قابلیت اطمینان

دانلود پایان نامه

مروری بر کارهای گذشته
2-1- سیر تکاملی PLL ها در تشخیص فرکانس و رسیدن به FLL ها
در اکثر سیستم های قدرت، توسعه چشم گیر مراکز صنعتی در مناطق دور دست و مشکلات احداث نیروگاه در این مناطق سبب شده است تا فاصله نیروگاه های جدید از مراکز بار زیاد باشد. این امر قابلیت اطمینان سیستمهای قدرت را کاهش می دهد، چراکه وقوع یک خطای اتصال کوتاه در خطوط انتقال ممکن است موجب ناپایداری ژنراتورهای این نیروگاهها شده و سبب خاموشی سراسری در شبکه برق گردد و یا هارمونیک های تولید شده توسط بار باعث می شود شکل موج در شبکه ی قدرت سینوسی خالص نباشد. بنابراین طراحی سیستم های کنترل پایداری گذرا جهت پیشگیری از حوادث نامطلوب و طراحی ادواتی برای از بین بردن هارمونیک مانند اینورتر الزامی است[8-9]. برای طراحی اینگونه سیستم ها ابتدا نیاز به تشخیص فرکانس پایه ی سیستم قدرت می باشد. پارامتر های دیگری نیز برای طراحی نیاز می باشد که در این پایان نامه به آن پرداخته نمی شود.
فرکانس (Frequency) در فیزیک به تعدادی از امواج گفته می شود که در واحد زمان از یک نقطه ثابت عبور می کند. به سیستمی که دارای حرکات سیکلی و رفت و برگشتی باشد می گویند سیستم دارای حرکت تناوبی است. واحد اندازه گیری فرکانس به افتخار فیزیکدان آلمانی قرن نوزدهم هنریش رادولف هرتز، هرتز (Hz) نامگذاری شد. یک هرتز برابر است با یک چرخه در هر ثانیه. نماد فرکانس f بوده و با حروف یونانی (ν ،ω) نمایش داده می شود. ν بیشتر در امواج الکترومغناطیسی مانند اشعه x و گاما و،ω در مهندسی برق و جریان متناوب استفاده می شود. درسیستم قدرت ایران فرکانس 50 هرتز می باشد[10].
در ادامه به مروری بر روش های جدید هم چون بلوک های PLL و سیر تکاملی آن که به ترتیب حلقه فاز قفل شده ابتدایی ، PLL (حلقه قفل شونده فاز) با قاب مرجع همزمان ، PLL با دو قاب مرجع همزمان جدا شده و PLL با دو انتگرال گیر تعمیم یافته مرتبه دوم پرداخته میشود. سپس چگونگی بدست آمدن بلوک FLL تشریح می گردد.
2-2- تشخیص فرکانس با استفاده از مدار حلقه قفل شده در فاز ابتدایی
کار کرد مدار حلقه قفل شده در فاز ابتدایی به صورت زیر می باشد:
یک حلقه قفل فاز یا حلقه قفل شده در فاز(PLL) یک سیستم کنترلی الکترونیکی است، که یک سیگنال قفل شده فاز متناسب با ورودی یا مرجع5 می سازد. حلقه با فاز قفل شونده در یک فیدبک منفی مشترک توسط مقایسه خروجی ( اسیلاتور کنترل شونده با ولتاژ-vco6- ) و ورودی فرکانس مرجع با
5- Refrence
6- Voltage Controlled Oscillator
آشکارساز فاز انجام می پذیرد. آشکارساز فاز برای هدایت فاز اسیلاتور به سیگنال مرجع ورودی استفاده می شود.
مکانیزم های حلقه با فاز قفل شونده می تواند توسط مدارهای آنالوگ یا دیجیتالی اجرا شود. هر دو از این اجراها ساختار پایه ای یکسانی را بکار می برند. هر دو مدار حلقه با فاز قفل شونده آنالوگ و دیجیتال شامل سه قسمت اصلی می باشند :
• یک آشکارساز فاز
• یک اسیلاتور الکترونیکی متغیر
• یک مسیر فیدبک (اغلب شامل یک تقسیم کننده فرکانس است)
2-2-1- حلقه با فاز قفل شونده دیجیتال
مدارهای حلقه با فاز قفل شونده دیجیتال اغلب به عنوان همزمان کننده های کلاک اصلی برای میکروپروسسور ومؤلفه های کلیدی گیرنده / فرستنده های آسنکرون جامع بکار می رود .ساختار یک حلقه با فاز قفل شونده دیجیتال، شبیه حلقه با فاز قفل شونده آنالوگ است. مکانیزم کنترل در یک حلقه با فاز قفل شونده دیجیتالی بصورت یک ماشین حالت محدود بکار می رود. آشکارساز فاز می تواند یک دستگاه سیستم سنجش و مقیاس ساده باشد. فرکانس اسیلاتور متغییر در حلقه قفل شونده در فاز ممکن است با استفاده از یک منبع زمانی )همانند یک اسیلاتور کریستالی)، دو کانتر ) بالا و پایین رونده( و یک سیستم مقایسه کننده دیجیتالی کار کند. میزان زیادی از یک حلقه با فاز قفل شونده دیجیتالی با به کار بردن سیستم های منطقی قابل برنامه ریزی خیلی کوچکی اجرا می شوند.
2-2-2- حلقه با فاز قفل شونده آنالوگ
حلقه با فاز قفل شونده آنالوگ طبق شکل 2-1 بطور کلی از یک آشکارساز فاز، فیلتر پایین گذر و اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ (VCO) ساخته شده اند که در یک وضعیت فیدبک منفی قرار دارند.

مطلب مشابه :  رسول خدا (ص)