Skip to main content
SUPERVISOR
Ahmadreza Tabesh,Mohammad Ebrahimi,Ahmad reza Zamani foroshani
احمدرضا تابش (استاد راهنما) محمد ابراهیمی (استاد راهنما) احمدرضا زمانی فروشانی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Sina Haghighy naghani
سینا حقیقی ناغانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1393
This thesis presents a method for capturing the sea wave energy by using an integrated flywheel and generator. The suggested method reduces the torque and voltage fluctuations following the sea wave fluctuations. The sea waves are the huge source of renewable energy that can be justify; LINE-HEIGHT: normal; MARGIN: 0cm 0cm 8pt" The validity of the model and performance of the suggested algorithm are verified and evaluated through simulation of a sea wave energy harvester with practical data. The simulation results confirms the validity of the model by comparing the dynamic test results with available test results of a buoy. It also shows the capability of the suggested algorithm in tracking of the maximum power point, corresponding to a sea wave with a sinusoidal pattern. Keyword Disk buoy, dynamic modelling, flywheel storage, sea wave power, renewable energies.
موضوع اصلی این پایان‌نامه، ارائه روشی برای جذب انرژی امواج دریا با استفاده از ژنراتورهای الکترومغناطیسی دورانی و کاهش اثر نوسانات امواج دریا با استفاده از ذخیره‌ساز چرخ طیار می‌باشد. امواج دریا منبع عظیم و تجدیدپذیر انرژی هستند که شامل انرژی جریان‌های دریایی، انرژی جزرومد و انرژی امواج می‌باشند. در این پایان‌نامه ابتدا به بررسی عمومی انرژی ناشی از امواج پرداخته شده و روش مناسب برای جذب انرژی الکتریکی با توجه به پتانسیل دریاهای کشور ایران تعیین می‌شود. تا کنون برای جذب انرژی امواج راه‌های مختلفی از جمله توربین‌‌ژنراتورهای آبی، ساختارهای هیدرولیکی و هم چنین تبدیل مستقیم انرژی امواج به وسیله ژنراتور خطی ارائه شده‌است. در ادامه پایان‌نامه، انواع ساختارهای مکانیکی موجود برای برداشت انرژی امواج دریا مورد مطالعه قرار گرفته و مزایا و محدودیت‌های هر روش تعیین شده‌است. همچنین ساختارهای انواع ژنراتورهای الکتریکی برداشتگر انرژی از امواج دریا شامل ژنراتورهای خطی، دوار، و پیزوالکتریک مورد بررسی و مقایسه قرار گرفتند. یکی از چالش‌های اصلی در برداشت انرژی از امواج، تولید نیرو و انرژی عظیم موج در فرکانس بسیار کم امواج در محدوده چند هرتز می‌باشد که در مقایسه با سرعت مورد نیاز ژنراتورهای الکتریکی بسیار کم است. راهکارهای اصلی ارائه شده برای این چالش، استفاده از ماشین‌های خطی با تعداد قطب زیاد و یا استفاده از جعبه دنده در ماشین‌های دورانی می‌باشد که هر دو راهکار به دلیل مشکلات آ‌ب‌بندی ژنراتورها در حجم بزرگ دارای محدودیت می‌باشند. از طرفی تغییر دامنه نوسان امواج دریا در گستره وسیع عملا موجب ایجاد ریپل گشتاور و نوسان در ولتاژ خروجی ژنراتور می‌شود؛ به همین دلیل اکثر روش‌های جذب انرژی امواج دریا مبتنی بر استفاده از ژنراتورهای خطی به جای دورانی می‌باشد. در این پایان‌نامه، استفاده از ذخیره‌ساز چرخ طیار به عنوان راهکاری برای کاهش ریپل گشتاور و امکان استفاده از ژنراتورهای دوار برای جذب انرژی از امواج دریا ارائه شده است. استفاده از چرخ طیار در ساختار ژنراتور با کاهش ریپل و تولید گشتاور پیوسته می‌تواند موجب بهبود کارآیی و افزایش عمر ژنراتورهای مورد استفاده برای جذب انرژی امواج شود. به منظور بررسی کارایی طرح پیشنهادی، در این پایان‌نامه مدلسازی دینامیکی برداشتگرهای انرژی دریا از نوع بویه‌ استوانه‌ای و با در نظر گرفتن حرکت هیو شناور برای امواج منظم و نامنظم به همراه ژنراتورهای دوار دارای چرخ طیار مجتمع انجام می‌شود. سپس تاثیر استفاده از چرخ طیار بر کیفیت توان جذب شده از امواج دریا مورد بررسی قرار گرفته و شرط جذب حداکثر توان به صورت تحلیلی تعیین می‌شود. شبیه‌سازی بر اساس تئوری امواج خطی صورت گرفته است و قابل توسعه برای طیف‌های مختلف مثل طیف پیرسون-موسکویتز نیز می‌باشد. شبیه‌سازی برای یک بویه مبنا با هندسه مشخص صورت گرفته و با نمونه نسبتا مشابه مقایسه‌های لازم صورت گرفته است و برای ورودی‌های مختلف مثل ارتفاع موج بررسی می‌شود. سپس ساختار کلکتور مناسب برای جذب حداکثر انرژی از مجموعه‌ای از بویه‌ها و ژنراتورها ارائه شده و روشی برای جذب حداکثر توان با استفاده از مبدل‌های الکترونیکی در یک سیستم جمع‌آوری و انتقال انرژی با استفاده از جریان مستقیم ارائه می‌شود.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی