عنوان اختراع: سلف با راكتانس متغير بروش تغيير چگالي شار مغناطيسي هسته استفاده از سلف سويچ شونده در بسياري از مدارات الكترونيك قدرت از قبيل مبدلهاي dc/dc و dc/ac كاربرد دارد كه در آن معمولاً با كنترل سيكل كاري (نسبت زمان وصل كليد به دوره تناوب قطع و وصل كليد) ميزان جريان شارژ شونده سلف و نهايتا اندازه ولتاژ خروجي مبدل كنترل مي شود. استفاده از كليدهاي استاتيكي پيچيده، و گران مي باشد. راه اندازي آنها نيز احتياج به مدارات جانبي مخصوصي دارد كه موجب افزايش تلفات سيستم علاوه بر تلفات كليدزني مي شود. از همه مهمتر احتمال خرابي مدارات راه انداز وجود دارد كه در اين صورت كل سيستم با وقفه مواجه مي شود. در اين اختراع امكان كنترل جريان سلف با كنترل اندوكتانس آن بدون استفاده از كليدهاي استاتيكي، بروش كنترل نكته كار منحني اشباع هسته و اندوكتانس سلف مي شد. اين شيوه كنترل، كاربردهاي متنوعي دارد كه مهمترين كاربرد آن در شبكه هاي انتقال قدرت مي تواند جايگزين سلف با اندوكتانس كنترل شونده با روش سوئيچهاي استاتيكي(TSR) گردد.

زمينه فني: بخش ي برق علارغم برتري خودروهاي هيبريد به خودروهاي احتراقي متداول، پيچيدگي ساختمان و هزينه بالاي توليد آنها،از معايب خودروهاي هيبريدي بشمار مي رود. استفاده از موتور الكتريكي كه در آن با نوآوري امكان دوران هم زمان استاتور و روتور با نسبت دور و گشتاور مستقل از هم، اين امكان را به ما مي دهد كه از كوپل مغناظيسي بين روتور و استاتور( كه بين موتور احتراقي و چرخها قرار مي گيرد)، بجاي كوپل مكانيكي گيربكس استفاده كرد و مجموعه سيستم انتقال قدرت (گيربكس، كلاج ) را در خودرو هاي هيبريد حذف كنيم . ويژگي قابليت دريافت تلفيقي انرژي مكانيكي و الكتريكي در موتور الكتريكي با قابليت دوران همزمان روتور و استاتور كه در آن انرژي مكانيكي موتور احتراقي توسط استاتور و مستقيماً به كمك كوپل مغناطيسي بين استاتور و روتور به روتور اعمال مي گردد و انرژي الكتريكي نيز كه توسط باتري ها به موتور الكتريكي اعمال مي شود. موجب حذف قسمت كوپل كننده گشتاور در خودروهاي هيبريد مي شود(در خودروهاي هيبريد موازي براي تركيب گشتاور توليدي توسط موتور الكتريكي و موتور احتراقي نياز به يك كوپل كننده گشتاور است) و ساختمان اين خودروها را ساده تر مي كند. سيستم طراحي شده شامل چهار قسمت اصلي به شرح زير مي باشد: 1-\\\\tموتور احتراقي كه به قسمت استاتور موتور الكتريكي با قابليت دوران همزمان روتور و استاتور وصل مي شود 2-\\\\tموتور الكتريكي با قابليت دوران همزمان روتور و استاتور كه بين چرخها و موتور احتراقي قرار مي گيرد 3-\\\\t مجموعه باطريها بهمراه كليد تغيير تعداد باطريهاي سري شده با هم و كليد تغيير پلاريته ولتاژ اعمالي باطريها به استاتور، كه نقش منبع تغذيه DCمتغير را ايفا مي كنند 4-\\\\tسيستم كنترل كه وظيفه آن كنترل نحوه عملكرد مجموعه مي باشد

خلاصه توصيف اختراع: عنوان اختراع: ترانسفورماتور با قابليت تنظيم پيوسته ولتاژ بدون استفاده از تپ چنجر تپ چنجر يكي از تجهيزات پيچيده و گران در ترانسفورماتورها مي باشد، در تپ چنجرهاي با قابليت عملكرد زير بار(ONLOAD) چيزي كه اهميت دارد پيوسته بودن جريان در مدار است چون تغيير تپ بصورت زير بار انجام مي گيرد به استناد گزارش شركت ايران ترانسفو، تجربه نشان داده است كه حوادث ناشي از تپ چنجرها (كه باعث صدمه زدن به ترانسفورماتورهاي قدرت نيز شده است) بيشتر از ساير موارد بوده است(حدوداً 40%) در اين طرح جهت تنظيم ولتاژ بصورت افزاينده و يا كاهنده از تانك رزونانسي LC كه در هر دو محدوده خازني و سلفي قابل تنظيم مي باشد( از روشي مشابه GSCR جهت تنظيم راكتانس معادل در محدوده خازني و سلفي) استفاده شده است با اين تفاوت كه بجاي استفاده از كليدهاي استاتيكي از سلف با امكان تغيير سطح مقطع هسته استفاده شده است. (ACSR) تانك رزونانسي LC بصورت مقاومت سري با سيم پيچ اوليه قرار مي گيرد و با تنظيم مقدار مقاومت معادل ولتاژ اعمالي به سيم پيچ اوليه و نهايتاً ولتاژ سيم پيچ ثانويه نتظيم مي شود. كاربرد اختراع: بصورت جايگزين تپ چنجر در ترانسفورماتور هاي قدرت مورد استفاده قرار مي گيرد.

امروزه با گسترش روزافزون استفاده از انرژي الكتريكي، مسئله انتقال قدرت الكتريكي اهميت زيادي يافته كه در نتيجه آن خطوط انتقال قدرت مجبور به انتقال حداكثري توان مي‌باشند. با افزايش تقاضاي انرژي، شبكه‌هاي برق قدرت دچار چالشي بزرگ در تامين توان راكتيو و حفظ ولتاژ در محدوده قابل قبول شده است. براي رفع اين مشكل از شيوه جبران توان راكتيو سيستم استفاده مي‌شود. در روش‌هاي متداول، از جبران‌كننده‌هاي كنترل شونده با كليد‌هاي مكانيكي (خازن يا راكتور كنترل شونده به كمك كليد قابل قطع و وصل زير بار) يا استاتيكي (ادوات FACTS) استفاده مي‌شود. به‌دليل ولتاژ‌هاي بالا در شبكه‌هاي قدرت، استفاده از اين كليدها دشوار و با محدوديت همراه است. ولتاژ شبكه‌هاي فشار قوي انتقال از حد ظرفيت بلوكه كردن نيمه هادي‌هاي قدرت معمول، بيشتر است در نتيجه ساخت كليد‌هاي استاتيكي در سطوح ولتاژ و جريان بالاي سيستم‌هاي قدرت نياز به فناوري بالائي دارد. به منظور استفاده از اين كليدها ابتدا ولتاژ را توسط ترانسفورماتورهاي كاهنده به سطح متوسط كاهش مي‌دهند و سپس با استفاده از سري سازي اين كليدها ولتاژ را در سطح مجاز كليدها محدود مي‌كنند البته سري سازي چنين كليد‌هايي با قابليت اطمينان مطلوب براي شبكه‌هاي قدرت نياز به فناوري بالايي دارد. در طرح ارائه شده به منظور كنترل اندوكتانس راكتور از روش راكتور كنترل شونده با تريستور به روش مسدودسازي مسير شارژ هسته استفاده مي‌شود. چون در اين روش مسير شار مغناطيسي و سيم پيچ‌ها به نسبت تعداد كليد‌هاي استفاده در راكتور تقسيم مي‌شود، اين قابليت وجود كه با تقسيم و تقليل ولتاژ در هر كدام از سيم پيچ‌ها، ولتاژ اعمالي به كليدها را برابر با ولتاژ نامي هر كليد انتخاب كنيم و در نتيجه نيازي به استفاده از ترانسفورماتور كاهنده به سطح ولتاژ متوسط و سري سازي كليدها نمي باشد.

تنظيم كننده‌هاي ولتاژ خروجي به منظور حفظ خودكار ولتاژ در يك دامنه ثابت طراحي مي‌شوند. اكثر اين تنظيم كننده ها در سيستم‌هايي از قبيل ديزل ژنراتورها و نيروگاهها مورد استفاده قرار مي‌گيرند. در ساختمان تنظيم‌كننده‌هاي ولتاژ از پردازنده‌هاي الكترونيكي جهت محاسبه تغييرات ولتاژ بوجود آمده استفاده مي‌شود و ولتاژ توسط يك سيستم الكترونيكي اندازه گيري ميگردد كه شامل تاخير زماني در اندازه گيري ولتاژ مي باشند. ولتاژ اندازه گيري شده توسط پردارنده الكترونيكي با ولتاژ مرجع تعيين شده مقايسه مي‌شود و با توليد جريان تحريك به نسبت تغييرات بوجود آمده، ولتاژ تنظيم مي‌گردد. با توجه به تاخير در سيستم اندازه گيري، در سيستم هايي كه نياز به سرعت خيلي بالا دارند استفاده از پردازنده‌هاي الكترونيكي گران مورد نياز مي‌باشد. همچنين استفاده از كنترل كننده‌هاي PID با پارامترهاي ثابت باعث مي‌شود در شرايط تغييرات پارامترهاي سيستم و نقطه كاري آن، تنظيم ولتاژ خروجي ژنراتور با اختلال مواجه شود كه براي رفع آن لازم است تا پارامترهاي سيستم PID مجددا تنظيم شوند. از طرفي در سيستم هاي حساس كه استفاده از ژنراتورهاي اضطراري مورد نياز مي‌باشد، اخلال در دامنه ولتاژ خروجي مي‌تواند بسيار خطرناك باشد و باعث آسيب ديدن تجهيزات حساس ‌گردد. استفاده از يك سيستم تنظيم ولتاژ با قابليت اطمينان و سرعت عملكرد بالا، مي‌تواند بسيار مفيد باشد. در اين اختراع يك سيستم آنالوگ بسيار سريع براي تنظيم ولتاژ خروجي ژنراتور ارائه مي‌گردد. سيستم آنالوگ پيشنهادي مبتني بر كنترل هسترزيس بوده و به پردازنده هاي الكترونيكي نياز ندارد و درنتيجه هزينه ساخت آن به مراتب پايين تر مي‌باشد و از سرعت عملكرد بهتري برخوردار است. همچنين عدم اختلال در تنظيم ولتاژ خروجي ناشي از تغييرات پارامترهاي سيستم و قابليت اطمينان بالا از مزاياي ديگر اين طرح نسبت به روش‌هاي متداول مي‌باشد.

هر چند كه در سالهاي اخير ماشين هاي شار محوري مغناطيس دايم داراي ساختار به هم فشرده، سبكي و چگالى توان و گشتاور بالا مي باشند ولي عيب اين موتورها نياز به تكنولوژي بالاي ساخت و هزينه زياد آنها مي باشد از طرفي جامعه امروزي در كاربردهائي از قبيل پهباد برقي، هواپيماي برقي و خودرو برقي و ... ، نياز به ساخت موتورهاي الكتريكي با تكنولوژي سبكتر دارد چرا كه در اين كاربردها با كاهش وزن وسيله نقليه توان مورد نياز باتري نيز كاهش مي بابد. هدف از اين اختراع ساخت يك الكتروموتور شار محور مغناطيس دايم با تكنولوژي ساخت سبكتر، آسانتر و با امكان توليد محصول با تنوع بالا مي باشد. الكتروموتور اين اختراع از نوع n روتور وn+1 استاتور بوده كه آرايش استاتور بشكل سگمنت هاي U مي باشد و تفاوت آن با موتورهاي شار محور n روتور وn+1 استاتور ، حذف يكي از سيم پيچهاي استاتور، كاهش طول محوري موتور و كاهش وزن آن مي باشد. همچنين از يك ايده جديد كه در آن سيم پيچهاي استاتور بصورت سگمنتي ساخته مي شوند، استفاده شده است در نتيجه ضمن اينكه وزن موتور را كاهش داده است، هزينه متريال آن را كاهش مي دهد. همچنين ساختار ارايه شده در روتور و استاتور اين موتور امكان توليد آن با تنوع ابعادي مختلف را فراهم كرده است

در موتورهاي براشلس در كاربردهايي كه نياز به گشتاور بالا و دور كم است ساختمان استاتور به صورت يك ديسك توخالي با قطر بزرگ ساخته مي شود. در اين اختراع يك توپولوژي جديد براي ساخت هسته استاتور ارائه شده است كه در آنها به جاي استفاده از قالب برش ورق به صورت يك دايره كامل از قالب برش به صورت قطاع دايره استفاده شده است به نحوي كه با كنار هم قرار دادن اين سگمنتها دايره كامل ورق هاي هسته استاتور تكميل مي گردد.