  بیان می‌كنند این است كه بنا به قاعده گزینش  در اتم‌ها ابتدا ترازهای پایین‌تر پر می‌شود. بنابراین  به وضعیت به‌وجود آمده  در لیزر، وارونگی جمعیت گویند. نحوه ایجاد وارونگی جمعیت  بسته به نوع لیزر متفاوت است. مثلا در لیزر هلیوم نئون مخلوط  كردن این دو گاز منجر به جفت شدن برخی تراز‌ها ی اتمی آن دو شده و وارونگی جمعیت مورد نیاز را تامین می‌كند. به این ترتیب لیزر قادر به ایجاد تابشی تك فركانس  خواهد بود. با این وجود برای تك فركانس شدن بیشتر از یك عنصر اپتیك مانند بازآواگر( سنجه) نیزدر لیزر استفاده می‌شود. ‏
ویژگی تك‌فامی نور لیزر بیشتر كاربرد شیمیایی دارد. به عنوان مثال برای جدا سازی ایزوتوپ‌های یك عنصر به یك منبع تك‌فام مانند لیزر نیاز است. ایزوتوپ‌های یك عنصر از نظر محتوا باهم متفاوت است پس فركانس‌های جذب آنها نیز اندكی متفا وت خواهد بود كه تنها نور لیزر قادر به تفكیك آنها است. تمایل زیاد به استفاده از این كاربرد در صنایع هسته‌ای نیز غیرمنتظره نیست. ‏

همدوسی
‏     تابش الكترو مغناطیس  به وسیله بارهای الكتریكی نوسان كننده تولید می‌شود. بسامد نوسان نوع تابشی را كه گسیل می‌شود، معین می‌كند. اگر در یك چشمه، بارها ی الكتریكی  به طور هماهنگ نوسان كند چشمه را همدوس و تابش حاصل را تابش همدوس می‌نامیم. همانطور كه قبلا گفته شد در لیزر از گسیل القایی استفاده می‌شود. در این فرآیند می‌توان اتم را به نحوی تحریك كرد كه همه الكترونهای برانگیخته فقط به تراز‌های خاصی برود و در نتیجه فركانس تابشی آنها همه در یك محدوده خواهد بود. پس تمام این تابش‌ها با هم هماهنگ است كه این همان تعریف چشمه همدوس است. از همدوسی نور لیزر می‌توان در تمام‌نگاری استفاده كرد. تمام‌نگاری روشی  جهت تهیه تصاویر سه بعدی است. در این روش تصویر ویژه‌ای به نام تمام نگاشت روی فیلم عكاسی تشكیل می‌شود كه بر خلاف دیگر تصاویر متداول عكاسی، حاوی اطلاعاتی نه تنها پیرامون شدت بلكه در مورد فاز نور بازتابیده از جسم نیز هست. واضح است كه منبع نور آشفته چون خود دارای پرتو هایی  با فازهای مختلف است قادر به تشكیل چنین تصویری نخواهد بود. تنها  مشكل موجود برای چنین تصاویری آن است كه تنها امكان تهیه تمام نگاشت‌های تك‌فام وجود دارد زیرا برای تشخیص رنگهای واقعی جسم باید از تابش طول موج‌های مختلف به طور همزمان استفاده كرد كه در آن صورت اطلاعات مربوط به فاز از بین می‌رود. ‏

شدت زیاد
‏     شدت زیاد، خاصیتی است كه بیش از سایر موارد همراه نور لیزر است و در حقیقت لیزرها بالاترین شدت‌های شناخته شده روی زمین  را ایجاد می‌كند. از آنجا كه لیزر باریكه‌ای موازی از نور را نه در تمام جهت‌ها، بلكه در راستای مشخصی گسیل می‌كند. مناسب‌ترین معیار شدت، تابیدگی است. بنا بر رابطه بین توان تابش شده وتابیدگی: 
‏I = P / A
‏ كه در آن  ‏P‏ توان و ‏A‏ مساحت است می‌توان در مورد شدت‌ها ی زیاد بحث كرد. ازآنجایی كه خروجی منابع نور معمولی اكثرا پرتو‌های واگرا است با دور شدن از چشمه به علت افزایش مساحت با ثابت ماندن توان (توان به ویژگی خود چشمه بستگی دارد )میزان شدت آن كاهش می‌یابد اما در لیزر به علت موازی بودن پرتوها، هر چه فاصله از منبع بیشتر شود با ثابت ماندن توان، مساحت سطح مقطع باریكه خروجی نیز تقریبا ثابت است و در نتیجه شدت در فاصله دوراز منبع همان مقداری را دارد كه پرتو خروجی از منبع دارد. ‏
‏     اما اینكه چرا شدت خروجی از لیزر تا به این اندازه زیاد است، به توان لیزر بر می‌گردد. داخل لیزر سیستمی وجود دارد كه نور ورودی به هنگام خروج تقویت می‌شود. همچنین با استفاده از ابزارهای اپتیك مناسب در لیزر می‌توان به شدت‌هایی دست یافت كه از شدت خود منبع فراتر رود. ‏
‏     لازم به توضیح است كه شدت نور خروجی از لیزر دارای توزیع گوسی است، یعنی شدت برای لحظه  كوتاهی بیشترین مقدار خود را دارد. در ابتدا یك صعود ودر انتها یك نزول برای آن وجود دارد. پس یك طول عمر برای شدت حداكثر می‌توان تعریف كرد. طول عمر شدت ماكزیمم معمولا خیلی كوتاه است. یكی از كاربرد‌های كوتاه بودن عمر شدت‌های بالا در هرتپ، در چشم پزشكی است. مثلا پارگی شبكیه را كه باعث كوری موضعی می‌شود می‌توان با جوشكاری نقطه‌ای توسط تپ‌های پر شدت نور حاصل از لیزر آرگون با بافت نگهدارنده آن متصل كرد. به علت كوتاه بودن عمر  یك تپ، حین عمل نیازی به بیهوشی، بی حركت كردن طولانی چشم و... وجود ندارد. در كاربرد‌های دیگر پزشكی كوتاه بودن طول عمرتپ مانع از احساس درد در بیماران می‌شود. چرا كه زمان هرتپ بسیار كوتاهتر از زمان لازم برای فرستادن پیغام  توسط اعصاب به مغز و بازگشت آن به محل درد است. ‏
ساختمان لیزر
در شكل شماره (1) طرح ساده‌ای از یك لیزر گازی را مشاهده می‌كنید. ساختار اصلی در اكثر لیزرها مشابه است. لیزر در واقع یك نوسان كننده اپتیك است كه از یك محیط تقویت‌كننده نور كه در داخل یك بازآواگر قرار دارد تشكیل می‌شود. پس اصلی‌ ترین قسمت در لیزر محیطی است كه بتواند نور عبوری را تقویت كند. در لیزر‌های گازی از مخلوط یك یا چند گاز ( هلیوم، نئون، آرگون و... ) به صورت خالص به عنوان محیط تقویت كننده استفاده می‌شود. بخار فلزی كادمیوم، جیوه، سرب و... نیز در لیزر‌های گازی كاربرد دارد. از انواع دیگر لیزر‌های گازی، لیزر مولكول ازت( ‏‎2‎‏ ‏N‏) و لیزر دی اكسید كربن (‏CO2‎‏) است.‏
محیط تقویت كننده معمولا توسط یك محرك بیرونی به كار می‌افتد و شروع به تابش می‌كند. در اثر این تحریك، الكترون‌های هر اتم مدار خود را ترك كرده به مدار پایین تر در اتم مربوط می‌رود. جهت برقراری اصل پایستگی انرژی (به علت وجود اختلاف انرژی بین دو مدار) حین این گذار تابش خواهند كرد. این تابش نسبتا تك فام است زیرا عمل تحریك طوری است كه عمل گذار بین تراز‌های یكسان اتفاق بیفتد. در لیزر نشان داده شده این محرك استفاده از روش تخلیه جریان الكتریكی است كه به دو نوع تخلیه جریان مستقیم و تخلیه جریان متناوب در لیزر‌های گازی متداول است. روش تخلیه جریان متناوب ساده‌ترین روش   تحریك است چرا كه منبع تغذیه می‌تواند یك مبدل عمومی ولتاژ كه به الكترود‌های فلزی سرد در داخل لامپ متصل می‌شود، باشد. از روش‌های دیگر بر انگیزش الكتریكی محیط لیزری، می‌توان روش تخلیه الكترودی با بسامد بالا ( كه در اولین لیزر هلیوم نئون ساخته شده توسط جوان و همكارانش استفاده شده بود. ) و روش تپ‌های فشار قوی ( برای استفاده در لیزر‌های تپی پر توان) اشاره كرد. ‏
‏      در قسمت دیگر یك لیزر در دوجداره ابتدا و انتها از دو آینه صاف كه با زاویه معلوم نسبت به افق به طور موازی با هم قرار دارد، استفاده می‌شود به چنین سیستم اپتیك، دریچه‌های بروستر گفته می‌شود. كاربرد این دریچه‌ها در قطبیده نمودن پرتوهاست. این دریچه‌ها برای یك جهت قطبیدگی خاص شفاف است ولی برای عبور قطبیدگی عمود بر آن ضریب عبور صفر است و تمام نور بازتابیده خواهد شد. استفاده از این وسیله در لیزر موجب قطبیدگی خطی نور خروجی از لیزر خواهد شد. ‏
‏     قسمت مهم دیگر لیزر استفاده از بازآواگر است. بازآواگر وسیله‌ای اپتیكی است كه از دو آینه (تخت یا خمیده) تشكیل می‌شود به طوری كه محیط تقویت كننده در میان آنها قرار دارد. تابش خروجی از تقویت كننده پس از قطبیده شدن توسط دریچه‌های بروستر به یكی از این آینه‌ها برخورد نموده جزئی از پرتو عبور و جرئی از آن بازتاب می‌یابد. پرتو بازتابیده دوباره مسیر محیط تقویت كننده و دریچه بروستر را پیموده و به آینه سمت مقابل بر خورد می‌كند. به این ترتیب عمل عبور و بازتاب بار‌ها تكرار می‌شود. نهایتا نور خروجی از تقویت كننده در اثر رفت و آمد بین دو آینه به صورت یك موج ایستاده در می‌آید. لازم به ذكر است كه برای خروج انرژی از بازآواگر دو آینه به طور جزئی شفاف است. ویژگی پرتو خروجی از بازآواگر تك فام بودن آن است. در وواقع بازآواگر عمل گزینش فركانس را انجام می‌دهد. ‏
شكل شماره (2) طرحی كلی از داخل یك لیزر هلیوم-نئون را نشان می‌دهد. محیط لیزری، دریچه‌های بروستر، آینه‌های بازآواگر، سیستم مربوط به محرك، محیط لیز كننده و سایر جزئیات مورد نیاز مانند لایه محافظ  و شفاف آلومینیومی  جهت جلوگیری از خروج انرژی از دیواره‌ها و بازتاب آن به داخل محیط تقویت كننده در شكل نشان داده شده است.

لیزر و کاربردهای آن

فكر ساختن وسیله‌ای كه نور همدوس تولید كند ، مدتها دانشمندان قرن حاضر را به خود مشغول داشته بود . در سال 1985 فیزیكدان مشهور آمریكایی چالز تاونز راه این كار را پیدا كرد . دو سال بعد دانشمند دیگر آمریكایی ، تئودور مایمن به نظریه تاونز جامه عمل پوشاند و اولین لیزر را با بلوری از یاقوت مصنوعی ساخت این دو بعداً به دریافت جایزه نوبل نایل آمدند . یك لیزر یاقوتی ساده از سه بخش تشكیل می‌شود : استوانه‌ای از یاقوت مصنوعی ، یك چشمه نور ـ مثلاً یك لامپ گزنون كه مانند لامپ نئون كار می‌كند . ( گزنون و زنون هر دو از گازهای بی‌اثرند یعنی اتمهایشان با اتمهای دیگر مولكول نمی‌سازد . ) ـ و یك بازتابنده كه نور را از لامپ گزنون به یاقوت هدایت می‌كند

استوانه یاقوتی ، بخش اصلی دستگاه است . قطر آن در حدود 7 میلیمتر و طولش 3.5 تا 5 cm است . دو قاعده استوانه صیقل خورده و نقره اندود شده است تا آینه كاملی باشد . قاعده دیگر نیز نقره اندود است ولی نه كاملاً به طوری كه می‌تواند قسمتی از نور را از خود عبور دهد .

یاقوت بلور اكسید آلومینیوم است كه در آن تعداد نسبتاً كمی اتم كروم معلق است . اتمهای كروم از طریق گسیل القایی ، كوانتوم نور تولید می‌كنند ، اتمهای اكسیژن و آلومینیم كه بقیه بلور را تشكیل می‌دهند فقط اتمهای كروم را در جایشان نگه می‌دارند. اتمهای كروم نسبتاً بزرگ است و تعداد زیادی الكترون در مدارهایشان دارد . در این جا فقط الكترونی مورد توجه ماست كه بیش از دیگران برانگیخته می‌شود .

لازم به ذكر است واژه لیزر از حروف اول (( تقویت نور بوسیله گسیل برانگیخته تابش )) در زبان انگلیسی گرفته شده كه آن را می‌توان توسعه “maser” تقویت میكروویو بوسیله گسیل برانگیخته تابش در محدوده فوتونی طیف امواج الكترومغناطیسی دانست

كاربرد لیزر در فیزیك و شیمی

اختراع لیزر و تكامل آن وابسته به معلومات پایه ای است كه در درجه اول از رشته فیزیك و بعد از شیمی گرفته شده اند. بنابراین طبیعی است كه استفاده از لیزر در فیزیك و شیمی از اولین كاربردهای لیزر باشند

رشته دیگری كه در آن لیزر نه تنها امكانات موجود را افزایش داده بلكه مفاهیم كاملا جدیدی را عرضه كرده است طیف نمایی است. اكنون با بعضی از لیزرها می توان پهنای خط نوسانی را تا چند ده كیلوهرتز باریك كرد ( هم در ناحیه مرئی و هم در ناحیه فروسرخ ) و با این كار اندازه گیری های مربوط به طیف نمایی با توان تفكیك چند مرتبه بزرگی ( 3 تا 6) بالاتر از روش های معمولی طیف نمایی امكان پذیر می شوند. لیزر همچنین باعث ابداع رشته جدید طیف نمایی غیر خطی شد كه در آن تفكیك طیف نمایی خیلی بالاتر از حدی است كه معمولا با اثرهای پهن شدگی دوپلر اعمال می شود. این عمل منجر به بررسیهای دقیقتری از خصوصیات ماده شده است.

در زمینه شیمی از لیزر هم برای تشخیص و هم برای ایجاد تغییرات شیمیایی برگشت ناپذیر استفاده شده است. ( فوتو شیمی لیزری) به ویژه در فون تشخیص باید از روش های (پراكندگی تشدیدی رامان ) و ( پراكندگی پاد استوكس همدوس رامان ) (CARS) نام ببریم. به وسیله این روشها می توان اطلاعات قابل ملاحظه ای درباره خصوصیات مولكولهای چند اتمی به دست آورد ( یعنی فركانس ارتعاشی فعال رامن - ثابتهای چرخشی و ناهماهنگ بودن فركانس). روش CARS همچنین برای اندازه گیری غلظت و دمای یك نمونه مولكولی در یك ناحیه محدود از فضا به كار می رود. از این توانایی برای بررسی جزئیات فرایند احتراق شعله و پلاسما ( تخلیه الكتریكی) بهره برداری شده است.

شاید جالبتری كاربرد شیمیایی ( دست كم بالقوه ) لیزر در زیمنه فوتو شیمی باشد. اما باید در نظر داشته باشیم به خاطر بهای زیاد فوتونهای لیزری بهره برداری تجاری از فوتوشیمی لیزری تنها هنگامی موجه است كه ارزش محصول نهایی خیلی زیاد باشد. یكی از این موارد جداسازی ایزوتوپها است.

كاربرد در زیست شناسی

از لیزر به طور روزافزونی در زیست شناسی و پزشكی استفاده می شود. اینجا هم لیزر می تواند ابزار تشخیص و یا وسیله برگشت ناپذیر مولكولهای زنده یك سلول و یا یك بافت باشد. ( زیست شناسی نوری و جراحی لیزری)

در زیست شناسی مهمترین كاربرد لیزر به عنوان یك وسیله تشخیصی است. ما در اینجا تكنیك های لیزری زیر را ذكر می كنیم :

الف) فلوئورسان القایی به وسیله تپهای فوق العاده كوتاه لیزر در DNA در تركیب رنگی پیچیده DNA و در مواد رنگی موثر در فتوسنتز

ب) پراكندگی تشدیدی رامان به عنوان روشی برای مطالعه ملكولهای زنده مانند هموگلوبین و یا رودوپسین ( عامل اصلی در سازوكار بینایی)

ج) طیف نمایی همبستگی فوتونی برای بدست آوردن اطلاعاتی در مورد ساختار و درجه انبوهش انواع ملكولهای زنده

د) روشهای تجزیه فوتونی درخشی پیكوثانیه ای برای كاوش رفتار دینامیكی مولكولهای زنده در حالت برانگیخته

به ویژه باید از روشی موسوم به میكروفلوئورمتر جریان یاد كرد. در اینجا سلولهای پستانداران در حالت معلق مجبور می شوند كه از یك اتاقك مخصوص جریان عبور كنند كه در آنجا ردیف می شوند و سپس یكی یكی از باریكه كانونی شده لیزر یونی آرگون عبور می كنند. با قرار دادن یك آشكارساز نوری در جای مناسب می توان این كمیت ها را اندازه گیری كرد :

الف) نورماده ای رنگی كه به یك جزء خاص تشكیل دهنده سلول یعنی DNA متصل ( كه اطلاعاتی راجع بع مقدار آن جزء تشكیل دهنده سلول را به دست می دهد) امتیاز میكروفلوئورمتری جریان در این است كه اندازه گیری ها را برای تعداد زیادی از سلولها در مدت زمان محدود میسر می سازد. به این وسیله می توانیم دقت خوبی برای اندازه گیری آماری داشته باشیم.

در زیست شناسی از لیزر برای ایجاد تغییر برگشت ناپذیر در ملكولهای زنده و یا اجزای تشكیل دهنده سلول هم استفاده می شود. به ویژه تكنیك های معروف به ریز - باریكه را ذكر می كنیم. در اینجا نور لیزر ( مثلا یك لیزر Ar⁺ تپی ) به وسیله یك عدسی شیئی میكروسكوپ مناسب در ناحیه ای از سلول با قطری در حدود طول موج لیزر (05 µm) كانونی می شود منظور اصلی از این تكنیك مطالعه رفتار سلول پس از آسیبی است كه با لیزر در ناحیه خاصی از آن ایجاد شده است.

در زمینه پزشكی بیشترین كاربرد لیزرها در جراحی است ( جراحی لیزری) اما در بعضی موارد لیزر برای تشخیص نیز به كار می رود. ( استفاده بالینی از میكروفلوئورمتر جریان - سرعت سنجی دوپلری برای اندازه گیری سرعت خون - فلوئورسان لیزری - آندوسكوپی نای برای آشكارسازی تومورهای ریوی در مراحل اولیه

در جراحی از باریكه كانونی شده لیزر ( اغلب لیزر CO₂ ) به جای چاقوی جراحی معمولی ( یا برقی ) استفاده می شود. باریكه فروسرخ لیزر CO₂ به شدت به وسیله ملكولهای آب موجود در بافت جذب می شود و موجب تبخیر سریع این ملكولها و در نتیجه برش بافت می شود. برتریهای اصلی چاقوی لیزری را می توان به صورت زیر خلاصه كرد :

الف) دقت بسیار زیاد به ویژه هنگامی كه باریكه با یك میكروسكوپ مناسب هدایت شود ( جراحی لیزر)

ب) امكان عمل در نواحی غیر قابل دسترس.. بنابراین عملا هر ناحیه از بدن را كه با یك دستگاه نوری مناسب ( مثلا عدسی ها و آینه ها) قابل مشاهده باشد می توان به وسیله لیزر جراحی كرد.

ج) كاهش فوق العاده خونروی در اثر برش رگهای خونی به وسیله باریكه لیزر ( قطر رگی حدود 0/5 mm )

د) آسیب رسانی خیلی كم به بافتهای مجاور ( حدود چند میكرومتر) اما در مقابل این برتریها باید اشكالات زیر را هم در نظر داشت :

الف) هزینه زیاد و پیچیدگی دستگاه جراحی لیزری

ب) سرعت كمتر چاقوی لیزری

ج) مشكلات قابلیت اعتماد و ایمنی مربوط به چاقوی لیزری

با این اشاره اجمالی به جراحی لیزری اكنون می خواهیم به شرح مفصلتری از تعدادی از این كاربردها بپردازیم . در چشم بیماران مبتلا به مرض قند استفاده شده است در این مورد باریكه لیزر به وسیله عدسی چشم بر روی شبكیه كانونی می شود. پرتو سبز لیزر به شدت به وسیله گلبول های سرخ جذب می شود و اثر حرارتی حاصل باعث اتصال دوباره شبكیه یا انعقاد رگهای آن می شود. اكنون لیزر استفاده روزافزونی در گوش و حلق و بینی پیدا كرده است. استفاده از لیزر در این شاخه از جراحی جذابیت خاصی دارد. زیرا با اعضایی مانند نای - حلق و گوش میانی سروكار دارد كه به علت عدم دسترسی به آن ها جراحی معمولی مشكل است. اغلب در این مورد لیزر همراه با یك میكروسكوپ استفاده می شود. همچنین لیزر برای جراحی داخل دهان نیز مفید است ( برای برداشتن غده های مخاطی ). امتیازات اصلی در اینجا جلوگیری از خونریزی و فقدان لختگی خون و درد پس از عمل جراحی و بهبود سریع بیمار است. لیزر همچنین اهمیت خود را در بهبود خونریزیهای سنگین در جهاز هاضمه ثابت كرده است. در این حالت باریكه لیزر ( معمولا لیزر نئودمیوم یا آرگون یونی ) به وسیله یك تار نوری مخصوص كه در داخل یك آندوسكوپی داخلی قرار گرفته است پرتو لیزر را به ناحیه مورد معالجه هدایت می كند. لیزر همچنین در بیماری زنان مفید است درحالی كه اغلب به همراه یك میكروسكوپ استفاده می شود. كاهش قابل ملاحظه درد و لخته شدن خون ارزش مجدد چاقوی لیزری را بیان می كند. در پوست درمانی اغلب از لیزر برای برداشتن خالها و معالجه امراض رگها استفاده می شود. بالاخزه استفاده از لیزرها در جراحی عمومی و جراحی غده امیدوار كننده است

برچسب ها : لیزر و کاربردهای آن , لیزر , کاربردهای لیزر , پروژه , پژوهش , پایان نامه , مقاله , جزوه , دانلود پروژه , دانلود پژوهش , دانلود پایان نامه , دانلود مقاله , دانلود جزوه

ترموكوپل و كلیدالكتریكی و مایكروفر

ترموکوپل اساسا یک فرمان دهنده حرارتی است قسمت (حس گر ) sensor آن از دو فلز غیر متجانس تشکیل شده است جریان حاصل از عملکرد این قسمت که با شعله در تماس است بوسیله یک سیم لاکی (داخل لوله مسی) به انتهای ترموکوپل می رسد و از آنجا به وسایل یا تجهیزات عمل کننده سیستم (شیر مغناطیسی ) فرستاده می شود