|
ابزار شبيه سازي مدارات قدرت
تحقيق و تدريس
چكيده
LEI ( لابراتور صنعت برق آزمايشگاهي) بعنوان يكي از لابراتورهاي DE
وابسته به EPFL محسوب ميشود. كار اصلي و هدف عمده اين آزمايشگاه،
تحقيق و تدريس در دامنه مدارات الكترونيك صنعتي و قدرت ميباشد...
ابزار شبيه سازي در تحقيقات و تدريس جهت فراهم نمودن امكان فهم دقيق
ساختارهايي استفاده شده است كه قبل از تستهاي تجربي مورد بررسي قرار
گرفتهاند. اين مقاله، روش سيمپلورر (Simplorer) را نشان خواهد داد كه
در ارتباط با چهار موضوع تحقيقاتي عمده و ابزار آموزشي كه در حال توسعه
آن هستيم استفاده شده است...
1. مقدمه
LEI يكي از لابراتورهاي DE وابسته به EPFL است كه اهداف عمده آن در
بالا ذكر گرديد...
اهداف اين لابراتور، تحقيق در زمينه مدارات الكترونيك صنعتي و تدريس
دانشجويان اداره برق ميباشد. بر اين اساس، در رابطه با فعاليتهاي
تحقيقاتي انجام شده، چهار حوزه اصلي را بررسي نمودهايم :
· ذخيره انرژي با ابر خازن
· سمبولهاي چند سطحي
· سلولها و سيستمهاي سوخت
· درايوها
براي فعاليتهاي آموزشي، چهار هدف در نظر گرفته شدهاند :
· برگزاري دورههاي فارغ التحصيلي در حوزه مدارات الكترونيك قدرت،
الكترونيك صنعتي و حوزههاي مرتبط ديگري همچون كنترل و مدلسازي مخصوص...
· تأمين دورههايي در جهت روش شناسيها و بررسيهاي بهتر شامل ارزيابي،
تطبيق و پياده سازي ابزار تدريس جديد.
· دورههاي بعد از فارغ التحصيلي و Ph.D مطابق با لابراتورهاي مربوطه.
· پخش فوت و فنهاي مقرر شده با تز Ph.D و مقالههاي خاص.
اين مشاركت به دو بخش تقسيم شده است. در بخش اول، برخي از كارهايي را
نشان ميدهيم كه ابزار شبيهسازي براي تحقيق آنها طراحي شده بود شامل:
مدل ابرخازنها و ابزار الكترونيكي مرتبط آنها، فيلتراكتيو، مبدل مربوط
به سلول سوخت و يك سيكلو مبدل فركانس بالاي جا به جا شده نرم در آرايش
چند سطحي...
در بخش دوم روشي را براي تدريس مدارات الكترونيك قدرت و ابزار محاسباتي
را نشان ميدهيم كه ما آنها را به عنوان يك دستيار در تدريس و آموزش طي
درس و آزمايشات گسترش داديم...
2. تحقيق در مدارات الكترونيك قدرت
1-2. ذخيره انرژي با ابرخازنها
اين موضوع در LEI از سال 1998 مورد بحث و بررسي قرار گرفته است. اولين
كار صورت گرفته، بررسي تركيبي از باتريها و ابرخازنها جهت بدست آوردن
يك منبع انرژي بود كه قادر به فراهم نمودن انرژي (با استفاده از باتريها)
و توان (با استفاده از ابرخازنها) باشد...
از آن زمان چندين بررسي ديگر براي تعيين اين قطعه انبارش انرژي جديد و
كاربردهايي كه بتوان آن را تعريف كرد صورت گرفته بود.
1-1-2. مدل يك ابرخازن
ابرخازنها، خازنهايي هستند كه با قوانين برق موجود مشخص شدهاند. اما
آنها قادر به ذخيره تراكم انرژي بالايي هستند كه آن را مرهون تكنولوژيشان
هستند (خازن لايه دوبل الكترو شيميايي). حتي اگر اين انرژي كمتر از
انرژي باشد كه باتريها ذخيره مينمايند ابرخازنها، خازني از چند
فاراد تا 2400 فاراد و بيشتر ارائه ميدهند...
2-1-2 : اتصال سري ابرخازنها
ولتاژ ماكزيممي كه ميتواند به يك
ابرخازن اعمال شود پائين و نزديك 5/2 ولت است...
3-1-2 : پروژه قطار تراموا
يك حوزه كاربردي ممكن ابرخازنها،
حوزه حمل ونقل عمومي است. بنا به دلايل محيطي، راه حل اتوبوسهاي
برقي..
2-2.
فيلتراكتيو
حوزه تحقيقاتي ديگر مربوط به
استفاده از سيمپلورر، بررسي يك فيلتراكتيو است. ...
3-2 : مبدل قدرت براي ارتباط يك
سلول سوخت
فعاليتهاي تحقيقاتي زيادي عملا
براي بررسي سلولهاي سوخت به عنوان منابع انرژي صورت گرفتهاند. دو
برنامه اصلي مرتبط با اين موضوع عبارتند از:...
4-2. سيكلو كانورتر فركانس بالاي
جابجا شده نرم در آرايش چند سطحي
استفاده از تجهيزات الكتريكي در
راهآهن و كاربردهاي دريايي اغلب به دليل وزن و حجم محدود شده است...
5-2. پروژههاي GETOC
در يك روش مرسوم، هر بررسي با
محاسبات تئوري شروع ميشود. سپس شبيه سازيها به عنوان اولين تأثير كار
انجام ميشوند...
|
