السيطرة على سرعة محرك حثي ثلاثي الأطوار بالاعتماد على تقنية سيطرة المتجه المباشر دون متحسس للسرعة

يتضمن هذا البحث طريقة للتحكم بسرعة محرك حثي ثلاثي الطور باستخدام تقنية سيطرة المتجه المباشر بدون متحسس للسرعة بالاعتماد على نظرية تقييم فيض الجزء الساكن للمحرك. وتتكون منظومة سوق المحرك من معدل قنطري ثلاثي الطور غير محكوم وعاكس يعمل بنظام تضمين عرض النبضة بتقنية المتجه الفراغي للتشغيل والسيطرة على سرعة المحرك تحت عزوم ميكانيكية مختلفة. تم تقييم سرعة الدوار من خلال تقييم تردد الانزلاق للمحرك واستخدامه كتغذية خلفية بدل متحسس السرعة ألاسترجاعي (تاكوميتر) وفق التقنية أعلاه. تم استخدم تقنية الفولتية/تردد مع المتحكم التكاملي التناسبي للحصول على استجابة دقيقة من خلال المقارنة بين السرعة المطلوبة والسرعة المخمنة للوصول إلى دقة واستجابة جيدة بعد حساب قيم الكسب التناسبي وزمن التكامل للمتحكم. وكانت نتائج التمثيل الحاسوبي باستخدام برنامج (Matlab\Simulink) لاستجابة السيطرة على سرعة المحرك للحالة المستقرة والديناميكية لعزوم بحدود (5-10N.m) مرضية وبأقل خطأ ممكن وكذلك أوضحت النتائج فولتية وتيار وفيض الساكن المقيّمة للمحرك في أطار المرجع الثابت والمرجع التزامني الدوار للمحور المباشر والعمودي، والسرعة التزامنية وسرعة الدوار وسرعة الانزلاق المخمنة لسرع تتراوح (250-1486rpm).

تصميم أداة بحثية وتعليمية لدراسة استجابة نظام التعليق في المركبات باستخدام حزمة برمجيات Matlab/Simulink

نطور في هذا البحث أداة بحثية وتعليمية لدراسة حساسية استجابة منظومة تعليق المركبة لتأثير تعرجات الطريق كتابع لخصائص وبارامترات مكونات التعليقة. هذه الأداة عبارة عن برنامج يمكن استخدامه لأي نموذج منشأ باستخدام حزمة برمجيات Matlab/Simulink بمكتباته المختلفة. يمكن إدخال أنواع مختلفة من النماذج كنماذج المعادلات التفاضلية المعبرة عن النموذج الرياضي أو المخططات الصندوقية او نموذج فضاء الحالة. تمكن هذه الأداة الطالب أيضا من تعريف مكونات التعليقة, والبارامترات التصميمية الأساسية لها, واختيار هذه البارامترات. وتمكن الباحثين والطلبة من اختبار النماذج من حيث الاستجابة والتجاوز الأعظمي لقيمة الدخل والحساسية عند اجراء المحاكاة لظروف العمل المختلفة.

نمذجة محولات التحكم بزاوية الطور و استخداماتها

يعد استخدام محولات التحكم بزاوية الطور PST)) ضرورة ملحة في الشبكات الكهربائية التي يتم العمل على تحسين مردودها لأنها تتيح التحكم بسريان الاستطاعة في خطوط الشبكة بما يفيد في تقليل الضياعات. تعد PST تقانة ناضجة يستخدمها مشغلو شبكة النقل الكهربائية فهي تقدم حلاً متكاملاً للتحكم بسريان الاستطاعة يتصف بالوثوقية العالية و الاقتصادية. تم في هذا البحث التعرض إلى تصنيف محولات التحكم بزاوية الطور و استخداماتها، كما تم اقتراح نموذج حاسوبي يتسم بالبساطة دون الخوض في تفاصيل التحكم في هذا المحول، حيث يعطي النموذج المقترح نتائج استخدام هذا المحول عن طريق تمثيل توتر الإزاحة بالطور و قد تم تمثيل هذا النموذج على برنامج Matlab/Simulink اعتماداً على النموذج الرياضي الذي تم بناؤه في بيئة matlab أصبح لدينا نموذجاً مقترحاً يبين أثر هذا المحول عن طريق تمثيل التوتر على خرجه و قد تم التحقق من النتائج باستخدام برنامج neplan و ذلك بدراسة حالة بينت دور هذا النوع من المحولات في التحكم بسريان الاستطاعة و الآثار الإيجابية على الشبكة المتمثلة في تحسين التوتر و تقليل الضياعات.

تصميم متحكم تنابسي تكاملي للعنفة الغازية المستخدمة في محطات التوليد الكهربائية

تستخدم العنفات الغازية كمحركات رئيسية في تحويل طاقة الوقود إلى طاقة ميكانيكية تستخدم في تحريك المولد و بالتالي إنتاج الطاقة الكهربائية في محطات التوليد الكهربائية. عند استخدام العنفة الغازية في محطات التوليد فإنه يجب الحفاظ على سرعة ثابتة للعنفة و بالتالي تردد ثابت للتيار الناتج كما و يجب الحفاظ على بارامترات العنفة من ضغوط و درجات حرارة عند الحدود المسموح بها و بالتالي إطالة عمر مكونات العنفة و زيادة مردودها. من هنا برزت الحاجة لتصميم أنظمة تحكم مهمتها الحفاظ على سرعة ثابتة للعنفة و تجنب التشغيل عند القيم الغير مسموح بها. قمنا في هذا البحث بنمذجة العنفة الغازية و حل النموذج باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK ثم تصميم متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي للعنفة الغازية العاملة في محطة جندر.

تصميم متحكم التغذية العكسية للتحكم بحركة النواس العكوس

تم في هذا البحث تصميم متحكم تناسبي تكاملي تفاضلي كلاسيكي (PID controller) و تصميم متحكم تغذية عكسية (State Feedback Controller) للتحكم بحركة النواس العكوس و اجراء عملية المقارنة بين جميع الحالات و اختيار المتحكم الأنسب باستخدام برنامج MATLAB/SIMULINK.

نمذجة و محاكاة و تحليل ديناميكية المحرك الكهربائي انطلاقاً من النظرية العامة للآلات، لتطبيقها في الأنظمة الكهروميكانيكية، باستخدام مقاربات مختلفة و تحقيق ذلك باستخدام Matlab/Simulink

يتم اللجوء إلى النظرية العامة للآلات الكهربائية لتسهيل دراسة و تمثيل الآلة الحقيقية و الظواهر المعقدة التي تحدث فيها أثناء الحالة العابرة حيث نمثل الآلة الحقيقية بآلة أخرى مثالية مكافئة بحيث تكون الظواهر الفيزيائية في هذه الآلة النموذجية مشابهة لتلك التي تحدث في الآلة الحقيقية.

التحكم بسرعة محرك تيار مستمر لاتماسي

تم في هذا العمل التعرف على بنية و آلية عمل محرك تيار مستمر لاتماسي، و عرض نموذج رياضي لمحرك لاتماسي ثلاثي الأطوار في فضاء الحالة، و تصميم مصحح تناسبي تكاملي بناء عًلى هذا النموذج، كما تم تمثيل ومحاكاة النموذج ضمن بيئة Matlab/Simulink حيث تمت دراسة أداء المنظومة و تحليل إشاراتها، بالإضافة لدراسة أداء المصحح التناسبي التكاملي على مجالٍ واسعٍ من السرعات في حالة اللاحمل و دراسة تأثير إضافة عزم حمل خارجي على أداء المصحح، و إضافة عزم حمل خارجي أثناء مرحلة العمل.

نمذجة و محاكاة طرق تنظيم سرعة دوران المحركات التحريضية ثلاثية الطور

تعتبر المحركات التحريضية أكثر أنواع الآلات الكهربائية انتشارا و استخداما و في شتى المجالات و المنشآت الصناعية و المنزلية بسبب موثوقيتها العالية، و تكلفتها المنخفضة و متانتها. و مع ذلك، المحركات التحريضية ليس لديها أصلا القدرة على عملية تغير السرعة. و نتيجة لهذا السبب سابقا كانت محركات التيار المستمر DC هي الأكثر استخداما في معظم المحركات الكهربائية. و لكن أدت التطورات الأخيرة في طرق التحكم في المحركات التحريضية لاستخدامها على نطاق واسع في كافة المجالات. يوجد عدة طرق لتنظيم سرعة دوران المحركات التحريضية منها تغيير عدد أقطاب المحرك، تغيير تردد المنبع المطبق على المحرك، تغيير مقاومة الدائر، تغيير قيمة التوتر المطبق على ملف الثابت، طريقةConst)= (V/F. تعتبر طريقة Const)= (V/F من أكثر الطرق شيوعا و استخداما. في هذه الطريقة تبقى النسبة V/F ثابتة التي عندها يتولد سيالة مغناطيسية ثابتة و عندها العزم الأعظمي لا يتغير. في هذه الطريقة إن المحرك يستخدم بشكل كامل و فعال.

تحسين كفاءة نظم القدرة الشمسية الكهروضوئية باستخدام متحكم تتبع نقطة الاستطاعة العظمى المرتكز على مبدل رافع للجهد المستمر

يعالج هذا البحث تحسين كفاءة نظم القدرة الشمسية الكهروضوئية باستخدام متحكم تتبع نقطة الاستطاعة العظمى، المرتكز في عمله على تقنيات تتبع تستخدم طريقة التحكم المباشر للتحكم في دورة عمل مبدل جهد مستمر لتحقيق عمل النظام الكهروضوئي عند نقطة الاستطاعة العظمى في ظل التغيرات الجوية المختلفة من شدة إشعاع شمسي و درجة حرارة محيطة. في هذا السياق، يتركز عملنا على محاكاة مكونات نظام توليد الطاقة من نظام كهروضوئي، مبدل رافع للجهد المستمر و متحكم MPPT في بيئة Matlab/Simulink. تتم محاكاة المتحكم MPPT باعتماد عدة خوارزميات: خوارزمية التوتر الثابت، خوارزمية الإضطراب و المراقبة و خوارزمية زيادة الناقلية، باستخدام تابع Embedded MATLAB function. أظهرت نتائج المحاكاة فعالية المتحكم MPPT في زيادة استطاعة النظام الكهروضوئي مقارنة مع عدم استخدام متحكم MPPT. كما أظهرت النتائج الأداء الأفضل لمتحكم MPPT المعتمد على خوارزمية الإضطراب و المراقبة و خوارزمية زيادة الناقلية، مقارنة مع خوارزمية التوتر الثابت في تتبع نقطة الاستطاعة العظمى للنظام في ظل التغيرات الجوية.

النمذجة الرياضية للضاغط المحوري المستخدم في العنفات الغازية

إن تطوير العنفة الغازية يحتاج لدراسة و تطوير كل مكون من مكوناتها و في هذا البحث سنركز على دراسة الضاغط المستخدم في العنفات الغازية. و حتى نتمكن من دراسته سنقوم باستخدام النمذجة الرياضية التي تهدف إلى إيجاد وصف رياضي للنظام المدروس و دراسة السلوك الديناميكي لهذا النظام بهدف تحسين أدائه، يتم استخدام النمذجة الرياضية من أجل توفير الوقت و الكلفة عند تحسين و تطوير المنتجات أو في حالة خلق منتوجات جديدة من خلال المحاكاة التي تغنينا عن محطات الاختبار المكلفة و المضيعة للوقت. كما تساعدنا في توضيح الظواهر الفيزيائية أو التأثيرات غير المرغوب فيها و تمكننا من تحديد البارامترات الكاملة المطلوبة عند التصميم و بشكل دقيق.