فصلنامه کهربا
سال هشتم شماره 24 (تابستان 1398)

باتری ها از دیرباز یکی از بهترین ادوات ذخیره انرژی به حساب می آمده اند، اصول اساسی کارکرد باتری های قابل شارژ و غیرقابل شارژ واکنشهای الکتروشیمیایی درون سلول می باشد. مهمترین مسئله در کارایی باتری های مختلف شیوه ی شارژ و دشارژ میباشد، معمولا روند دشارژ باتری را بار تعیین می کند اما روند شارژ بسیار در افزایش دمای باتری و همچنین در میزان طول عمر باتری بسیار موثر است. لذا شیوه های شارژ قدیمی باتری همچون جریان ثابت، ولتاژ ثابت و غیره افزایش دمای باتری و کاهش طول عمر علیرغم زمان شارژ طولانی، را به همراه دارد. در این مقاله روش شارژ کردن باتری به وسیله پالس مثبت و منفی بهینه بدون فیدبک گرفتن از میزان شارژ باتری انجام شده است. نتایج نشان میدهد که افزایش دمای باتری در زمان پالس منفی پایین می آید و به عبارتی باتری استراحت می کند، لذا افزایش طول عمر باتری در دمای کمتر واضح است.

الگوریتم های مرسوم ردیابی بیشینه توان، توانایی یافتن نقطه بیشینه توان در یک آرایه خورشیدی در شرایط سایه جزئی را ندارند. زیرا منحنی توان-ولتاژ یک آرایه خورشیدی در شرایط سایه جزئی بیش از یک قله دارد و الگوریتم های مرسوم توانایی تشخیص و ردیابی قله اصلی را ندارد. در این مقاله یک روش جدید برای ردیابی نقطه بیشینه توان در شرایط سایه جزئی ارائه میکند که ترکیبی از الگوریتم مشاهده و دنباله روی و الگوریتم ولتاژ ثابت است. این الگوریتم جدید از رفتارشناسی یک آرایه خورشیدی در شرایط سایه جزئی به دست آمده و براین اساس عمل میکند که ولتاژ نقطه بیشینه توان در شرایط مختلف از جمله سایه جزئی چندان تغییر نمی کند. این الگوریتم در یک نمونه آزمایشگاهی با توان نامی 100w آزمایش شد. نتایج آزمایش صحت عملکرد سامانه را دریافتن قله اصلی بیشینه توان در شرایط سایه جزئی را تایید می کند.

در این مقاله شبیه سازی سه بعدی ترانسفورماتور قدرت و محاسبه ی تلفات آن به طور کامل بررسی خواهد شد. بدین منظور ابتدا در مورد اهمیت بررسی تلفات یک ترانسفورماتور به طور خلاصه توضیح داده خواهد شد. در ادامه انواع تلفات موجود در ترانسفورماتور بررسی شده و توضیح مختصری در مورد هر کدام داده خواهد شد. سپس تلفات ترانسفورماتور با استفاده از روش اجزاء محدود سه بعدی محاسبه خواهد شد. تحلیل اجزا محدود (FEM) دست یابی به دقت بالا، بدون فرض های زیاد را ممکن می سازد. در انتها تلفت بی باری و بارداری ترانسفورماتور با استفاده از روش اجزای محاسبه شده و نتایج مربوط به هر کدام ارائه خواهد شد.

در میان روش های گوناگون ارائه شده برای محاسبه سطح مقطع راداری اجسام هادی بزرگ، با توجه به اینکه در ناحیه نوری قرار دارند، فرکانس بالا مانند روش نور هندسی و روش نور فیزیکی پیشنهاد شده است؛ که با توجه به اینکه روش نورفیزیکی روشی بین الکترومغناطیس تمام موج و نور هندسی است، مصالحهی مطلوبی بین دقت و بار محاسباتی داشته و بنابراین از این روش برای محاسبه میدانهای پراکندگی استفاده میشود. برای محاسبه میدانهای پراکندگی لازم است ابتدا ناحیه روشن معلوم و آزمون برخورد انجام شود. پس از آن با انتگرالگیری از جریان القا شده بر روی سطح جسم، انتگرال نور فیزیکی و به دنبال آن ، سطح مقطع راداری محاسبه میشود. برای انجام و محاسبه آزمون برخورد و انتگرال نورفیزیکی، سطح جسم مش بندی می شود که این، برای اجسام با ابعاد بزرگ در قیاس با طول موج و یا پیچیده، بار محاسباتی سنگینی را بر مسئله تحمیل میکند. که برای حل این چالش، از قابلیت محاسبات موازی MATLAB بر روی GPU ها بهره گرفته می شود.

موتورهای الکتریکی مدرن در انواع و اشکال مختلف در دسترس می باشند. از قبیل موتورهای تک فاز، موتورهای سه فاز، موتورهای ترمزی، موتورهای سنکرون، موتورهای آسنکرون، موتورهای مخصوص، موتورهای دو سرعته، موتورهای سه سرعته و غیره که هر یک کارایی و ویژگی های خود را دارند و به روش های متفاوتی راه اندازی می شوند. در این میان یکی از انواع موتورهایی که کمتر به آن ها پرداخته شده، موتورهای سه ضرب و چهار ضرب می باشد. این موتورها مانند موتورهای معمولی سه فاز دارای سه دسته سیم پیچ به نام های U2-U1، V2-V1 و W2-W1 نام گذاری شده است.

پیشرفت فناوری باعث رشد چشمگیر شبکه های حسگر بی سیم و توسعه قابل توجه آنها شده است. این شبکه ها از گره های کوچک باقابلیت های حس کردن، پردازش و محاسبه تشکی لشده تا بر شرایط فیزیکی یا محیطی نظارت داشته باشد. یکی از مهمترین زمینه های تحقیقاتی در شبکه های حسگر بی سیم، حداقل سازی مصرف انرژی است .امروزه از الگوهای هوش محاسباتی نظیر خوشه بندی و مسیریابی انرژی آگاه به طور گسترده در این شبکه ها استفاده میشود. اگرچه بسیاری از روش های اما بسیاری از آنها نمیتواند همزمان اهداف طول عمر شبکه و تعداد ، خوشه بندی و مسیریابی مبتنی بر فازی قبلا ارائه شده است بسته های ارسالی را در جهت کاهش مصرف انرژی در نظر بگیرند. در این تحقیق از یک الگوریتم خوشه بندی توسعه یافته مبتنی بر FCM و همچنین یک روش مسیریابی مبتنی بر منطق فازی به منظور بهبود عملکرد شبکه های حسگر بی سیم و کاهش مصرف انرژی استفاده میکنیم. هدف اصلی این روش افزایش طول عمر شبکه از طریق توزیع مناسب مصرف انرژی بین گره ها می باشد. آزمایش های انجام شده برتری روش های پیشنهادی را نسبت به روش های DirectTransmission، SH-MEER و MH-FEER اثبات کرده است. بهترین نتایج روش پیشنهادی در معیارهای طول عمر شبکه و تعداد بسته های ارسالی با انرژی اولیه 0/2 ژول به ترتیب 439 و 796 گزارش شده است.