افزايش قابليت اطمينان و راندمان منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما
استاد راهنما:
دكتر عبدالرضا اسماعيلي
استاد مشاور:
دكتر سيد محمود سادات کيايي
اساتيد داور:
دكتر سيدمهدی حسينی،دکتر سعيدلسان
نام دانشجو:
حسين يوسفي لاليمي
تيرماه 1392
سپاسگزاري
” محبوب ترين بندگان نزد خدا پارساياني هستند که خدا آنها را از مردم پوشيده داشته است اگر حاضر باشند شناخته نمي شوند و اگر غايب باشند يادي از ايشان نمي شود!”
با شکر و سپاس خداي متعال، توفيق شامل اين حقير شد که قدمي کوچک در راه اعتلاي وطن عزيز و ارتقاي فناوري هسته اي کشورم بردارم. در شکل گيري و تهيه اين پايان نامه افرادي به صورت مستقيم و غير مستقيم دخيل بوده اند و اين حقير از نظرات ارزشمند آنها بهره مند شده ام که عبارتند از:
الف) استاد دانشمند و فرزانه ام ” جناب آقاي دکتر عبدالرضا اسماعيلي” عضو هيات علمي پژوهشکده فيزيک پلاسما و گداخت هسته ای کشور، که اين حقير افتخار شاگردي ايشان را داشته و از نظرات ارزنده شان بسيار بهره مند شدم.
ب) استاد عزيزم ” جناب آقاي دکتر سيد محمود سادات کيايي”، رئيس پژوهشکده فيزيک پلاسما و گداخت هسته ای کشور، که با مشاورت هاي بسيار کمک هاي شاياني کردند.
ج ) مهندسين “آقايان: ابوالفضل عموزاد مهديرجي و محمد يوسفي ” که بسيار کمک حال بنده در امر پايان نامه بوده اند و از کليه دوستاني که با نظرات شان اين حقير را راهنمايي کردند و از نظرات گرانبهايشان استفاده کردم.
حسين يوسفي لاليمي- بهار 1392
تقديم به:
پدر و مادرعزيزم
و
همسر مهربان و صبورم


مطالب مشابه در سایت

SABZFILE.COM

موجود است

چکيده:
استفاده از منابع توان پالسي در فرآيندهاي مختلف پلاسما با توجه به ارتباط برقرار شده بين آنها رو به افزايش است. با توجه به تحقيقات به عمل آمده در اين مورد، طراحي منابع توان پالسي با هدف کاهش تلفات و افزايش راندمان، مي تواند تاثيرات مهمي درکاربردهاي پلاسما داشته باشد. اساس فناوري سيستم توان پالسي بر پايه ذخيره انرژي زياد در زمان نسبتا طولاني و آزاد کردن خيلي سريع آن مي باشد که هدف از فرآيند آزاد سازي انرژي، افزايش توان لحظه اي آن است. از ويژگي هاي بارز منابع توان پالسي جهت افزايش راندمان و قابليت اطمينان، پيچيدگي ها و ريزه کاري آن است. بهبود راندمان و قابليت اطمينان در منابع توان پالسي با توجه به کاربرد آن در پلاسما، ارتباط اساسي با مشخصات سيستم هاي توان پالسي دارد. اين پايان نامه يک توپولوژي جديد مبتني بر مبدل باک- بوست اصلاح شده (مثبت) در ورودي مدار منبع توان پالسي پلاسما پيشنهاد مي دهد. بر اساس اين توپولوژي در محدوده اي مشخص در منبع توان پالسي پلاسما، مجموعه ای از کليد- ديود- خازن به صورت متوالی اتصال دارند که جهت توليد ولتاژ و dv/dt بالا به کار مي رود. مولفه هاي کليدي توپولوژی پيشنهادی براي افزايش قابليت اطمينان و راندمان عبارتنداز: ساختارتوپولوژي جديد مبتني بر مبدل DC-DC ، استفاده از روش کنترلي مناسب(منبع ولتاژ) و تعيين مقدار انرژي ذخيره شده در المان هاي اصلي مدار (سلف و خازن). بنابراين توپولوژي ارائه شده به آساني قابليت تنظيم، ارتقا و توسعه با دامنه وسيعي درکاربردهاي متنوع منابع توان پالسي را دارا می باشد. توپولوژي پيشنهادي مطرح شده با توجه به تاثير مولفه هاي کليدي آن، با دقت کامل از اجراي شبيه سازي در محيط نرم افزار MATLAB/SIMULINK به دست آمده است که با بررسي نتايج شبيه سازی، کارايي و قابل اجرا بودن اين توپولوژي را جهت انجام اهداف مورد نظر که همان توليد پالس های قدرت بالا با ولتاژ زياد و بهبود راندمان و قابليت اطمينان منابع توان پالسي پلاسما است، تائيد مي کند .
واژه‌هاي کليدي:
توپولوژي ،پلاسما ، قابليت اطمينان و راندمان ،منبع توان پالسي، مبدل باک- بوست مثبت .

سایت ما حاوی پایان نامه های زیادی است – می توانید جستجو کنید :

فهرست مطالب
عنوان
صفحه
فصل اول- آشنايي با ساختار منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما
1
1.1مقدمه
2.1 آشنايي با پلاسما
1.2.1 منحني دشارژ گازی ولتاژ – جريان پلاسما
3.1 جنبه هاي کاربردي منابع توان پالسي در پلاسما
4.1 مباني عملکرد منابع توان پالسي پلاسما
1.4.1مشخصات پالس هاي قدرت بالا در منابع توان پالسي
2.4.1ذخيره سازي انرژي الکتريکي
1.2.4.1 بانک خازني
2.2.4.1 مولد مارکس
3.4.1 اصول کليد زني در پلاسما
4.4.1 شبکه هاي شکل دهي پالس (PEN)
5.4.1 خط انتقال بلوملين (BLUMLEIN)
5.1 اهداف مورد بررسي در اين پايان نامه
6.1 نتيجه گيري
فصل دوم- بررسي توپولوژي هاي موجود براي منابع توان پالسي مورد استفاده درپلاسما
1.2 مقدمه
2.2 توپولوژي هاي موجود براي منابع توان پالسي پلاسما
1.2.2 توپولوژي مبتنی بر مولد مارکس
2.2.2 توپولوژي مبتني بر مبدل هاي dc – dc
1.2.2.2 مبدل باک (Buck)
2.2.2.2 مبدل بوست (Boost)
فهرست مطالب
عنوان
3.2.2.2 مبدل باک – بوست (Boost -Buck)
4.2.2.2 مبدل کاک (Cuk)
5.2.2.2 مبدل هاي تشديدي با کليدزني نرم
3.2.2 توپولوژي مبتني بر تقويت کننده هاي ولتاژ
4.2.2 توپولوژي مولدهاي پالس مبتني بر اينورترها
3.2 روش هاي کنترلي مورد استفاده در منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما
1.3.2روش کنترلي منبع ولتاژ
2.3.2روش کنترلي منبع جريان
4.3.2 روش کنترلي پسماند
4.2 نتيجه گيري
فصل سوم – طراحي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک – بوست مثبت براي منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما
1.3 مقدمه
2.3 طراحي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک – بوست مثبت
1.2.3 آرايش مداري توپولوژي پيشنهادي
2.2.3 حالت هاي کليد زني توپولوژي پيشنهادي
3.2.3 تحليل مداري توپولوژي پيشنهادي
4.2.3 محاسبه مقدارdv/dt تولید شده ناشی از کليدزني گذرای توپولوژي پيشنهادي
3.3 محاسبه انرژي ذخيره شده منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما مبتني بر توپولوژي پيشنهادي
3.1.3 محاسبه مقادير المان هاي منابع توان پالسي پلاسما
2.3.3 محاسبه انرژي ذخيره شده منابع توان پالسي پلاسما
3.3.3 محاسبه انرژي ذخيره شده در حالت استفاده از خازن اضافي در منابع توان پالسي پلاسما
فهرست مطالب
عنوان
4.3 طراحي استراتژي کنترلي منبع توان پالسي پلاسما مبتني بر توپولوژي پيشنهادي
1.4.3 تحليل روش کنترلي منبع ولتاژ براي توپولوژي پيشنهادي در حالت يک طبقه
2.4.3 طراحي و تحليل روش کنترلي منبع ولتاژ براي توپولوژي پيشنهادي در حالت دو طبقه
5.3 نتيجه گيري
فصل چهارم- شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک – بوست مثبت براي منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما
1.4 مقدمه
2.4 روند شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي براي منبع توان پالسي پلاسما
1.2.4 تعيين مقادير المان و مولفه هاي اصلی منابع توان پالسي پلاسما
2.2.4 روش مدل سازی بار در توپولوژی پیشنهادی
3.2.4 شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي در حالت يک طبقه
4.2.4 شبيه سازي توپولوژي پيشنهادي در حالت دو طبقه
3.4 تخمين انرژي ذخيره شده در منبع توان پالسي پلاسما مبتني بر توپولوژي پيشنهادي
4.4 شبیه سازی dv/dt تولید شده ناشی از کليدزني گذرای توپولوژي پيشنهادي
5.4 نتيجه گيري
فصل پنجم – بحث و نتيجه گيري
– نتيجه گيري
– مراجع
فهرست شکل ها
عنوان
صفحه
فصل اول- آشنايي با ساختار منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما
شکل(1-1) نمايي از الکترودهاي بکار رفته در پلاسما
شکل(1-2) منحنی دشارژ گازی ولتاژ-جريان حالت dc پلاسما
شکل (1-3) نماي کلي از ساختار منابع توان پالسي
شکل (1-4) منحني مشخصات يک پالس توليد شده در منابع توان پالسي
شکل(1-5) نمونه اي از کمپرسور پالس مغناطيسي
شکل (1-6) نمونه اي از بانک خازني بکار رفته در منابع توان پالسي
شکل(1-7) نمونه اي از مولد مارکس مورد استفاده در منابع توان پالسي
شکل (1-8) مدارهاي اصلي مورد استفاده در منابع توان پالسي با المان هاي ذخيره ساز انرژي
شکل(1-9) نمونه اي از بانک خازني با کليدهاي چندکاناله
شکل (1-10) آرايش مختلفي از شبکه نردباني مورد استفاده در شبکه هاي شکل دهي پالس
شکل (1-11) آرايش خط انتقال بلوملين
فصل دوم- بررسي توپولوژي هاي موجود براي منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما
شکل (2-1) الف) نمونه اي از توپولوژی مبتنی بر مولد مارکس، ب) حالت شارژ مولد ، ج) حالت دشارژ شکل(2-2)مبدل باک (Buck)
شکل(2-3)شکل موج هاي ولتاژ – جريان و مدارمعادل مبدل باک : (الف) کليد وصل (ب) کليد قطع
شکل(2-4)مبدل بوست (Boost)
شکل(2-5)شکل موج هاي ولتاژ – جريان و مدارمعادل مبدل بوست : (الف) کليد وصل (ب) کليد قطع
شکل(2-6)مبدل باک – بوست (Boost -Buck)
شکل(2-7) شکل موج هاي ولتاژ – جريان و مدارمعادل مبدل باک – بوست : (الف) کليد وصل (ب) کليد قطع
شکل(2-8) مبدل باک – بوست مثبت ( Positive Buck-Boost )
فهرست شکل ها
عنوان
صفحه
شکل (2-9) مبدل کاک (Cuk)
شکل (2-10)مدار معادل مبدل کاک در حالت هاي کليد زني : الف) حالت وصل کليد ب) حالت قطع کليد
شکل (2-11) شکل موج هاي جريان و ولتاژ مبدل کاک در حالت هاي کليد زني
شکل (2-12) مبدل تشديد با کليدزني نرم
شکل (2-13)تقويت کننده ولتاژ N طبقه کوک کرافت – والتون
شکل (2-14) توپولوژي هاي کنترلي مورد استفاده در يک منبع توان پالسي پلاسما
شکل (2-15)روش کنترلي منبع ولتاژ در منابع توان پالسي پلاسما
شکل(2-16)روش کنترلي منبع جريان مورد استفاده در منابع توان پالسي پلاسما
شکل(2-17)روش کنترلي حلقه جریان پسماند برای کنترل جریان سلفی در منابع توان پالسی پلاسما
شکل (2-18) روش کنترلي پسماند براي منابع توان پالسي پلاسما
فصل سوم – طراحي توپولوژي پيشنهادي مبتني بر مبدل باک – بوست مثبت براي منابع توان پالسي مورد استفاده در پلاسما
شکل(3-1) شماي کلي توپولوژي پیشنهادی مبتنی بر مبدل باک – بوست مثبت منبع توان پالسي
شکل (3-2) منبع توان پالسي پلاسما مبتنی بر توپولوژی پیشنهادی با یک مجموعه کليد- ديود- خازن
شکل (3-3) منبع توان پالسي پلاسما مبتنی بر توپولوژی پیشنهادی با دو مجموعه کليد- ديود- خازن

دسته بندی : No category

دیدگاهتان را بنویسید