لیست اختراعات با مالکیت مهدي صلاي نادري
1 عدد


ثبت :
از
تا
اظهارنامه :
از
تا

بازنشانی
تعداد موارد یافت شده: 1
تاریخ ثبت: 1399/02/17
خلاصه اختراع:

امروزه به دلايل مختلف از قبيل محدود بودن منابع سوختهاي فسيلي و نگراني روزافزون در مورد مسائل زيست محيطي و وضعيت موجود در عرصهي فناوري منابع انرژي تجديدپذير، اينگونه منابع به عنوان يك راه حل موثر و كارآ براي مسألهي توسعهي انرژي و جلوگيري از آلودگي محيط زيست، مطرح ميشوند. از ميان منابع انرژي تجديد پذير، انرژي حاصل از توربين هاي بادي به دليل هزينه تمام شده كمتر نسبت به ساير منابع تجديدپذير از اهميت خاصي برخوردار ميباشد. سيمولاتور توربين بادي (WTS or Wind Turbine Simulator) ابزار بسيار مناسبي جهت تحقيق و توسعه سيستمهاي بادي ميباشد. نمونه هاي متفاوتي از سيمولاتورهاي توربين بادي وجود دارد كه در بخش هاي قبلي اين نوشتار به آنها اشاره شده است. سيمولاتور توربين بادي با مشخصات بيان شده در اين ادعا نامه تاكنون ساخته نشده است و براي اولين بار اجزاي مختلف بطور كامل توسط مخترعين اين دستگاه طراحي و پياده سازي شده است. براي ساخت سيمولاتور با مشخصات مورد نظر، ابتدا ساختار و اجزاي سيستم توربين بادي بطور كلي توضيح داده شده و سپس طراحي و پياده سازي اجزاي سيمولاتور توربين بادي مورد نظر با مشخصات ذكر شده تبيين شده است. اجزاي اصلي سيمولاتور توربين بادي شامل: 1. موتور القايي و اينورتر راه انداز موتور القائي جهت باز توليد رفتار استاتيكي و ديناميكي روتور توربين بادي، 2. ژنراتور شار محور 16 قطب آهنرباي دائم شار محوري (AFPMSG) سيمولاتور، 3. مبدلهاي الكترونيك قدرت واسط شامل الف- يكسوساز كنترل نشده، ب- مبدل DC/DC و ج- اينورتر DC به AC جهت اتصال سيمولاتور به بار/شبكه مي باشد. طراحي، ساخت و برنامه نويسي كليه بخش هاي سيمولاتور توربين بادي با مشخصات بيان شده غير از موتور القايي توسط مخترعين طرح انجام گرفته است. در راستاي طراحي و برنامه نويسي و پياده سازي اجزاي سيمولاتور به موارد ذيل مي توان بطور خلاصه اشاره كرد: 1- در طرح انجام شده براي شبيه سازي مدل باد از يك موتور القائي سه فاز قفس سنجابي به همراه يك اينورتر جهت پياده سازي سيمولاتور توربين بادي استفاده شده است. به عبارت ديگر در سيمولاتور حاضر، موتور القائي راه اندازي شده و كنترل شده توسط اينورتر، جهت پياده سازي مشخصه توان- سرعت توربين بادي مورد استفاده قرار گرفته است. جهت محاسبه نقاط كار متناظر با داده هاي ورودي مربوط به سرعت باد به توربين بادي و به دست آوردن توان و سرعت متناظر با اين نقاط كار و اعمال آن به سيستم راه انداز، از يك سيستم كنترل مبتني بر كامپيوتر با استفاده از Real Time Windows Target Toolbox نرم افزار MATLAB/Simulink و كارت واسط PCI-1716 DAQ Card جهت اعمال سيگنالهاي مرجع محاسبه شده به سيستم راه انداز و كنترل موتور القائي استفاده شده است. اينورتر مبتني بر ميكروكنترلر با دريافت مقادير مرجع محاسبه شده، سيگنال هاي پالس مناسب را جهت راه اندازي موتور القائي را توليد مي نمايد. 2- در سيمولاتورهاي بادي با وجود اينكه در گذشته، طراحي ژنراتورها بر اساس ژنراتورهاي شار شعاعي بيشتر مورد توجه بوده است، امروزه طراحي ژنراتورها به صورت ژنراتورهاي شار محوري به جهت قابليت ساخت در تعداد قطب بالا و همچنين امكان كوپل مستقيم به توربين بادي، بيشتر مورد توجه قرار گرفته است. در اين اختراع، با بررسي انواع مختلف ژنراتورهاي شار محوري، ژنراتور شار محوري با دو روتور و استاتور بدون هسته جهت كاربرد مورد نظر انتخاب، طراحي اختصاصي و اجرا شده است. به عبارت ديگر، با توجه به سرعت نامي توربين بادي 3 كيلو وات طراحي شده كه در سرعت باد نامي m/s 10 در حدود RPM 300 مي باشد، ژنراتور مورد نظر با تعداد 16 قطب انتخاب شده است. مراحل طراحي ژنراتور سيمولاتور توربين بادي به ترتيب ذيل است:  انتخاب طول، قطر و تعداد كلاف  تعيين موقعيت كلافها روي استاتور و محاسبه قطر استاتور  تعيين قطر روتور  محاسبه ولتاژ توليد شده در يك كلاف و ولتاژ فاز  قابليت توليد گشتاور نامي  پارامترهاي مربوط به ژنراتور طراحي شده 3- انواع مبدل هاي DC/DC بررسي گرديد و مبدل DC/DC بوست جهت انجام الگوريتم حداكثر توان متناسب با طرح كلي مورد نظر، انتخاب، طراحي و ساخته شد. 4- جهت اتصال سيستم مذكور به شبكه برق يا بار مستقل از يك اينورتر ديگر در خروجي سيمولاتور استفاده شده است تا تاثير توربين هاي بادي بر شبكه برق و همچنين بار مستقل ، قابليت مطالعه و بررسي داشته باشد.

موارد یافت شده: 1