با توجه به کاربردهای فراوان سوئیچ¬های خلاء قدرت من جمله که در قطارهای بین شهری ، پست های برق فشار قوی ، قطارهای داخل شهری(مترو) ،سوئیچ¬ها در بانک¬های خازنی سیستم¬های قدرت دارند ، در این پایان¬نامه به طراحی دستگاهی جهت انداره -گیری میزان خلاء آنها پرداخته شده است. در این دستگاه با اعمال ولتاژی، حداکثر تا حد 20kv به سوئیچ، خلاء آنها سنجیده گردیده است. دقت مورد نظر در این کار رسیدن به اندازه¬گیری خلائی در حد است.در اصل بعد از وصل سوئیچ به دستگاه و فشردن کلید تست، مدار طراحی شده با توجه به معادلات پاسچن تعبیه شده در میکروکنترلر به صورت خودکار خلاء آن را اندازه گرفته و بر روی نمایشگر نشان می¬دهد که تغییرات خلاء در فشارهای مختلف برحسب این معادله غیر خطی است . برای این کار ابتدا قانون پاسچن به طور کامل بررسی گردیده و معادلات مربوط به آن در میکروکنترلر برنامه¬ریزی شد. همچنین جهت اعمال ولتاژ بالای کنترل شده به سوئیچ، مدار الکترونیک قدرت به همراه مدار کنترل آن طراحی و ساخته شده است مدارکنترل شامل سه بخش میکروکنترلر و بخش کنترل ولتاژ (جمع کننده - ضرب کننده - تضعیف کننده - بافر) با ولتاژی در حد 0-20vمی باشد به واسطه مولاسیون عرض پالس در میکروکنترلر تعبیه شده فعال گردیده و کنترل می شود و شامل بخش جریان است به منظور صدور فرمان قطع و وصل در مدار کنترل عمل قطع و وصل ولتاژ را انجام می دهد جریان تعریف شده به منظور جلوگیری از صدمات احتمالی در داخل سوئیچ خلاء 1μA می باشد و مدار قدرت نیز شامل بخش درایور و دارلینگتون و نهایتا ترانس ولتاژ بالا(Trans flyback) و فیدبک جریان می باشد. بعد از طراحی و ساخت همه مدارهای لازم، جهت تست و کالیبره کردن دستگاه از چند سوئیچی که مقدار خلاء آنها قبلا اندازه¬گیری شده است استفاده شده است که نتایج این کار نشان می دهد تغییرات فشار به صورت خطی بوده و اعمال و نمونه برداری از ولتاژ بالا درست انجام شده است. از طرفی با ساخت نمونه سوئیچ دست ساز و اعمال ولتاژ به این سوئیچ که در روی گیج فشار سنج برحسب bar نشان داده شده با اندازه گیری ولتاژ در فشارهای مختلف در جدولی این تغییرات ثبت و با محاسبات انجام شده در معادله فوق الذکر فرایند غیرخطی بودن معادله اثبات گردید و لذا به منظور کاهش درصد خطای اندازه گیری از معادله خط راست استفاده شد. البته فشارهای مختلف اندازه گیری شده با bar به mbar تبدیل و در پروتکل برنامه نوشته شده اعمال گردید.
Text of Note
Considering the many applications of power vacuum switches, including those in intercity trains, high voltage substations, intracity trains (metro), switches in capacitor banks of power systems, in this thesis A device has been designed to measure their vacuum. In this device, by applying voltage up to 20kv to the switch, their vacuum has been measured. The desired accuracy in this work is to reach the measurement of space in the limit〖10〗^(-4) mbar.Basically, after connecting the switch to the device and pressing the test key, the circuit designed according to Paschen's equations embedded in the microcontroller automatically measures its vacuum and shows on the display that the vacuum changes at different pressures according to this equation. It is non-linear. For this purpose, first, Paschen's law was fully investigated and its related equations were programmed in the microcontroller. Also, in order to apply high controlled voltage to the switch, the power electronic circuit along with its control circuit has been designed and built. It is 20v It is activated and controlled by the pulse width modulation in the built-in microcontroller and it includes the current part in order to issue the disconnection and connection command in the control circuit, it performs the operation of disconnection and connection of the voltage, the defined current in order to prevent possible damages inside The vacuum switch is 1μA and the power circuit includes the driver and Darlington parts and finally the high voltage trans (Trans flyback) and current feedback. After designing and building all the necessary circuits, in order to test and calibrate the device, several switches whose vacuum value has been measured have been used, and the results of this work show that the pressure changes are linear, and the application and sampling of High voltage is done right. On the other hand, by making a sample of a hand-made switch and applying voltage to this switch, which is shown in bar on the gauge of the pressure gauge, by measuring the voltage at different pressures, these changes are recorded in a table and with the calculations made in the aforementioned equation, the process of the nonlinearity of the equation It was proved and therefore, in order to reduce the percentage of measurement error, the straight line equation was used. Of course, the different pressures measured in bar were converted to mbar and applied in the written program protocol.
OTHER VARIANT TITLES
Variant Title
Fabrication of vacuum measuring device for vacuum power switches