لینک دریافت فایل خرید پایین توضیحات
دسته بندی : وورد
نوع فایل : .docx ( قابل ویرایش اماده پرینت )
تعداد : 10 صفحه
قسمتی متن :
ژنراتور سنکرون
هدف انجام تحقیق بررسی سیر تحقیقات انجام شده موضوع طراحی ژنراتور سنکرون است. منظور، بررسی مقالات منتشر شده IEEE که موضوع مرتبط بودند، دستور کار قرار گرفت. عنوان اولین قدم کلیه مقالات مرتبط دهههای مختلف جستجو مبنای انها یک تقسیمبندی موضوعی انجام شد.سپس سعی بدون پرداختن جزییات، سیرتحولات استخراج شود. رویکرد کلی بوده که تحولات دارای کاربرد صنعتی بررسی شود.با توجه گستردگی موضوع حجم مطالب، گزارش دو بخش ارایه شده است. بخش اول ابتدا پیشرفتهای اولیه ژنراتورهای سنکرون اغاز دهه ۱۹۷۰ بررسی شده ادامه تحولات دهههای ۱۹۷۰ ۱۹۸۰ تفصیل توجه قرار گرفتهاند. پایان هر دهه یک جمعبندی کل فعالیتهای صورت گرفته ارایه سعی شده ارتباط منطقی پیشرفتهای هر دهه دهههای قبل بعد بیان شود.ماشین سنکرون همواره یکی مهمترین عناصر شبکه قدرت بوده نقش کلیدی تولید انرژی الکتریکی کاربردهای خاص دیگر ایفاء کرده است.ساخت اولین نمونه ژنراتور سنکرون انتهای قرن ۱۹ برمیگردد. مهمترین پیشرفت انجام شده سالها احداث اولین خط بلند انتقال سه فاز لافن فرانکفورت المان بود. درکانون تحول؛ یک هیدروژنراتور سه فاز ۲۱۰ کیلووات قرار گرفته بود.علیرغم مشکلات موجود جهت افزایش ظرفیت وسطح ولتاژ ژنراتورها، طول سالهای بعد تلاشهای گستردهای نیل مقصود صورت گرفت.مهمترین محدودیتها جهت افزایش ظرفیت، ضعف عملکرد سیستمهای عایقی روشهای خنکسازی بود. راستای رفع محدودیتها ترکیبات مختلف عایقهای مصنوعی، استفاده هیدروژن خنکسازی بهینهسازی روشهای خنکسازی هوا نتایج موفقیتامیزی پی داشت نحوی که امروزه ظرفیت ژنراتورها بیش MVA۱۶۰۰ افزایش یافته است.در جهت افزایش ولتاژ، ابداع پاورفرمر انتهای قرن بیستم توانست سقف ولتاژ تولیدی حدود سطح ولتاژ انتقال افزایش دهد نحوی که برخی محققان معتقدند سالهای نه چندان دور، دیگر نیازی استفاده ترانسفورماتورهای افزاینده نیروگاهی نیست.همچنین امروزه تکنولوژی ژنراتورهای ابررسانا بسیار توجه است. انتظار میرود گسترش تکنولوژی ژنراتورهای اینده، ظرفیتهای بالاتر حجم کمتر قابل دسترسی باشند.● تاریخچهژنراتور سنکرون تاریخچهای بیش صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنکرون دهه ۱۸۸۰ رخ داد. نمونههای اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، ارمیچر گردان یک دو جفت سیمپیچ وجود داشت که انتهای انها حلقههای لغزان متصل میشد قطبهای ثابت استاتور، میدان تحریک تامین میکردند.به طرح اصطلاحا قطب خارجی میگفتند. سالهای بعد نمونه دیگری که محل قرار گرفتن میدان ارمیچر جابجا شده توجه قرار گرفت. نمونه که شکل اولیه ژنراتور سنکرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلی شناخته جایگاه مناسبی صنعتبرق پیدا کرد. شکلهای مختلفی قطبهای مغناطیسی سیمپیچهای میدان رتور استفاده شد، حالی که سیمپیچی استاتور، تکفاز سهفاز بود.محققان بزودی دریافتند که حالت بهینه ترکیب سه جریان متناوب اختلاف فاز نسبت بدست میاید. استاتور سه جفت سیمپیچ تشکیل شده که یک طرف نقطه اتصال ستاره طرف دیگر خط انتقال متصل بودند.در واقع ایده ماشین جریان متناوب سه فاز، مرهون تلاشهای دانشمندان برجستهای مانند نیکولا تسلا، گالیلئو فراریس، چارلز برادلی، دبروولسکی، هاسلواندر بود.هاسلواندر اولین ژنراتور سنکرون سه فاز سال ۱۸۸۷ ساخت که توانی حدود ۸/۲ کیلووات سرعت ۹۶۰ دور دقیقه (فرکانس ۳۲ هرتز) تولید میکرد. ماشین دارای ارمیچر سه فاز ثابت رتور سیمپیچی شده چهار قطبی که میدان تحریک لازم تامین میکرد. ژنراتور تامین بارهای محلی استفاده قرار میگرفت.در سال ۱۸۹۱ اولین بار ترکیب ژنراتور خط بلند انتقال منظور تامین بارهای دوردست موفقیت تست شد. انرژی الکتریکی تولیدی ژنراتور توسط یک خط انتقال سه فاز لافن نمایشگاه بینالمللی فرانکفورت فاصله ۱۷۵ کیلومتری منتقل میشد. ولتاژ فاز فاز ۹۵ ولت، جریان فاز ۱۴۰۰ امپر فرکانس نامی ۴۰ هرتز بود. رتور ژنراتور که سرعت ۱۵۰ دور دقیقه طراحی شده بود، ۳۲ قطب داشت.قطر ۱۷۵۲ میلیمتر طول موثر ۳۸۰ میلیمتر بود.جریان تحریک توسط یک ماشین جریان مستقیم تامین میشد. استاتور ۹۶ شیار داشت که هر شیار یک میله مسی قطر ۲۹ میلیمتر قرار میگرفت. انجا که اثر پوستی زمان شناخته نشده بود، سیمپیچی استاتور متشکل یک میله هر قطب / فاز بود. بازده ژنراتور ۵/۹۶% که مقایسه تکنولوژی زمان بسیار عالی مینمود. طراحی ساخت ژنراتور چارلز براون انجام داد.در اغاز، اکثر ژنراتورهای سنکرون اتصال توربینهای ابی طراحی میشدند، اما بعد ساخت توربینهای بخار قدرتمند، نیاز توربوژنراتورهای سازگار سرعت بالا احساس شد.در پاسخ نیاز اولین توربورتور یکی زمینههای مهم بحث ژنراتورهای سنکرن، سیستم عایقی است. مواد عایقی اولیه استفاده مواد طبیعی مانند فیبرها، سلولز، ابریشم، کتان، پشم دیگر الیاف طبیعی بودند.همچنین رزینهای طبیعی بدست امده گیاهان ترکیبات نفت خام ساخت مواد عایقی استفاده قرارمیگرفتند. سال ۱۹۰۸ تحقیقات عایقهای مصنوعی توسط دکتر بایکلند اغاز شد. طول جنگ جهانی اولی رزینهای اسفالتی که بیتومن نامیده میشدند، اولین بار قطعات میکا جهت عایق شیار سیمپیچهای استاتور توربوژنراتورها استفاده قرار گرفتند.این قطعات هر دو طرف، کاغذ سلولز مرغوب احاطه میشدند. روش سیمپیچهای استاتور ابتدا نوارهای سلولز سپس دو لایه نوار کتان پوشیده میشدند. سیمپیچها محفظهای حرارت میدیدند سپس تحت خلا قرار میگرفتند. بعد چند ساعت عایق خشک متخلخل حاصل میشد. سپس تحت خلا، حجم زیادی قیر داغ سیمپیچها ریخته میشد.در ادامه محفظه گاز نیتروژن خشک فشار ۵۵۰ کیلو پاسکال پر پس چند ساعت گاز نیتروژن تخلیه سیمپیچها دمای محیط خنک سفت میشدند. فرایند وی پیای نامیده میشد.در اواخر دهه ۱۹۴۰ کمپانی جنرال الکتریک منظور بهبود سیستم عایق سیمپیچی استاتور ترکیبات اپوکسی برگزید. نتیجه تحقیقات، یک سیستم اصطلاح رزین ریچ عرضه که رزین نوارها وارنیش استفاده بین لایهها قرار میگرفت.در دهههای ۱۹۴۰ ۱۹۶۰ افزایش ظرفیت ژنراتورها نتیجه افزایش استرسهای حرارتی، تعداد خطاهای عایقی طرز چشمگیری افزایش یافت. پس بررسی مشخص علت اکثر