اختراع اعضای محترم هیات علمی دانشکده برق موسسه آموزش عالی شهاب دانش آقایان مهندس سیدمهدی حسینی دستجردی و مهندس روح اله عبداللهی و به سرپرستی جناب آقای دکتر مهدی کراری ریاست محترم موسسه با عنوان"دستگاه اندازه گیری زاویه باربه صورت بلادرنگ و مبتنی بر DSP" برگزیده ششمین جشنواره ابتکارات و اختراعات رویش کوهرنگ (بنیاد ملی نخبگان1395) و موفق به کسب سطح 3 بنیاد ملی نخبگان گردید.

شکل1: دستگاه اندازه گیری زاویه بار

زاویه بار، یکی از پارامترهای مهم در ژنراتورهای سنکرون به شمار می‌رود، چراکه آگاهی از آن، می‌تواند نقش تعیین کننده‌ای را در مطالعه پایداری سیستم‌های قدرت ایفا کند. همچنین در مدل‌سازی دینامیکی تجهیزات نیروگاهی، اندازه‌گیری زاویه بار به عنوان یکی از پارامترهای دینامیکی مهم، سهم بسزایی را در تخمین پارامترهای دینامیکی سیستم دارا می‌باشد. با این وجود در نیروگاه‌ها، تجهیزاتی برای اندازه‌گیری این پارامتر بسیار مهم، وجود ندارد. حتی در تمام مطالعات تحقیقاتی و مقالات علمی منتشر شده در مجلات معتبر علمی و اختراعات ثبت شده در داخل و در سطح بین المللی نیز به منظور محاسبه این پارامتر بسیار مهم در پایداری نیروگاه از روش های تخمین غیر مستقیم استفاده می نمایند. در این طرح دستگاه منحصر به فرد اندازه‌گیری زاویه بار ژنراتورهای سنکرون را به صورت بلادرنگ و با دقت بالا، ارائه شده است. برای بدست آوردن زاویه بار، از دو سیگنال استفاده شده است. سیگنال اول خروجی سنسور نوری دورشمار است که وظیفه تشخیص موقعیت فیزیکی شفت و همچنین اندازه‌گیری دوره تناوب چرخش روتور را بر عهده دارد. سیگنال دوم، یکی از فازهای ولتاژ ترمینال است که از PTخروجی ژنراتور گرفته می‌شود. به منظور پردازش سیگنال‌های ورودی که شامل سیگنال تشخیص موقعیت شفت روتور و سیگنال تشخیص عبور از صفر سیگنال ولتاژ خروجی ژنراتور و به منظور اندازه گیری زاویه بار، بورد پردازشی مبتنی بر پردازنده DSPIC33FJ256استفاده شده است. دستگاه مذکور قابلیت نمایش، ذخیره سازی داده روی کارت SD/MMC، خروجی آنالوگ، و همچنین ارسال زاویه بار اندازه‌گیری شده را دارد و به راحتی می‌توان داده‌های مورد نظر را در لحظه و به صورت آنلاین بر روی نمایشگر LCDمشاهده کرد یا برای تحلیل آفلاین روی حافظه دستگاه یا سایر تجهیزات ثبت داده، ذخیره‌سازی نمود.