ORIGINAL_ARTICLE
طراحی لینک ارتباطی WDM چهار کاناله 100 Gbps با فناوری ارسال دوقطبشی و گیرنده همدوس درحضور تقویتکننده نوری
یکی از روشهای دسترسی چندگانه مورد استفاده در سامانههای مخابرات نوری که باعث افزایش نرخ ارسال داده میشود، همتافت تقسیم طولموج (WDM) است. در این فناوری میتوان اطلاعات تولید شده توسط چندین فرستنده مجزا را بهطور همزمان در فیبر نوری ارسال کرد و سپس به تفکیک اطلاعات، در گیرنده پرداخت. استفاده از فناوری WDM و تقویتکننده نوری آلاییده به اربیوم (EDFA) موجب رشد چشمگیر سامانههای مخابرات نوری، بهخصوص سامانههای مدولهسازی شدت/ آشکارسازی مستقیم (IM\DD) شده است. امروزه بهمنظور افزایش نرخ ارسال داده، استفاده از روشهای آشکارسازی همدوس، مورد توجه است. در این مقاله هدف اصلی، افزایش نرخ داده در سامانههای مخابرات نوری با استفاده از فناوری WDM و بالا بردن مسافت ارتباطی با استفاده از EDFA است. از اینرو به طراحی و شبیهسازی سامانه مخابرات نوری پرداخته میشود که در هر کانال WDM، نرخ ارسال داده برابر با Gbps 100 باشد. برای دستیابی به نرخ داده قید شده، از ارسال به روش دوقطبشی، کاهش اثرات خطی (CD) و غیرخطی (SPM)، سامانههای آشکارسازی همدوس و روشهای پردازش سیگنال، استفاده میشود. نتایج شبیهسازی در این مقاله نشان داد که تمام مؤلفههای درنظرگرفته شده در طراحی، موجب دستیابی به فاکتور کیفیت مورد نظر با مسافت ارتباطی km80 شد. همچنین استفاده صحیح از EDFA، مسافت پیوند انتقال را حداقل 100 درصد بهبود داد.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206148_2d008f737bc2fef8f4b631d95b625ea1.pdf
2021-04-21
1
7
همتافت طولموج
تقویتکننده EDFA
مخابرات همدوس فیبرنوری
فیبر نوری تک مد
علی
قربانی
seven.mybox@gmail.com
1
مربی، دانشگاه افسری و تربیت پاسداری امام حسین(ع)، تهران، ایران
AUTHOR
حمیدرضا
خدادادی
hkhdadi@ihu.ac.ir
2
استادیار، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] Sukhbir Singh, Surinder Singh, “Performance analysis of hybrid WDM-OTDM optical multicast overlay system employing 120 Gbps polarization and subcarrier multiplexed unicast signal with 40 Gbps multicast signal”, ELSEVIER, Optics Communications journal, P.P 36-42, 2017##
1
[2] K. Kikuchi, “Fundamentals of coherent optical fiber communications,” J. Light. Technol., vol. 34, no. 1, pp.157.159, 2016##
2
[3] S. P. Singh and N. Singh, “Nonlinear effects in optical fibers: Origin, management and applications”, Prog. Electromagn. Res., vol. 73, pp. 249–275, 2007##
3
[4] E. Ip and J. M. Kahn, “Compensation of dispersion and nonlinear impairments using digital backpropagation,” J. Light. Technol., vol. 26, no. 20, pp. 3416–3425, 2008##
4
[5] OptiSystem Tutorials, “Optical Communication System Design Software”, Volume 1, VERSION13, Optiwave, 2014##
5
[6] Meenakshi Sharma -Sudhir Singh, “Investigating the Q- factor and BER of a WDM System in Optical Fibre Communication using Different Modulation Formats at Different Wavelengths”, IJERT, pp 625, 2015##
6
[7] Mounia Chakkour, “Chromatic Dispersion Compensation Effect Performance Enhancements Using FBG and EDFA Wavelength Division Multiplexing Optical Transmission System”, Hindawi International Journal Optics 2017##
7
[8] Tomas Ivaniga1 and Petr Ivaniga2, “Comparison of the Optical Amplifiers EDFA and SOA Based on the BER and 𝑄-Factor in C-Band”, Hindawi, 2017##
8
[9] R.Jamroz-Roman and Krvzelecky-Emilei.Haddad, Applied Mierophotonics, Taylor & Francis Group, New York, 2006##
9
[10] R. Sifa, P. Munster, O. Krajsa, and M. Filka, “Symulacja ruchu dwukierunkowego w sieci typu WDM PON,” Przeglad Elektrotechniczny, vol. 90, no. 1, pp. 95–100, 2014##
10
[11] F. Zhang et al., “Experimental comparison of different BER estimation methods for coherent optical QPSK transmission systems,” IEEE Photonics Technol. Lett., vol. 23, no. 18, pp.1343–1345, 2011##
11
[12] Aruna Rani and Manpreet Singh, “Impact of Different Modulation Data Formats on DWDM System Using SOA With Narrow-Channel Spacing”, Journal of Optical Communications, DY GRUYTER , pp. 1, 2017##
12
ORIGINAL_ARTICLE
ملاحظات حفاظت لامپ خلا توان بالا در برابر خطای برگشت توان
لامپهای میکروویو یکی از اجزا مهم فرستندههای مخابراتی محسوب میشوند و در توانهای بالا جایگزینی ندارند. مسئله برگشت توان موج در دهانه موجبر خروجی این لامپها در توانهای بالا مشکلاتی بهوجود میآورد. یکی از این مشکلات آسیب به سرامیک دهانه خروجی لامپ است که وظیفه جداکردن خلا داخل لامپ را از محیط بیرونی برعهده دارد. برای حل این مشکل معمولا سامانههای حفاظتی در منابع تغذیه لامپ وجود دارد که با قطع ولتاژهای تغذیه، لامپ را حفاظت میکند. چالشی که وجود دارد این است که اگر این سامانه حفاظت خیلی سریع باشد به نویز خیلی حساس میشود و باعث اخلال در عملکرد عادی فرستنده خواهد شد. از طرف دیگر اگر سامانه حفاظت کند باشد نمیتواند از لامپ محافظت کند. لذا تعیین دقیق سرعت سامانه حفاظتی بسیار مهم است. در این مقاله موضوع آسیب ناشی از خطای برگشت توان خروجی بر سرامیک دهانه خروجی لامپ مورد بررسی قرار میگیرد. با استفاده از تحلیلهای میکروسکوپی این موضوع نشان داده میشود که قبل از رشد ترک در موجبر خروجی لامپ ساختارهای بلوری دوتایی بهوجود میآیند. دما رخداد این ساختارهای دوتایی بهعنوان معیاری برای فعال شدن سامانه حفاظت لامپ پیشنهاد میشود. نتایج آزمایشگاهی در تایید ایده مقاله ارائه میشود.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206149_949253e43b4a65573abf963dc68c3158.pdf
2021-04-21
9
15
لامپ خلا
توان برگشتی
خطا
حفاظت
شهریار
کابلی
kaboli@sharif.edu
1
دانشیار، دانشگاه صنعتی شریف، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] H. Zibaeinejad, H. Abiri, “Analysis of Cathode Shape Effect on the Performance of Realistic Magnetron,” Scientific Journal of Radar., Vol. 5, No. 4, 2018 (in persion).##
1
[2] A. Farajzadeh, S. Kaboli, “Analysis of Spark Gap Shape Effect on the Output Voltage of Blumlein Bipolar Pulse Former,” Scientific Journal of applied electromagnetics, Vol. 7, No. 2, 2020 (in persion).##
2
[3] S. Mohsenzade, M. Zarghany, and S. Kaboli, “A Series Stacked IGBT Switch With Robustness Against Short-Circuit Fault for Pulsed Power Applications,” IEEE Transactions on Power Electronics., Vol. 33, No. 5, pp. 3779–3790, 2018.##
3
[4] Y. Satio, N. Matuda, S. Anami, A. Kinbara, J. Horikoshi, J. Tanaka, “Breakdown of alumina RF windows”, IEEE Transactions on Electrical Insulation., Vol. 24, No. 6, pp. 1029–1032, 1989.##
4
[5] S. R. Jang, J. H. Seo, and H. J. Ryoo, “Development of 50-kV 100-kW Three-Phase Resonant Converter for 95-GHz Gyrotron,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 63, No. 11, pp. 6674–6683, 2016.##
5
[6] S. Mohsenzade, M. Zarghany, M. Aghaei, and S. Kaboli, “A High-Voltage Pulse Generator with Continuously Variable Pulsewidth Based on a Modified PFN,” IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 45, No. 5, pp. 849–858, 2017.##
6
[7] K. Pouresmaeil and S. Kaboli, “A Reopened Crowbar Protection for Increasing the Resiliency of the Vacuum Tube High-Voltage DC Power Supply Against the Vacuum Arc,” IEEE Transactions on Plasma Science, Vol. 47, No. 5, pp. 2717–2725, 2019.##
7
[8] S. Mohsenzade, M. Zarghani, and S. Kaboli, “A Voltage Balancing Scheme for Series-connected IGBTs to Increase Their Expected Lifetime in Pulsed Load Applications,” IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics, Vol. 9, No. 1, pp. 461–471, 2021.##
8
[9] F. Zhao, L. Wang, D. Fan, B. X. Bie, X. M. Zhou, T. Suo, Y. L. Li, M. W. Chen, C. L. Liu, M. L. Oi, M. H. Zhu, S. N. Luo, “Macrodeformation Twins in Single-Crystal Aluminum”, Physical Review Letter, Vol. 116, No. 7, pp. 075501-1-075501-5, 2016.##
9
[10] H. Matsuo, M. Mitsuhara, K. Ikeda, S. Hatab, H. Nakashima, “Electron microscopy analysis for crack propagation behavior of alumina,” International Journal of Fatigue, 32, pp. 592-598, 2010.##
10
[11] H. Ao, H. Asano, F. Naito, N. Ouchi, J. Tamura, K. Takata, “Impedance matching of pillbox-type RF windows and direct measurement of the ceramic relative dielectric constant,” Nuclear Instruments and Methods in Physics Research. Section A, 737, pp. 65-70, 2014.##
11
[12] J. Castaing, A. He, K. P. D. Lagerlof, A. H. Heuer, “Deformation of sapphire (a-Al2O3) by basal slip and basal twining below 700oC”, Philosophical Magazine, Vol. 84, No. 11, pp. 1113–1125, 2004.##
12
ORIGINAL_ARTICLE
الگوی پویای کشش نامتعادل مغناطیسی ماشین القایی رتور سیم پیچی شده در شرایط ناهم محوری رتور
در این مقاله یک الگوی پویای فضای حالت برای ماشین القایی رتور سیمپیچی ارائه شده است. در الگو ارائه شده اثر هارمونیکهای فضایی چگالی شار فاصله هوایی با لحاظ توزیع غیرسینوسی سیمپیچهای رتور و استاتور لحاظ شده است. همچنین ناهممحوری استاتیکی رتور در مدل پیشنهادی درنظر گرفته شده است. افزون بر متغیرهای جریان سیمپیچها و گشتاور الکترومغناطیسی، مدل پیشنهادی توانایی پیشبینی مولفههای کشش نامتعادل شعاعی را نیز دارد. از آنجایی که هدف مدلسازی استفاده از آن در شبیهسازیهای دینامیکی ماشین میباشد، بهمنظور تسریع در زمان شبیهسازی یک تابع ایستایی برحسب متغیرهای حالت برای کشش نامتعادل مغناطیسی ارائه شده است. مولفههای این تابع استاتیکی همانند اندوکتانسها از تحلیل مغناطیسی ماشین بهدست آمدهاند. اگرچه برای یافتن تابع ارائه شده از تانسور تنش ماکسول استفاده شده است، در بهدست آوردن کشش نامتعادل شعاعی نیاز به محاسبه چگالی شار و انتگرالگیری از فشار مغناطیسی برای یافتن نیرو نمیباشد. در نهایت مدل ارائه شده با روش تحلیلگذرای اجزای محدود تایید شده است.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206150_75a06759af3a407d69f6ba3d364c6562.pdf
2021-04-21
17
25
شبیهسازی دینامیکی
ماشین القایی رتور سیمپیچی شده
فضای حالت
ناهممحوری استاتیکی رتور
تحلیل اجزای محدود گذرا
کشش نامتعادل مغناطیسی
عباس
خلیلی
khalili.abb@gmail.com
1
دانشجو دکتری، دانشکده فنی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
AUTHOR
صمد
تقی پور بروجنی
s.taghipour@sku.ac.ir
2
دانشیار، گروه برق، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
LEAD_AUTHOR
عبدالرضا
ربیعی
rabiee@eng.sku.ac.ir
3
دانشیار، دانشکده فنی، دانشگاه شهرکرد، شهرکرد، ایران
AUTHOR
[1] J. Faiz, B. M. Ebrahimi, B. Akin, H. A. Toliyat, “Finite-Element Transient Analysis of Induction Motors Under Mixed Eccentricity Fault,” IEEE Trans. Magn., vol. 44, no. 1, Jan. 2008, pp 66-74.##
1
[2] L. Alberti, N. Bianchi, S. Taghipour Boroujeni, “Finite element estimation of induction motor parameters for sensorless applications,” COMPEL, Vol. 31 No. 1, pp. 191-205.##
2
[3] X. Luo, Y. Liao, H. Toliyat, A. El-Antably, and T. A. Lipo, “Multiple coupled circuit modeling of induction machines,” IEEE Trans. Ind. Applicat., vol. 31, pp. 311–318, Mar./Apr. 1995.##
3
[4] G. M. Joksimovic, M. D. Durovic, J. Penman, and N. Arthur, "Dynamic simulation of dynamic eccentricity in induction machines-winding function approach," IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 15, no. 2, pp. 143-148, 2000##
4
[5] G. M. Joksimović, "Dynamic simulation of cage induction machine with air gap eccentricity," IEE Proceedings-Electric Power Applications, vol. 152, no. 4, pp. 803-811, 2005 H. R.##
5
[6] Akbari, S. Sadeghi, A. H. Isfahani, “calculation of inductances of induction machines under axial non-uniformity conditions,” Elec. Eng., VOL. 60, NO. 3, 2009, 149–154##
6
[7] C. Di, X. Bao, H. Wang, Q. Lv., and Y. He, “Modeling and Analysis of Unbalanced Magnetic Pull in Cage Induction Motors with Curved Dynamic Eccentricity,” IEEE Trans. Magn., vol. 51, no. 8, Aug. 2015, pp 1-7.##
7
[8] H. A. Toliyat, M. S. Arefeen, and A. G. Parlos, "A method for dynamic simulation of air-gap eccentricity in induction machines," IEEE transactions on industry applications, vol. 32, no. 4, pp. 910-918, 1996.##
8
[9] K. Sheibani, S. Taghipour Boroujeni, G. Arab Markede, “Analytical Modeling of Eccentric SPM Vernier Machine,” Journal of Applied Electromagnetics Vol. 7, No.2, 2020 (in persion).##
9
[10] A. Burakov and A. Arkkio, "Comparison of the unbalanced magnetic pull mitigation by the parallel paths in the stator and rotor windings," IEEE Transactions on Magnetics, vol. 43, no. 12, pp. 4083-4088, 2007.##
10
[11] D. G. Dorrell, “Sources and characteristics of unbalanced magnetic pull in three-phase cage induction motors with axial-varying rotor eccentricity,” IEEE Trans. Ind. Appl., vol. 47, no. 1, pp. 12-24, Jan./Feb. 2011.##
11
[12] D. G. Dorrell and O. Kayani, "Measurement and Calculation of Unbalanced Magnetic Pull in Wound Rotor Induction Machine," Magnetics, IEEE Transactions on, vol. 50, no. 11, pp. 1-4, 2014.##
12
[13] T.A. Lipo, “Analysis of Synchronous machines,” CRC Press, 2nd edition, 2012.##
13
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل و بهینهسازی گیربکسهای مغناطیسی سه سرعتِ هممحور
در این مقاله ضمن معرفی گیربکس مغناطیسی سه سرعتِ هممحور، تأثیر ساختار هندسی بر روی گشتاور و چگالی شار مماسی و شعاعی بررسیشده است. با توجه به اینکه در بیشتر پروژههای ساخت، میل به ساختارهای مستطیلی و ذوزنقهای شکل بهعلت راحتی کار بالا است، در این مقاله ساختار مستطیلی و ذوزنقهای شکل گیربکسهای مغناطیسی سه سرعتِ معرفی شد و سپس این گیربکسها به روش اجزاء محدود، با گیربکسهای مغناطیسی هلالی شکل مقایسه شدند. در این مقایسه نشان داده شد که گیربکسهای مغناطیسی مستطیلی شکل از نظر چگالی شار لبهها و گوشهها با گیربکسهای مغناطیسی هلالی شکل، تفاوت چندانی ندارند، اما توزیع چگالی شار در ساختار گیربکس مغناطیسی مستطیلی شکل، بهعلت متغیر بودن فاصله هوایی ما بین رتور میانی و مدولاتورها مطلوبتر است و نوسان کمتری در توزیع چگالی شار شعاعی و مماسی دارد اما ساختار ذوزنقهای شکل هم از نظر توزیع چگالی شار و هم از نظر گشتاور نسبت به ساختار هلالی دارای عملکرد نامطلوبی است. در پایان ساختار هلالی شکل ساخته شد و نتایج تجربی نشان داد که این ساختار در گیربکسهای مغناطیسی سه سرعتِ مورد تائید میباشد و دارای عملکرد بهتری نسبت به سایر ساختارها در گیربکس مغناطیسی است.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206151_ef0548dd2a4b125118518bfe20f6d672.pdf
2021-04-21
27
34
ساختار مستطیلی
ساختار ذوزنقه ای
گیربکس مغناطیسی
روش اجزاء محدود
ساختار هلالی
هم محور سه سرعته
علی
مقیمی
ali.moghimi.eng@iauctb.ac.ir
1
دانشجوی دکتری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران مرکز، تهران، ایران
AUTHOR
محمود
حسینی علی آبادی
mah.hosseini-aliabadi@iauctb.ac.ir
2
استادیار،گروه برق، دانشگاه آزاد واحد تهران مرکز، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
حسن
فشکی فراهانی
hfeshki@aiau.ac.ir
3
دانشیار، گروه برق، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آشتیان، آشتیان، ایران
AUTHOR
[1] N. Niguchi and K. Hirata, “Cogging torque analysis of magnetic gear,” IEEE transactions on industrial electronics, vol. 59, no. 5, pp. 2189-2197, 2011.##
1
[2] K. Atallah and D. Howe, “A novel high-performance magnetic gear,” IEEE Transactions on magnetics, vol. 37, no. 4, pp. 2844-2846, 2001.##
2
[3] P. O. Rasmussen, T. O. Andersen, F. T. Jorgensen, and O. Nielsen, “Development of a high-performance magnetic gear,” IEEE transactions on industry applications, vol. 41, no. 3, pp. 764-770, 2005.##
3
[4] K. Chau,D. Zhang, J. Jiang, C. Liu, and Y. Zhang, “Design of a magnetic-geared outer-rotor permanent-magnet brushless motor for electric vehicles,” IEEE transactions on magnetics, vol. 43, no. 6, pp. 2504-2506, 2007.##
4
[5] H.-S. Yan and Y.-C. Wu, “A novel design of a brushless dc motor integrated with an embedded planetary gear train,” pp. 29-36, 2005.##
5
[6] T. Lubin, S. Mezani, and A. Rezzoug, “Analytical computation of the magnetic field distribution in a magnetic gear,” IEEE Transactions on magnetics, vol. 46, no. 7, pp. 2611-2621, 2010.##
6
[7] L. Jing, L. Liu, M. Xiong, and D. Feng, “Parameters analysis and optimization design for a concentric magnetic gear based on sinusoidal magnetizations,” IEEE Transactions on Applied superconductivity, vol. 24, no. 5, pp. 1-5, 2014.##
7
[8] L. Yong, X. Jingwei, P. Kerong, and L. Yongping, “Principle and simulation analysis of a novel structure magnetic gear,” pp. 3845-3849, 2008.##
8
[9] N. W. Frank and H. A. Toliyat, “Gearing ratios of a magnetic gear for marine applications,” pp. 477-481, 2009.##
9
[10] D. Evans and Z. Zhu, “Influence of design parameters on magnetic gear's torque capability,” pp. 1403-1408, 2011.##
10
[11] M. Filippini, P. Alotto, G. Glehn, and K. Hameyer, “Magnetic transmission gear finite element simulation with iron pole hysteresis,” Open Physics, vol. 16, no. 1, pp. 105-110, 2018.##
11
[12] D. Zhu, F. Yang, Y. Du, F. Xiao, and Z. Ling, “An axial-field flux-modulated magnetic gear,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 26, no. 4, pp. 1-5, 2016.##
12
[13] K. Uppalapati, J. Kadel, J. Wright, K. Li, W. Williams, and J. Bird, “A low assembly cost coaxial magnetic gearbox,” pp. 1-6, 2016.##
13
[14] K. Atallah, S. Calverley, and D. Howe, “Design, analysis and realisation of a high-performance magnetic gear,” IEEE Proceedings-Electric Power Applications,vol. 151, no. 2, pp. 135-143, 2004.##
14
ORIGINAL_ARTICLE
اعتبارسنجی مدار معادل RLC الکترودهای زمین در ترکیب با مقاومت ویژه معادل خاکهای دولایه و کاربرد آن در تحلیل گذرای خطوط هوایی متصل به برقگیر در برخورد صاعقه
در این مقاله مدارهای معادل تقریبی و دقیق برای الکترودهای زمین مدفون در خاکهای دو لایه افقی ارائه میشود. در مدار معادل تقریبی، خاک دو لایه با مقاومت ویژه معادل تقریب زده شده سپس الکترود زمین با مدار معادل RLC جایگزین میشود در حالیکه در روش دقیق، ابتدا امپدانس ورودی الکترود زمین در حوزه فرکانس با حل عددی معادلات ماکسول بهدست میآید سپس با استفاده از روش تطبیق بردار امپدانس ورودی با توابع کسری در حوزه فرکانس جایگزین شده و نهایتا مدار معادل دقیق الکترود در حوزه زمان حاصل میشود. بهمنظور استخراج بازه اعتباری مدار معادل تقریبی در خاکهای دو لایه، تحلیلگذرای خطوط انتقال متصل به برقگیر در مجاورت خاک دو لایه انجام میشود، به گونهای که الکترود زمین با دو الگوی دقیق و تقریبی جایگزین میشود. نتایج شبیهسازی نشان میدهد، هنگامی که ضخامت لایه اول خاک کمتر از m 1 یا بیشتر از m 20 باشد الگوی RLC منجر به نتایج قابل قبولی میشود. ضمنا تحلیل حساسیت روی ضخامت لایه اول خاک دو لایه نسبت به خاک تکلایه انجام میشود. نتایج نشان میدهد هنگامی که ضخامت لایه اول خاک بالاتر از m 40 باشد، رفتار خاک دو لایه همانند تک لایه میباشد.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206152_939557ba73bd0e73df981600cf680049.pdf
2021-04-21
35
42
مدار RLC
الکترود زمین
خطوط هوایی
برقگیر
خاک دو لایه
صاعقه
سجاد
محرابی
sajad.mehrabi69@gmail.com
1
مربی، گروه برق، دانشکده فنی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
AUTHOR
سعیدرضا
استادزاده
s-ostadzadeh@araku.ac.ir
2
استادیار، گروه برق، دانشکده فنی، دانشگاه اراک، اراک، ایران
LEAD_AUTHOR
[1] J. Mahseredjian, S. Dennetiere, L. Dube, B. Khodabakhchian, and L. Gerin-Lajoie, “On a new approach for the simulation of transients in power systems,” Elect. Power Syst. Res., vol. 77, no. 11, pp. 1514–1514, 2007.##
1
[2] L. Grcev, “Modeling of Grounding Electrodes under Lightning Currents,” IEEE Transaction on Electromagnetic Compatibility, vol. 51, no. 3, pp. 559-571, 2009.##
2
[3] M. Mokhtari, Z. Abdul-Malek, and Z. Salam, “An Improved Circuit-Based Model of a Grounding Electrode by Considering the Current Rate of Rise and Soil Ionization Factors,” IEEE Transaction on. Power Delivery, vol. 21, no. 1, pp. 1-9, 2015.##
3
[4] B. Gustavsen and A. Semlyen, “Rational Approximation of Frequency Domain Responses By Vector Fitting,” IEEE Transaction on Power Delivery, vol. 14, no. 3, pp. 1051-1061, 1999.##
4
[5] A. Shoory, A. Mimouni, F. Rachidi, V. Cooray, R. Moini, and S. H. H. Sadeghi, “Validity of simplified approaches for the evaluation of lightning electromagnetic fields above a horizontally stratified ground,” IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. 52, no. 3, pp. 657–663, 2010. ##
5
[6] C. F. Barbosa, J. O. S. Paulino, and W. C. Boaventura, “A time-domain method for the horizontal electric field calculation at the surface of twolayer earth due to lightning,” IEEE Trans. Electromagn. Compat., vol. 55, no. 2, pp. 371–377, 2013. ##
6
[7] H. Karami, K. Sheshyekani, and F. Rachidi, “Mixed-potential integral equation for full-wave modeling of grounding systems buried in a Lossy multilayer stratified ground,” IEEE Trans Electromagn Compat., vol. 59, no. 5, pp. 1505-15013, 2017. ##
7
[8] K. Sheshyekani, S. H. Hesamedin Sadeghi, R. Moini, F. Rachidi, and M. Paolone, “Analysis of transmission lines with arrester termination, considering the frequency-dependence of grounding systems,” IEEE Transaction on Electromagnetic. Compatibility, vol. 51, no. 4, pp. 986-994, 2009.##
8
[9] K. Sheshyekani and L. Paknahad, “Lightning electromagnetic fields and their induced voltages on overhead lines: the effect of a horizontally stratified ground,” IEEE Transactions on Power Delivery, 10.Il09/ TPWRD. 2014. 2329902, in press, 2014. ##
9
[10] D. A. Tsiamitros, G. K. Papagiannis, and P. S. Dokopoulos, “Homogenous Earth Approximation of Two-Layer Earth Structures: An Equivalent Resistivity Approach,” IEEE Trans. on Power Delivery, vol. 22, no. 1, pp. 658-666, 2007.##
10
[11] J. Osvaldo et al., “An Approximate Expression for the Equivalent Resistivity of a Two-Layer Soil,” 2013 International Symposium on Lightning Protection (XII SIPDA), Belo Horizonte, Brazil, October 7-11, 2013.##
11
[12] M. W-Wik, “Double exponential models for comparison of lightning, nuclear and electrostatic discharge spectra,” Proc. 6th Symp. Tech. Exhib. Electromagn. Compat, Mar. 5–7, Zurich, pp. 169–174, 1985.##
12
[13] J. A. Martinez, et al, “Parameters determination for Modeling Systems Transients-Part V: Surge Arrester,” IEEE Trans on Power Delivery, vol. 20, no. 3, pp. 2073-2078, 2005.##
13
[14] S. Mehrabi and S. R. Ostadzadeh, “Impact of Ocean-Land Mixed Propagation Path on Equivalent Circuit of Grounding Rods,” Journal of Communication Engineering, vol. 8, no. 2, pp. 1-11, 2019.##
14
[15] R. F. Harrington, “Field Computation by Moment Methods,” Macmillan, New York, 1968.##
15
[16] O. Kherif, et al, “Time-Domain Modeling of Grounding Systems’ Impulse Response Incorporating Nonlinear and Frequency-Dependent Aspects,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 60, no. 4, pp. 907-918, 2018.##
16
[17] B. Zhang, J. Wu, Jinliang He, and R. Zeng, “Analysis of transient performance of grounding system considering soil ionization by the time domain method,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 49, no. 5, pp. 1837-1840, Feb. 2013.##
17
[18] IEEE Guide for Application of Insulation Coordination, IEEE Standard 1313.2, 1999.##
18
[19] H. Yazdi, S. R. Ostadzadeh, and F. Taheri Astaneh, “Transient Analysis of Single-Conductor Overhead Lines Terminated to Grounded Arrester Considering Frequency Dependence of Electrical Parameters of Soil using Genetic Algorithm,” Journal of Applied Electromagnetics, vol. 3, no. 2, pp. 35-42, 2015. (In Persian)##
19
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی یک گیربکس مغناطیسی محوری جدید
در این مقاله ساختاری جدید از گیربکس مغناطیسی ارائه شده است که میتواند عملکرد بهتری را در مقایسه با نمونههای متداول از خود نشان دهد. هدف این کار بررسی یک نوآوری در ساختار فیزیکی گیربکس مغناطیسی میباشد که باعث شده میدان مغناطیسی توزیع مناسبتری در ماشین داشته باشند. تنظیم موقعیت آهنرباها در طرح جدید سبب توزیع بهتر شار مغناطیسی میشود و در نتیجه عملکرد ماشین نسبت به نمونههای مرسوم بهبود مییابد. در ضمن، تغییرات ذکر شده، این امکان را پدید میآورد که میزان چگالی شار در فاصله هوایی افزایش یابد و همچنین سامانه ، پایداری بالاتری داشته باشد. گیربکس مغناطیسی جدید با ابعادی کوچکتر از طرح های پیشین، علاوه بر اینکه مقدار گشتاور انتقالی افزایش یافته است، ماشین نوسان کمتری را تجربه میکند. نتایج شبیهسازیها مبتنی بر روش اجزاء محدود میباشد و با استفاده از نرمافزار تحلیل الکترومغناطیسی Maxwell ANSYS محاسبات و اعتبارسنجی مورد نظر انجام گرفته است.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206153_808a768f8f528886b663527305238f9e.pdf
2021-04-21
43
49
گیربکس مغناطیسی محوری
فرایند بارگذاری دینامیکی
روش اجزای محدود
توزیع آهنرباها
گشتاور انتقالی
تحلیل دینامیکی
پیمان
نادری
p.naderi@sru.ac.ir
1
دانشیار، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
آرمان
رمضان نژاد
armanramzannezhad@gmail.com
2
دانشجوی دکتری، گروه قدرت، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
AUTHOR
علی اکبر
مطیع بیرجندی
motiebirjandi@srttu.edu
3
دانشیار، دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی، تهران، ایران
AUTHOR
[1] J. Keller, Y. Guo, and L. Sethuraman, “Gearbox Reliability Collaborative Investigation of Gearbox Motion and High-Speed-Shaft Loads,” National Renewable Energy Lab, Golden, CO, Tech. Rep. TP-5000-65321, 2016.##
1
[2] S. Pakdelian, M. Moosavi, H. A. Hussain, and H. A. Toliyat, “Control of an electric machine integrated with the trans-rotary magnetic gear in a motor drive train,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 53, no. 1, pp. 106–114, 2016.##
2
[3] L. Sun, M. Cheng, and H. Jia, “Analysis of a novel magnetic-geared dual-rotor motor with complementary structure,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 62, no. 11, pp. 6737–6747, 2015.##
3
[4] L. Jian, K. Chau, Y. Gong, J. Jiang, C. Yu, and W. Li, “Comparison of coaxial magnetic gears with different topologies,” IEEE Transactions on magnetics, vol. 45, no. 10, pp. 4526–4529, 2009.##
4
[5] T. Lubin, S. Mezani, and A. Rezzoug, “Analytical computation of the magnetic field distribution in a magnetic gear,” IEEE Transactions on magnetics, vol. 46, no. 7, pp. 2611–2621, 2010.##
5
[6] F. T. Jørgensen, T. O. Andersen, and P. O. Rasmussen, “The cycloid permanent magnetic gear,” in Conference Record of the 2006 IEEE Industry Applications Conference Forty-First IAS Annual Meeting, vol. 1, IEEE, pp. 373–378, 2006.##
6
[7] L. Sun, M. Cheng, and H. Jia, “Analysis of a novel magnetic-geared dual-rotor motor with complementary structure,” IEEE Transactions on Industrial Electronics, vol. 62, no. 11, pp. 6737–6747, 2015.##
7
[8] M. Benarous and M. Trezieres, “Design of a cost-effective magnetic gearbox for an aerospace application,” The Journal of Engineering, vol. 2019, no. 17, pp. 4081–4084, 2019.##
8
[9] K. K. Uppalapati, M. D. Calvin, J. D. Wright, J. Pitchard, W. B. Williams, and J. Z. Bird, “A magnetic gearbox with an active region torque density of 239 n_ m/l,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 54, no. 2, pp. 1331–1338, 2017.##
9
[10] S.-J. Kim, C.-H. Kim, S.-Y. Jung, and Y.-J. Kim, “Optimal design of novel pole piece for power density improvement of magnetic gear using polynomial regression analysis,” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 30, no. 3, pp. 1171–1179, 2015.##
10
[11] M. A. Rahimi, M. Durali, and M. Asghari, “A design approach for coaxial magnetic gear and determination of torque capability,” Scientia Iranica, vol. 25, no. 2, pp. 772–789, 2018.##
11
[12] S. A. Afsari, “Performance Analysis and Optimization of a Novel Arcuate Double-sided Magnetic Gear using Quasi 3-D Analytical Modeling for Wind Power Application,” Journal of Applied Electromagnetics, vol. 1, no. 2, pp. 1–9, 2019. (In Persian)##
12
[13] S. J. Kim, E.-J. Park, S.-Y. Jung, and Y.-J. Kim, “Transfer torque performance comparison in coaxial magnetic gears with different flux modulator shapes,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 53, no. 6, pp. 1–4, 2017.##
13
[14] N. W. Frank and H. A. Toliyat, “Analysis of the concentric planetary magnetic gear with strengthened stator and interior permanent magnet inner rotor,” IEEE transactions on industry applications, vol. 47, no. 4, pp. 1652–1660, 2011.##
14
[15] A. Nordel¨of and A.-M. Tillman, “A scalable life cycle inventory of an electrical automotive traction machine part ii: manufacturing processes,” The International Journal of Life Cycle Assessment, vol. 23, no. 2, pp. 295–313, 2018.##
15
[16] N. Niguchi and K. Hirata, “Transmission torque analysis of a novel magnetic planetary gear employing 3-d fem,” IEEE transactions on magnetics, vol. 48, no. 2, pp. 1043–1046, 2012.##
16
[17] M. Desvaux, B. Traull´e, R. L. G. Latimier, S. Sire, B. Multon, and H. B. Ahmed, “Computation time analysis of the magnetic gear analytical model,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 53, no. 5, pp. 1–9, 2017.##
17
[18] S. Mousavi, “Design of new type high efficiency magnetic gear,” M.Sc. Thesis, Istanbul Technical Univ., May 2015.##
18
[19] S. Pakdelian, M. Moosavi, H. A. Hussain, and H. A. Toliyat, “Control of an electric machine integrated with the trans-rotary magnetic gear in a motor drive train,” IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 53, no. 1, pp. 106–114, 2016.##
19
[20] C.-C. Huang, M.-C. Tsai, D. G. Dorrell, and B.-J. Lin, “Development of a magnetic planetary gearbox,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 44, no. 3, pp. 403–412, 2008.##
20
[21] G. K. Dubey, “Fundamentals of electrical drives,” Alpha Science Int’l Ltd., 2001.##
21
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل تاثیرپذیری الکترومغناطیسی خطوط ریزنوار ابررسانا در تابش مایل
مدارهای مایکروویو ابررسانا از عنصرهایی متشکل از خطوط انتقال ابررسانا ساخته میشوند. هر چند که ابررساناها عملکرد سامانه را در سرعت بالا و کف نویز پایین فراهم میکند، اما تزویج میدان الکترومغناطیسی خارجی به آنها میتواند در عملکرد این سیستمها اختلال بهوجود آورد. در این مطالعه ابتدا در حوزه طیفی یک رهیافت کلی جهت تحلیل رفتار الکترومغناطیسی ساختارهای ابررسانا در زوایای تابش مختلف ارائه میشود. سپس به کمک روش ارائه شده، تاثیرپذیری خطوط ریزنوار ابررسانا در تابش مایل مورد بررسی قرار میگیرد. این بررسی اثر ضخامت فیلم ابررسانا بر تاثیرپذیری خط را شامل میشود. مطابق با نتایج حاصل شده، بیشینه حساسیتپذیری برای تمام ضخامتها با توجه به طول معمول بهکار رفته در مدارات، در تابش با زاویه 80 درجه اتفاق میافتد اما مقدار آن برای ضخامتهای مختلف متفاوت است. رفتار متفاوت جریان القایی در ضخامتهای مختلف بهعلت تفاوت در امپدانس معادل ساختار است. همچنین از آنجا که برای فیلمهای نازک راکتانس معادل بیشتر است، میزان حساسیتپذیری کمتر میگردد.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206154_9b3bfcae33158b96f4212ffec247cab6.pdf
2021-04-21
51
54
تاثیرپذیری
ابررسانایی
حوزه طیفی
روش ممان
محمدحسین
امینی
mh.amini@shahed.ac.ir
1
دانشجوی دکتری، گروه مهندسی برق و الکترونبک، دانشگاه شاهد، تهران، ایران
AUTHOR
علیرضا
ملاح زاده
mallahzadeh@shahed.ac.ir
2
دانشیار، گروه مهندسی برق و الکترونیک، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه شاهد، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
[1]R. Cicchetti, O. Testa, D. Caratelli, “A numerical procedure for the analysis of EMC/EMI problems in radio communication systems operating in complex environments,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 54, no. 6, pp. 1269-1280, Dec. 2012.##
1
[2]Y. Jiang, Y. Ding, and Y. Xie, “Development of an effective feed-forward control method for active antenna cancelation,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 57, no. 5, pp. 973-981, Oct. 2015.##
2
[3]G. Lugrin, S. V. Tkachenko, F. Rachidi, M. Rubinstein, and R. Cherkaoui, “High-frequency electromagnetic coupling to multiconductor transmission lines of finite length,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 57, no. 6, pp. 1714-1723, Dec. 2015.##
3
[4]Periyasamy M. Mariappan, Dhanasekaran R. Raghavan, Shady H. E. Abdel Aleem, and A. F. Zobaa, “Effects of electromagnetic interference on the functional usage of medical equipment by 2G/3G/4G cellular phones: A review,” Journal of Advanced Research, vol. 7, no. 5, pp. 727-738, Sep. 2016.##
4
[5] H. Qin, F. He, J. Meng, and Q. Wang, “Analysis and optimal design of radio-frequency interference adaptive cancellation system with delay mismatch,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 61, no. 6, pp. 2015-2023, Dec. 2019.##
5
[6]M. Leone and H. L. Singer, “On the coupling of an external electromagnetic field to a printed circuit board trace,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 41, no. 4, pp. 418-424, Nov. 1999.##
6
[7] M. Leone, “Radiated susceptibility on the printed-circuit-board level: simulation and measurement,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 47, no. 3, pp. 471-478, Aug. 2005.##
7
[8]B. W. -. Wong and A. Cantoni, “Modeling and analysis of radiated emissions and signal integrity of capacitively loaded printed circuit board interconnections,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 54, no. 5, pp. 1087-1096, Oct. 2012.##
8
[9]H. Shall, Z. Riah, and M. Kadi, “A novel approach for modeling near-field coupling with pcb traces,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 56, no. 5, pp. 1194-1201, Oct. 2014.##
9
[10] G. P. Veropoulos, P. J. Papakanellos, and C. Vlachos, “A probabilistic approach for the susceptibility assessment of a straight pcb trace excited by random plane-wave fields,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, vol. 60, no. 1, pp. 258-265, Feb. 2018.##
10
[11]J. S. Hong, E. P. McErlean, and B. M. Karyamapudi, “A high-temperature superconducting filter for future mobile telecommunication systems,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 53, no. 6, pp. 1976-1981, June 2005.##
11
[12]M. J. Lancaster, “Passive microwave device applications of high-temperature superconductors,” Cambridge University Press, 2006.##
12
[13] M. H. Devoret and R. J. Schoelkopf, “Superconducting Circuits for Quantum Information: An Outlook,” Science, vol. 339, p. 1169, 2013.##
13
[14] M. H. Amini and A. Mallahzadeh, “Analyzing radiated susceptibility of superconducting microstrip transmission line under plane wave excitation,” IEEE Transactions on Electromagnetic Compatibility, to be published. DOI: 10.1109/TEMC.2019.2958815.##
14
[15] D. M. Pozar, “Radiation and scattering from a microstrip on uniaxial substrate,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 35, no. 6, pp. 613-621, Jun. 1987.##
15
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی، شبیهسازی و ساخت جاذب امواج الکترومغناطیسی پهنباند با ابعاد بهینه مبتنی بر فراماده
در این مقاله، یک جاذب فراماده پهنباند با ساختاری ساده، ابعاد و ضخامت بهینه برای کاربردهای باند X پیشنهاد شده است. این ساختار با استفاده از سه حلقه دایروی شکافدار طراحی شده و با نرمافزار HFSS ابعاد آن بهینهسازی شده است. سلول واحد جاذب پیشنهادی دارای ابعاد و ضخامت کم (ضخامت 066/0 در فرکانس مرکزی GHz 10) میباشد. یک آرایه 24×24 عنصری از جاذب فراماده پیشنهادی با ابعاد 170×170 ساخته شده و مورد ارزیابی عملی قرار گرفت. مولفههای ساختاری فراماده حاصل شامل ضریب نفوذ مغناطیسی و ضریب گذردهی الکتریکی آن با روش نیکلسون- رز استخراج شده است. نتایج حاصل از شبیهسازی و اندازهگیری عملی، نشان میدهد که تقریباً در کل محدوده باند x (GHz 3/7 الی GHz 50/11)، ساختار دارای پهنای باند جذب بالای 90 درصد میباشد. همچنین بررسی نتایج حاصله نشان میدهد که تطابق بسیار خوبی بین پاسخ اندازهگیری عملی و شبیهسازی برقرار میباشد. ساختار طراحی شده برای زوایای برخورد عمود و مایل موج الکترومغناطیسی، مورد آزمایش قرار گرفت که تا زاویه تابش 45 درجه، پهنای باند جذب ساختار تغییر محسوسی نمیکند.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206155_64582860ea5c3e4d67ce4a0fd9fc49f3.pdf
2021-04-21
55
61
جاذب فراماده
حلقه دایروی شکافدار
باند جذب
جعفر
خلیل پور
j_khalilpour@yahoo.com
1
دانشیار، دانشکده برق، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
حمیدرضا
دلیلی اسکویی
h_oskouei@yahoo.com
2
دانشیار، دانشگاه شهید ستاری، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
سیدعلی
تقوی
emadtaghavi64@gmail.com
3
کارشناسی ارشد، دانشکده برق، دانشگاه پدافند هوایی خاتم الانبیاء(ص)، تهران، ایران
AUTHOR
[1] V. G. Veselago, “The Electrodynamics of Substances With Simultaneously Negative Value of ε and μ,” Sov. Phys. Usp., vol. 10, pp. 509-514, 1968.##
1
[2] D. R. Smith and W. J. Padilla, D. C. Vier, S. C. Nemat-Nasser, and S. Schultz, “Composite Medium With Simultaneously Negative Permeability and Permittivity,” Phys. Rev. Lett., vol. 84, pp. 4184-4187, 2000.##
2
[3] N. I. Landy, S. Sajuyigbe, J. J. Mock, D. R. Smith, and W. J. Padilla, “Perfect Metamaterial Absorber,” Phys. Rev. Lett., vol. 100, p. 207402, 2008.##
3
[4] F. Billotti, L. Nucci, and L. Vegni, “An SRR Based Microwave Absorber,” Microwave and Opt. Tech. Lett., vol. 48, pp. 2171–2175, 2006.##
4
[5] A. Sharifi and J. Khalilpour, “Patch Antenna Gain Enhancement With Metamaterial Split Ring Resonator Radome,” App. electromagnetism Scientific biweekly, vol. 3, no. 3, pp. 39-44, 1395. (In Persian)##
5
[6] Ch. Arora, S. S. Pattnaik, and R. N. Baral, “Performance Enhancement of Patch Antenna Array for 5.8 Ghz Wi-MAX Applications Using Metamaterial Inspired Technique,” Int. J. Electron. and Commun., vol. 79, pp. 124–131, 2017.##
6
[7] W. Chettiar, U. K. Chettiar, A. V. Kildishev, and V. M. Shalaev, “Optical Cloaking With Materials,” Int. J. Electronics and Commun., Nature photonics, vol. 1, pp. 224–227, 2007.##
7
[8] D. Hamonpeyma and A. Alighanbari, “Non-Uniform and Local Coverage of The Aircraft with the Lowest Radar Cross Section and The Lowest Weight of The Absorber Material,” Radar Magazine, vol. 5, no. 2, pp.27-40, 1396. (In Persian)##
8
[9] N. Zhang, N. Zhang, P. Zhou, D. Cheng, X. Weng, J. Xie, and L. Deng, “Dual-Band Absorption of Mid-Infrared Metamaterial Absorber Based on Distinct Dielectric Spacing Layers,” Opt. Lett., vol. 38, pp. 1125–1127, 2013.##
9
[10] H. Tao, N. I. Landy, C. M. Bingham, X. Zhang, R. D. Averitt, and W. J. Padilla, “A Metamaterial Absorber for The Thz Regime: Design, Fabrication and Characterization,” Opt. Express., vol. 16, pp. 7181–7188, 2008.##
10
[11] M. R. Soheilifar, R. A Sadeghzadeh, and H Gobadi, “Design and Fabrication of A Metamaterial Absorber In The Microwave Range,” Microwave and Opt. Tech. Lett., vol. 56, pp. 1748–1752, 2014.##
11
[12] H. Li, L. H. Yua, B. Zhou, X. P. Shen, Q. Cheng, and T. J Cui, “Ultrathin Multiband Gigahertz Metamaterial Absorbers,” J. App. Phys., vol. 110, p. 014909, 2011.##
12
[13] B. Ni, X. S Chen, L. J. Huang, J. Y. Ding, G. H Li, and W Lu, “A Dual-Band Polarization Insensitive Metamaterial Absorber With Split Ring Resonator,” Opt. and Quantum Electronics, vol. 45, pp. 747–753, 2013.##
13
[14] S. Ramya and I. S. Rao, “Design of Polarization-Insensitive Dual Band Metamaterial Absorber,” Prog. Electromagnetics Research M, vol. 50, pp. 23–31, 2016.##
14
[15] Y. J. Yoo, Y. J. kim, et. al., “Triple-Band Perfect Metamaterial Absorption, Based on Single Cut-Wire Bar,” App. Phys. Lett., vol. 106, p. 071105, 2015.##
15
[16] A. Bhattacharya, S. Bhattacharya, S. Ghosh, D. Chaurasiya, and K.V. Srivastava, “An Ultrathin Penta-Band Polarization-Insensitive Compact Metamaterial Absorber for Airborne Radar Applications,” Microwave and Opt. Tech. Lett., vol. 57, pp. 2519-2524, 2015.##
16
[17] J. Lee and S. Lim, “Bandwidth-Enhanced and Polarisation-Insensitive Metamaterial Absorber Using Double Resonance,” Electronics Lett., vol. 47, pp. 8-9, 2011.##
17
[18] S. Ghosh, S. Bhattacharya, D. Chaurasiya, and K.V. Srivastava, “An Ultra Wideband Ultrathin Metamaterial Absorber Based on Split Sing Resonators,” App. Phys., vol. 14, pp. 1172–1175, 2015.##
18
[19] S. Bhattacharya, S. Ghosh, D. Chaurasiya, and K.V. Srivastava, “Bandwidth-Enhanced Dual-Band Dual-Layer Polarization-Independent Ultra-Thin Metamaterial Absorber,” App. Phys., vol. 118, pp. 207–215, 2015.##
19
[20] H. Xiong, J. S. Hong, C. M. Luo, and L. L. Zhong “An Ultrathin And Broadband Metamaterial Absorber Using Multi-Layer Structures,” J. Appl. Phys., vol. 114, p. 064109, 2013.##
20
[21] L. Lee, J. Wang, H. Du, S. Qu, and Z. Xu, “A Band Enhanced Metamaterial Absorber Based on E-Shaped All-Dielectric Resonators,” AIP Advances, vol. 5, p. 017147, 2015.##
21
[22] D. Sood and C. C. Tripathi, “A Wideband Wide-Angle Ultrathin Low-Profile Metamaterial Microwave Absorber,” Microwave and Opt. Tech. Lett., vol. 58, pp. 1131–1135, 2016.##
22
[23] S. Ramya and I. S. Rao, “A Compact Ultra-Thin Ultrawideband Microwave Metamaterial Absorber,” Microwave and Opt. Tech. Lett., vol. 59, pp. 1837–1845, 2017.##
23
[24] Y. Liu, S. Gu, C. M. Luo, and X. Ahao “Ultra-Thin Broadband Metamaterial Absorber,” J. Appl. Phys, vol. 108, pp. 19–24, 2012.##
24
[25] D. Zarifi, A. Farahbakhsh, and M. Soleymani, “Extraction of Electromagnetic Parameters of A Homogeneous and Homogeneous Metamaterial Blade Using The State Space Method,” App. electromagnetism Scientific biweekly, vol. 2(2), pp. 1-9, 1393. (In Persian)##
25
[26] A. M. Nicolson and G.F. Ross, “Measurement of The Intrinsic Properties of Materials By Time-Domain Techniques,” IEEE Trans. Instrum. Meas., vol. 19, pp. 377–382, 1970.##
26
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی، شبیهسازی و ساخت آنتن مایکرواستریپ پهنباند با استفاده از ساختار چندلایه و عنصر پارازیتی در باند Ku
در این مقاله، طراحی جدیدی از یک آنتن پچ مایکرواستریپی مستطیلی با پهنای باند وسیع در باند Ku با استفاده از ساختار دیالکتریکی چندلایه، برای کاربردهای راداری و ماهوارهای پهنباند ارائه شده است. در این طراحی فشرده، یک گیره رسانای الکتریکی برای تحریک پچ تشعشعکننده مورد استفاده قرار گرفته است. پچ پارازیتی نیز توسط فاصله هوایی از پچ تشعشعکننده جدا شده است. با این روشها، پهنای باند امپدانسی dB 10 اندازهگیری شده آنتن، به بیش از 22% افزایش یافته است. همچنین تغییرات بهره اندازهگیری شده آنتن در کل پهنای باند آن، کمتر از dB 1 است. در ادامه، نتایج شبیهسازی و اندازهگیری آنتن مذکور ارائه خواهد شد و مشاهده میشود که تطابق مناسبی بین شبیهسازی و اندازهگیری وجود دارد.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206156_b1bd2f00d4c82d5ee158daff6188eb1d.pdf
2021-04-21
63
70
آنتنهای مایکرواستریپی پهنباند
آنتن باند Ku
پهنایباند امپدانسی
پچ تشعشعکننده
پچ پارازیتی
رضا
کاظمی
kazemi.ac.ir@gmail.com
1
دانشجوی دکتری ،دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
AUTHOR
محسن
فلاح
mohsen_fallah@mut.ac.ir
2
استادیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
بیژن
عباسی آرند
abbasi@modares.ac.ir
3
استادیار، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
AUTHOR
سید حسین
محسنی ارمکی
mohseni@mut.ac.ir
4
دانشیار، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
AUTHOR
[1] R. B. Waterhouse, “Design of probe-fed stacked patches,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 47, pp.1780-1784, 1999.##
1
[2] S. D. Targonski, R. B. Waterhouse, and D. M. Pozar, “Design of wide-band aperture-stacked patch microstrip antennas,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 46, pp. 1245-1251, 1998.##
2
[3] J. R. James and P. S. Hall, “Handbook of Microstrip Antennas,” London, Peter Peregrinus Ltd., vol. 1, 1989.##
3
[4] P. Mousavi, M. Fakharzadeh, S. H. Jamali, K. Narimani, M. Hossu, H. Bolandhemmat, G. Rafi, and S. Safavi-Naeini, “A low-cost ultra low profile phased array system for mobile satellite reception using zero-knowledge beamforming algorithm,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 56, pp. 3667-3679, 2008.##
4
[5] S. I. M. Sheikh, W. Abu-Al-Saud, and A. B. Numan, “Directive stacked patch antenna for UWB applications,” International Journal of Antennas and Propagation, vol. 2013, 2013.##
5
[6] R. Jian, Y. Chen, T. Chen, and Z. Li, “Efficient design of compact millimeter wave microstrip linear array with bandwidth enhancement and sidelobe reduction,” International Journal of RF and Microwave Computer-Aided Engineering, vol. 29, p. e21881, 2019.##
6
[7] W. Swelam, A. A. Mitkees, and M. M. Ibrahim, “Wideband planar phased array antenna at Ku frequency-band for synthetic aperture radars and radar-guided missiles tracking and detection,” IEEE Conference on Radar, April 2006.##
7
[8] S. Moeini, A. R. Omidvar, and S. H. Mohseni Armaki, “Design and Construction of a Wide Band Antenna with Circular Polarization,” Journal of Applied Electromagnetics, vol. 7, no. 1, pp. 83-88, 2019. (In Persian)##
8
[9] J. Khailpour, E. Zarezadeh, and M. Hajebi, “Design and Fabrication of Microstrip Antenna Using Log-Periodic Array for Bandwidth Enhancement with Inset and Proximity Feed,” Journal of Applied Electromagnetics, vol. 4, no. 3, pp. 31-43, 2016. (In Persian)##
9
[10] F. Croq and D. M. Pozar, “Millimeter-wave design of wide-band aperture-coupled stacked microstrip antennas,” IEEE Transactions on antennas and propagation, vol. 39, pp. 1770-1776, 1991.##
10
[11] K. Xu, J. Shi, X. Qing, and Z. N. Chen, “A substrate integrated cavity backed filtering slot antenna stacked with a patch for frequency selectivity enhancement,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 17, pp. 1910-1914, 2018.##
11
[12] M. A. Belen, “Stacked microstrip patch antenna design for ISM band applications with 3D-printing technology,” Microwave and Optical Technology Letters, vol. 61, pp. 709-712, 2019.##
12
[13] A. Kumar, N. Gupta, and P. C. Gautam, “Design Analysis of Broadband Stacked Microstrip Patch Antenna for WLAN Applications,” Wireless Personal Communications, vol. 103, pp. 1499-1515, 2018.##
13
[14] Q. Van den Brande, S. Lemey, S. Cuyvers, S. Poelman, L. De Brabander, O. Caytan, L. Bogaert, I.L. De Paula, S. Verstuyft, A. C. Reniers, and B. Smolders, “A Hybrid Integration Strategy for Compact, Broadband, and Highly Efficient Millimeter-Wave On-Chip Antennas,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 18, pp. 2424-2428, 2019.##
14
[15] A. Agarwal and A. Kaur, “A dual band stacked aperture coupled antenna array for WLAN applications,” Microwave and Optical Technology Letters, vol. 59, pp. 648-654, 2017.##
15
[16] J. Xu, W. Hong, Z. H. Jiang, and H. Zhang, “Wideband, Low-Profile Patch Array Antenna With Corporate Stacked Microstrip and Substrate Integrated Waveguide Feeding Structure,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 67, pp. 1368-1373, 2018.##
16
[17] P. A. Dzagbletey and Y. B. Jung, “Stacked microstrip linear array for millimeter-wave 5G baseband communication,” IEEE Antennas and Wireless Propagation Letters, vol. 17, pp. 780-783, 2018.##
17
[18] M. Khalily, R. Tafazolli, P. Xiao, and A. A. Kishk, “Broadband mm-wave microstrip array antenna with improved radiation characteristics for different 5G applications,” IEEE Transactions on Antennas and Propagation, vol. 66, pp. 4641-4647, 2018.##
18
[19] E. García-Marín, J. L. Masa-Campos, and P. Sánchez-Olivares, “Linearly polarized small patch array fed by corporate SIW network,” Microwave and Optical Technology Letters, vol. 58, pp. 587-593, 2016.##
19
[20] B. R. Mahafza, “Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB,” Chapman & Hall_CRC, 2000.##
20
[21] G. Kumar and K. P. Ray, “Broadband microstrip antennas,” Artech house, 2003.##
21
ORIGINAL_ARTICLE
طراحی و تحلیل مولفهای تغییردهنده فاز فریتی دومده با قطبش خطی
در این مقاله طراحی یک تغییردهنده فاز فریتی دومده با قطبش خطی مورد بررسی قرار میگیرد. تغییردهندههای فاز یکی از قطعات پرکاربرد در رادارهای آرایه فازی هستند. قطعات اصلی این تغییردهنده فاز، میله و یوغ فریتی و قطبیکننده است. مشخصات هدف تغییردهنده فاز شامل پهنایباند فرکانسی GHz 7/10-1/10، متوسط تلف کمتر از dB 1 و تغییر فاز 360 درجه میباشد. بهعلت محدودیتهای ساخت در برخی قطعات، یک تحلیل پارامتری روی برخی از مشخصات انجام شده است و میزان مجاز تغییرات این پارامترها نظیر طول تماسی یوغ و میله فریتی و فاصله هوایی بین آنها ، طول و شعاع انحناء قطبی کننده گزارش شده است.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206157_411a588373e94eaf27f1f3c97074f8e9.pdf
2021-04-21
71
77
تغییردهنده فاز
دومده
فریت
رادار آرایه فازی
تحلیل پارامتری
سید محمد جواد
رضوی
razavismj@mut.ac.ir
1
دانشیار، مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
LEAD_AUTHOR
عماد
حمیدی
emadhamidi@iran.ir
2
استادیار، مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
AUTHOR
رضا
ترینیا
reza_toreinia@mut.ac.ir
3
پژوهشگر، مجتمع دانشگاهی برق و کامپیوتر، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران
AUTHOR
[1] D. Parker and D. C. Zimmermann, “Phased arrays-part II: implementations, applications, and future trends,” in IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 50, no. 3, pp. 688-698, 2002.##
1
[2] S. K. Koul and Bharathi, “Microwave and millimeter wave phase shifters: dielectric and ferrite phase shifters,” vol. I, Artech House; Boston, MA, 1991.##
2
[3] R. E. Collin, “Foundation for microwave engineering,” John Wiley & Sons Inc, New York, Second Edition, 2001.##
3
[4] D. Pozar, “Microwave engineering,” John Wiley & Sons Inc, New York, Fourth Edition, 2012.##
4
[5] S. K. Koul and S. Dey, “Radio frequency micromachined switches switching networks and phase shifters,” Taylor & Francis Group, New York, 2019.##
5
[6] G. J. Deng, W. H. Huang, J. W. Li, T. Ba, L. T. Guo, and Y. Jiang, “A novel high power X-band ferrite phase shifter,” Rev. Sci. Instrum., vol. 88 , 2017.##
6
[7] M. Shafaee, S. M. J. Razavi, and E. Hamidi, “A new toroidal metamaterial phase shifter,” Microwave Opt. Technol. Lett., vol. 61, pp. 1692-1696, 2019.##
7
[8] M. Shafaee, S. M. J. Razavi, and E. Hamidi, “Metamaterial Based, Single Toroidal Phase Shifter Shifter Design Algirithm,” Jou. of App. Electromag., vol. 8, Issue 1, pp. 53-60, 2019. (In Persian)##
8
[9] M. Shafaee, S. M. J. Razavi, and E. Hamidi, “A New Circular Polarization Metamaterial Ferrite Phase Shifter,” Jou. of Com. Eng. (JCE), vol. 8, Issue 1, pp. 104-115, 2019.##
9
[10] M. Shafaee, S. M. J. Razavi, and E. Hamidi, “Tunable, Metamaterial Based Ferrite Phase Shifter Design,” Tabriz Jou. of Elec. Eng. (TJEE), vol. 49, Issue 3, pp. 1131-1140 , 2019 (in persian)##
10
[11] C. R. Boyd, “A Dual-Mode latching reciprocal ferrite phase shifter,”IEEE Trans. on Micro. The. and Tech., pp. 1119-1124, 1970##
11
[12] W. E. Hord, C. R. Boyd, and D. Diaz, “A new type of fast switching dual mode ferrite phase shifter,” IEEE Trans. on Micro. The. and Tech., vol. 35, Issue: 12, pp. 1219 – 1225 1987.##
12
[13] C. R. Boyd, “Duplexing ferrite reciprocal phase shifters,” IEEE MTT-S Int'l Microwave Symposium Digest, Session TU4D-5, 2005.##
13
[14] FERRITE DOMEN Co, Garnets, Ferrite spinel and Hexaferrites, www.ferrite-domen.com
14
TEMEX Co, Microwave Ferrite Materials, www.TEMEX.com##
15
ORIGINAL_ARTICLE
تحلیل چرخدنده مغناطیسی هم محور با ساختار قطب منتجه بر مبنای مدار معادل مغناطیسی
بهمنظور تسهیل در طراحی و تحلیل یک چرخدنده، نیاز به محاسبه دقیق توزیع شار مغناطیسی در قسمتهای مختلف چرخدنده است. اگرچه استفاده از روش تحلیل المان محدود نسبتاً دقیقتر است اما برای مطالعات پارامتری در مراحل اولیه فرآیند طراحی یک محصول، بسیار زمانبر است. لذا در این مواقع اغلب از روش MEC استفاده میشود. یکی از ساختارهای نسبتاً جدید چرخدندهها، نوع قطب منتجه میباشد که در حجم آهنربا صرفهجویی میشود. در این مقاله مدلسازی دو بعدی یک چرخدنده قطب منتجه با استفاده از روش MEC ارائه شده است که توزیع میدانهای مغناطیسی، شارها، گشتاور روتور درونی و بیرونی را در بخشهای مختلف چرخدنده تعیین شده است. برای ارزیابی عملکرد مدل ارائه شده، برای دو نمونه چرخدنده با مقادیر متفاوت ضریب قطب و ضریب حلقه مدولاسیون چرخدنده تحلیل شده و چگالی شار، گشتاور و غیره در بخشهای مختلف چرخدنده تعیین شده است. همچنین برای تایید نتایج بهدست آمده از مدل، تحلیل المان محدود توسط نرم افزار Ansoft/Maxwell انجام گرفته است و نتایج با یکدیگر مقایسه شده اند.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206158_fedf144ef6569e3e4fe408a33adad497.pdf
2021-04-21
79
88
چرخدنده هممحور قطب منتجه
گشتاور شکست
حلقه مدولاسیون و چگالی شار
علیرضا
خداکرمی
arezakhodakarami@gmail.com
1
مربی، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرقدس، شهرقدس، ایران
LEAD_AUTHOR
حسن
فشکی فراهانی
hfeshki@yahoo.com
2
دانشیار، دانشکده فنی و مهندسی ، دانشگاه آزاد اسلامی واحد آشتیان، تهران، ایران
AUTHOR
رضا
نصیری زرندی
nasirizarandi@nri.ac.ir
3
استادیار، پژوهشگاه نیرو، تهران، ایران
AUTHOR
[1] S. Niu, N. Chen, S. L. Ho, and W. N. Fu, “Design Optimization of Magnetic Gears Using Mesh Adjustable Finite-Element Algorithm for Improved Torque,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 48, no. 11, pp. 4156-4159, 2012.##
1
[2] K. Atallah, S. D. Calverley, and D. Howe, “High-performance magnetic gears,” Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 272-276, no. Supplement, pp. E1727-E1729, 2004/05/01/ 2004.##
2
[3] X. L. Xiaoxu Zhang, Chao Wang, and Zhe Chen, “Analysis and Design Optimization of a Coaxial Surface-Mounted Permanent-Magnet Magnetic Gear,” Energies, vol. 7, no. 12, pp. 8535-8553, 2014.##
3
[4] Y. F. Xin Yin, Xiaoyan Huang, “Analytical Modeling of a Novel Vernier Pseudo-Direct-Drive Permanent-Magnet Machine,” IEEE Transactions on Magnetics vol. 53, no. 6, 2017.##
4
[5] P. M. Tlali, R. J. Wang, and S. Gerber, “Magnetic gear technologies: A review,” in 2014 International Conference on Electrical Machines (ICEM), pp. 544-550, 2014.##
5
[6] Y. D. Yao, D. R. Huang, C. M. Lee, S. J. Wang, D. Y. Chiang, and T. F. Ying, “Magnetic coupling studies between radial magnetic gears,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 33, no. 5, pp. 4236-4238, 1997.##
6
[7] Y. D. Yao, D. R. Huang, C. C. Hsieh, D. Y. Chiang, and S. J. Wang, “Simulation study of the magnetic coupling between radial magnetic gears,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 33, no. 2, pp. 2203-2206, 1997.##
7
[8] S. Kikuchi and K. Tsurumoto, “Design and characteristics of a new magnetic worm gear using permanent magnet,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 29, no. 6, pp. 2923-2925, 1993.##
8
[9] S. Kikuchi and K. Tsurumoto, “Trial construction of a new magnetic skew gear using permanent magnet,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 30, no. 6, pp. 4767-4769, 1994.##
9
[10] J. Rens and K. Atallah, “A Novel Magnetic Harmonic Gear,” Electric Machines & Drives Conference, 2007. IEMDC '07. IEEE International, pp. 3-8, 2007.##
10
[11] K. Davey, L. McDonald, and T. Hutson, “Axial Flux Cycloidal Magnetic Gears,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 50, no. 4, 2014.##
11
[12] Y. Chen and F. Weinong, “A novel hybrid-flux magnetic gear and its performance analysis using the 3-D finite element method,” Energies, vol. 8, no. 5, pp. 3313-3327, 2015.##
12
[13] M. Chen, K.-t. Chau, C. H. T. Lee, and C. Liu, “Design and Analysis of a New Axial-Field Magnetic Variable Gear Using Pole-Changing Permanent Magnets,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 153, no. October, pp. 23-32, 2015.##
13
[14] K. Atallah and D. Howe, “A novel high-performance magnetic gear,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 37, no. 4, pp. 2844-2846, 2001.##
14
[15] L. Jian and K. T. Chau, “A Coaxial Magnetic Gear With Halbach Permanent-Magnet Arrays,” IEEE Transactions on Energy Conversion, vol. 25, no. 2, pp. 319-328, 2010.##
15
[16] L. Jian, K. T. Chau, Y. Gong, J. Z. Jiang, C. Yu, and W. Li, “Comparison of Coaxial Magnetic Gears With Different Topologies,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 45, no. 10, pp. 4526-4529, 2009.##
16
[17] J. X. Shen, H. Y. Li, H. Hao, M. J. Jin, and Y. C. Wang, “Topologies and performance study of a variety of coaxial magnetic gears,” IET Electric Power Applications, vol. 11, no. 7, pp. 1160-1168, 2017.##
17
[18] H. M. Shin and J. H. Chang, “Analytical Magnetic Field Calculation of Coaxial Magnetic Gear With Flux Concentrating Rotor,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 52, no. 7, pp. 1-4, 2016.##
18
[19] T. Lubin, S. Mezani, and A. Rezzoug, “Analytical Computation of the Magnetic Field Distribution in a Magnetic Gear,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 46, no. 7, pp. 2611-2621, 2010.##
19
[20] Y.-J. Ge, C.-Y. Nie, and Q. Xin, “A three dimensional analytical calculation of the air-gap magnetic field and torque of coaxial magnetic gears,” Progress In Electromagnetics Research, vol. 131, pp. 391-407, 2012.##
20
[21] B. Dianati, H. Heydari, and S. A. Afsari, “Analytical computation of air-gap magnetic field in a viable superconductive magnetic gear,” IEEE Transactions on Applied Superconductivity, vol. 26, no. 6, pp. 1-12, 2016.##
21
[22] C.-T. Liu, K.-Y. Hung, and C.-C. Hwang, “Developments of an Efficient Analytical Scheme for Optimal Composition Designs of Tubular Linear Magnetic-Geared Machines,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 52, no. 7, pp. 1-4, 2016.##
22
[23] M. Desvaux, B. Traullé, R. L. G. Latimier, S. Sire, B. Multon, and H. B. Ahmed, “Computation Time Analysis of the Magnetic Gear Analytical Model,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 53, no. 5, pp. 1-9, 2017.##
23
[24] A. Rahideh, A. A. Vahaj, M. Mardaneh, and T. Lubin, “Two-dimensional analytical investigation of the parameters and the effects of magnetisation patterns on the performance of coaxial magnetic gears,” IET Electrical Systems in Transportation, vol. 7, no. 3, pp. 230-245, 2017.##
24
[25] A. S. Abdel-Khalik, A. S. Elshebeny, and S. Ahmed, “Design and evaluation of a magnetic planetary gearbox for compact harsh environments,” SPEEDAM 2010 - International Symposium on Power Electronics, Electrical Drives, Automation and Motion, pp. 1178-1182, 2010.##
25
[26] H. N. Niguchi and K. Howe, “Transmission Torque Analysis of a Novel Magnetic Planetary Gear Employing 3-D FEm,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 48, no. 2, pp. 1043-1046, 2012.##
26
[27] S. Peng, W. N. Fu, and S. L. Ho, “A Novel Triple-Permanent-Magnet-Excited Hybrid-Flux Magnetic Gear and Its Design Method Using 3-D Finite Element Method,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 50, no. 11, pp. 3313-3327, 2014.##
27
[28] K. Nakamura, M. Fukuoka, and O. Ichinokura, “Performance improvement of magnetic gear and efficiency comparison with conventional mechanical gear,” Journal of Applied Physics, vol. 115, no. 17, pp. 50-53, 2014.##
28
[29] N. Niguchi, K. Hirata, M. Muramatsu, and Y. Hayakawa, “Eddy current analysis of magnetic gear employing 3-D FEM,” Electromagnetic Field Computation (CEFC), 2010 14th Biennial IEEE Conference on, vol. 540, no. 2009, p. 1, 2010.##
29
[30] M. Fukuoka, K. Nakamura, and O. Ichinokura, “Dynamic Analysis of Planetary-Type Magnetic Gear Based on Reluctance Network Analysis,” IEEE Transactions on Magnetics, vol. 47, no. 10, pp. 2414-2417, 2011.##
30
[31] M. Fukuoka, K. Nakamura, and O. Ichinokura, “RNA-Based Optimum Design method for SPM type Magnetic Gears,” Journal of the Magnetics Society of Japan, vol. 37, no. 3-2, pp. 264-267, 2013.##
31
[32] Y.-C. Wu and B.-S. Jian, “Magnetic field analysis of a coaxial magnetic gear mechanism by two-dimensional equivalent magnetic circuit network method and finite-element method,” Applied Mathematical Modelling, vol. 39, no. 19, pp. 5746-5758, 2015.##
32
[33] M. Johnson, M. C. Gardner, and H. A. Toliyat, “A Parameterized Linear Magnetic Equivalent Circuit for Analysis and Design of Radial Flux Magnetic Gears—Part I: Implementation,” IEEE Transactions on Energy Conversion, 2017.##
33
[34] F. Abolqasemi-Kharanaq, R. Alipour-Sarabi, Z. Nasiri-Gheidari, and F. Tootoonchian, “Magnetic Equivalent Circuit Model for Wound Rotor Resolver Without Rotary Transformer’s Core,” J. IEEE Sensors Journal, vol. 18, no. 21, pp. 8693-8700, 2018.##
34
[35] J. Bao, B. Gysen, and E. Lomonova, “Hybrid analytical modeling of saturated linear and rotary electrical machines: Integration of Fourier modeling and magnetic equivalent circuits,” J. IEEE Transactions on Magnetics, vol. 54, no. 11, pp. 1-5, 2018.##
35
[36] P. Naderi and A. Shiri, “Modeling of ladder-secondary-linear induction machine using magnetic equivalent circuit,” J IEEE Transactions on Vehicular Technology, vol. 67, no. 12, pp. 11411-11419, 2018.##
36
[37] P. Ojaghlu, A. Vahedi, and F. Totoonchian, “Magnetic equivalent circuit modelling of ring winding axial flux machine,” J. IET Electric Power Applications, vol. 12, no. 3, pp. 293-300, 2017.##
37
[38] J.-H. Sim, D.-G. Ahn, D.-Y. Kim, and J.-P. Hong, “Three-dimensional equivalent magnetic circuit network method for precise and fast analysis of PM-assisted claw-pole synchronous motor,” J. IEEE Transactions on Industry Applications, vol. 54, no. 1, pp. 160-171, 2017.##
38
[39] H. F. Farahani, “Magnetic equivalent circuit modelling of coaxial magnetic gears considering non-linear magnetising curve,” J. IET Science, Measurement Technology, vol. 14, no. 4, pp. 454-461, 2020.##
39
[40] K. Nakamura and O. Ichinokura, “Dynamic simulation of PM motor drive system based on reluctance network analysis,” in 2008 13th International Power Electronics and Motion Control Conference, IEEE, pp. 758-762, 2008.##
40
[41] M. Cheng, K. Chau, C. Chan, E. Zhou, and X. J. I. T. o. M. Huang, “Nonlinear varying-network magnetic circuit analysis for doubly salient permanent-magnet motors,” vol. 36, no. 1, pp. 339-348, 2000.##
41
[42] S. Mallampalli and V. Rallabandi, “Parametric study of magnetic gear for maximum torque transmission,” in 2014 IEEE International Conference on Power Electronics, Drives and Energy Systems (PEDES), pp. 1-5, 2014.##
42
ORIGINAL_ARTICLE
بررسی و شبیهسازی چند پاره شدن شبکه زمین و تأثیر آن بر تغییر ولتاژهای گام و تماس در پستهای فشارقوی با استفاده از روش اجزای محدود
وقوع خطاهایی نظیر اتصال کوتاه و عبور جریانهای خطای نسبتاً بزرگ در شبکههای قدرت، امری اجتنابناپذیر است، لذا طراحی شبکه زمین جهت تخلیه هر چه مناسبتر این جریانها، باید با دقت کامل صورت پذیرد، بهطوریکه علاوه بر تامین مقاومت مناسب باعث افزایش بیرویه ولتاژ گام و تماس نگردد. شبکه زمین در پستهای فشارقوی بایستی ایمنی افراد وتجهیزات را تأمین نماید، لذا محاسبات طراحی و عملکرد صحیح و سالم شبکه باید با دقت مورد توجه قرار گیرد. ولتاژهای گام وتماس در پستهای فشارقوی بهشدت در حفظ ایمنی افراد تأثیرگذار میباشند، یکی از بدترین شرایطی که منجر به افزایش مقاومت الکتریکی کلی شبکه زمین میشود، چندپاره شدن شبکه زمین در اثر عواملی همچون خوردگی هادیها میباشد. در این مقاله ضمن ارائه توضیحاتی پیرامون طراحی مناسب شبکه زمین پست فشارقوی، به شبیهسازی شبکه زمین یک پست فوقتوزیع و اثر چندپاره شدن شبکه زمین در آن بر ولتاژهای گام و تماس در نرمافزار اجزای محدودCOMSOLMultiphysics پرداخته شده است.پس از انجام و بررسی شبیهسازی ملاحظه شد که ولتاژهای گام و تماس در شبکههای زمین دو تکه و سه تکه بسیار بیشتر و پرخطرتر نسبت به شبکه زمین سالم بوده و بهطور خطرناکی تا بیش از48مقدار اولیه برابر میتوانند افزایش یابند.
https://elemag.ihu.ac.ir/article_206159_bd2695df8b888558cf67b6cc5bc66e68.pdf
2021-04-21
89
97
شبیهسازی الکترومغناطیسی
پست فشارقوی
شبکه زمین
ولتاژهای گام و تماس
روش اجزای محدود
اسعد
شمشادی
shemshadi@arakut.ac.ir
1
استادیار، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی اراک،اراک، ایران
LEAD_AUTHOR
علیرضا
نصیری
p.a.shemshadi@gmail.com
2
دانشجوی کارشناسی، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی اراک،اراک، ایران
AUTHOR
پوریا
خرم پور
poriyakhp@gmail.com
3
دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی برق، دانشگاه صنعتی اراک،اراک، ایران
AUTHOR
[1] R. Hooshmand, “Design of High Voltage Substations,” Isfahan University Press, Isfahan, 2012.##
1
[2] H. Kalhor, “Electric Planting,” Shiraz University Press, 2018.##
2
[3] S. A. Taher and A. Shemshadi, “Analysis and Design of a New Method for Reduction of Touch and Step Voltages for Earthing Systems Using FEM Approach,” International Journal of Electrical and Power Engineering .vol. 2, Issue 6, pp. 409-414, 2008.##
3
[4] M. Nayel, J. Zhao, J. He, Z. Cai, and Q. Wang, “Study of Step and Touch Voltages in Resistive/Capacitive Ground due to Lightning Stroke,” 4th Asia-Pacific Conference on Environmental Electromagnetic, Dalian, pp. 56-60, 2006.##
4
[5] U. Schümann, F. Barcikowski, M. Schreiber, and H. C. Kärner, “FEM Calculation and Measurement of the Electrical Field Distribution of HV Composite Insulator Arrangements,” 39th cigre session, Paris, , pp. 404-408, 2002.##
5
[6] A. Habjanic and M .Trlep, “The Simulation of the Soil Ionization Phenomenon around the Grounding System by the "Finite Element Method,” IEEE Transactions on Magnetic, vol. 42, no. 4, pp. 867-870, 2006.##
6
[7] N. Golihaghighi and M. Biguesh, “Node Selection in a Cooperating Position Finding Distributed System Concerning the Computational Complexity Reduction,” Scientific Journal of Radar, vol. 7, Issue 2, pp. 15-23, 2020.##
7