دانلود شبیه سازی مقاله مدل کوره قوس الکتریکی AC و شبیه سازی برای کیفیت توان

پروژه متلب کوره قوس الکتریکی AC

تولید فولاد در کوره قوس الکتریکی (EAF) در کل تولید فولاد کشورهای بزرگ صنعتی، سهم بیشتری را به خود اختصاص می دهد. تولید فعلی فولاد EAF بیش از 30% از تولید فولاد جهان را به خود اختصاص داده است. هزینه فولادسازی EAF همچنان با بهبود تجهیزات EAF و فناوری ذوب، رو به کاهش است. توصیف دقیق مدل EAF معنای قابل توجهی در افزایش کیفیت توان دارد. EAF می تواند به عنوان یک بار سنگین، باعث مشکلات مختلف کیفیت توان از قبیل تاثیر توان راکتیو، عدم تعادل ولتاژ سه فاز و توان هارمونیک و غیره شود. این اثرات می تواند در هر فرآیند ذوبی از جمله دوره ذوب مواد جامد، دوره اکسیداسیون و دوره کاهش رخ دهد. توسعه تحقیقات شبکه هوشمند، پتانسیل افزایش کیفیت توان را دارد. EAF یک بار معمولی بسیار غیر خطی است، نه تنها موجب نوسانات ولتاژ در باند فرکانس 30 ~ 0.1 هرتز می باشد، بلکه به عنوان یک منبع جریان هارمونیک قوی باعث اعوجاج ولتاژ می شود و ممکن است احتمال رخداد رزونانس ولتاژ شبکه را افزایش دهد. یک مدل EAF دقیق هم از تجزیه و تحلیل هارمونیک شبکه و هم از بررسی کیفیت توان و همچنین تحقیقات در مورد اقدامات سرکوب مربوطه، سود خواهد برد. تاکنون تلاش ‌های تحقیقاتی زیادی برای شبیه‌ سازی ویژگی ‌های EAF انجام شده است و تاکنون مدل‌ های ریاضی و شبیه‌ سازی زیادی ایجاد شده ‌اند. مدل‌ های اولیه EAF به دلیل ویژگی ‌های بسیار متغیر و تصادفی شان، عمدتاً مبتنی بر نظریه تصادفی هستند. مدولاسیون نویز سفید میان گذر ولتاژ قوس، یک مدل رایج EAF محسوب می شود. نویز سفید بر روی طول قوس یا ولتاژ قوس قرار می گیرد و بر اساس اصل بقای انرژی یا فرمول های تجربی فرآیند قوس الکتریکی به دست می آیند تا ویژگی تصادفی متغیر با زمان آن را شبیه سازی کند. در سال ‌های اخیر، ویژگی ‌های آشفتگی وبی نظمی در نوسان ولتاژ EAF پیدا شده است و مستقیماً به روش مدل‌ سازی EAF دیگری منجر می‌ شود. ویژگی‌ های عملیاتیEAF ، برای اولین بار توسط دینامیک آشفتگی وبی نظمی اونیل-کوریلو ای توصیف شده و در آن سیستم لورنس در حوزه زمانی اعمال می ‌شود. مدل ولتاژ خروجی ماکرو EAF از طریق یکپارچه ‌سازی مدار مدولاسیونی به دست می ‌آید، این مدار یک مدار سیگنال آشوبناک با فرکانس پایین و مدار معادله شعاع قوس است. برخی از محققان خاطر نشان کرده‌ اند که مدل‌ های مبتنی بر نظریه آشوب در مقایسه با مدل‌ های اولیه EAF که از نویز سفید به عنوان موج مدولاسیون استفاده می‌کردند، ویژگی ‌های اساسی EAF را بهتر توصیف می‌کنند. مدل EAF جدید در این پروژه بر اساس نظریه آشوب ارائه شده است. جاذب‌ های آشوبی متقارن دابل اسکرول مورد استفاده در این مدل توسط مدار چوا ایجاد شده اند. نتایج شبیه‌ سازی، مسائل کیفیت توان از قبیل نوسانات هارمونیک ولتاژ و فلیکر ولتاژ، تطابق سطح بالای نتایج جمع ‌آوری ‌شده در کارخانه‌ های فولاد را نشان می دهند.

این شبیه سازی در محیط نرم افزار متلب (MATLAB) انجام شده و در ادامه نیز تصاویر مربوط به خروجی های این شبیه سازی، قرار داده شده است:

به طور خلاصه، در این پروژه، کاربرد جدید مدار آشفته چوآ به منظور ایجاد مدل EAF ارائه شده است. نتایج تحلیل فوریه ولتاژ قوس که در مدل استاتیک ایجاد شده، نشان می دهد که توزیع هارمونیک کاملاً با وضعیت واقعی سازگار است. بنابراین دقت مدل استاتیک ثابت می شود. از یک سیگنال تصادفی آشفته که توسط مدار آشفته چوآ به عنوان موج مدولاسیون ایجاد شده، برای تکمیل شبیه سازی استفاده می شود. شکل ‌های موج جریان و ولتاژ و نتایج تحلیل هارمونیک شبیه‌ سازی ‌شده از همان مدل دینامیکیEAF ، به خوبی با نتایج تجربی مطابقت دارند. این امر ثابت می‌ کند که مدل پیشنهادی می‌ تواند به‌ طور دقیق، مسائل کیفیت توان هارمونیک‌ های جریان که ناشی از EAF هستند را توصیف کند و مبنایی را برای مقاله ها و پروژه های بعدی ایجاد نماید.