آنالیز مدارات فرورزونانسی در ترانسفورماتورهای قدرت و ولتاژ با استفاده از تئوری آشوب

پدیده فرورزونانس در شبکه ها و مدارهای الکتریکی شامل سیم پیچی با هسته فرومغناطیسی و خازن سری با آن رخ می دهد. اشباع هسته و درنتیجه تغییر اندوکتانس سیم پیچی ناشی از این اشباع شرایط مناسب بروز این پدیده را فراهم می کند. با توجه به وجود هسته مغناطیسی در بسیاری از تجهیزات الکتریکی و احتمال اشباع آن در پی بروز عیب و در شرایط اضطراری، بروز پدیده هنگام بهره برداری امکان پذیر خواهد بود. یکی از نیازهای اولیه برای بررسی این پدیده داشتن مدل دقیق از هسته فرومغناطیسی است. تاکنون مدل های مختلفی مانند تلفات هسته ثابت و مدل غیرخطی چندجمله ای برای منحنی مغناطیس شوندگی هسته در مدارهای فرورزونانسی در نظر گرفته شده است. اما مدل هایی که تلفات دقیق هیسترزیس را در نظر بگیرد کمتر مورداستفاده قرارگرفته است. در این پایان نامه با استفاده از مدل هسته جایلز-آثرتون تلفات هیسترزیس هسته به صورت واقعی تر مدل شده و اثر آن بر تشدید فرورزونانسی در این گونه مدارها مورد تحلیل قرارگرفته است. همچنین به مقایسه نتایج با مدل غیرخطی چندجمله ای برای هسته ترانسفورماتور پرداخته شده است. جهت تحلیل پدیده فرورزونانس می توان از روش های تحلیل پایداری مختلفی استفاده کرد. ازجمله این روش ها که در این پایان نامه نیز استفاده شده است تئوری آشوب می باشد. در این روش با استفاده از ابزارهایی مانند دیاگرام دوشاخگی، مسیر دوبعدی و سه بعدی تراجکتوری ها در صفحه فازی و نگاشت پوانکاره به بررسی اثر تغییرات پارامترهایی مانند ولتاژ ورودی، تغییرات فرکانس و تغییرات میزان ظرفیت خازن در بروز فرورزونانس و تغییرات سیگنال های زمانی خروجی مدار فرورزونانسی پرداخته می شود.