مدلسازی دینامیکی ماشین القایی رتور سیم پیچی شده سری (scim) و امکان سنجی استفاده از آن در نیروگاههای بادی

امروزه با توجه به پیشرفت روز افزون تکنولوژی و نیاز بیشتر به انرژی الکتریکی، انجام تحقیقات و ارائه دستاوردهای جدید در این زمینه بیش از پیش مشهود است. ماشین های الکتریکی یکی از اساسی ترین اجزا سیستم های قدرت هستند که بهبود ناچیزی در عملکرد آنها باعث صرفه جویی بسیار زیادی در صنعت برق می شود. یکی از مهم ترین کاربردهای ماشین های الکتریکی، تولید انرژی الکتریکی می باشد که با توجه به افزایش تقاضا و مسایل زیست محیطی نیاز به انرژی های تجدیدپذیر، به خصوص انرژی بادی بیشتر حائز اهمیت است. امروزه تغییر در ساختار ژنراتورهای مزارع بادی خیلی به سرعت انجام می شود و نسل های قدیمی جای خود را به نسل های جدیدتر می دهند. در این راستا این پایان نامه به آنالیز و مدل سازی دینامیکی نوع جدیدی از ماشین الکتریکی بنام ماشین القایی اتصال سری پرداخته و امکان سنجی استفاده از آن به عنوان ژنراتور بادی در دو حالت متصل به شبکه و جدا از شبکه را بررسی می کند. بیشترین مقالات و کاربردهای این ماشین در حالت موتوری بوده و تحقیقات کمتری در حالت ژنراتوری این ماشین تاکنون صورت گرفته است؛ و در هیچ یک از این تحقیقات به امکان سنجی استفاده از این ماشین در ژنراتورهای بادی پرداخته نشده است. بدلیل عملکرد این ماشین در محدوده وسیعی از سرعت به نظر برای استفاده در نیروگاه بادی مناسب می باشد. ساختار و نحوه عملکرد این ماشین در کاربردها و مدهای مختلف همچنان در دست تحقیق است و تحقیقات بسیار کمی در این زمینه در دنیا صورت گرفته است. در این پایان نامه ابتدا به معرفی ساختار این ماشین و بررسی عملکرد آن در مدهای مختلف پرداخته شده و سپس رفتار دینامیکی این ماشین در حالت ژنراتوری مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا به صورت تحلیلی معادلات دیفرانسل حاکم بر رفتار ماشین و سیستم ارائه شده اند. توسط روابط تحلیلی مذکور می توان پارامترهای موثر بر پایداری را تعیین کرد. معادلات دیفرانسیل سیستم توسط روش رانگ-کوتا مرتبه چهار، حل شده اند. در ادامه مقایسه ای بین نتایج روش تحلیلی و نتایج آزمایشگاهی این ماشین و ماشین القایی معمولی در حالت ژنراتوری انجام شده است. در پایان براساس نتایج بدست آمده امکان استفاده از ماشین scim در تولید برق بادی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.