پژوهشگران دانشکده مهندسی برق دانشگاه تهران موفق به طراحی و مدل‌سازی سیستم «تپ چنجر» الکترونیکی شدند که قابلیت کنترل ولتاژ خروجی ترانسفورماتورها را دارد.

دکتر جواد فیض، استاد دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر دانشگاه تهران و مجری این طرح در گفت‌وگو با خبرنگار پژوهشی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا) در این زمینه اظهار داشت: این طرح طراحی و ساخت یک «تپ چنجر» (tap changer) الکترونیکی برای ترانسفورماتور توزیع است که به صورت نمونه صنعتی کوچک (پروتوتایپ) ساخته و آزمایش شده است و در یک مدار الکترونیکی با کنترل‌کننده‌های دیجیتالی از طریق نرم افزار، ولتاژ خروجی ترانسفورماتور را کنترل می‌کند.

وی خاطرنشان کرد: وقتی که مصرف کننده از شبکه الکتریکی جریان می‌کشد، افت ولتاژ پدید می‌آید و این امر باعث می‌شود تا ولتاژ کافی بوسیله کاربر دریافت نشود،از این رو بایستی به روشی بتوانیم این ولتاژ را به حد مطلوب برسانیم که در این گونه موارد در حال حاضر از تپ چنجرهای مکانیکی در شبکه‌های برق استفاده می‌شود.

به گفته وی، برای کار منظم و بی سر و صداتر دستگاه های الکتریکی می‌توان از مدارهای الکترونیکی با کنترل مناسب استفاده کرد وسیستم‌های بسیار مناسبتری را برای کنترل ولتاژ خروجی بدست آورد که این از وظایف تپ چنجرها شمرده می‌شود.

دکتر فیض که با ارائه این طرح رتبه اول بخش پژوهش‌های بنیادی بیستمین جشنواره بین‌المللی خوارزمی را کسب کرده است، تصریح کرد: بخش‌های مختلف یک شبکه انرژی الکترومکانیکی، به هم پیوسته و روی هم تاثیر گذارند. رفتار ماشین‌های الکتریکی تحت تاثیر منبع تغذیه از یک سو و اتصالات مکانیکی از سوی دیگر است و در این بین یک پیوند دینامیکی وجود دارد. از این رو عملکرد یک ماشین تنها حالت ماندگاری آن نیست بلکه رفتار دینامیک و گذرای آن بسیار مهم تر است و مابقی سامانه نقش بسیار مهمی در آن دارند.

دکتر فیض درادامه به ایسنا گفت: یک سامانه قدرت الکتریکی از تجمیع سامانه‌های فرعی زیادی بوجود می‌آید و برای ارزیابی عملکرد سامانه الکتریکی لازم است مدل کمی هر قسمت مجزا به صورت یک دستگاه از معادله‌ها ارایه و سپس این مدلهای فرعی با توجه به محدودیتهایشان بهم متصل شوند.

وی گفت: مدل ماشین‌های الکتریکی می‌تواند شکل‌های مختلفی به خود بگیرد که شکلهای مدل به کاربرد آن وابسته است. برای مثال در شرایط عادی یک ترانسفورماتور را می‌توان به صورت یک شبکه امپدانسی T شکل ساده نمایش داد اما چنین مدلی در مواردی مثل توزیع موج، نیروی ناشی از اتصال کوتاه یا صعود دما پاسخ گو نیست. مدل کامل یک ماشین الکتریکی در واقع خود ماشین است و پژوهشها در جهت رسیدن به چنین مدل کاملی است.

برگزیده رتبه اول بخش پژوهش‌های بنیادی جشنواره بین‌المللی خوارزمی در گفت‌و‌گو با ایسنا اضافه کرد: موتورهای با سرعت قابل تنظیم، بخش کلیدی صنایع هستند و انقلاب اتوماسیون را تسهیل کرده و امکان رشد اتوماتیک سازی بر اساس تقاضا در آینده را فراهم کرده‌اند. از سوی دیگر توسعه سریع فن‌آوری باعث گسترش فراوان طرح‌های تحقیق و توسعه شده که مستلزم بررسی دینامیک آنها در موارد استعمال مختلف است که از چاپگرها تا ابزار الکتریکی هواپیماهای مدرن را در بر می‌گیرد و پژوهش در این حیطه شامل چگونگی استنتاج مدلهای ریاضی ماشین‌های الکتریکی و کاربرد این مدل‌ها برای طراحی الگوریتم‌های کنترل برای دستیابی به کارآیی عالی می‌باشد.

گفتنی است، دکتر جواد فیض دارای 92 مقاله علمی چاپ شده در مجلات معتبر بین المللی و 140 مقاله در سمینارهای داخلی و بین المللی بوده و در زمینه ماشین‌های الکتریکی دارای چندین جلد تالیف و ترجمه است.