پایان نامه کنترل برق مترو

مقدمه

پدیده مترو توسط انرژی الكتریكی تغذیه می شود و نیازمند هر دو نوع برق با جریان مستقیم و جریان متناوب می باشد. شبكه متناوب بطور همزمان دو كار انجام می دهد. یكی تغذیه شبكه جریان مستقیم است كه به موازات شبكه جریان متناوب قرار دارد و دیگری تأمین برق متناوب مورد نیاز برای تجهیزاتی نظیر هواكش ها، پله برقی، پمپ های تخلیه آب و مصارف روشنایی ایستگاهها و تونلها است.

شبكه های جریان مستقیم در طول خطوط مترو كشیده می شوند و عمدتاً تغذیه موتورهای قطارهای مترو را بر عهده دارند. همچنین برق اضطراری مترو از نوع dc می باشد.

سیستم حمل و نقل (تراكشن Traction)

بطور كلی سیستم های تراكشن را می توان بدو دسته تقسیم نمود: دسته اول سیستم هایی هستند كه در هیچ مرحله ای از انرژی الكتریكی استفاده نمی كنند. مانند موتورهای با محركه بخار و یا از محركه احتراق داخلی بهره می گیرند.

دسته دوم سیستم هایی هستند كه در یك یا چند مرحله از انرژی الكتریكی استفاده می كنند بطور مثال از محركه دیزل الكتریكی و یا از محركه الكتریكی مستقیم.

تراكنش الكتریكی

 نیروی تراكنش الكتریكی معمولاً توسط موتورهای الكتریكی كه از سیستم توزیع انرژی برق تغذیه می شود و تأمین می گردد. تراكشن الكتریكی در مقایسه با تراكشن غیر الكتریكی دارای محاسن زیادی است كه عبارتند از:

1ـ پاكیزگی: چون هیچگونه دودی وجود ندارد برای قطارهای زیرزمینی و مترو بسیار مناسب هستند.

2ـ كشتاور راه اندازی بالا: چون به هنگام راه اندازی گشتاور زیادی بوجود می آید، امكان رسیدن به شتاب هایی وجود دارد كه خیلی بیشتر از حالتی است كه توسط نیروی محركه بخار بوجود می آید. در نتیجه می توان به سرعتهای بالاتری دست یافت.

3ـ استفاده از واگن ها: با برقی شدن راه آهن و واگن های زیادی كه به منظور حمل و نقل سوخت (بخصوص زغال سنگ) كه برای لوكوموتیوهای بخاری مورد استفاده قرار می گیرند، آزاد می شوند.

4ـ قابلیت كاركرد انعطاف پذیر: سیستم تراكشن كه در نواحی شهری و حومه شهری مورد استفاده قرار می گیرد هنگام صبح و شب دارای ترافیك زیادی است ولی در وسط روز ترافیك سبك می باشد. بنابراین امكان دارد كه بتوان قطارهای كوتاهتری را بكار انداخت.

فهرست مطالب

عنوان                                                                                                            صفحه

مقدمه ..........................................................................................................................

فصل اول: مشخصات عمومی مترو ........................................................................

1-1- مقدمه.................................................................................................................

1-2- سیستم حمل و نقل ........................................................................................

1-3- تراكشن الكتریكی ...........................................................................................

1-4- سیستم های حركت راه آهن شهری ............................................................

1-5- شبكه جریان متناوب مترو ...........................................................................

1-6- تغذیه موتورهای قطار مترو ........................................................................

فصل دوم: مقدمه ای بر محركها و مبدلها ...........................................................

2-1- محركهای الكتریكی ......................................................................................

2-2- مبدلهای AC به DC....................................................................................

فصل سوم: ماشینهای DC بعنوان محرك .........................................................

3-1- تبدیل انرژی الكترومكانیكی .......................................................................

3-2- ماشین های جریان مستقیم DC............................................................... 

3-3- نیروی محركه و ضد محركه الكتریكی ................................................... 

3-4- برگشت پذیری ............................................................................................

3-5- مشخصه سرعت _ گشتاور .....................................................................

3-6- انتخاب موتور DC مناسب برای قطارهای مترو ..................................

3-7- راه اندازی موتور سری ............................................................................

3-8- ترمز كردن .................................................................................................

3-9- ترمز مكانیكی ...........................................................................................

3-10- كنترل سرعت توسط كنترل كننده های استایكی ...............................

3-11- اصول عملكرد برشگرها ......................................................................

3-12- برشگرها ...............................................................................................

3-13- مزیت عمده سیستم كنترل تریستوری .............................................

3-14- ترمز بازیاب انرژی ............................................................................

فصل چهارم: ماشینهای القایی بعنوان محرك .............................................

4-1- مقدمه .....................................................................................................

4-2- موتورهای القائی .................................................................................

4-3- اصول كار موتورهای القائی ............................................................

4-4- منحنی گشتاور _ سرعت ................................................................. 

4-5- كنترل سرعت موتورهای القائی ......................................................

4-6- روشهای كنترل سرعت موتورهای القائی .....................................

4-7- اینورترهای منبع ولتاژ _ جریان ....................................................

4-8- اینورترهای منبع ولتاژ ....................................................................

4-9- اینورترهای موج مربعی .................................................................

4-10- اینورترهای PNM........................................................................

4-11- اینورتر منبع جریان ....................................................................

فصل پنجم: ماشینهاس سنكرون بعنوان محرك .................................

5-1- مقدمه .............................................................................................

5-2- ماشینهای سنكرون ......................................................................

5-3- موتور سنكرون ............................................................................

5-4- كنترل سرعت موتورهای سنكرون ............................................

فصل ششم: مقایسه بین انواع محركها برای سیستم تراكشن ...........

6-1- ویژگیهای موتور تراكشن ............................................................

6-2- دلایل استفاده از موتور DC در تراكشن ...................................

6-3- معایب موتور جریان مستقیم DC سری ...................................

6-4- مقایسه بین موتورهای القائی و سنكرون ..................................

6-5- دلایل استفاده از موتورهای آسنكرون در سیستم تراكشن .....

6-6- مقایسه ...............................................................................................

6-7- نتیجه گیری .......................................................................................

فصل هفتم: مدلسازی محركهای سیستم تراكشن ...................................

فصل هشتم: پخش بار در شبكه مترو ......................................................

8-1- مقدمه .................................................................................................

8-2- پخش بار ...........................................................................................

8-4- روش   Decoupled و Decoupled fast. ..................................

8-5- روش پخش بار ترتیبی Sequential..............................................

8-6- پخش بار مترو .................................................................................

فصل نهم: تست های كامپیوتری و نتایج ................................................

9-1- مقدمه ................................................................................................

9-2- سیستم نمونه پنج با سه با چهار ترمینال DC.............................

نتایج كامپیوتری .........................................................................................