پایان نامه کارشناسی ارشد قدرت (تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی)

در این پایان نامه ابتدا عیوب الکتریکی و مکانیکی در ماشینهای الکتریکی بررسی گردیده و عوامل به وجود آورنده و روشهای رفع این عیوب بیان شده است . به دنبال آن ، به کمک 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 که برای تشخیص خطا در این پایان نامه استفاده کرده ایم ، جریان سه فاز استاتور در حالت سالم و خطادار ،تحت بارگذاری های مختلف خواهد بود.

در قسمت بعدی تئوری موجک و همچنین شبکه عصبی مورد بررسی قرار گرفته است . مادر اینجا از برای استخراج مشخصات سیگنال استفاده کرده ایم ، مهمترین دلیلی که برای استفاده از این موجک داریم خاصیت متعامد بودن و پشتیبانی متمرکز سیگنال در حوزه زمان می باشد. شبکه عصبی که برای تشخیص خطا استفاده کرده ایم ، شبکه سه لایه تغذیه 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 که به صورت ترکیبی از آنالیز موجک و شبکه عصبی لست. روند کلی تشخص خطا به این صورت می باشد که ابتدا از جریان استاتور ماشین در حالت سالم و همچنین تحت خطاهای مختلف که در فصل دوم بدست آورده ایم استفاده شده و تبدیل موجک بروی آن اعمال گردیده است.سپس با استفاده از ضرایب موجک مقادیر انرژی در هر مقیاس استخراج و به عنوان ورودی شبکه عصبی جهت آموزش دادن آن برای تشخیص خطای سیم بندی استاتور مورد استفاده قرار گرفته است. در نهایت به کمک داده های تست، صحت شبکه مذکور 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 که با تشخیص به موقع هر کدام از عیوب اوّلیه در ماشین القایی می توان از پدید آمدن حوادث ثانویّه که منجر به وارد آمدن خسارات سنگین می گردد ، جلوگیری نمود . در این راستا سعی شده است که با تحلیل ، بررسی و تشخیص یکی از این نمونه خطاها، خطای سیم بندی استاتور یک موتور القایی قفس سنجابی ، گامی موثر در پیاده سازی نظام تعمیراتی پیشگویی کننده برداشته شود و با بکارگیری سیستم های مراقبت وضعیت بروی چنین ماشینهایی از وارد آمدن خسارات سنگین بر صنایع و منابع ملی جلوگیری گردد.

فهرست مطالب:

چکیده

مقدمه۲

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

۱-۱-مقدمه۳

۱-۲-بررسی انواع تنشهای وارد شونده بر ماشین القایی۴

۱-۲-۱-تنشهای موثر در خرابی استاتور۴

۱-۲-۲- تنشهای موثر در خرابی روتور۵

۱-۳- بررسی عیوب اولیه در ماشینهای القایی۸

۱-۳-۱- عیوب الکتریکی اولیه در ماشینهای القایی۱۰

۱-۳-۲- عیوب مکانیکی اولیه در ماشینهای القایی۱۷

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

۲-۱-تئوری تابع سیم پیچ۲۱

۲-۱-۱-تعریف تابع سیم پیچ۲۱

۲-۱-۲-محاسبه اندوکتانسهای ماشین با استفاده از توابع سیم پیچ۲۶

۲-۲-شبیه سازی ماشین القایی۲۹

۲-۲-۱- معادلات یک ماشین الکتریکی باm سیم پیچ استاتور و n سیم پیچ روتور۳۲

۲-۲-۱-۱-معادلات ولتاژ استاتور۳۲

۲-۲-۱-۲- معادلات ولتاژ روتور۳۳

۲-۲-۱-۳- محاسبه گشتاور الکترومغناطیسی۳۵

۲-۲-۱-۴- معادلات موتور القای سه فاز قفس سنجابی در فضای حالت۳۶

۲-۳- مدلسازی خطای حلقه به حلقه و خطای کلاف به کلاف۴۴

فصل سوم: آنالیز موجک و تئوری شبکه های عصبی

۳-۱-تاریخچه موجک ها۵۴

۳-۲-مقدمه ای بر خانواده موجک ها۵۴

۳-۲-۱-موجک هار۵۵

۳-۲-۲- موجک دابیشز۵۵

۳-۲-۳- موجک کوایفلت۵۶

۳-۲-۴- موجک سیملت۵۶

۳-۲-۵- موجک مورلت۵۶

۳-۲-۶- موجک میر۵۷

۳-۳- کاربردهای موجک۵۷

۳-۴- آنالیز فوریه۵۸

۳-۴-۱- آنالیز فوریه زمان-کوتاه۵۸

۳-۵-آنالیز موجک۵۹

۳-۶- تئوری شبکه های عصبی۶۹

۳-۶-۱- مقدمه۶۹

۳-۶-۲- مزایای شبکه عصبی۶۹

۳-۶-۳-اساس شبکه عصبی۶۹

۳-۶-۴- انواع شبکه های عصبی۷۲

۳-۶-۵-آموزش پرسپترونهای چند لایه۷۶

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

۴-۱- اعمال تبدیل موجک۷۹

۴-۲- نتایج تحلیل موجک۸۱

۴-۳- ساختار شبکه عصبی۹۴

فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات..

نتیجه گیری۹۷

پیشنهادات۹۸

پیوست ها۹۹

منابع و ماخذ

فارسی۱۰۰

منابع لاتین۱۰۱

چکیده لاتین۱۰۵