دانلود تحقیق کامل درمورد مبدل های حرارتی

اختصاصی از زد فایل دانلود تحقیق کامل درمورد مبدل های حرارتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل: Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

تعداد صفحه :80

بخشی از متن مقاله

چکیده:

با توجه به اینکه در صنعت از جمله صنایع پالایش و پتروشیمی مبدل حرارتی وجود دارند که از لحاظ مصرف انرژی بهینه نمی‌باشند و از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند و از طرفی ممکن است بعد از مدتی مشکلاتی از نظر عملیاتی نیز در فرآیند ایجاد نمایند. دانشمندان به فکر اصلاح (Retrofit) شبکه مبدل‌های حرارتی افتادند بطوری که هدفشان کاهش مصرف انرژی و طبعاً کاهش هزینه‌های عملیاتی بوده است بنابراین متدهای گوناگونی را ارائه داده‌اند که از جمله این متدها می‌توان به متد‌های ریاضی و تحلیلی اشاره نمود ما در این سمینار روش تحلیلی را انتخاب نموده و به بیان متد Pinch برای Retrofit شبکه‌های مبدل حرارتی که توسط Linnhoff پایه‌گذاری شده است پرداخته‌ایم در ابتدای امر هدف در اصلاح شبکه‌های مبدل حرارتی را توضیح داده گفته شده که چگونه بایستی امر هدف یابی را انجام داده سپس این سئوال مطرح گردید که چگونه بایستی از عهدة پروژه‌های بهبود (Retrofit) برآمد. که سه روش 1- اصلاح شبکه بوسیله بازبینی مستقیم ساختمان آن. 2- اصلاح شبکه به صورت یک طرح جدید (جستجوی کامپیوتری). 3- اصلاح با استفاده از تکنولوژی Pinch مطرح و به توضیح آنها پرداخته ولی از میان سه روش فوق متد اصلاح با استفاده از تکنولوژی Pinch بحث اصلی این سمینار را تشکیل می‌دهد. در توضیح متد Pinch ابتدا هدف‌یابی در فن‌آوری Pinch مورد بررسی قرار گرفته بطوری که پروژه را در یک محدود سرمایه‌گذاری مشخص به سمت زمان برگشت قابل قبولی هدایت نماید. سپس فلسفه هدف‌یابی شرح داده شده است و در فلسفه  هدف‌یابی گفته شده که در اولین گام می‌بایستی وضعیت شبکه موجود را نسبت به شرایط بهینه مشخص نمائیم که بهترین ابزار برای این کار استفاده از منحنی سطح حرارتی برحسب انرژی می‌باشد سپس به تفضیل به بیان روش هدف‌یابی پرداخته‌ایم و بعد از بیان مسئله هدف‌یابی در فصل سوم ابزار طراحی را معرفی نموده و گفته شد که طراحی شبکه در پروژه‌های Retrofit بسیار مشکل‌تر از طراحی ابتدائی است زیرا یکسری مبدل قبلاً نصب شده‌اند و در کل، طرح توسط ساختمان شبکه موجود محدود شده است و تغییر موقعیت مبدل‌ها مستلزم صرف هزینه می‌باشد.

لذا جهت کاهش هزینه طراحی لازم است تا جایی که امکان دارد از وسایل موجود حداکثر استفاده را نمود بنابراین احتیاج می‌باشد که به آزمایش هر مبدل به طور جداگانه و بررسی تأثیر آن در عملکرد کلی شبکه پرداخته شود به این ترتیب می‌توان دریافت که کدام مبدل اثر مثبت در شبکه دارند و باید به عنوان مبدل مناسب حفظ گردد و کدام مبدل به طور نامناسب جایگذاری شده‌اند و بایستی تصحیح گردد از این رو به روش‌هایی که برای این بررسی وجود دارد پرداخته که عبارتند از : 1- مبدل‌های عبوری از Pinch. 2- منحنی نیروی محرکه. 3- تحلیل مسئله باقی مانده. 4- تغییر موقعیت مبدل‌ها.

و مفصلاً روش‌های فوق را مورد بحث قرار داده و به نتیجه‌گیری در مورد روش‌های فوق پرداخته و بعد از آن طراحی را آغاز نموده. در ابتدا مراحل طراحی را بیان نموده که عبارتند از:

1- تحلیل مبدل‌های موجود. 2- تصحیح مبدل‌های نامناسب. 3- جایگذاری مبدل‌های جدید. 4- اعمال تغییرات ممکن در طرح.

و سپس به توضیح مراحل فوق پرداخته و در نهایت به اعمال محدودیت‌های فرآیند در روش طراحی اشاره شده است با توجه به اینکه در فصل دوم یک روش هدف‌یابی برای متد Pinch بیان شده بود در فصل چهارم یک روش هدف‌یابی جدیدی برای بهبود (Retrofit) شبکه مبدل‌های حرارتی ارائه شده است که این روش به نام تحلیل مسیری عنوان شده و به ارزیابی زیر ساختار‌ها (یعنی اجزا مستقل شبکه موجود) به منظور بدست آوردن اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین فرصت برای ذخیره انرژی را ارائه کرده است و همانطور که در پیشینه اشاره شد اصلاح شبکه از طریق روش و سنتز ریاضی روش‌های متعددی دارد که ما در فصل پنجم این سمینار فقط بطور گذرا و خیلی مختصر روش مرکب برای اصلاح شبکه مبدل‌های حرارتی و مدل Synheat را معرفی نموده.

پیشینة اصلاح مبدل‌های حرارتی:

امروزه طراحی بهبود یافته شبکه‌های مبدل‌های حرارتی (HERL) نقش مهمی در سامانه‌های ذخیره انرژی ایفا می‌نماید.

شبکه‌های موجود بیش از فرآیندهای جدید بایستی برای بهبود در بازگشت انرژی مورد توجه قرار گیرند.

اصلاح شبکه‌های حرارتی (HEN) موجود را می‌توان با استفاده از دو رویة عمده به انجام رسانید بطوریکه افراد متعددی در این زمینه فعالیت نموده‌اند.

1- روش تحلیل Pinch :

این روش بر‌پایه ترمودینامیک (و مفاهیم فیزیکی) و فرآیندهای کاوشی است.

از جمله افرادی که پایه‌گذار این روش بوده‌اند می‌توان به T.N. Tjoe and B.linnhoff در سال 1986 اشاره نمود علاوه بر اینها افرادی همچون Van Reisen, Graham T.Polley در سال 1997 یک روش اساسی به نام تحلیل مسیری برای ارزیابی زیر ساختارها یا بعبارتی زیر شبکه‌ها (یعنی اجزاء مستقل شبکه‌ها) به منظور بدست آوردن اقتصادی‌ترین و عملی‌ترین فرصت‌ها برای ذخیره انرژی را ارائه داده‌اند.

2- روش برنامه‌ریزی ریاضی:

در این روش شبکه‌های مبدل حرارتی به صورت مدل‌های ریاضی نشان داده می‌شوند.

از جمله افرادی که در زمینه مدل‌های خطی کار کرده‌اند می‌توان به

S.A. Papoulias, I.E. Grossmann  در سال 1983 اشاره نمود که از مدل خطی برای تعیین حداقل هزینه تأسیسات وسایل و حداقل تعداد واحدها استفاده نموده‌اند.

اما در زمینه مدل‌های غیر خطی C.A. Floudas, A.R. Ciric 1983 و 1991 و T.F. Yee, E.I. Grossmann در سال 1990 تعدادی از مدل‌های غیرخطی را که از لحاظ محاسباتی گرانتر هستند هم برای به حداقل رساندن هزینه‌های سطحی و هم برای به حداقل رساندن همزمان تأسیساتی (تعداد واحدها و سطوح مبدل‌های حرارتی) ارائه نموده‌اند.

افرادی مانند E.N. Pistikopoulos و  K.P. Popalexandri در سال 1994 مدل‌های بهینه‌سازی MINLP را نه ‌تنها برای تعیین طراحی بلکه برای شرایط عملیاتی مطلوب، تحت فرض قابل کنترل دینامیک بسط داده‌اند ولی این مدل برای مسائل با مقیاس بزرگ قابل استفاده نمی‌باشد.  چون روش‌هایی که بر مبنای الگوریتم برنامه‌ریزی غیر خطی صحیح مرکب MINLP)) هستند برای دسترسی به شکل بهبود یافته مشکلات محاسباتی زیادی دارند بویژه در حالتی که مسئله مقیاس آن بسیار بزرگ باشد Ca. Athier & P. Floquet در سال 1996 روش‌های بهینه‌سازی تصادفی همراه روش‌های جبری را برای حل مسائل طراحی فرآیند مطرح نمودند بعنوان مثال از روش‌های NLP و شبیه‌سازی بازپخت برای حل طراحی  شبکه مبدل‌های حرارتی استفاده نموده‌اند هرچند به حالات Retrofit توجه دقیق و کاملی نداشته‌اند.

علاوه بر روش‌های فوق یک روش گرافیکی برای انتگراسیون حرارتی یک سایت کامل ابتدا توسط Linnhoff و Dhole در سال 1992 ارائه گردید و سپس توسط Raissi در سال 1994 موشکافی شد.

X.X. Zhu and N.D.K. Asante  در سال 1996 یک روش تحلیل ریاضی که بدنبال ساده‌ترین تغییرات می‌باشد و بیشترین صرفه‌جویی در انرژی را داشته باشند هر چند آنها برای رسیدن به این صرفه‌جویی سرمایه‌گذاری مورد نیاز را نادیده می‌گیرند و از طرفی این روش یک روش تکاملی می‌باشد.

و از طرفی همین دو فرد در سال 1999 روش مرکب برنامه‌ریزی ریاضی و تحلیل ترمودینامیکی را بیان داشتند بیشتر تحقیقات اخیر به سمت روش‌های پیشرفته‌تر جهت‌گیری داشته‌اند مثلاً بهبود HEN با در نظر گرفتن افت‌های فشار

Nie,X.X.Zhu X.R.    که در سال 1999 ارائه نموده‌اند.

روش دو مرحله‌ای با استفاده از دمای معبر ثابت در قدم اول و MINLP برای نهایی کردن طراحی در مرحله دوم  که توسط Ma, k.L, T.F, Yee, … در سال 2000 ارائه گردید و تغییرات همزمان فرایند و بهبود HEN که بوسیله Zhany ,.X.X. Zhu . J در سال 2000 ارائه شد.

با این وجود انتخاب همزمان انواع مختلف HE بطور همزمان با بهبود HEN توسط

A. Sorsak & Z.Karavanj a  در سال‌های 1999 تا 2002 ارائه گردید علاوه بر این  

K-M. Bjork & T,Westerlund در سال 2002 مدل Synheat که توسط

1. F, Yee & E.I, Grossmann در سال 1991 بیان شده بود را بدون ساده‌سازی فرض‌هایی  از قبیل توابع هزینه سطحی خطی، فرض عدم شکاف جریانی و فرض‌های مشابه به حالت کلی مطلوب حل کرده‌اند ولی چون مدل Yee و K-M. Bjork که در سال 2002 بیان شده بود فقط طراحی شبکه مبدل حرارتی Grassroot را مورد توجه قرار می‌داد لازم بود که مدل‌های دیگری پیدا شود بطوری که چندین مقاله این موضوع را مورد توجه قرار دادند مثلاً Yee & Grossmann  در سال 1991 و یا مقاله اخیری که در سال 2005 توسط K-m. Bjork & T, Westerlund بیان شد و آمدند مدل Synheat را برای رسیدن به هدف بهبود خود تغییر دادند مدل Synheat  تغییر یافته بر اساس آنچه که در سال 2002 مطرح شده بود فرمول نویسی شده است و برای شبکه‌های شامل مسائل مقیاس بزرگ می‌باشد و برای حل مدل Synheat  تغییر یافته از مدل هیبرید استفاده نموده‌اند.

مقدمه:

با توجه به اینکه طراحی‌های غیر بهینه شبکه‌های مبدل‌های حرارتی پروژه هایی هستند که سالها پیش طراحی شده اند باعث گردیده اند که، غالباً از سطح حرارتی بیشتری نسبت به مقدار لازم استفاده کنند و یا مصرف انرژی را بیشتر از حد داشته باشند چنین پروژه‌هایی نه تنها از لحاظ اقتصادی مناسب نیستند بلکه ممکن است بعد از مدتی مشکلاتی از نظر عملیاتی نیز در فرآیند ایجاد نمایند بنابراین بعد از بحران انرژی در اوایل دهة 1970 ، توجه بیشتری به طراحی  بهینه فرایند گردید.

در هر حال چه هدف رفع مشکل  عملیاتی باشد و چه کاهش مصرف انرژی و طبعاً کاهش هزینه‌های عملیاتی، لازم است که اصلاحاتی در پروژه  صورت گیرد.

بنابراین در برخورد با چنین پروژه هایی ابتدا بایستی شبکه موجود بررسی شده و تخلف های صورت گرفته مشخص گردد و سپس با در نظر گرفتن اهداف انرژی و سرمایه‌گذاری و از همه مهمتر محدودیت‌های ساختمان شبکه بایستی آنرا به سمت یک شبکه بهینه هدایت نمائیم.

متن کامل را می توانید بعد از پرداخت آنلاین ، آنی دانلود نمائید، چون فقط تکه هایی از متن به صورت نمونه در این صفحه درج شده است.

دانلود فایل 

پاورپوینت با عنوان آموزش تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال در 56 اسلاید

اختصاصی از زد فایل پاورپوینت با عنوان آموزش تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال در 56 اسلاید دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

مبدل سیگنال‌های آنالوگ به دیجیتال (Analog to Digital Converter=ADC)، مداری الکترونیکی که سیگنال‌های پیوسته آنالوگ را به داده‌های گسسته دیجیتالی یا رقمی تبدیل می‌کند.

مراحل تبدیل سیگنال آنالوگ به دیجیتال

نمونه‌برداری

با استفاده از تبدیل فوریه می‌توان نشان داد که اگر از یک سیگنال آنالوگ با بسامد بیش از ۲ برابر حداکثر بسامد موجود در آن نمونه‌برداری کنیم، می‌توان با استفاده از مقادیر به دست آمده، سیگنال اصلی را دقیقاً بازسازی کرد. به بسامد دو برابر مزبور بسامد نایکویست گفته می‌شود و در سیستم‌های عملی جهت ملاحظات خاصی ۲.۲ در نظر گرفته می‌شود. حاصل نمونه‌برداری از سیگنال آنالوگ را سیگنال گسسته گویند.

کوانتیزه‌سازی

سیگنال گسسته را جهت دیجیتال‌سازی باید به مقادیر خاصی محدود کرد، به این عملیات، کوانتیزه‌سازی گویند. یک دلیل کوانتیزه سازی آن است که دستگاه‌های کنونی قدرت تشخیص صد در صد یک سیگنال و ذخیره سازی آن را ندارند.

دیجیتال سازی

سیگنال کوانتیده را به صورتهای مختلف می‌توان دیجیتال (یعنی به رشتهٔ صفر و یک) تبدیل کرد، که این خود اساس پیدایش دانش کدینگ است. هر سطح سیگنال کوانتیده را به صورت‌های مختلف می‌توان دیجیتال کرد.

فهرست مطالب:

چرا تبدیل آنالوگ به دیجیتال

نیازمندیها برای تبدیل

فیلتر

تقویت کننده

نمونه بردار

مالتی پلکسر

مبدل

مفهوم تبدیل آنالوگ به دیجیتال

مشخصات فنی مبدل آنالوگ به دیجیتال

نکات پیاده سازی

کاربرد زمان تبدیل

نوع سیگنال ورودی

خروجیها

سیگنالهای کنترل

انواع تکنیک های تبدیل

Counter Type

Tracking Type

Succssesive Approximation

Slope

Vlotage To Frequency

Parallel

مقایسه

مشخصات فنی مبدل

رزولوشن

ولتاژ مرجع

زمان نشست

خطی بودن

سرعت

خطاها

انواع مبدلها

و...

طراحی وساخت مبدل آنالوگ به دیجیتال با سون سگمنت جامع

اختصاصی از زد فایل طراحی وساخت مبدل آنالوگ به دیجیتال با سون سگمنت جامع دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این یک پروژه بسیار کامل برای کارشناسی یا حتی ارشد میباشد .از لحاظ جامع بودن این فایل دارای فهرست و ویراست شده است که از بحث های توری شروع کرده و به ساخت عملی مدار خاتمه یافته است.این پروژه همراه با Pcbو شبیه سازی سیمولینک به شما با قیمت فوق العاده پایین عرضه میگردد.

در واقع شما حتی پول ویراستار و صفحه بندی پروژه را نمی دهید.

این پروژه کپی نیست و از دانشگاه مستقیم دریافت شده.

پروژه همراه با فهرست و pcbو مراجع:    178صفحه

پاورپوینت مبدل های حرارتی

اختصاصی از زد فایل پاورپوینت مبدل های حرارتی دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

این فایل حاوی مطالعه مبدل های حرارتی می باشد که به صورت فرمت PowerPoint در 35 اسلاید در اختیار شما عزیزان قرار گرفته است، در صورت تمایل می توانید این محصول را از فروشگاه خریداری و دانلود نمایید.

فهرست
انواع مبدل های حرارتی
مقدمه
تاریخچه
انواع مبدل‌های صفحه‌ای
مزایا و محدودیت ها

تصویر محیط برنامه

مقاله در مورد تحلیل هارمونیک در مبدل های قدرت

اختصاصی از زد فایل مقاله در مورد تحلیل هارمونیک در مبدل های قدرت دانلود با لینک مستقیم و پر سرعت .

لینک پرداخت و دانلود *پایین مطلب*

فرمت فایل:Word (قابل ویرایش و آماده پرینت)

 تعداد صفحه163

بخشی از فهرست مطالب

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

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

فصل 1 کلیات .................................................................................................... 4

• تعریف هارمونیک ........................................................................................................................... 5
• ضریب اعوجاج کلی ....................................................................................................................... 7

فصل 2  مبدل های قدرت ..............................................................................0 1

• مقدمه ............................................................................................................................................. 11
• کاربردهای اینورتر ........................................................................................................................ 14

فصل 3  علل ایجاد هارمونیک ....................................................................... 21

• منابع ایجاد هارمونیک ................................................................................................................ 22
• مبدل های الکتریکی قدرت ....................................................................................................... 24
• منابع جدید تولید هارمونیک ..................................................................................................... 32
• صرفه جویی انرژی و کنترل موتورها ....................................................................................... 34
• مدولاسیون ضربه ای منقطع (PBM) ...................................................................................... 38

فصل 4   اثرات هارمونیک .............................................................................. 41

• اثرات هارمونیک ............................................................................................................................ 42
• اثرات هارمونیک بر خازن ها ...................................................................................................... 49
• اثرات هارمونیک بر ماشین های آسنکرون ............................................................................. 53
• اثرات هارمونیک بر عملکرد رله ها ........................................................................................... 54
• اثرات هارمونیک بر کلیدها ......................................................................................................... 58
• اثرات هارمونیک ب عایق ها ...................................................................................................... 59
• اثرات هارمونیک بر فیوزها ......................................................................................................... 60
• اثرات هارمونیک بر سیستم های مخابراتی ............................................................................ 60
• تاثیرات دیگر هارمونیک ها ........................................................................................................ 61

فصل 5  روش های کاهش هارمونیک ........................................................... 62

• مقدمه ............................................................................................................................................ 63
• فیلترهای پسیو ............................................................................................................................ 64
• فیلترهای اکتیو ............................................................................................................................ 64
• مدولاسیون پهنای پالس ........................................................................................................... 71
• انواع روش های مدولاسیون عرض پالس ............................................................................... 78
• حذف هارمونیک به کمک ترانسفورمر .................................................................................... 88
• تحلیل مدولاسیون سینوسی .................................................................................................... 89
• نکات تکمیلی ............................................................................................................................... 98
• اینورتر 3 فاز ................................................................................................................................. 99
• مبدل های چندسطحی ............................................................................................................ 115
• حذف هارمونیک های مرتبه پائین در اینورترهای چند سطحی ..................................... 116

فصل 6   شبیه سازی در نرم افزار MATLAB .......................................... 133

• مقدمه ........................................................................................................................................... 134
• شرح مدار .................................................................................................................................... 134

نتیجه گیری ........................................................................................................................................ 147

منابع ......................................................................................................................................................... 148

چکیده

در این پروژه به بررسی انواع هارمونیک های ناشی از عناصر غیر خطی همچون مبدل های الکترونیک قدرت،راه اندازها و درایورهای تنظیم سرعت در پروژه های قدرت و بررسی علل آنها و همچنین روش های کاهش و حذف این هارمونیک ها پرداخته شده است.

1-1 مقدمه

استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت در اواخر دهه 1970 معمول گردید. بسیاری از مهندسان برق در مورد توانایی پذیرش اعوجاج هارمونیکی توسط سیستم های قدرت به بحث و تبادل نظر پرداختند

پیش بینی های نگران کننده ای از سرنوشت سیستم های قدرت در صورت اجازه استفاده از این تجهیزات انجام گرفت . در حالی که بعضی از این پیش بینی ها بیش از حد قلمداد می شد ، ولی بررسی مفهوم کیفیت برق مدیون آنها ، بدلیل پیگیری درباره این مسئله نوظهور می باشد . بروز هارمونیک ها در سیستم های قدرت ناشی از استفاده عناصر غیرخطی در شبکه می باشد . عناصر غیر خطی در سیستمهای برق ، مانند :

راه اندازها ، درایورهای تنظیم سرعت ، مبدل های الکترونیک قدرت و غیره مقدار هارمونیک شکل موج جریان و ولتاژ بطور چشمگیری افزایش یافته که در نتیجه منجر به تحقیقاتی شد که نتایج آن نقطه نظرات متعددی در مورد کیفیت برق بود .

به نظر برخی از محققان ، اعواج هارمونیکی هنوز مهم ترین مسئله کیفیت برق می باشد. مسائل هارمونیکی با بسیاری از قوانین معمولی طراحی سیستم های قدرت و عملکرد آن تحت فرکانس اصلی مغایر است . بنابراین مهندسین برق با پدیده های نا آشنایی روبرو می شوند که لازمه دانستن ریاضی خاص و نیاز به ابزار پیچیده و تجهیزات پیشرفته برای حل مشکلات و تجزیه تحلیل آنها دارد . اگر چه تحلیل مسائل هارمونیکی می تواند دشوار باشد اما درصد کمی از فیدرهای مربوط به سیستمهای توزیع تحت تاثیر عوامل ناشی از هارمونیک ها قرار می گیرند.

مصرف کننده های برق خود هم می توانند تولید کننده هارمونیک باشند و هم در صورت وجود هارمونیک مشکلات زیادتری از تولید کننده های برق تحمل می کنند . اعوجاج هارمونیکی در بسیاری از دوره ها در سیستم های قدرت جریان متناوب وجود داشته و دنبال شده است .

جستجوی کتب و منابع و مطالب تکنیکی دهه های قبل و اخیر نشان می دهد که مقالات مختلفی در رابطه با این موضوع انتشار یافته است . اولین منابع هارمونیکی ترانسفورماتورها بودند و نخستین مشکل نیز در سیستم های تلفن پدید آمد.

استفاده از لامپ های قوس الکتریکی بدلیل مولفه های خاص هارمونیکی توجهات خاصی را برانگیخت ولی این مسائل به اندازه اهمیت مسئله مبدل های الکترونیک قدرت درسالهای اخیر نبوده است. با پیشرفت تکنولوژی در سالهای اخیر استفاده از مبدل های الکترونیک قدرت نیز افزایش چشمگیری داشته است. در طی سالهای اخیر پژوهشگران متوجه شده اند که اگر سیستم انتقال به نحو مناسبی طراحی شود به نحوی که بتواند مقدار توان مورد نیاز بارها را به راحتی تامین کند ، احتمال ایجاد مشکل ناشی از هارمونیک ها برای سیستم های قدرت بسیار کم خواهد بود ، گرچه این هارمونیک ها موجب مسائلی در سیستم های مخابراتی می شوند . اغلب در سیستم های قدرت مشکلات زمانی بروز  می کنند که خازنهای موجود در سیستم باعث ایجاد تشدید در یک فرکانس هارمونیکی شوند . در این شرایط اغتشاشات و اعوجاج ها ، بسیار بیشتر از مقادیر معمول می گردند امکان ایجاد این مشکلات در مورد مراکز کوچک مصرف وجود دارد ولی شرایط بدتر در سیستم های صنعتی بدلیل درجه زیادی از تشدید رخ می دهد .

فصل اول

کلیات

1-2 تعریف هارمونیک :

امروزه واژه هارمونیک در رابطه با مسائل سیستم قدرت بسیار بکار می رود . جهت درک بیشتر به پاره ای از مفاهیم مربوط به هارمونیک های سیستم قدرت پرداخته می شود.

اساسا هر موج متناوبی می تواند بوسیله مجموعه ای از موج های سینوسی توصیف گردد که این مجموعه بنام سری فوریه (ریاضی دان معروف فرانسوی 1830-1768) است .

  (1-2-1)

سری مربوطه به دو بخش قابل تفکیک می باشد .

(1-2-2)

(1-2-3)

فرکانس هر یک از موج های سینوسی این مجموعه ضریب صحیحی از فرکانس موج تناوبی اولیه یا پایه می باشد . هر جمله از این سری بعنوان یک هارمونیک فرکانس پایه تعریف می گردد . جمله ای که فرکانس آن همان فرکانس پایه است هارمونیک اول یا بعضی اوقات پایه نامیده می شود و جمله ای که فرکانس آن دو برابر فرکانس پایه است هارمونیک دوم و بقیه به همین صورت نام گذاری می گردند . فرکانس 60 هرتز به این معنی می باشد که 60 بار در ثانیه نوسان دارد.

شکل موج افزایش یافته تا ماکزیمم مقدار بالا رفته سپس تا صفر کاهش پیدا می کند و در ادامه این کاهش تا ماکزیمم مقدار منفی کاهش پیدا می کند و سپس دوباره به صفر برمی گردد .

بر آورد هر کدام از این تغییرات که اتفاق می افتد به تابعی به نام شکل موج سینوسی نشان داده شده در شکل زیر برمی گردد این تابع در مقدار زیادی از آثار طبیعی اتفاق می افتد از قبیل حرکت رفت و برگشت آونگ یا ارتعاش رشته های ویلون زمانی که آنرا به صدا درمی آورند . فرکانس های مختلف هارمونیک به فرکانس بنیادی و اصلی وابسته می باشند .

شکل 1-1 شکل موج سینوسی پایه

برای مثال : هارمونیک دوم در یک سیستم 60 هرتز برابر 60×2 یعنی 120 هرتز ، هارمونیک سوم برابر 180 هرتز و هارمونیک n ام برابر n×60  هرتز می باشد.

شکل زیر نشان می دهد که چگونه یک سیگنال با دو هارمونیک در اسیلوسکوپ ظاهر می شود.

شکل 1-2 جمع دو هارمونیک

در مدل کردن فرکانس های مختلف با استفاده از سری فوریه 2 پروسه مختلف وجود دارد.

(Frequency Fourier Transform) FFT  برای تبدیل فوریه پیوسته و DFT ( (Discrete Fourier Transformبرای تبدیل فوریه گسسته استفاده می شود.

رابطهDFT  به صورت زیر می باشد :

(1-2-4)

N  یک عدد صحیح برای دوره T و x(n) دامنه برای هرK  می باشد .

K=  0 , 1 , 2 , … , N-1

این روش تحلیل ، زمانی کاربرد درست و صحیح دارد که سیگنال ترکیب شده با سیگنال اصلی و پایه باشد و سیگنال هارمونیک در یک رنج فرکانسی که نایکتوئیثت نامیده می شود قابل دسترسی باشد. برای مثال : اگر شکل موج ولتاژ شامل 60 هرتز و 200 هرتز باشد ، FFT  تبدیل فوریه پیوسته نمی تواند فرکانس 200 هرتز را تشخیص دهد زیرا تنها می تواند ضرایب صحیح 60 هرتز یعنی 240 و 180 را تشخیص دهد.

در نتیجه فرکانس 240 هرتز اندکی در 180 هرتز و اندکی در 240 هرتز ظاهر می شود 

1-3 ضریب اعوجاج کلی :

(1-3-1)