طراحی بهینه سیستم تزریق جریان مبتنی بر ملاحظات سازگاری الکترومغناطیسی

سیستم تزریق جریان به منظور آزمون نوعی تجهیزات برق صنعتی استفاده می شود. طراحی چنین سیستمی به دلیل جریان بالا، از یک سو مشکلات حرارتی، راکتانس پراکندگی و تنش های مکانیکی را مطرح کرده، از سوی دیگر ملاحظات سازگاری الکترومغناطیسی به شدت در آن رخ نماید. در طراحی بهینه، شارهای پراکندگی نقش مهمی دارند؛ به گونه ای که تحلیل نیروهای مکانیکی، تلفات، حرارت و کارکرد ایمن سیستم به صورت مستقیم به آن وابسته است. اساس این سیستم را ترانسفورماتور تزریق جریان بالا (قلب سیستم)، اتوترانسفورماتور برای کنترل جریان خروجی، مجموعه ریزپردازنده ای فرمان و بلوک حفاظتی اظافه جریان تشکیل می دهند. در این راستا، ابتدا طراحی بهینه این گروه از ترانسفورماتور های جریان بالا مبتنی بر تحلیل شارپراکندگی به دو صورت: با استفاده از سیم پیچی مسی و با استفاده از سیم پیچی آبرسانا انجام شده است. در هر مورد به عنوان ایده جدید استفاده از سیم پیچی کمکی اتصال کوتاه شده برای بهبود مشخصه های فنی بررسی و شبیه سازی خواهد شد. همچنین برای بلوک حفاظتی با توجه به خواص مغناطیسی آبررسانایی، کنترل کننده اضافه جریان طراحی شده، ضمن مهار اضافه جریان پیش بینی نشده در آزمکون، ادامه آزمون را بدون ایجاد وقفه فراهم کند. این ایده اولین بار برای سیستم مورد مطالعه استفاده شدهف قابل تعمیم برای سایر ترانفورماتورها می باشد. نگاه سیستمی منجر به تبیین ملاحظات سازگاری الکترومغناطیسی در طراحی این دستگاه می باشد. که با شناخت دقیق از میدان های تزاحمی مسیر می شود. الگوریتمی جامع با استفاده از روش های تصمیم گیری برای جایابی بهینه قربانی اعم از هادی های انتقال نویزپذیر و برد کنترلی ارائه شده است که قابلیت تعمیم برای سیستم های مشابه را دارد. همچنین به عنوان راهکار کلاسیک، طراحی سپرهای مغناطیسی مورد نیاز بر اساس تعداد لایه ها، جنس و آبکاری تحلیل، شبیه سازی و اندازه گیری شده است. در این راستا توجه به وضعیت تابش مایل و قرار گرفتن بالای صفحه زمین محاسبات میدانی و ضریب موثرسازی سپر در حالات کلی تر انجام شده. به ویژه حل جدیدی برای میدان منعکس شده از دیواره ها در فواصل دورتر با ترکیب روش هالی اجزا محدود و تحلیل حوزه زمان فیزیک نور ارائه شده است. علی رغم کلیه تمهیدات مذکور برای مقابله با میدان های تداخلی، برای اطمینان از سلامت و صحت داده های انتقالی، الگوریتمی مبتنی بر کدینگ متناسب با خواص ذاتی سیستم به عنوان سیستم نرم افزاری حفاظ ثانوی سلزگاری الکترومغناطیسی پیشنهاد و پیاده سازی خواهد شد. ایده های نوین ارائه شده در این رساله قابل پیاده سازی در سایر سیستم های مشابه می باشد. در نهایت الگوریتم طراحی بهینه سیستم تزریق جریان با لحاظ سازگاری الکترومغناطیسی ارائه می شود.