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
چکیده لاتین............................................................................................................................................105
شکل1-1 : موتور القایی با ساختار مجزا شده از هم......................................................................9
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
پایان نامه ارشد رشته برق - تشخیص خطای سیم بندی استاتور با آنالیز موجک و شبکه عصبی با فرمت word
