• شماره ركورد
    26777
  • پديد آورنده

    زهرامعصومي

  • عنوان
    تشخيص و شناسايي عيب روتور ژنراتور سنكرون در لوكوموتيوهاي ديزل الكتريك
  • مقطع تحصيلي
    دكترا
  • رشته تحصيلي
    مهندسي كنترل و علائم راه آهن
  • سال تحصيل
    1401
  • تاريخ دفاع
    1401/03/21
  • استاد راهنما
    دكتر بيژن معاوني، دكتر سيد محمد موسوي گزافرودي
  • استاد مشاور
    پروفسور جواد فيض
  • دانشكده
    راه آهن
  • چكيده
    ژنراتورهاي سنكرون نقش منحصربه‌فردي در تأمين انرژي الكتريكي موردنياز در لوكوموتيوهاي ديزل الكتريك دارند، در نتيجه بررسي روش‌هاي تشخيص، جداسازي (تعيين نوع عيب) و تخمين عيب در ژنراتورهاي سنكرون حائز اهمّيت است. به دليل غيرخطي بودن بار و متداول بودن عيوب روتور در اين ژنراتورها، هدف اين رساله، بررسي روش‌هاي تشخيص، جداسازي و تخمين عيوب روتور در ژنراتورهاي سنكرون مورد استفاده در لوكوموتيوهاي ديزل الكتريك و ارائه راهكاري كارآمد مستقل از بار است. باتوجه‌به اهمّيت مدل‌سازي در تشخيص عيب و باهدف درك رفتار ژنراتور در شرايط سالم و معيوب، با بهره‌گيري از مدل مدارهاي معادل الكتريكي، معادلات فضاي حالت ژنراتور در وضعيت سالم استخراج خواهد شد. در اين رساله، عيوب كاهش سطح مقطع در سيم‌پيچ‌هاي ژنراتور، خروج از مركز روتور و اتصال كوتاه در سيم‌پيچ ميدان تحريك و نحوه تأثير اين عيوب بر پارامترهاي مدل مدارهاي معادل ژنراتور بررسي مي‌شود. در طي اين مسير، معادلات فضاي حالت در هنگام رخ‌دادن هريك از عيوب مذكور ارائه خواهد شد. همچنين تلاش خواهد شد كه روش‌هاي تشخيص عيب بر اساس تشكيل بردار مانده با استفاده از فضاي برابري بررسي ‌شود. باتوجه‌به عدم امكان تخمين و جداسازي عيب به‌وسيله بردار مانده و باتوجه‌به تأثير عيوب بر پارامترهاي مدار معادل كه بر مقادير ويژه سيستم تأثيرگذار هستند، روش تشخيص، جداسازي و تخمين عيوب بر اساس تخمين مقادير ويژه با فرض سرعت چرخش ثابت روتور يا به عبارتي وضعيت حركتي ثابت قطار معرفي مي‌شود. از داده‌هاي حاصل از آزمايش‌هاي ميداني بر روي ژنراتورهاي نصب شده در لوكوموتيوهاي ديزل الكتريك ايران سفير به‌منظور تحليل عملكرد روش‌هاي تشخيص عيب ارائه شده استفاده مي‌شود.
  • تاريخ ورود اطلاعات
    1401/04/28
  • عنوان به انگليسي
    Rotor faults diagnosis and detection of synchronous generators in diesel-electric locomotives
  • تاريخ بهره برداري
    6/11/2023 12:00:00 AM
  • دانشجوي وارد كننده اطلاعات

    زهرا معصومي

  • چكيده به لاتين
    Considering the importance of proper operation of synchronous generators (SGs) in supplying the required electrical energy in diesel-electric locomotives, it is essential to study the fault detection, isolation (fault determination), and estimation methods in SGs. Due to the nonlinearity of the SG’s load and preva‎lence of rotor faults in these SGs, the purpose of this study is to investigate the methods of rotor faults detection in SGs and to provide an efficient solution independent a load for detection, isolation, and estimation of rotor faults of SGs used in diesel-electric locomotives. In the first step, due to the importance of modeling in fault diagnosis to investigate the behavior of the SG in the healthy and faulty conditions, an attempt has been made to extract the state-space model of the SG in the healthy condition by using the model of the equivalent electrical circuits. Then, the effect of a reduction in the cross-sectional area of wires in SG windings, air-gap eccentricity, and inter-turn short circuit fault in the field winding faults on the model parameters of the equivalent circuits is investigated, which leads to the extraction of state-space models. Using the extracted models, the fault detection method is proposed based on the formation of the residual vector using the parity space method for detecting a reduction in the cross-sectional area of wires in SG windings and air-gap eccentricity faults as additive faults. In the following, by considering the effects of occurring faults on the equivalent circuit parameters and the eigenvalues of the state matrix, the method for fault detection, isolation, and estimation based on the estimation of eigenvalues with the assumption of the constant rotor rotational speed and constant motion of the train is introduced. Finally, the dataset of experiments on SGs installed in diesel-electric locomotives is used to investigate the validity of the proposed methods.
  • كليدواژه هاي فارسي
    ژنراتورهاي سنكرون , تشخيص عيب , جداسازي عيب , تخمين عيب , بردار مانده , فضاي برابري , عيب كاهش سطح مقطع در سيم‌پيچ‌هاي ژنراتور , عيب خروج از مركز روتور , عيب اتصال كوتاه در سيم پيچ ميدان تحريك
  • كليدواژه هاي لاتين
    synchronous generators , Fault detection , Fault isolation , Fault estimation , Residual vector , Parity space method , A reduction in the cross-sectional area of wires in synchronous generator windings , Air-gap eccentricity fault , Inter-turn short circuit fault in the field winding
  • Author
    Zahra
  • SuperVisor
    Masoumi