—149

الیاف گیاهی: انواع الیاف گیاهی عبارتند از :
الف) الیاف گیاهی دانه ای مانند پنبه.
ب) الیاف گیاهی ساقه ای مانند کتان، کنف و مانیلا
ج) الیاف گیاهی برگی مانند سیسال
د) الیاف گیاهی میوه ای مانند نارگیل.
الیاف حیوانی: مانند پشم و ابریشم، انواع کرک ها و الیاف مویی.
الیاف معدنی: مانند آسبست( پنبه کوهی) و الیاف فلزی "امیری، 1385، ص10".
2-2-2الیاف بشر ساختواژه ای مصطلح برای الیاف شیمیایی یا الیافی که انسان آن را تولید کرده است "موسوی شوشتری و توانایی، 1384، ص111".
الیاف بشر ساخت به دو گروه تقسیم می شوند:
الف) الیاف بازیافت شده
الیاف بازیافتی به الیافی اطلاق میشود که از پلیمرهای طبیعی ساخته شده اند، به این صورت که از طریق دوباره شکل دادن مواد اولیه و اصلاح آن ها تولید میگردند.
در ابتدا این نوع الیاف را از مواد پروتئینی مثل شیر، بادام زمینی و سویا به دست میآوردند، اما امروزه پایه تولید این نوع الیاف سلولز است "میر جلیلی، 1384، ص1".
ب) الیاف مصنوعی
این نوع الیاف از سنتز شیمیایی پلیمرها به دست میآیند. مواد خام مورد استفاده در ساخت این الیاف مشتقات نفتی بوده و طیف گسترده ای از این نوع الیاف موجود میباشد. نایلون ها، پلی استرها، اکریلیک ها، الیاف محتوی کلر، پلی اولفین ها و پلی آمیدهای آروماتیک نمونه هایی از الیاف مصنوعی هستند.
2-3 مواد اولیه مصرفی در تولید فرش دستبافالیاف طبیعی و حیوانی به دلیل سازگاری با محیط زیست و بدن انسان و ویژگی هایی همچون عایق پذیری و نرمی برای تولید فرش دستباف بسیار مناسبند. در میان الیاف طبیعی سه لیف پشم، پنبه و ابریشم مرسوم ترین الیاف مورد استفاده در فرش میباشند.
2-3-1 پنبهپنبه یکی از مهمترین الیاف سلولزی است که کشت آن از زمان های قدیم رایج بوده است. در حفاری هایی که در هند صورت گرفته است، انواع پارچه ها و ریسمان های پنبه ای مربوط به سه هزار سال قبل از میلاد کشف شده است. الیاف پنبه در رنگ های سفید، قهوه ای و خاکستری وجود دارد و اندازه ی طول و قطر آن ها متغیر است "امیری، 1385، ص 65".
پنبه به گیاهی اطلاق میشود که دارای ساقهی سبک و کوتاه و شاخه های نازک، برگ های درشت با گل های زرد یا سرخ رنگ میباشد. به میوه ی آن غوزه میگویند که 3 تا 5 ترک دارد. غوزه پس از رسیدن شکافته شده و از میان آن دانه هایی به همراه رشته ها یا تارهای سفید رنگی نمایان میگردد. تارهای پنبه همگی یک اندازه نبوده بلکه در هر غوزه طول تارها متفاوت میباشد. پنبه را با دست یا دستگاه از دانه جدا میکنند و در نخ ریسی و پارچه بافی به کار میبرند "ژوله، 1381، ص 53".پنبه در مراحل اولیه رشد خود به رطوبت و آبیاری نیاز دارد، ولی رطوبت و آبیاری زیاد و همچنین بارندگی در مراحل آخر رشد گیاه پنبه، باعث آسیب رسیدن به محصول میشود. پنبه در مناطقی که اختلاف درجه ی حرارت روز و شب آن کم باشد، بهتر عمل میآید "امیری، 1385، ص.67".
2-3-1-1 طبقه بندی پنبه از لحاظ کیفیتاز نظر کیفیت می توان پنبه را به سه گروه زیر تقسیم بندی نمود:
پنبه سی آیلند، مصری و آمریکایی-مصری: این نوع پنبه طویل تر از انواع دیگر بوده و دارای قطر کم و ظاهر درخشانی میباشد.
پنبه آمریکایی آپلند: این نوع پنبه کوتاه تر و ضخیم تر از پنبه های گروه یک است.
پنبه آسیایی: پنبه های آسیایی در مقایسه با پنبه های دیگر کوتاه تر و ضخیم تر میباشد "توانایی، 1376، ص 16".

2-3-1-2 ترکیب شیمیاییپنبه لیفی است سلولزی که از تکرار واحدهای سلوبیوز در طول زنجیره مولکولی به وجود آمده است "فورد، 1386، ص10". لیف پنبه از سه عنصر کربن، هیدروژن و اکسیژن تشکیل شده است. علاوه بر سلولز، همیشه در انواع مختلف پنبه مواد و ترکیبات دیگری نیز وجود دارد که ناخالصی آن محسوب میشود. واکس یا موم بعد از سلولز مهم ترین ماده ای است که در یک لیف سلولزی وجود دارد.مقدار واکس در انواع مختلف پنبه در حدود 4/0-8/0 درصد است "امیری، 1385، ص 74".
2-3-1-3 ویژگی های فیزیکی پنبهدرازای الیاف پنبه در یک غوزه متفاوت است. اگر در یک پنبه بلندی و کوتاهی الیاف بین 25 تا 60 میلیمتر باشد نشانه ی خوبی آن است و هر اندازه درازای رشته های پنبه از میزانی که ذکر شد بیشتر باشد مرغوبتر محسوب میشود. به طور کلی نشانه های مرغوبیت پنبه بستگی فراوانی دارد به رنگ، ظرافت، نرمی، شفافیت، درجه خالص بودن و همچنین رطوبتی که پنبه در خود دارد. هر اندازه الیاف پنبه سفیدتر باشد به همان اندازه خالص تر است چون رنگی بودن الیاف به دلیل مواد خارجی در ترکیبات آن است "ژوله، 1381، ص 53".
2-3-1-4 جذب رطوبتمیزان رطوبت بازیافتی پنبه در رطوبت نسبی 65%، معادل 7% است و قابلیت نگهداری آب توسط این لیف 50% میباشد"فورد، 1386، ص10".
2-3-1-5 خواص حرارتیالیاف پنبه به آسانی میسوزد و خاکستر کمی هنگام سوختن باقی میگذارد. این لیف در دمای ˚c150 استحکام خود را از دست داده و سست میگردد، در نهایت در دمای ˚c200-185 سوخته و تجزیه میشود "فورد، 1386، ص10".
2-3-1-6 ساختمان داخلی لیف پنبهالیاف پنبه در زیر میکروسکوپ شکل رشته های استوانه ای را دارد که از پهنا آنرا برش داده باشند و سه بخش در آن به خوبی دیده میشود:
بخش رویی که با لایه ی شفافی پوشیده شده که به آن کوتی کول میگویند.
دیواره ثانویه یا بیشترین بخش الیاف پنبه که سلولز نامیده میشود.
بخش میانی یا دیواره لومن. در بخش میانی رشته ها یا الیاف، مغز ویژه ای پر از مایع دیده میشود به نام پروتوپلاسم که پس از رشد کامل پنبه، مغز این الیاف خالی و پروتوپلاسم جذب پنبه دانه میشود و تمام پروتوپلاسم به سلولز خالص تبدیل میگردد "ژوله، 1381، ص 53".
2-3-1-7 موارد استفاده پنبه در تولید فرش دستبافالیاف پنبه ای استحکام زیادتری نسبت به پشم دارند و هم چنین به دلیل خاصیت کشش کمتری که در مقایسه با الیاف پشمی دارند برای تار و پود قالی مناسب تر میباشد. یکی از امتیازات رشته های پنبه ای نسبت به انواع پشمی آن این است که چون آفت بید به خوردن آن تمایل ندارد، لذا فرش هایی که تار و پود آن ها از پنبه میباشد در صورتی که در معرض بیدخوردگی قرار گیرند تنها پرز آن ها از بین می رود و سوراخ و حفره ای در آن ایجاد نمیشود و در نتیجه به آسانی میتوان طبقه جدیدی ازپرز را از طریق گره زدن بر روی شبکه تار و پود فرش که سالم باقی مانده است، به وجود آورد "نصیری، 1382، ص 16".
2-3-1-8 روش شناسایی الیاف پنبه به کمک روش سوزاندنالیاف سلولزی به سرعت میسوزند و بوی کاغذ سوخته ایجاد میکنند. خاکستر باقیمانده بسیار ناچیز و نرم بوده و برنگ خاکستری میباشد "نجفی کوتنایی، 1388، ص 7".
2-3-2 پشمپشم یکی از الیاف مهم حیوانی به شمار میرود و مصرف آن در انواع منسوجات، به دوران بسیار قدیم بر میگردد. پشم مهمترین ماده اولیه مورد لزوم در صنعت فرش بافی است و الیاف پشم در ساختار تار و پود و پرز فرش های دستباف ایران نقش عمده و اساسی دارد "دانشگر، 1376، ص 113". ماده اصلی تشکیل دهنده پشم، کراتین میباشد که همان پروتئین است و ساختمان مولکولی آن از اتم های کربن، هیدروژن، نیتروژن، اکسیژن و گوگرد طبق فرمول شیمیایی n(C72H112N18O16S) تشکیل شده است "منصوری، 1378، ص 15".
2-3-2-1 ساختمان داخلی لیف پشمیک لیف پشم از سه لایه تشکیل شده است:
لایه بیرونی (کوتیکل): به فلس های مسطح و نایکنواختی که سطح لیف را پوشانده است گفته میشود. وجود فلس باعث میشود که هنگام ریسندگی، الیاف در هم فرو رفته و استحکام بیشتری پیدا کنند.
لایه میانی (کورتکس): قسمت اعظم تشکیل دهنده لیف است که دارای سلول های دوکی شکل است. استقامت، جعد، رنگ پذیری و سایر خواص فیزیکی مربوط به این قسمت است.
مغز (مدولا): داخلی ترین قسمت لیف است که در الیاف ظریف ممکن است مدولا وجود نداشته باشد اما در الیاف ضخیم بصورت مغزی لوله ای شکل وجود دارد "ژوله، 1381، ص 57".
2-3-2-2 ویژگی های فیزیکی پشممرغوبیت پشم چنانکه میدانیم، بسته به ظرافت الیاف، نازکی قطر آن، طول تارهای پشم، استحکام، عدم تجعد، طبیعی بودن رنگ، قابلیت رنگ پذیری و قابل کشش بودن آن است. صرف نظر از این عوامل، برگشت پذیری، شفافیت و بو نیز در ساختار پشم نقش اساسی دارد "یساولی، 1370، ص 9".
ظرافت الیاف: هر چه قطر الیاف پشم کمتر باشد، پشم نازکتر بوده و مرغوب تر است. واحد اندازه گیری ظرافت برای الیاف پشم میکرون میباشد.
جدول 2-1 . قطر الیاف پشم مصرفی برای رج شمارهای مختلف فرش "امیری، 1385، ص 32".قطر الیاف پشم رج شمار فرش
حداکثر 35 میکرون فرش های ضخیم زیر 30 رج
حداکثر 33 میکرون فرش های متوسط 30-40 رج
حداکثر31 میکرون فرش های ریز بافت 40 رج
طول الیاف: طول الیاف یکی از خواص اصلی است که در ارزشیابی پشم نقش مؤثری دارد و در مواردی از قبیل حد ریسندگی، استحکام نخ، یکنواختی نخ، زیردست نخ تولید شده، براقی و درخشندگی، مویی بودن نخ و قابلیت تولید تأثیر میگذارد "منصوری، 1378، ص 7". طول تارهای پشم هر چه بلندتر باشد، بهتر است. این طول در الیاف پشم درجه ی یک به 5/7 سانتی متر و بیشتر میرسد "یساولی، 1370، ص 10".
استحکام: به مقاومت الیاف در مقابل پاره شدن، استحکام الیاف گویند. هرچه الیاف پشم ضخیم تر باشد استحکام و درصد ازدیاد طول آن نیز بیشتر است.
ازدیاد طول: الیاف باید قادر به تغییر شکل دادن و تحمل ظرفیت نیروی وارد شده به آن را داشته باشند. ازدیاد طول پشم بین 25 تا 40% و پنبه بین 3 تا 7% میباشد.
تجعد: هر چه پشم ظریفتر باشد تجعد آن در واحد طول بیشتر است. وجود خاصیت تجعد در الیاف پشم ضمن پفکی نمودن آن اولا باعث محبوس شدن هوا در منسوجات پشمی میشود و گرما را در خود حفظ میکند که از این رو کمک به عایق شدن آن در برابر حرارت مینماید. ثانیا خاصیت تجعد در الیاف پشم باعث میشود که الیاف بهتر با یکدیگر درگیر شده و در نتیجه نخی محکم تر و مقاوم تر تولید شود "منصوری، 1378، ص 9".
جذب رطوبت: رطوبت بازیافتی پشم در رطوبت نسبی 65 % معادل 18-16 % میباشد، ضمنا قابلیت نگهداری آب توسط الیاف پشم 44 % است.
خواص حرارتی: پشم به آرامی نرمی و استحکامش را در دمای ˚c100 از دست میدهد و در دمای ˚c130 زرد رنگ شده و در نهایت تجزیه شده و فورا در دمای ˚c300 ترکیبی سیاه رنگ شبیه قیر متورم شده و خاکستری ترد برجا میگذارد.
2-3-2-3 خواص شیمیایی پشمالیاف پشم در محیط های اسیدی یا قلیایی غلیظ داغ میشوند، ضمنا در محلول سولفید سدیم، هیپوکلرید یا تیوگلیکولات نیز همراه با تجزیه شدن، حل میگردند. این الیاف توسط کرم های حشرات معینی همچون بید لباس و سوسک فرش و سایر میکروارگانیسم ها مورد حمله قرار میگیرند. الیاف پشم از مقاومت خوبی در برابر نور و در معرض هوا برخوردار میباشند. الیاف پشم در برابر اسیدها و قلیایی های رقیق (به جز در یک درجه حرارت بالا، به مدت طولانی) و همچنین حلال های آلی نسبتا بی تأثیر میباشند. حدود آسیب زدن اسیدها و قلیایی ها به الیاف بستگی به غلظت اسید، درجه حرارت و زمان عملیات دارد "فورد، 1386، ص 23".
2-3-2-4 واکنش های پشم در مقابل مواد شیمیاییاثر مواد قلیایی: به طور کلی پشم در برابر مواد قلیایی نسبت به اسیدها مقاومت کمتری دارد. مواد قلیایی بر پیوندهای گوگردی، هیدروژنی و یونی پشم اثر میگذارد و سبب متلاشی شدن کامل پشم میشود. مواد قلیایی قوی مانند هیدروکسید سدیم یا پتاسیم به ویژه در حالت گرم به سرعت پشم را هیدرولیز میکند.
اثر مواد اسیدی بر روی الیاف پشم: میزان آسیبی که اسید به پشم میرساند به غلظت اسید، درجه ی حرارت و مدت زمان تماس بستگی دارد. محلول رقیق اسیدهای معدنی، آسیب زیادی به الیاف پشم نمیرساند. اسید سولفوریک گرم و غلیظ، پشم را کاملا متلاشی میسازد. اسیدنیتریک الیاف پشم را زرد رنگ و سپس آن را حل میکند "امیری،1385، ص 42".
اثر مواد اکسید کننده: محلول غلیظ آب اکسیژنه باعث خراب شدن پشم میشود. سرعت تأثیر هم بستگی به غلظت آب اکسیژنه دارد. از محلول رقیق آب اکسیژنه برای سفید کردن پشم استفاده میکنند.
2-3-2-5 درجه مرغوبیت الیاف پشم مصرفی در فرش دستبافمیانگین طول الیاف برای نمره های مختلف باید حداقل 5 سانتی متر باشد و مقدار الیاف کوتاه تر از 5 سانتی متر در آن نباید از 5 درصد تجاوز نماید. چربی و روغن الیاف پشم نباید بیش از 5/1 درصد و مواد ناخالص گیاهی حداکثریک درصد باشد. طول الیاف هر اندازه بلندتر باشد (از 5/7 سانتی متر به بالا) مرغوب تر است.
قطر الیاف کمتر از 30 میکرون درجه یک
قطر الیاف بین 35-30 میکرون درجه دو
قطر الیاف تا 40 میکرون درجه سه
طبق استاندارد ملی ایران، مهم ترین مشخصات الیاف پشم مصرفی در تولید پرز فرش دستباف عبارتند از:
قطر در محدوده 25 تا 38 میکرون
درصد الیاف مدولائی کمتر از 20%
1 تا 4 جعد در 5/2 سانتیمتر
میانگین ازدیاد طول الیاف 45-30% و استحکام 55/1-11/1 گرم بر دنیر
قابلیت ارتجاعیت حداقل 75% "دفترچه استاندارد ملی ایران، 1377"
2-3-2-6 چگونگی شناسایی الیاف پشمتشخیص پشم طبیعی از مواد غیر طبیعی در فرش حایز اهمیت فراوان است. برای شناخت پشم از سایر الیاف راه های مختلف وجود دارد که عبارتند از:
سوزاندن پشم: وقتی پشم را به شعله نزدیک میکنیم خود را جمع میکند. در داخل شعله به آرامی میسوزد و مقداری ذوب میشود. دود آن بوی گوگرد و موی سوخته میدهد. خاکستر سیاه از آن باقی میماند که به سادگی خورد میشود.
از طریق مشاهده عینی( بوسیله ذره بین): شکل تار پشم در زیر ذره بین مانند درخت کاج فلس دار مینمابد که از یک سو آزادند، هر چه پشم کهنه تر و صدمه دیده تر باشد، این فلس ها کوتاهتر و برآمدگی کمتری دارند.
از طریق مواد شیمیایی: در برابر مواد قلیایی حساسیت دارد و برخی از قلیایی ها آن را حل میکند. در آب جوش مقداری از پروتئین خود را از دست میدهد. در برابر اکسید کننده ها و احیاکننده ها کم مقاومت است "وکیلی، 1383،ص 51".
2-3-3 ابریشمابریشم از الیاف حیوانی و پروتئینی است که نرم، شفاف، لطیف، ظریف و محکم است. این ماده مهم به صورت نخ بسیار نازکی در دو رشته به هم تابیده و از غدههای کرم ابریشم ترشح میشود. ابریشم یکی از بهترین موادی است که در نساجی بویژه قالی بافی به کار می رود. این ماده دارای قابلیت پذیرش عملیاتی نظیر سفیدگری، رنگرزی، صمغ گیری و ... است.
2-3-3-1 انواع الیاف ابریشم مصرفی در قالیبافی:به طور کلی دو نوع ابریشم طبیعی و مصنوعی در ایران وجود دارد که از نظر آمادهسازی آن برای استفاده در قالیبافی و رنگرزی به انواع زیر تقسیم میشوند:
1-ابریشم خام: ابریشمی است که مستقیماً از پیله گرفته میشود و با دست یا با ماشین به نخ تبدیل میشود. به عبارت دیگر ابریشم خام، ابریشمی است که عملیات صمغگیری و قلیاب کشی روی آن انجام نشده باشد، رنگ این نوع ابریشم زرد یا کرم است و پس از قلیاب کشی سفید میگردد.
2-ابریشم پخته: به ابریشمی میگویند که صمغ یا ناخالصی آن به نام «سرازین» گرفته شده باشد، رنگ آن پس از صمغ گیری سفید میشود.
3-ابریشم گجین: تفاله ابریشم و انتهای الیاف و باقی مانده پیله را، ابریشم کجین گویند که بخش نامرغوب الیاف است، این نوع ابریشم برای فرش بافی مناسب نیست." دانشگر،1376، ص45"
2-3-3-2 ویژگیها و قابلیت های ابریشمابریشم طبیعی که در قالی بافی مورد استفاده قرار میگیرد دارای قابلیتهای بسیاری است که اگر در رنگرزی آن و در تهیه و آماده سازی آن اصول فنی رعایت گردد، موجب ارتقاء کیفی فرش میشود.
1) ابریشم تا 140 درجه حرارت را تحمل میکند و در مقابل مواد قلیایی در مقایسه با پشم مقاومت بیشتری دارد.
2) ابریشم با توجه به لطافتی که دارد آلودگی را جذب نمیکند. در صورت آلوده شدن میتوان آن را با صابون ملایم شستشو داد.
3) ابریشم از جمله موادی است که دچار بیدزدگی و یا کپک زدگی نمیشود.
4) ابریشم به دلیل داشتن ترکیباتی چون کربن، هیدروژن، اکسیژن و ازت در آب حل نمیشود ولی اگر به مدت زیادی جوشانده شود استحکام خود را از دست میدهد.
5) ابریشم به دلیل داشتن الیاف پیوسته از قابلیت تابیدن خوبی برخوردار است.
6) الیاف ابریشم عملیات نساجی نظیر سفیدگری، رنگرزی، عملیات صمغ گیری و صمغ زدایی را به خوبی تحمل میکنند.
7) ابریشم یکی از بادوام ترین مواد طبیعی است، زیرا رشته های آن به هم تابیده میشوند و از نظر سایش به دلیل نرمی و لطافتی که دارد ساییدگی پیدا نمیکند.
2-4 اجزای تشکیل دهنده فرش دستبافسه گروه نخ شامل نخهای پرز(خاب) ، نخهای تار(چله) و نخهای پود ضخیم(زیر) و نازک(رو) تشکیل دهنده اسکلت اصلی هر فرش دستباف میباشند.

شکل 2-1. ساختار تشکیل دهنده فرش دستباف، a) گره نامتقارن b) گره متقارنجنس و مشخصات الیاف مصرفی براساس استانداردهای تولید فرش دستباف به شرح زیر میباشند:
نخ پرز: مهمترین جزء هر فرش که نمود اصلی ظاهر بصری و طرح و نقوش را فراهم مینماید و بطور معمول از جنس پشم یا کرک و در فرشهای بسیار ظریف بصورت گل ابریشم و یا تمام ابریشم میباشد.
نخ تار: مجموعه نخهایی که بصورت موازی یکدیگر و معمولاً یک در میان بصورت تار جلو و عقب، در طول فرش قرار گرفته و بطور رایج و متعارف از جنس پنبه، و در موارد خاص در فرشهای برخی از مناطق از جنس ابریشم یا پشم و در فرشهای بزرگ پارچه بصورت استثناء خارج از استاندارد با بکارگیری الیاف مصنوعی، از جنس مخلوط پنبه –پلی استر انتخاب میگردد.
نخ های پود ضخیم و نازک: رشته نخهایی هستند که مابین نخهای تار بصورت عرضی در ساختار فرش عبور داده شده و به ترتیب وظیفه پرکردن و دوخت هر رج را بعهده دارند. بطورمعمول هر دو از جنس پنبه بوده و در برخی مناطق فرشبافی از جنس پشم انتخاب میگردد.
معمولاً نسبت وزنی تار و پود و پرز در فرشهای پشمی بصورت 12تا20% نخهای تار، 10تا 18% نخهای پود، و 50 تا70% نخهای پرز میباشد "طباطبایی هنزایی، 1393، ص 4".
2-4-1 مشخصات ساختمانی فرش دستبافهر فرش از دو بخش لایه تخت زیرین و لایه نخهای پرز تشکیل شده است. در هر بخش مشخصههای ساختمانی متمایزی وجود دارد که عبارتند از:
در بخش لایه زیرین: مشخصات نوع گره و چلهکشی، شیوه پودکشی و مکانیزمهای بافت.
در بخش لایه پرزها: ارتفاع پرز، تراکم پرز(رجشمار).
در حالت ساختمان یکپارچه فرش: ضخامت فرش، وزن مترمربع و ابعاد فرش.
در مقطع عرضی هر فرش ارتفاع مجموع دو لایه زیرین و لایه پرزها را اصطلاحا˝ضخامت فرش گویند. ”Lee, H.S., Carr, W.W., Beckham, H.W., Wepfer, W.J., 2000"
2-4-2 انواع گره در بافت فرشدر بافت فرش از دو گره اصلی به طور معمول استفاده میشوند که عبارتند از:
گره متقارن یا ترکی: در این گره نخ خامه دو حلقه حلزونی را تشکیل میدهد که هر کدام از حلقه ها به دور یکی از نخ های تار پیچیده و دو انتهای آن ها از میان این دو عدد تار بیرون میآید و پرز قالی را تشکیل میدهد.
گره نامتقارن: در این نوع گره، نخ خامه فقط تشکیل یک حلقه حلزونی را میدهد و به دور یکی از رشته های تار پیچیده و اولین انتهای آن از میان دو رشته چله مورد نظر بیرون میآید و دومین انتها از بین یکی از این رشته ها و رشته بعدی خارج میگردد "هانگلدین، 137، ص 9".
2-4-3 سیستم پودکشینخهای پود ضخیم و نازک بصورت افقی بعد از هر رج بافت در بین تارها قرار داده میشوند. پود ضخیم ما بین تارهای زیر و رو باعث ایجاد استحکام، پرکردن و ممانعت از لغزش گرهها میشود و پس از ایجاد ضربدر در تارهای زیر و رو، پود نازک بر بالای ضربدرها یا دهنه تار قرار داده شده و با دوخت گرهها در هر رج باعث ایجاد نظم و ظرافت بیشتر فرش میگردد. از دو نوع نخ پود استفاده می شود: پود نازک به جهت دور زدن همگی تارها از پشت فرش دیده میشود و پود ضخیم در لابهلای فرش پنهان میماند "نصیری،1382،ص 56".

شکل 2-2. ارتفاع و طول ساق پرز در فرش دستباف"” Kimura, K., Kawabata, S., Kawai, H., 1970
2-4-4 رجشمار یا تراکم طولی و عرضیدر فرش دستباف بدلیل یکسانی تراکم پرز در طول و عرض فرش از عناوین رجشمار، تعداد گره در دسیمتر و یا تراکم گره در واحد سطح و یا حتی در معیار وزنی از چگالی یا وزن مجموع پرزها در واحد سطح استفاده میشود. رجشمار در فرشهای فارسی باف برابر تعداد گره در 5/6 سانتیمتر و در ترکی باف برابر تعداد گره در 7 سانتیمتر طولی و عرضی میباشد. بطورمعمول فرشهای تا رجشمار 30 را فرشهای معمولی یا درشتباف، فرشهای با رجشمار 30-40 را فرش با ظرافت متوسط و فرشهای با رجشمار بالاتر از 40را ریزباف و با درجه ممتاز تعریف مینمایند "یاوری، 1386، ص36 ". تراکم پرز موثرترین شاخص ساختمانی فرش در تعیین اکثر خواص عملکردی آن میباشدکه در شروع بر اساس کیفیت طرح اولیه فرش تعیین میگردد و طراحی خط تولید ازجمله مشخصات ابزارهای بافت، مواداولیه مصرفی،چلهکشی و حتی در برخی موارد مکانیزم تولید از نظر پودکشی و نوع گره بر پایه آن تعریف و تنظیم میگردند. پُری فرش یا تراکم پرز از مشخصههایی است که مشتریان فرش در هنگام خرید با مطالعه اطلاعات برچسب مشخصات آن و با تماس و فشار لامسهای پرزها آنرا ارزیابی میکنند. بطورمعمول فرشهای تا رجشمار 30 را فرشهای معمولی یا درشتباف، فرشهای با رجشمار 30-40 را فرش با ظرافت متوسط و فرشهای با رجشمار بالاتر از 40 را ریزباف و با درجه ممتاز تعریف مینمایند "یاوری،1384، ص 20".
2-4-5 مشخصات و خواص نخ های مصرفی در تولید فرش دستبافمهمترین مشخصات و خواص ساختمانی نخهای مورد استفاده در تولید هر فرش عبارتند از: نمره نخ(تکلا و چندلا)، تعدادلای نخ، تاب نخ(تکلا و چندلا)، سختی خمشی، استحکام و ازدیاد طول و یکنواختی نخ، که در تأمین مشخصات ساختمانی فرش و درنتیجه خواص عملکردی نهایی فرش تأثیرگذار میباشند.
جدول 2-2 نمونه ای از تناسب تجربی رایج بین مشخصات مواد اولیه مصرفی در فرش دستباف با تراکم پرز(رجشمار) را نشان میدهد.
جدول 2-2. تناسب مواد اولیه مصرفی با تراکم پرز(رجشمار) در فرش دستباف "مجابی، سمینار ملی فرش، 1388".رجشمار(دسی متر مربع) نمره پرز مصرفی(Nm) نمره تار مصرفی(Ne) نمره پود ضخیم(Ne) نمره پود نازک(Ne)
31˟31 2/3 24/20 24/10 یا 12/5 6/20
39˟39 2/4 21/20 20/10 یا 10/5 5/20
49˟49 2/5 15/20 16/10 یا 8/5 4/20
54˟54 2/6 12/20 14/10 یا 7/5 3/20
61˟61 2/7 12/20 12/10 یا 6/5 3/20
69˟69 2/8 9/20 10/10 یا 5/5 2/20
77˟77 2/10 9/20 10/10 یا 5/5 2/20
92˟92 2/14 چله ابریشمی 8/10 یا 4/5 2/20
100˟100 2/16 چله ابریشمی 8/10 یا 4/5 2/20
108˟108 2/16 چله ابریشمی 6/10 یا 3/5 2/20
2-5 خواص کیفیتی فرشبه طور کلی خواص کیفی فرش به سه دسته خواص ظاهری (از قبیل طرح و نقش، رنگبندی و همنشینی رنگها، مقاومت در برابر سایش و فرسایش)، خواص فیزیکی (از قبیل ضخامت و ارتفاع پرز، رجشمار و وزن متر مربع) و خواص مکانیکی (از قبیل افت ضخامت پرز، ارتجاعیت، درصد فشردگی، سختی و طول خمشی، خواص اصطکاکی و ...) تقسیم میگردند. "طباطبایی هنزایی، 1393، ص 4".
2-5-1- طبقه بندی خواص فیزیکی فرش هاخواص ضروری و ذاتی هر فرش را میتوان از دو جنبه خواص ظاهر هنری و خواص عملکردی بررسی و مطالعه نمود. خواص ظاهر هنری فرشهای دستباف به صورت ظرفیت ارائه یک سیمای ظاهری زیبا و جذاب هنری با ابعاد درونی و بیرونی تعریف میگردد. بطورکلی عوامل زیباییشناختی فرش را میتوان به دو دسته باطنی و ظاهری تقسیم نمود. عوامل باطنی منسوب به حالات روحی، معنوی و دریافتهای درونی هنرمند بوده و در بطن هنر نهفته میدانند مانند مشخصاتی نظیر نیت و صدق هنری هنرمند، شهود، تخیل و الهام، و حتی باورهای مذهبی و دینی که در روح فرش دستباف پنهان میباشد. مجموعه عوامل ظاهری نیز خود به دو دسته تقسیم میشوند: درونی و بیرونی. آن قسمت از زیباییهای فرش که در نگاه دقیقتر و دوم کارشناسان و متخصصان فرش و بافندگان دیده میشود را عوامل ظاهری درونی گویند. مهمترین زیباییهای بیرونی فرش عبارتند از : طرح و نقش، و رنگ و رنگبندی آن. خارج از ابعاد روانی زیبایی ظاهر فرش، ارتفاع پرز و جهت و زاویه خاب پرزها، و در معماری امروز تطبیق با دکوراسیون داخلی منازل و گاهاً عملکرد تزئیناتی و همگامی با نورپردازی فضای منازل امروزی، ویژگیهای سطحی فرش و تناسب ابعاد نیز بصورت ذهنی در این ارزیابی موثر میباشند "دریایی، فصلنامه گلجام، 1385، شماره4 و 5".

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

خواص عملکردی در اصل همان خواص مورد انتظار از فرش در هنگام استفاده یا راه رفتن بر روی آن میباشدکه تأمین حالت مطلوب این خواص در چرخه طراحی اولیه و سپس فرایند تولید فرش، کیفیت نهایی و رضایتمندی مصرفکنندگانش را فراهم خواهد نمود. خواص عملکردی فرش بعنوان یک منسوج با کاربرد پوشش کف براساس خواص و مشخصات مواد اولیه مصرفی بطور مخصوص نخهای پرز از نظر جنس الیاف، نمره نخ تک لا و چندلا و تاب نخ تکلا و چندلا، مشخصات ساختمانی فرش از جمله تراکم و ارتفاع پرز، نوع گره و سیستم بافت و حتی نوع تکمیلهای انجام شده بر روی آن تعیین میگردد” Onder, E., Berkalp, O.B., 2001"
2-6 خواص عملکردی فرشمهم ترین خواص عملکردی فرش دستباف را میتوان به 4 گروه عمده زیر تقسیم نمود:
حفظ ظاهر فرش
فاکتورهای راحتی
دوام
خواص فشاری
به موارد فوق، خواص فیزیکی دیگری مانند مشخصات جذب صوت به ویژه صدای سقوط پا، خواص حرارتی مناسب (دمای مناسب)، سختی خمشی مناسب در برابر چروک یا مچاله شدن، زیر دست و ثبات ابعادی در شرایط محیطی مختلف و حتی خواص الکترواستاتیکی نیز میتوان اضافه نمود”Pailthorpe, MT., 1988"
2-6-1 حفظ ظاهر فرش:فرش ها بطورمخصوص لایه پرزهای آنها در طول زمان استفاده در معرضنیروهایی مانند فشردگی محوری، خمشی، کششی و برشی، سایش و همچنین آلوده شدن با خاک، کثافات و انواع لکه قرار دارند که این عوامل با کاربرد نامتعارف، نگهداری و مراقبت نادرست و تکرار و استمرار، تغییر و تنزل مشخصات کیفی ظاهری آنها را باعث می گردند، که این تغییرات بصورت بصری و لامسهای قابل تشخیص میباشند. وقوع این شرایط سبب ایجاد ظاهر و ترکیب بد در فرش قبل از فرسایش کامل آن می گردد و به اصطلاح نزول کیفیت ظاهر رخ خواهد داد. حفظ یا تأمین حداقل مشخصات ظاهری فرش ها در تعیین طول عمر مفید یا دوام مصرف آن ها بسیار مؤثر بوده که علاوه بر لزوم نگهداری صحیح، کیفیت طراحی شایسته و کارشناسی در انتخاب مواد اولیه مناسب و متناسب با مشخصات ساختمانی از قبیل رجشمار (تراکم پرز) و ارتفاع پرز توسط تولید کننده، ضرورت مییابد. به طور کلی فرسایش عمده فرش ها در قسمت پر تردد، مسیر پیچ و قسمت های تا و مچاله شده و لبه های پله میباشد.در فرش های نو پرزها به صورت عمود بر لایه زمینه قرار دارند و فرش دارای بافت سطحی یکنواختی است. در هنگام استفاده و به مرور زمان در اثر پا خوردن، گذاشتن بار، چرک گرفتن و دیگر عوامل ، ظاهر زیبای فرش تغییر میکند”Wood, E.J., 1993"
2-6-2 راحتی قدمزدن بر روی فرشواکنشهای مکانیکی فرشها در برابر فعالیتهای بشر مانند ایستادن و قدمزدن بر روی آن، مخصوصاً هنگامیکه نیروی فشاری با زمان تغییر میکند در ارتباط با خواص فشاری آنها میباشد. خواص راحتی در ارتباط با قدمزدن و ایستادن با آسودگی و استواری بالا با حداقلکردن شوک ضربه یا تماس پا با کف و کاهش پتانسیل سقوط و لغزش انسان میباشد ” Dunlop, J.I., Jie, S., 1989" خوابیدگی یا پهنشدن پرزهای فرش بعد از بار فشاری و عدم عملکرد مکانیکی مطلوب خواص فشاری پرزها در قدمزدن باعث کاهش راحتی بشر در طول فعالیت بر روی فرش مانند ایستادن و راه رفتن میگردد. درک میزان این کاهش راحتی دارای اهمیت زیادی است زیراکه گزارشاتی از مشکلات فیزیکی ناشی از ایستادن طولانی و لغزش و سقوط بر روی کفپوشهای نامناسب مخصوصاً برای افراد مسن ارائه شده است ” Wu, J., Pan, N., Williams, K.R., 2007"راحتی هنگامیکه شخص بر روی فرشهای مختلف قدم میزند وابستگی زیادی به تأثیرات لایه زیرین فرش در کاهش شوک ناگهانی به بدن هنگامیکه پا با فرش برخورد میکند و حداقل کردن پتانسیل زمین خوردن، دارد. درجه راحتی قدمزدن ارائه شده توسط یک فرش به جز عملکرد خواص فشاری به عوامل متعدد دیگری مانند نقش لایه زیرین، ضریب به اندازه کافی بالای اصطکاک لغزشی برای جلوگیری از سرخوردن و پایداری جانبی فرش در مکان بستگی دارد ” Norton, M.A., Fiest, J.R., 1995"
2-6-3 دوام بلند مدت فرشمعمولاً فرشها سالها و حتی چندین دهه دارای طول عمر فرسایشی میباشند و این اندازهگیری آزمایشگاهی آنرا مشکل و نیاز به زمان طولانی دارد. دوام فرش بر اساس تعداد دور سایش یا فرسایش لازم تا حذف کامل لایه پرزها و رسیدن به لایه زیرین فرش تعریف میگردد. دو شاخص موثر در پیشبینی طول عمر یا دوام فرش، نرخ افت ضخامت و تراکم وزنی پرز میباشد ” Carnaby, G.A., Wood, E.J., 1989"
2-6-4 خواص فشاری فرشفرشها در حین استفاده معمولاً درمعرض دو نوع بار استاتیکی(مانند پایه میز و صندلی) و دینامیکی (مانند راه رفتن بر روی فرش) قرار دارند و نخهای پرز فرش در این بارگذاری فشاری ثابت یا سریع، متراکم شده که تغییرشکل آنها پیچیده بوده و هر ساق پرز بطورجداگانه تحت حالتهای مختلف تغییرشکل ناشی از فشار محوری، خمشی، پهنشدن، کشیدگی و برش میباشد. رفتار فشاری پرز فرشها در حین بارگذاری و عکسالعمل دینامیکی آنها پس از رفع بار نقش مهمی در عملکرد مکانیکی آنها دارد. نحوه واکنش مکانیکی به جز تأثیر در ظاهر فرش، از جهت ارائه شرایط راحت در طول فعالیتهای بدن انسان در قدمزدن و ایستادن بر روی فرش و همچنین آسودگی بالا در حداقلکردن شدت ضربه تماس پا و کاهش پتانسیل سقوط و لغزش و ادراکات تماسی یا زیردست مطلوب بر روی فرش بسیار مهم میباشد ” Carnaby, G.A., Wood, E.J., 1989". شکل 2-1 مقطع عرضی تغییرشکل فشاری را در لایه پرزهای نمونه فرش ماشینی با نخ پرز از جنس اکریلیک را نشان میدهد. پس از رفع بار بسته به خواص و مشخصات نخهای پرز و مشخصات ساختمانی فرش، نخهای پرز تمایل به بازگشتپذیری دارند که اغلب کمتر از 100% خواهد بود” Grover, G., Zho, S., Twilly, I.C., 1993".
شکل 2-3. مقطع عرضی تغییرشکل پرزهای فرش ماشینی cut-pile از جنس اکریلیک تحت بار فشاری ” Dayiary, M., Shaikhzadeh, S., Shamsi, M., 2009"بطورکلی رفتار مکانیکی ناشی از بارگذاری فشاری فرش متمرکز بر سه جنبه بازگشتپذیری الاستیک که سبب ارتجاعیت پرزها میگردد، مکانیزم غیرالاستیک(ناشی از لغزش اصطکاکی بین الیاف و بین نخها در حین خمش پرزها و همچنین خواص ویسکوالاستیک نخهای پرز) که خوابیدگی یا پهنشدن پرزها را باعث میشود، و همچنین مکانیزم فرسایشی(افت مشخصات پرز فرش بواسطه سایش)، میباشد” Onder, E., Berkalp, O.B., 2001".
2-6-4-1 بارگذاری فشاری فرشبرای بارگذاری فشاری فرشها به روش آزمایشگاهی و شبیه سازی حالت طبیعی بار ثابت(اثاثیه ساکن) و بار متحرک(راه رفتن انسان بر روی فرش)، تاکنون از روشهای مختلف زیر استفاده شده است.
2-6-4-1-1 قدمزدن عابرین بر روی فرش در مسیر یا راهروی مخصوص پرترددقدیمیترین روش است که با پهنکردن نمونه فرشها در مسیر یا راهروی عبور عابرین در مکانی پرتردد، بارگذاری متحرک با تعداد گام مشخص که توسط شمارشگری ثبت میگردد، اجرا میشود. تا دهه 70 میلادی از این روش با تعداد گام محدود(حداکثر تا 100 گام) تحت شرایط کنترل شده برای بررسی رفتار فشاری فرشها(بارگذاری سریع با بار متوسط 120 پوند براینچ مربع) استفاده شده است. از این روش با افزایش عبور عابرین تا 100000 گام، برای آزمونهای فرسایش فرش و ارزیابی تغییرات ظاهر فرش نیز بکارگرفته میشود. معایبی از جمله زمانبر بودن(در برخی مواقع ماهها نیز طول میکشد)، خاکگرفتن و چرکشدن فرش(ایجاد اختلال در ارزیابیهای بعدی فرش)، احتمال خطا در شمارش تعداد گام و سختیهای تأمین شرایط آزمایشگاهی مشابه و تکرار، باعث استفاده کمتر از این روش شده است ” Clegg, D.G., 1965"
2-6-4-1-2 بار گذاری استاتیکیفرشها در حین استفاده معمولاً درمعرض دو نوع بار استاتیکی(مانند پایه میز و صندلی) و دینامیکی (مانند راه رفتن بر روی فرش، حرکت اثاثیه بر روی فرش) قرار دارند.نخهای پرز فرش در این بارگذاری فشاری ثابت یا سریع، متراکم شده که تغییرشکل آنها پیچیده بوده و هر ساق پرز بطورجداگانه تحت حالتهای مختلف تغییرشکل ناشی از فشار محوری، خمشی، پهن شدن، کشش و برش می باشد. رفتار فشاری پرز فرشها در حین بارگذاری و عکسالعمل دینامیکی آنها پس از رفع بار نقش مهمی در عملکرد مکانیکی آنها دارد “Carnaby, G.A., Wood, E.J., 1989". دستگاه بارگذاری استاتیکی با بازوی اعمال نیرو از سال 1966 تا به امروز بر همان اساس بکارگرفته میشود. اغلب در این دستگاه بازوی افقی با وزنه انتهایی جهت اعمال بار با تناسب طولی 1:5 نسبت به بازوی در تماس با کالا، طراحی شده است. (5 برابر مقدار وزنه اضافه شده به انتهای بازوی افقی، به نمونه بار فشاری ثابت اعمال خواهد شد). طبق استاندارد مربوطه، بار ثابت مشخص برای دو حالت بارگذاری کوتاهمدت 2 ساعت و بلند مدت 24 ساعت، بر روی نمونه اعمال میگردد. مطالعه این رویه و بازیابی حاصل نوعی پدیده خزش فشاری را تداعی میکند. معمولاً ضخامت نمونهها در حالت بارگذاری کوتاه مدت؛ بلافاصله(1دقیقه)، 15، 30 و 60 دقیقه پس از رفع بار و درحالت بارگذاری بلند مدت؛ بلافاصله(2دقیقه)، یک و 24 ساعت پس از رفع بار اندازهگیری و ثبت میگردند. برای تحلیل نتایج روند بازیابی، تغییرات ضخامت فرش پس از رفع بار نسبت به زمان بصورت گسسته ترسیم و لذا مشخصههای فشردگی و ارتجاعیت پرزها قابل بررسی میگردد“Ross, D.A., Palmer, D.G., 1973"

شکل2-4. دستگاه بارگذاری استاتیکی2-6-4-1-3 بار گذاری دینامیکیدستگاه بارگذاری دینامیکی دارای قسمت ضربهزن با نرخ معمول 14 ضربه در دقیقه، سقوط وزنه 82/2 پوندی به نمونهای که دارای حرکت رفت و برگشت عرضی محدودی میباشد را اجرا نموده و معمولاً با تنظیم تا حداکثر 1000 ضربه، مشابه روش استاتیکی برای بازههای زمانی مشخص پس از رفع بار، نمودار روند بازیابی یا تغییر ضخامت فرش به زمان بصورت گسسته ترسیم و تحلیل میگردد“Mirjalili, S.A., Sharzehee, M., 2005"

شکل2-5. دستگاه بارگذاری دینامیکی2-6-4-1-4 بارگذاری فشاری ارتعاشیمطابق مطالعات بیومکانیکی مشخص شده است که حد نهایی زمان اعمال نیروها در قدمزدن معمول انسان بر روی فرش، در زمان کوتاه تقریباً 20 میلیثانیه میباشد که متناظر با فرکانس 50 هرتز میباشد، لذا خواص فشاری دینامیکی فرشها در این دامنه از فرکانس قابل مطالعه میباشد“Dunlop, J.I., Jie, S., 1991"
با تکنیک ارتعاش و دستگاه ارتعاشساز مقدار کرنش ثابتی با فرکانس تا یک هرتز به نمونه فرش اعمال میگردد و مقادیر تنش حاصل در پرزها توسط قطعه حساس دستگاه ثبت میگردد. علاوه بر نمودار تنش-کرنش بارگذاری ارتعاشی، مدول دینامیکی فشاری و افت استهلاکارتعاش فرش نیز قابل اندازهگیری میشود“Horino, T., Yabunaka, T., Morikawa, M., 1971"

شکل2-6. بارگذاری فشاری ارتعاشی2-6-4-1-5 بارگذاری فشاری با نرخ ثابت ازدیاد فشردگیدر ابتدا از دستگاه ضخامتسنج دومنظوره، با توانایی انجام همزمان دو عمل بارگذاری فشاری گسسته افزایشی(تا بار حداکثر و برعکس) و اندازهگیری ضخامت فرش، استفاده میشد " Anderson, S.L., Clegg, D.G., 1961". دستگاههای جدید اینسترون با طراحی ویژه فکهای بالا و پایین دستگاه و با قابلیت تنظیم بارگذاری فشاری پیوسته با نرخ فشردگی ثابت(5 تا 20 میلیمتر در دقیقه) و برعکس، امکان مطالعه رفتار فشاری پرزهای فرش در حین بارگذاری دینامیکی را تا حداکثر نیروی فشاری مدنظر، فراهم کرده است.

شکل 2-7. بارگذاری فشاری با دستگاه اینسترون بر روی نمونه فرش “Dayiary, M., Shaikhzadeh, S., Shamsi, M., 2010"با انتقال مستقیم نتایج به سیستم کامپیوتری دستگاه، منحنی نیرو- فشردگی و بازگشتپذیری ترسیم و محاسبات برخی مشخصههای فشاری بطور مستقیم حاصل میگردد. نکته مهم اینکه همواره در این روش در ابتدای کار جهت همسطحکردن پرزها و یا الیاف بیرون زده احتمالی بالاتر از ارتفاع اصلی پرز نمونه فرش، با اعمال بار فشاری حداقل؛ 25/0 پوند براینچ مربع(معادل 6/17 گرم بر سانتیمترمربع) شرایط آزمون را کالیبرهکرده و سپس بار حداکثر با نرخ ثابت فشردگی اعمال میگردد“Laughlin, K.C., Cusick, G.E, 1968"
2-6-4-2 خواص فشاری فرش هابه طور کلی خواص فشاری فرش ها تحت شرایط مختلف بارگذاری لایه پرزها عبارتند از:
1- درصد فشردگی
2- انرژی فشردگی
3- درصد بازگشت پذیری
4- انرژی بازگشت الاستیک
5- درصد ارتجاعیت
6- انرژی اتلافی
7- درصد افت ضخامت
8- مدول فشاری
2-6-4-2-1 درصد فشردگیحد نهایی فشردگی(تغییرضخامت) پرزهای فرش تحت بار فشاری حداکثر تنظیمی دستگاه اینسترون و تغییر ارتفاع پرز فرش بلافاصله پس از رفع بار فشاری استاتیکی و دینامیکی میزان فشردگی پرز فرش نامیده می شود. میزان فشردگی و درصد قابلیت فشردگی پرزهای فرش(%S)را مطابق روابط زیر می توان محاسبه نمود:
%S = (h0-h1h1) × 100

شکل 2-8. درصد فشردگی2-6-4-2-2 انرژی فشردگیانرژی یا کار انجام شده جهت فشردگی پرز فرش ها همان انرژی کل بارگذاری بوده که اندازه آن برابر مساحت زیر منحنی نمودار بارگذاری حاصل، مانند مساحت زیر منحنی ABD در شکل زیر میباشد.

شکل 2-9. انرژی فشردگی2-6-4-2-3 درصد بازگشت پذیریبطورکلی در بارگذاری کششی یا فشاری، مقدار بازگشت منسوج به اندازه اولیه پس از رفع بار را بازگشت پذیری گویند. واکنش مکانیکی پرزهای فرش در جهت بهبود تغییر شکل فشاری را بازگشت پذیری یا بازیابی پرز گویند که معمولاً مقدار این بازیابی بعد از 24 ساعت پس از رفع بار را بازگشت الاستیک یا الاستیسیته پرزها گویند.

شکل 2-10. درصد بازگشت پذیری2-6-4-2-4 انرژی بازگشت الاستیکانرژی بازگشت پذیری الاستیک، پرزها را از سطح تغییر شکل حداکثر ծsبه سطح تغییر شکل بعد از t واحد زمان پس از رفع بار بهبود میدهد (ծ)، لذا مقدار ծE = ծS – ծ را میتوان تغییر شکل اصلاحی (بهبود یافته) نام گذاری نمود و نسبت ᴪ به عنوان ضریب بازگشت پذیری الاستیک بیانگر انرژی پتانسیل الاستیک درکل انرژی انتقالی به پرزها توسط فشار استاتیکی، مشابه ارتجاعیت پرز با تقسیم انرژی بازگشت پذیری الاستیک به انرژی فشردگی تعریف و محاسبه میگردد. نیروی به کار رفته جهت محاسبه انرژی الاستیک را نیروی استردادی مینامند که در حرکت پرزها به سمت موقعیت اولیه شان تأثیر گذار بوده و با تغییر زمان بازگشت پذیری، تغییر میکند. مطابق شکل 2-8 و مساحت زیر منحنی BCE میتوان کار یا انرژی بازگشت پرزها در هر لحظه زمان پس از رفع بار را محاسبه نمود “Celik, N., Koc, E.," 2007"
2-6-4-2-5 درصد ارتجاعیتتوانایی و قابلیت پرزهای فرش در بازگشت از فشردگی را ارتجاعیت یا جهندگی می گویند. معمولاً فرشها در لحظات اولیه رفع بار، بازگشتی الاستیک یا خطی و پس از آن بازگشتی ویسکوالاستیک و غیرخطی دارند.
%Resilience = work of Recoverywork of Compression×100= Area of BECArea of ADB2-6-4-2-6 انرژی اتلافینقطه مقابل انرژی الاستیک پرزها، انرژی استهلاکی یا میرا شدن میباشد که یک انرژی مرده یا اتلافی است که صرف اصطکاک داخلی پرزها میگردد و در بازگشت پذیری پرزها سهمی ندارد. اصطکاک داخلی بیشتر باعث گرمای بیشتر و افت ارتجاعیت میگردد. انرژی استهلاکی از تفاوت انرژی فشردگی از انرژی الاستیک پرزها محاسبه میشود. نسبتφ نیز به عنوان ضریب میرایی جهت، انرژی باقیمانده با تقسیم انرژی استهلاکی به انرژی کل فشردگی تعریف میگردد.
φ = WD/W2m×100%

شکل 2-11. انرژی اتلافی2-6-4-2-7 درصد افت ضخامتیکی از عوامل تنزل کیفیت فرش ها افت ضخامت پرزهای آن در حین استفاده و یا تغییرشکل پرزها در فشار می باشد. بواسطه این کاهش ضخامت، حالت و شرایط استقرار پرزها یا ترکیب بافت پرزهای فرش تغییر کرده و باعث افت ظاهر فرش نسبت به ظاهر اولیه اش می گردد، علاوه براین خیلی از خواص فرش از جمله قابلیت ارتجاعیتش در سیکلهای بعدی بارگذاری نیز تنزل خواهد داشت. فرسایش پرزهای فرش در برابر عوامل ساینده نیز افت ضخامت فرش را نه بواسطه خوابیدگی پرزها، بلکه بواسطه شکستگی و ریزش الیاف از نخ پرز ایجاد خواهد کرد. دلایل افت ضخامت فرش همان دلایل عدم ارتجاعیت کامل پرزها می باشد که افت مشخصات پرزها در اثر سایش بواسطه خستگی و شکستن الیاف و ریزش الیاف آزاد از نخ پرز را نیز باید به آن اضافه نمود.
h2 = (ծh2) × 100 = (h2-h0h2) × 100

شکل 2-12. درصد افت ضخامت2-6-4-2-8 مدول فشاریمدول فشاری فرش همان سختی یا مقاومت پرزهای فرش در برابر بار فشاری اعمالی می باشد که معمولاً در یک سیستم الاستیک مدول اولیه از شیب قسمت خطی نمودار بارگذاری تعیین می گردد.ضریب سختی فشاری یا مدول بالاتر در فرش ها، تغییر شکل کمتر و ارتجاعیت بهتر را حاصل خواهد کرد“Wu, J., Pan, N., Williams, K.R., 2007"
E = stressstrain= Se= F/A∆L/L₀
شکل 2-13. مدول فشاری2-7 سایر خواص مورد انتظار فرشها2-7-1 زیردست فرشزیردست همان احساس و ادراکات روانی از حس لامسه انسان در تماس یا تحریک فیزیکی ناشی از ویژگیهای مکانیکی کالا میباشد که ارتباط مستقیمی با خواص فشاری، مشخصات و کیفیت ترکیب سطحی، اصطکاک و عواملی مثل ضخامت، وزن و حتی خواص حرارتی آن کالا دارد“Carnaby, G.A., Wood, E.J., 1989"
2-7-2 خواص اصطکاکی فرشرفتار اصطکاکی منسوجات مختلف بطور زیاد وابسته به خواص سطحی(صافی و همواری سطح) و نوع کاربرد آنها میباشد. برای منسوجات پرزدار مثل فرش خواص اصطکاکی مشابه نوازش کردن پرزها ارزیابی میگردد. بطورکلی فاکتورهای موثر در خواص اصطکاکی منسوجات پرزدار عبارتند از: فشار، رطوبت نسبی، سرعت، درجه حرارت، نرمکننده استفاده شده، مسیر خاب پرزها و خواصی از نخ پرز مانند طول لیف، نمره نخ و تاب نخ“Nishimatsu, T.,Sawaki, T., 1984"
2-7-3 خواص خمشی خواص خمشی الیاف مصرفی در منسوج در بیشتر خواص آن از جمله سفتی، زیردست، افتایش و بازگشت از چین و چروک تأثیرگذار میباشد. عوامل موثر در سختی خمشی فرش دستباف را میتوان به دو گروه تقسیم نمود: گروه اول عواملی است که مرتبط با ساختار فرش میباشند از جمله تراکم پرز، شیوه تولید، نوع گره، ارتفاع پرز و ... و گروه دوم که به خصوصیات نخهای تشکیل دهنده فرش مربوط میشود، مانند جنس الیاف، تعدادلا، مقدار تاب و نمره نخ. با اندازهگیری سختی خمشی فرش بسیاری از عوامل دیگر بطور غیرمستقیم ارزیابی میگردند لذا میتوان آنرا جزو عوامل کیفی فرش به شمار آورد.

—d1215

روی تمامی ماشینها پردازش میشوند، تمامی کارها مسیر
پردازش یکسانی دارند. کارگاه جریانی Fmحالت کلیتر کارگاه جریانی؛ m ایستگاه پردازش به صورت
متوالی وجود دارد؛ در هر ایستگاه یکی از حالات سه گانه ماشین-
های موازی برای پردازش یک کار رخ میدهد. کارگاه جریانی منعطف FFmهر کدام از کارها دارای مسیر پردازش متمایز بر روی m ماشین
موجود میباشند. تولید کارگاهی Jmحالت کلیتر تولید کارگاهی؛ m مرکز پردازش وجود دارد؛ در
هر ایستگاه یکی از حالات سه گانه ماشینهای موازی برای
پردازش یک کار رخ میدهد. تولید کارگاهی منعطف FJmm ماشین وجود دارد؛ هر کدام از کارها بر روی هر کدام از
ماشینها یک یا چند بار پردازش میشود؛ محدودیتی برای مسیر
پردازش کارها وجود ندارد. کارگاه باز Omجدول SEQ جدول * ARABIC 2 جدول 2-2. نمادهای متداول برای β.توضیحات مسئله نماد
کار j نمیتواند قبل از زمان آمادهسازی خود(rj) پردازش خود را آغاز کند. زمان آمادهسازی غیر صفر برای کارها rjپردازش یک کار روی یک ماشین میتواند قبل از اتمام پرداش قطع شود و کار دیگری پردازش شود. شکست کارها prmpقبل از شروع پردازش یک کار یک یا چند کار مشخص باید پردازش شده باشند. اولویت پردازش کارها precزمان نصب یک کار به روی یک ماشین به کار قبلی پردازش شده روی آن ماشین بستگی دارد. زمان نصب وابسته به توالی کارها stsk,stijkکارهای موجود گروهبندی شده و کارهای یک گروه میتوانند بدون زمان نصب پشت سر هم پردازش شوند. گروه کاری fmlsیک ماشین میتواند دستهای از کارها را همزمان پردازش کنند. زمان پردازش کارها لزوما یکسان نیستند. پردازش دستهای batch(b)یک ماشین ممکن است به طور مداوم در دسترس نباشد. خرابی ماشین brkdwnیک کار ممکن است تنها روی ماشینهای مشخصی قابلیت پردازش داشته باشد. دسترسی محدود به ماشینها Mjدر مسائل کارگاهی جریانی، ترتیب پردازش کارها روی تمام ماشینها یکسان باشد. جایگشت prmuدر مسائل کارگاهی جریانی با ظرفیت محدود بین ماشینآلات هنگامی که بافر پر باشد کار روی ماشین قفل میشود. بلوکه شدن blockدر مسائل کارگاهی جریانی، کارها باید بدون هیچگونه توقفی مسیر پردازش را طی کنند. بدون انتظار nwtدر مسائل تولید کارکاهی یک کار ممکن است در یک مرکز کاری بیش از یک بار پردازش شود. گردش مجدد rcrcجدول SEQ جدول * ARABIC 3 جدول 2-3. نمادهای متداول برای γ.توضیحات مسئله نماد
زمان تکمیل آخرین کار را نشان میدهد. زمان تکمیل بیشینه Cmaxبیشترین انحراف زمانی از موعد تحویل را محاسبه میکند زمان تاخیر بیشینه Lmaxمجموع زمانهای تکمیل کارها را اندازهگیری میکند. زمان تکمیل کل Cjمجموع انحرافات زمانی از موعد تحویل را درنظر میگیرد. زمان دیرکرد کل Tjتعداد کارهای دارای دیرکرد زمانی را محاسبه میکند. تعداد کارهای با تاخیر کل Ujمجموع زمانهای زودکرد و دیرکرد را نشان میدهد. زمانهای زودکرد و دیرکرد کل Ej+Tjمجموع زمانهای تکمیل وزنی کارها را محاسبه میکند. زمان تکمیل وزنی کل wjCjمجموع انحرافات وزنی از موعد تحویل را محاسبه میکند. زمان دیرکرد وزنی کل wjTjتعداد وزنی کارهای دارای دیرکرد وزنی را نشان میدهد. تعداد کارهای با تاخیر وزنی کل wjUjمجموع زمانهای زودکرد و دیرکرد وزنی کارها را محاسبه میکند. زمانهای زودکرد و دیرکرد وزنی کل wj'Ej+wj"Tjسیستم تولید جریانی منعطف یکی از پرکاربردترین سیسستمهای تولیدی است که در واقع حالت کلیتر سیستم تولید جریانی و حالت خاصی از سیستم ماشینهای موازی است. از آنجا که چنین چیدمانی از ماشینها انعطاف پذیری خطوط تولیدی را تا حد زیادی افزایش میدهند، امروزه این حوزه توجه زیادی را به خود جلب کرده است.
از زمانی که اولین تحقیقات در زمینه سیستم تولید جریانی منعطف تاکنون انجام شده است، محدودیتهای بسیاری نظیر زمان نصب وابسته به توالی کارها، پردازش گروهی و … در این نحوه تولید مورد مطالعه قرار گرفتهاند. اما بررسی پردازش بدون انتظار نه تنها در حوزه سیستم تولید جریانی منعطف بلکه در سیستم تولید جریانی معمول نیز کمتر مورد بررسی قرار گرفته است. در این تحقیق، مسئله زمانبندی سیستم تولید جریانی بدون انتظار منعطف با در نظر گرفتن ظرفیت محدود تولید ماشینآلات، رد یا قبول سفارشات و زمان نصب وابسته به توالی کارها و با رویکرد مدیریتی ترکیبی تولید برای ذخیره و تولید برای سفارش با هدف به حداقل رساندن هزینهها(هزینههای ناشی از زودکرد و دیرکرد وزنی و رد کردن یا تحویل ناقص سفارش) مورد بررسی قرار میگیرد. به منظور مرور ادبیات تحقیق، اهم پژوهشهای انجام شده در این حوزه به تفکیک محدودیتها و تابع هدف مورد بررسی قرار میگیرند.
2-2. پردازش بدون انتظارپردازش بدون انتظار یک کار به این معنی است که از زمان شروع پرداش کار روی اولین ماشین تا زمان اتمام پرداش روی آخرین ماشین هیچ وقفه زمانی وجود نداشته باشد. با توجه به این شرایط، شروع پرداش یک کار روی اولین ماشین باید تا زمانی که شرایط پرداش بدون انتظار آن فراهم باشد به تعویق بیفتد [40]. یکی از رایجترین مثالها برای تولید بدن انتظار، صنایع فولاد است. فهرست کاملی از کاربردهای این روش تولیدی توسط هال و اسریسکاندراجاه (1996) [26]، فرامینان و ناگارو (2008) [18] و فرامینان و همکارانش (2010) [17] گرداوری شده است.
با نگاهی اجمالی، تحقیقات انجام شده در زمینه پردازش بدون انتظار را میتوان در سه دسته کلی جای داد که در این بخش اهم تحقیقات انجام شده در هر دسته ارائه میشوند.
2-2-1. سیستم تولید جریانی با دو ماشیندر این سیستم جریانی تنها دو ماشین وجود دارد. آلدوویزان (1998) [8] این مسئله را همراه با محدودیت زمان نصب جدا از زمان پردازش و با تابع هدف مجموع زمانهای تکمیل کارها مورد بررسی قرار داد. پس از آن آلدوویزان (2001) [9] همین مسئله را به کمک روش شاخه و کران حل کرد. بعدها هر دوی این محققان کار خود را برای همین مسئله در حالت سه ماشین تعمیم دادند. شیو(2004) [48] مسئله F2|nwt,sij|Ci را به کمک نمایش مسئله به فرم مسئله فروشنده دورهگرد به کمک الگوریتم کلونی مورچگان حل کرد و نشان داد که نتایج حاصل از آن بهتر از روشهای ابتکاری است که توسط اللهوردی و آلدوویزان بدست آمده بود.
2-2-2. سیستم تولید جریانی با بیش از دو ماشیندر این دسته پژوهشهای زیادی انجام شده است که از آن جمله میتوان به پژوهش انجام شده توسط توکلی مقدم و همکارانش(2008) [50] اشاره کرد که مسئله زمانبندی تولید جریانی بدون انتظار با توابع هدف مینیممسازی متوسط زمان تکمیل وزنی و متوسط دیرکرد وزنی را به کمک الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی حل کرد. بابک جوادی و همکارانش(2008) [27] مسئله چند هدفه سیستم جریانی بدون انتظار فازی را به کمک برنامهریزی خطی حل کرد. که پن و همکارانش(2009) [41] همین مسئله را با توابع هدف مینیممسازی بیشینه زمان تکمیل و مینیممسازی بیشینه دیرکرد به کمک الگوریتم دیفرانسیل تکاملی حل کرد. یوتسنگ و تای لین(2010) [52] مسئله مورد بحث را توسط الگوریتم ژنتیک ترکیبی حل کردند. ونگ و همکارانش نیز(2010) [55] روشی بر پایه الگوریتم جستجوی ممنوع به نام جستجوی ممنوع شتاب داده شده برای حل مسئله زمانبندی تولید جریانی بدون انتظار با تابع هدف مینیممسازی بیشینه دیرکرد ارائه کردند که در آن از سه روش ابتکاری جهت تولید جواب کاندیدا استفاده شده بود. در ادامه پژوهشهای انجام شده چینگ یینگ و همکارانش(2012) [58] مسئله تولید جریانی بدون انتظار را در شرایط تولید سلولی و با محدودیت زمان نصب وابسته به گروهبندی کارها مورد مطالعه قرار دادند. ناگانو و همکارانش(2013) [47] این مسئله را با در نظر گرفتن زمانهای نصب جدا از زمان پردازش بررس کرده و روش حلی با رویکرد جستجوی خوشهبندی تکاملی برای این مسئله با تابع هدف زمان درجریان ساخت نهایی ارائه کردند. داوندرا و همکارانش(2013) [12] با بهرهگیری از الگوریتم تاکید خود سازمانی گسسته جوابهای نسبتا خوبی برای مسئله تولید جریانی بدون انتظار با هدف مینیممسازی ماکزیمم زمان تکمیل بدست آوردند.
2-2-3. سیستم تولید جریانی منعطف تحقیقات انجام شده در این دسته خود به دو بخش سیستمهای تولید جریانی منعطف با دو ایستگاه کاری یا بیش از دو ایستگاه کاری تقسیمبندی میشوند. اما در کل پژوهشهای انجام شده در این دسته از نظر فراوانی بسیار کمتر از دو دسته قبل است. برای مثال، ونگ و لیو(2013) [56] مسئله تولید جریانی بدون انتظار را در محیطی مشتمل بر دو ایستگاه کاری مورد بررسی قرار دادند و روش حلی بر پایه الگوریتم ژنتیک برای این مسئله ارائه کردند. جولایی و همکارانش(2013) [28] این مسئله را با دو تابع هدف مینیممسازی بیشینه زمان تکمیل و مینیممسازی بیشینه دیرکرد بررسی کرده و به کمک رویکرد دو هدفه الگوریتم تبرید شبیهسازی شده به حل آن پرداختند. همچنین همین نویسنده به کمک همکارانش (2009) [29] به بررسی این مسئله در شرایط وجود بیش از دو ایستگاه کاری و وجود احتمال رد سفارشات پرداخته و با رویکرد پنجرههای زمانی مدل ریاضی این مسئله را ارائه کرده است همچنین با استفاده از الگوریتم ژنتیک روش حلی نیز برای آن ارائه داده است.
مقالات مورد بررسی در این بخش در جدول(2-4) آورده شدهاند.
جدول SEQ جدول * ARABIC 4 جدول 2-4. مسائل تولید جریانی با محدودیت پردازش بدون انتظارنویسنده مسئله رویکرد سال شماره ارجاع
آلدوویزان F2|nwt,sij|Cj- 1998 8
آلدوویزان F2|nwt,sij|Cjشاخه و کران 2001 9
شیو و همکاران F2|nwt,sij|Ciبا رویکرد تبدیل مسئله به فروشنده دورهگرد با الکوریتم کلونی مورچگان حل شد. 48
توکلی مقدم و همکاران FmnwtWiCiWi,WiTiWiرویکرد چند هدفه الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی 2008 50
جوادی و همکاران FmnwtWiCiWi,WiEiWiرویکرد چند هدفه فازی به کمک برنامهریزی خطی 2008 27
که پن و همکاران FmnwtCmax,Lmaxالگوریتم دیفرانسیل تکاملی 2009 41
تسنگ و تای لین FmnwtCmaxالگوریتم ترکیبی ژنتیک 2010 52
ونگ و همکاران FmnwtLmaxالگوریتم جستجوی ممنوع شتابدهی شده 2010 56
چینگ یینگ و همکاران Fmnwt,cellCmaxسه الگوریتم بر پایههای الگوریتمهای ژنتیک، تبرید شبیهسازی شده و تکرار حریصانه 2012 58
ناگانو و همکاران FmnwtCiرویکرد جدید جستجوی خوشهبندی تکاملی 2012 47
داوندرا و همکاران FmnwtCmaxالگوریتم تاکید خود سازمانی گسسته 2013 12
2-3. زمان نصب وابسته به توالی کارهابه زمان صرف شده جهت آمادهسازی ماشین برای انتقال کار روی آن زمان نصب میگویند. زمان نصب عموما صرف نصب ابزارهای لازم روی ماشین، تمیزکاری و … میشود. با نگاهی کلی به تاریخ پژوهشهای انجام شده در حوزه زمانبندی میتوان دریافت که تا دههها زمان نصب در ادبیات زمانبندی به کلی نادیده گرفته میشده است و عموما جزیی از زمان پرداش کار در نظر گرفته میشده است. این رویه شاید در برخی صنایع قابل توجیه باشد اما لزوم در نظر گرفتن زمان نصب بطور جداگانه در بسیاری از موارد غیر قابل انکار است.
به طور کلی مسائل زمانبندی از حیث در نظر گرفتن زمان نصب به دو دسته کلی تقسیم میشوند: در دسته اول که زمان نصب مستقل از توالی نامیده میشود و در آن زمان نصب یک کار بر روی ماشین تنها به خود آن کار بستگی دارد و به کار قبل از آن و یا اصطلاحا به توالی وابسته نیست. دسته دوم که آن را زمان نصب وابسته به توالی کارها مینامند به حالتی اطلاق میشود که زمان نصب یک کار روی ماشین به کار قبلی که روی آن ماشین نصب شده است نیز بستگی دارد. در این دسته حالت خاص دیگری نیز وجود دارد که آن را زمان نصب وابسته به گروههای کاری مینامند که به معنای این است که زمان نصب کارهای درون یک گروه کاری با گروه کاری دیگر متفاوت است و اگر دو کار از دو گروه متفاوت بلافاصله روی ماشین قرار بگیرند زمان نصب بزرگتری نسبت به حالتی دارد که کارهای یک گروه پشت سر هم قرار بگیرند.
اهمیت مدنظر قرار دادن زمان نصب به عنوان عاملی تاثیرگذار در بهرهوری سیستم تولیدی در تحقیقات متعددی مورد بحث قرار گرفته است. فلین [19] تاثیر زمانهای نصب وابسته به توالی را مورد تحقیق قرار داده است و ورتمن [57] فاکتورهایی که بیشترین تاثیر را در عملکرد سیستم دارند مورد بررسی قرار داد که در آن زمان نصب یکی از موثرترین راهها برای بهبود خدمات به مشتریان و کاهش هزینههای انبارداری معرفی شده است.
اگرچه محدودیت زمان نصب وابسته به توالی در اغلب چیدمانهای مسائل زمانبندی مورد مطالعه قرار گرفته است اما از آنجا که مسئله مورد بحث در حوزه تولید جریانی است در ادامه تنها به ارائه مهمترین مطالعات انجام شده در مسائل زمانبندی با محدودیت زمان نصب وابسته به توالی کارها در محیطهای مختلف سیستم تولید جریانی و به خصوص در سیستمهای تولید جریانی بدون انتظار اکتفا میشود.
2-3-1. سیستمهای تولید جریانیسیستم تولید جریانی مشتمل بر تعدادی ماشین است که به طور متوالی قرار گرفتهاند و کارها عموما با ترتیب یکسانی روی ماشینها پردازش میگردند. در نظر گرفتن محدودیت زمان نصب وابسته به توالی کارها میتواند معیارهای بهینهسازی را در چنین سیستمهایی تحت تاثیر قرار دهد. وانچیپورا و سریدهاران [54] برای مسئله Fm|sijk|Cmax دو الگوریتم جهت تخصیص زمانهای نصب تعریف کرده و سپس مسئله را با روشی ابتکاری بر پایه ساختن توالی حل کردهاند. میرابی [36] نیز همین مسئله را به کمک رویهای ترکیبی از الگوریتم ژنتیک حل کرده است.
سیستمهای تولید جریانی منعطف نیز ساختاری مشابه سیستم تولید جریانی ساده دارند، با این تفاوت که حداقل در یکی از ایستگاههای کاری بیش از یک ماشین وجود دارند. لذا مسئله مورد بحث تعمیمی از حالت مسئله ماشینهای موازی است. میرصانعی و همکارانش [37] این مسئله را با هدف بیشینه زمان تکمیل کارها مطالعه نموده و رویه حلی با رویکرد الگوریتم تبرید شبیهسازی شده برای آن ارائه نمودند. حکیمزاده و زندیه [25] مسئله فوق را با در نظر گرفتن دو تابع هدف و نیز وجود بافرهای محدود بین ایستگاههای کاری حل کردند.
2-3-2. سیستمهای تولید جریانی بدون انتظارسیستمهای تولید جریانی بدون انتظار از نظر نحوه چیدمان ماشینآلات تفاوتی با سیستمهای تولید جریانی بدون انتظار ندارند، تنها تفاوت در نحوه پردازش بدون انتظار کارها روی ماشینآلات است. در چنین شرایطی زمان نصب وابسته به توالی کارها میزان تاخیر احتمالی در شروع کار روی ماشین اول را که برای تامین شرایط پردازش بدون انتظار لازم است تحت تاثیر قرار میدهد.
عرب عامری و سلماسی(2013) [10] نیز روش حلی با رویکرد الگوریتم ترکیبی بهینهسازی تجمعی ذرات و جستجوی ممنوع برای مسئله Fm|nwt,sijk|wj'Ej+wj"Tj پیشنهاد دادند. گاوو و همکارانش [21] مسئله تولید جریانی بدون انتظار را با محدودیت زمان نصب وابسته به توالی و تابع هدف زمان در جریان کل بررسی نموده و چهار رویه ابتکاری برای حل آن پیشنهاد دادهاند. رمضانی و همکاران [43] مسئله سیستم تولید جریانی منعطف بدون انتظار را در حالتی که ماشینهای درون هر ایستگاه عملکرد مشابه و نسبتهای سرعت مشخص دارند مدنظر قرار داده و به کمک رویکرد ترکیبی فراابتکاری به حل آن پرداخته است.
پژوهشهای مرور شده در این بخش در جدول(2-5) خلاصه شدهاند.
جدول SEQ جدول * ARABIC 5 جدول 2-5. مسائل سیستم تولید جریانی با محدودیت زمان نصب وابسته به توالی کارهانویسنده مسئله رویکرد سال شماره ارجاع
وانچیپوراو سریدهاران Fm|sijk|Cmaxروش ابتکاری بر پایه ساختن جواب 2013 54
میرابی Fm|sijk|Cmaxرویه ترکیبی براساس الگوریتم ژنتیک 2014 36
میرصانعی و همکاران Fm|sijk|Cmaxالگوریتم شبیهسازی تبرید 2011 37
حکیم زاده و زندیه Fmsijk,bCmax,Tjچند رویه فراابتکاری 2012 25
عرب عامری و سلماسی Fm|nwt,sijk|wj'Ej+wj"Tjالگوریتم ترکیبی از بهینهسازس تجمعی ذرات و جستجوی ممنوع 2013 10
گاوو و همکاران Fm|nwt,sijk|Cjچهار رویه ابتکاری 2013 21
رمضانی و همکاران FFm|nwt,sijk|Cmaxسه روش فراابتکاری بر پایه الگوریتمهای ژنتیک، تبرید شبیهسازی شده و تکرار حریصانه 2013 43
2-4. محدودیت کاری ماشینآلاتمحدودیت کاری ماشینآلات به این معنی است که هر ماشین پس از انجام حجم مشخصی از کار از دسترس خارج میشود که این مسئله میتواند دلایل متعددی همچون انجام تعمیرات اساسی و … داشته باشد. برای مثال یک ماشین پرس عموما بعد از انجام تعداد مشخصی پرس جهت تنظیم، تعویض روغن و تعمیرات برای مدتی از دسترس خارج میگردد. پیادهسازی این محدودیت در مسائل بهینهسازی معمولا به دو صورت انجام میشود: در دسته اول مسائل، ماشینها پس از گذراندن تعداد یا حجم مشخصی از کار از دسترس خارج میگردند و در دسته دوم، ماشینها پس از سپری کردن زمان مشخصی از لحظه شروع به کار از دسترس خارج میشوند. به کار بردن هر کدام از این دو رویکرد به ویژگیهای ماشینآلات و محصول تولیدی بستگی دارد. محمدی و فاطمی قمی [38] مسئله محدودیت ساعات کاری ماشینآلات را با در نظر گرفتن زمان نصب وابسته به توالی کارها در محیط تولید جریانی مورد مطالعه قرار دادند و آن را با رویکردی ابتکاری بر پایه الگوریتم ژنتیک حل نمودند. همین نویسنده به کمک همکارانش [39] دو روش الگوریتمی جدید را نیز برای مسئله تولید جریانی همراه با محدودیت حجم کاری، زمان نصب وابسته به توالی و تولید بر مبنای تقاضا ارائه کردند. جورجیادیس و پولیتو [22] نیز همین محدودیت را در حالتی که تعداد کار پردازش شده در روز محدود باشد در سیستمهای تولید جریانی بررسی کردند. بابایی و همکاران [11] نیز مسئله بهینهسازی همزمان تولید محصولات بر پایه تقاضا و زمانبندی را در محیط تولیدی جریانی مطالعه نموده و برای آن به کمک الگوریتم ژنتیک جوابهای با کیفیتی بدست آوردند.
مقالات مروری در این بخش در جدول(2-6) خلاصه شدهاند.
جدول SEQ جدول * ARABIC 6 جدول 2-6. مسائل سیستم تولید جریانی با محدودیت حجم کاری ماشینآلاتنویسنده مسئله رویکرد سال شماره ارجاع
محمدی و فاطمی قمی Fm|sijk|MINcostالگوریتم ژنتیک 2011 38
محمدی و همکاران Fm|sijk|MINcostدو الگوریتم ترکیبی جدید 2011 39
جورجیادیس و پولیتو Fm||MINcostرویه فراابتکاری جدید 2013 22
بابایی و همکاران Fm||MINcostالگوریتم ژنتیک 2013 11
2-5. استراتژیهای مدیریت تولیدمدیریت تولید به معنای تعیین میزان تولید محصولات با استفاده از پیشبینیهای انجام شده از نیاز بازار، تعیین زمان مناسب تحویل و … است. همانطور که از تعریف برمیآید مدیریت تولید به دلیل مشخص نمودن تعداد کارها و موعد تحویل ارتباط تنگاتنگی با زمانبندی تولید محصولات دارد. یکی از مهمترین مسائل در مدیریت تولید این مسئله است که محصول با رویکرد تولید برای سفارش تولید شوند یا با استراتژی تولید برای ذخیره [24]. در استراتژی تولید برای سفارش، محصولات یک سفارش تنها از زمانی که سفارش به سیستم تولیدی ابلاغ میشود توانایی تولید شدن دارند. استراتژی تولید برای ذخیره نیز تعداد محصولات را با توجه به نیاز بازار و سهم محیط تولیدی از بازار پیشبینی مینماید. از اصلیترین اشکالات استراتژی تولید برای ذخیره هزینه نگهداری محصولات است. استراتژی تولید برای سفارش هم به دلیل متغیر بودن تعداد و حجم سفارشات و لزوم تحویل به موقع جهت کسب رضایت مشتری زمانبندی را مشکلتر خواهند کرد. از این رو در سالهای اخیر توجه به استراتژیهای ترکیبی مدیریت تولید رو به افزایش بوده است. یوسف و همکاران [24] تاثیر زمانبندی بر استراتژیهای ترکیبی تولید برای ذخیره و تولید برای سفارش را در زمانبندی تک ماشین در پروژه - ریسرچمفصلی مورد بحث قرار داده است. در این پروژه - ریسرچاو محصولات را به دو گروه تقسیم کرده است: تعداد زیادی از محصولات که تقاضای کمی دارند و تعداد کمی از محصولات که تقاضا برای آنها زیاد است. در نهایت محصولات با تقاضای زیاد را با استراتژی تولید برای ذخیره و محصولات با تقاضای کم را با رویه تولید برای سفارش به خط تولید میفرستد. همین رویکرد توسط آدان و وال [7] نیز مورد مطالعه قرار گرفته است. عیوضی و همکاران [16] نیز مدل توسعه یافتهای بر مبنای زمانبندی و کنترل تولید نیمههادیها ارائه کردند که در آن دو رویکرد برای اولویت دادن به کارهای تولید برای سفارش و تولید برای ذخیره وجود دارد. زائر پور و همکاران [59] نیز ساختار تصمیمگیری برای ترکیب استراتژیهای تولید را مورد بررسی قرار داده و با رویهای ترکیبی از رویکردهای ایاچپی و تاپسیس به اتخاذ تصمیم پرداخته است.
مقالات مروری در این بخش در جدول(2-7) خلاصه شدهاند.
جدول SEQ جدول * ARABIC 7 جدول 2-7. مسائل با محدودیت استراتژیهای ترکیبی مدیریت تولیدنویسنده مسئله رویکرد سال شماره ارجاع
یوسف و همکاران 1||Cmax- 2004 24
آدان و وان -- 1998 7
عیوضی و همکاران -- 2009 16
زائرپور و همکاران -AHP,TOPSIS 2009 59
2-6. تابع هدفگسترش مفاهیم تولید به موقع اهمیت زمانهای زودکرد را برای دانشمندان علم زمانبندی بیش از پیش روشن کرده است. پس از بکارگیری موفق این مفاهیم در صنعت و تاثیر قابل توجه آن بر عملکرد تولید و کاهش موجودی انبار تعداد پژوهشهای زمانبندی که به این مسئله توجه نشان داده بودند افزایش چشمگیری یافت. در عمل محصولاتی که زودتر از موعد ساخته میشوند باید به انبار بروند و محصولاتی که دیرتر از موعد تحویل میگردند نیز نارضایتی مشتریان را در پی دارند. از آنجا که بسته به شرایط اهمیت این دو هزینه برای هر کدام از کارها میتواند متفاوت باشد، ضرایب وزنی هزینهها برای هرکار متفاوت تعریف میگردد.
در کنار رشد تحقیقات زمانبندی که درآنها مفهوم تولید به موقع مدنظر قرار گرفته است، پژوهشهایی نیز انجام شده است که با حفظ مفهوم تولید به موقع به سایر هزینههای موجود در سیستم نیز پرداختهاند. در این تحقیقات هزینههایی نظیر عدم پذیرش کارها، هزینههای انبارداری و … نیز در نظر گرفته میشوند.
در این نمونههایی از تحقیقات انجام شده در زمینه تولید جریانی بدون انتظار که در آنها رویکرد تولید به موقع به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده است مرور میشوند.
عرب عامری و سلماسی [10] مسئله زمانبندی تولید جریانی بدون انتظار را با محدودیت زمان نصب وابسته به توالی کارها و با محدودیت مجموع زمانهای زودکرد و دیرکرد وزنی به کمک الگوریتم ترکیبی بهینهسازی تجمعی ذرات و جستجوی ممنوع حل کردند. جولایی و همکاران [29] نیز با حفظ مفهوم تولید به موقع تابع هدفی شامل مجموع وزنی زودکردها و دیرکردها و ضرر ناشی از رد سفارشات جهت رسیدن به بیشینه سود حاصل از پردازش کارها برای مسئله تولید جریانی بدون انتظار تعریف کردند.
در جدول(2-8) پژوهشهای مرور شده در این بخش به اختصار آورده شدهاند.
جدول SEQ جدول * ARABIC 8 جدول 2-8. مسائل سیستم تولید جریانی با تابع هدفهای تولید به موقعنویسنده مسئله رویکرد سال شماره ارجاع
عرب عامری و سلماسی Fm|nwt,sijk|wj'Ej+wj"Tjالگوریتم ترکیبی از بهینهسازس تجمعی ذرات و جستجوی ممنوع 2013 10
جولایی و همکاران FFm|nwt|MAXbenefitالگوریتم ژنتیک 2009 29
2-7. جمعبندیدر این فصل، ابتدا به کمک رویکرد سه نمادی به طبقهبندی مسائل زمانبندی پرداخته شد. پس از آن ادبیات سیستم تولید جریانی منعطف بدون انتظار تشریح گردید. در ادامه فصل جهت مرور ادبیات موضوع مورد بررسی مقالات و پژوهشهای انجام شده به تفکیک محدودیتها و تابع هدف تحقیق مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به مطالب عنوان شده در این فصل تحقیق پیش رو از جنبه تابع هدف، کاربرد رویکردهای مدیریت تولید در زمانبندی و بکارگیری مسئله محدودیت ساعات کاری در محیط سیستم تولیدی تولیدی منعطف بدون انتظار نوآوری دارد.
فصل سوممدل ریاضی پیشنهادی3-1. مقدمهرویکردهایی همچون برنامهریزی خطی و غیرخطی، برنامهریزی عدد صحیح و … به عنوان رویکردهای دقیق برای بدست آوردن جواب از توانایی محدودی برخوردارند. با پیچیده شدن مسائل دنیای واقعی این واقعیت بیش از پیش برای دانشمندان روشن گردید که برای حل مسائل جدید به ابزارهایی کارآمدتر نیازمندند. از این رو امروزه تمرکز مطالعاتی از بدست آوردن جواب دقیق توسط این روشها به بدست آوردن جوابهای نزدیک به بهینه به کمک روشهای ابتکاری و فراابتکاری معطوف گردیده است. اگر چه روشهای دقیق امروزه بسیار کمتر مورد استفاده قرار میگیرند اما همچنان به عنوان ابزاری برای اعتبارسنجی روشها و مدلها بسیار سودمندند.
در این فصل، مسئله زمانبندی تولید جریانی منعطف با محدودیت ساعات کاری ماشینآلات و زمانهای نصب وابسته به توالی کارها و نیز با درنظر گرفتن رویکرد مدیریت تولید ترکیبی تولید برای سفارش و تولید برای ذخیره مورد بررسی قرار میگیرد. در ادامه مدل ریاضی ارائه شده برای این مسئله به طور کامل تشریح شده و اعتبارسنجی میگردد.
3-2. تعریف مسئلهمسئله زمانبندی تولید جریانی منعطف با محدودیت ساعات کاری ماشینآلات و زمانهای نصب وابسته به توالی کارها و نیز با درنظر گرفتن رویکرد مدیریت تولید ترکیبی تولید برای سفارش و تولید برای ذخیره به صورت زیر ارائه میگردد:
یک محیط صنعتی با قابلیت تولید N محصول متفاوت و مستقل در نظر گرفته میشود. چیدمان ماشینآلات در این محیط تولیدی به صورت سیستم جریانی منعطف است، به این معنی که حداقل در یکی از ایستگاههای کاری بیش از یک ماشین وجود دارد. ماشینهای موجود در هر ایستگاه کاری کاملا مشابه هستند و هر کدام مقدار زمان مشخصی میتوانند در حال کار باشند و پس از آن از دسترس خارج میشوند. هر سیستم تولیدی با توجه به پیشبینیهای انجام شده براساس فروش قبلی خود سهم مشخصی از بازار را برای خود متصور است. از طرفی سیستم تولیدی ممکن است سفارشاتی را نیز دریافت کند(برای مثال سفارشات صادراتی یا تولید محصول برای یک ارگان مشخص). این سفارشات در زمان خاصی به سیستم تولیدی ارائه شده و موعد تحویل مشخصی دارند. معیار بهینهسازی این مسئله به حداقل رساندن هزینههای ناشی از رد کردن سفارشات، تحویل ناقص سفارشات(به دلیل محدودیت ظرفیت تولید) و هزینههای ناشی از زودکرد و دیرکرد تحویل سفارشات است. برای هر کدام از هزینههای ذکر شده براساس اهمیتی که برای مدیریت دارد ضرایب وزنی مشخصی در نظر گرفته میشود. برای درک بهتر مسئله نمای کلی محیط تولیدی -241304619625شکل SEQ شکل * ARABIC 1 شکل 3-1. نمای کلی مسئله مورد بررسی0شکل SEQ شکل * ARABIC 1 شکل 3-1. نمای کلی مسئله مورد بررسی-2578723158170در شکل(3-1) نشان داده شده است.
3-2-1. مفروضات مسئلهمفروضات زیر بر مسئله مورد بررسی حاکم است:
هر ماشین در هر لحظه تنها توانایی پردازش یک کار را دارد و هر کار در هر ایستگاه تنها باید بر روی یک ماشین پردازش شود.
هر سفارش شامل تعداد مشخصی از هر کدام از محصولات قابل تولید است.
کارهایی که برای ذخیره در انبار و براورده کردن سهم بازار تولید میشوند از لحظه صفر در دسترس خواهند بود و تا پایان افق برنامهریزی برای تکمیل تولید فرصت دارند.
زمانهای پردازش، ضرایب انواع هزینهها، تعداد ماشینهای هر ایستگاه و ظرفیت تولید(مقدار ساعتی که هر ایستگاه در دسترس است) مشخص است.
بیکاری ماشینها مجاز است.
3-3. مدل پیشنهادیدر این بخش، مدل ریاضی عدد صحیح غیرخطی پیشنهادی برای مسئله مورد بحث ارائه میگردد. پیش از ارائه کامل مدل، پارامترهای ورودی، متغیرهای تصمیمگیری، تابع هدف و محدودیتها به طور مجزا تشریح میگردند.
3-3-1. پارامترهای ورودی مسئله:s تعداد ایستگاههای کاری s=1, …,S:k تعداد ماشینهای موجود در هر ایستگاه کاریs. s=1, …,S ، k=1, …,ms:i تعداد سفارشات (برای سهولت در مدلسازی، i=1 مجموع کارهای با رویکرد تولید برای سفارش را نمایندگی میکند) i=1, …, N:j تعداد کارهای (محصولات) قابل تولید در محیط تولیدی j=1, …, J:t شماره هر کار در هر سفارش (sumi مجموع تعداد کارهای هر سفارش)t=1, …, sumi, i=1, …, N
:q محل قرارگیری هر کار در توالی کلی کارها (Z مجموع تعداد کارهای سفارشات پذیرفته شده به علاوه کارهای رویکرد تولید برای ذخیره)q=1, …, Z:Ri زمان در دسترس قرار گرفتن سفارش i (کارهای تولید برای ذخیره از لحظه صفر در دسترس هستند) i=2, …, N:Di موعد تحویل سفارش i به مشتری (کارهای تولید برای ذخیره تا پایان افق برنامهریزی برای تحویل فرصت دارند) i=2, …, N:Wti وزن دیرکرد در تحویل سفارش i به ازای هر واحد زمانی i=2, …, N
:Wei وزن زودکرد در تحویل سفارش i به ازای هر واحد زمانی i=2, …, N
:Wni وزن هزینه ناشی از رد سفارش (کارهای تولید برای ذخیره همیشه پذیرفته شده هستند و رد کردن برای آنها متصور نیست) i=2, …, N
:Wgi وزن هزینه ناشی از تحویل ناقص سفارش i به مشتری به ازای هر کار تحویل نشده (به دلیل محدودیت ساعات کاری ممکن است یک سفارش به طور کامل پردازش نشود، کارهای تولید برای ذخیره هم در صورت تحویل ناکامل توانایی براورده کردن نیاز بازار را ندارند) i=1, …, N
:cas محدودیت زمانی هر ماشین k در ایستگاه کاری s. s=1, …, S:pjs زمان پردازش کار نوع j در ایستگاه کاری s. j=1, …, J , s=1, …,S:hji تعداد کار نوع j در سفارش i. i=1, …, N, j=1, …, J:sjj'sk زمان نصب کار نوع j' هنگامی که این کار دقیقا پس از کار نوع j در ایستگاه کاری s روی ماشین k انجام شود. j,j'=1, …, J, s=1, …,S, k=1, …,ms3-3-2. متغیرهای تصمیمگیری مسئله:xtiq 1 اگر کار شماره t از سفارش i در محل q از توالی کارها قرار بگیرد و 0 در غیر اینصورت. t=1, …, sumi, i=1, …, N, q=1, …, Z:yqsk 1 اگر کار قرار گرفته در موقعیت q از توالی کارها روی ماشین k در ایستگاه s پردازش شود و 0 در غیر اینصورت. q=1, …, Z, , s=1, …,S, k=1, …,ms:vqj 1 اگر کار قرار گرفته در موقعیت q از توالی کارها از نوع j باشد و 0 در غیر اینصورت. q=1, …, Z, j=1, …, J:fi 1 اگر سفارش i پذیرفته شود و 0 در غیر اینصورت. i=1, …, N:stqs زمان شروع کار قرار گرفته در موقعیت q از توالی کارها در ایستگاه کاری s. q=1, …, Z, s=1, …,S:cqs زمان تکمیل کار قرار گرفته در موقعیت q از توالی کارها در ایستگاه کاری s. q=1, …, Z, s=1, …,S:deq زمان تاخیر لازم برای برقراری شرایط پردازش بدون توقف برای کار قرار گرفته در موقعیت q از توالی کارها. q=1, …, Z:avqs زمان در دسترس قرار گرفتن ایستگاه کاری s برای پردازش کار قرار گرفته در موقعیت q توالی کارها. q=1, …, Z, s=1, …,S:gq 1 اگر کار قرار گرفته در موقعیت q از توالی کارها انجام شود و 0 در غیر اینصورت (به دلیل محدودیت ساعات کاری ایستگاهها ممکن است کار انجام نشود). q=1, …, Z3-3-3. تابع هدفminZ=i=2Ntardii× fi×wti+i=2Nearlii ×fi×wei+i=1Nwni×1-fi+i=1Nsumi-nondi×fi×wgiاز آنجا که در صنایع امروزی اهمیت تحویل به موقع محصولات به مشتریان از اهمیت ویژهای برخوردار است، تابع هدف این مسئله با رویکرد تولید به موقع تعیین شده است. در اکثر پژوهشهایی که تاکنون انجام شده است هزینه دیرکرد برای کارهای پردازش شده محاسبه میشود، اما در این تحقیق از آنجا که بستههای سفارش داده شده باید تحویل مشتری شوند، هزینههای مربوطه نیز برای سفارشات محاسبه میشوند. برای یک بسته سفارشی مفروض چهار هزینه متصور است که به شرح زیر هستند.
هزینه دیرکرد: هزینه دیرکرد برای هر سفارش برابر است با بیشینه دیرکرد کارهای آن سفارش ضرب در میزان اهمیت(وزن) دیرکرد آن سفارش. لازم به ذکر است چنانچه سفارش مربوطه پذیرفته شده باشد (fi=1) هزینه دیرکرد برای آن متصور است و در غیر این صورت هزینه رد سفارش که در ادامه خواهد آمد باید محاسبه گردد. به دلیل اینکه موعد تحویل محصولات تولید برای ذخیره پایان افق برنامهریزی است، محاسبه هزینه دیرکرد برای آنها معنی پیدا نمیکند به همین دلیل این هزینه تنها برای سفارشات تولید برای سفارش محاسبه میشود(i=2). عبارت هزینه دیرکرد در تابع هدف به صورت زیر است:
(3-1) i=2Ntardii× fi×wtiهزینه زودکرد: این هزینه نیز مانند هزینه دیرکرد برای بستههای سفارشی پذیرفته شده(fi=1) محاسبه میشود. برای یک بسته سفارشی مفروض مقدار زودکرد برابر است با بیشینه زودکرد هر کدام از کارهای سفارش ضرب در اهمیت(وزن) زودکرد آن سفارش. از آنجا که موعد تحویل محصولات با استراتژی تولید برای ذخیره پایان افق برنامهریزی است برای آنها هزینه زودکرد متصور نیست(i=2). عبارتی که محاسبه هزینه زودکرد را در تابع هدف نمایندگی میکند به صورت زیر است:
(3-2) i=2Nearlii ×fi×weiهزینه رد سفارش: عدم پذیرش سفارش به دلیل از دست دادن سود ناشی از تولید آن برای سیستم تولیدی دارای هزینه است. هزینه رد سفارش برابر است با اهمیت(وزن) آن سفارش. در این بخش وزن سفارش میتواند میزان سود از دست رفته را نمایندگی کند. عبارت مربوط به این هزینه در تابع هدف مطابق رابطه(3-3) است.
(3-3) i=1Nwni×1-fiهزینه تحویل ناقص سفارش: چنانچه یک یا چند کار در سفارشات پذیرفته شده به دلیل محدودیت ساعات کاری ماشینآلات نتوانند پردازش خود را کامل کنند، بسته سفارشی ناقص پردازش میگردد. در چنین شرایطی یا سفارش باید ناقص تحویل شود و یا از موجودی انبار که کالاهای تولید برای ذخیره است برای کامل کردن سفارش استفاده شود که در هر دو حالت هزینههایی را در پی دارد. هزینه تحویل ناقص سفارش به صورت شمارش تعداد کارهای پردازش نشده در یک سفارش پذیرفته شده ضرب در میزان اهمیت(وزن) آن سفارش محاسبه میشود. تعداد کارهای پردازش نشده برای هر سفارش(sumi-nondi) با استفاده از تعداد کارهای پردازش شده هر سفارش که در محدودیتها محاسبه میشود محاسبه میگردد. بدیهی است این هزینه نیز تنها برای سفارشات پذیرفته شده متصور است. عبارت مربوط به هزینه تحویل ناقص در تابع هدف مطابق عبارت(3-4) است.
(3-4) i=1Nsumi-nondi×fi×wgi3-3-4. محدودیتهاj=1Jhji fi≤mscas , s=1,…,Sاین محدودیت تضمین میکند که مجموع زمان پردازش کارهایی که پذیرفته میشوند از مجموع زمان در دسترس در هر ایستگاه بیشتر نباشد.
f1≥1این محدودیت وجود کارهایی که تحت استراتژی تولید برای ذخیره تولید میشوند را در توالی کارهای نهایی تضمین میکند.
sumi=j=1Jhji, i=1,…, Nاین محدودیت مجموع محصولات سفارش داده شده در هر بسته سفارشی را محاسبه میکند.
Z=i=1Nsumi fi, i=1,…,N
این محدودیت تعداد کل کارهایی که در اثر پذیرفته شدن سفارشات باید پردازش شوند را محاسبه میکند.
t=1Zxtiq=1, q=1,…,Z and i=1,…,Nq=1Zxtiq=1, t=1,…,Z and i=1,…,N این مجموعه محدودیتها تخصیص هر کار به یک مکان در توالی و تخصیص هر مکان در توالی به یک کار را تضمین میکنند.
k=1msyqsk=1, q=1,…,Z and s=1, …,Sاین محدودیت تخصیص یک ماشین در هر ایستگاه کاری به هر کار موجود در توالی را تضمین میکند.
deq=maxi=1Nt=1sumiri xqit,avqs-avqs-1,…, avq2-avq1, q=1,…,Zمحاسبه میزان تاخیر در شروع پردازش هر کار در توالی در ایستگاه اول برای تامین شرایط پردازش بدون انتظار توسط این محدودیت انجام میشود. میزان تاخیر لازم برای پردازش بدون انتظار برابر با بیشینه فاصله زمانهای در دسترس برای آن کار در هر دو ایستگاه کاری متوالی است.
st11=deq+avq1stq1=deq+avq1+j=1Jj'=1Jq'=1q-1k=1ms(vqj' vq-1j yq1k yq-11k) sjj'1k, q=2,…,Zstqs=cqs-1+ j=1Jj'=1Jq'=1q-1k=1ms(vqj' vq-1j yqsk yq-1sk) sjj'sk, s=2,…, S and q=2,…,Zاین مجموعه از محدودیتها زمان شروع پردازش هر کار را در هر ایستگاه کاری را محاسبه میکند. اگر هر دو کار متوالی روی یک ماشین در هر ایستگاه از دو نوع متفاوت باشند زمان نصب به کار دوم تعلق میگیرد.
cqs=stqs+j=1Jvqj pjs, s=1,…,Sاین محدودیت زمان تکمیل پردازش هر کار در هر ایستگاه کاری را تعیین میکند.
avqs=min1≤k≤msmax1≤q≤q'-1cq's yq'sk, s=1,…,S and q=1,…,Zمحاسبه زمان در دسترس قرار گرفتن هر ایستگاه کاری برای هر کار توسط این محدودیت محاسبه میگردد. همانطور که از محدودیت مشخص است زمان در دسترس قرار گرفتن هر ایستگاه کاری برای هر کار برابر است با کمینه زمان در دسترس قرار گرفتن ماشینهای درون آن ایستگاه. زمان در دسترس قرار گرفتن هر ماشین نیز برابر است با بیشینه زمانهای تکمیل کل کارهایی که تاکنون روی آن ماشین پردازش شده است.
tardii=max0, max1≤q≤zt=1zxtiq cqs-di, i=2,…,N and s=Searlii=max0,di-max1≤q≤zt=1zxtiq cqs, i=2,…,N and s=Sاین دو محدودیت میزان دیرکرد و زودکرد را برای هر بسته سفارشی محاسبه میکند. دیرکرد یک سفارش برابر است با بیشینه مقدار دیرکرد هر کدام از کارهای آن سفارش و مقدار زودکرد هر سفارش برابر است با بیشینه زودکرد هر کدام از کارهای آن سفارش.
gq-k=1msyqsk=0 q=1, …, Z , s=Sاین محدودیت انجام شدن یا نشدن هر کار را تعیین میکند. اگر هیچ یک از ماشینهای ایستگاه کاری آخر به کار در موقعیت q در توالی کارها به تخصیص پیدا نکنند، به این معنی است که کار به پایان پردازش خود نرسیده است.
gq-k=1msyqsk=nondi=sumi-t=1sumiq=1Zgqxtiq, i=1, …, N این محدودیت تعداد کارهای انجام شده در هر سفارش را محاسبه میکند.
با توجه به توضیحات ارائه شده مدل ریاضی پیشنهادی به صورت زیر خواهد بود:
minZ=i=2Ntardii× fi×wti+i=2Nearlii ×fi×wei+i=1Nwni×1-fi+i=1Nsumi-nondi×fi×wgi Subject to:
j=1Jhji fi pjs≤mscas, s=1,…,S f1≥1sumi=j=1Jhji, i=1,…, NZ=i=1Nsumi fi, i=1,…,Nt=1Zxtiq=1, q=1,…,Z and i=1,…,N
q=1Zxtiq=1, t=1,…,Z and i=1,…,N k=1msyqsk=1, q=1,…,Z and s=1, …,S deq=maxi=1Nt=1sumiri xqit,avqs-avqs-1,…, avq2-avq1, q=1,…,
st11=deq+avq1stq1=deq+avq1+j=1Jj'=1Jq'=1q-1k=1ms(vqj' vq-1j yq1k yq-11k) sjj'1k, q=2,…,Zstqs=cqs-1+ j=1Jj'=1Jq'=1q-1k=1ms(vqj' vq-1j yqsk yq-1sk) sjj'sk, s=2,…, S and q=2,…,Z

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

cqs=stqs+j=1Jvqj pjs, s=1,…,Savqs=min1≤k≤msmax1≤q≤q'-1cq's yq'sk, s=1,…,S and q=1,…,Ztardii=max0, max1≤q≤zt=1zxtiq cqs-di, i=2,…,N and s=Searlii=max0,di-max1≤q≤zt=1zxtiq cqs, i=2,…,N and s=Sgq-k=1msyqsk=nondi=sumi-t=1sumiq=1Zgqxtiq, i=1, …, N 3-4. اعتبارسنجی مدلاعتبارسنجی مدل گام مهمی در اطمینان از صحت یک مدل ریاضی است. از آنجا که طبق مطالعات پژوهشگر چنین تحقیقی تاکنون انجام نشده است و مدل ارائه شده از چند نظر جدید است لزوم انجام اعتبارسنجی کاملا روشن به نظر میرسد.
اعتبارسنجی به این معنی است که نتایج بدست آمده از حل مدل باید با واقعیت مطابقت داشته باشد. بر این اساس اعتبارسنجی مدل ریاضی ارائه شده در دو مرحله انجام میگردد. مرحله اول اعتبارسنجی مدل به کمک یک مسئله حل شده و مرحله دوم حل یک مسئله تولید شده و بررسی اعتبار مدل.
3-4-1. اعتبارسنجی مدل به کمک مسئله حل شدهدر این بخش تحقیق انجام شده توسط ونگ و لیو [56] که مسئله تولید جریانی بدون انتظار منعطف با دو ایستگاه کاری و تابع هدف بیشینه زمان تکمیل کارها که حاوی حل تعدادی مسئله جهت استفاده سایر پژوهشگران است به عنوان مسئله جهت اعتبارسنجی مدل ارائه شده مدنظر قرار گرفته است.
جهت انجام فرایند اعتبارسنجی لازم است پارامترهای مدل ارائه شده در این تحقیق طوری تعریف شوند که مسئله با نمونه ارائه شده در پروژه - ریسرچونگ و لیو [56] مشابه گردد. بر این اساس، تعداد کارهای موجود در هر سفارش یک تعریف شده است. زمانهای نصب صفر در نظر گرفته شده و نوع کارهای موجود در سفارش متفاوت تعریف شده است. همچنین ظرفیت کاری ماشینآلات نامتناهی تعریف شده و امکان رد سفارش حذف گردیده است. همچنین از آنجا که تابع هدف این پروژه - ریسرچبیشینه زمان تکمیل است، تابع هدف مدل ارائه شده را نیز بیشینه زمان تکمیل سفارشات قرار داده تا نتایج قابل مقایسه باشند. قابل ذکر است که تغییر تابع هدف تاثیری در صحت عملکرد محدودیتها ندارد. تغییرات انجام شده در مدل پیشنهادی به طور خلاصه در جدول(3-1) آمدهاند.
جدول SEQ جدول * ARABIC 9 جدول 3-1. تغییرات اعمال شده در مدل پیشنهادی جهت اعتبارسنجیفاکتور وضعیت اصلی وضعیت تغییر یافته
تابع هدف کمینه هزینهها بیشینه زمان تکمیل کارها
زمان نصب بزرگتر از صفر صفر
تعداد کارهای موجود در سفارش از انواع متفاوت و معمولا بیش از یک کار از انواع متفاوت و یک کار
قابلیت رد سفارش وجود دارد وجود ندارد
ظرفیت کاری ماشینآلات محدود نامحدود
در تحقیق مورد استفاده سیستم تولید جریانی بدون انتظار شامل دو ایستگاه کاری و هر ایستگاه شامل دو ماشین یکسان است. کوچکترین ابعاد مسئله مورد بررسی در این پروژه - ریسرچمسئلهای مشتمل بر ده کار است که بنابر توضیحات ارائه شده در بالا در مدل پیشنهادی ما به صورت ده سفارش که هر کدام شامل یک کار است تعبیر میشوند. زمان پردازش کارها روی ماشین نیز دارای توزیع یکنواخت بین [50 ،1] میباشد بر همین مبنا با استفاده از تابع تولید اعداد تصادفی یکنواخت در نرمافزار متلب اعداد زیر به عنوان زمانهای پردازش تولید شدهاند.
(3-5) pqs=41 7 32 14 48 8 48 48 22 4546 46 5 28 49 49 25 8 46 48این مسئله در نرمافزار لینگو 9 حل شده است که در نتیجه آن توالی سفارشات به صورت q7, q3, q9, q8, q1, q10, q5, q2, q4, q6 و مقدار تابع هدف برابر 326 است. این در حالی است که مقدار تابع هدف در تحقیق مورد استفاده برای این مسئله برابر 292.3 است. این تفاوت حدودا 11% میتواند به دلیل متفاوت بودن مقدار زمانهای پردازش بوده باشد.
3-4-2. اعتبار سنجی مدل به کمک مسئله تولیدیدر این روش، اعتبارسنجی به کمک یک مسئله تولید شده و بررسی درستی عملکرد محدودیتها صورت میگیرد. این روش به عنوان مکملی برای روش قبلی است چرا که در روش قبل به دلیل تفاوت توابع هدف تغییر آن ناگزیر بود. برای انجام این روش دادههای ارائه شده در جدول(3-2) مورد استفاده قرار میگیرند.
جدول SEQ جدول * ARABIC 10 جدول 3-2. دادههای لازم جهت پیادهسازی مدل ریاضیفاکتور مقدار
تعداد سفارش 5
تعداد کارهای موجود در هر سفارش 1
تعداد ایستگاه 2
تعداد ماشین در هر ایستگاه 2
زمانهای پردازش unif [1, 50]زمانهای نصب 0
موعدهای تحویل 50
وزنهای زودکرد و دیرکرد 10
وزن رد سفارش 20
امکان رد سفارش وجود دارد
ظرفیت ماشینآلات نامحدود
لازم به ذکر است که دلیل اصلی کوچک در نظر گرفتن ابعاد مسئله یا حذف فاکتوری همچون محدودیت ظرفیت ماشینآلات تنها به دلیل افزایش چشمگیر زمان حل مسئله در نرمافزار لینگو و امکان نرسیدن به جواب بهینه کلی بوده است و از آنجا که این تغییرات جزیی از دامنه تغییرات ممکن این فاکتورها است تاثیری در اعتبارسنجی مدل نخواهند داشت.
-241304295775شکل SEQ شکل * ARABIC 2 شکل 3-2. گانت چارت جواب بهینه مسئله طراحی شده جهت اعتبارسنجی مدل ریاضی.0شکل SEQ شکل * ARABIC 2 شکل 3-2. گانت چارت جواب بهینه مسئله طراحی شده جهت اعتبارسنجی مدل ریاضی.right10596120مسئله مورد بررسی در این بخش در نرمافزار لینگو 9 حل شد و جواب بهینه برابر 2830 بود. توالی کارها نیز به صورت q2, q3, q5, q1, q4 بدست آمد. جهت اطمینان از درستی عملکرد مدل گانت چارت جواب بهینه در شکل(3-2) رسم شده است.
3-5. تعیین پیچیدگی مسئلهانتخاب روش حل مناسب میتواند در دقت و کیفیت و زمان مورد نیاز برای حل یک مسئله تاثیر قابل توجهی داشته باشد. شاخهای از علوم کامپیوتر با نام نظریه پیچیدگی بر مطالعه این مبحث تمرکز دارد. به طور خلاصه پیچیدگی یک مسئله با میزان محاسبات لازم جهت حل آن ارتباط مستقیم دارد. این بدان معناست که با افزایش ابعاد مسئله طبیعتا زمان حل آن نیز افزایش مییابد. چنانچه زمان حل مسئله نسبت به ابعاد آن با تابعی چندجملهای افزایش یابد، زمان این مسئله را چندجملهای میگویند. چنین مسائلی عمدتا با روشهای دقیق قابل حل هستند.
دسته بزرگتر و مهمتری از مسائل بهینهسازی که عمدتا مسائل زمانبندی نیز در این دسته قرار میگیرند دارای تابع زمانی غیر چندجملهای هستند. چنین مسائلی را در علم پیچیدگی NP-hard مینامند. این دسته از مسائل با روشهای دقیق قابل حل نبوده و لذا از روشهای تقریبی جهت یافتن نزدیکترین جواب به بهینه کلی بهره گرفته میشود. در نتیجه شناخت مسئله از نقطه نظر پیچیدگی آن میتواند بر کیفیت جواب تاثیر مستقیم داشته باشد.
8426456118225شکل SEQ شکل * ARABIC 3 شکل 3-4. سلسله مراتب پیچیدگی در توابع هدف مسائل زمانبندی [6].00شکل SEQ شکل * ARABIC 3 شکل 3-4. سلسله مراتب پیچیدگی در توابع هدف مسائل زمانبندی [6].10096503163570شکل SEQ شکل * ARABIC 4 شکل 3-3. سلسله مراتب پیچیدگی در مسائل کارگاهی زمانبندی [6].00شکل SEQ شکل * ARABIC 4 شکل 3-3. سلسله مراتب پیچیدگی در مسائل کارگاهی زمانبندی [6].center17732300center567841500پیندو [6] در کتاب مفصل خود پیرامون موضوع زمانبندی سلسله مراتب مسائل پیچیدگی در مسائل زمانبندی را در گرافهایی تشریح میکند. این گرافها در شکلهای(3-3) و (3-4) آمدهاند.
همانطور که از این شکلها مشخص است میزان پیچدگی یک مسئله زمانبندی به نحوه چیدمان ماشینآلات و تابع هدف مسئله بستگی مستقیم دارد. نکته قابل تعمل در مسئله پیچیدگی آن است که پس از تشخیص میزان پیچیدگی یک مسئله به کمک این گرافها میتوان این میزان را به حالات خاص این مسائل نیز تعمیم داد. به عنوان مثال مقدار پیچیدگی مسئله 1||Cj که حالت خاصی از مسئله 1||WjCj است را میتوان معادل مقدار پیچیدگی مسئله 1||WjCj دانست. این مسئله را در علم پیچیدگی به صورت 1||Cj∝1||WjCj نشان میدهند.
در این تحقیق مسئله زمانبندی تولید جریانی منعطف بدون انتظار با محدودیت ساعات کاری ماشینآلات، زمان نصب وابسته به توالی کارها و استراتژی ترکیبی تولیید با هدف حداقل سازی هزینهها مورد بررسی قرار میگیرد. راک [45] نشان داد که مسئله تولید جریانی بدون انتظار با تابع هدف بیشینه زمانهای تکمیل NP-hard است. با توجه به نتایج مطرح شده در مورد میزان پیچیدگی مسئله پردازش بدون انتظار به یقین میتوان گفت که مسئله مورد بحث در این تحقیق نیز از میزان پیچیدگی NP-hard برخوردار است لذا حل این مسئله در ابعاد بزرگ را نمیتوان به طور کارایی با روشهای دقیق انجام داد. در فصل آینده روشهای حل کارایی با استفاده از رویکردهای فراابتکاری ارائه میگردند. ولید جریانی منعطف بدون انتظار با محدودیت ساعات کاری ماشین
3-6. جمعبندیدر این فصل، پس از بیان تعریف مسئله مورد بررسی و تشریح ویژگیهای آن، مدل ریاضی عدد صحیح غیر خطی جدیدی برای حل آن ارائه گردید. در ادامه فصل نیز اعتبار مدل ریاضی ارائه شده با استفاده از دو رویکرد سنجیده شد. در پایان فصل نیز دلایلی مبنی بر ناکارامدی روشهای حل دقیق برای مسئله مذکور بیان شده و میزان پیچیدگی آن مورد بررسی قرار گرفت.
فصل چهارمالگوریتمهای فراابتکاری پیشنهادی و نتایج محاسباتی
4-1. مقدمههدف از حل هر مسئله بهینهسازی یافتن بهترین ترکیب ممکن از متغیرهای جواب برای آن مسئله است. مسائل بهینهسازی از منظر ماهیت جواب شدنی برای آنها به دو دسته کلی مسائل پیوسته و مسائل گسسته تقسیم میشوند. مسائل حوزه زمانبندی به عنوان دستهای مهم از مسائل بهینهسازی ترکیبی یکی از شناخته شده ترین مسائل با ساختار گسسته هستند. فاکتورهای جواب این دسته از مسائل باید به صورت گسسته کدگذاری شوند. با توجه به اهمیت مسائل این حوزه تاکنون رویکردهای جواب متنوعی برای حل این مسائل ارائه گردیدهاند. با نگاهی کلی، روشهای حل ارائه شده را میتوان در دو گروه کلی روشهای دقیق و تقریبی جای داد. ساختار رویکردهای دقیق به گونهای است که عملکرد آنها را تنها به حل مسائل با پیچیدگی مشخص و ابعاد کوچک محدود میکند. این رویکردها برای مسائل با ابعاد بزرگ زمانهای حل بسیار ناکارامدی را ارائه میدهند. برهمین اساس، لزوم استفاده از رویکردهای تقریبی در حل مسائل پیچیده بدیهی به نظر میرسد. این رویکردها بسته به نوع آنها میتوانند جوابهای با کیفیت قابل قبول را در زمان منطقی ارائه دهند.
روشهای فراابتکاری دسته مهمی از روشهای تقریبی هستند که عموما با الگوبرداری از رفتار طبیعت تدوین گردیدهاند. وجه تمایز اصلی این روشها با روشهای تقریبی دیگر استفاده از متدهایی برای اجتناب از توقف فرایند جستجو در بهینه محلی است. براساس استراتژیهای بکار رفته در فرایند الگوریتم، امروزه طیف گستردهای از روشهای فراابتکاری به جامعه محققین ارائه شده است که برای مثال میتوان به الگوریتمهایی نظیر ژنتیک، جستجوی ممنوع، مورچگان، تبرید شبیهسازی شده، سیستم ایمنی مصنوعی و … اشاره کرد.
در ادامه فصل پیش رو، الگوریتمهای فراابتکاری ارائه شده به منظور حل مسئله مورد بررسی شامل الگوریتم سیستم ایمنی مصنوعی و تبرید شبیهسازی شده با رویکرد ابری به طور کامل تشریح میگردند. پس از آن با استفاده از رویکرد تنظیم پارامترها به روش تاگوچی الگوریتمهای ارائه شده کالیبره شده و به وسیله آزمایشات طراحی شده مورد سنجش قرار میگیرند. در نهایت نتایج استخراج شده از اجرای آزمایشات تشریح میگردند.

–238

که هم استاد راهنما در پایان نامه و هم استاد راهنما در زندگی ام بوده اند. استادی که علاوه بر توانایی های علمی، رفتار و درک وعملش، هزار نکته باریکتر از مو دارد. استادی که تظاهر وریا را با رنگ صداقت زدوده است و در سایه وجودشان نکات علمی و اخلاقی زیادی آموختم.
خانم دکتر ناهید عطائی نژاد
که در طول دوران پایان نامه و تحصیل،نکته های نغز و ظریفی برای گفتن داشتند و همیشه با راهنمایی هی خود اینجانب را از بن بست های علمی نجات دادند چه بسیار نکته هایی که به فیض وجودشان آموحتم.
و با تشکر ویژه از اساتید گرامی که در این پروژه مرا از حمایت ها و کمک های مفید خود بهرمند ساخته اند:
دکتر فرامرز حسینی، دکتر شیدخت استوانی، دکتر حیدر آقا بابا ، دکتر نادر تنیده، دکتر سید محمد جواد مرتضوی، دکتر مجتبی مسعودی، جناب آقای شهرام اسدی و جناب آقای حمید عبدالهی.
تقدیم به فرشتگان زندگیم
پدر و مادر عزیزم
سپاس از حضور گرمتان در تمامی مراحل زندگیم که نعمت وجودتان مسبب آرامش روح و روانم می باشد.
تقدیم به عشقم
همراه و همرازم، مونس و همدم مهربانم
همسر عزیزم علیرضا
آرام جانم سپاس از وجود پر مهرت که لحظه لحظه عاشقانه کنارم هستی.
تقدیم به عزیز دلم
برادر دوست داشتنیم محسن
حامی مهربانم سپاس از بودنت در کنارم
فهرست مطالب
عنوان صفحه
TOC o "1-3" h z u چکیده PAGEREF _Toc379122424 h 1فصل اول : مقدمه1-1 پیش گفتار PAGEREF _Toc379122427 h 41-2 هدف کلی PAGEREF _Toc379122428 h 51-2-1 اهداف جزئی PAGEREF _Toc379122429 h 62-2 فرضیه ها PAGEREF _Toc379122430 h 61-3 گیاه سنجد PAGEREF _Toc379122431 h 71-3-1 مشخصات گیاه PAGEREF _Toc379122433 h 71-3-2 ترکیبات موجود در گیاه سنجد PAGEREF _Toc379122434 h 81-3-3 خواص و کاربرد: PAGEREF _Toc379122435 h 81-3-4 درمان با داروهای گیاهی رایج در طب سنتی PAGEREF _Toc379122436 h 91-4 معرفی حیوان PAGEREF _Toc379122437 h 101-4-1 علت انتخاب موش صحرایی نر PAGEREF _Toc379122438 h 101-4-2 دستگاه تناسلی موش صحرایی نر PAGEREF _Toc379122439 h 101-4-3 مایع انزالی (Semen) PAGEREF _Toc379122440 h 121-4-4 ساختمان ومورفولوژی اسپرم موش صحرایی نر PAGEREF _Toc379122441 h 131-5 اسپرماتوژنز(spermatogenesis) PAGEREF _Toc379122442 h 13عنوان صفحه
1-5-1 اسپرمیوژنز(Spermiogenesis) PAGEREF _Toc379122443 h 151-6 Busulfan (Myleran) PAGEREF _Toc379122444 h 151- 7 Wi-Fi PAGEREF _Toc379122445 h 161-7-1 تابش یونیزاسیون غیر مستقیم PAGEREF _Toc379122446 h 171-7-2 دستگاه WI-FI PAGEREF _Toc379122447 h 19فصل دوم : روش کار2-1 انتخاب حیوان PAGEREF _Toc379122450 h 222-1-1 گروه بندی حیوان PAGEREF _Toc379122452 h 232-1-2 وزن کردن حیوان PAGEREF _Toc379122453 h 242-2 عصاره سنجد PAGEREF _Toc379122454 h 242-2-1دستگاه های مورد استفاده جهت عصاره گیری PAGEREF _Toc379122455 h 242-2-2 روش تهیه عصاره هیدرو الکلی سنجد PAGEREF _Toc379122459 h 272-2-3 روش دادن عصاره PAGEREF _Toc379122460 h 272-2-4 مبنای انتخاب دوز عصاره PAGEREF _Toc379122461 h 282-3 روش آماده کردن داروی بوسولفان PAGEREF _Toc379122462 h 282-3-1 دوز داروی مورد استفاده PAGEREF _Toc379122463 h 282-3-2 روش دادن دارو PAGEREF _Toc379122464 h 292-4 روش دادن تابش اشعه Wi-Fi PAGEREF _Toc379122465 h 29عنوان صفحه
2-4-1 دستگاه های استفاده شده جهت دادن تابش PAGEREF _Toc379122466 h 292-4-2 طرز چیدمان موش ها جهت دریافت اشعه Wi-Fi PAGEREF _Toc379122467 h 302-6 روش جمع آوری اسپرم و خون گیری PAGEREF _Toc379122469 h 322-6-1 روش تهیه اسمیر PAGEREF _Toc379122471 h 342-6-2 طرز تهیه محلول HBSS PAGEREF _Toc379122472 h 342-6-3 روش استخراج سرم PAGEREF _Toc379122473 h 342-8 پاساژ (Passage) یا گردش بافتی ( Processing) PAGEREF _Toc379122474 h 352-9 شمارش اسپرم PAGEREF _Toc379122475 h 362-10 روش رنگ آمیزی اسمیر های تهیه شده از اسپرم PAGEREF _Toc379122476 h 362-11 مواد و وسایل PAGEREF _Toc379122477 h 37فصل سوم : یافتههای پژوهش3-1- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر تعداد اسپرمها PAGEREF _Toc379122483 h 413-2- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای پیشرونده سریع (GI) PAGEREF _Toc379122486 h 433-3- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای با حرکت درجا (GII) PAGEREF _Toc379122488 h 46عنوان صفحه
3-4- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته (GIII) PAGEREF _Toc379122491 h 483-5- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای بدون حرکت (GIV) PAGEREF _Toc379122494 h 513-6- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر وزن بیضه موشها PAGEREF _Toc379122497 h 543-7- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر میزان هورمون تستوسترون PAGEREF _Toc379122500 h 563-8- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر امواج WiFi و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر تعداد اسپرمها PAGEREF _Toc379122503 h 583-9- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر امواج WiFi و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای پیشرونده سریع (GI) PAGEREF _Toc379122506 h 603-10- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر امواج WiFi و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای با حرکت درجا (GII) PAGEREF _Toc379122509 h 623-11- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر امواج WiFi و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته (GIII) PAGEREF _Toc379122512 h 643-12- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر امواج WiFi و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای بدون حرکت (GIV) PAGEREF _Toc379122515 h 66عنوان صفحه
3-13- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر امواج WiFi و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر وزن بیضه موشها PAGEREF _Toc379122518 h 673-14- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر امواج WiFi و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر میزان هورمون تستوسترون PAGEREF _Toc379122521 h 693-15 یافته های مربوط به بررسی تاثیر امواج Wi-Fi، داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصاره هیدرو الکلی سنجد بر بافت بیضه PAGEREF _Toc379122524 h 70فصل چهارم : بحث و نتیجه گیری4-1 عصاره سنجد PAGEREF _Toc379122530 h 754-2 داروی بوسولفان PAGEREF _Toc379122531 h 764-2-1 تاثیر داروی بوسولفان بر تعداد، تحرک اسپرم ها و وزن بیضه موش و اثر حفاظتی عصاره سنجد بعد از تزریق داروی بوسولفان PAGEREF _Toc379122532 h 764-2-2 تاثیر بوسولفان بر هورمون تستوسترون و اثر حفاظتی عصاره سنجد PAGEREF _Toc379122533 h 774-2-3 تاثیر بوسولفان بر بافت بیضه و اثر حفاظتی عصاره سنجد PAGEREF _Toc379122534 h 784-3 Wi-Fi PAGEREF _Toc379122535 h 814-3-1 تاثیر اشعه Wi-Fi بر تعداد و تحرک اسپرم و وزن بیضه در موش و اثر حفاظتی عصاره سنجد در برابر تابش Wi-Fi PAGEREF _Toc379122536 h 814-3-2 تاثیر امواج Wi-Fi بر هورمون تستوسترون و اثر حفاظتی عصاره سنجد بر آن PAGEREF _Toc379122537 h 834-3-3 تاثیر امواج Wi-Fi بر بافت بیضه موش و اثر حفاظتی عصاره سنجد بر آن PAGEREF _Toc379122538 h 83عنوان صفحه
پیشنهادها PAGEREF _Toc379122539 h 85فهرست منابع و مأخذمنابع فارسی PAGEREF _Toc379122542 h 87منابع انگلیسی PAGEREF _Toc379122543 h 88Abstract PAGEREF _Toc379122544 h 100فهرست جدولها
عنوان صفحه
جدول 2-1: لیست وسایل مصرفی PAGEREF _Toc379122478 h 37جدول 2-2: لیست مواد مصرفی PAGEREF _Toc379122479 h 38جدول 2-3: لیست ابزارها و دستگاه های مورد استفاده PAGEREF _Toc379122480 h 39جـدول 3-1: میانگین و خطای معیار میانگین () تعداد اسپرمها (میلیون بر میلیلیتر) در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122484 h 42جـدول 3-2: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده سریع در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122487 h 44جـدول 3-3: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای با حرکت درجا در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122489 h 47جـدول 3-4: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122492 h 49جـدول 3-5: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای بدون حرکت در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122495 h 52جـدول 3-6: میانگین و خطای معیار میانگین () وزن بیضه موشها در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122498 h 55جـدول 3-7: میانگین و خطای معیار میانگین () هورمون تستوسترون در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122501 h 57جـدول 3-8: میانگین و خطای معیار میانگین () تعداد اسپرمها (میلیون بر میلیلیتر) در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122504 h 58عنوان صفحه
جـدول 3-9: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده سریع در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122507 h 60جـدول 3-10: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای با حرکت درجا در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122510 h 62جـدول 3-11: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122513 h 64جـدول 3-12: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای بدون حرکت در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122516 h 66جـدول 3-13: میانگین و خطای معیار میانگین () وزن بیضه موشها در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122519 h 68جـدول 3-14: میانگین و خطای معیار میانگین () هورمون تستوسترون در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122522 h 69جدول 3-15: PAGEREF _Toc379122525 h 71فهرست نمودارها
عنوان صفحه
نمودار 3-1: میانگین و خطای معیار میانگین () تعداد اسپرمها در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122485 h 43نمودار 3-3: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای با حرکت درجا در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122490 h 48نمودار 3-4: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122493 h 50نمودار 3-5: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای بدون حرکت در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122496 h 53نمودار 3-6: میانگین و خطای معیار میانگین () وزن بیضه موشها در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122499 h 56نمودار 3-7: نمودار باکس- ویسکر (box-and-whisker plots) برای هورمون تستوسترون در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122502 h 57نمودار 3-8: میانگین و خطای معیار میانگین () تعداد اسپرمها در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122505 h 59نمودار 3-9: نمودار باکس- ویسکر (box-and-whisker plots) برای درصد اسپرمهای پیشرونده سریع در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122508 h 61نمودار 3-10: نمودار باکس- ویسکر (box-and-whisker plots) برای درصد اسپرمهای با حرکت درجا در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122511 h 63نمودار 3-11: نمودار باکس- ویسکر (box-and-whisker plots) برای درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122514 h 65عنوان صفحه
نمودار 3-12: نمودار باکس- ویسکر (box-and-whisker plots) برای درصد اسپرمهای بدون حرکت در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122517 h 67نمودار 3-13: میانگین و خطای معیار میانگین () وزن بیضه موشها در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122520 h 68نمودار 3-14: میانگین و خطای معیار میانگین () هورمون تستوسترون در گروههای مختلف PAGEREF _Toc379122523 h 70فهرست شکلها
عنوان صفحه
شکل 1-1: درخت سنجد PAGEREF _Toc379122432 h 7شکل 2-1: نمایی از اتاق حیوانات دانشکده علوم پزشکی شیراز PAGEREF _Toc379122451 h 22شکل 2-2: دستگاه دسیکاتور PAGEREF _Toc379122456 h 24شکل 2-3: دستگاه روتاری PAGEREF _Toc379122457 h 25شکل 2-4: دستگاه پرکولاتور PAGEREF _Toc379122458 h 26شکل 2-5: طرز چیدمان موش ها داخل مقید کننده در اطراف مودم Wi-Fi PAGEREF _Toc379122468 h 31شکل 2-6: تشریح موش صحرایی PAGEREF _Toc379122470 h 33شکل 4-1: تصاویر میکروسکوپی مطالعات بافت شناسی گروه های آزمایشی 1 تا 9 PAGEREF _Toc379122526 h 72شکل 4-2: تصاویر میکروسکوپی اسمیرهای اسپرم با رنگ آمیزی ائوزین گروه های آزمایشی 1 تا 9 PAGEREF _Toc379122527 h 73
بررسی مقایسه ای اثر حفاظتی عصاره هیدرو الکلی میوه سنجد بر اسپرماتوژنز موش های سفید بزرگ آزمایشگاهی نر در حضور اشعه ی Wi-Fi و یا تیمار با داروی بوسولفان
بهوسیلهی: زهره حسینی زاده
چکیدهدر این مطالعه تاثیرات داروی بوسولفان و امواج Wi-Fi را بر روند اسپرماتوژنز، بافت بیضه و هورمون تستسترون موش سفید بزرگ آزمایشگاهی نر از نژاد اسپراگوداولی مورد بررسی قرار گرفت و همچنین از عصاره هیدروالکلی میوه سنجد به عنوان یک داروی محافظت کننده در برابر اثرات بوسولفان و امواج Wi-Fi استفاده شد و به صورت مقایسه ای این مطالعه صورت گرفت.برای انجام این تحقیق 100سر موش سفید بزگ آزمایشگاهی نر با وزن 200-250 گرم انتخاب و در شرایط نوری و غذایی مناسب مورد آزمایش قرار گرفتند. موش ها بر حسب متغیر های تزریق بوسولفان، تابش امواج Wi-Fi و دریافت عصاره سنجد به صورت گاواژ، به طور تصادفی به 10 گروه 10 تایی تقسیم شدند.
گروه 1 به عنوان گروه کنترل حقیقی(هیچ دارو و اشعه ای دریافت نکردند)، گروه 2 به عنوان گروه شم (2ml/kg آب مقطر به صورت گاواژ به مدت 48 روز دریافت کردند)، گروه 3 به عنوان گروه تجربی 1 (2ml/kg عصاره هیدرو الکلی سنجد به صورت گاواژ به مدت 48 روز دریافت کردند)، گروه4 به عنوان گروه تجربی 2(یک دوز 5ml/kg بوسولفان به صورت)Intraperitoneal (Ip)داخل صفاقی) دریافت کردند و سپس به مدت 48 روز آب و غذای روزانه دریافت کردند)، گروه5 به عنوان گروه تجربی 3 (یک دوز5mg/kg بوسولفان به صورت (Ip)داخل صفاقی دریافت کردند و سپس به مدت 48 روز 2ml/kg عصاره سنجد، به صورت گاواژ دریافت کردند) گروه 6 به عنوان گروه تجربی 4 (یک دوز 15mg/kg بوسولفان به صورت Ip دریافت کردند و سپس به مدت 48 روز آب و غذای روزانه دریافت کردند )، گروه 7 به عنوان گروه تجربی 5(یک دوز 15mg/kg بوسولفان به صورت Ip دریافت کردند سپس به مدت 48 روز عصاره هیدرو الکلی سنجد2ml/kg)) به صورت گاواژ در یافت کردند)، گروه 8 به عنوان گروه تجربی 6( موش ها در داخل مقیدکننده(Restrainer) قرار داده و روزانه 4ساعت به مدت 48 روز در معرض تابش اشعه Wi-Fi قرار گرفتند). گروه 9 به عنوان گروه تجربی 7 ( موش ها میزان 2ml/kg عصاره هیدرو الکلی سنجد به صورت گاواژ دریافت نموده سپس موش ها داخل مقیدکننده(Restrainer) قرار داده شدند و روزانه 4ساعت به مدت 48 روز در معرض تابش اشعه Wi-Fi قرار داده شدند)، گروه 10 به عنوان گروه کنترل Wi-Fi (موش ها روزانه به مدت 4 ساعت داخل مقیدکننده(Restrainer) به مدت 48 روز بدون دریافت هیچ تابشی قرار داده شدند.)
در روز 50(48 روز پس از تجویز عصاره و تابش Wi-Fi و 49 روز پس از دادن بوسولفان) کلیه موش ها تحت بی هوشی با کلروفرم قرار گرفتند و در ابتدا خون گیری از قلب صورت گرفت برای اندازه گیری هورمون تستوسترون، سپس موش تشریح شده و از یک سانتی متر انتهایی مجرای دفران چپ اسپرم گیری به عمل آمد و ابتدا وضعیت تحرک سپس شمارش اسپرم ها انجام شد. از اسپرم های مزبور اسمیر تهیه شد که با رنگ ائوزین رنگ آمیزی شدند. بافت بیضه چپ نیز جهت مطالعه بافت شناسی برداشته شدند.
نتیجه مطالعات هورمونی کاهش یا افزایش معنا دار سطح تستوسترون را در هیچ کدام گروه ها مشاهده نشد. نتیجه روند اسپرماتوژنز در گروه هایی که بوسولفان دریافت کرده اند، کاهش معنا دار د تعداد اسپرم، وزن بیضه و و تحرک اسپرم ها مشاهده شد و نشان داده شد که هر چه دوز بوسولفان بالاتر رود اثرات تخریبی آن نیز بالا می رود. در بافت بیضه نیز شاهد کاهش اسپرماتوزوا و اسپرماتید بودیم. استفاده از عصاره سنجد با عث بهبود کیفیت اسپرم شده و نیز در مطالعه بافت شناسی گروهی که دوز 5mg/kg بوسولفان دریافت کرده بودند دادن عصاره سنجد باعث شد که مقدار خیلی کمی از اسپرماتید ها باقی بمانند ولی دوز بالتر بوسولفان عصاره سنجد نتوانست کاری در جهت کنترل تخریب انجام دهد. و اما گروه هایی که امواج Wi-Fi دریافت کرده بودند، امواج روی تعداد اسپرم، وزن بیضه، هورمون تستوسترون و بافت بیضه تاثیری نداشته اما باعث کاهش معنا دار تحرک اسپرم های بارور شد و استفاده از عصاره سنجد میتواند اثر حفاظتی در برابر این امواج داشته باشد.با توجه به نتایج این تحقیق می توان این احتمال را داد که عصاره سنجد با ترکیبات آنتی اکسیدانی که دارد میتواند جلوی آثار مخرب امواج که باعث ایجاد رادیکال های آزاد می شود را بگیرد و با داشتن ویتامین C باعث افزایش وزن بیضه و دارا بودن ویتامین E باعث بهبود کیفیت اسپرم می شود.
کلمات کلیدی: اسپرماتوژنز، بوسولفان، امواج Wi-Fi، میوه سنجد
فصل اولمقدمهcenter0400000
1-1 پیش گفتارناباروری مردان، یک وضعیت پریشان آور معمول و رایج است که از میان هر 20 مرد یک نفر را به خود مبتلا می کند(9). در اکثر موارد، مردان، سلولهای اسپرم کافی برای باروری و لقاح تولید می کنند، اما در این سلول ها نقص های وجود دارد که از لقاح آنها با سلول ماده جلوگیری می کند(10).
عوامل شیمی درمانی اختلالات زیادی در روند اسپرماتوژنز ایجاد می کنند و در بین این عوامل، دارو هایی که دارای خاصیت آلکیله کنندگی هستند، بیشترین آثار سوء را بر بیضه دارند(11). بنابر این اختلالات ایجاد شده در باروری به دنبال شیمی درمانی از نظر بالینی اهمیت بالایی دارد. هر چند که حفظ مایع منی به صورت منجمد قبل از شروع شیمی درمانی، روش قابل اطمینانی برای حفظ باروری است، اما کیفیت اسپرم پس از ذوب کردن مایع منی تغییر می کند. از جمله عوامل شیمی درمانی می توان بوسولفان را نام برد که دارای خاصیت آلکیله کنندگی بوده و برای درمان لوسمی مزمن، سرطان تخمدان و همچنین قبل از پیوند مغز استخوان در بیماران سرطانی استفاده می شود(12). مصرف این دارو پس از یک یا دو تزریق داخل صفاقی، عمده اسپرماتوگونی ها را از بین می برد(13)؛ ضمن اینکه بازگشت باروری در موش های تحت درمان با بوسولفان به صورت موءثر صورت نمی گیرد زیرا، بافت بیضه و لوله های سمی نفروس و سلول های زایا به شدت آسیب می بینند(14).
علاوه بر عوامل شیمی درمانی که باعث اختلال در اسپرماتوژنز می شود در تحقیق حاضر اثر امواج الکترومغناطیسی که اثرات سوءیی بر اسپرماتوژنز دارد نیز مورد بررسی قرار گرفته است. امروزه وجود میادین الکترومغناطیس با شدت های گوناگون اجتناب ناپذیر شده است. این میادین در نتیجه حرکت ذرات باردار در محیط رسانا و خلاء به وجود می آیند و دارای نوعی انرژی هستند که بر اتم ها و مولکول ها بر هم کنشی ایجاد می کنند و منجر به جذب یا باز تابش امواج الکترو مغناطیسی می شود. اثرات این میادین بر وظایف و اعمال بیولوژی موجودات زنده، خطر وسیعی را نشان می دهد که در سلامت زندگی بشری محسوس است(15).
اسپرماتوزوئید هادر برابر تنش های اکسیداسیونی بسیار حساس می باشند و علت آن هم دو چیز است: 1- سوبسترا ها، برای حمله رادیکال های آزاد بسیار قابل دسترس هستند. 2- فضای سیتوپلاسمی برای جای دادن آنزیم های آنتی اکسیدانی کم و محدود است(10).
امواج Wi-Fi نیز جزء امواج الکترومغناطیسی غیر یونیزان هستند که امروزه استفاده فراوانی دارد و در این تحقیق می خواهیم اثرات این امواج را بر روی اسپرماتوژنز بررسی کنیم.
بر طبق کتب طب سنتی ایران، برخی از گیاهان می توانند در درمان ناباروری موءثر واقع شوند(16). از جمله آنها می توان به گیاه سنجد اشاره کرد(19و20و21و22و23). این گیاه یک گیاه تثبیت کننده نیتروژن و متعلق به خانواده الگانسه است. میوه های سنجد غنی از ویتامین ها و به ویژه ویتامین C هستند و حاوی روغن گیاهی غنی از ویتامین E و K، همچنین دارای کاروتنوئید ها، فلاونوئید ها، تانن، پروتئین ها و اسیدهای چرب می باشد(24و25و26). در این تحقیق از عصاره هیدرو الکلی میوه سنجد به عنوان یک محافظت کننده در برابر تاثیر داروی بوسولفان و امواج Wi-Fi استفاده شده است که در بخش های بعدی مفصل توضیح داده خواهد شد.
1-2 هدف کلی:بررسی مقایسه ای اثر حفاظتی عصاره هیدرو الکلی میوه سنجد بر اسپرماتوژنز در حضور اشعه Wi-Fi و یا تیمار با داروی بوسولفان.
1-2-1 اهداف جزئی:1-تعیین اثر محافظتی عصاره ی هیدروالکلی میوه سنجد بر روی اسپروماتوژنز
2-تعیین اثر اشعه ی Wi-Fi بر روی اسپرماتوژنز
3- تعیین اثر محافظتی عصاره ی سنجد و اشعه ی Wi-Fi بر روی اسپرماتوژنز
4-تعیین اثر داروی بوسولفان بر روی اسپرماتوژنز
5-تعیین اثر محافظتی عصاره ی سنجد و داروی بوسولفان بر روی اسپرماتوژنز

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

2-2 فرضیه ها:1-- میدان الکترو مغناطیسی ناشی از اشعه Wi-Fi باعث کاهش تعداد اسپرم ها می شود.
2- میدان الکترومغناطیسی ناشی از اشعه Wi-Fiباعث کاهش تحرک اسپرم ها می شود.
3- میدان الکترو مغناطیسی ناشی از اشعه Wi-Fi باعث کاهش سلولهای اسپرماتوگونی می شود.
4- امواج الکترومغناطیس ناشی از اشعهWi-Fi اثرات سوء خود را روی هورمون های جنسی نر ا ایجاد می کنند.
5- میدان الکترو مغناطیس ناشی از اشعه Wi-Fi بر مرفولوژی اسپرماتوژنز اثرات سوء دارد.
6- عصاره میوه سنجداز بروز اثرات سوء میدان الکترومغناطیس ناشی از اشعه Wi-Fi بر روی اسپرماتوژنز جلوگیری می نماید.
7- داروی بوسولفان باعث تخریب اسپرماتوژنز می شود.
8- عصاره میوه سنجداز بروز اثرات سوء ناشی از داروی بوسولفان بر روی اسپرماتوژنز جلوگیری می نماید.
1-3 گیاه سنجد:درختی است از خانواده خانواده Elaeagnaceae از جنس Elaeagnus که نام علمی آن Elaeagnus angastifolial میباشد. (شکل 1-1)
این گیاه بومی نواحی شمال آسیا تا هیمالیا و اروپا است و در تهران و اطراف آن، قزوین، خراسان، جنوب شرقی ایران ، شیراز ،غرب ایران از جمله باختران ، همدان ، کاشان ، اصفهان ، آذربایجان و ارومیه می روید.
سنجد در مناطق مختلف ایران دارای نام های محلی است، در کردستان آن را سرین چک در آذربایجان ایده-ایکده ودر اطراف تهران پستانک در اصفهان غبیره بادام گفته میشود(1و2و17).

شکل 1-1: درخت سنجد1-3-1 مشخصات گیاه:درخت سنجد که به صورت درختچه بزرگ یا درخت کوچکی دیده میشود. دارای برگهای بیضی شکل نیزه ای است روی برگ ها نقره ای کبود و پشت آن نقره ای است .دارای ساقه های خار دار یا بی خار به ارتفاع 2تا 7 متر میباشد . گل های آن کوچک زرد رنگ معطر با عطر قوی که بوی آن تا فاصله ی زیادی منتشر میشود و اغلب ایجاد حساسیت مینماید . میوه آن به شکل و ابعاد زیتون ، گوشتدار،پوست نازک میوه به رنگ قرمز نارنجی و گوشت آن سفید نخودی با طعمی کمی شیرین و قابض وقابل خوردن است(1و2و3).
1-3-2 ترکیبات موجود در گیاه سنجد:از نظر ترکیبات شیمیایی در پوست آن آلکالوئید Eeagnine و یک آلکالوئید چسبناک روغنی دیگر وجود دارد و از اعضای گیاه و گل آن کمی اسانس روغنی جدا گردیده است.(معارف گیاهی). برگ گیاه دارای فلانوئید ، تانن ها و اسیدهای کلروژنیک و میوه آن دارای مقادیر زیاد کربوهیدراتها است که در برگ نیز دیده میشوند ، همچنین یک ماده رنگی قهوه ای و مواد روغنی و مقادیر زیادی تانن دارد(1و2).
1-3-3 خواص و کاربرد:برگ آن در بیماری های دهان و لثه و همچنین زخم های ناشی از آفت ، اثر بیحس کننده موضعی دارد . ابن سینا سنجد را به دلیل آثار قابض آن در بند آوردن خونریزی توصیه کرده است(1و4و5). در هند از روغن هسته آن شربت غلیظی درست میکنند که در نزله ها و التهاب غشاءهای مخاطی همراه با ترشح، موارد زکام و همچنین در موارد عفونت های برونش ها مصرف مینمایند. در اسپانیا از شیره گل سنجد برای قطع تبهای مهلک و خطرناک استفاده میشود . میوه سنجد از نظر طبیعت طبق نظر حکمای طب سنتی، سرد وخشک است و از نظر خواص عقیده داشتند که مقوی و مفرح است و برای سرفه های گرم مفید است و نیز مقوی معده می باشد. آشفتگی را تسکین میدهد و صفرا را قطع و قمع می نماید و مانع ریختن مواد به معده می باشد. سنجد خصوصا خام آن برای بند آوردن اسهال نافع است. گل سنجد طبق نظر حکمای طب سنتی گرم و خشک وخیلی معطر است . از نظر خواص، مهیج و شهوت آور خصوصا در مورد زنان و دختران جوان می باشد(2).
1-3-4 درمان با داروهای گیاهی رایج در طب سنتی:استفاده از محصولات و اجزاء مختلف گیاه برای درمان مردان نابارور ، از زمان باستان رایج بوده است و معمولا محصولات و گیاهان مورد استفاده در طب سنتی که سرشار از استرول ، مواد آنتی اکسیدان و ویتامین ها هستند میتوانند بر روی اسپرماتوژنز موءثر باشند. که بعضی از آنها عبارتند از :
باقاله، برنج، رازک، جو دوسر، سیب و سبزیها، انار و گیاهان روغنی (Palma oil and soy oil)(18).
داروها یی که ادعا میشوند واکنش سلولها به پرتوها را تعدیل می کنند، محافظت کننده نامیده می شوند(19). تحقیقات جدید معلوم ساخته که اثر محافظت کننده بعضی گیاهان دارویی به خاطر وجود مقدار نسبتا کمی از ترکیبات شیمیایی به نام مواد موثره می باشد که گیاه تولید می کند. برای مثال بعضی از گیاهان دارای انواع مختلف ترکیبات مثل آنتی اکسیدانت ها هستند که باعث کنترل علائم پاتو فیزیولوژیک، رادیکالهای آزاد و یا بیماریهای مرتبط با آنها و غلبه بر تاثیرات منفی محیط می شوند. بسیاری از این گیاهان خواص محافظت کننده در مقابل اشعه را نشان می دهند از جمله آنها می توان به گیاه سنجد اشاره کرد(20و21و22و23و24). این گیاه یک گیاه تثبیت کننده نیتروژن ومتعلق به خانواده الگانسه است. میوه های سنجد غنی از ویتامین ها و به ویژه ویتامین C هستند و حاوی روغن گیاهی غنی از ویتامین E و K می باشند . همچنین دارای کاروتنوئید ها، فلاونوئید ها، تانن، پروتئین ها و اسیدهای چرب می باشد(25و26و27). وجود فلانوئید های پلی فنولی و تانن و فعالیت جذب رادیکال آزاد ممکن است مسئول اثر محافظت کننده رادیو اکتیوی در عصاره سنجد باشد (22). با وجود تحقیقات بسیار، هنوز هم مواد موثره تعداد قابل توجهی از گیاهان ناشناخته مانده است(2).
میوه سنجد دارای اثراتی چون حفظ مقاومت مویرگی، گشادکننده عروق کرونر، آتمی، هیپولیپیدمیک، کنتراسپتیو و اثرات فوق العاده ضد میکروبی است(3).
1-4 معرفی حیوان:موش صحرائی ، اشاره به گروه زیادی از حیوانات خانواده جوندگان (rodentia) دارد که جایگاه اصلی این حیوانات ، جلگه های آسیا بود اما همراه انسان در سراسر دنیا پراکنده شدند. متوسط طول عمر موش های صحرائی 5/3-5/2 سال ، وزن موش صحرایی ماده به طور متوسط 300گرم و وزن موش صحرایی نر 500-400 گرم است.موش صحرایی نر در سن 60-40 روزگی به بلوغ میرسد(28).
1-4-1 علت انتخاب موش صحرایی نر:به علت تشابه زیاد بین دستگاه تولید مثل موش صحرایی نر با انسان ، از نظر آناتومی بافت شناسی و فیزیولوژی(28و29و30)، اسپرماتوژنز(31)، موش صحرایی نر جهت این آزمایش انتخاب شد و با توجه به شباهت های فوق ، نتایج حاصله را میتوان به انسان تعمیم داد.
1-4-2 دستگاه تناسلی موش صحرایی نر :دستگاه تناسلی موش صحرایی نر شامل: بیضه ها ، مجاری ، آلت تناسلی و غدد همراه است(شکل2-3).
بیضه ها(Testis) یک جفت هستند که مانند بیشتر پستانداران در کیسه اسکروتوم قرار دارند. جایگاه آنها در جلو مقعد (anus) و طرفین مجاری ادراری است. بیضه ها بین روز های 40-30 بعد از تولد پایین می آیند ودردو کیسه مجزا قرار می گیرند . کانال اینگوینال در سراسر زندگی باز می ماند. شریان بیضه ای و شبکه نیلوفری به وسیله توده ای از چربی احاطه می شود(32).
کیسه اسکروتوم در تماس با بدن باقی می ماند هر بیضه به وسیله پوششی به نام سفید پرده(Tunica albugina) پوشیده میشود و حاوی لوله های پیچیده می باشدکه به وسیله بافت همبند احاطه می شود.
بیضه ها ، به عنوان غدد درون ریز (Endocrine) و برون ریز(Exocrine) عمل می کنند در نتیجه اسپرم و هورمون های مردانه(Androgen) را به داخل لوله ها رها می کنند. سلولهای برون ریز در داخل بافت همبند پراکنده اند وسلولهای زایا طی پدیده اسپرماتوژنز، اسپرم تولید می کنند. بیضه ها از طریق یک سری لوله ها با پیشابراه ارتباط دارند که این لوله ها شامل :
شبکه بیضه(Rete testis)، اپیدیدیم ومجاری دفران می باشند.
لوله های منی ساز(Seminefrous tubules)، نزدیک ناف بیضه، مستقیم شده وتشکیل یک شبکه به نام، شبکه بیضه می دهند که از آن چند لوله وابران خارج می شود ای لوله ها سفید پرده را سوراخ کرده وسپس به یکدیگر متصل شده وتشکیل یک لوله منفرد به نام اپیدیدیم می دهند که خود به سه قسمت به نام سر، تنه و دم تقسیم می شود.
مجرای دفران از ناحیه دم اپیدیدیم خارج شده و قبل از ورود به دیواره پشتی آلت تناسلی، در ناحیه آمپولا متسع میگردد. پیشابراه موش صحرایی نر از مثانه تا راس آلت تناسلی امتداد داشته و به یک قسمت غشائی و یک قسمت آلتی تقسیم می شود.
مجرای غشائی دارای دیواره نازک و از مثانه تا کمربند لگنی امتداد دارد. قسمت آلتی به وسیله یک چین پوستی (Prepuce or Foreskin) پوشیده می شود.
سه توده بافت نعوذی (یکی کورپوس کاورنوزوم حاوی پیشابراه و دو تا کورپوس کاورنوزوم) تشکیل آلت می دهند که این سه توده داخل یک غشاء از بافت همبند قرار می گیرند.
کیسه منیSeminal Vesicle)): تعداد آنها یک جفت، دارای اندازه بزرگ و به رنگ سفید می باشند. که هر کدام حاوی یک مجرای پهن هستند و همراه با آمپولای دفران، در راس یک برجستگی (Colliculus seminalis) نزدیک گردن مثانه، از طریق دیواره پشتی پیشابراه، وارد مجرا می گردد.
غده آمپولا(Ampullary gland): یک جفت می باشند که لوله ای و منشعب بوده و در قاعده مجرای دفران قرار می گیرند و به طور مستقیم به داخل وستیبول آمپولا تخلیه می شوند.
غده کوپر(Bulbourethral gland) در محل اتصال مجرای غشایی به آلت قرار می گیرد(32).
پروستات: سه قسمت دارد که عبارتند از :
الف) پروستات اولیه (Primary) یا غده Coagulating: اولین جفت غده پروستات می باشد، دارای ظاهری شفاف و چسبیده به لبه مقعر کیسه منی می باشد و از کیسه منی قابل تشخیص است. هر غده دارای دو مجرا است که وارد پیشابراه می شود.
ب) پروستات شکمی(Ventral) : یک جفت می باشد که صورتی رنگ و قابل دید است. این غده ها حاوی چند مجرا می باشند که وارد پیشابراه میگردند.
پ) پروستات پشتی (Dorsal): یک جفت می باشد که در ناحیه پشتی پیشابراه قرار می گیرد و از کنار جانبی پیشابراه وارد مجرا میگردند.
1-4-3 مایع انزالی (Semen):
مایع انزالی طبیعی انسان*، معمولا به رنگ سفید یا خاکستری و گهگاه زرد رنگ است. مایع قرمز یا صورتی رنگ نشانه وجود خون در مایع انزالی است. مایع انزالی از دو بخش تشکیل شده است بخشی از آن سلولهای مایع انزالی (اسپرم، گلبولهای سفید، سلولهای اپیتلیال مجاری تناسلی و....) و بخش دیگر را پلاسمای مایع انزالی تشکیل میدهد که حاصل ترشحات چندین غدد ضمیمه دستگاه تولید مثلی است.
مایع بلافاصله پس از انزال لخته می شود سپس تشکیل مایع چسبنده ژل مانند می دهد. مایع انزالی حاصل ترشح بیضه و اپیدیدیم و چندین غده می باشد که فقط 5% آن، حاصل ترشح بیضه ؟اپیدیدیم است و بقیه از ترشح غدد ضمیمه به وجود می آید که این غدد عبارتند از :
کیسه منی: 46-8% مایع انزالی.
پروستات: 33-13% مایع انزالی.
غددبولبویورترال وغدد مجاری ادراری: 5-2% مایع انزالی.
1-4-4 ساختمان ومورفولوژی اسپرم موش صحرایی نر: سر اسپرم شبیه قلاب (Hook) است. هسته متراکم (Dense) و یک آکروزوم (Acrosome) دارد. قطعه میانی (Middle-peice)، حاوی سانتریولها و یک صفحه مارپیچی از میتوکندری است (Mitochondrial material). دم، حاوی یک فیلامنت محوری دراز است که برای دوره کوتاهی متحرک است(33).
1-5 اسپرماتوژنز(spermatogenesis):اسپرماتوژنز هنگام بلوغ از یک سلول زایای اولیه موسوم به اسپرماتوگونی(Spermatogonium) آغاز می شود ، که سلولی نسبتا کوچک و مدور با قطری حدود 12میکرومتر است. این سلولها در قاعده اپیتلیوم نزدیک غشاء پایه قرار گرفته اند، و مراحل گوناگون تکامل آنها عمدتا از روی شکل و خواص رنگ پذیری هسته هایشان تشخیص داده می شوند.
اسپرماتوگونی های واجد هسته های تیره ی بیضوی به صورت سلول های بنیادی عمل می کنند؛ آنها به ندرت تقسیم می شوند و هم سلولهای بنیادی جدید و هم سلولهای با هسته های کمرنگتر بیضوی ایجاد می کنند که به صورت سلولهای افزاینده بنیادی (Transit amplifying cell: منظور سلولهایی که با سرعت زیاد تقسیم شده و از یک مرحله تکثیر می گذرند.) می باشند این اسپرماتوگونی های نوع A هر یک چندین تقسیم دودمانی را از سر می گذرانند، به صورت یک سنسیتیوم متصل به هم باقی می مانند، و اسپرماتوگونی عای نوع B را تشکیل می دهند که هسته های کروی تر رنگ پریده ای دارند.
هر اسپرماتوگونی نوع B سپس دستخوش یک تقسیم میتوزی نهایی می شود ودو سلول به وجود می آورد که افزایش اندازه می یابند و به اسپرماتوسیت های اولیه تبدیل می شوند، که سلول های کروی با هسته های یوکاریوت هستند. اسپرماتوسیت های اولیه DNAی خود را تکثیر می دهند (به نحوی که هر کرومزوم محتوی کروماتید های مضاعف است) و وارد مرحله تقسیم میوز می شوند که طی آن کرومزوم های مشابه (هومولوگ) در روند سیناپس کنار هم قرار می گیرند، نوترکیبی DNA روی می دهد و دو تقسیم سلولی سریع سلول های هاپلوئید ایجاد می کنند. اسپرماتوسیت های اولیه بزرگترین سلولهای دودمان اسپرماتوژنز هستند، و علامت مشخصه آنها وجود کرومزوم های تا حدی تراکم یافته در مراحل مختلف سیناپس و نو ترکیبی است.
کرومزوم های هومولوگ در نخستین تقسیم میوزی از هم جدا می شوند و بدین ترتیب سلول های کوچکتری به نام اسپرماتوسیت های ثانویه(Secondary spermatocytes) حاصل می شوند؛ اسپرماتوسیت های ثانویه در برش های بیضه به ندرت یافت می شوند، زیرا این سلول ها دارای عمر کوتاه هستند و فقط مدت زمان بسیار کوتاهی در مرحله انترفاز باقی مانده و به سرعت وارد تقسیم دوم میوزی می شوند. با تقسیم هر اسپرماتوسیت ثانویه کروماتید های هر کرومزوم از هم جدا می شوند و دو سلول هاپلوئید به نام اسپرماتید به وجود می آید(7).
1-5-1 اسپرمیوژنز(Spermiogenesis)اسپرمیوژنز مرحله نهایی تولید اسپرم و فرآیندی است که طی آن اسپرماتید ها به اسپرماتوزوئید ها تبدیل می شوند. هیچ گونه تقسیم سلولی در خلال این فرآیند روی نمی دهد.
اسپرماتید ها را می توان به کمک اندازه کوچک آنها، هسته هاپلوئید با کروماتین بسیار متراکم، و موقعیت آنها در نزدیکی مجرای لوله های منی ساز تشخیص داد(7).
1-6 Busulfan (Myleran)بوسولفان یک داروی تجزیه کننده DNA (Alkylating agent) است که نام شیمیایی آن1-4-btanoedioldimethanesulfonate می باشد و فرمول ساختمانی آن CH3SO2(CH2)4OSO2CH3 است. بوسولفان برای درمان Chronic leukemia ( کم خونی مزمن میلوسیتی و گرانولوسیتی) به کار می رود.
بوسولفان یک داروی هسته دوست (Nucleophilic) است که این خاصیت غیر اختصاصی است. به نظر می رسد آلکیلاسیون DNA، یک مکانیسم بیولوژیک مهم برای اثر توکسیک بوسولفان است.
بوسولفان با اثر بر روی اسپرماتوژنز، باعث نازایی، فقدان اسپرم و تحلیل رفتن بیضه ها می گردد(34).
بوسولفان باعث رشد گناد ها، کاهش تعداد سلولهای زایا (Germ cell)، توقف تقسیم میوزی اسپرماتوگونی ها، افزایش استرادیول و کاهش تستوسترون می گردد(35).
1- 7 Wi-Fiناباروری یک مسئله شایع در سر تاسر جهان است که حدود 70ملیون زوج در سن باروری به آن دچار می باشند(36). چنین اظهار شده است که طی چندین دهه اخیر ناباروری در مردان افزایش یافته است(37). و این مسئله به قرار گیری مستقیم یا غیر مستقیم در معرض عوامل محیطی خاص مانند امواج الکترو مغناطیسی ، فرکانس های رادیویی (فرکانس های بالا) یا RF-EMW (Radio frequency electromagnetic waves) نسبت داده می شود(38).
امواج الکترو مغناطیس به طور قابل ملاحضه ای در تشخیص و درمان به کار گرفته می شوند و استفاده از آنها مستلزم چگونگی کاربرد محتوای انرژی آنها می باشد و می توان گفت امواج با طول موج کوتاه ،انرژی بیشتری با خود دارند وبیشتر نفوذ می کنند و می توانند صدمات بیشتری برسانند(39).
تشعشع ها را می توان به دو دسته یونیزاسیون مستقیم و غیر مستقیم تقسیم بندی کرد .ذرات بار دار مانند پروتون و پوزیترون پرتوهای یونیزاسیون مستقیم هستند که می توانند ساختمان اتمی ماده جاذب را بشکنند و از آن عبور کنند و تغییر شیمیایی و بیولوژیکی در آن ایجاد کنند ، ولی تشعشع های الکترو مغناطیس پرتوهای یونیزاسیون غیر مستقیم هستند. این پرتو ها خود ایجاد صدمات شیمیایی و بیولوژیکی نمی کنند بلکه در حین عبور از ماده جاذب، انرژی جنبشی خود رااز دست داده و تولید ذرات باردار می کنند(40). بسیاری از این ذرات قادر به یونیزه کردن اتم های ماده جاذب و شکستن باند های شیمیایی حیاتی هستند و وقایع زنجیره ای را شروع می کنند که منتهی به صدمات بیولوژیکی می شود(41). وقتی پرتو جذب مواد حیاتی می شود، انرژی در بافت ها و سلولها ذخیره می گردد، این انرژی به علت تولید رادیکال های آزاد می تواند یک باند شیمیایی را بشکند و زنجیره ای از وقایع بیولوژیکی از جمله موتاسیون آسیب در غشاء ها را شروع نماید.(42).
زنجیره وقایع از جذب تشعشع تا آخرین مرحله یعنی ظهور آسیب بیولوژیکی را می توان به صورت زیر خلاصه کرد:
جذب تشعشع منتهی به ایجاد ذرات باردار سریع می گردد.
ذرات بار دار در حین عبور از مواد بیولوژیکی تولید تعدادی جفت یون می کنند. این جفت یون ها رادیکال های آزاد (R₀ ) را به وجود می آورند که دارای عمر بسیار کوتاهی در حدود 105ثانیه هستند. این رادیکال های آزاد به علت داشتن یک والانس الکترون تنها، مولکولهای بسیار فعالی می باشند و تا حد وسیعی منجر به پاره شدن باند های شیمیایی شده و موجب تغییرات شیمیایی می شوند که خود باعث شروع زنجیره ای از وقایع می گردندکه نتیجه نهایی آن ظهور آسیب بیولوژیک است.
اگر اکسیژن حضور داشته باشد ، با رادیکال های آزاد (R0) ترکیب شده و در نتیجه این ترکیب ROO2 تولید می شود که یک پراکسید ارگانیک و یک ماده غیر قابل برگشت است، بدون حضور اکسیژن این واکنش روی نمی دهد و بسیاری از مولکول های یونیزه شده مورد هدف می توانند خودشان را ترمیم و قابلیت عمل طبیعی خود را نیز باز یابند. از طرفی مهمتر اینکه اکسیژن موجب تثبیت ضایعات حاصل از تابش اشعه می شود. بدون حضور اکسیژن این واکنش روی نمی دهد و بسیاری از مولکول های یونیزه شده هدف، می توانند خودشان را ترمیم و قابلیت عمل طبیعی خود را باز یابند(43).
1-7-1 تابش یونیزاسیون غیر مستقیم:تا قبل از پایان جنگ جهانی دوم توجه چندانی به خطرات ناشی از تابش های یونیزاسیون غیر مستقیم نمی شد. تا آن زمان درباره صدمات وارده به چشم بر اثر رویت مستقیم کسوف، نور فرابنفش جوشکاری، و انرژی فرو سرخ در کارهای شیشه سازی و فولاد کاری تجربیات زیادی جمع آوری شده بود. همچنین شواهدی مبنی بر صدمات پوستی ناشی از تابش های فرابنفش و فروسرخ در دسترس بود. اما ترقی سریع الکترونیک و ارتباطات در سالهای پس از جنگ که مبنی بر بخش میکرو موج طیف تابش الکترو مغناطیس بود، و به دنبال آن کاربرد فراگیر جنبه های تاثیر احتمالی تابش های یونیزاسیون غیر مستقیم به ویژه تابش های ناشی از این دو چشمه را بر بهداشت عمومی در کانون توجه قرار داد(8).
با وجود اینکه مرزها و حد و حدود های امنی برای حفاظت از ارتباطات در مقابل پرتودهی امواج رادیویی موجود است، اما نگرانی های عمومی در این باره همواره رو به افزایش است(44و45)، به همین دلیل سازمان سلامت جهانی توصیه کرده است که تحقیقاتی در این زمینه انجام گیرد. مطالعات بر روی حیوانات ( در واقع بر روی موش ها ) به منظور تحلیل و آنالیز تاثیرات سیگنال های WI-FI بر پارامتر های سلامتی و نشان گرهای استرس طراحی شده است.
طی سالهای اخیر استفاده از کامپیوترهای قابل حمل (لپ تاپ های که به اینترنت به صورت وایرلس متصل شده اند به عنوان WI-FI شناخته می شوند.) بسیار افزایش یافته است. این روز ها لپ تاپ ها به دلیل قابل حمل بودن و انعطاف پذیری خود تبدیل به یک وسیله لازم وضروری در زندگی روزمره شده اند. افرادی که از سیستم های WI-FI استفاده می کنند در معرض امواج رادیویی قرار خواهند گرفت و برخی از این امواج ساطع شده از طریق بدنشان جذب می شود. لپ تاپ ها معمولا بر روی پاهای فرد نشسته قرار می گیرد(46و47) و به دین تر تیب ناحیه دستگاه تناسلی این افراد در معرض امواج الکترو مغناطیسی، فرکانس های رادیویی و دمای بالا قرار می گیرد(47و48).
میدان های مغناطیسی با فرکانس های بسیار پایین می توانند باعث شروع برخی تغییرات فزیولوژیک و شیمیایی در سیستم های بیولوژیکی گونه های مختلف شوند(49و50). بسیاری از این تاثیرات مرتبط با تولید رادیکال های آزاد است(51و52). رادیکال های آزاد عواملی هستند که باعث ایجاد آسیب اکسیداتیو در ساختار های سلولی و مولکولی مانند لیپید ها، پروتئین ها و اسید های نوکلئیک می شوند(53).
اسپرماتوزوئید ها به طور منحصر به فرد در برابر تنش اکسیداتیو حساس هستند. علت مربوط به این مسئله به صورت زیر می باشد:
اولین دلیل این سلول ها بطور عمده عاری از سیتو پلاسم هستند و سیتو پلاسم هم در سلول های سوماتیک محلی است برای ذخیره و نگهداری آنزیم های آنتی اکسیدان که اولین خط دفاعی در برابر حمله رادیکال های آزاد، می باشند. بنابر این این سلول ها به علت نداشتن سیتوپلاسم و در نتیجه آنزیم های آنتی اکسیدان به راحتی در معرض حمله رادیکال های آزاد قرار می گیرند(54).
دومین دلیل این سلول ها، دارای هدف های مناسب بسیاری برای ایجاد آسیب پراکسداتیو می باشند. از جمله این هدف ها ، می توان به اسید های چرب غیر اشباعی و DNA اشاره کرد(54و55).
سومین دلیل این سلول ها تولید کننده های حرفه ای گو نه های واکنش پذیر اکسیژن هستند که به نظر می رسد به طور وسیعی از میتوکندری های اسپرم و NADPHاکسیداز غشای پلاسمایی منشا می گیرند(56و57).
1-7-2 دستگاه WI-FI:دستگاه Wireless 8.2.Hg یا محیطی که به نام دستگاه Wi-Fi است ، وسیله بی سیم فراهم کننده امکان دسترسی به اینترنت است کهWIADنیز نامیده می شود. او به طور معمول دارای محدوده فرکانس بالاتر و زمان پرتو دهی طولانی تری نسبت به تلفن های بدون سیم است(58). بدین ترتیب، سطح مخاطره سلامت که مربوط به دستگاه های Wi-Fi می باشد نسبت به تلفن های همراه هم متفاوت است و احتمالا بیشتر هم می باشد. به علاوه دستگاه های Wi-Fi به طور معمول کل بدن را در معرض پرتو های خود قرار می دهند، در حالی که تلفن های همراه تنها بخش هایی از بدن را در معرض پرتو دهی قرار می دهند و بیشتر از همه جمجمه هست که مورد آسیب واقع می شود. قرار گیری حیوانات در معرض پرتو های الکترو مغناطیسی امواج رادیویی یا RFEMR (Radio ferequency electromagnetic --iation) منجر به تغییرات گوناگونی در بافت ها می شود. تغییرات مشاهده شده بسته به خصوصیات و ویژگی های پرتو های ساطع شده از دستگاه Wireless، در گونه های مورد مطالعه و متدلوژی آسیب شناسی بافت مورد استفاده برای کشف این اثرات، متفاوت می باشند(59و60).
فصل دومروش کارcenter0400000
2-1 انتخاب حیوان:جهت این آزمایش ، در تاریخ 19/1/91، تعداد 100 عدد موش سفید بزرگ آزمایشگاهی نر از نژاد اسپراگو-داولی(Sprague-Dawley)، با وزن 200- 250گرم، به روش تصادفی ساده، از مرکز حیوانات آزمایشگاهی دانشگاه علوم پزشکی شیراز خریداری شد.

شکل 2-1: نمایی از اتاق حیوانات دانشکده علوم پزشکی شیراز2-1-1 گروه بندی حیوان:موش ها به طور تصادفی به 10 گروه 10تایی تقسیم و در قفس های به ابعاد 40ₓ20ₓ15 سانتی متر، به ازای هر قفس 5 موش جای داده شدند. به گونه ای که هر گروه دوقفس پنج تایی داشتند. همه موش ها وزن و شماره گذاری شدند. در تمام طول آزمایش شرایط نوری 12 ساعت روشنایی(6صبح تا 6 عصر) و 12 ساعت تاریکی و درجه حرارت23±2 درجه سانتی گراد رعایت شد. تمام گروه ها از غذای یکسان استفاده کردند.

2-1-2 وزن کردن حیوان:برای وزن کردن موش ها، از ترازوی دیجیتالی(spo51)، استفاده شد. برای اینکار ابتدا ترازو را کالیبره کرده سپس توزین موش ها انجام شد.
2-2 عصاره سنجد:2-2-1 دستگاه های مورد استفاده جهت عصاره گیری:1)دستگاه دیسیکاتور(Descicator)
این دستگاه از یک مخزن شیشه ای و یک پمپ خلاء تشکیل شده است:
الف) مخزن شیشه ای: در قسمت پایین مخزن، مواد جاذب رطوبت ،کلسیم کلراید و در قسمت بالای آن ماده مورد نظر قرار می گیرد. این مخزن، دارای یک سرپوش شیر دار است که شیر آن به پمپ خلا وصل می شود. (شکل2-2)

شکل 2-2: دستگاه دسیکاتورب)پمپ خلاء: این پمپ برای ایجاد خلاء در مخزن شیشه ای استفاده می شود.
2)دستگاه روتاری(Rotary)
این دستگاه شبیه دستگاه تقطیر است. بدین صورت که مواد مورد نظر در داخل مخزن قرار می گیرد. این مخزن، در داخل یک ظرف آب گرم به گردش در می آید در نتیجه آب و رطوبت موجود در ماده، تبخیر شده، و وارد یک فیلتر می گردد. فیلتر در انتهای مخزن قرار دارد. خلاء لازم در داخل مخزن به وسیله یک پمپ، ایجاد می شود. (شکل 2-3)

شکل 2-3: دستگاه روتاری3)دستگاه پرکولاتور(Percolator)
دستگاه عصاره گیری است که با استفاده از فشار کار می کند. این دستگاه حاوی یک مخزن شیشه ای دهان گشاد می باشد که در پایین حاوی شیر کنترل است. مواد مورد نظر در داخل مخزن قرار می گیرد و به علت فشاری که به آن وارد می شود حلال، قطره قطره از آن خارج می شود. (شکل 2-4)

شکل 2-4: دستگاه پرکولاتور2-2-2 روش تهیه عصاره هیدرو الکلی سنجد:سنجدی که از بازار تهیه کردیم (سنجد خراسان) به آزمایشگاه منتقل شد، میوه با هسته آن آسیاب شده بعد به مقدار معینی(100gr) از سنجد آسیاب شده را برداشته و در 700cc هیدروالکل مخلوط کرده و به وسیله دستگاه پرکولاسیون به مدت 3روز (72 ساعت) در هوای آزمایشگاه نگه داری کرده بعد از 3 روز عصاره را به وسیله شیر زیر دستگاه گرفته شد. در ضمن برای اینکه گیاه خشک نشود و عصاره بیشتری به دست بیاید همان اندازه که قطره قطره از شیر دستگاه عصاره خارج می شود به همان اندازه حلال مورد نظر که همان هیدرو الکل می باشد، از بالای دستگاه اضافه کرده تا مادامی که عصاره از پایین دستگاه گرفته می شود دیگر رنگی نداشته باشد. عصاره به دست آمده را به وسیله دستگاه روتاری و یا بن ماری غلیظ کرده تا تمام هیدرو الکل عصاره گرفته شود سپس برای اینکه عصاره رطوبتی نداشته باشد در دستگاه دیگری به نام دیسیکاتور که خلاء قوی ایجاد می کند به مدت 24 ساعت نگه داری کرده راندمان 100gr گیاه پودر شده که برداشتیم 51gr عصاره غلیظ سنجد می باشد .
2-2-3 روش دادن عصاره :یک روز پس از تزریق داروی بوسولفان، تجویز عصاره آغاز و به مدت 48 روز (طول مدت اسپرماتوژنز در موش صحرایی نر)، به گروه های آزمایش 6و7 به صورت گاواژ داده شدو همچنین گروه آزمایش 9 همراه با دریافت اشعه Wi-Fi عصاره نیز به مدت 48 روز و به صورت گاواژ دریافت کردند. گروه آزمایش 3 به مدت 48 روز فقط عصاره به صورت گاواژ داده شد و هیچ دارو و اشعه ای دریافت نکردند. گروه های مزبور، روزانه 70mg به ازای هر یک کیلو گرم دریافت کردند. قابل ذکر است که دوز مزبور در 2 سی سی آب مقطر حل شده بود. گروه شم (گروه2) در تمام مدت آزمایش معادل حجم محلول تجویز شده برای گروه های آزمایش آب مقطر دریافت کرده و گروه کنترل حقیقی (گروه 1) و گروه کنترل Wi-Fi (گروه10)، هیچ گونه دارو، عصاره و اشعه ای دریافت نکردند.
2-2-4 مبنای انتخاب دوز عصاره:با توجه به اختلافات مربوط به پارامتر های قلبی- عروقی و متابولیسم کبدی و میزان بیان شده در کتاب طب سنتی(28) بین انسان و موش صحرایی نر دوز مزبور انتخاب شد.
2-3 روش آماده کردن داروی بوسولفان:الف) طرز تهیه حلال بوسولفان: برای تهیه حلال باید به ازای هر 3/3 گرم N-N-Dimethylacetamid، 7/6 گرم، Polyethylenglycol-400 استفاده شود. در این آزمایش 33/13 گرم ماده اول با 66/26 گرم ماده دوم مخلوط شده و حجم به 40 سی سی رسانده شد.
ب) روش تهیه دارو:
به ازای هر 5mg بوسولفان، نیاز به 2cc حلال است. در این آزمایش 100mg بوسولفان در 40cc حلال حل شد.
2-3-1 دوز داروی مورد استفاده:
با توجه به اینکه دوزهای 10mg/kg و بیشتر از آن، باعث تخریب زیاد سلول های اسپرماتوژنیک می شود(35و61) و در این آزمایش نیاز به ایجاد عقیمی نسبی موش های صحرایی نر بود، بنابراین از دوز 5mg/kg استفاده شد. و برای بررسی مقایسه ای اثر عصاره سنجد از یک دوز بالاتر بوسولفان برای ایجاد تخریب زیاد سلول های اسپرماتوژنیک دوز 15mg/kgبوسولفان استفاده شد. با توجه به محاسبه فوق، برای دادن 5mg دارو، نیاز به تزریق 2ml/kg از محلول حاوی دارو بود. بنابراین برای موشهای با وزن 250gr نیم سی سی از محلول فوق، استفاده شد. و همچنین برای دادن 15mg دارو، نیاز به تزریق 6ml/kg از محلول حاوی دارو بود. به همین دلیل موشهای وزن 250gr یک و نیم سی سی از محلول فوق را دریافت نمودند.
2-3-2 روش دادن دارو:به موش های گروه آزمایش تجربی 4-5-6-7 فقط یک دوز دارو به صورت داخل صفاقی(Ip) ، با رعایت اصول اخلاقی و به صورت استریل، داده شد. گروه های شم و کنترل حقیقی بوسولفان دریافت نکردند.
2-4 روش دادن تابش اشعه Wi-Fi:2-4-1 دستگاه های استفاده شده جهت دادن تابش:الف) دستگاه دوزیمتر :
دستگاه EMF(Electro Magnetic Field) یا دوزیمتر استفاده شده در این آزمایش از شرکت Holaday ومدل HI-3604 بود. از این دستگاه برای اندازه گیری و ثبت میدان های الکتریکی و مغناطیسی محیط استفاده شد.
ب) مودم Wi-Fi :
برای انجام این آزمایش از مودم وایمکس رومیزی ایرانسل(مودم داخلی با امکانات Wi-Fi) مدل WIXFMM-130 استفاده شد. وایمکس سیستم دیجیتال ارتباط بی سیم است که با استفاده از منطقه بسیار وسیع تحت پوشش دکل های وایمکس، کل شهر و شهرک های صنعتی و مناطق راهبردی را پوشش می دهد و اینترنت پر سرعت را برای سازمان ها و موسسات و شرکت های تجاری و همچنین منازل مسکونی و کلیه افراد در هر نقطه ای از مکان های تحت پوشش فراهم می آورد.
ج)لپ تاپ:
در این آزمایش از یک دستگاه لپ تاپ ASUS مدل N43J استفاده شد . از لپ تاپ برای استفاده از اینترنت و دانلود هنگام تابش اشعه Wi-Fi استفاده شد.
2-4-2 طرز چیدمان موش ها جهت دریافت اشعه Wi-Fi:قبل از چیدمان موش ها بایستی میزان امواج الکتریکی و مغناطیسی محیط توسط دستگاه دوزیمتر ثبت شود که چون این آزمایش در مرکز حیوانات آزمایشگاهی دانشکده علوم پزشکی شیراز انجام می شد دستگاه به مرکز منتقل وامواج به قرار زیر ثبت گردید:
Background محیط قبل از روشن کردن مودم وایمکس و لپ تاپ:
میدان مغناطیسی : 14mA/m و میدان الکتریکی: 0.5V/m
لپ تاپ روشن، مودم خاموش:
میدان مغناطیسی: 15mA/m و میدان الکتریکی: 10V/m
لپ تاپ روشن بدون دانلود واستفاده از اینترنت، مودم روشن:
میدان مغناطیسی: 19mA/m و میدان الکتریکی: 11.5V/m
لپ تاپ روشن هنگام دانلود، مودم روشن:
میدان مغناطیسی: 67mA/m و میدان الکتریکی: 17.4V/m
چون امواج به صورت کروی در محط پخش می شوند، دستگاه مودم را در مرکز قرار داده و موشها را داخل مقید کننده گذاشته و به صورت دایره وار دور مودم چیده شد وچون 2 گروه را باید تابش می دادیم (گروه 8و9) یک گروه در زیر وگروه دیگر روی آن قرار داده شد، همانطور که در شکل می بینید وچون مدت تابش 4 ساعت در روز بود بس از گذشت 2 ساعت گروه ها جا به جا کردیم تا به طور مساوی امواج را دریافت کنند. (شکل 2-5)

شکل 2-5: طرز چیدمان موش ها داخل مقید کننده در اطراف مودم Wi-Fi2-5 روش بی هوش کردن حیوان:
در روز 50(48 روز بعد از دادن عصاره وتابش Wi-Fi و 49 روز پس از دادن بوسولفان)، ابتدا موش ها به وسیله ترازوی دیجیتالی، وزن شدند و سپس به طریق زیر تحت عمل بی هوشی قرار گرفتند:
در یک ظرف شیشه ای دهان گشاد در پوش دار، مقداری پنبه تمیز ریخته شد و به پنبه ها، 3-4 سی سی اتر اضافه گردید. سپس هر موش به طور انفرادی داخل شیشه قرار گرفت و درب شیشه پوشانده شد. پس از بیهوشی، موش ها به طریق زیر تشریح و ارگان های لازم برداشته شد لازم به ذکر است که در تمام مدت تشریح، عمل بیهوشی بوسیله یک پنبه آغشته به اتر کنترل می شد.
2-6 روش جمع آوری اسپرم و خون گیری: هر موش پس از بیهوشی، روی یک تخته که از قبل بدین منظور تعبیه شده بود ثابت گردید. به منظور تهیه سرم جهت آزمایشات هورمونی (تستوسترون) با سرنگ 2 سی سی، مقدار 2 سی سی خون از قلب حیوان گرفته و درشیشه کلات ریخته شد (شیشه ها از قبل برچسب زده و شماره گذاری شده بود). بعد از آن ناحیه شکم به وسیله پنبه الکل ضد عفونی گردید. سپس یک برش عمودی (Vertical) در خط وسط پوست شکم داده شد. و با قیچی، عضلات جدار شکم را باز کرده تا حفره شکمی در معرض دید قرار گیرد.(شکل 2-6) به منظور تهیه اسپرم، یک سانتی متر انتهای مجرای دفران چپ را جدا کرده در محلول HBSS(Hank,s Balanced Salt Solution) قرار داده شد و در نهایت بافت بیضه چپ به منظور مطالعه بافت شناسی برداشته و داخل فرمالین 10% قرار داده شد.

شکل 2-6: تشریح موش صحرایی2-6-1 روش تهیه اسمیر:پس از گذشت 5 دقیقه و خروج اسپرم ها از مجرای دفران، با استفاده از سمپلر، یک قطره از محلول HBSS که حاوی اسپرم بود بر روی لام گذاشته و بالبه لام دیگر با زاویه 45 درجه روی آن کشیده شد سپس اسلاید ها در هوای اتاق خشک شدند.
2-6-2 طرز تهیه محلول HBSS :برای تهیه 500 سی سی محلول HBSS، مواد زیر با دوز های مشخص شده استفاده شد.
Cacl2.2H2o: 92/5mg
Kcl: 200mg
KH2PO4: 30mg
Mgso4.7H2o: 100mg
Nacl: 4g
NaHco3: 175mg
Dextrose: 550mg
Distilled water: 500cc
2-6-3 روش استخراج سرم:لوله های کلات حاوی خون، داخل دستگاه سانتریفیوژ قرار داده و به مدت 10 دقیقه با دور200G در دقیقه سانتریفوژ شدند. سپس توسط سمپلر، سرم جدا شده خون را برداشته و در لوله های اپندورف ریخته شد. سرم ها تا زمان انجام آزمایشات هورمونی در حالت فریز (دمای 20- درجه سانتیگراد ) نگهداری شدند.
2-7 روش اندازه گیری هورمون تستوسترون:
این اندازه گیری توسط دستگاه Elecsysمدل 2010 انجام شد. پس از جدا سازی سرم آنهه را در cup های مخصوص دستگاه ریخته و نتایج توسط دستگاه خوانده شد.
2-8 پاساژ (Passage) یا گردش بافتی ( Processing)از بافت بیضه چپ، طی مراحل زیر اسلاید تهیه شد:
الف) مرحله تثبیت: بافت های فوق در فرمالین 10% فیکس شد و با فاصله 2، 4، 8، 12، 24، 48 ساعت از نقطه شروع، فرمالین آنها تعویض شد. مقدار فرمالین استفاده شده برای هر ظرف 50 برابر حجم بافت بود.
ب) مرحله آب گیری (Dehydration): این عمل با الکل های 70، 80، 96 وسه ظرف الکل 100درصد، هر کدام به مدت 2 ساعت انجام شد.
پ) مرحله الکل گیری و شفاف کردن(Clearing): برای این منظور از دو ظرف گزیلل-زیلول)، هر کدام به مدت یک ساعت استفاده شد تا گزیلل-زیلول جانشین الکل شود. شایان ذکر است که دو مرحله اخیر توسط دستگاه اتوتکنیکون لایکا (LEICA TP 1010) به طور اتوماتیک انجام شد.
ت) مرحله جایگزینی: بافت ها در دو ظرف پارافین مذاب با درجه حرارت 65 درجه سانتی گراد و با حجمی معادل 50 برابر حجم نمونه بافتی، قرار داده شده تا پارافین جایگزین گزیلل =زیلول شود مدت زمان در نظر گرفته شده برای هر ظرف 2 ساعت بود.
ث) مرحله قالب گیری: ابتدا یک لایه نازک از پارافین مذاب بر روی شیشه و قالب های روی آن چسبانده شد، سپس قالب ها را با پارافین مذاب پر کرده و بافت ها را در داخل آنها قرار داده شد پس از سرد شدن در دمای اتاق، بلوک ها را از قالب ها جدا کرده و در سرد خانه یخچال نگهداری شدند.
ج) برش بافتی یا مقطع گیری: برای این منظور از میکروتوم لایکا استفاده شد و برش های 5 میکرونی از بافت تهیه شد.
چ)مرحله رنگ آمیزی: در این مطالعه از رنگ آمیزی هماتوکسیلین-ائوزین،(H&E ) استفاده شد.
2-9 شمارش اسپرم:برای شمارش اسپرم ابتدا یک سانتیمتر انتهایی مجران دفران را جدا کرده و در 5/2 سی سی محلول HBSS با حرارت 37 درجه سانتی گراد قرار داده شد سپس به روش Jennifer (51)، یک قطره از محلول فوق را روی لام نئوبار ریخته و پس از قرار دادن لامل روی آن از خانه های شماره، 9،7،3،1(خانه های مربوط به شمارش گلبول سفید) جهت شمارش اسپرم استفاده شد. پس از شمارش، میانگین اعداد حاصل از خانه های مزبور محاسبه گردید. به منظور محاسبه تعداد اسپرم موجود در یک میلی لیتر محلول HBSS، میانگین به دست آمده در ضرایب زیر ضرب گردید:
با توجه به اینکه عمق لام نئوبار 0.1 میلی لیتر می باشد جهت محاسبه تعداد اسپرم در یک میلی لیتر مکعب، میانگین تعداد اسپرم در عدد 10 ضرب شد. همچنین جهت محاسبه تعداد اسپرم در واحد میلی لیتر، تعداد اسپرم به دست آمده در یک میلی متر مکعب در عدد 1000 ضرب گردید. با توجه به اینکه مجرای دفران در 5/2 سی سی (فاکتور رقت) محلول HBSS قرار داده شده بود عدد حاصله در عدد 5/2 ضرب گردید.
2-10 روش رنگ آمیزی اسمیر های تهیه شده از اسپرم:اسمیر های تهیه شده توسط رنگ ائوزین، رنگ آمیزی شدند.
2-11 مواد و وسایلجدول 2-1: لیست وسایل مصرفیشماره نام وسایل شرکت سازنده کشور
1 لامل M.MG آلمان
2 لام Menzel آلمان
3 آپندروف 5/1 گروه صنعتی حقیقت ایران
4 دستکش جراحی سوپا ایران
5 سرنگ 2cc سوپا ایران
6 سرنگ 5cc سوپا ایران
7 ماسک سه لایه یکبار مصرف آرمان ماسک ایران
8 گاز - ایران
9 پنبه - ایران
10 برچسب - ایران
11 دستکش یکبار مصرف - ایران
12 سرم فیزیولوژی داروسازی شهید قاضی ایران
جدول 2-2: لیست مواد مصرفیکشور شرکت سازنده نام مواد شماره
آلمان Merck اسید سیتریک 1
آلمان Merck الکل متانول مطلق 2
آلمان Merck الکل اتانول مطلق 3
آلمان Merck فرمالین 10% 4
آلمان Merck گلیسیرین 5
آلمان Merck هماتوکسیلین 6
آلمان Merck گزیلل 7
آلمان Merck پارافین 8
آلمان زیگما بوسولفان 9
ایران پارسیان الکل 96 درجه 10
انگلستان BDH ائوزین 11
ایران لانه حیوانات دانشگاه علوم پزشکی شیراز موش صحرایی نر 12
ایران از درختان استان خراسان میوه سنجد 13
جدول 2-3: لیست ابزارها و دستگاه های مورد استفادهکشور نام شرکت سازنده نام دستگاه شماره
آلمان فاکسل ست جراحی 1
ایران - دستگاه عصاره گیری 2
ایران - دستگاه سانتریفیوژ 3
ژاپن Niko میکروسکوپ نوری E200 4
ژاپن Sony CCDcamera 5
آلمان Spo51 ترازو دیجیتالی 6
ایران - سمپلر 7
ایران - بشر مدرج 8
ایران - پیپت 9
سوئد Heraeus دستگاه آب گرم (Water Bath) 10
آلمان Leica 820 میکروتوم Leica 11
آلمان Profile-c تیغه میکروتوم Leica 12
آلمان Zeis میکروسکوپ نوری 13
ایران - لوله کلات 14
آلمان - نیدل گاواژ 15
چین هووایی مودم Wi-Fi 16
چین ایسوس لپ تاپ 17
فصل سومیافتههای پژوهشcenter0400000
یافتههای پژوهش
در این فصل، نتایج تحلیلهای آماری مربوط به آزمایشات انجام شده آورده شده است. دادهها با استفاده از آمارههای توصیفی میانگین، انحراف استاندارد، نمودار میلهای و آمارههای استنباطی t مستقل، t همبسته و تجزیه و تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) به همراه آزمون پیگیری LSD مورد تجزیه و تحلیل واقع شدند. همچنین لازم به ذکر است که در کلیه تحلیلها مرز استنتاج آماری در سطح معناداری 05/0>P در نظر گرفته شده است.
3-1- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر تعداد اسپرمها
جهت بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر تعداد اسپرمها از روش آماری تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) به همراه آزمون پیگیری LSD استفاده شد. در جدول 3-1 میانگین و خطای معیار میانگین () تعداد اسپرمها در گروههای مختلف ارائه شده است. نتایج نشان میدهند که بین میانگین تعداد اسپرمها در گروههای شاهد، تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد) با گروههای تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد.
جـدول 3-1: میانگین و خطای معیار میانگین () تعداد اسپرمها (میلیون بر میلیلیتر) در گروههای مختلفخطای معیار میانگین±میانگین تعداد اسپرمها
گـــروههای مختلف
81/0±13/12 کنتـرل
*65/0±22/8 شاهد
99/0±16/11 تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد)
*21/1±54/8 تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)
,#**69/0±31/2 تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)
34/1±34/9 تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5)
**71/0±60/4 تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15)
* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.** نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 0005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 001/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.همانگونه که در نمودار 3-1 ملاحظه میگردد، بین میانگین تعداد اسپرمها در گروههای شاهد، تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد) با گروههای تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) تفاوت معناداری مشاهده میگردد.

* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.** نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 0005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 001/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.نمودار 3-1: میانگین و خطای معیار میانگین () تعداد اسپرمها در گروههای مختلف3-2- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای پیشرونده سریع (GI)
جهت بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای پیشرونده سریع (GI) از روش آماری غیرپارامتری کروسکال- والیس و در صورت معنیدار بودن از آزمون یو من- ویتنی استفاده شد. در جدول 3-2 میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده سریع (GI) در گروههای مختلف ارائه شده است. نتایج نشان میدهند که بین گروههای شاهد، تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل و بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد)، تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه شاهد و بین گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه تجربی1 تفاوت معناداری مشاهده میگردد.
جـدول 3-2: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده سریع در گروههای مختلفخطای معیار میانگین±میانگین درصد اسپرمهای پیشرونده سریع
گـــروههای مختلف
20/2±32/13 کنتـرل
*92/1±29/5 شاهد
##36/2±90/16 تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد)
$,##,**38/0±38/0 تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)
$,#,**0±0 تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)
55/5±26/15 تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5)
$,*76/0±28/1 تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15)
* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P و ** نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P با گروه کنترل میباشد.
## نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P و # نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P با گروه شاهد میباشد.
$ نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.
همانگونه که در نمودار 3-2 ملاحظه میگردد، بین گروههای شاهد، تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل و بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد)، تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه شاهد و بین گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه تجربی1 تفاوت معناداری مشاهده میگردد.

* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P و ** نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P با گروه کنترل میباشد.
## نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P و # نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P با گروه شاهد میباشد.
$ نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.
نمودار 3-2: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده سریع در گروههای مختلف
3-3- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای با حرکت درجا (GII)
جهت بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای با حرکت درجا (GII) از روش آماری تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) به همراه آزمون پیگیری LSD استفاده شد. در جدول 3-3 میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای با حرکت درجا (GII) در گروههای مختلف ارائه شده است. نتایج نشان میدهند که بین میانگین درصد اسپرمهای با حرکت درجا (GII) در گروه تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد) با گروه تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) تفاوت معناداری مشاهده میگردد.
جـدول 3-3: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای با حرکت درجا در گروههای مختلفخطای معیار میانگین±میانگین درصد اسپرمهای با حرکت درجا
گروههای مختلف
54/3±76/18 کنتـرل
79/4±86/27 شاهد
37/2±88/18 تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد)
69/2±14/9 تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)
98/5±98/5 تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)
,#*41/5±20/33 تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5)
50/9±84/17 تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15)
* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.همانگونه که در نمودار 3-3 ملاحظه میگردد، بین میانگین درصد اسپرمهای با حرکت درجا (GII) در گروه تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد) با گروه تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) تفاوت معناداری مشاهده میگردد.

* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.نمودار 3-3: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای با حرکت درجا در گروههای مختلف3-4- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته (GIII)
جهت بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای پیشروند با حرکت آهسته (GIII) از روش آماری تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) به همراه آزمون پیگیری LSD استفاده شد. در جدول 3-4 میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته (GIII) در گروههای مختلف ارائه شده است. نتایج نشان میدهند که بین میانگین درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته (GIII) در گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد) با گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) تفاوت معناداری مشاهده میگردد.
جـدول 3-4: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته در گروههای مختلفخطای معیار میانگین±میانگین درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته
گـــروههای مختلف
09/4±83/27 کنتـرل
67/6±48/38 شاهد
83/3±32/35 تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد)
,#**52/8±58/54 تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)
, ##*98/5±98/5 تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)
72/4±92/21 تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5)
00/5±31/16 تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15)
* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.** نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.## نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.همانگونه که در نمودار 3-4 ملاحظه میگردد، بین میانگین درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته (GIII) در گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد) با گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) تفاوت معناداری مشاهده میگردد.

* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.** نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.## نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.نمودار 3-4: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای پیشرونده با حرکت آهسته در گروههای مختلف3-5- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای بدون حرکت (GIV)
جهت بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر درصد اسپرمهای بدون حرکت (GIV) از روش آماری غیرپارامتری کروسکال- والیس و در صورت معنیدار بودن از آزمون یو من- ویتنی، استفاده شد. در جدول 3-5 میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای بدون حرکت (GIV) در گروههای مختلف ارائه شده است. نتایج نشان میدهند که بین میانگین درصد اسپرمهای بدون حرکت (GIV) در گروههای شاهد، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروههای تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه شاهد و همچنین نسبت به گروه تجربی1 تفاوت معناداری مشاهده میگردد.
جـدول 3-5: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای بدون حرکت در گروههای مختلفخطای معیار میانگین±میانگین درصد اسپرمهای بدون حرکت گروههای مختلف
52/4±40/39 کنتـرل
*05/2±36/28 شاهد
66/1±91/28 تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد)
31/9±91/35 تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)
,##,$*95/11±04/88 تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)
*92/3±62/29 تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5)
#,$91/13±56/64 تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15)
* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P و ## نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P با گروه شاهد میباشد.$ نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.
همانگونه که در نمودار 3-5 ملاحظه میگردد، بین میانگین درصد اسپرمهای بدون حرکت (GIV) در گروههای شاهد، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروههای تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه شاهد و همچنین نسبت به گروه تجربی1 تفاوت معناداری مشاهده میگردد.

* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 05/0>P و ## نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 005/0>P با گروه شاهد میباشد.$ نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 01/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.
نمودار 3-5: میانگین و خطای معیار میانگین () درصد اسپرمهای بدون حرکت در گروههای مختلف3-6- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر وزن بیضه موشهاجهت بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر وزن بیضه موشها از روش آماری تحلیل واریانس یکطرفه (ANOVA) به همراه آزمون پیگیری LSD استفاده شد. در جدول 3-6 میانگین و خطای معیار میانگین () وزن بیضه موشها در گروههای مختلف ارائه شده است. نتایج نشان میدهند که بین میانگین وزن بیضه موشها در گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)، تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد) با گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)، تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15)، تفاوت معناداری مشاهده میگردد.

جـدول 3-6: میانگین و خطای معیار میانگین () وزن بیضه موشها در گروههای مختلفخطای معیار میانگین±میانگین وزن بیضه موشها (in gr) گروههای مختلف
07/0±48/1 کنتـرل
06/0±54/1 شاهد
08/0±45/1 تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد)
,#*02/0±76/0 تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)
,#*04/0±61/0 تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)
,#*03/0±87/0 تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5)
,#*04/0±74/0 تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15)
* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 0005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 0005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.همانگونه که در نمودار 3-5 ملاحظه میگردد، بین میانگین وزن بیضه موشها در گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)، تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15) نسبت به گروه کنترل تفاوت معناداری مشاهده میگردد. همچنین نتایج نشان میدهند که بین گروه تجربی1 (عصاره هیدروالکلی سنجد) با گروههای تجربی2 (بوسولفان mg/kgBW5)، تجربی3 (بوسولفان mg/kgBW15)، تجربی4 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW5) و تجربی5 (عصاره هیدروالکلی سنجد+بوسولفان mg/kgBW15)، تفاوت معناداری مشاهده میگردد.

* نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 0005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه کنترل میباشد.# نشان دهنده تفاوت معنادار در سطح 0005/0>P بین گروه مورد نظر با گروه تجربی1 میباشد.نمودار 3-6: میانگین و خطای معیار میانگین () وزن بیضه موشها در گروههای مختلف3-7- یافتههای مربوط به بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر میزان هورمون تستوسترونجهت بررسی تأثیر داروی بوسولفان و اثر حفاظتی عصارهی هیدروالکلی سنجد بر میزان هورمون تستوسترون از روش آماری غیرپارامتری کروسکال- والیس و در صورت معنیدار بودن از آزمون یو من- ویتنی، استفاده شد. در جدول 3-7 میانگین و خطای معیار میانگین () هورمون تستوسترون موشها در گروههای مختلف ارائه شده است. نتایج نشان میدهند که بین میانگین هورمون تستوسترون در گروههای مختلف تفاوت معناداری وجود ندارد.

project

٢-١٠-مبدل C-Dump با قابلیت جریان هرزگرد٢۵
٢-١١-مبدل با یک ترانزیستور مشﱰک۵۵
٢-١٢-مبدل با حداقل تعداد سوئیچ و تغذیه ورودی متغیر ۶۵
٢-١٣-مبدل با ولتاژ DC متغیر و توپولوژی Buck-Boost ٧۵
٢-۴١-مبدل با (1 .5 q) سوئیچ و دیود٩۵
۵
٢-۵١-مبدل دو مرحلهای ٠۶
فصل٣ : طراحی مدار راهانداز (DRIVER) به
روش مستقیم ٣-١-مقدمه ٣۶
٣-٢-سوئیچ و اﳌاای قدرت ۴۶
٣-٣-سنسور تعیین موقعیت و سرعت موتور ۶۶
٣-۴-آنﱰل دور و حلقه فیدبک ٧۶
فصل۴ : روش های عملی کاهش ریپل گشتاور
۴-١-بدست آوردن رابطه گشتاور از مدار معادل SRM ٧٢
۴-٢-بررسی رابطه L با موقعیت روتور θ ٧٣
۴-٣-بررسی تاثیر جریان بر L ۵٧
۴-۴-اثر ثابت گشتاور dL(θ,i)/dθ بر روی گشتاور ٧٧
۴-۵-اثر i 2 بر روی گشتاور ٧٨
۴-۶-ﲨع بندی در مورد کاهش ریپل گشتاور ٨٠
فصل۵ : طراحی مدار راهانداز (DRIVER) به روش غیرمستقیم
۵-١-مقدمه ٨٢ ۵-٢-تشخیص موقعیت روتور بدون استفاده از سنسور ٨٣ ۵-٣-آنﱰل جهت چرخش ۶٩ فصل۶ : نتیجه گیری و پیشنهادات ٩٩ نتیجه گیری پیشنهادات ١٠٢ پیوست نقشه های ﴰاتیکی سخت افزار دستگاه ١٠٣ پیوست اطلاعات نرم افزاری سیستم ١١٠ فصل٧ : مـراجـع ١٣٩ ۶
فهرست شکل ها صفحه عنوان ١-١.a-شکل :دو ﳕونه موتور رلوآتانسی با یک دندانه در هر قطب. ١٧ ١-١.b-شکل :ﳕونهای دیگر با دو دندانه در هر قطب . ١٧ ١-٢.شکل : ﳓوه عملکرد موتور رلوآتانس. ١٩ ١-٣-الف.شکل :ﴰای موتور رلوآتانس با برجستگی دوگانه. ٢٠ ١-٣-ب.شکل :ﴰای موتور رلوآتانس با برجستگی واحد. ٢٠ ١-۴-١.شکل :موتور رلوآتانس از نوع روتور صفحهای. ٢٢ ١-۴-٢.شکل :موتور رلوآتانس سوئیچی چند لایه. ٢٣ ١-۵-.aشکل :روتور با فاصله x از استاتور. ۶٢ ١-۵-.bشکل :منحنی شار برحسب mmf برای x1 و x2 آه x1>x2 ۶٢ ١-۶-.aشکل :یک قطب از موتور رلوآتانس. ٢٨ ١-۶-.bشکل :منحنی اندوآتانس برحسب موقعیت روتور. ٢٨ ١-٧-١.شکل :مدار معادل موتور رلوآتانسی. ٣١ ١-٧-٢.شکل :منحنی گشتاور ـ سرعت یک موتور رلوآتانسی ﳕونه. ٣٢ ٢-١.شکل :دستهبندی مدارات مبدل. ۴٣ ٢-٢.a-شکل :مبدل پل نامتقارن. ۵٣ ٢-٢.b-شکل :شکل موجهای مبدل پل نامتقارن ـ روش اول. ۶٣ ٢-٢.c-شکل :شکل موجهای مبدل پل نامتقارن ـ روش دوم. ٣٨ ٢-٢.d-شکل :استفاده از SCR و آاهش تعداد ترانزیستورهادرمبدل پل نامتقارن. ٣٩ ٢-۴-.aشکل :توپولوژی R-Dump ١۴ ٢-۴-.bشکل :شکل موجهای توپولوژی R-Dump ١۴ ٢-۵-.aشکل :مبدل Bifilar ٢۴ ٢-۵-.bشکل :شکل موجهای مبدل Bifilar ٣۴ ٢-۶-.aشکل :مبدل، منبع تغذیه dc دو نیمهای. ۴۴ ٢-۶-.bشکل :شکل موجهای مبدل با منبع تغذیه دو نیمهای. ۵۴ ٢-٧.a-شکل :مبدل با q ترانزیستور و 2q دیود. ۶۴ ٧
٢-٧.b-شکل :شکل موجهای مدار فوق با روش اول.٧۴
٢-٧.c-شکل :شکل موجهای مدار فوق با روش دوم.٨۴
٢-٨-١.شکل :مبدل با (١(q+ سوئیچ در هر فاز.٩۴
٢-٨-٢.شکل :ﲠبود یافته مدار(١(q+ ترانزیستوری.٠۵
٢-٩.a-شکل :مدار مبدل C-Dump١۵
٢-٩.b-شکل :شکل موجهای مبدل C-Dump٢۵
٢-١٠-١.شکل :مبدل C-Dump با قابلیت جریان هرزگرد.۴۵
٢-١٠-٢.شکل :عملکرد مدار بدون ﳘپوشانی جریان فازها.۴۵
٢-١١.a-شکل :مبدل با یک ترانزیستور مشﱰک.۵۵
٢-١١.b-شکل :عملکرد مدار.۵۵
٢-١٢.شکل :مبدل با حداقل تعداد ترانزیستورو تغذیه ورودی متغیر. ٧۵
٢-١٣.شکل :مبدل با ولتاژ DC متغیر و توپولوژی Buck-Boost ٨۵
٢-۴١.a-شکل :مبدل با (1.5q) سوئیچ.٩۵
٢-۴١.b-شکل :عملکرد مدار.٩۵
٢-۵١.شکل :مبدل دو مرحلهای.١۶
٣-١.شکل :بلوک دیاگرام مدار آنﱰل موتور.٣۶
٣-٢-١.شکل :مدار ساده هر فاز.۴۶
٣-٢-٢.شکل :مدار درایو ترانزیستورهای قدرت.۵۶
٣-٣-١.شکل :مدار معادل فتواینﱰاپﱰ.۶۶
٣-٣-٢.شکل :مدار آامل سنسورها.۶۶
٣-٣-٣.شکل :شکل موجهای ناشی از سنسورها.٧۶
٣-۴-١.شکل :پالسهای PWM٨۶
٣-۴-٢.شکل :مدار سرعت موتور.٨۶
٣-۴-٣.شکل :مدار آنﱰل PI٩۶
٣-۴-۴.شکل IC-TL494:٧٠
۴-١.شکل :مدار معادل موتور رلوآتانسی.٧٢
۴-٢-١.شکل :تغییرات اندوکتانس با موقعیت روتور.۴٧
۴-٢-٢.شکل :پایین شکل،روتوراصلاح شده درمقایسه باروتور معمولی. ۵٧
٨
۴-٣.شکل :تغییرات اندوکتانس با جریان بر حسب زاویه. ۶٧ ۴-۴.شکل :استفاده از دیودهای هرزگرد برای ﲣلیه سریع تر جریان ٧٨ سیم پیچ. ۴-۵.شکل :کنﱰل جریان برای کاهش ریپل گشتاور. ٨٠ ۵-١-١.شکل :شفت انکدر و سه عدد سنسور برای تشخیص موقعیت روتور ٨٢ دریک موتور سه فاز ۴/۶. ۵-٢-١.شکل :شکل جریان سیمپیچ در استاتور. ۵٨ ۵-٢-٢.شکل :مدار مبدل ۶ سوئیچه با سه عدد مقاومت sense جریان. ۶٨ ۵-٢-٣.شکل :مقطع عرضی یک موتور رلوکتانس. ٨٧ ۵-٢-۴.شکل :پالسهای اعمال شده به یک فازﳕونه و جریان حاصله ٨٨ در ﳘان فاز. ۵-٢-۵.شکل :پالسهای اعمال شده به سه فاز و جریان حاصله در ٨٩ فازها. ۵-٢-۶.شکل :فاز A در حالت ﳘپوشانی کامل. ٩٢ ۵-٢-٧.شکل :فاز A در حالت عدم ﳘپوشانی کامل. ٩٢ ۵-٢-٨.شکل :پالسهای تشخیص و فرمان اعمال شده به یک فاز و ۴٩ جریاای حاصله. ۵-٢-٩.شکل :پالسهای تشخیص و فرمان اعمال شده به یک فاز و ۵٩ جریاای حاصله بعد از تقویت. ۵-٢-١٠.شکل :جریاای حاصل از پالسهای تشخیص هرسه فاز به ۵٩ صورت مالتی پلکس شده. ۵-٢-١١.شکل :پالسهای تشخیص وفرمان دو فاز متوالی. ۶٩ ۵-٣-١.شکل :ترتیب فرمان ها برای حرکت راست گرد یا چپ گرد. ٩٧ ۶-١.a-شکل :منحنی جریان فازها. ٩٩ ۶-١.b-شکل :منحنی گشتاور قبل از آنﱰل جریان. ٩٩ ۶-١.c-شکل :منحنی گشتاور باآنﱰل جریان. ٩٩ ۶-٢.شکل :منحنی گشتاور برحسب سرعت موتور. ١٠٠ ۶-٣.شکل :ارتباط میکرو با A/D و آنالوگ سوئیچ. ١٠٣ ۶-۴.شکل :مدار تغذیه رگوله شده برای درایور. ۴١٠ ٩
۶-۵.شکل :مدار تولید کننده PWM بر اساس سرعت.۵١٠
۶-۶.شکل :مدار مبدل۶ سوئیچه به ﳘراه مدار ﳏدود کننده جریان. ۶١٠
۶-٧.شکل :یک فاز از مدار مبدل به ﳘراه درایور MOSFET ها . ١٠٧
۶-٨.شکل :مدار راه انداز و مدار مبدل به ﳘراه موتور. ١٠٨
۶-٩.شکل :استاتور موتور ماشین لباسشویی.١٠٩
۶-١٠.شکل :روتور موتور ماشین لباسشویی.١٠٩
١٠
چکیده

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

ویژگیهای جذاب و مفید موتورهای رلوکتانس سوئیچی باعث افزایش میزان کاربرد آا در صنعت شده است که می توان به مواردی از قبیل هزینه پایین تولید، قابلیت کار در سرعت های ﳐتلف، راندمان بالا و دوام زیاد اشاره کرد. پیشرفت الکﱰونیک قدرت و رشد چشمگیر صنعت نیمه هادی تأثیر فراوانی بر طراحی و ساخت راه اندازهای موتورهای رلوکتانسی بر جای اده است. به این
صورت که با در دسﱰس قرار گرفﱳ مدارهای ﳎتمع ﳐتلف و کاهش
قیمت آا، این ادوات در ساخت راه اندازهای موتورهای رلوکتانسی مورد استفاده قرار گرفته و روز به روز باعث هوﴰندترشدن این راه اندازها گردیده اند.
به طورکلی دو روش برای راه اندازی موتورهای رلوکتانسی وجود
دارد :
١- روشهای مبتنی بر داشﱳ سنسور ٢- روشهای بدون سنسور روشهای بدون سنسور به علت حذف سنسورها و ﳘچنین اتصالات
مربوطه در صنعت دارای طرفداران بیشﱰی می باشد که از عمده ترین دلایل آن می توان به خراب شدن سنسورها به مرور زمان و نیاز به تنظیم سنسورها اشاره کرد. روشهای بدون سنسور به علت پیشرفت روزافزون علم الکﱰونیک و کنﱰل رشد چشمگیری پیدا کرده اند و با استفاده از مفاهیم ﳐتلف تنوع زیادی یافته اند. در فصل یک، ساختار موتورهای رلوکتانسی مورد بررسی قرار گرفته
است و در فصل دوم انواع مدارات مبدل ارائه شده و در فصل سوم راه اندازی با استفاده از سنسور گفته شده است و در فصل
چهارم رابطه ریاضی گشتاور مورد بررسی واقع شده و روش های عملی جهت کاهش ریپل گشتاور ارائه شده است و در فصل پنجم جزئیات روشی نوین در راه اندازی بدون سنسور موتورهای رلوکتانس سوئیچ شونده را بیان می کنیم.
١١
ﳘچنین در ضمائم، نقشه های ﴰاتیک سخت افزار و اطلاعات نرم افزاری مدار راه انداز آمده است.
١٢
مقدمه
با توجه به پیشرفت روز افزون صنایع نیمه هادی، موتورهای رلوکتانسی جایگاه ویژه ای در عرصه های ﳐتلف صنعت پیدا کرده اند. از ﲨله دلایل این امر می توان به مواردی از قبیل سادگی ساختمان این نوع موتورها، راندمان بالای آا نسبت به سایر موتورها و عدم نیاز به نگهداری اشاره کرد.
موتورهای رلوکتانسی بر خلاف اغلب موتورهای الکﱰیکی نیاز به یک سیستم راه انداز دارند، این سیستم راه- انداز به طور کلی به دو روش زیر قابل طراحی می باشد :
با استفاده از سنسور
بدون استفاده از سنسور
روشهای بدون سنسور به علت نداشﱳ سنسور و ﳘچنین اتصالات مربوطه در صنعت دارای طرفداران بیشﱰی می باشد که از عمده ترین دلایل آن می توان به توانایی کارکرد موتور در شرایط نامناسب ( از قبیل ﳏیطهای بسیار گرم و پر گرد و غبار ) و
عدم نیاز به تنظیم و نگهداری مداوم سنسور اشاره کرد.
روش ارائه شده مبتنی بر اعمال پالسهای شناسایی به موتور هم در مرحله ایستا و هم در مرحله چرخش می- باشد. عمده ترین مزایای این روش را نسبت به سایر روشهای مرسوم می توان در
موارد زیر ذکر کرد:
١- توانایی راه اندازی موتورهایی در گسﱰه توان چند ده وات
تا چندین کیلو وات.
٢- توانایی راه اندازی موتور با سطح ولتاژ ﳐتلف.
٣- این روش علاوه بر اینکه توانایی راه اندازی از حالت
ایستا با گشتاور زیاد را داراست، قادر است عملیات کنﱰل موتور را در سرعتهای ﳐتلف طبق تنظیمات اﳒام دهد.
۴- ریپل گشتاور به میزان قابل توجهی کاهش یافته است.
١٣
عملکرد موتور را طبق این روش می توان به مراحل زیر تقسیم
ﳕود :
١- مرحله تشخیص فاز مناسب در حالت ایستا.
در این مرحله با اعمال پالس شناسایی به هریک از فازها و ثبت نتایج حاصله و ﲢلیل آا مناسبﱰین فاز جهت دریافت اولین فرمان انتخاب می شود.
٢- مرحله اول چرخش با داشﱳ قابلیت تنظیم سرعت توسط PWM
در این مرحله الگوریتمی به صورت پیاپی و حلقه وار تکرار می شود تا موتور به میزان تعیین شده که می بایست در ابتدای کار تنظیم شود برسد.
١۴
فصل اول:
ساختمان موتورهای رلوآتانسی
١۵
١-١- مقدمه
راهاندازهای موتورهای رلوآتانسی سوئچ شونده، (SRM) برای آاربردهای صنعتی خواستگاه جدیدی میباشند. آلید فهمیدن هرماشینی فهمیدن گشتاور آن میباشد آه از اصول اولیه منتج میشود. عملکرد ماشین و خصوصیات برجسته آن از روابط گشتاور بدست می آیند. در این فصل ساختمان موتورهای رلوآتانسی را از نظر میگذرانیم، در دهه اخیر ﲢقیقات و مطالعات بر روی این دسته از موتورها بسیار افزایش یافته و به نتایج ارزندهای هم رسیده است بطور آه امروزه آا جزء ماشینهای الکﱰیکی مطرح در سطح جهان میباشند. از سال ١٩۶٩ یک موتور با رلوآتانس متغیر برای آاربردهای با سرعت متغیر ارائه شد آه منشأ آن به سال ١٨۴٢ برمیگردد، گرچه این ماشین جزء ماشینهای سنکرون میباشد اما خصوصیات جدیدی را دارد. ﳘانند موتورهای DC سیمپیچهایی بر روی استاتور این موتورها وجود دارد اما روتور آا هیچ مگنت یا سیمپیچ ندارد. روتور و استاتور قطبهای برجستهای دارند، این ماشین در شکل a)١-١) نشان داده شده است. و یک مدل تغییر یافته با دو دندانه در هر قطب نیز در شکل b)١-١)
آورده شده.
١۶

شکل (١-١) : (a) دو ﳕونه موتور رلوآتانسی با یک دندانه در هر قطب.
(b) ﳕونهای دیگر با دو دندانه در هر قطب
هرگاه قطبهای مقابل هم در استاتور ﲢریک شوند روتور (align)
ﳘردیف با آن میشود. در یک مدار مغناطیسی، عضو چرخشی (روتور)
میخواهد به موقعیتی برود آه آمﱰین رلوآتانس یا بیشﱰین اندوآتانس حاصل گردد.[16] وقتی دو قطب روتور ﳘراستا با دو قطب ﲢریک شده استاتور میشوند دو دسته دیگر از قطبهای روتور نسبت به دسته دیگری از قطبهای استاتور غیرهمراستا هستند، پس
١٧
این دو قطب استاتور ﲢریک میشوند تا قطبهای روتور را ﳘراستا
آنند، بهﳘین ترتیب با سوئیچ آردن متوالی جریان به داخل
سیمپیچهای قطبهای استاتور، روتور میچرخد، با حرآت روتور، توان و گشتاور ایجاد میشود.
این شامل سوئیچ آردن جریان در داخل سیمپیچهای استاتور است آه موجب رلوآتانس متغیر میشود، بنابراین یک چنین راهانداز موتور با سرعت متغیر بهعنوان راهانداز موتور رلوآتانسی سوئیچ شونده نامیده میشود.
١-٢- عملکرد اولیه موتور رلوآتانس
توجه آنید آه قطبهای r1 و r′1 از روتور و قطبهای C و C′ از استاتور با هم ﳘراستا هستند. اعمال یک جریان به فاز a با جهت نشان داده شده در شکل -a)٢-١) باعث ایجاد یک شار در قطبهای a و a′ از استاتور و قطبهای r2 و r′2 از روتور میگردد آه باعث آشیدن قطبهای r2 و r′2 از روتور به ﲰت قطبهای a و a′
از استاتور میشود. بهترتیب وقتی آه آا ﳘراستا هستند جریان فاز a قطع م یشود و موقعیت متناظر در شکل -b)٢-١) نشان داده شده است. حال فاز b ﲢریک میشود تا r1 و r′1 را در جهت عقربههای ساعت به ﲰت b و b′ بکشد، بطور مشابه ﲢریک فازC باعث ﳘراستا شدن C و C′ با r2 و r′2 میگردد، بنابر این با سه بار ﲢریک متوالی روتور °٩٠ میچرخد.[8]
١٨

شکل(٢-١) : ﳓوه عملکرد موتور رلوآتانس
١-٣- انواع موتورهای رلوآتانس متغیر
موتورهای رلوآتانس متغیر به دو دسته تقسیم میشوند:
الف) موتورهای رلوآتانس متغیر با برجستگی دوگانه ب) موتورهای رلوآتانس متغیر با برجستگی واحد[38]
در روتور هر دو نوع از موتورهای مذآور هیچگونه سیمپیچ یا مغناطیس دائم وجود ندارد و تنها منبع ﲢریک سیمپیچ استاتور میباشد. استاتور و روتور از مواد مغناطیسی با قابلیت نفوذپذیری مغناطیسی بالا ساخته میشوند در شکل (٣-١) (الف) و (ب) به ترتیب ﴰاهایی از یک موتور رلوآتانس با برجستگی دو گانه و دیگری با برجستگی واحد نشان داده شده است.[17]
١٩

شکل(٣-١) : (الف) ﴰای موتور رلوآتانس با برجستگی دوگانه
(ب) ﴰای موتور رلوآتانس با برجستگی واحد
١-۴- دسته بندی موتورهای رلوآتانسی از ﳊاظ ساختار
موتورهای رلوآتانس متغیر با برجستگی دوگانه از ﳊاظ ساختاری
به سه دسته آلی تقسیم میشوند آه عبارتند از : ١- موتورهای استوانهای با قطب برجسته مضاعف ٢- موتورهای صفحهای ٣- موتورهای چند لایهای آه این تقسیمبندی بنا به شکل ظاهری موتورها صورت گرفته
است.[37] - موتورهای رلوآتانس سوئیچی استوانهای با قطب برجسته
مضاعف : این موتورها دارای قطبهای برجسته بر روی استاتور و روتور
میباشند و از اینرو به آن قطب برجسته مضاعف میگویند. ﳕای
ظاهری دو مدل از آا در شکل (١-١) آمده است. سیمپیچهای آن
بر روی استاتور بسته شده و هیچگونه سیمپیچی روی روتور آن
وجود ندارد، بسته به جایگاه و موقعیت روتور جریان را در
٢٠
سیمپیچهای استاتور وصل میﳕاییم. حال ﲤایل به فراهم آوردن مسیری آم رلوآتانس در مدار مغناطیسی روتور باعث ایجاد گشتاور میشود.
- موتورهای رلوآتانس سوئیچی صفحهای :
آاربرد موتورهای صفحهای آه با جریان مستقیم آار میآنند از
نوع دیگر آا بیشﱰ است. برای چنین موتورهایی روتورهای
صفحهای بکار گرفته شده آه در آا اندازه فیزیکی از عوامل اصلی ﳏسوب میشود. لفظ »روتور صفحهای« ﲞاطر شکل فیزیکی ساختار روتور آن میباشد. چنین موتورهایی میتوانند دارای قطر بسیار بزرگ ولی طول آوچک یا بالعکس باشند و در ﳏدوده ما بین آا نیز ساخته میشوند و لذا چنین سیستمی دارای تنوع بسیار گسﱰدهای در اندازه و شکل ظاهری میباشد و حتی میتوان آن را در مکانهایی آه از ﳊاظ فضا بسیار ﳏدود میباشند بکار برد .[13]
یک مدل بسیار ساده از این موتور در شکل (١-۴-١) آمده است. در این شکل یک روتور ضخیم آه در داخل قطبهای استاتور؛ جهت ایجاد
گشتاور بیشﱰ در حرآت است را ملاحظه میآنید. چنانچه ملاحظه میگردد ساختار این سیستم بسیار ساده است.[5]
٢١

شکل(١-۴-١) : موتور رلوآتانس از نوع روتور صفحهای
- موتورهای رلوآتانس سوئیچی چند لایه :
ﳕای ظاهری این موتور در شکل (٢-۴-١) نشان داده شده است.
ﳘانطور آه در شکل نشان داده شده است این موتور از چند لایه ﳎزای مستقل تشکیل شده است آه هرقسمت میتواند معرف یک فاز موتور بوده و القای متقابل بین سیمپیچ فازها به حداقل ﳑکن رسیده است. در این ساختار ﳏدودیت افزایش قطبهای استاتور به سبب آمبود فضای سیمبندی مرتفع گشته و امکان دسﱰسی به قطبهای بیشﱰ و به تبع آن گشتاور بالاتر در موتورهای با ابعاد آوچک میسر میگردد .[11]
از آﳒا آه مسیر شارهای هر فاز ﳎزا بوده، میتوان از روی شار جاری در هر فاز به موقعیت روتور آن نسبت به استاتور پی برد و به سهولت در حذف سنسورهای موقعیت گام برداشت.[33]
٢٢

شکل(٢-۴-١) : موتور رلوآتانس سوئیچی چند لایه
- موتورهای رلوآتانس متغیر با برجستگی واحد :
ﴰای آلی این موتورها در شکل (ب ٣-١) نشان داده شده است.
استاتور اینگونه موتورها مشابه موتورهای AC میباشد ولی روتور آا طوری ساخته شده آه گشتاور تولید شده از تغییرات رلوآتانس بوجود میآید.
١-۵- ایجاد گشتاور در یک موتور رلوآتانس سوئیچی (روابط و
نتایج)
آلید فهمیدن هر ماشینی فهمیدن گشتاور آن میباشد آه از
اصول اولیه منتج میشود. روابط گشتاور نیاز به یک رابطه بین شار یا اندوآتانس با موقعیت روتور دارد، به منظور اختصار
٢٣
برای بیان تئوری پایه فقط عملکرد غیراشباع مورد بررسی قرار میگیرد.
ﳘانطور آه در شکل (۵-١) نشان داده شده سیمپیچ دارای N دور میباشد و وقتی آه با یک جریان i ﲢریک میشود سیمپیچ شار φ را ایجاد میآند. با افزایش جریان ﲢریک آرمیچر به ﲰت یوک آه ثابت است حرآت میآند. برای دو مقدار فاصله هوایی x1 و x2 شار برحسب mmf رسم شده است بهطوری آه x1>x2 میباشد. منحنی شار برحسب mmf برای x1 خطی میباشد بهخاطر اینکه رلوآتانس فاصله هوایی غالب میباشد. این امر باعث آاهش شار در مدار مغناطیسی میشود، انرژی الکﱰیکی ورودی بهصورت زیر نوشته میشود.
we  ∫eidt ∫idt ddNtφ  ∫Nidφ ∫Fdφ

در اینجا e، emf القایی بوده و F ، mmf میباشد، این انرژی الکﱰیکی ورودی، we، مساوی با ﳎموع انرژی ذخیره شده در سیم پیچ، wf، و انرژی تبدیل شده به آار مکانیکی، wm، میباشد.
we = wf + wm
وقتی آار مکانیکیای اﳒام ﳕیشود، مانند ﳊظهای آه آرمیچر از موقعیت x1 شروع میآند، انرژی ذخیره شده در میدان مغناطیسی، برابر انرژی الکﱰیکی ورودی میباشد، این منطق با مساحت OBEO
در شکل (۵-١) میباشد متمم این انرژی ذخیره شده در میدان
مغناطیسی، coenergy نامیده میشود، با مساحت OBAO در شکل (۵-٢
) داده میشود، و بهصورت ریاضی با رابطه ∫φdF داده میشود،
بطور مشابه در موقعیت x2 برای آرمیچر، اثری ذخیره شده در
میدان مغناطیسی منطبق با مساحت OCDO بوده و coenergy با
مساحت OCAO داده میشود برای تغییرات افزایش داریم dwe = dwf + dwm
٢۴
برای یک ﲢریک ثابت F1 آه با نقطه آار A در شکل (۵-١) داده میشود، انرژیهای ﳐتلف بهصورت زیر بدست میآیند :
(BCDEB) مساحت dwe  ∫φφ12 F1dφ  F1 φ2 −φ1 =
(OBEO) مساحت- (OCDO) مساحت x  x = − dw f 2 x  x dw f  dw f 1 با استفاده از معادلات فوق، انرژی مکانیکی بهصورت زیر بدست میآید :
(OBCO) مساحت dwm =dwe = dwf =
آه این مساحت بین دو منحنی برای یک mmf داده شده میباشد، در مورد یک ماشین با حرآت دوار انرژی مکانیکی افزایشی برحسب گشتاور الکﱰومغناطیسی و تغییرات در موقیعت روتور بهصورت زیر نوشته میشود.
dwe = Tedθ
بنابراین گشتاور الکﱰومغناطیسی بهصورت زیر بدست میآید :
T  dwm
edθ

برای حالتی آه ﲢریک ثابت است (وقتی آه mmf ثابت میباشد)
آار مکانیکی اﳒام شده برابر نرخ تغییرات coenergy میباشد، w′f،
آه فقط متمم انرژی ذخیره شده در میدان میباشد، بنابراین آار
مکانیکی اﳒام شده بهصورت زیر نوشته میشود :
dwm = dw′f
بهطوری آه :
we′  ∫φdF  ∫φd (Ni)  ∫Nφdi ∫λ(θ,i)di ∫L(θ,i)idi
در اینجا، اندوآتانس، L، و اتصال شار، λ ، توابعی از
موقعیت روتور و جریان میباشند، این تغییرات در coenergy بین
دو موقعیت θ1 و θ2 روتور اتفاق میافتند.
٢۵
dw′f (i,θ)  dw′f  dw T  m i  cons tan t dθ dθ dθ e اگر اندوآتانس بهصورت خطی با موقعیت روتور تغییر آند آه
در عمل عموماً این گونه نیست[6]، گشتاور بهصورت زیر میتواند نوشته شود :
i2 . dL(θ,i)  T 2 dθ e در رابطه اخیر dL(θ,i) ثابت گشتاور نامیده شده و واحد آن dθ N.m
A2 میباشد، باید تأآید شود آه این یک ثابت نیست و مرتباً

تغییر میآند و این بیان میآند آه SRM یک مدار معادل برای شرایط آار دائمی ندارد.

شکل(۵-١) : (a) روتور با فاصله x از استاتور (b) منحنی شار برحسب mmf برای x1 و x2 آه x1>x2
٢۶
- از رابطهگشتاور میتوان نتایج زیر را بدست آورد
١- گشتاور با توان دوم جریان متناسب است، بنابراین جریان میتواند در یک جهت برقرار شود تا گشتاور در یک جهت ایجاد
شود. بنابراین فقط با یک سوئیچ میتوان جریان را در سیمپیچ برقرار ﳕود، این سبب آاهش تعداد سوئیچهای قدرت و آاهش هزینه میشود.
٢- ثابت گشتاور با شیب اندوآتانس برحسب موقعیت روتور داده میشود. اینطور فهمیدهاند آه اندوآتانس سیمپیچ استاتور تابعی
از موقعیت روتور و جریان میباشد و بنابراین آن را غیرخطی میسازد.
٣- بهخاطر تناسب گشتاور با توان دوم جریان، این خصوصیت شبیه موتورهای DC سری میباشد، بنابراین SRM دارای گشتاور
راهاندازی خوب میباشد.
۴- عملکرد ژنراتوری با برقراری جریان در یک جهت هنگامیآه
شیب اندوآتانس منفی است، امکانپذیر میباشد.
۵- تغییر جهت چرخش با تغییر ترتیب فرمان سیمپیچهای استاتور امکانپذیر میباشد آه این یک عمل ساده است.
۶- گشتاور و سرعت هر دو به وسیله مدار مبدل (Converter) آنﱰل میشوند.
٧- این ماشین یک مدار مبدل آنﱰل شونده نیاز دارد و با تغذیه سهفاز برقشهر بهطور مستقیم ﳕ یتواند آار آند.
٨- تزویج در بین سیمپیچهای استاتور بسیار آم بوده و در بسیاری از آاربردها قابل صرفنظر میباشد. بنابراین هر فاز از این موتور میتواند بطور مستقل از فازهای دیگر عمل آند.
٩- بهخاطر اینکه جریان فقط لازم است در یک جهت در سیمپیچها جاری شود، ﲤام مبدﳍای قدرت دارای یک سوئیچ بصورت سری با سیم پیچ هستند بنابراین هیچگاه خطای shoot-through رخ ﳕیدهد.
٢٧
١-۶- رابطه بین موقعیت روتور و اندوآتانس سیمپیچ استاتور
برای یک جریان ثابت، اندوآتانس برحسب موقعیت روتور در شکل (۶-١) نشان داده شده است. این منحنی با صرفنظر از اثرات لبهای و اشباع سیمپیچ ترسیم شده است.

شکل(۶-١) : (a) یک قطب از موتور رلوآتانس (b) منحنی اندوآتانس برحسب
موقعیت روتور
نواحی ﳐتلف بر روی شکل (۶-١) را بهصورت زیر میتوان ﲢلیل آرد.
١ - φ1 - و φ4 - φ5 فازهای استاتور و روتور هیچگونه ﳘپوشانی با ﳘدیگر ندارند و شار عبوری به وسیله مسیر فاصله هوایی تعیین میشود، بنابراین اندوآتانس مینیمم شده و مقداری
٢٨
تقریباً ثابت باقی میماند بنابراین، این ناحیه باعث ایجاد گشتاور ﳕیشود، اندوآتانس در این ناحیه، اندوآتانس غیرﳘراستا
Lu(unaligned) نامیده میشود.
٢φ1- φ2 - در این ناحیه قطبها با هم ﳘپوشانی پیدا آردهاند بنابراین شار بطور عمده از ﳌینیتهای استاتور و روتور عبور
میآند، با تغییر موقعیت روتور اندوآتانس افزایش مییابد و به آن یک شیب مثبت میدهد، جریان تزریق شده به داخل سیمپیچ در این ناحیه باعث ایجاد یک گشتاور مثبت میشود، این ناحیه با ﳘپوشانی آامل قطبهای استاتور و روتور خاﲤه پیدا میآند.
٣φ2- φ3 - در این ناحیه حرآت روتور باعث تغییر ﳘپوشانی آامل فاز استاتور و روتور ﳕیشود و بنابراین تغییری در مسیر شار آه اآنون از طریق ﳌینیتها میباشد ایجاد ﳕیشود و اندوآتانس در مقدار حداآثر خود ثابت باقی میماند. این
اندوآتانس، اندوآتانس حالت ﳘپوشانی آامل La(aligned) نامیده میشود، از آﳒا آه تغییری در اندوآتانس ایجاد ﳕیشود بنابراین گشتاور تولید شده در این ناحیه صفر میباشد، هر چند جریان جاری در سیمپیچ غیرصفر باشد با دانسﱳ این حقیقت، این زمان ﲠﱰین زمان برای خاموش آردن فاز میباشد زیرا جریان برگشتی ناشی از انرژی ذخیره شده در فاز استاتور باعث ایجاد گشتاور منفی ﳔواهد شد.
۴φ3- φ4 - در این ناحیه قطب روتور در حال دور شدن از موقعیت ﳘپوشانی آامل فاز استاتور و روتور میباشد. این ناحیه خیلی شبیه ناحیه φ1- φ2 میباشد اما در این ناحیه با افزایش موقیت روتور، اندوآتانس آاهش مییابد و باعث تولید یک شیب منفی میگردد، عملکرد موتور در این ناحیه باعث ایجاد گشتاور
منفی میگردد. به خاطر اشباع جریان عبوری از سیمپیچ، رسیدن به منحنی
ایدهآل شکل فوق امکانپذیر ﳕیباشد، اشباع جریان باعث ﲬیده
٢٩ شدن منحنی به ﲰت بالا میشود و شیب را آاهش میدهد، بنابراین ثابت گشتاور آاهش مییابد. پس اشباع جریان باعث آاهش یافﱳ گشتاور و توان خروجی میشود.[14]
١-٧- مدار معادل موتور رلوآتانسی
مدار معادل اولیه یک موتور رلوآتانسی با صرفنظر آردن از اثر تزویج بین سیمپیچها بصورت زیر خواهد بود. ولتاژ اعمال شده به سیمپیچی فاز برابر با ﳎموع افت ولتاژ مقاومتی و نرخ تغییرات شار عبوری میباشد.
dλ(θ,i) V  Rs i  dt RS مقاومت بر هر فاز بوده و λ شار عبوری میباشد.
λ = L(θ,i) i
dL(θ,i)  dθ i di RSiL(θ,i) dL(θ , i )i V  RS i  dθ dt dt dt dL(θ,i) iw  di i  L(θ,i) V  R dθ m dt S در رابطه اخیر میتوان بهجای dL(θ,i) iwm ، e ، یعنی emf القا dθ شده را جایگذاری آرد. dL(θ,i) و dL(θ,i) Kb  Kbwmi e  iwm dθ dθ V  RS i  L(θ,i) dtdi  e

٣٠

شکل(١-٧-١) : مدار معادل موتور رلوآتانسی
با فرض ثابت بودن جریان در یک پریود داریم :
dL V  R i iw m dθ S V i  dL ( w (R m dθ S معادله اخیر بیانگر آن است آه جریان با سرعت نسبت عکس دارد و چون گشتاور با ﳎذور جریان نسبت دارد بنابراین گشتاور با ﳎذور سرعت نسبت عکس خواهد داشت.
Tα 1

w2m
این مطلب رفتار گشتاور سرعت یک موتور DC سری را تداعی میآند.[10]
٣١

شکل(٢-٧-١) : منحنی گشتاور ـ سرعت یک موتور رلوآتانسی ﳕونه
در موتورهای رلوآتانسی آه حرآت ابتدایی را خود آغاز
میآنند، تیغههای روتور باید با تیغههای استاتور مربوط به خودش ﳘپوشانی داشته باشد. تا در هر موقعیتی بر روی روتور آن گشتاور وجود داشته باشد.
ترآیبات ﳐتلف از تعداد قطبها (Nr , Ns) آه بهترتیب قطبهای
استاتور و روتور میباشند. ذیلا آورده شده است. 4 Nr = 6 Ns = برای موتور 3 فازه
6 = Nr 8 Ns = برای موتور 4 فازه
4 = Nr Ns = 10 برای موتور 5 فازه
البته ترآیبات دیگری نیز وجود دارد و تفاوت آا در این
است آه در برخی از جایگاههای روتور ﳑکن است گشتاوری تولید نگردد.[9]
٣٢
فصل دوم:
مدارات راه انداز (DRIVER)
٣٣
٢-١- پیکربندی مدارات مبدل
در موتورهای رلوآتانسی، تزویج بسیار ناچیز است، این امر سبب عدم وابستگی به دیگر فازها در آنﱰل هر فاز و تولید گشتاور میشود. درحالیآه این خصوصیت یک برتری ﳏسوب میشود، نداشﱳ تزویچ نیاز به عملکرد درست با انرژی مغناطیسی ذخیره شده دارد. در هنگام خاموش شدن فاز باید مسیری برای ﲣلیه انرژی ذخیره شده بوجود آورد، در غیراینصورت این انرژی سبب ایجاد ولتاژ بیش از حد خواهد شد و به سوئیچهای نیمه هادی صدمه خواهد رساند. این انرژی میتواند بهصورت آزاد بهحرآت درآید، ﲞشی از آن به انرژی الکﱰیکی/ مکانیکی تبدیل شده و ﲞشی دیگر از آن در سیمپیچهای ماشین تلف میشود[15]، روش دیگر بازگرداندن آن بر روی منبع ولتاژ DC میباشد.
دستهبندی مدارات مبدل بهصورت q ، q+1 ، 1. 5 q و 2 q سوئیچ در هر فاز و مبدل قدرت دو مرحلهای است آه q تعداد فازهای ماشین میباشد.[20]
این دستهبندی در شکل (١-٢) نشان داده شده است.

شکل(١-٢) : دستهبندی مدارات مبدل
٣۴
٢-٢- مبدل پل نامتقارن شکل -a)٢-٢) مبدل پل نامتقارن را با درنظر گرفﱳ یک فاز
SRM نشان میدهد.[3] بقیه فازها نیز بهطور مشابه متصل
میشوند. با روشن شدن ترانزیستورهای T1و T2 جریان در فاز A
برقرار میشود، اگر جریان بالاتر از حد تعیین شده برسد، T1و T2
خاموش میشوند. انرژی ذخیره شده در سیمپیچ فاز A موتور جریان را در ﳘان جهت حفظ میآند تا اینکه ﲣلیه شود، بنابراین دیودهای D1و D2 بهصورت مستقیک بایاس شده و باعث شارژ شدن دوباره منبع میشوند، این امر سبب آاهش سریع جریان و رسیدن
آن به زیر حد تعیین شده میشود این عملکرد با شکل موجهای شکل
-b)٢-٢) تشریح شده است. باید توجه داشت آه یک جریان با اندازه IP در هنگام عملکرد موتوری آه شیب اندوآتانس مثبت است مورد نیاز میباشد. در اینجا جریان فاز A ، ia، بهوسیله یک فیدبک جریان و مقایسه با ia ، در حدود ia حفظ میشود، ∆i
میزان اختلاف با جریان تعیین شده میباشد.

شکل(-a٢-٢) : مبدل پل نامتقارن
٣۵

شکل(-b٢-٢) : شکل موجهای مبدل پل نامتقارن ـ روش اول
وقتی اختلاف جریان ia و ia به اندازه -∆i شود، ترانزیستورهای
T1 و T2 بطور ﳘزمان خاموش میشوند در این هنگام دیودهای D1 و
D2 باعث هدایت جریان به منبع ولتاژ DC میشوند، توجه آنید آه
ولتاژ فاز A در این ﳊظه منفی و به اندازه منبع ، Vdc،
میباشد، روش آنﱰلی فوق (روش١) از آﳒا آه ریپلهای بیشﱰی به خازن تغذیه اعمال میآند باعث آوتاه شدن عمر این خازن و
افزایش تلفات سوئیچینگ در ترانزیستورهای قدرت میشود. برای
ﲠﱰ شدن این مسأله میتوان از روش سوئیچینگ متناوب استفاده
آرد.[4] انرژی ذخیره شده در فاز A میتواند بهطور مؤثر در داخل
خودش استفاده شود، این آار با خاموش آردن T2 به تنهایی (روش
٣۶
دوم) امکانپذیر است. در این مورد جریان در داخل T1 و فاز A
و D1 جاری میشود، اگر از افت ولتاژ بر روی ترانزیستورو دیود صرفنظر آنیم، ولتاژ بر روی فاز A صفر خواهد شد. شکل ( -C٢-٢ ) در این روش (روش دوم) نسبت به روش اول زمان بیشﱰی طول میآشد تا جریان از IP + ∆I به IP-∆I برسد. این امر سبب آاهش فرآانس سوئیچینگ و بنابراین آاهش تلفات سوئیچینگ خواهد شد.
در روش دوم وقتی فاز میخواهد آاملا خاموش شود یعنی وقتی ia
صفر است، آنگاه T1 و T2 ﳘزمان خاموش میشوند در این فاصله ولتاژ دو سر سیمپیچ -Vdc خواهد شد و ﳘچنین D1 و D2 هدایت میآنند تا اینکه ia صفر شود، ولتاژ روی T2 در حین خاموشی و هنگامیآه T1 روشن است، مساوی ولتاژ منبع، Vdc ، میباشد بنابراین ولتاژ ترانزیستورها و دیودها باید در حدود ولتاژ منبع تغذیه باشد. در روش دوم جریان برگشتی فازها دیرتر از روش اول صفر میشود ﳘچنین در روش دوم انرژی ذخیره شده به انرژی مکانیکی مفید تبدیل میشود، این روش برای آنﱰل جریان استفاده میشود ولی هنگامی آه جریان باید سریعاً خاموش شود، دشارژ در داخل منبع مفید خواهد بود، یعنی زمانی آه شیب اندوآتانس صفر میشود و بعد از آن منفی خواهد شد، در این زمان دیرتر خاموش شدن فاز باعث ایجاد گشتاور منفی و از دست رفﱳ انرژی خواهد شد.
توجه آنید آه این مدار مبدل به ازای هر فاز دو ترانزیستور و دو دیود نیاز دارد.
٣٧

شکل(-c٢-٢) : شکل موجهای مبدل پل نامتقارن ـ روش دوم
ﲠرهبرداری از ادوات قدرت در مبدل نامتقارن ضعیف میباشد.
میتوان زماای سوئیچ آا را افزایش داد. این آار با آاهش
تعداد ترانزیستورهای قدرت و استفاده از SCR ﳑکن خواهد شد.[7]
ﳘانطور آه در شکل -d)٢-٢) دیده میشود تعداد فازها باید
زوج باشد. SCR ها برای هدایت جریان به فاز مناسب استفاده
میشوند و برای آنﱰل استفاده ﳕیشوند. با این وجود استفاده از
SCR نیاز به مدارات جانبی داشته آه باعث افزایش تعداد
قطعات، هزینه و ابعاد مدار راهانداز خواهد شد.
تعداد دیودها به یکعدد در هر فاز تقلیل یافته است. باید توجه داشت آه فازهای غیرمتوالی در یک گروه با هم قرار میگیرند و با یک دسته از ترانزیستورها ﲢریک میشوند. این آار
٣٨
سبب میشود آه یک فاز بتواند در موقع لزوم به سرعت خاموش شود و جریانش به صفر برسد. برای ﲢریک فاز A، ترانزیستورهای T1 و
T2 و تریستور S1 روشن میشوند، اگر جریان به مقدار تعیین شده برسد T1 خاموش میشود و جریان از طریق فاز A و ترانزیستور T2
S1 و D2 برقرار میشود، در این هنگام ولتاژ دو سر فاز A در
صورت ایدهآل در نظر گرفﱳ قطعات صفر خواهد بود در این روش انرژی ذخیره شده در اندوآتانس ماشین به انرژی مکانیکی تبدیل شده و جریان فاز آاهش مییابد، هنگامیآه جریان فاز باید آاملا خاموش شود. T1 و T2 ﳘزمان خاموش میشوند آه باعث روشن شدن D1
D2 میشود، در این هنگام ولتاژ در دو سر سیمپیچ فاز -Vdc
خواهد شد. ﲞشی از انرژی به منبع بازگشته و ﲞشی دیگر از آن
به انرژی مکانیکی تبدیل خواهد شد به این ترتیب جریان فاز به
سرعت به صفر میرسد. تریستور S2 مانع از گردش جریان فاز A از طریق فاز C میشود.

شکل(-d٢-٢) : استفاده از SCR و آاهش تعداد ترانزیستورهادرمبدل پل
نامتقارن
٣٩
٢-٣- مبدﳍای یک سوئیچ در هر فاز
مبدﳍای یک سوئیچ در هر فاز بهخاطر آوچک بودن ابعاد مبدل و ﳘچنین آاهش قیمت ساخت آا جذاب هستند این مبدﳍا دارای اشکال عدم توانایی اعمال ولتاژ صفر در دو سر سیمپیچ هستند، این ﳏدودیت سبب افزایش مبادله انرژی بین ماشین و منبع ولتاژ dc
میشود آه خود موجب تلفات بیشﱰ و آاهش بازده میشود ﳘچنین نویز صوتی افزایش مییابد.[35]
٢-۴- مبدل R-Dump
شکل (۴-٢) یک مبدل با یک سوئیچ و یک دیود در هر فاز را
نشان میدهد، وقتی T1 خاموش میشود جریان آزادانه از طریق
دیود D2 عبور میآند و خازن CS را شارژ میآند پس از مقاومت
خارجی R عبور میآند. این مقاومت مقداری از انرژی ذخیره شده
در فاز A را مصرف میآند آه باعث مشکل دیر ﲣلیه شدن سیمپیچ
میشود. علاوه براین اتلاف انرژی در مقاومت باعث آاهش بازده
میشود. ولتاژ بر روی T1 در هنگامیآه خاموش میشود برابر Vdc +
IaR میباشد. مقدار R هم میزان تلفات را تعیین میآند هم میزان ولتاژ حداآثر را آه ترانزیستور باید ﲢمل آند. اگر R آوچک باشد جریان فاز دیرتر خاموش شده و ﳑکن است در ناحیهای آه اندوآتانس دارای شیب منفی است سیمپیچ ﳘچنان جریان داشته و هنوز ﲣلیه نشده باشد. این امر سبب ایجاد گشتاور منفی و آاهش گشتاور موتوری میشود. اگر R بزرگ باشد آنگاه افت ولتاژ روی ترانزیستورها بزرگ بوده و ترانزیستوری آه ﲢمل ولتاژ بالاتری داشته باشد نیاز است.[18]
۴٠

شکل(۴-٢) : (a) توپولوژی R-Dump
(b) شکل موجهای توپولوژی R-Dump
٢-۵- مبدل Bifilar
در شکل (۵-٢) یک مبدل با یک ترانزیستور فاز دیده میشود اما انرژی ذخیره شده در برمیگردد. اینآار با استفاده از یک سیمپیچ

ویک دیود در هر فاز به منبع dc bifilar (دو رشتهای)
۴١
با پلاریته نشان داده شده در شکل امکانپذیر میباشد. وقتی ترانزیستور T1 خاموش میشود emf القا شده در سیمپیچ دارای
پلاریتهای است آه دیود D1 را روشن میآند. این باعث ﲣلیه
جریان از طریق D1 میشود و انرژی به منبع باز میگردد.
هنگامیآه ترانزیستور خاموش میشود ولتاژ بر روی سیمپیچ bifilar
ثانویه برابر ولتاژ منبع dc میباشد ولتاژ بر روی سیمپیچ
اصلی بستگی به نسبت دور سیمپیچها دارد. با در نظر گرفﱳ نسبت دور a بین سیمپیچ اصلی سری با ترانزیستور و سیمپیچ bifilar
ثانویه، ولتاژ بر روی ترانزیستور برابر خواهد بود با:
vT1 = vdc + avdc = (1+a) vdc
این نشان میدهد آه ولتاژ بر روی T1 میتواند خیلی بزرگﱰ از ولتاژ منبع باشد. ﳘچنین نیاز به یک سیمپیچ ثانویه باعث ایجاد ﳏدودیت در فضای سیمبندی برای سیمپیچ اصلی شده و اقتصادی ﳕیباشد.[19]

شکل(-a۵-٢) : مبدل Bifilar
۴٢

شکل -b)۵-٢) : شکل موجهای مبدل Bifilar
٢-۶- مبدل با منبع تغذیه dc دو نیمهای
مبدل با منبع تغذیه dc دو نیمهای برای هر فاز یک سوئیچ
داشته و به این صورت آار میآند آه فاز A با روشن شدن T1
ﲢریک میشود. جریان در ترانزیستور T1، فاز A و خازن C1
برقرار میشود. وقتی ترانزیستور T1 خاموش میشود جریان با
حرآت از مسیر فاز A و خازن C2 و دیود D2 ادامه مییابد. در
این عمل خازن C2 شارژ شده و بنابراین انرژی ذخیره در فاز A
بهسرعت ﲣلیه میشود مشابه این عمل برای فاز B اتفاق میافتد،
۴٣
است و 0.5 vdc
عملکرد این مدار برای فاز A در شکل -b)۶-٢) نشان داده شده
است. وقتی T1 روشن است ولتاژ در دو سر فاز A برابر vdc 2
خواهد بود و وقتی T1 خاموش میشود ولتاژ دو سرفاز A برابر
−vdc 2 خواهد شد.[24] ولتاژ بر روی ترانزیستور T1 وقتی آه روشن
است قابل صرفنظر میباشد و وقتی خاموش میشود برابرvdc
وقتی آه جریان سیمپیچ به صفر میرسد ولتاژ T1 برابر
خواهد شد. برخی از اشکالات این درایو این است آه فقط نصف
ولتاژ تغذیه برای ﲢریک فاز استفاده میشود. برای تعادل بار
بر روی خازای تغذیه باید تعداد فازهای ماشین زوج باشد.
شکل(-a۶-٢) : مبدل، منبع تغذیه dc دو نیمهای
۴۴

شکل(-b ۶-٢) : شکل موجهای مبدل با منبع تغذیه دو نیمهای
٢-٧- مبدل با q ترانزیستور و 2q دیود
در شکل -a)٧-٢) یک مبدل با یک سوئیچ در هر فاز نشان داده شده است، توجه آنید آه دیودهای هرزگرد D1 و D2 و D3 و D4
دیودهای سریع هستند و دیودهایD5 و D6 و D7 و D8 دیودهای با سرعت روشن شدن پایین هستند. با روشن شدن ترانزیستورهای T1 و
T4 فاز A ﲢریک میشود وقتی جریان به میزان تعیین شده رسید ترانزیستورهای T1 و T2 خاموش میشوند. این آار سبب روشن شدن دیودهای D1 و D4 شده تا جریان را برقرار سازند، در این حین ولتاژ بر روی فاز A برابر -vdc خواهد شد آه نشان دهنده
۴۵
انتقال انرژی از سیمپیچ به منبع ولتاژ DC میباشد. ﳘانطور آه در شکل -b)٧-٢) دیده میشود این آار سبب صفر شدن سریع جریان
فاز A میشود (روش اول) در روش دوم آه سوئیچها ﳘزمان خاموش
ﳕیشوند. در این حالت T4 روشن بوده و T1 خاموش میشود و برای
سیکل بعدی T1 روشن بوده و T4 خاموش میشود تا جریان rms
سوئیچها آاهش یابد. این عملکرد در شکل -c)٧-٢) نشان داده
شده است برای ﲢریک فاز B باید ترانزیستورهای T1 و T2 با هم عمل آنند.[27]

شکل(-a٧-٢) : مبدل با q ترانزیستور و 2q دیود
۴۶

شکل(-b٧-٢) : شکل موجهای مدار فوق با روش اول
۴٧

شکل(-c٧-٢) : شکل موجهای مدار فوق با روش دوم
٢-٨- مبدل با (١(q+ سوئیچ و دیود
یک آرایش (١(q+ سوئیچ در شکل (١-٨-٢) نشان داده شده است، برای اینکه فاز A ﲢریک شود، T1 و T2 باید روشن شوند آه باعث اعمال ولتاژ منبع به دو سر سیم پیچ میشود. وقتی جریان ia به حد تعیین شده میرسد یک روش این است آه T1 یا T2 خاموش شوند، در این صورت جریان از طریق T1 و D2 یا T2 و D1 برقرار شده و ولتاژ در دو سر فاز صفر میشود، روش دیگر این است آه T1 و T2
ﳘزمان خاموش بشوند و ولتاژ دو سر سیمپیچ -vdc شود و جریان آاهش یابد، برای خاموش آردن فاز A و آاهش سریع جریان در آن
۴٨
روش دوم انتخاب میشود. بطور مشابه برای فاز B،
ترانزیستورهای T2و T3 و دیودهای D2 و D3 استفاده میشوند و برای فاز C ترانزیستورهای T3 و T4 و دیودهای D3 و D4 استفاده
میشوند، ترانزیستورهای T2 و T3 و دیودهای D2و D3 بهصورت مشﱰ
ک استفاده میشوند این امر نهتنها باعث افزایش جریان عبوری
از آا میشود بلکه در آنﱰل مستقل فازها نیز ﳏدودیت ایجاد
میآند. بهعنوان مثال اجازه دهید فاز A خاموش شده و فاز B
ﲢریک شود، در این حال T1 باید خاموش شود و T2 و T3 روشن شوند، این امر سبب میشود آه ولتاژ روی فاز A صفر شود، در صورتی آه مطلوب ما -vdc میباشد. این امر سبب دیرتر خاموش شدن فاز A
شده و حتی ﳑکن است باعث ایجاد گشتاور منفی و آاهش گشتاور موتوری شود.[21]

شکل (١-٨-٢) : مبدل با (١(q+ سوئیچ در هر فاز
ﲠبود یافته مدار فوق با دیودهای اضافه و q
شکل (٢-٨-٢) نشان داده شده است. این مدار میباشد، نیمی از آا (دیودهای Da و Db و Dc

ترانزیستور در دارای 2q دیود و (Dd جریان را
۴٩
به فاز مناسب هدایت میآنند و بنابراین میتوانند دیودهای با سرعت آم باشند. فقط ماشینهایی با تعداد فاز زوج میتوانند از فواید این درایو ﲠرهمند شوند. [25]

شکل(٢-٨-٢) : ﲠبود یافته مدار(١(q+ ترانزیستوری
٢-٩- مبدل C-Dump مبدل C-Dump با مدار بازیافت انرژی در شکل (٩-٢) نشان
داده شده است. ﲞشی از انرژی مغاطیسی ذخیره شده در فاز به
خازن Cd منتقل شده و از آن از طریق Tr و Lr و Dr بازیابی شده
به منبع ولتاژ DC ورودی منتقل میشود. فرض آنید آه
ترانزیستور T1 روشن شود تا فاز A ﲢریک گردد و هنگامیآه
جریان فاز A به میزان تعیین شده میرسد، T1 خاموش میشود،
اینآار باعث روشن شدن دیود D1 میشود و جریان از طریق خازن
Cd بسته میشود آه باعث افزایش ولتاژ روی آن میشود. در نتیجه جریان فاز A آاهش مییابد، وقتی آه جریان به اندازه ∆i از
میزان تعیین شده آمﱰ شد، T1 روشن میشود تا جریان به مقدار
تعیین شده نزدیک شود. وقتیآه جریان باید آاملا در فاز A
۵٠
خاموش شود، T1 خاموش میشود و مقداری از انرژی ذخیره شده در فاز A در خازن Cd ذخیره میشود و ﲞشی از آن به انرژی مکانیکی
تبدیل میشود. این مبدل حداقل تعداد سوئیچ را داشته و ﳘچنین
جریان در آن بطور مستقل از فازهای دیگر آنﱰل میشود. اشکال
اصلی این مبدل این است آه سرعت خاموش شدن فاز به اختلاف
ولتاژ تغذیه ورودی، vdc، و ولتاژ vo روی Cd بستگی دارد، سریعﱰ خاموش شدن جریان نیازمند vo بزرگﱰ است آه باعث افزایش میزان ولتاژی خواهد شد آه ادوات قدرت باید ﲢمل آنند. ﳘچنین تبادل انرژی بین Cd و منبع تغذیه dc ورودی باعث تلفات اضافی شده و بازده ماشین را پایین میآورد. مدار باز یافت انرژی فقط هنگامیعمل میآند آه یکی از ترانزیستورهای T1، T2 ، T3 یا T4
روشن باشند تا از جریان هرز گرد فازها جلوگیری شود. Tr
زمانیآه ترانزیستورهای T1 تا T4 ﳘگی خاموش هستند خاموش می شود.[2]

۵١

شکل(٩-٢) : (a) مدار مبدل C-Dump
(b) شکل موجهای مبدل C-Dump
٢-١٠- مبدل C-Dump با قابلیت جریان هرزگرد
مبدل SRM به روش C-Dump توانایی ایجاد ولتاژ صفر ولت را
بر روی فازها نداشت، این امر سبب افزایش نویز صوتی در این
موتورها میشود. ﳘچنین فازهای ماشین هم با ولتاژ منبع dc و
هم با اختلاف ولتاژ بین منبع dc و خازن C-dump مواجه میشدند یعنی یک ولتاژ با تغییرات بسیار زیاد، تقریباً دو برابر ولتاژ منبع dc، این موضع باعث تلفات بیشﱰ میشود، ﳘه این مسائل با اضافه آردن یک ترانزیستور و ایجاد جریان هرزگرد به ﳘراه دیود DS برای بازیافت انرژی ذخیره شده در خازن C-Dump
۵٢
برطرف می شوند. شکل (١-١٠-٢) در این آرایش Lr حذف شده است.
برای ﲢریک فاز A، ترانزیستور T1 روشن می شود. مرحله ١، وقتی جریان فاز به میزان تعیین شده میرسد T1 خاموش شده و Tf روشن میشود، مرحله ٢، زمانی شروع میشود آه ولتاژ Cd به ولتاژ منبع dc میرسد، در این هنگام Tf روشن شده و جریان در فاز
ترانزیستور Tf و دیود D1 برقرار میشود (در این هنگام ولتاژ
دو سر سیمپیچ صفر است). وقتی جریان فاز باید خاموش شود T1
خاموش شده و Tf روشن ﳕیشود، در نتیجه ﲞشی از انرژی به خازن
Cd منتقل میشود و ﲞشی دیگر به انرژی مکانیکی تبدیل میشود، این مرحله ٣ است، و در این مرحله ولتاژ دو سر فاز ماشین برابر (vd-vo) خواهد شد.
مرحله ۴ زمانی آغاز میشود آه فاز آاملا خاموش شده است و انرژی داخل Cd میتواند برای ﲢریک فاز B یا فاز C استفاده شود، در این مرحله دیود DS خاموش شده و اجازه میدهد آه ولتاژ Cd به فاز دارای جریان منتقل شود در ﲤامی این مراحل آنﱰل مستقل جریان فازها امکانپذیر میباشد. فقط هنگامیآه جریان فازها با هم ﳘپوشانی دارند روشن آردن Tf باعث دیرتر خاموش شدن فاز درحال خاموش شدن خواهد شد. شکل موج عملکرد مدار بدون ﳘپوشانی جریان فازها در شکل (٢-١٠-٢) نشان داده شده است.[34]
۵٣

شکل (١-١٠-٢) : مبدل C-Dump با قابلیت جریان هرزگرد

شکل (٢-١٠-٢) : عملکرد مدار بدون ﳘپوشانی جریان فازها
۵۴
٢-١١- مبدل با یک ترانزیستور مشﱰک
شکل (١١-٢) یک مبدل با یک ترانزیستور مشﱰک برای فازها را نشان میدهد، T1 قسمت بالای فازها را از منبع dc جدا میآند تا انرژی بتواند به خازن C1 منتقل شود، در غیر اینصورت جریان بهصورت هرزگرد در داخل فاز و دیود جاری خواهد شد، وقتی ﲞواهیم فاز A ﲢریک شود، ترانزیستورهای T1 و T3 روشن میشوند، هنگامیآه جریان به میزان تعیین شده رسید ترانزیستور T1 و T2
ﳘزمان یا به تنهایی خاموش خواهند شد. اشکال این مبدل عدم توانایی آنﱰل جریان بهصورت مستقل در هنگامیآه جریاا با هم ﳘپوشانی دارند میباشد، هنگامیآه فاز A در حال خاموش شدن است اگر فاز B یا C روشن شود جریان در فاز A بهصورت هرزگرد خواهد شد و ﲣلیه آن طولانیتر میشود.[39]

شکل (١١-٢) : (a) مبدل با یک ترانزیستور مشﱰک
(b) عملکرد مدار
۵۵
٢-١٢- مبدل با حداقل تعداد سوئیچ و تغذیه ورودی متغیر
دو ﳕونه مبدل با (١(q+ ترانزیستور بررسی شدند، با وجود
ﳏدودیتهایی آه داشتند بهخاطر سادگی توپولوژی و خصوصیات
آنﱰلی جالب از آا استفاده میشود. این نوع مبدﳍا ﳘان ولتاژ منبع را به ادوات نیمه هادی اعمال میآنند اما توانایی آنﱰل جریان فازها را هنگامیآه جریاا با هم ﳘپوشانی دارند (وقتی یک فاز در حال خاموش شدن است فاز دیگر ﲞواهد روشن شود)
ندارند. نوع C-dump مشکل آنﱰل جریان بهصورت مستقل را حل
آرده اما ادوات نیمههادی باید ولتاژ بزرگﱰی را ﲢمل آنند،
ﳘچنین در مبدل C-dump گردش انرژی بیشﱰ است و تلفات بالاتر
میباشد. اشکالات فوق استفاده از این مبدﳍا را در عمل ﳏدود آرده است.
مبدل نشان داده شده در شکل (١٢-٢) با ﳘان تعداد ترانزیستور دیگر مشکل آنﱰل مستقل جریان فازها را ندارد.
ترانزیستور TC، دیود DC، سلف LC و خازن CC مدار آاهنده ولتاژ
DC ورودی را تشکیل میدهند. این مدار ولتاژ vdc ورودی را به vi
آاهش میدهد تا اینکه ولتاژ مورد نظر به سیمپیچ ماشین اعمل شود. با آاهش ولتاژ vi دیگر نیاز به سوئیچینگ ترانزیستورهای قدرت فازها ﳕیباشد و فقط یک بار برای اعمال ولتاژ به فاز روشن شده و یک بار هم برای خاموش شدن جریان، خاموش میشوند.
در نتیجه تلفات ناشی از سوئیچینگ ترانزیستورهای فازها و تلفات هسته به حداقل میرسد. ﳘچنین این مبدل خاموش شدن سریع فازها را درحالیآه حداآثر ولتاژ روی ادوات نیمههادی برابر ولتاژ DC تغذیه است فراهم میآند، درست برخلاف مبدل [28]C-dump
.
۵۶

شکل (١٢-٢) : مبدل با حداقل تعداد ترانزیستور و تغذیه ورودی متغیر
٢-١٣- مبدل با ولتاژ DC متغیر و توپولوژی Buck-Boost
در شکل(١٣-٢) یک مبدل با ولتاژ DC ورودی متغیر و با چهار عدد ترانزیستور و دیود نشان داده شده است. به ازای هر فاز ماشین فقط یک عدد ترانزیستور وجود دارد، این ترانزیستور با سیمپیچ فاز بصورت سری قرار گرفته و از خطای shoot-through
جلوگیری میآند. ترانزیستور TC، دیود DC، سلفL و خازن خروجی
C طبقه خروجی مبدل Buck-Boost را تشکیل میدهند. ولتاژ DC
ورودی به ماشین، Vi، میتواند از صفر تا دو برابر ولتاژvdc
تغییر آند تا ولتاژ مورد نظر را به سیمپیچهای ماشین اعمال
آند. بنابراین خاموش شدن سریع فازها با ولتاژ vdc ثابت امکانپذیر است، با روشن شدن ترانزیستور v1 ولتاژ vi به فاز A
اعمال شده و باعث ﲢریک این فاز میشود. وقتی T1 خاموش میشود صرفنظر از خاموش یا روشن بودن ترانزیستور TC، جریان از مسیر
D1 و منبع ولتاژ vdc و سیمپیچ فاز A جاری میشود، انرژی
ذخیره شده در خازن C در زمانی آه ترانزیستور TC خاموش است
میتواند به فازی آه قرار است روشن شود انتقال یابد، به ﳘین
۵٧
دلیل آنﱰل مستقل فازها در این توپولوژی امکانپذیر است.
برتری این مبدل نسبت به مبدلی آه طبقه خروجی آن بصورت Buck
آار میآند این است آه ولتاژ خروجی آه به فازها اعمال میشود میتواند بیشﱰ از vdc شود تا افزایش جریان در سیمپیچ در حال
روشن شدن سریعﱰ صورت پذیرد، این برتریها در این مدار مبدل
بهﳘراه افزایش ولتاژی است آه سوئیچ مدار مبدل ولتاژ باید
ﲢمل آند، این ولتاژ برابر ولتاژ dc ورودی به اضافه ولتاژ
خروجی مدار مبدل dc به dc میباشد و با فرض اینکه ولتاژ خروجی مبدل dc به dc دو برابر ولتاژ dc ورودی است. ولتاژی آه این ترانزیستور باید ﲢمل آند سه برابر ولتاژ dc ورودی میباشد، حتی برای حالتی آه ولتاژ خروجی مدار مبدل آوچکﱰ از ولتاژ ورودی است، میزان ولتاژی آه این ترانزیستور باید ﲢمل آند نسبت به مبدل Buck بیشﱰ میباشد.[39]

شکل (١٣-٢) : مبدل با ولتاژ DC متغیر و توپولوژی Buck-Boost
۵٨
٢-۴١- مبدل با (1. 5 q) سوئیچ و دیود
این مبدل در شکل (١۴-٢) نشان داده شده، آه آمﱰ از دو
سوئیچ برای هر فاز نیاز دارد و به ازای دو فاز سه عدد سوئیچ دارد، علاوه بر این در صورتی آه تعداد فازهای ماشین زوج باشد و بصورت غیرمتوالی در یک گروه قرار گرفته باشند امکان آنﱰل مستقل جریان فازها وجود دارد. در این مبدل سوئیچهای T5 و T6
هریک باید جریان دو فاز را از خود عبور بدهند بنابراین
میزان جریانی آه باید ﲢمل آنند نسبت به ترانزیستورهای T1 و
T2 و T3 و T4 بیشﱰ است، شکل موجهای مربوط به این مبدل در
هنگام آار در شکل -b)١۴-٢) نشان داده شده.[39]

شکل (١۴-٢) : (a) مبدل با (1.5q) سوئیچ
(b) عملکرد مدار
۵٩
٢-۵١- مبدل دو مرحلهای
آرایشی آه توانایی انتقال انرژی را بهصورت مستقیم از
سیمپیچهای فاز به منبع ولتاژ ac داشته باشد در شکل (١۵-٢)
نشان داده شده آه دو مرحله تبدیل ولتاژ در آن صورت میگیرد،
طبقه اول شامل یک مبدل آنﱰل شونده با شش عدد ترانزیستور و
شش عدد دیود است آه ورودی سه فاز 60 HZ را به خروجی ac تکفاز
و با فرآانس متغیر ارتباط میدهد، طبقه بعدی یک طبقه قدرت
بوده آه به وسیله آن هر فاز ﲢریک میشود بیشﱰ مدارات
راهانداز موتور رلوآتانس سوئیچ شونده به جز آا آه تغذیه
ورودیشان را باطری تشکیل میدهد ﳕیتوانند انرژی را مستقیماً
از ماشین به منبع ورودی منتقل آنند، این امر بهخاطر وجود یکسوسازهای دیودی و ﳏدودیت جریانی در خازای الکﱰولیتی میباشد. بنابراین فقط ﲞش آوچکی از انرژی به خازن برگشته و دوباره استفاده میشود. در نتیجه یک مقاومت باید موازی خازن واقع شود تا مانع از افزایش ولتاژ dc در آن شود، آه این خود باعث آاهش بازده میشود، در این موارد شارژ و دشارژ متناوب خازن باعث آاهش عمر آن میشود، مبدل مطرح در این قسمت فاقد خازن بوده و میتواند انرژی را مستقیماً از ماشین به منبع منتقل آند. اشکال این مبدل این است آه تعداد ترانزیستورها و دیودها در آن زیاد است و هزینه ساخت آن نسبت به سایر مبدﳍا بیشﱰ میباشد. و درجاهایی آه انرژی بازیافتی مورد توجه نباشد اقتصادی نیست. آاربردی آه میتواند مناسب باشد آنﱰل متغیر سرعت و تولید فرآانس ثابت از انرژی باد است.[22]
۶٠

شکل (١۵-٢) : مبدل دو مرحلهای
۶١
فصل سوم:
طراحی مدار راهانداز (DRIVER)
به روش مستقیم
۶٢
٣-١- مقدمه
موتورهای رلوآتانس به یک مدار راهانداز برای چرخش نیاز دارند. مدار راهانداز بستگی به مورد استفاده میتواند، بسیار ساده باشد. در عین حال آنﱰل سرعت موتور در یک حلقه بسته، حذف سنسورهای تعیین موقعیت روتور، آاهش ریپل گشتاور و ...
میتوانند بر پیچیدگی، حجم و قسمت مدار طراحی شده تأثیر بگذارند.
شکل (١-٣)، بلوک دیاگرام مدار آنﱰل یک موتور رلوآتانس را نشان میدهد.

شکل (١-٣) : بلوک دیاگرام مدار آنﱰل موتور
۶٣
٣-٢- سوئیچ و اﳌاای قدرت
روش متداول برای سوئیچ آردن سیمپیچهای موتور رلوآتانس استفاده از دو سوئیچ برای هر فاز میباشد و چون موتور طراحی شده سه فاز میباشد، ﲨعاً ۶ سوئیچ ترانزیستوری مورد نیاز میباشد. شکل (١-٢-٣) مدارد ساده هر فاز را مشان میدهد.
هنگامی آه سوئیچها روشن باشند ولتاژ تغذیه بر روی سیمپیچ فاز موجب عبور جریان از آن میشود. پس از خاموش شدن سوئیچها جریان سیمپیچ از طریق دیودها عبور میﳕاید و این جریان پس از مدت زمانی آه بستگی به L و R سیم پیچ دارد به ﲰت صفر میل میآند و سپس دیودها نیز خاموش میشوند.

شکل (١-٢-٣) : مدار ساده هر فاز
دیودها از نوع سریع میباشند. ترانزیستورهای سوئیچ میتوانند MOSFET یا IGBT باشند آهIGBT دارای خازن ورودی
آمﱰی است، در عین حال حداآثر ولتاژ شکست آا بالاتر از
MOSFET ها میباشند. افت ولتاژ بر روی IGBT برابر VCesat میباشد آه در حد 1.5 تا 2.5 ولت است در حالیکه افت ولتاژ بر روی MOSFET وابستگی به مقاومت درین وسورس دارد آه این مقاومت نیز وابستگی شدیدی به حرارت دارد. مدار ﲢریک گیت
۶۴
برای ترانزیستورهای MOSFET و IGBT یکسان میباشد. بنابراین میتوان این مدار را برای هر دو بکار برد.
با توجه به اینکه بیشﱰین تلفات در مدارهای سوئیچینگ در زمان روشن و خاموش شدن سوئیچ صورت میگیرد، بایستی زمان روشن و خاموش شدن ترانزیستورها را به حداقل رساند. از آﳒایی آه
ورودی این ترانزیستورها دارای یک خازن است، برای شارژ آردن
و دشارژ آردن آن نیاز به یک منبع با امپدانس خروجی آم
میباشد، برای این منظور از ترآیب دو ترانزیستور npn و pnp
استفاده میشود آه یک امیﱰ فالوور دو جهته میباشد، هم جریان دهی و هم جریان آشی مناسب دارد، با توجه به β بالاتر از 100
برای این ترانزیستورها در صورتی آه جریان بیس در حد 10mA در نظر گرفته شود، جریان خروجی این ترانزیستورها 1A خواهد بود.
در این صورت زمان روشن و خاموش شدن ترانزیستورهای قدرت در این مدار آمﱰ از 500ns میباشد. شکل (٢-٢-٣) مدار درایو ترانزیستورهای قدرت را نشان میدهد.

شکل (٢-٢-٣) : مدار درایو ترانزیستورهای قدرت
۶۵
٣-٣- سنسور تعیین موقعیت و سرعت موتور برای چرخش موتورهای رلوآتانس، بایستی هر آدام از فازهای
سه گانه با ترتیب و زاویه مشخص روشن شوند، این ترتیب و
زاویه بستگی به تعداد قطبهای روتور و استاتور و ﳏل قرار
گیری آا نسبت بههم دارد. به ﳘین منظور بایستی از یک ﳎموعه سنسور برای مشخص آردن این وضعیت استفاده ﳕود. یکی از روشهای متداول، استفاده از یک پره شکافدار به ﳘراه سه عدد فتواینﱰاپﱰ (Photo Interrupter) میباشد. فتواینﱰاپﱰ قطعهای است آه در آن یک فرستنده و یک گیرنده مادون قرمز وجود دارد. شکل (١ -٣-٣) مدار معادل یک مدل از آن را نشان میدهد.

شکل (١-٣-٣) : مدار معادل فتواینﱰاپﱰ
سه عدد از این قطعات الکﱰونیکی در زاویه 30° نسبت به هم
قرار میگیرند و یک پره شکافدار آه به ﳏور روتور متصل شده
است از میان آا میگذرد. شکافهای پره شکافدار بگونهای تنظیم شده است آه ﳘواره یک شکاف در مقابل یکی از سه فتو اینﱰاپﱰ
قرار میگیرد. بنابراین ﳘواره یکی از این سه سنسور، نور را
از خود عبور میدهد و از دو سنسور دیگر نور عبور ﳕیآند،
طراحی پره شکافدار بستگی به تعداد قطب روتور دارد. شکل (٢-٣ -٣) مدار آامل سنسورها را نشان میدهد.

شکل (٢-٣-٣) : مدار آامل سنسورها
۶۶
شکل موجهای ناشی از سنسورها برای سه فاز در شکل (٣-٣-٣)
مشاهده میشود.

شکل (٣-٣-٣) : شکل موجهای ناشی از سنسورها
از پالسهای ایجاد شده برای روشن آردن ترانزیستورهای هر
فاز استفاده میشود. ترتیب فازها بگونهایست آه موتور تنها در جهت راست میچرخد. برای چرخش در جهت چپ یک ﳎموعه ٣ تائی فتواینﱰاپﱰ دیگر نصب میشود. انتخاب جهت چرخش و ﳎموعه فتواینﱰاپﱰها توسط میکروآنﱰلر صورت میگیرد.
٣-۴- آنﱰل دور و حلقه فیدبک برای آنﱰل دور موتور بایستی جریان سیمپیچها را آنﱰل ﳕود،
برای این منظور از روش PWM استفاده میشود. در این حالت هر
آدام از پالسهای خروجی از فتواینﱰاپﱰها با یک موج پالسی
PWM آمیخته میشود و بدینترتیب زمان عبور جریان از یک
سیمپیچ و در نتیجه میزان جریان آن آنﱰل میگردد. هر چه نای
روشن ]یا یک بودنPWM [ بیشﱰ باشد جریان عبوری بیشﱰ است و
در نتیجه دور و گشتاور موتور بیشﱰ میشود. شکل (١-۴-٣) سه
شکل موج را نشان میدهد، اولی پالسهای سنسور موقعیت، دومی پالسهای PWM میباشد. سومین شکل موج در نتیجه AND آردن آن دو پالس میباشد آه به ترانزیستورهای یکی از فازها اعمال میگردد.
۶٧

شکل (١-۴-٣) : پالسهای PWM
فرآانس پالسهای ,PWM ثابت است و تغییرات نای پالس میتواند در یک حلقه فیدبک آنﱰل شود تا سرعت موتور ﳘواره با تغییر بار ثابت ﲟاند.[1] سرعت موتور از روی تعداد پالسهای موقعیت در ثانیه اندازهگیری میشود، برای این آار از مدار شکل (٢-۴-٣) استفاده میشود.

شکل (٢-۴-٣) : مدار سرعت موتور
ولتاژ VP متناسب با سرعت موتور است، مقاومتهای R1 و R2 و
مقدار خازن C بستگی به میزان تغییرات سرعت و مقدار سرعت و تعداد پالسهای فازها در ثانیه دارد. بدیهی است هرچه سرعت بالاتر باشد، تعداد پالسهای فازها در ثانیه بیشﱰ است و مقدار
R1 و R2 و C آوچکﱰ میشود. برای آنﱰل PI روی موتور از آنﱰل
۶٨
آننده شکل ٣-۴-٣ استفاده میشود. VP ولتاژ متناظر با سرعت میباشد و Vref ولتاژ مرجع متناسب با سرعت مرجع میباشد. Ve
ولتاژ خطا متناسب با اختلاف دو سرعت است.[29]

شکل (٣-۴-٣) : مدار آنﱰل PI برای پالسهای PWM از TL494 استفاده میشود. این IC دارای
یک مولد PWM است آه نای پالسهای آن توسط چند ورودی قابل
آنﱰل میباشد. شکل (۴-۴-٣) قسمتهای ﳐتلف این IC را نشان
میدهد. توسط پایههای ١ و ٢ و ١۵ و ١۶ و از طریق دو op-amp
داخلی میتوان ولتاژی را در پایه ٣ ایجاد آرد آه سطح این ولتاژ بین 0 تا ٣.٣ ولت تغییر میآند و تغییرات آن موجب تغییر
در نای پالس خروجی میگردد. op-amp، را میتوان در حلقه بسته و یا بهعنوان مقایسه آننده بکار برد. مدار حلقه فیدبک شکل ۴
-١٠ با استفاده از پایههای ١ و ٢ و یکی از op-amp ساخته میشود. از op-amp دوم برای ﳏدد آردن جریان موتور استفاده میشود. هنگامی آه جریان موتور از یک حد مشخص مثلا ١٠ آمپر بیشﱰ شود، ولتاژ در پایه ١۶ بیشﱰ از ولتاژ پایه ١۵ میشود و
۶٩
ولتاژ پایه ٣ تغییر می آند. بطوریکه موجب بسته شدن PWM در خروجی میگردد و بدینترتیب جریان ﳏدود میگردد.[26]

شکل (۴-۴-٣) : IC-TL494
پایه ۴ این IC برای Soft Start میباشد، اگر این پایه به آرامی
از ولتاژ +5v به ﲰت 0 ولت برسد. PWM نیز با ﳘان سرعت از %0
به %100 میرسد. از این پایه در زمان روشن آردن موتور در
ابتدای آار استفاده میشود.
٧٠
فصل چهارم:
روش های عملی کاهش
ریپل گشتاور
٧١
۴-١- بدست آوردن رابطه گشتاور از مدار معادل : SRM
با توجه به شکل (١-۴) ولتاژ اعمال شده به یک فاز برابر است با ﳎموع افت ولتاژ مقاومتی و میران شار پیوندی که با رابطه زیر داده می شود.
V R s i  d (dtNφ)

Nφ  L(θ,i)i

شکل (١-۴) : مدار معادل موتور رلوآتانسی
در این رابطه، L اندوکتانس بوده که تابعی از جریان سیم پیچ وموقعیت روتور می باشد
dL(θ,i) i di RsiL(θ,i) d{L(θ,i) i} V R s i  dt dt dt توان ورودی با رابطه زیر داده می شود :
pi Vi  Rs i 2 i 2 dL(dtθ,i)  L(θ,i)i dtdi

و می توان نوشت :
dL(θ,i) i 2 1  di L(θ,i)i2 )  L(θ,i)i 1 ) d 2 2 dt dt dt با استفاده از رابطه اخیر در رابطه pi خواهیم داشت :
٧٢
dL(θ,i) i 2 1 ,i)i 2 )  L(θ 1 ) d pi  Rs i 2  2 dt dt 2 رابطه فوق نشان می دهد که توان ورودی برابر است با ﳎموع تلفات مقاومتی که با Rsi2 داده می شود و انرژی ذخیره شده در داخل سیم پیچ که با رابطه 12 L(θ,i)i2 داده می شود ونیز توان فاصله هوایی , Pa که با رابطه زیر داده می شود :
dθ dL(θ,i) i 2 1  dL(θ,i) i2 1 P  dt dθ 2 dt 2 a wm  ddtθ

Pa  1 i2 dL(θθ,i) wm 2 d

توان فاصله هوایی، حاصلضرب گشتاور الکﱰو مغناطیسی و سرعت روتور می باشد که با رابطه زیر داده می شود
Pa  wmTe
با توجه به دو رابطه اخیر، گشتاور الکﱰومغناطیسی بدست خواهد آمد
dL(θ,i) i2 1  T dθ 2 e در رابطه فوق، dL(θ,i) ثابت گشتاور نامیده می شود و به خاطر dθ رابطه ای که اندوکتانس، L ،با موقعیت روتور و جریان سیم پیچ دارد ، یک کمیت غیر خطی می باشد.
۴-٢- بررسی رابطه L با موقعیت روتور : θ
با توجه به شکل (١-٢-۴) در مکان هایی که روتور واستاتور کاملا ﳘراستا هستند، ( (θ2 −θ3 و مکان هایی که روتور و استاتور کاملا غیر ﳘراستا هستند، ( (0 −θ1 و ( (θ4 −θ5 تغییر در اندوکتانس
٧٣
ﳔواهیم داشت. یعنی dL(θ,i) صفر می باشد، در نتیجه گشتاور در dθ
این نقاط صفر خواهد شد، حتی اگر سیم پیچ دارای جریان باشد.

شکل (١-٢-۴) : تغییرات اندوکتانس با موقعیت روتور
راه حل مساله فوق تغییر شکل مکانیکی روتور به ﳓوی است که در شکل (٢-٢-۴) نشان داده شده است. با این کار هیچ گاه اندوکتانس هنگام چرخش روتور مقداری ثابت ﳔواهد داشت، در نتیجه گشتاور صفر ﳔواهد شد.
٧۴

شکل (٢-٢-۴) : پایین شکل، روتور اصلاح شده
در مقایسه با روتور معمولی
۴-٣- بررسی تاثیر جریان بر : L
در جریاای که هسته موتور هنوز اشباع تغریبا شبیه ﳕودار (٣-۴) است. افزایش رفﱳ هسته موتور می شود، این امر در استاتور ﳘراستا هستند به خاطر کاهش gap

نشده، رابطه L و θ جریان سبب به اشباع جاهایی که روتور و مشهودتر است. با به
اشباع رفﱳ هسته، dθdL کاهش می یابد و این امر سبب افت گشتاور می شود.[36]

٧۵

شکل (٣-۴) : تغییرات اندوکتانس با جریان بر حسب زاویه
راه حل مساله فوق کنﱰل جریان می باشد، به این ترتیب که قبل از ﳘراستا شدن روتور و استاتور هنگامی که dθdL در حال کاهش است جریان را افزایش می دهیم تا کاهش L جﱪان شود. افزایش

٧۶
جریان نیز به این صورت اﳒام می شود که فرمان فاز جدید با فرمان فاز قبلی بایدکمی ﳘپوشانی داشته باشد.
۴-۴- اثر ثابت گشتاور dL(θ,i) بر روی گشتاور :

اگر زمانی که dθdL برای یک فار کمیتی مثبت است به آن فاز فرمان داده شود، باعث ایجاد گشتاور در جهت مورد نظر می شود.

ولی هنگامی که dθdL منفی است اگر فاز ذکر شده دارای جریان

باشد، گشتاوری در جهت عکس ایجاد خواهد کرد. این امر سبب ریپل گشتاور و افزایش جریان موتور خواهد شد. بنابر این مهم است که هنگام خاموش شدن یک فاز، جریان آن به سرعت ﲣلیه شود.
برای این کار دو عدد سوئیچ در بالا و پایین هر سیم پیچ قرار می دهیم و دو سر سیم پیچ را با دیودهای هرز گرد به ولتاژ منبع وصل می کنیم با این کار هنگامی که هر دو سوئیچ خاموش
شوند جریان در مسیر دیودهای هرزگرد و ولتاژ تغذیه VdC حرکت

nan274

تعداد صفحات پایان نامه : 105 درجه ارزشیابی پایان نامه: خوب
عنوان پایان نامه:
ضمانتاجرای تخلف از تعهدات منفی قراردادی (مطالعۀ تطبیقی در حقوق مدنی ایران و افغانستان)
واژگان کلیدی:
تعهدات منفی، حقوق افغانستان، حقوق ایران، حقوق قراردادها، مسئولیت قراردادی
چکیده:
یکی از انواع تعهدات قراردادی، تعهدات ناظر به ترک فعل یا تعهدات منفی است. نظام حقوقی ایران و افغانستان این نوع از تعهدات را پذیرفته و در صورت نقض تعهد، ضمانتاجراهایی را نیز مقرر کرده است. حال این سؤال مطرح است که آیا ضمانتاجرای ناظر بر تعهدات منفی با ضمانتاجرای تعهدات مثبت در دو نظام حقوقی ایران و افغانستان متفاوت است یا خیر. در دو نظام حقوقی فوق، در ارتباط با ضمانتاجراهای تعهدات منفی باید گفت که نخستین ضمانتاجرای مقرر در حقوق ایران در صورت نقض تعهد، اجبار متعهد و در نظام حقوقی افغانستان، اجبار در کنار مطالبه فسخ عقد از دادگاه است. لیکن، تعهدات منفی، ویژگیهایی دارد که بر نوع ضمانتاجرا تأثیر میگذارد؛ بر اساس این پژوهش، اگر موضوع تعهد منفی ناظر به اعمال حقوقی باشد، در صورت نقض قرارداد و انجام آن، عمل مزبور غیرنافذ است و نیاز به اجازه متعهدله دارد. البته در حالتی که موضوع تعهد منفی عقد ازدواج باشد، نکاح مذکور صحیح و نافذ است. همچنین در تعهدات منفی مادی، متعهدله حق دارد تا ازاله آثار نقض تعهد را به علاوه اعمال جریمه مالی بخواهد. تعهد منفی، همیشه تعهد به نتیجه است، به همین جهت حتی در صورت نقض تعهد به دلیل قوۀ قاهره، حق فسخ یا مطالبۀ آن برای متعهدله ممکن است. لیکن احراز قوه قاهره و اکراه تام، متعهد را از بار پرداخت خسارت میرهاند. به علاوه خسارت ناشی از عدمالنفع در هر دو نظام حقوقی قابل مطالبه است. در خصوص عوامل معافکننده از اجرای تعهد، قابل ذکر است که ضرر سنگین ناشی از اجرای تعهد، میتواند متعهد را از اجرای تعهد خود معاف کند. به همین ترتیب، وجود حق حبس نیز میتواند سبب تأخیر در اجرا، یا معافیت دایم از اجرای تعهد منفی شود.
امضا استاد راهنما

فهرست علایم اختصاری
ق. ت. قانون تجارت ایران
ق. ت. ا. قانون تجارت افغانستان
ق. م. قانون مدنی ایران
ق. م. ا. قانون مدنی افغانستان
ق. م. م. قانون مسئولیت مدنی ایران
فهرست مطالب
TOC o "1-3" h z u مقدمه11 الف ـ تبیین موضوع پژوهش11ب ـ ضرورت و اهمیت پژوهش12پ ـ پیشینه پژوهش12ت ـ سوالات پژوهش13ث ـ فرضیههای پژوهش13ج ـ نوع و روش پژوهش14چ ـ ساختار پژوهش14فصل مقدماتی ـ مبانی و مفاهیم........................................................................................................................15
مبحث نخست ـ مفهوم، ادله پذیرش و اوصاف تعهدات منفی16گفتار نخست ـ مفهوم تعهد منفی و ادله پذیرش آن16بند نخست ـ مفهوم تعهد منفی16بند دوم ـ ادلۀ پذیرش تعهدات منفی در حقوق ایران و افغانستان17گفتار دوم ـ اوصاف تعهدات منفی18بند نخست ـ تعهد منفی؛ تعهدی به نتیجه18بند دوم ـ تعهد منفی؛ تعهدی مقید19مبحث دوم ـ انواع تعهد منفی و ارتباط آن با ارادۀ متعهد20گفتار نخست ـ انواع تعهد منفی20گفتار دوم ـ رابطۀ تعهد منفی و اراده متعهد22مبحث سوم ـ وضعیت حقوقی عمل موضوع تعهد در صورت اجرای آن23گفتار نخست ـ وضعیت عمل مغایر با موضوع تعهد منفی مادی24گفتار دوم ـ وضعیت عمل اعتباری مخالف با موضوع تعهد منفی اعتباری24بند نخست ـ صحت25بند دوم ـ بطلان مطلق25بند سوم ـ بطلان نسبی27بند چهارم ـ عدم نفوذ یا قابلیت فسخ27فصل نخست ـ ضمانتاجرای نخستین (الزام متعهد و درخواست حق فسخ)..................................................31
مبحث نخست ـ شرایط تحقق ضمانتاجرای نخستین و شیوههای اعمال آن32گفتار نخست ـ شرایط اعمال ضمانتاجرای نخستین32بند نخست ـ فرارسیدن زمان اجرای تعهد32بند دوم ـ امکان اجرای تعهد34بند سوم ـ عدم استناد نقض تعهد به فعل متعهدله37گفتار دوم ـ شیوۀ اعمال ضمانتاجراها38بند نخست ـ طرق اجبار متعهد39بند دوم ـ شرایط درخواست صدور حکم فسخ قرارداد و استثنائات آن43الف ـ شرایط حق درخواست صدور حکم فسخ43ب ـ استثنائات وارد بر حق درخواست حکم فسخ44مبحث دوم ـ استثنائات ضمانتاجرای نخستین45گفتار نخست ـ استناد متعهد به وجود حق حبس45گفتار دوم ـ اجرای قاعدۀ لاضرر50گفتار سوم ـ تعهد به عدم نکاح54فصل دوم ـ ضمانتاجرای ثانویه (حق فسخ یا مطالبۀ فسخ قرارداد)................................................59
مبحث نخست ـ شرایط اعمال حق فسخ یا مطالبۀ آن60گفتار نخست ـ عدم اجرای قرارداد60گفتار دوم ـ عدم امکان اجبار63بند نخست ـ وابستگی اجرای تعهد منفی به شخصیت متعهد63بند دوم ـ مرور زمان64مبحث دوم ـ موارد استثناء از جریان عادی ایجاد حق فسخ یا مطالبۀ آن65گفتار نخست ـ الزامآور نبودن عقد منشأ تعهد65گفتار دوم ـ وجود شرط کیفری در قرارداد66گفتار سوم ـ استثنائات مصرح در قانون68فصل سوم ـ شرایط ایجاد حق جبران خسارت……………………………………………………………………..70
مبحث نخست ـ نقض تعهد71گفتار نخست ـ نقض تعهدات صریح71گفتار دوم ـ نقض تعهدات مرتبط با طبیعت قرارداد72مبحث دوم ـ ورود ضرر75گفتار نخست ـ مسلم بودن ضرر76بند نخست ـ مفهوم مسلم بودن ضرر76بند دوم ـ ضرر ناشی از عدمالنفع76بند سوم ـ ضرر ناشی از فرصت از دست رفته79گفتار دوم ـ مستقیم بودن ضرر84مبحث سوم ـ احراز رابطۀ سببیت میان ضرر و نقض قرارداد88نتیجهگیری91فهرست منابع93

مقدمه الف ـ تبیین موضوع پژوهش با گسترش روزافزون روابط افراد جامعه در عرصههای مختلف، نظامهای حقوقی جهان، سعی در قانونگذاری جامع و متناسب در ابعاد مختلف دارند. بدیهی است که در چنین شرایطی نیاز به قوانینی منسجم و کارآمد هست تا پاسخگوی ابعاد گوناگون هر موضوع باشد. در این میان، ضمانتاجراهای مقرر قانونی، یکی از توانمندترین ابزارهای موجود برای ایجاد یک نظام حقوقی پیشرو و منسجم است. در میان نظامهای حقوقی متعدد، نظام حقوقی اسلام، یکی از باسابقهترین نظامهای حقوقی است که علاوه بر دارا بودن قوانین متنوع، توجه کافی به اجرای قوانین و ضمانتاجراهای مناسب داشته است و کشورهای اسلامی نیز با بهرهگیری از همین قوانین، در همین راستا گام برداشتهاند. لیکن این رویه، دارای کاستیهایی نیز است. یکی از مهمترین موضوعات حقوقی، بحث تعهدات و به طور اخص مبحث تعهدات منفی قراردادی است که در خصوص ضمانتاجراهای مقرر آن کمبودهایی احساس میشود.
در فقه اسلامی، توجه به مبحث ضمانتاجرای تعهدات منفی قراردادی به طور پراکنده بوده و در بسیاری از موارد نیز فقها در مقام پرسش به پاسخ مسئلهای فقهی، متعرض موضوع فوق شدهاند. به نوبه خود همین امر سبب گشته، تا متون فقهی در اینباره فاقد انسجام کافی باشد و نتواند به نیازهای کنونی پاسخ بگوید. همچنین نظامهای حقوقی دو کشور اسلامی افغانستان و ایران نیز، هرچند به گونهای منسجمتر به موضوع فوق پرداختهاند، لیکن باز هم نتوانستهاند تمام ابهامات موجود را برطرف سازند. تعهدات مبتنی بر ترک فعل و تعهدات مبتنی بر انجام عمل در ماده 221 قانون مدنی ایران و ماده 579 قانون مدنی افغانستان، پیشبینی گردیده است. در این میان تعهدات منفی نیز، دارای انواع مختلفی هستند که نمیتوان قواعد حاکم بر آنها را در همه موارد یکسان دانست. با توجه به این توضیح و نظر به شقوق مختلفی که تعهد قراردادی منفی میتواند داشته باشد، طبیعی است که وضعیت حقوقی هر یک از تعهدات مزبور، تابع قواعد متناسب با موضوع آن است و حفظ حقوق متعهدله، در هر مورد نیازمند ضمانتاجراهای متناسبی است.
قانون مدنی هر دو کشور به طور عموم، به ضمانتاجراهایی نظیر ایجاد حق فسخ، حق الزام به انجام تعهد، مطالبۀ حق فسخ از دادگاه، مطالبه خسارت (مواد 221، 237، 238 و 239 قانون مدنی ایران و مواد 730، 739 و 823 قانون مدنی افغانستان) اشاره کرده است. اما با توجه به ماهیت منفی و فروض متعددی که میتوان برای این گونه تعهدات در نظر گرفت (مانند تعهدات منفی مادی و اعتباری) و همچنین تفاوت اساسی در موضوع هر یک، مواد پیشگفته، در برگیرنده ضمانتاجرای تمام فروض ممکن، در تعهدات مزبور نمیباشد. بنابراین این نیاز احساس میشود که طی پژوهشی مستقل و جامع، تمام ضمانتاجراهای مرتبط با نقض تعهدات منفی بیان گردد.
با این وصف، مسئله این پژوهش، بررسی ضمانتاجراهای تخلف از تعهدات منفی قراردادی، با در نظر گرفتن شقوق مختلف این نوع تعهد در دو نظام حقوقی ایران و افغانستان است.
ب ـ ضرورت و اهمیت پژوهش لازم به ذکر است که در خصوص ضمانتاجرای تعهدات منفی قراردادی، خلاء قانونی وجود دارد. همچنین گسترش سریع اینگونه تعهدات در معاملات و همچنین نقشی که ضمانتاجراها در حسن اجرای قوانین و حمایت از نظام حقوقی هر کشور دارند، این ضرورت را ایجاب مینماید که پژوهشی مستقل در بستر حقوق مدنی هر دو کشور در موضوع فوق، صورت بگیرد، تا کاستیهای موجود در این زمینه را برطرف سازد. طبیعی است این پژوهش می تواند بر ادبیات حقوقی موضوع افزوده و موجب غنای بیشتر آن گردد. پ ـ پیشینه پژوهش در ارتباط با موضوع «ضمانتاجرای تخلف از تعهدات منفی قراردادی»، پژوهشهایی تا کنون انجام یافته است. از جمله، این پژوهشها، که در زمینه تعهدات منفی صورت گرفته، پایاننامۀ «تعهد بر ترک فعل» (سلطانزاده، 1373) است. این تحقیق موضوع ضمانتاجرای تعهدات منفی را، به صورت مختصر با رویکرد تفسیر مادۀ 237 ق. م. و وجود وجه التزام در صورت نقض تعهد مورد مطالعه قرار داده است. پس از آن پایاننامههایی تحت عنوان «مطالعۀ تطبیقی تعهد به عدم ازدواج مجدد در فقه اسلامی و حقوق موضوعه» (قاسمنژاد طرقی، 1388) و «شرط فعل منفی حقوقی و ضمانت اجرای آن در حقوق ایران و فقه اسلامی» (کلهر، 1389) میباشد که صرفاً ناظر به وضعیت حقوقی شرط فعل منفی حقوقی از حیث نفوذ یا عدم نفوذ در صورت انجام آن میباشد و متعرض سایر ضمانتاجراها نشده است. از دیگر پژوهشهای انجام شده در این زمینه، پایاننامه «بررسی تطبیقی ضمانتاجرای شرط فعل در قانون مدنی و مذاهب خمسه» (پورعرفان، 1382) است. این تحقیق با مطالعۀ ضمانتاجرای تخلف از شرط فعل، به طور مبسوطتری به ضمانتاجراها پرداخته، لیکن علاوه بر آنکه تمام فروض ممکن را مورد مطالعه قرار نداده، صرفاً ناظر به شروط ضمن عقد است.
یکی دیگر از پژوهشهایی که در مورد ضمانتاجرای نقض تعهدات منفی نگارش یافته، پایاننامۀ «بررسی تطبیقی ضمانتاجرای تعهد منفی در حقوق ایران و انگلیس» (حاجی ویسی، 1390) است. این تحقیق هرچند نسبت به سایر پژوهشها کاملتر بوده، لیکن علاوه برآنکه در حقوق مدنی افغانستان نگاشته نشده، باز دارای نقاط ابهامی در خصوص تبیین ضمانتاجراهای مزبور است. همچنین سایر نویسندگان در قالب پروژه - ریسرچبه موضوع ضمانتاجرای نقض تعهد منفی پرداختهاند. از جمله پروژه - ریسرچهای «ضمانتاجرای تخلف از شرط ترک فعل حقوقی» (سعادت مصطفوی، 1383) و «تصرف منافی شرط» (تولیت، 1387) است که در آنها، صرفاً وضعیت حقوقی اعمال حقوقی موضوع تعهد منفی بررسی شده است.
همچنین فقهای عظام امامیه و عامه، به صورت پراکنده متعرض موضوع شده و به اقتضای مطلب، در مباحثی چون وکالت، رهن و بیع به آن پرداختهاند، که فاقد انسجام لازم بوده و پاسخگوی نیازها در این زمینه نیست. همانگونه که ملاحظه میگردد، پژوهشهای فوق علاوه بر آنکه ارتباطی با نظام حقوقی افغانستان نداشته، در بستر فقه امامیه و حقوق مدنی ایران انجام یافتهاند. این پژوهش در تلاش است با رویکرد تطبیقی در دو نظام حقوقی افغانستان و ایران، به صورت جامع ضمانتاجرای تعهدات منفی قراردادی را مورد تبیین قرار دهد. ت ـ سوالات پژوهش 1ـ آیا در حقوق مدنی افغانستان و ایران، ضمانتاجرای خاصی در قبال نقض تعهد نسبت به تعهدات قراردادی منفی به لحاظ تفاوت با تعهدات مثبت، قابل اعمال است؟
2ـ با توجه به تفاوت ماهیتی اعمال مادی و حقوقی، آیا ضمانت اجراهای متفاوتی در قبال نقض هر یک از تعهدات منفی مادی یا اعتباری، در حقوق مدنی ایران و افغانستان قابل اجراست؟
3ـ با توجه به اینکه تعهدات منفی همیشه از انواع تعهد به نتیجه هستند، در صورت نقض تعهد منفی به سبب عوامل معافکننده، آیا ویژگی مزبور، تاثیری بر اجرای ضمانتاجراهای ممکنه دارد؟ ث ـ فرضیههای پژوهش 1ـ در حقوق مدنی افغانستان و ایران، ضمانتاجراهای خاصی، در تعهدات قراردادی منفی در صورت نقض تعهد، به لحاظ تفاوت این نوع تعهدات با تعهدات مثبت، برای حفظ حقوق متعهدله قابل شناسایی است.
2ـ تفاوت در ماهیت اعمال مادی و اعتباری موضوع تعهد مبتنی بر ترک فعل و آثار هر یک، سبب تفاوت در ضمانت اجرای ناشی از تخلف متعهد، میگردد.
3 ـ قوه قاهره و اکراه از جمله اسباب معافکننده از مسئولیت، در صورت نقض تعهد است. به همین سبب، در صورت اثبات اسباب مذکور، متعهد از مسئولیت ناشی از نقض تعهد خود برائت مییابد و وصف «تعهد به نتیجه بودن»، تاثیری بر اجرای ضمانتاجراهای مقرر ندارد. ج ـ نوع و روش پژوهش این تحقیق بنیادی محسوب میشود. دادهها با استفاده از روش کتابخانهای و ابزار فیشبرداری از طریق مراجعه به کتابخانههای سنتی و دیجیتال گردآوری شده است. همچنین در این پژوهش، دادهها و اطلاعات با روش تحقیق توصیفی ـ تحلیلی، مورد بررسی قرار گرفته است. به این ترتیب که بعد از گردآوری و تحلیل دادهها، با توجه به اصول و قواعد حقوقی هر نظام حقوقی، نتیجه مورد نظر در هر فرض بیان شده است. چ ـ ساختار پژوهش این پژوهش دارای چهار فصل میباشد:
فصل مقدماتی، به بیان مبانی و مفاهیم مرتبط با پژوهش اختصاص یافته است. در این فصل، بعد از بیان مفهوم، ادله پذیرش تعهدات منفی در دو نظام حقوقی و اوصاف این نوع تعهدات (مبحث نخست)، به مطالعه چگونگی ارتباط میان عنصر اراده متعهد و تعهد منفی پرداخته شده است (مبحث دوم). در پایان نیز، وضعیت حقوقی عمل موضوع تعهد منفی مورد بررسی قرار گرفته است (مبحث سوم).
در فصل نخست، ضمانتاجراهای اجبار یا مطالبۀ حق فسخ و الزام که ضمانتاجراهای شایع و متداول نقض تعهد منفی در دو نظام حقوقی است، مطالعه شده است. در این فصل ابتدا، شرایط تحقق ضمانتاجراهای مزبور بررسی شده (مبحث نخست)، سپس به بیان استثنائات وارد بر آنها پرداخته شده است (مبحث دوم).
فصل دوم این پژوهش به تبیین ضمانتاجرای ثانویه (حق فسخ قرارداد) در صورت نقض تعهد میپردازد. به این ترتیب که پس از بیان شرایط ایجاد ضمانتاجرای مذکور (مبحث نخست)، مواردی را که به طور استثنایی از ابتدا، این نوع ضمانتاجرا تحقق مییابد، بیان شده است (مبحث دوم).
فصل پایانی نیز، به بحث جبران خسارات ناشی از نقض تعهد منفی قراردادی و احراز مسئولیت قراردادی اختصاص یافته است. در این فصل، پس از تبیین موارد نقض تعهد (مبحث نخست) و ورود ضرر (مبحث دوم)، رابطه سببیت میان نقض تعهد و ورود ضرر (مبحث سوم) بررسی خواهد شد.
فصل مقدماتی:
مبانی و مفاهیم

پرداختن به ضمانتاجرای تعهدات منفی، فرع بر شناخت این نوع از تعهدات است. بدین جهت، ابتدا نیاز است تا مفهوم، ادله پذیرش و اوصاف تعهدات منفی روشن گردد. بدیهی است که شناخت این اوصاف، در تبیین بهتر موضوع و ضمانت اجراهای مد نظر، موثر خواهد بود (مبحث نخست). از طرفی نیز توجه به انواع مختلف تعهد بر حسب طبیعتشان و همچنین بررسی ارتباط اراده متعهد و اجرای تعهد منفی، از دیگر موضوعات موثر در مطالعۀ موضوع این پایاننامه است (مبحث دوم). همچنین با توجه به سکوت مقنن در هر دو نظام حقوقی اتخاذ یک مبنا در خصوص وضعیت حقوقی عمل موضوع تعهد منفی، منجر به روشن شدن سرنوشت تعهد منفی مزبور میگردد که بخشی از حقوق و تکالیف طرفین تعهد را تشکیل میدهد (مبحث سوم). مبحث نخست ـ مفهوم، ادله پذیرش و اوصاف تعهدات منفی برای مطالعۀ ضمانتاجرای تخلف از تعهدات منفی ابتدا نیاز است تا مفهوم تعهد منفی و همچنین ادله پذیرش آن در دو نظام حقوقی مورد تبیین قرار بگیرد (گفتار نخست). همچنین شناخت دقیقتر مفهوم تعهدات منفی در گرو آن است که اوصاف و ویژگیهای آن نیز به دقت بیان شود (گفتار دوم). گفتار نخست ـ مفهوم تعهد منفی و ادله پذیرش آن قبل از پرداختن به موضوع ضمانتاجرای تعهدات منفی، نیاز است برای تمایز تعهد منفی از سایر عناوین مشابه، مفهوم تعهد منفی تبیین گردد (بند نخست). همچنین جایگاه این نوع از تعهدات به عنوان تعهدات مورد قبول مقنن در دو نظام حقوقی ایران و افغانستان، باید مشخص شود. بنابراین به ادلۀ پذیرش تعهدات مزبور پرداخته خواهد شد (بند دوم). بند نخست ـ مفهوم تعهد منفی
تعهد منفی به آن معناست که شخص متعهد بپذیرد، عملی را که قادر به انجام آن است، یا اقتضای تسلط بر آن وجود دارد و احتمالاً در آینده قادر به انجام آن است را انجام ندهد. به عنوان مثال خریدار مزرعه در هنگام انعقاد عقد بیع میپذیرد تا 5 سال از کشت گندم خودداری کند، و فروشنده برای اطمینان بیشتر از آنجا که امکان فوت خریدار و ارث بردن فرزند وی وجود دارد، با فرزند وی نیز تعهد منفی مزبور را امضا مینماید. یا اینکه در قرارداد استخدام مهماندار، بر مهماندار هواپیما، شرط عدم ازدواج میشود.
نکتۀ مهم در این زمینه توجه به این مطلب است که تعهد منفی به معنای اسقاط حق نیست؛ به عنوان نمونه اگر در عقد بیع، بایع شرط اسقاط کافۀ خیارات را کند و معامله منعقد شود، وجود عیب در معامله، سودی به حال مشتری نخواهد داشت؛ زیرا با انعقاد معامله تمام خیارات ساقط شدهاند، و دیگر امکان فسخ معامله به استناد این موارد وجود ندارد. این درحالی است که اگر همین شرط به صورت شرط عدم اعمال خیارات، در صورت اثباتشان بود، این احتمال وجود داشت که اگر مشتری برخلاف تعهدات خود، اقدام به اعمال خیار کند؛ (چه اینکه خیارات ساقط نشدهاند) بایع نیز بتواند مانع از نفوذ خیارات بشود.
با این مثال تفاوت بین تعهد منفی و شرط اسقاط حق، به خوبی بیان شده است؛ در شرط اسقاط حق، امتیاز و سلطۀ مربوط به متعاهد، در خصوص موضوع مزبور ساقط میشود و در نتیجه وجود تعهد، منتفی است. به عبارتی در موضوع شرط اسقاط حق، حق مزبور ساقط شده و اساساً بحث ایجاد تعهد نیز، منتفی است. اما در حوزه تعهد منفی، حق متعهد ساقط نمیشود، بلکه ثابت و پابرجاست و قرار بر عدم استفاده از آن حق است. بند دوم ـ ادلۀ پذیرش تعهدات منفی در حقوق ایران و افغانستان مقنن افغانستان در مادۀ 579 ق. م. ا. در این خصوص اشعار داشته است: «...همچنان اجرا یا امتناع یک عمل، موضوع عقد قرار گرفته میتواند». در مورد پذیرش تعهد منفی در قالب شرط ضمن عقد نیز مادۀ 516 همین قانون قابل استناد است. این ماده اعلام نموده است: «1ـ هرگاه برای قبول میعاد تعیین شده باشد ایجاب کننده نمیتواند تا ختم میعاد معینه از ایجاب خود منصرف گردد». از آنجا که این امر (عدم رجوع از ایجاب) یک تعهد منفی است و در موضوعی عام، مانند شرایط تشکیل عقد واقع شده است، با کمک همین ماده، میتوان جواز تعهدات منفی به صورت شرط ضمن عقد را نیز پذیرفت؛ زیرا اگر از دید مقنن، امری یک بار مجاز باشد، برای دفعات متعدد نیز مجاز خوهد بود. بدین ترتیب مشاهده میگردد که مقنن افغانستان تعهدات منفی را، چه در عقد و چه در قالب شروط ضمن آن، پذیرفته است.
در حقوق مدنی ایران، برای پذیرش اینگونه تعهدات، مواد 10، 221 و 237 ق. م. این کشور قابل استناد است. مادۀ 237 ق. م. در باب شروط ضمن عقد مقرر داشته است: «هرگاه شرط ضمن عقد شرط فعل باشد اثباتاً یا نفیاً کسی که ملتزم به انجام شرط شده است باید آن را بجا بیاورد...». مادۀ 221 ق. م. نیز در خصوص خسارات تخلف از قراردادها اعلام داشته است: «اگر کسی تعهد اقدام به امری را بکند یا تعهد نماید که از انجام امری خودداری کند در صورت تخلف مسئول خسارت طرف مقابل است...». این ماده تخلف از مطلق تعهدات را به طور مثبت یا منفی، موجبی برای مسئولیت شناخته که دلالت بر جواز تعهد منفی در قالب عقد و شرط ضمنی دارد؛ زیرا حکم به مسئولیت ناشی از تخلف، فرع بر پذیرش و مشروعیت اینگونه تعهدات از سوی مقنن است.
همچنین مادۀ 10 ق. م. نیز، قراردادهای خصوصی را در حق طرفین آن لازمالاتباع دانسته که دلالت بر پذیرش تعهدات منفی در قالب عقد و شرط دارد؛ زیرا عرفاً قرارداد به مجموع توافق اعم از عقد و شروط ضمن آن اطلاق میشود. این ماده عنوان میدارد: «قراردادهای خصوصی نسبت به کسانی که آن را منعقد نمودهاند در صورتی که مخالف صریح قانون نباشد نافذ است».
بدین ترتیب در جواز تعهدات منفی در نظام حقوقی ایران نیز تردیدی وجود ندارد. بدیهی است که عدم مخالفت با قانون و رعایت شرایط صحت تشکیل قرارداد، شروطی عام برای انواع تعهدات بوده و در اینجا نیز مفروض است. گفتار دوم ـ اوصاف تعهدات منفی تعهدات منفی به دلیل طبیعت خود، دارای اوصاف خاصی است که نیاز است مورد توجه قرار بگیرد. لازم به ذکر است که منظور، اوصافی است که همیشه باید در خصوص تعهدات منفی رعایت شوند و الا تعهدات مزبور، به لحاظ قانونی معتبر نخواهند بود. این اوصاف عبارت از تعهد به نتیجه بودن (بند نخست) و مقید بودن (بند دوم) هستند. بند نخست ـ تعهد منفی؛ تعهدی به نتیجه نخستین و مهمترین ویژگی یک تعهد منفی، نتیجهگرا بودن آن است؛ زیرا در یک تعهد منفی، همانگونه که پیداست، نتیجه مورد نظر متعهدله قبل از تعهد نیز موجود است، و متعهدله برای استمرار و حفظ وضع موجود در هنگام اجرای تعهد، مایل به انعقاد قرارداد یا گنجاندن شرط منفی است. به عنوان مثال، در فرضی که شرط عدم ازدواج به نفع کارفرما در عقد استخدام مهماندار هواپیما میگردد، قصد کارفرما آن است که تجرد مهماندار حفظ شود. همچنین در شرط سکونت زوجه در محل سکونت زوج و عدم خروج زوجه، قصد آن است که زوجه بعد از ازدواج در همان شهر محل سکونت زوج بماند. هرچند که در فرض اخیر، هنوز ازدواج صورت نگرفته، اما باید توجه کرد که بعد از ازدواج و هنگام اجرای تعهد مزبور، زوجه در محل سکونت زوج قرار دارد و با اجرای تعهد، وضعیت موجود حفظ میشود.

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

بنابراین مطلق تعهدات منفی، ناظر به تضمین وضعیت موجود در هنگام اجرای تعهد است. در تعهدات مثبت، وضع به گونهای دیگر است؛ توضیح اینکه متعهد در بعضی موارد، در حد وظایف یک انسان متعارف سعی در برآورده کردن موضوع تعهد دارد. بدون آنکه حصول نتیجه، شرط انجام تعهد باشد، مانند تعهدات امین در خصوص مال موضوع امانت (تعهد به وسیله). یا اینکه حصول نتیجه مد نظر طرفین است و در غیر حصول نتیجه، متعهد را متخلف قلمداد میکنند، مانند تعهدات یک نقاش در مورد رنگ کردن یک اطاق در زمان معین (تعهد به نتیجه). این نوع تقسیم بندی ناشی از طبیعت تعهدات مثبت است.
لیکن در تعهدات منفی، انجام فعلی، قولی یا کتبی یک عمل مورد نظر نیست. بلکه قصد، عدم انجام عمل است. بدین لحاظ نیز تقسیمبندی فوق در مورد تعهدات منفی قابل طرح نیست؛ چه اینکه اصل تعهد منفی ناظر به تضمین نتیجۀ تحقق یافته (وضع موجود هنگام عقد) است و محرز است که در چنین حالتی، صرفاً حصول نتیجه مد نظر متعهدله است. بند دوم ـ تعهد منفی؛ تعهدی مقید
دومین ویژگی تعهدات منفی، مقید بودن آن است؛ زیرا از یک سو همانگونه که گفته شد، تعهد منفی به معنای عدم استفاده از یک حق و سلطۀ قانونی، بدون اسقاط کردن آن حق است. از سویی نیز اثر این تعهد در روابط طرفین، نباید منجر به تحریم حلال باشد. چه اینکه سلب کلی حق باطل است. مادۀ 959 ق. م. در این خصوص مقرر میدارد: «هیچ کس نمیتواند به طور کلی حق تمتع و یا حق اجرا تمام یا قسمتی از حقوق مدنی را از خود سلب کند». همچنین مادۀ 43 ق. م. ا. نیز اشعار داشته است: «هیچکس نمیتواند از اهلیت قانونی خود تنازل یا در آثار مرتبۀ آن تعدیلی وارد نماید».
بنابراین از این جهت که تعهد منفی در عمل منجر به سلب کلی حق و تحریم حلال و در نتیجه مشمول منع قانونی این مواد نشود، باید مقید باشد و متعهد نمیتواند به لحاظ زمانی، مکانی یا مصداقی بدون هیچ محدودیتی، التزام به عدم اعمال حق خود بدهد. به عنوان مثال، وقتی متعهد میپذیرد تا خانۀ معینی را نفروشد، باید با قیدی همراه باشد. مثلاً قید زمانی مانند آنکه مدت تعهد مزبور 10 سال باشد. یا اینکه شخص خاصی مد نظر باشد و طرفین توافق کنند که خانه به شخص معین فروخته نشود، و الا منجر به تحریم عمل موضوع تعهد، در تمام مدت عمر شخص متعهد میگردد.
این ویژگی در حقوق مدنی افغانستان نیز قابل تایید است؛ زیرا اولاً، سلب حق قانونی منع شده در مادۀ 43 اطلاق دارد و میتوان اطلاق این ماده را تخصیص زد. مواد 579 و 516 ق. م. ا. که خود مصادیقی از تعهد به ترک فعل است، از جمله مخصصهای ماده مزبور است، که به نوعی، رهنمود به این تفسیر متعادل است که صرفاً سلب حق کلی ممنوع است. ثانیاً، در اثر این نوع از سلب حق، یک امتیاز مشروع، در اختیار طرف معامله قرار میگیرد که بر آن نفع عقلایی نیز بار است. بنابراین باید در صورت وجود سایر شرایط صحت تشکیل تعهد، معتبر و مشروع باشد. همچنین مادۀ 4 ق. م. ا.، فرارسیدن اجل را یکی از شرایط ضروری اکتساب حق دانسته است (مادۀ 4 ق. م. ا.: «شخصی که به اکتساب حق قبل از موعدش مبادرت ورزد، بحرمان از آن محکوم میگردد»). مفهوم این ماده بیانگر آن است که تعهد به ترک فعل (که ممکن است در اثر شرط اجل به وجود بیاید)، در صورت مقید بودن، مشروع و لازمالرعایه است.
بدین ترتیب مشاهده میگردد که مقنن افغانستان با وجود مادۀ 43، در موضوعات متعدد، تعهد به ترک فعل را معتبر دانسته است. بنابراین، تفسیر فوق برای جمع احکام قانون در موضوع تعهدات منفی، در هماهنگی کامل با مواد مختلف قانون مدنی افغانستان است.
مبحث دوم ـ انواع تعهد منفی و ارتباط آن با ارادۀ متعهد تعهدات منفی به اعتبار موضوعات مختلف، به انواع متعددی تقسیم میشوند. از جملۀ این تقسیمات، تقسیم تعهدات، به تعهدات منفی اعتباری و مادی است که نیازمند تبیین مفهومی هستند (گفتار نخست). وانگهی تعهدات منفی به لحاظ طبیعت ترک فعل، از لحاظ وجود ارادۀ متعهد برای انجام تعهد، متفاوت از تعهدات مثبت است که نیاز به بیان دقیق موضوع احساس میشود (گفتار دوم). گفتار نخست ـ انواع تعهد منفی تعهدات از جنبههای مختلف مانند موضوع (مادی یا اعتباری بودن عمل موضوع تعهد)، زمان (تعهد به نحو تعدد مطلوب یا وحدت مطلوب)، سلبی یا ایجابی بودن (تعهدات مثبت و منفی موضوع مادۀ 237 ق. م.)، دامنۀ مسئولیت (تعهد به وسیله و تعهد به نتیجه) قابل تقسیم و بررسی هستند. از جملۀ این تقسیمات، تقسیم تعهد به تعهد منفی اعتباری و تعهد منفی مادی است. در تقسیمبندی اخیر، ملاک تمایز، طبیعت عمل موضوع تعهد است. در این تقسیم بندی نظر به اینکه موضوع تعهد منفی، عمل مادی است، به آن تعهد به ترک فعل مادی میگویند. به عنوان مثال، اگر موضوع تعهد منفی، عدم ساخت یک ساختمان با ارتفاع بیش از 20 متر باشد، یا اینکه متعهد بپذیرد که گوسفندان خود را در روزهای معین در چراگاه نچراند، تعهدات مزبور به اعتبار تبلور عمل موضوع تعهد، در این دسته جای خواهند گرفت.
در مقابل، در مواردی که موضوع تعهد منفی، ترک فعل اعتباری اعم از عقود و ایقاعات است، باید تعهد مذکور را تعهد به ترک فعل اعتباری نامید. به عنوان نمونه، در موردی که موضوع تعهد، عدم فروش یا واگذاری یک باب مغازه به مدت معین است، یا حالتی که متعهد به نفع متعهدله پذیرفته است تا مدت معینی ازدواج نکند، تعهدات مزبور، در زمرۀ تعهدات به ترک فعل اعتباری قرار میگیرند.
در این خصوص قابل ذکر است که صاحبنظران حقوقی (محقق داماد، 1388، ص49؛ شهیدی، 1386، ص149) برای اشاره به تقسیمبندی تعهدات منفی از لحاظ موضوع تعهد، از عنوان تعهد به ترک فعل مادی و تعهد به ترک فعل حقوقی استفاده کردهاند. لیکن این عنوان قابل انتقاد است؛ توضیح اینکه مقصود ایشان از تعهدات منفی مادی، تعهداتی است که موضوع تعهد حقوقی، یک عمل مادی است و به همین نحو، منظور از تعهدات منفی حقوقی، تعهدی است که موضوع آن یک عمل اعتباری مانند عقود معین از قبیل عاریه و شرکت باشد. اما از آنجا که در این تقسیمبندی دوتایی، تعهدات منفی مادی و حقوقی قسیم یکدیگر هستند و در نتیجه، با یکدیگر رابطۀ تباین دارند، نتیجه استفاده از این عنوان، آن خواهد شد که تعهد منفی مادی، بر اساس ظاهر عنوان مزبور، یک تعهد حقوقی نیست؛ زیرا به دلیل تباین بین دو عنوان، عنوان «تعهد منفی حقوقی»، دارای مفهوم مخالف است و در نتیجه این معنا را میرساند که تعهد منفی مادی، یک تعهد حقوقی نیست.
این در حالی است که تعهدات مادی نیز از اقسام تعهدات حقوقی هستند و حقوقدانان نیز این نوع تعهدات را در کتب حقوقی خویش مورد مطالعه قرار داده و بر این امر صحه گذاردهاند. بنابراین باید اذعان نمود که عنوان «ترک فعل حقوقی» صرفاً برای مطالعۀ تعهدات اعتباری، اعم از محتوا و همراه با تسامح است. بدین لحاظ پیشنهاد میگردد برای برطرف کردن این امر، در مطالعه تعهداتی که موضوع آنها اعمال اعتباری هستند (چه در تعهدات منفی و چه در تعهدات مثبت) از عنوان «تعهد به فعل اعتباری» استفاده گردد. گفتار دوم ـ رابطۀ تعهد منفی و اراده متعهد اکنون باید به این سوال مهم پاسخ داد که آیا تعهد به ترک فعل، نوعی فعل محسوب میشود یا اینکه اساساً تعهد منفی فعل محسوب نمیشود. پاسخ این سوال در مبنای ما در تحلیل تعهدات منفی و چگونگی احراز شرایط مسئولیت در صورت نقض تعهدات مزبور، تاثیرگذار خواهد بود.
قانون مدنی ایران در مادۀ 237 با بکار بردن عبارت «نفیاً یا اثباتاً»، ظاهراً تعهد منفی را فعل شمرده است. بر اساس این ماده، منفی یا مثبت بودن دو جنبۀ فعل است. پس میتوان فعل منفی را نیز، فعل دانست. در مقابل، مقنن افغانستان در مادۀ 579 ق. م. ا.، با عبارت «اجرا یا امتناع یک عمل» میان فعل و ترک فعل تفاوت قایل شده است. براساس این ماده، عمل منفی هرچند فعل نیست، اما «... موضوع عقد قرار گرفته میتواند» (قسمت ذیل ماده 579 مزبور). بر اساس این دیدگاه، میتوان گفت که برای انجام تعهد منفی، وجود ارادۀ متعهد شرط نیست؛ زیرا وقوع یک عمل، شرط انجام تعهد نیست تا یک اراده سالم، برای انجام آن نیاز باشد.
در داوری میان این دو دیدگاه، میتوان با دیدگاه مقنن افغانستان همراه بود؛ زیرا هرچند میان تعهد به ترک فعل، مانند تعهد به انجام فعل به لحاظ اعتبار حقوقی، تفاوتی وجود ندارد. لیکن باید اذعان کرد که در تعهد منفی، خودداری متعهد، خواست متعهدله است و آنچه انجام میپذیرد، تعهد است. در واقع بر اساس دیدگاه اول، میان اصل انجام تعهد و چگونگی انجام آن (خودداری متعهد) خلط صورت گرفته و بدون توجه به این دو موضوع، انجام تعهد منفی را ملازم با انجام فعل توسط متعهد دانستهاند. در حالی که آشکار است که هیچ تلازمی بین این دو (اصل انجام تعهد و انجام فعل توسط متعهد برای انجام تعهد) وجود ندارد. هرچند که در تعهد مثبت، چنین تلازمی وجود دارد و حسب ماهیت تعهد مثبت، تا فعلی از سوی متعهد یا ثالث (در مقام اجرای تعهد) صورت نگیرد، تعهد مثبت نیز صورت نخواهد گرفت. اما این رابطه حسب طبیعت تعهدات منفی، در تعهدات منفی وجود ندارد.
به عبارتی در تعهد منفی، خودداری و ترک فعل، بر همراهی متعهد برای اجرای عمل تفسیر میگردد. در این خصوص که آیا در ترک فعل، رابطۀ انتساب بین شخص و عمل تحقق یافته وجود دارد، استدلال مشابهی در کلام برخی از فقها (کاسانی، 1394 الف، صص177ـ178) درباره ارتکاب فعل زنا به چشم میخورد. به عقیدۀ ایشان، در خصوص انتساب فعل زنا به زن در تحقق عمل زنا، به ظاهر فعل دخول از سوی مرد صورت میگیرد و زن فقط تمکینکننده است. در صورتی که خداوند، زن را نیز در قرآن (الزَّانِیَهُ وَ الزَّانِی فَاجْلِدُوا کُلَّ وَاحِدٍ مِّنْهُمَا مِئَهَ جَلْدَهٍ... نور:2) زناکار معرفی کرده است. محرز است که سهم زن در دخول، صرفاً تمکین است (که به صورت عدم ممانعت است). بنابراین آیۀ مذکور، که زن را زناکار معرفی نموده، این مفهوم را پذیرفته که با تمکین و رضایت زن، وی فاعل عمل است و این موضوع بدان معناست که رابطۀ انتساب در تحقق عمل وجود دارد، حتی اگر مشارکت شخص، به صورت ترک فعل باشد.
ثمرۀ این بحث آنجاست که اگر دیدگاه نخست پذیرفته شود، حجر متعهد تاثیری در اعتبار تعهد منفی ندارد. بدین لحاظ حتی اگر متعهد به دلیلی مانند حجر، ممنوع از انجام اعمال و تصرفات حقوقی باشد، باز هم تعهد منفی، به قوت خود باقیست. البته به شرطی که اصل تعهد قبل از حجر وی، انشا شده باشد. همچنین براساس این نظر، رابطۀ علیت بین انجام تعهد و متعهد با چگونگی رابطۀ علیت در تعهدات مثبت متفاوت است. در تعهدات مثبت، در صورت حجر یا فوت متعهد، امکان تاثیرگذاری بر اجرای تعهد است. اما در تعهد منفی، به این لحاظ که طبیعت تعهد منفی، خودداری از انجام عمل است، وجود متعهد نیز ضروری نیست. به همین دلیل، بعد از انشا و آغاز اجرای تعهد منفی، رابطۀ علیت میان متعهد و اجرای تعهد مفروض است و نیاز به اثبات رابطۀ علیت نیست.
تحلیل مفاد توافق طرفین نیز این سخن را تایید میکند؛ زیرا با انعقاد یک تعهد منفی، آنچه مد نظر متعهدله است، ادامۀ وضعیت موجود است و بدیهی است که وقوع تعهد به هر طریقی، این خواسته را محقق خواهد کرد. خواه متعهد عامدانه عمل موضوع تعهد را ترک کند، خواه به دلیل حجر یا فوت، قادر به انجام عمل مذکور نباشد. مبحث سوم ـ وضعیت حقوقی عمل موضوع تعهد در صورت اجرای آن
در صورت تخلف متعهد و انجام عمل موضوع تعهد، این سوال مطرح خواهد شد که عمل مذکور چه وضعیتی خواهد داشت. روشن شدن این وضعیت، تاثیر مستقیمی در اعمال ضمانتاجرای مقرر دارد؛ چه اینکه میتواند مورد استناد متعهدله قرار بگیرد. مقنن در قوانین مختلف در مواردی که یک عمل حقوقی، موجب ورود ضرر ناروا به حقوق سایر افراد قرار میشود، به اشکال مختلف به مقابلۀ با این ضرر میپردازد. به عنوان نمونه، مادۀ 203 ق. م. معامله مکره را نافذ ندانسته است. همچنین مادۀ 481 ق. ت. ا. نیز ظهرنویسی جزئی برات را باطل اعلام نموده است. این ماده اشعار داشته است: «...ظهرنویسی یک قسمت از وجه برات باطل است». اما در خصوص تخلف از تعهد منفی و وضعیت عمل موضوع تعهد که در تعارض با حقوق متعهدله است، مقنن هر دو کشور موضوع را به سکوت برگزار کردهاند. بدیهی است که مادی یا اعتباری بودن موضوع تعهد نیز در نوع ضمانتاجرا تأثیر خواهد گذاشت. بدین جهت نیاز است تا وضعیت عمل مغایر با موضوع تعهد منفی، در تعهدات منفی مادی (گفتار نخست) و اعتباری (گفتار دوم) تبیین گردد. گفتار نخست ـ وضعیت عمل مغایر با موضوع تعهد منفی مادی
همانگونه که عنوان شد مقنن، حق اجبار برای متعهدله قایل شده است که در صورت اعمال، ملازمۀ با از بین بردن عمل منهیعنه دارد. موضوع مهم در خصوص تفسیر مادۀ 237 ق. م.، چگونگی اعمال آن بر تخلف از تعهدات منفی مادی است. مقنن ایران ضمانتاجرای نقض تعهدات منفی مادی و اعتباری را به طور مستقل بیان نکرده است. بلکه در مادۀ 237 ق. م.، برای متعهدله حق اجبار قایل شده است. بنابراین در صورت نقض تعهد منفی مادی، حسب ظاهر مادۀ فوق، عمل مادی نمیتواند محترم باشد.
در این باره برخی (صفایی، 1384، ص205؛ جعفری لنگرودی، 1378، ص296؛ شهیدی، 1386، ص149) در تفسیر این اجبار، آن را ملازم با تخریب آثار مادی تخلف، در تعهدات منفی مادی دانستهاند. به عنوان نمونه، اگر متعهدی بپذیرد که ارتفاع دیوار وی بیش از دو متر نباشد و سپس برخلاف تعهد خود عمل کند و دیوار را با بیش از دو متر ارتفاع بسازد، متعهدله حق دارد با رجوع به دادگاه، درخواست تخریب ارتفاع اضافه را بنماید.
پذیرش این امر در حقوق افغانستان بدون هیچ تردیدی است. مقنن در مادۀ 823 ق. م. ا. اعلام نموده است: «هرگاه در تعهد یا امتناع از عمل متعهد تخلف ورزد، طرف مقابل میتواند ازاله آنچه را به خلاف از تعهد اجرا گردیده و در صورت لزوم با جبران خساره از متعهد مطالبه نماید». هرچند در متن ماده، اشارهای به نوع عمل موضوع تعهد نگردیده، لیکن در متن ماده از واژه «ازاله» استفاده شده است. به دلیل ظهور عرفی این واژه و اینکه مقنن نیز معانی کلمات را حمل بر معنای عرفی کرده، میتوان حکم این ماده را منصرف به تعهدات منفی مادی دانست. همچنین دلیل صدور چنین حکمی دربارۀ یک عمل مادی، این امر میتواند باشد که با ایجاد تعهد منفی، حقی برای متعهدله ایجاد شده که محترم است. هرچند متعهد در ملک تحت سلطۀ خود اقدام به انجام عمل مزبور نموده است، لیکن براساس قاعدۀ اقدام، برخلاف سلطۀ خود، تعهدی را پذیرفته و بر همین اساس ملزم به انجام آن است. گفتار دوم ـ وضعیت عمل اعتباری مخالف با موضوع تعهد منفی اعتباری عنوان شد مادۀ 823 ق. م. ا.، در مورد تعهدات مادی است. لیکن ملاک آن درباره تعهدات اعتباری نیز قابل استناد است. به همین جهت در تعهدات منفی اعتباری نیز، اصولاً حق ازاله آثار تخلف، از حقوق متعهدله است. چه اینکه در حمایت قانونی از تعهدات، مقنن در هیچ یک از دو نظام حقوقی مزبور، میان انواع تعهدات، تفاوتی قایل نشده است.
همانگونه که ذکر شد، وضعیت حقوقی عمل موضوع تعهد منفی، میتواند به عنوان ضمانتاجرا مورد استناد متعهدله قرار بگیرد. در خصوص وضعیت حقوقی عمل موضوع تعهد در صورت نقض آن، نهادهای صحت (بند نخست)، بطلان مطلق (بند دوم)، بطلان نسبی (بند سوم)، عدم نفوذ و قابلیت فسخ (بند چهارم) ابتدائاً قابل طرح به نظر میرسد و نیاز است تا هر یک جداگانه بررسی شود. بند نخست ـ صحت
نخستین فرض، صحت عمل مخالف با موضوع تعهد است. با اندکی دقت، از میان این موارد، نهاد صحت به دلیل ظهور مادۀ 237 ق. م. قابل استناد نیست؛ توضیح آنکه، مادۀ 237 اجبار بر اجرای شرط را حق متعهدله دانسته است. این ماده مقرر نموده است: ««هرگاه شرط ضمن عقد شرط فعل باشد اثباتاً یا نفیاً کسی که ملتزم به انجام شرط شده است باید آن را بجا بیاورد و در صورت تخلف طرف معامله میتواند به حاکم رجوع نموده تقاضای اجبار به وفاء شرط نماید».
بنابر ظاهر این ماده، وجود حق اجبار، میتواند بیانگر نظر مقنن دال بر عدم صحت عمل مزبور باشد. چه اینکه اگر غیر از این باشد، وجود حق اجبار لغو است. بنابراین با استفاده از همین حق و استناد به ظاهر مادۀ مذکور، میتوان اعلام داشت که عمل موضوع تعهد منفی اعتباری، در صورت تخلف متعهد صحیح نخواهد بود. بند دوم ـ بطلان مطلق همچنین بطلان مطلق عمل مذکور نیز با اصول حقوقی و ظاهر مواد 190 و 237 ق. م. و م. 823 ق. م. ا. منطبق نیست؛ زیرا حسب مادۀ 190 ق. م.، شرایط صحت تشکیل عقد، وجود اراده، رضا، اهلیت طرفین قرارداد، موضوع معین و مشروعیت جهت معامله است. در این میان، عدم وجود رضای معتبر، منجر به عدم نفوذ معامله است (قبولی درافشان و محسنی، 1391، ص26) و عدم وجود موضوع معین، اهلیت طرفین و قصد نیز، منجر به بطلان عقد میشود. این در حالی است که در فرض تخلف متعهد، تمام این موارد درباره عمل منهیعنه و شخص متعهد وجود دارد و همانگونه که عنوان شد، در تعهد منفی حق ساقط نشده، بلکه صرفاً تعهد به عدم اعمال حق مزبور است. بنابراین تنها عنصر موجود و تاثیرگذار بر عمل موضوع تعهد منفی ، نادیده انگاشتن حقی است که متعهدله در اثر تعهد منفی بدست آورده است.
وانگهی وقتی قراردادی با تمام شرایط صحت، تشکیل شود، اصل عدم بطلان است. بنابراین بطلان آن، نیاز به تصریح قانون یا دلیل دارد. به عنوان نمونه، مقنن در مادۀ 423 ق. ت. معاملۀ به ضرر طلبکاران را باطل دانسته است. این ماده اشعار میدارد: «هرگاه تاجر بعد از توقف معاملات ذیل را بنماید باطل وبلااثر خواهد بود:...3 ـ هر معامله‌ای که مالی از اموال منقول یا غیر منقول تاجر را مقیدنماید و به ضرر طلبکاران تمام شود». در حالی که بر اساس اصول ق. م. و ملاک مادۀ 65 ق. م.، معاملۀ به ضرر دیان، غیرنافذ است (قبولی درافشان و محسنی، 1391، ص27). بنابراین انجام عمل موضوع تعهد منفی، هرچند نقض تعهد است، اما باطل نیست.
برخی (محقق داماد، 1388، ص275) با استناد به برخی از مواد قانون مدنی و اشاره به بعضی از مصادیق تعهد منفی، نظر مقنن را بطلان عمل مخالف تعهد میدانند. ایشان با استناد به مواد 454 و 455 ق. م. معتقدند که شرط عدم تصرفات ناقله در عین و منفعت، یکی از مصادیق تعهدات منفی است، که مقنن تخلف از آن را جایز ندانسته و عمل مذکور را باطل قلمداد کرده است. بنابراین از نظر مقنن، وضعیت حقوقی عمل مخالف تعهد، بطلان است. ماده 454 ق. م. اعلام مینماید: «هرگاه مشتری مبیع را اجاره داده باشد و بیع فسخ شود اجاره باطل نمیشود مگر اینکه عدم تصرفات ناقله در عین و منفعت بر مشتری صریحاً یا ضمناً شرط شده که در این صورت اجاره باطل است».
ماده 455 ق. م. نیز میافزاید: «اگر پس از عقد بیع، مشتری تمام یا قسمتی از مبیع را متعلق حق غیر قرار دهد مثل این که نزد کسی رهن گذارد، فسخ معامله موجب زوال حق مزبور نخواهد شد مگر این که شرط خلاف شده باشد». همانگونه که مشاهده میگردد، ضمانتاجرای تخلف از شرط عدم تصرفات ناقله در شرایط خاصی، بطلان عمل مذکور است. ایشان در این مورد که چطور این مواد دلالت بر موضوع بحث دارد، توضیح بیشتری ارائه نداده، صرفاً با اشاره به این مطلب که این مواد، بیانگر حکم مصادیقی از تعهد منفی و ضمانتاجرای تخلف از آن است، نظر مقنن را، بطلان عمل موضوع تعهد منفی بیان میدارد.

mohamad akhavan niaki

7-1 تلفات در بارهای ناپیوسته22
8-1 رابطه تلفات و انرژی مبادله شده27
1-8-1 حداقل تلفات28
2-8-1 حداکثر تلفات28
3-8-1 متوسط تلفات28
4-8-1 رابطه تلفات و انرژی انتقالی.29
9-1 ارائه مدلهای ضریب تلفات برای محاسبه تلفات انرژی فیدرهای 20kV استان مازندران29
1-9-1 انتخاب چند نمونه مصرف30
و
2-9-1 اطلاعات مورد نیاز جهت مدلسازی تلفات انرژی31
3-9-1 نمونهبرداری اطلاعات از فیدر 20 کیلوولت زاغمرز 321
4-9-1 محاسبه تلفات توان و انرژی در فیدر 20 کیلوولت زاغمرز 32(1)
1-4-9-1 تغییرات مقاومت هادیها33
2-4-9-1 تغییرات جریان عبوری از خط35
3-4-9-1 محاسبه تلفات انرژی35
5-9-1 منحنیهای تلفات انرژی و توان روزانه و مقایسه آن با منحنی بار روزانه فیدر 20kV کیلوولت خط
زاغمرز 36(1)
6-9-1 مدلسازی ضریب تلفات انرژی LSF در فیدرهای 20kV خط زاغمرز 38(1)
7-9-1 محاسبه ضرایب استاندارد ونهایی مدلهای معتبرIEEE برای فیدر20kV زاغمرز401
8-9-1 ارائه مدلهای جدید برای ضریب تلفات و بررسی دقت مدلهای بدست آمده41
10-1 ارزش تلفات در شبکه42
1-10-1 عوامل مؤثر در محاسبه ارزش تلفات44
1-1-10-1 مقدار تلفات44
2-1-10-1 زمان وقوع تلفات44
3-1-10-1 ضریب بار44
4-1-10-1 ساعات بهرهبرداری44
5-1-10-1 موقعیت محلی45
6-1-10-1 وظیفه خط انتقال45
2-10-1 ویژگیهای مصرف45
1-2-10-1 شرکتهای تولید نیرو45
2-2-10-1 شرکتهای توزیع برق46
3-2-10-1 شبکههای داخلی صنایع46
3-10-1 مدل ریاضی مقدار تلفات46
1-3-10-1 تلفات دیماند46
2-3-10-1 تلفات انرژی47
ز
4-10-1 مدل ریاضی ارزش تلفات48
1-4-10-1 شرکتهای تولید48
2-4-10-1 شرکتهای توزیع49
3-4-10-1 شبکه داخلی صنایع49
5-10-1 ارزش تلفات در شرایط رشد بار50
1-5-10-1 رشد بار یکنواخت برای پیک51
2-5-10-1 رشد بار در سالهای محدود52
3-5-10-1 تعیین ضرایب KP و 53KE
فصل دوم : تلفات و ارزش آن در ترانسفورماتورهای توزیع و فوق توزیع ۲-۱ ارزش تلفات الکتریکی در ترانسفورماتورهای قدرت........................................................................................... ۵۶
۲-۱-۱ ارزش تلفات............................................................................................................................................................... ۵۶
۲-۱-۲ ارزش حال تلفات..................................................................................................................................................... ۵٩
۲-۱-۳ انجام محاسبات ارزش تلفات برای دوره ۰۳ ساله ......................................................................................... ۶٠
۲-۱-۴ انتخاب دوره برنامهریزی بهینه برای ترانسفورماتورهای پستهای توزیع................................................. ۶١
۲-۱-۵ محاسبه ارزش تلفات کل ۵ سال تعویض ترانسفورماتورهای پستهای توزیع ....................................... ۶٢
۲-۱-۶ نکات مورد توجه در جابجای ترانسفورماتورهای پستهای توزیع............................................................... ۶۴
۲-۲ امکانسنجی خروج و ورود موازی ترانسفورماتور در پستهای توزیع در مینیمم ارزش تلفات ............. ۶۵
۲-۲-۱ بهرهبرداری بهینه ترانسفورماتورهای پستهای قدرت در مینیمم ارزش تلفات.................................... ۶٧
۲-۲-۲ انجام محاسبات برای یک پست فوق توزیع .................................................................................................... ۶٨
فصل سوم : نقش عدم تعادل بار در تلفات شبکههای توزیع و ارائه روشهایی در جهت کاهش آن ۳-۱ مقدمه ............................................................................................................................................................................... ٧٢
۳-۲ اثرات سوﺀ نامتعادلی بار در شبکههای توزیع ....................................................................................................... ٧٣
۳-۲-۱ افزایش تلفات قدرت ............................................................................................................................................... ٧٣
۳-۲-۲ افت ولتاﮊ در اثر نامتعادلی .................................................................................................................................... ٧٣
ح
۳-۲-۳ خطرات ناشی از جریاندار شدن سیم نول...................................................................................................... ٧٣
۳-۳ محاسبه تلفات ناشی از نامتعادلی بار...................................................................................................................... ٧٣
۳-۴ روشهای توزیع بار بر روی فازهای سهگانه در شبکههای توزیع..................................................................... ٧۴
۳-۴-۱ استفاده از قدرت قراردادی مشترکین ............................................................................................................... ٧۴
۳-۴-۲ استفاده از روش مشترک شماری....................................................................................................................... ٧۵
۳-۴-۳ استفاده از روش ........................................................................................................................................... Pave٧۵
۳-۵ توزیع انرﮊی در شبکههای نامتعادل........................................................................................................................ ٧۵
۳-۵-۱ شبیهسازی مدار اولیه............................................................................................................................................. ٧۵
۳-۵-۲ مروری بر روابط........................................................................................................................................................ ٧٨
۳-۶ بررسی روشهای سنتی................................................................................................................................................. ٧٩
۳-۶-۱ ایجاد تعادل بار تا حد امکان ................................................................................................................................ ٨٠
۳-۶-۲ تأثیرات زمین کردن نول شبکه........................................................................................................................... ٨١
۳-۷ مدلسازی شبکه توزیع ................................................................................................................................................. ٨٢
۳-۸ شاخصه عدم تعادل در شبکههای توزیع................................................................................................................ ٨۴
۳-۹ تبیین روشی جهت کاهش عدم تعادل بار در شبکههای توزیع ..................................................................... ٨۴
۳-۹-۱ سیستم کنترل در روش پیشنهادی................................................................................................................... ٨۴
۳-۹-۲ محاسبه مقدرا بار کنترلی ........................................................................................................................ (Zct)٨۴
۳-۹-۳ انتخاب یک الگوی تغییربار................................................................................................................................... ٨۵
۳-۹-۴ محاسبه مقادیر عددی پارامترهای سیستم مورد مطالعه............................................................................ ٨۶
۳-۰۱ تبیین روش جهت متعادلسازی ولتاﮊ با جبرانساز خازنی به منظور کاهش تلفات............................... ٨۶
۳-۰۱-۱ تئوری حل مسئله ................................................................................................................................................ ٨٧
۳-۰۱-۲ مطالعه عددی ........................................................................................................................................................ ٨٨
فصل چهارم : تلفات راکتیو در شبکه
۴-۱ مقدمه ...............................................................................................................................................................................٩١
۴-۲ بررسی اقتصادی نصب خازن در شبکههای توزیع..............................................................................................٩٢
ط
۴-۳ مزایای خازنگذاری در چاههای کشاورزی............................................................................................................ ٩۶
۴-۴ منافع اقتصادی حاصل از نصب خازن..................................................................................................................... ٩۶
فصل پنجم : تلفات انرﮊی الکتریکی ناشی از سایر عوامل ۵-۱ تلفات انرﮊی در اثر اتصالات سست و فرسودگی اجزای شبکه........................................................................ ٩٨
۵-۱-۱ اتصالات....................................................................................................................................................................... ٩٨
۵-۱-۱-۱ اتصالات ایستا یا ثابت ....................................................................................... :(Stationary Contact)٩٩
۵-۱-۱-۲ اتصال لغزشی ..............................................................................................................:(Sliding Contact)٩٩
۵-۱-۲ ویژگیهای اتصالات ثابت ........................................................................................................................................ ٩٩
۵-۱-۳ مقاومت نقاط اتصال............................................................................................................................................. ١٠٠
۵-۱-۳-۱ انواع اتصالات از نقطهنظر شکل اتصال عبارتند از:................................................................................ ١٠٠
۵-۱-۴ اثر عبور جریان الکتریکی در اتصالات ............................................................................................................ ١٠١
۵-۱-۴-۱ اثر دینامیکی اتصالات:................................................................................................................................... ١٠٢
۵-۱-۵ محاسبه افزایش تلفات توان و انرﮊی ناشی از اتصالات در شبکه فشار ضعیف و فشار متوسط .... ١٠٢
۵-۲ تلفات انرﮊی ناشی از کابل سرویس مشترکین ................................................................................................. ١٠۴
۵-۳ تلفات ناشی از خطای کنتورها............................................................................................................................... ١٠۴
۵-۳-۱ محاسبه افزایش تلفات انرﮊی ناشی از خطای کنتورها ............................................................................. ١٠۵
۵-۴ هارمونیکهای مزاحم و اثرات آنها در شبکه........................................................................................................ ١٠۵
۵-۴-۱ اثرات هارمونیکها در شبکه ................................................................................................................................ ١٠۵
۵-۴-۲ ارتباط بین هارمونیک ولتاﮊ و جریان.............................................................................................................. ١٠۶
۵-۴-۳ منابع تولید کننده هارمونیکها .......................................................................................................................... ١٠٧
۵-۵ تلفات بخش مصرف کنندگان ................................................................................................................................ ١٠٧
۵-۶ نتیجه گیری................................................................................................................................................................. ١٠٨
منابع و ماخذ ......................................................................................................................................................................... ۹۰۱
فهرست منابع فارسی.......................................................................................................................................................... ۹۰۱
فهرست منابع لاتین ............................................................................................................................................................ ۰۱۱
ی
چکیده انگلیسی....................................................................................................................................................................۱۱۱
ک
فهرست جدول ها
عنوانصفحه
جدول (۱-۱) تغییرات تلفات توان برای مقادیر معینی از توان انتقالی.................................................................. ۱۱
جدول (۱-۲) برخی از مشخصات عمده خط توزیع و مقادیر انرﮊی مبادله شده و تلفات خط ...................... ۵۲
جدول (۱-۳) دامنه تغییرات ضریب تلفات در بارهای غیرنرمال ............................................................................. ۶۲
جدول (۱-۴) متوسط بار نسبی ۴۲ ساعته در چهار نمونه مختلف مصرف.......................................................... ۶۲
جدول (۱-۵) ضریب بار و ضریب تلفات در نمونههای مورد مطالعه (درصد)...................................................... ۷۲
جدول (۱-۶) مقایسه بین تلفات توان محاسباتی و واقعی......................................................................................... ۵۳
جدول (۱-۷) تغییرات ۴۲ ساعته توان، انرﮊی، تلفات توان و تلفات انرﮊی در فیدر زاغمرز ۱....................... ۷۳
جدول (۱-۸): ضریب بار و ضریب تلفات روزانه برای ۰۱ روز نمونه در فیدر زاغمرز ۱.................................... ۰۴
جدول (۱-۹) ضرائب استاندارد (k,x,a)IEEE برای ۰۱ روز نمونه در فیدر زاغمرز ۱...................................... ۳۴
جدول (۱-۰۱) مقادیر نهایی ضرائب استاندارد (k,x,a ) IEEE برای مصارف مختلف در استان مازندران.. ۱۴
جدول (۱-۱۱) مدلهای ساده شده نهایی برای یک فیدر مختلط (زاغمرز ۱)..................................................... ۱۴
جدول (۱-۲۱) دقت مدلهای ارائه شده در جدول (۱-۱۱)....................................................................................... ۲۴
جدول (۱-۳۱) درصد خطای مدلهای استاندارد LEEE برای فیدرهای استان مازندران ................................ ۲۴
جدول (۱-۴۱) مربوط به رشد بار محدود....................................................................................................................... ۴۵
جدول (۲-۱) محاسبه ضرائب متوسط بار با ولتاﮊهای ۳۶ و ۰۲ ............................................................................. ۸۵
جدول (۲-۲) محاسبه تلفات دیماند پیک براساس اطلاعات آماری از سال ۵۷۳۱ تا ۴۸۳۱......................... ۸۵
جدول (۲-۳) تغییرات بار ترانسفورماتور KVA ۰۰۴ هوائی در ده سال .............................................................. ۱۶
جدول (۲-۴) ظرفیت، تلفات و قیمت فروش آزاد چند نوع از ترانسفورماتورهای ساخت ایران ترانسفور... ۲۶
جدول (۲-۵) محاسبات سوددهی خالص با روش تغییر دروه برنامهریزی ده ساله به دوره ۵ ساله............. ۳۶
جدول (۲-۶) مشخصات فنی ترانسفورماتورهای قدرت شرکت ایران ترانسفو..................................................... ۸۶
جدول (۲-۷) نقاط کار موازی نمودن در مینیمم تلفات و مینیمم ارزش تلفات................................................ ۹۶
جدول (۳-۱) اطلاعات پخش بار شبکه نمونه در حالت تعادل بار .......................................................................... ۹۷
ل
جدول (۳-۲) نتایج بخش بار شبکه نمونه در حالت عدم تعادل بار ....................................................................... ۹۷
جدول (۳-۳) پخش بار شبکه نمونه در حالت تعادل بار در گره ۴ ........................................................................ ۱۸
جدول (۳-۴) پخش بار شبکه نمونه با زمین کردن نول با مقاومت صفر.............................................................. ۱۸
جدول (۳-۵) پخش بار شبکه نمونه با زمین کردن نول با مقاومت یک اهم....................................................... ۲۸
جدول (۳-۶) حدود مجاز درصد عدم تعادل ولتاﮊ ....................................................................................................... ۴۸
جدول (۳-۷) مقادیر بار کنترلی و بارهای متغیر.......................................................................................................... ۶۸
جدول (۳-۸) صفر کردن ولتاﮊ نول در باس ۷ .............................................................................................................. ۸۸
جدول (۳-۹) صفر کردن ولتاﮊ نول در باس ۷ .............................................................................................................. ۹۸
جدول (۵-۱) اطلاعات مربوط به شبکه فشار متوسط ............................................................................................. ۳۰۱
جدول (۵-۲) اطلاعات مربوط به شبکه فشار ضعیف............................................................................................... ۳۰۱
م
فهرست شکلها
عنوانصفحه
شکل (۱-۱) منحنی تغیرات بار۴۲ ساعته دو مصرف کننده فرضی با پیک بار و انرﮊی یکسان ....................۲۱
شکل(۱-۲) دیاگرام تک خط فیدرkv ۰۲ زغمرز(۱)................................................................................................... ۱۳
شکل(۱-۳) دیاگرام تک خطی نحوه نصب دستگاههای هوشمند زغمرز(۱)....................................................... ۲۳
شکل ( ۱-۵): منحنی تغییرات توان اکتیو متوسط ساعتی فیدر زاغمرز (۱) ...................................................... ۷۳
شکل (۱-۶): منحنی تغییرات انرﮊی مصرفی ساعتی فیدر زاغمرز (۱) ................................................................. ۸۳
شکل (۱-۷): منحنی تغییرات تلفات توان ساعتی فیدر زاغمرز (۱)....................................................................... ۸۳
شکل (۱-۸): منحنی تغییرات تلفات انرﮊی ساعتی فیدر زاغمرز (۱) .................................................................... ۸۳
شکل(۱-۴) دیاگرام برداری ولتاﮊوجریان درشبکه اهمی............................................................................................ ۴۷
شکل (۳-۱) شمای شبکه شبیهسازی شده ................................................................................................................... ۶۷
شکل (۳-۲) تغییرات ولتاﮊ نقطه بار ................................................................................................................................. ۶۷
شکل (۳-۳) تغییرات جریان نول ...................................................................................................................................... ۷۷
شکل (۳-۴) تغییرات ولتاﮊ نول در نقطه بار................................................................................................................... ۷۷
شکل (۳-۵) نمودار برداری شبکه نامتعادل ................................................................................................................... ۹۷
شکل (۳-۶) دیاگرام مداری شبکه توزیع چهار سیمه مورد مطالعه ....................................................................... ۳۸
شکل (۳-۷) بلوک دیاگرام سیستم کنترل..................................................................................................................... ۴۸
شکل (۳-۸) بانک خارنی متعادل ساز.............................................................................................................................. ۷۸
شکل (۵-۱) جهت جریان هارمونیکی........................................................................................................................... ۷۰۱
ن
چکیده
با توجه به توسعه سریع و روزافزون صنعت در جهان معاصر، مـسئله تـامین انـرﮊی موردنیـاز مـشترکین از اهمیت خاصی برخوردار می باشد لذا با افزایش تراکم مصرف در شـهره ا و منـاطق صـنعتی مـسائل فنـی و اقتصادی بسیاری را برای طراحان و بهرهبرداران سیستم به وجود مـی آیـد. از جملـه مـسائل فنـی، تلفـات انرﮊی در شبکه های انتقال و توزیع میباشد که باعـث مـیشـود ظرفیـت نیروگـاهی زیـادی تلـف شـود و
هزینههای زیادی بر دوش جامعه سنگینی کند.
بیتردیدکاهش تلفات بدون آگاهی از اجزای تلفات و میـزان تـاثیر عوامـل مختلـف در آن میـسر نیـست،
راه حلهایی که برای کاهش هر یک از اجزای تلفات مورد استفاده قرار میگیرد، متفاوت است. کاهش تلفات ناشی از گردش توان راکتیو در شبکه، کاهش تلفات ﮊولی، نشتی جریان، استفاده غیرمجاز ا ز بـرق و ... هـر یک راه حل جداگانه و خاص خود را میطلبد. بدیهی است شناسایی کم و کیف خود این اجزاﺀ نیز میتوانـد پیش درآمد توسط به راهحلهای مناسب باشد.
در این سمیناراز اطلاعاتی که از بخش توزیع وشرکتهای مشاوره ای استان مازندران بدسـت آمـده مـوارد اتلاف انرﮊی دربخش توزیع شناسائی شده است و با الهام ازتجربه کشورهای دیگر روش های کـاهش اتـلاف انرﮊی در ایران ارائه گردیده است.
کلمات کلیدی: کاهش تلفات، ترانسفورماتور، شبکه های توزیع
١
مقدمه
امروزه با پیشرفت روز افزون جامعه و نیاز شدید به انرﮊی الکتریکی و محدودیت وهزینـه بـ الای تولیـد آن، صنعت برق را بر آن داشت تا برای صرفه جوئی سرمایه گذاری وکاهش اتلاف انرﮊی در بخش های مختلـف
به بررسی دقیق پرداخته است.
به دلایل مختلفی که در ادامه آورده شده است (مهمترین این دلایل، بالا بودن جریان در سیستمهای توزیع میباشد)، تلفات انرﮊی در بخش توزیع بیشتر از سیستمهای انتقال انرﮊی میباشد و براساس بررسیهای به عمل آمده مشخص شده است که بیش از ١٠ الی ١۵ درصد انرﮊی تولیدی توسط نیروگاهها در شبکههای توزیع تلف میشود، براین اساس و به لحاظ گرایش جهانی به صرفهجویی در مصرف انرﮊی و ملاحظات زیستمحیطی ک اهش تلفات در سیستم توزیع انرﮊی الکتریکی در سنوات اخیر مورد توجه زیادی قرار گرفته است.
باید توجه داشت که میزان تلفات انرﮊی الکتریکی به عوامل متعددی از جمله ساختار و آرایش شبکه، طول و سطح مقطع خطوط، نحوه توزیع بار بین خطوط، ضریب توان و میزان قدرت راکتیو، میزان عدم تعادل بار، کیفیت اتصالات و قطعات و اجزای سیستم و ... بستگی دارد.
بدیهی است شناخت درست کیفیت و میزان تاثیر هر یک از این عوامل در مقدار تلفات، پیشنیاز هر طرح و اقدام عملی در راستای کاهش تلفات است. مطالعه و ارائه راهکارهای عملی در ارتباط با تجدید آرایش سیستم توزیع، کنترل و جبران توان واکنشی و خازنگذاری، متعادل نمودن بار و ... نمونههایی از تلاشهای گسترده با اهدافی نظیر ارتقاﺀ ضریب اطمینان و تداوم سرویس، بهبود کیفیت توان و بالاخص کاهش تلفات میباشدعلیرغم. سادگی بحث محاسبه تلفات که در رابطه RI 2 تجلی مینماید، به دلیل وابستگی تلفات به عوامل متعدد نظیر آنچه در بالا به آن اشاره شد و نیز عوامل دیگری مثل تغییر مقدار مقاومت تحت تاثیر عوامل جوی، درجهحرارت محیط، تابش خورشید، گرمای ناشی از عبور جریان، تغییر بار و ... بررسی و مدلسازی تلفات برای دستیابی به نتایج واقعبینانه کار دشوار و در عین حال مفید و ضروری است. با توجه به همین امر این نکته نیز روشن میشود که چرا با وجود اینکه موضوع بررسی، مدلسازی و کاهش تلفات انرﮊی از اوایل قرن گذشته مطرح بوده است، این موضوع همچنان از مباحث علمی و تحقیقی روز به شمار میآید. به دلیل ماهیت متفاوت مصرف و نیز شرایط خاص محیطی در نقاط مختلف شبکه، اکتفا به روابط تئوریک و نیز دستیابی به یک مدل جامع به سادگی میسر نیست و این موضوع در تفاوت چشمگیر بین مقادیر محاسبه شده تلفات با مقادیر اندازهگیری شده آن که بعضاﹰ تا میزان صددرصد اختلاف دارد خود را نشان میدهد. بدینلحاظ تکیه بر مدلهای موجود و کاربرد آنها برای شبکههای توزیع به ویژه برای خطوطی که دارای ضریب بار پایین هستند و یا در شرایطی خاص بهرهبرداری میگردند توام با خطای زیاد و موجب نتیجهگیریهای نادرست خواهد بود.
براین اساس به دلیل اهمیت مسئله تلفات در شبکههای توزیع، نتایج بررسی، اندازهگیری و مدلسازی تلفات شبکه توزیع استان با لحاظ کردن ویژگیهای خاص خود میتواند علاوه بر ارائه راهکارهای کاهش تلفات، روشنگر و راهگشای پارهای دیگر از امور از جمله مسئله تجدیدنظر در بارگذاری خواهد بود. علیرغم اهمیت این موضوع در کشور ما تاکنون بررسی دقیق و مستند به نتایج اندازهگیری در حد لازم انجام نگرفته است.

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

٢
آنچه که در حال حاضر از آن به عنوان تلفات نام برده میشود متوسط تلفات انرﮊی در یک دوره مشخص میباشد و کلیه اجزای شناخته شده و شناخته نشده را دربرمیگیرد و در خصوص تفکیک اجزاﺀ تلفات و نقش آنها از شفافیت لازم برخوردار نیست.
سمینارحاضر به هر دو این مقولههای مهم یعنی شناخت اجزای مختلف و ارائه روشهای اصولی در راستای کاهش آنها میپردازد.
٣
فصل اول
بررسی تلفات توان و انرﮊی و ارائه مدلهایی جهت
محاسبه آنها
۴
۱-۱ مقدمه
با اینکه سعی و تلاش کلیه مسئولین شبکههای برقرسانی در کاهش تلفات میباشد، اما درصد قابل توجهی از توان و انرﮊی تولیدی نیروگاهها در حدفاصل تولید تا مصرف به هدر میرود که حدود ٨٠ درصد
این تلفات سهم خطوط انتقال و توزیع نیرو میباشد.
گرچه محاسبه تلفاتتوان و انرﮊی ظاهراﹰ کار سادهای به نظر می رسد اما در عمل تغییرات مقاومت و
جریان عبوری از هادیها باعث میشود که حتی استفاده از رابطه ساده R.I 2 که برای محاسبه تلفات توان بکار گرفته میشود به راحتی عملی نباشد چون در این رابطه R و I هر دو متغیر بوده و مضافاﹰ به اینکه مقاومت R ضمن اینکه به درجهحرارت محیط وابسته میباشد، به مقدارI نیز ارتباط دارد یا به عبارت دیگر
حتی اگر درجهحرارت محیط ثابت در نظر گرفته شود باز هم نوساناتI تغییراتR را در پی خواهد داشت، که این وابستگی باعث پیچیدگی محاسبه تلفات توان در خطوط انتقال و توزیع نیرو میگردد. محاسبه تلفات انرﮊی ضمن اینکه مشکلات مشابه تلفات توان را دارا میباشد به تغییرات جریان در طول شبانهروز، هفته،... نیز وابسته میباشد که در نتیجه بر مشکلات محاسبات افزوده میگردد، لذا لازم است از طریق مدلسازیهای مختلف نسبت به رفع این کاستیها اقدام نمود. ]١[
۱-۲ تلفات توان
تلفات توان یا قدرت در یک خط انتقال یا توزیع نیرو که مقاومت هادیهای هر فاز آنR و جریان عبوری از آنها I باشد، از طریق رابطه ساده زیر بدست میآید:
(١-١)PL  3 R.I 2
مسلماﹰ در صورتی که مقادیر جریان و مقاومت هادیها در دست باشند محاسبه تلفات توان کار سادهای است، اما در عمل تغییرات شرایط محیطی سبب میشوند تا مقاومت هادیها نیز دچار تغییر شوند، لذا پرسشی که در اینجا مطرح میگردد این است که:
مقاومت هادیها باید برای چه درجهحرارتی محاسبه گردد؟
در خطوط انتقال و توزیع نیرو که درجهحرارت هادیها تحت تأثیر درجه حرارت محیط، تابش مستقیم خورشید و جریان الکتریکی عبوری از آن، تغییر میکند، تا حدودی نمیتوان به سادگی به این پرسش پاسخ داد، چون اگر درجهحرارت محیط و افزایش درجه هادیها تحت تابش مستقی م خورشید در دست باشد، محاسبه تأثیرگذاری جریان عبوری از هادیها در مقدار مقاومت آنها قدری مشکل است، بنابراین لازم است قبل از ارائه مدلهای مناسب جهت محاسبه تلفات توان و انرﮊی در خطوط انتقال و توزیع نیرو این
عوامل و تاثیر آنها در تلفات انرﮊی مورد بحث و بررسی قرار گیرد. ]٢[
١-٢-١ عوامل مؤثر در تلفات توان
یکی از عوامل مهم و موثر در محاسبه تلفات انرﮊی خطوط شبکههای برقرسانی آگاهی از مقدار تلفات توان در ساعات پیک مصرف میباشدگرچه. ساعات پیک مصرف برق در شبکه سراسری برق در ساعات اولیه شب میباشد، اما این قاعده در کلیه مناطق یا شبکههای توزیع یا خطوط انتقال صادق نیست. به
۵
عنوان مثال ساعات پیک بار پستهای توزیع تأمینکننده مشترکین خانگی در ساعات شب و پستهای
تغذیهکننده مناطق صنعتی عموماﹰ در ساعات روز میباشند.
تلفات توان در ساعات پیک شبکه سراسری برق باعث کاهش ظرفیت مفید نیروگاهها میگردد، به عبارت دیگر آن دسته از مصرفکنندگان که دارای تلفات بالاتری در ساعات پیک شبکه سراسری برق میباشند زیان بیشتری را بر شرکتهای برق تحمیل میکنند. لذا برحسب اینکه پیک مشترکین برق در ساعات پیک شبکه باشند یا نباشند میتواند در تصمیمگیری روشهای مناسب اصلاح شبکه و کاهش تلفات مؤثر باشند.
البته این مطالب دلیل بر کم اهمیت بودن تلفات مشترکینی که در ساعات پیک شبکه سراسری برق حضور ندارند نمیباشد، اما زیانی که تلفات در ساعت پیک بر شرکتهای برق تحمیل میکند بیش از دیگر ساعات میباشد.
در یک هادی یا در یک خط انتقال یا توزیع نیرو تلفات توان تابعی است از مقاومت و جریان الکتریکی
عبوری از آن میباشد. اما این به آن مفهوم نیست که تلفات توان در خطوط کاملاﹰ مشابه یکسان باشد.
برای روشن شدن مطلب موارد زیر مورد بحث و بررسی قرار میگیرد.
آیا تلفات توان دو خط KV٢٠ مشابه (هادی، طول و توان انتقالی مساوی) برابرند؟
در بسیاری موارد وقتی تلفات دو خط یا دو شبکه مورد مقایسه قرار میگیرد بسیاری از مهندسین وقتی توان انتقالی از آنها برابر باشند، گمان میکنند تلفات توان آنها تقریباﹰ با هم برابر است. اما در این قسمت این سئوال مطرح میشود که آیا تلفات توان دو خط کاملاﹰ مشابه که دارای پیک بار و هادیهای مشابهی باشند برابر است؟ اگر مقایسه نسنجیده انجام گیرد تلفات توان این دو خط ظاهراﹰ با هم برابر میباشد.
در یک خط انتقال یا توزیع نیرو تلفات توان تابعی از توان انتقالی، مقاومت هادیها، ولت اﮊ خط و ضریب قدرت میباشد که در رابطه زیر خلاصه میگردد.
(١-٢) )2 P PL  R ( U . cos در این رابطه cos ضریب قدرت مصرف، U ولتاﮊ نامی، P پیک بار انتقالی وR مقاومت هادی برای کل طول خط در درجهحرارت هادی و PL تلفات توان میباشد. همانطور که این رابطه نشان میدهد فرض یکسان بودن توان انتقالی در دو خط کاملاﹰ مشابه دال بر برابر بودن تلفات توان آنها نمیباشد. چون عوامل دیگری نیز در رابطه دخالت دارند که ذیلاﹰ به اختصار به آنها اشاره میگردد. ]٢[
 ولتاﮊ معمولاﹰ وقتی هدف محاسبه تلفات توان در یک خط انتقال مثلاﹰ ۶٣ کیلوولت باشد، در اغلب موارد رقم ۶٣
که در حقیقت ولتاﮊ نامی میباشد، در محاسبات مورد استفاده قرار میگیرد، حال آنکه در عمل ولتاﮊ خط ممکن است بیشتر یا کمتر از مقدار نامی خود باشد. لذا در دو خط انتقال کاملاﹰ مشابه که توان معینی را منتقل میکنند، اگر ولتاﮊ یک خط مثلاﹰ ۵ درصد کمتر از ولتاﮊ نامی باشد، تلفات توان آن خط حدود ١١ درصد افزایش مییابد که میتواند یکی از عوامل مهم در نابرابر نمودن تلفات توان در دو خط مشابه باشد.
در حال کلی وقتی توان انتقالی ثابت فرض شود، اگر ولتاﮊ خط از Un به U تغییر کند، تلفات Ku برابر میشود که مقدار آن از رابطه زیر به دست میآید.
۶
(١-٣) )2 Un Ku  ( U در این رابطه مقادیر ضریب قدرت و مقاومت هادیها در هر دو حالت یکسان در نظر گرفته شده است. ]١[
 ضریب قدرت
برایانتقال توان اکتیو یکسان، ضریب قدرت می تواند ارقام مختلفی را به خود اختصاص دهد، طبیعی است هرچه ضریب قدرت کمتر باشد، جریان بیشتر از هادیها عبور میکند که این عامل باعث افزایش
تلفات توان درمیگرددصورتی. که توان انتقالی را ثابت فرض کنیم با تغییر ضریب قدرت از مقدار Cos O1 به Cos O2 تلفات به اندازه Kp برابر تغییر میکند که مقدار آنرا میتوان از رابطه زیر به دست آورد. (١-۴) )2 Cos O1 Kp  ( Cos O2 در این حالت نیز ولتاﮊ و مقاومت هادیها در هر دو حالت یکسان در نظر گرفته شده است. ]١[
 مقاومت هادی مقاومت هادی تابع درجهحرارت آن میباشد و درجهحرارت هادی تحت تأثیر درجهحرارت محیط، تابش
خورشید و جریان الکتریکی افزایش مییابد. بنابراین اگر جریان عبوری از هادیها ثابت هم در نظر گرفته شود، باز هم درجهحرارت هادیها تحت تأثیر درجهحرارت محیط و تابش خورشید که برحسب موقعیت جغرافیایی منطقه و زمان وقوع پیک بار (شب یا روز) متفاوت میباشد، تغییر میکند.
این عامل میتواند باعث تغییر تلفات توان در دو خط کاملاﹰ مشابه گردد. به عبارت دیگر تلفات دو خط کاملاﹰ مشابه برحسب اینکه در شهر اهواز، یا بندرعباس یا تبریز و یا اردبیل واقع شده باشد متفاوت است.
تأثیر درجهحرارت هادی در مقدار مقاومت هادی را میتوان از رابطه زیر بدست آورد.
البته مقاومتی که از این طریق بدست میآید مقاومتDC میباشد، البته برای مقاطعی معادل هادیهای متداول در شبکههای انتقال نیرو تفاوت مقاومتهایDC و AC زیاد نمیباشند، بنابراین برای مقاومت AC
میتوان تقریباﹰ از رابطه زیر استفاده نمود.
(١-۵) ( M  tc Rc  Ro.( M  to در این رابطهRc مقاومت هادی در درجهحرارت محیط، Ro مقاومت اولیه هادی در درجهحرارت to و
مقادیر to و tc به ترتیب درجهحرارت هادی در حالت اولیه و حالت ثانویه برحسب سانتیگراد میباشد و همچنین M ثابت هادی میباشد که مقدار آن برای هادی آلومینیوم فولاد برابر ٢٢٨ میباشد.
همانطور که این رابطه نشان میدهد مقاومت هادی در یک شب زمستان که درجهحرارت هادی مثلاﹰ ۵-
درجه سانتیگراد میباشد، در مقایسه با یک روز گرم تابستان که درجهحرارت هادی به حدود مثلاﹰ ۶٠ درجه سانتیگراد میرسد با( احتساب درجهحرارت محیط و افزایش درجهحرارت هادی در اثر عبور جریان الکتریکی و تابش خورشید) حدود ١/٢٩ درصد افزایش مییابد که به همین نسبت تلفات توان نیز برای انتقال توان یکسان افزایش مییابد. این مطالب نشان میدهد که تلفات توان حتی برای انتقال باری
٧
با توان، ولتاﮊ و ضریب قدرت مشابه در طول ساعات مختلف سال متفاوت میباشد و طبیعتاﹰ برحسب اینکه محل نصب خط انتقال یا توزیع نیرو در کدام شهر باشد این تفاوت ممکن است بیشتر باشد. ]١[
 اثر مجموع بنابراین صرف یکسان بودن دو خط یا دو شبکه دال بر برابر بودن تلفات توان آنها حتی برای انتقال توان
اکتیو انتقالی یکسان نمیباشد. جدول (١-١) تلفات توان یک خط انتقال مشخص را که همواره دارای پیک بار اکتیو یکسانی میباشد را در حالات مختلف نشان میدهد. همانطور که ارقام این جدول نشان میدهند برحسب اینکه مقادیر به ولتاﮊ، ضریب قدرت و مقاومت هادیها چه باشد، حتی برای انتقال توان اکتیو یکسان تلفات توان تقریباﹰ تا دو برابر حالت پایه افزایش مییابد.
آیا وقتی تمامی پارامترهای فنی یکسان باشند تلفات توان برابر است؟
با توجه به آنچه گفته شد اگر در دو خط کاملاﹰ مشابه توان انتقالی، ولتاﮊ، ضریب قدرت و مقاومت هادیها برابر باشند، تلفات توان این دو خط در لحظه پیک بار با هم برابر است. اما زمان وقوع پیک بار نیز دارای اهمیت زیادی است، به عبارت دیگر صرف برابر بودن تلفات توان در دو خط یا دو شبکه مشابه به مفهوم همارزش بودن تلفات توان در آن دو نمیباشد، چون ممکن است در یک خط، زمان عبور پیک بار و در نتیجه ماکزیمم تلفات توان در ساعات پیک شبکه سراسری برق و در خط دیگر در ساعات کمباری باشد.
در چنین حالت ممکن است کاهش تلفات در یک خط از نظر اقتصادی مقرون به صرف باشد اما در خط کاملاﹰ مشابه دیگر صرفه اقتصادی وجود نداشته باشد. ]١[
جدول (١-١) تغییرات تلفات توان برای مقادیر معینی از توان انتقالی ولتاﮊ نامی درصد ضریب قدرت مصرف درجهحرارت هادی، سانتیگراد تلفات نسبی توان درصد
١٠٠ ٠٠/١ ٠ ١٠٠
١٠٠ ٠٠/١ ٢٠ ١٠٨
١٠٠ ٩٠/٠ ۴٠ ١۴٠
١٠٠ ٨٠/٠ ۶٠ ١٨٠
٩۵ ٠٠/١ ٠٠ ١١٠
٩۵ ٠٠/١ ٢٠ ١١٨
٩۵ ٩٠/٠ ۴٠ ١۵٠
٩۵ ٨٠/٠ ۶٠ ١٩٠
١-٢-٢ محاسبه تلفات توان
برای ارزیابی تلفات توان در هر شبکه برقرسانی لازم است مقدار آن در اجزای مختلف شبکه مورد بررسی قرار گیرد برا ی محاسبه تلفات توان در خطوط انتقال یا توزیع نیرو ترانسفورماتورها یا سایر تجهیزات میتوان از روشهای مختلفی استفاده نمود که ذیلاﹰ به طور اختصار به چند مورد از آنها اشاره میگردد.
 تلفات ﮊول در هادیها برای محاسبه تلفات ﮊول در هادیهای خطوط انتقال یا توزیع نیرو میتوان از روابط کلی زیر استفاده نمود.
٨
(١-۶) )2 P ) . 1000 R.L  PL U .Cos O NC .N S در این رابطه:
:PL توان تلف شده، کیلووات
:L طول خط انتقال، کیلومتر
:R مقاومت هادی، اهم بر کیلومتر
:NC تعداد مدارهای خط انتقال
:NS تعداد هادیهای فرعی در هر فاز
😛 قدرت انتقالی برحسب مگاوات
:U ولتاﮊ خط برحسب کیلوولت
: Cos O ضریب قدرت
به کمک این رابطه میتوان با آگاهی از توان انتقالی، تلفات توان را محاسبه نمود. همانطور که این رابطه نشان میدهد با افزایش قطر و تعداد هادیها در هر فاز و تعداد مدارها میتوان تلفات توان را برای انتقال توان یکسان کاهش داد. به همین دلیل در بسیاری موارد از خطوط انتقال باندل یا چندمداره استفاده
میشودگرچه. تلفات توان باعث تحمیل خسارت بر شرکتهای برق میشود اما معمولاﹰ در شرکتهای
برقرسانی کاهش مقدار تلفات توان در ساعات پیک بار از اهمیت بیشتری برخوردار است. ]١[
 تلفات توان در ترانسفورماتورها معمولاﹰ سازندگان ترانسفورماتورها، مقادیر تلفات بارداری و بیباری ترانسفورماتورها را در بار نامی محاسبه
و به عنوان اطلاعات اولیه در اختیار خریداران قرار میدهند. تلفات بیباری تقریباﹰ مستقل از بار بوده و
معمولاﹰ آنرا ثابت در نظر می گیرند، اما تلفات بارداری تابعی است از بار انتقالی، بر این مبنا تلفات ترانسفورماتورها در هر لحظه از رابطه زیر بدست میآید.
(١-٧) )2 S NLLL.( PL در این رابطه: Sn :PL تلفات توان، کیلووات :NL تلفات بیباری، کیلووات :LL تلفات بارداری دربار نامی، کیلووات : S توان ظاهری عبوری از ترانسفورماتور، کیلووات آمپر : Sn تلفات اسمی ترانسفورماتور، کیلوولت آمپر
بنابراین برای محاسبه تلفات توان یا تلفات ترانسفورماتورها در ساعات پیک شبکه باید از رابطه فوق استفاده نمود. ]٣[
 تلفات توان در سایر تجهیزات کلیه تجهیزات الکتریکی که در شبکههای انتقال و توزیع نیرو، مورد استفاده قرار میگیرند دارای تلفات
٩
میباشند. از این مجموعه تجهیزات میتوان به راکتورها، خازنها، ترانسفورماتورهای جریان و ولتاﮊ اشاره نمود. برخلاف ترانسفورماتورها که دارای دو نوع تلفات (بارداری و بیباری) میباشند بقیه تجهیزات عمدتاﹰ دارای تلفات تقریباﹰ ثابتی میباشند. لذا تلفات توان آنها تقریباﹰ مستقل از زمان بهرهبرداری از آنها است و به نوعی مشابه تلفات بیباری، ترانسفورماتورها میباشند.
 تلفات توان مرتبط با کرونا تلفات کرونا نوع دیگری از تلفات الکتریکی است که عمدتاﹰ در خطوط انتقال نیرو و پستهای فشارقوی
دیده میشوند. مقدار تلفات کرونا تابعی است از ارتفاع محل نصب، درجهحرارت محیط، رطوبت و درجه آلودگی هوا و همچنین شرایط آبوهوائی منطقه. این تلفات در روزهای بارانی، برفی و مهآلود و شرجی زیاد میشود. گرچه در طراحی شبکههای برقرسانی تلاش بر این است که در هوای خوب تلفات کرونا وجود نداشته باشد اما به هر حال با افزایش درجهحرارت هوا و یا در روزهای بارانی و آلوده بخشی از توان الکتریکی از این طریق به هدر میرود.
 تلفات توان مرتبط با نشتی جریان مقرههای خطوط انتقال و توزیع نیرو یکی از عوامل مهم در نشستی جریان میباشند. نشتی جریان ضمن
اینکه به نوع مقرهها و سطح ولتاﮊ بستگی دارد شدیداﹰ به درجهحرارت هوا، میزان رطوبت و املاح نمکی و آلودگی هوا نیز وابسته میباشد. در شبکههای برقرسانی کشور تلفات ناشی از نشتی جریان در مناطق ساحلی جنوب و شمال کشور بالا است و سهمی از تلفات انرﮊی در این مناطق را به خود اختصاص میدهد اما در مقایسه با تلفات ﮊول زیاد نمیباشد.
 تلفات توان ناشی از سایر عوامل در هر شبکه برق رسانی علاوه بر تلفاتی که در تجهیزات در صور مختلف وجود دارند و به نوعی قابل
اندازهگیری یا برآورد میباشند. درصد قابل توجهی از انرﮊی الکتریکی به صور مختلف دیگر از جمله تلفات ناشی از نامتعادلی بار، تلفات ناشی از گردش بیمورد وات و وار در شبکه، تلفات ناشی از بدی ضریب
قدرت، استفاده غیرمجاز از انرﮊی و یا اشکال مختلف دیگر به هدر میروند.
 تلفات توان در شبکه تلفات توان در شبکه از جمع همزمان تلفات توان کلیه تجهیزات و خطوط انتقال و توزیع نیرو به دست
میآید. تلفات توان از این دیدگاه مهم است که به طور مستقیم ظرفیت مفید نیروگاهها را به هدر میدهد.
در هر شبکه گرچه تلفات توان و انرﮊی هر دو مهم میباشند اما اگر دو شبکه با تلفات توان و انرﮊی مشابه مورد مقایسه قرار گیرند، شبکهای که دارای تلفات توان بیشتری در ساعات پیک شبکه سراسری برق میباشد از دیدگاه منافع ملی دارای وضعیت بدتری است.
گرچه در بخشی از شبکه امکان محاسبه تلفات توان به کمک برنامههای کامپیوتری میسر میباشد، اما در تمامی اجزای شبکه محاسبه تلفات توان به سادگی عملی نمیباشد. دلیل وجود این پیچیدگی تنوع تلفات
١٠
و عدم وابستگی آنها به میزان بار میباشد. به عنوان مثال سهم میزان تلفات کرونا، نشتی جریان، استفاده غیرمجاز از برق، نامتعادلی بار و بسیاری دیگر از اجزای تلفات در ساعات پیک بار احتمالی است و دلیل این امر وابستگی آنها به بسیاری از پارامترهای متغیر میباشد.
۱-۳ تلفات انرﮊی
در یک دوره مشخص، تلفات انرﮊی در یک خط انتقال با مقاومتR و جریان عبوریI را میتوان به کمک رابطه زیر بدست آورد ]٢: [
(١-٨) EL  3.(R1.I12  R2 .I22  ...  Rn .In2 ) در یک شرایط مشخص مقدارI را میتوان از رابطه (١-٩)بدست آورد که با جایگذاری آن در رابطه (١- ٨)، مقدارEL را میتوان به صورت رابطه (١-۴) نیز نشان داد: (١-٩) U ) I  S /( 3 (١-١٠) EL  R1 .( S1 / U1 )2  R2 .( S 2 / U 2 )2  ...  Rn .( S n / U n )2 با جایگذاری توان اکتیو( ( P به جای توان ظاهری((S رابطه بالا به صورت زیر در میآید: (١-١١) EL  R1 .[ P1 /( U 1 .Cos1 )] 2  ...  Rn .[ Pn /(U n .Cosn )] 2 در این روابط:
:EL تلفات انرﮊی در خط انتقال، در پریودn : Ri مقاومت هادیها در لحظه i
: I i جریان عبوری از هادیها در لحظه i : Si توان عبوری (ولت آمپر) در لحظه i : ui ولتاﮊ خطی در لحظه i
: cosi ضریب قدرت بار عبوری در لحظه i
١-٣-١ عوامل مؤثر در تلفات انرﮊی
تلفات انرﮊی در یک دوره مشخص از مجموع تلفات لحظهای توان به دست میآید بنابراین کلیه عواملی که در محاسبه تلفات توان دخالت دارند در محاسبه تلفات انرﮊی نیز مؤثر میباشند. اما در این قسمت هدف مقایسه تلفات انرﮊی دو خط کاملاﹰ مشابه میباشد، لذا فرض میشود مقادیر نامی کلیه پارامترهای الکتریکی یکسان باشند، بر این مبنا حالات زیر میتواند مورد مطالعه و مقایسه قرار گیرد. ]۵[
حالت اول :
در این حالت هدف مقایسه تلفات انرﮊی در دو خط کاملاﹰ مشابه میباشد که دارای ماکزیمم توان انتقالی، ولتاﮊ، ضریب قدرت و مقاومت برابر باشند، بر این مبنا این سئوال مطرح میشود آیا تلفات انرﮊی این دو خط کاملاﹰ برابر است؟
١١
در برخی موارد یکسان بودن این پارامترها میتواند بیانگر برابر بودن تلفات انرﮊی در دو خط مشابه باشد اما همواره این تشابه به معنی برابر بودن تلفات انرﮊی دو خط انتقال یا توزیع نیرو مشابه نمیباشد. دلیل این اختلاف ممکن است در اثر انتقال انرﮊی الکتریکی متفاوت به وجود آید. به عبارت دیگر اگر از یک خط انتقال مثلاﹰ ٢۴ ساعت در طول شبانهروز و در خط دیگر تنها یک ساعت توان الکتریکی منتقل گردد، مسلم است صرف برابر بودن توان، ولتاﮊ، ضریب قدرت و مقاومت هادیها نمیتواند برابری تلفات انرﮊی را به همراه داشته باشد چون در رابطه با نمونه مورد اشاره تلفات انرﮊی در یک خط حدود ٢۴ برابر خط
دیگر میباشد.
حالت دوم :
در این حالت فرض میشود علاوه بر مشخصههای مصرف، انرﮊی انتقالی هم برابر باشند، لذا مجدداﹰ این سئوال مطرح میشود آیا تلفات انرﮊی دو خط کاملاﹰ مشابه، در چنین حالت با هم برابرند؟ در اکثر مواقع تلفات انرﮊی دو خط مشابه در چنین شرایط تقریباﹰ برابر میباشند، اما اگر شکل منحنی تغییرات بار یکسان نباشند، در میزان تلفات انرﮊی اختلاف فاحشی ایجاد میشود. برای بررسی این حالت دو مصرفکننده با پیک بار و انرﮊی انتقالی تقریباﹰ یکسان که دارای منحنی تغییرات بار متفاوتی میباشند، مورد بررسی و مطالعه قرار میگیرند.
همانطور که شکل (١-١) نشان میدهد مصرفکننده اول درt ساعت از شبانهروز دارای باری در حد پیک مصرف (یا(P و مصرفکننده دوم همواره دارای بار ثابت معادل P میباشد و تنها در لحظات کوتاهی پیک بار از این خط انتقال عبور میکند. اگر مقاومت هادی، ولتاﮊ و ضریب قدرت در تمام ساعات یکسان در نظر گرفته شود و در حالت دوم از تلفات محدود انرﮊی در ساعات پیک صرفنظر شود، تلفات انرﮊی در دو حالت فوق به صورت زیر محاسبه میشوند.

شکل (١-١) منحنی تغیرات بار٢۴ ساعته دو مصرف کننده فرضی با پیک بار و انرﮊی یکسان (١-١٢) ) P EL1  t.R.( U .Cos O (١-١٣) )2  P EL2  T .R( U .Cos O
و نسبت تلفات انرﮊی در دو حالت فوق را میتوان به صورت زیر نشان داد که از تقسیم رابطه (١-١٢) بر رابطه (١-١٣) به دست میآید.
(١-١۴) 2 t ( P ( EL1 T P EL2 مقادیرLF و P وP’ به صورت زیر محاسبه میشوند که با جایگذاری مقادیر معادل آنها در رابطه (١-١۴)
١٢
به رابطه (١-١٨) میرسیم. E (١-١۵) LF  T .P (١-١۶) E P  t (١-١٧) E P T (١-١٨) 1  EL1 LF EL2 این رابطه نشان میدهد حتی با برابر بودن توان و انرﮊی انتقالی، تلفات انرﮊی در دو حالت فوق و برای دو خط یا دو شبکه مشابه ممکن است با هم برابر نباشند.
حالت سوم :
همانطور که در دو حالت قبل ملاحظه شد علت این اختلاف مربوط به شکل منحنی تغییرات بار میباشد.
در این حالت این سئوال مطرح میشود آیا یکسان بودن توان، انرﮊی انتقال و شکل منحنی تغییرات بار دال بربرابربودن تلفات انرﮊی میباشد؟ پاسخ این پرسش مثبت میباشد اما با توجه به اینکه قیمت انرﮊی در ساعات مختلف شبانه روز متفاوت میباشد، لذا ممکن است حتی با برابر بودن تلفات انرﮊی در دو حالت مختلف، ارزش آنها یکسان نباشد که لازم است در ارزیابی تلفات انرﮊی در شبکههای برقرسانی
مدنظر قرار گیرند.
١-٣-٢ محاسبه تلفات انرﮊی
در شبکههای برقرسانی اعم از توزیع یا انتقال نیرو لازم است قبل از ارایه هر نوع پیشنهاد جهت اصلاح تلفات، اجزای اصلی تلفات بررسی و شناخته شود. روشهای به کار گرفته شده برای کاهش تلفات الکتریکی باید با توجه به تلفات توان و انرﮊی انجام گیرد، اما به هر حال لازم است سهم آنها در اجزای شبکه مشخص شوند.
- تلفات انرﮊی در خطوط انتقال و توزیع نیرو بخش قابل توجهی از تلفات انرﮊی الکتریکی در شبکههای برقرسانی ناشی از تلفات ﮊول میباشد. بخش
عمده این نوع تلفات در هادیهای خطوط انتقال و توزیع نیرو ایجاد میگردد.تلفات انرﮊی در خطوط انتقال و توزیع نیرو تابعی از تلفات توان و ضریب تلفات میباشد.
همانطور که از رابطه (١-٣) از روابط بالا نشان میدهد، هرچه ضریب تلفات بیشتر باشد برای تلفات توان یکسان تلفات انرﮊی بیشتر است. با توجه به اینکه ضریب تلفات تابعی از ضریب بار می باشد، در عمل خطوط انتقال یا توزیع تأمینکننده بار مشترکینی با ضریب بار بالا دارای تلفات انرﮊی بیشتری میباشند.
یا به عبارت دیگر خطوط انتقال یا توزیع نیرو که تأمینکننده انرﮊی موردنیاز مراکز صنعتی میباشند،
١٣
برای تلفات توان یکسان دارای تلفات انرﮊی به مراتب بیشتری از خطوط تأمینکننده انرﮊی موردنیاز مراکز شهری میباشند. ]۵[
- تلفات انرﮊی در ترانسفورماتور در ترانسفورماتورهای قدرت نیز تلفات انرﮊی تابعی از نوع مصرف میباشد.گرچه تلفات انرﮊی ناشی از
تلفات بیباری تقریباﹰ ثابت میباشد اما تلفات انرﮊی ناشی از تلفات بارداری تابعی از ضریب تلفات میباشد که به صورت رابطه زیر نشان داده میشود.
(١-١٩) ( EL  T .( NL  LL.( S )2 .LSF Sn

دراین رابطه EL تلفات انرﮊی ترانسفورماتور در دوره مطالعه و بقیه پارامترها مطابق تعاریف قبل میباشند.
همانطور که این رابطه نشان میدهد تلفات انرﮊی ناشی از تلفات بارداری تابعی از ضریب تلفات میباشد و در نتیجه از اهمیت بیشتری برخوردار میباشد، اما تلفات انرﮊی ناشی از تلفات بیباری مستقل از ضریب بارمیباشد. ]۵[
- تلفات انرﮊی در سایر تجهیزات تلفات انرﮊی در سایر تجهیزات نیز تابعی از تغییرات تلفات توان در آنها میباشد. اما با توجه به اینکه
تلفات توان در برخی از تجهیزات الکتریکی از جمله راکتورها، خازنها و ... تقریباﹰ در طول بهرهبرداری ثابت میباشند، لذا تلفات انرﮊی در آنها از مجموع تلفات لحظهای توان بدست میآید.
- تلفات انرﮊی ناشی از کرونا معمولاﹰ طراحی خطوط انتقال و توزیع نیرو طوری انجام میگیرد که در هوای تمیز و در شرایط استاندارد،
تلفات کرونا ناچیز باشد. اما چون شرایط آبوهوائی دائماﹰ در حال تغییر میباشد، تلفات کرونا نیز کم و زیاد میشود و به خصوص در هوای بارانی مقدار آن شدیداﹰ افزایش مییابد. به همین دلیل برای محاسبه تلفات انرﮊی ناشی از پدیده کرونا لازم ا ست در یک دوره یکساله درصد روزهای بارانی، ابری، شرجی، مهآلود، آلوده و ... تعیین و براساس آن تلفات انرﮊی محاسبه گردد. گرچه تلفات توان ناشی از پدیده کرونا ممکن است گاهی بیش از تلفات ﮊول باشد، اما تلفات انرﮊی آن بسیار ناچیز میباشد.] ۵[
- تلفات انرﮊی ناشی از نشتی جریان تلفات انرﮊی ناشی از نشتی جریان تابعی از تداوم نشتی در خطوط انتقال و توزیع نیرو میباشد. این تلفات
نیز مانند تلفات کرونا در موارد خاص ظاهر میشود، به خصوص که مقرهها توسط ذرات آلوده نمکی یا صنعتی پوشیده شوند. البته رطوبت هوا این نوع تلفات را همراه با ذرات آلوده تشدید میکند. میزان تلفات انرﮊی ناشی از نشتی جریان در مناطق ساحلی و آلوده قابل توجه می باشد، که لازم است نسبت به اندازهگیری و تقلیل آن اقدام نمود. ]۵[
١۴
۱-۴ رابطه تلفات توان و انرﮊی
در شبکههای برقرسانی بدلیل سهولت اندازهگیری انرﮊی مبادله شده و ثبت شده معمولاﹰ درصد تلفات انرﮊی بعنوان شاخص کمی تلفات مطرح میگردد. مثلاﹰ وقتی از رقمی بعنوان درصد تلفات نامبرده میشود هدف تلفات انرﮊی میباشد، مسلماﹰ چون اندازهگیری برای یک دوره مشخص و معین انجام میشود درنتیجه درصد تلفات نیز مقدار متوسط در آن دوره میباشد. با توجه به اینکه تلفات در هر لحظه تابعی است از توان انتقالی در همان لحظه، درنتیجه تلفات توان دائماﹰ در حال نوسان میباشد. گرچه محاسبه تلفات در پیک با آگاهی از بار پیک در شرایط حالت پیک عملی است ولی اگر این اطلاعات در دست
نباشد با آگاهی از تلفات انرﮊی میتوان بصورت زیر مقدار تقریبی تلفات توان را محاسبه نمود.
برای محاسبه تلفات توان در دوره مطالعه یا میزان تلفات در بار پیک می توان از مقادیر ضریب تلفات انرﮊی و منحنی تغییرات بار استفاده نمود. برای این منظور میتوان به شیوه زیر عمل کرد. ]۵[
(١-٢٠) E  T .LF .P (١-٢١) EL  T .LSF .PL با تقسیم روابط فوق به یکدیگر به رابطه جدید زیر میرسیم: LF EL PL (١-٢٢) .  P E LSF بنابراین درصورتیکه نسبت تلفات انرﮊی به انرﮊی مبادله شده در دست باشد (که عملاﹰ در دست است) با آگاهی از مقادیر LSF (ضریب تلفات) و LF (ضریب بار) میتوان درصد نسبی تلفات در بار پیک را بدست
آورد. حال اگر در رابطه بالا بجای LSF مقدار معادل آن LSF  KLF 2 را قرار دهیم نسبت PL بصورت زیر درمیآید: P EL 1 PL (١-٢٣) .  P مقدار K ضریبی است مشخص که در قسمتهای بعد به آن اشاره میگردد K .LF E و برای مصرفکنندهای با ماهیت بار شبکه سراسری ایران که مقدار ضریب بار حدود ۶٠,٠ است ضریب K برابر ٠٨/١ میباشد که با جایگذاری این دو رقم در رابطه بالا داریم: EL PL (١-٢۴) 1.5 E P بعبارت دیگر در صورتیکه تلفات انرﮊی در شبکهای مثلاﹰ ١۶ درصد باشد تلفات توان در ساعت پیک به حدود ٢۴ درصد افزایش مییابد که این رقم بیانگر اتلاف توان مفید نیروگاه در ساعت پیک میباشد.
۱-۵ مشخصههای مهم مصرف
شناخت نوع مصرف یکی از عوامل مهمی است که در مطالعات بار به خصوص در تلفات الکتریکی از اهمیت ویژهای برخوردار است. برای شناسائی نوع و ماهیت مصرف شاخصهای مختلفی معرفی و تعریف شدهاند که به کمک آنها میتوان نسبت به دستهبندی مصرفکنندگان برق اقدام نمود. نظر به اینکه در
١۵
مدلسازی تلفات نیاز به شناخت مشخصههای مصرف میباشد. لذا در این بخش این عوامل بطور اختصار اشاره میگردد.
 پیک مصرف پیک بار یا حداکثر مصرف هر مصرفکننده شاخص مهمی است که در طراحی تجهیزات نقش اساسی
دارد. برنامهریزی تولید، تعیین ظرفیت تجهیزات و انتخاب ولتاﮊ خطوط تأمینکننده برق هر مصرفکننده مستقیماﹰ براساس پیک مصرف انجام میگیرد. پیک مصرف معمولاﹰ با عناوین دیگری چون دیماند مصرف و یا پیک مصرف نیز بیان میگردد.
پیک یا دیماند مصرف معمولاﹰ برای یک دوره بلند مدت تعیین میگردد، به همین دلیل طراحی شبکههای برقرسانی نیز بر همین مبنا انجام میگیرد. در بهرهبرداری از شبکههای برقرسانی پیک مصرف ممکن است برای دوره های روزانه، ماهیانه، فصلی یا سالیانه نیز بیان گردد، که برحسب مورد در مطالعات بار مورد استفاده قرار میگیرد.
در مطالعات بار پیک مصرف را با واحدهای مختلفی چون وات، ولتآمپر یا آمپر بیان میکنند، ضمن اینکه برای مصارف بار راکتیو از ولت آمپر نیز برای بیان مقادیر حداکثر بار استفاده میشود. در مجموع پیک مصرف شاخص اصلی طراحی و برنامهریزی توسعهای شبکههای برقرسانی میباشد. ]١[
 انرﮊی انتقالی عامل دیگری که برای شناسائی مورد استفاده قرار میگیرد، انرﮊی الکتریکی مورد نیاز آن میباشد. معمولاﹰ
انرﮊی مصرفکنندگان یا شبکههای برقرسانی بر مبنای دورههای بلندمدت انجام میگیرد. اما در بهرهبرداری برای برنامهریزی تولید و سایر اقدامات لازم برآورد انرﮊی ممکن است به صورت ساعتی یا روزانه نیز پیشبینی گردد، اما در برنامهریزی توسعهای شبکه ای طراحی تجهیزات عمدتاﹰ انرﮊی سالیانه مطرحباشد،می برای سنجش میزان انرﮊی الکتریکی از واحدهای مختلفی چون وات ساعت، کیلوولت ساعت و یا مگاوات استفاده میشود. ضمناﹰ برای مصارف بار راکتیو از واحدهای وارساعت، کیلووار ساعت یا مگاوار ساعت استفاده میشود.]١[
 ولتاﮊ ولتاﮊ شبکه نیز یکی از شاخصهای مهم مصرف میباشد. در حالت کلی هرچه دیماند مصرف بیشتر باشد،
معمولاﹰ مصرفکننده یا منطقه مصرف به خطوط ولتاﮊ بالاتری متصل میشوند. از طرف دیگر تثبیت ولتاﮊ یا کنترل تغییرات آن در محدوده مشخصی برای مصرفکننده از اهمیت ویژهای برخوردار است و نقش مؤثری را در کیفیت توان بازی میکند که در بهرهبرداری از شبکههای برقرسانی باید مورد توجه جدی قرار گیرد.
 ضریب بار ضریب بار شاخص سادهای است که به کمک آن میتوان تا حدودی ماهیت مصرف را مورد مطالعه قرار
داد. این ضریب در حالت کلی از رابطه زیر بدست میآید:
١۶
(١-٢۵) E LF  : E انرﮊی مصرفی در دوره T T .P : P پیک مصرف
ضریب بار میتواند برای دورههای روزانه، هفتگی، ماهیانه، فصلی، سالیانه یا هر دوره مشخص دیگر تعریف شود. البته باید به این نکته مهم توجه شود برحسب اینکه ضریب بار برای چه دورها ی محاسبه شود، انرﮊی مصرفی و پیک مصرف نیز باید مربوط به همان دوره باشد که در رابطه (١-٢) داریم:
P پیک مصرف، T دوره مطالعه، Eانرﮊی انتقالی در دوره T و LF ضریب بارمصرف میباشد. بنابراین در صورتیکه انرﮊی انتقالی و پیک مصرف دو مصرفکننده مختلف در یک دوره زمان مشخص برابر باشند، ضریب بار آنها نیز با هم مساوی است، اما همواره یکسانی ضریب بار به معنی تشابه دو مصرفکننده برق نمیباشد.
 ضریب تلفات ضریب تلفات شاخص مهمی است که رابطه تلفات انرﮊی و تلفات در بار پیک را نشان میدهد. در شبکه
یا مصرفکننده برق این ضریب به صورت زیر تعریف میشود ]٣: [
(١-٢۶) EL LSF  T .PL در این رابطه LSF ضریب تلفات، ELانرﮊی تلف شده در دوره T و PL تلفات توان در بار پیک و T دوره مطالعه میباشد. معمولاﹰ ضریب تلفات برای دورههای بلندمدت فصلی یا سالیانه محاسبه میگردد، اما این ضریب نیز همانند ضریب نیز همانند ضریب بار میتواند برای دورههای کوتاهمدتتر نیز تعریف شود.
 منحنی تغییرات بار نیاز هر مصرفکننده به انرﮊی الکتریکی در طول شبانهروز به دلایل مختلفی دچار تغییر میشود. این
تغییرات تابعی از نوع مصرفکننده و فرآیند تولید یا مصرف آن میباشد. به عنوان مثال اگر شبکهای تأمینکننده برق مصارف خانگی باشد، میزان انرﮊی تحویلی آن در ساعات شب که مصارف روشنایی به مدار میآیند و در نیمههای شب که مردم در حال استراحت میباشند به کمترین مقدار خود میرسد و یا اگر شبکهای مسئولیت تأمین برق یک منطقه صنعتیرا به عهده داشته باشد، میزان انرﮊی عبوری آن تابعی است از ساعت کار صنایع مستقر در آن منطقه یا بعبارت دیگر نیاز مصرف برق این منطقه ممکن است در بعضی ساعات بالا و در بعضی ساعات پائین باشد.
برای اینکه تغییرات مصرف هر مصرفکننده در یک دوره معین مشخص گردد، نیاز مصرف آن به صورت تابعی از زمان ترسیم میگردد. یکی از شاخصهای مهم مصرف برق هر مشترک برق، منحنی بار ٢۴ ساعته آن میباشد، البته منحنیهای دیگری چون منحنی تغییرات پیک بار روزانه، منحنی تداوم بار، منحنی تغییرات انرﮊی روزانه یا نمونههای مختلف دیگری نیز برای بررسی و شناخت مصرف میتواند تعریف و ترسیم گردد.
١٧
 ساعات مصرف
گرچه تأمین مصرف برق کلیه مشترکین، در ساعات مختلف شبانهروز میسر میباشد، اما برخی از
مصرفکنندگان برق تنها در ساعات محدودی از روز، از انرﮊی الکتریکی میکنند. به عنوان نمونه میتوان به مراکز تجاری، ادارات، کارگاههای صنعتی، صنایع یک شیفت یا دو شیفت و نظائر آن اشاره نمود. در
بررسی و مطالعه این نوع مصارف باید به ساعات مصرف آنها دقت نمود.
 ماهیت مصرف
ماهیت فعالیت مصرفکننده برق میتواند نقش مؤثری را در مطالعات بار، برنامهریزی توسعه شبکههای تأمینکننده برق و بررسی تلفات آنها داشته باشد.گرچه ماهیت مصرف برق خود به نوعی به پارامترهای ذکر شده در بالا بستگی دارد، اما نوع مصرفکنندگان برق، که طبیعتاﹰ دارای منحنی تغییرات بار متفاوتی میباشند نیز در مطالعات مهم میباشد.بعنوان مثال ممکن است پیک بار، منحنی تغییرات بار و ضریب بار دو مصرف کننده مشخص در یک دوره معین با هم مشابه باشند، اما در یک دوره بلندمدت ماهیت مصرف آنها متفاوت میباشدبه.عنوان مرکز توریستی سواحل دریای خزر مادام که به صورت نرمال
فعالیت میکنند (فصول تابستان) همانند مراکز شهری است اما در فصول دیگر، مصارف آنها تقلیل میباشد. بنابراین صرف اینکه منحنی تغییرات بار آنها مثلاﹰ در فصل تابستان که دارای وضعیت عادی
میباشند با یک منطقه شهری مشابه باشد، این تشابه به معنی یکسان بودن نوع مصارف آنها در کل سال نمیباشد و مسلماﹰ تلفات انرﮊی شبکههای تأمینکننده برق آنها نیز متفاوت میباشد. این عدم تطابق در شبکههای مناطق کشاورزی، ییلاقی، صنایع یک شیفت و یا مصارف فصلی نیز ممکن است وجود داشته باشد.]٣[
بر این اساس برای مطالعه وضعیت مصرف برق اینگونه مشترکین برق باید توجه داشت که نمونهبرداری یا جمعآوری اطلاعات بر مبنای ماهیت مصرف آنها باشد. به عنوان مثال اگر قرار باشد، تلفات شبکه برقرسانی مناطق ساحلی مورد مطالعه قرار گیرد، اتکا نمودن به اطلاعات فصل تابستان نتایج را به سمت اشتباه سوق می دهد چون وضعیت مصرف این مناطق همواره از روند مصرف برق در تابستان تبعیت نمیکند یا اگر قرار است وضعیت شبکه برقرسانی در یک منطقه صنعتی با یک یا دو شیفت کار مطالعه شود. نمونهبرداری از اطلاعات بار در ساعات پرباری کافی نیست بلکه لازم است در یک دوره بلندمدت و بطور شبانهروزی انجام گیرد، این اشکال در مورد مصارف کشاورزی یا نمونه مشابه دیگر نیز وجود دارد.
 متوسط پیک بار یکی از مشخصههای مهم دیگری که در مطالعه و بررسی ماهیت مصرف برق میتواند مفید باشد، ضریب
پیک یا متوسط پیک بار در یک دوره مشخص میباشد. این ضریب تغییرات پیک بار مصرفکننده را در یک دوره مشخص نشان میدهد. برای تعیین این شاخص که معمولاﹰ برای یک دوره محاسبه میگردد، میتوان از رابطه زیر استفاده نمود:
(١-٢٧) pi Pav  n در این رابطه Pav متوسط پیک بار روزانه در دوره مطالعه و n تعداد روز در دوره مطالعه و Pi پیک بار در ١٨
روزهای مختلف میباشد. بنابراین اگر قرار باشد متوسط پیک بار در یک دوره یکساله لازم است مجموع پیک بار ٣۶۵روز را بر عدد ٣۶۵ تقسیم نمود. شاخص دیگری که در این ارتباط میتواند تعریف شود، ضریب پیک بار میباشد. این ضریب از نسبت متوسط پیک بار در یک دوره مشخص به پیک مطلق بار در همان دوره بدست میآید.]٣[
۱-۶ ضریب تلفات
ضریب تلفات (LSF) را بصورت تابعی از بار نسبی و به شکل رابطه زیر بیان نموده است:
(١-٢٨) (L12  L22  ...  L2n ) LSF  به بیان سادهتر ضریب تلفات بصورت زیر تعریف گردید: n متوسط تلفات ساعتی (١-٢٩) LSF  تلفات بار پیک بعبارت دیگر اگر تلفات انرﮊی یک خط انتقال یا شبکه خاصی در یک دوره یکساله در دست باشد، با محاسبات تلفات آن در ساعت پیک، میتوان مقدار ضریب تلفات را محاسبه نمود.با توجه به اینکه دسترسی به اطلاعات بار ساعتی همیشه کار سادهای نمیباشد و مضافاﹰ به اینکه در برنامهریزی و مطالعات سیستم که هنوز خط انتقال در دست نیست این شیوه نمیتواند مفید باشد. برای رفع این سری اشکالات پس از بررسی ها و مطالعات مستمری که چنددهه اخیر انجام گردید، مشخص شد، ضریب تلفات را میتوان تابعی از ضریب بار بیان نمود. با توجه به اینکه دسترسی به ماهیت بار عبوری از خطوط انتقال نیرو و یا شبکه عملی است، درنتیجه ضریب بار نیز میتواند با سهولت بیشتری محاسبه و مورد استفاده قرار گیرد. این مزیت بکارگیری ضریب تلفات را در محاسبه تلفات انرﮊی بسیار متداول نموده است، اما با توجه به اینکه ضریب بار خود تابعی است از منحنی تغییرات بار هر منطقه درنتیجه مدلهائی که جهت محاسبه ضریب تلفات معرفی شدهاند از نظر شکل ظاهری با هم تفاوت دارند. لذا در بکارگیری مدلهای مربوط به ضریب تلفات باید دقت شود، که ضرایب ثابت آن برای منطقه موردمطالعه بازنگری و محاسبه
گردد.
١-۶-١ مدل کلی ضریب تلفات
بررسیهائی که در چندساله اخیر انجام گیرد، ضریب تلفات را بصورت تابعی از ضریب بار و به شکل رابطه زیر تعریف نموده است.
(١-٣٠)LSF  a.LF 2  b.LF  c
a، b و c ضرایب ثابتی هستند، که با توجه به موارد زیر میتوان مقایر آنها را تعیین نمود.
 تعیین ضریب ثابت c
درصورتیکه LF  0 باشد یعنی باری از خط انتقال عبور نکند در اینصورت c=0میباشد (از تلفات بیباری صرفنظر میگردد). با توجه به مقادیر LF و LSF مقدار c در رابطه (١-٣٠) برابر صفر خواهدشد.
١٩
a  b  1
بر این مبنا رابطه (١-٣٠) را میتوان بصورت زیر نشان داد:
(١-٣١)LSF  a.LF 2  b.LF
 تعیین ضریب ثابت b
درصورتیکه ضریب بار برابر یک باشد، یعنی بار مصرفی در تمام ساعات مورد مطالعه برابر باشند، درنتیجه مقدار LSF  1 میباشد (از تأثیر تغییرات مقاومت صرفنظر گردید)، که با جایگذاری مقادیر LF و LSF
در رابطه (١-٢٨) میتوان رابطه بین a و b را بصورت زیر نشان داد:
(١-٣٢)
 شکل کلی مدل
با توجه به مطالب فوقالذکر و با جایگذاری مقدار b  1  a در رابطه (١-٢٨) داریم:
(١-٣٣)LSF  a.LF 2  (1 a).LF
ین رابطه فرم کلی مدل را نشان میدهد که در هر منطقه، ضریب ثابت a باید با توجه به ماهیت بار
عبوری محاسبه گردد، که در ادامه این مجموعه به شیوه محاسبه ضریب ثابت a اشاره میگردد. البته علاوه بر رابطه فوق مدلهای دیگری نیز وجود دارند که شکل کلی آنها بصورت زیر میباشند:
(١-٣۴)LSF  K.LF x
K و x ضرایب ثابتی هستند که به منحنی تغییرات بار وابسته میباشند.
۱-۶-۲ چند مدل از ضریب تلفات
به منظور آشنائی بیشتر با مدلهائی که در چندساله اخیر برای محاسبه ضریب تلفات ارائه گردیده است به چند نمونه مختلف آن که در مراجع معتبر منتشر گردیده است اشاره میگردد، و یادآوری میشود، که ضرایب ثابت این مدلها بر مبنای شرایط بار، شرکت برقی که مولف در آن مشغول بکار بوده است تدوین گردید و برای سایر مناطق از جمله کشور ایران ممکن است دقت کافی نداشته باشند، مگر اینکه ضرایب ثابت برای منطقه مورد مطالعه تعیین گردد و یا اینکه تصادفاﹰ ماهیت باری عبوری یکسان باشد. البته انتخاب مدل برای محاسبه تلفات انرﮊی در شبکه یا خطوط موردنظر باید با توجه ماهیت مصرف منطقه و دقت هر یک از آنها انجام گیرد.
 روش اول در اکثر مراجع از فرم کلی این مدل استفاده شده است، در این روش ضریب تلفات بصورت تابعی از توان
اول و دوم ضریب بار تعریف شده است و در حالت کلی شکل این مدل را میتوان بصورت رابطه زیر نشان داد.]۴[
(١-٣۵)LSF  a.LF 2  ( 1  a ).LF
در این مدل برای ضریب ثابت a نیز ارقام مختلفی بشرح زیر پیشنهاد گردید، که مسلماﹰ علت تفاوت ضرایب ثابت در این مدلها به دلیل متفاوت بودن ماهیت مصرف یا شکل منحنی بار، منطقه مورد مطالعه میباشد.
٢٠
a  0.70  0.80
a  0.70  0.85
a  0.92
اما اگر قرار باشد، از این مدل در شبکه ایران استفاده گردد، ضریب ثابت a باید برای منطقه مورد مطالعه، محاسبه گردد. مطالعات انجام شده از مدل فوق مقدار a را با توجه به نوع مصرف بشرح زیر محاسبه نموده است:
١- مصارف صنعتی بزرگ ٩٨.٠
٢- متوسط شبکه سراسری ٩۵.٠
٣- مصارف مناطق گرمسیری ٨٠.٠
مسلماﹰ اطلاعات فوقالذکر بر مبنای شرایط متوسط تدوین گردیده است و برای مصارف ویژه باید ضرایب ثابت جداگانه محاسبه گردد.
 روش دوم
این مدل که توسط انستیتو تحقیقات برق آمریکا (EPRI) ارائه گردید ضریب تلفات را بصورت مجذوری از ضریب بار تعریف نموده است. این مدل، ضریب تلفات را بصورت رابطه زیر بیان نموده است.
(١-٣۶)LSF  LF 2
از ویژگیهای مثبت این مدل میتوان به سادگی آن اشاره نمود، این مدل برای مصارفی با ضریب بارهای بالا دارای دقت کافی میباشد. اما برای ضریب بارهای پائین خطای محاسبه ممکن است به بیش از ده درصد هم برسد، بهمین دلیل استفاده از این مدل درشبکههای با ضریب بار پائین مناسب نمیباشد.]۴[
 روش سوم
برخلاف مدلهای قبلی در این روش ضریب تلفات بصورت تابع نمائی از ضریب بار تعریف شده است.
نمای ضریب بار در این حالت بجای عدد دو با پارامتر x مشخص شده است.این مدل ضریب تلفات را بصورت رابطه زیر بیان نموده است.
(١-٣٧)LSF  LF x
 روش چهارم
برخلاف مدلهای قبلی در این قسمت ضریب تلفات بصورت تابعی از ضریب بار و منحنی تغییرات بار
تعریف شده است. چون برای مصارف ویژه بخصوص در محاسبه تلفات انرﮊی خطوط توزیع، مدلهای
موجود دارای خطای بالائی میباشند بکمک این مدل میتوان با اندازهگیری ضرایب ثابت K دقت
محاسبات را افزایش داد، شکل کلی این مدل بصورت زیر میباشد: ]۴[ (١-٣٨) LSF  K.LF 2
(١-٣٩) 0.96  0.4 / x 2 K max 
(١-۴٠) 1 K min 
٢١
(١-۴١) K ave  0.98  0.02 / x 2
(١-۴٢) x  Pmin / Pmax
این مدل برای مقادیر x  0.3 دارای دقت خوبی است و برای مقادیر کوچکتر از آن با توجه به روش ارائه
شده میتوان مقدار x را برای شرایط موردنظر بدست آورد.
در این روابط:
= Pmax حداکثر بار، پیک بار
= Pmin حداقل بار (منظور حداقل نرمال میباشد) = K ave مقدار متوسط ضریب K
براساس بررسیهای انجام شده در این مرجع با توجه به اینکه یک رابطه منطقی بین ضریب بار، حداکثر و حداقل بار وجود دارد، لذا مقدار K برای مصارف مشخص تقریباﹰ مقدار ثابتی را دارا خواهد بود که میتوان با توجه به منحنی تغییرات بار مقادیر آنها را برای انواع مختلف مصارف بدست آورد، که ذیلاﹰ به چند مورد آن اشاره میگردد:
مناطق صنعتی یا مناطقی با ضریب بار ٧٠/٠ تا ٨٠/٠ ٠٣/١K=
شهرهای بزرگ یا مناطقی با ضریب بار ۶٠/٠ تا ٧٠/٠ ٠۶/١K=
شهرهای متوسط یا مناطقی با ضریب بار ۵٠/٠ تا ۶٠/٠ ٠٩/١K=
مناطق کشاورزی یا مناطقی با ضریب بار ۴٠/٠ تا ۵٠/٠ ١١/١K=
مناطق گرمسیری یا مناطقی با ضریب بار ٣٠/٠ تا ۴٠/٠ ١٢/١K=
متوسط بار شبکه سراسری یا مناطقی با ضریب بار ۶٠/٠ ٠٨/١K=
در صورتیکه اطلاعاتی از بار عبوری در دست نباشد، مقدار K را میتوان معادل متوسط بار شبکه سراسری یا بار استان مورد مطالعه درنظر گرفت که در رابطه با مصارفی با ماهیت شبکه سراسری برق ضریب بار را میتوان بصورت زیر نشان داد:
(١-۴٣)LSF  1.08 LF 2
اما اگر اطلاعات کلی از نوع بار مصرفی که خطوط انتقال نیرو مورد مطالعه آنرا تغذیه مینمایند در دست باشد، میتوان با توجه به نوع مصرف، مقدار K را مطابق شرح قبلی با دقت بیشتری محاسبه نمود.
۱-۷ تلفات در بارهای ناپیوسته
در اولین گام میزان تلفات انرﮊی از طریق مدلهای جهانی محاسبه و با مقادیر اندازهگیری شده مقایسه گردید. انتظار اولیه این بود که مقادیر تلفات اندازهگیری شده و محاسبه شده تقریباﹰ با هم یکسان باشند، اما برخلاف تصورات اولیه اختلاف این دو عدد بسیار بالا بوده است، بطوریکه تلفات اندازهگیریشده حدود ۵٣٠٠ کیلوواتساعت اما تلفاتی که از طریق مدلهای بینالمللی محاسبه گردید، حدود ٢۶٧٠ کیلووات ساعت بوده است. با توجه به اینکه شکی در دقت لوازم اندازهگیری وجود نداشت، برای تعیین علت وجود این اختلاف تصمیم گرفته شد با توجه به بار ٢۴ ساعته، مقاومت هادیهای خطوط درجه حرارت متوسط
٢٢
هادی و محیط مقدار تلفات در دوره مطالعه محاسبه گردد. بر این مبنا ، تلفات انرﮊی محاسبه گردید، که
این رقم نیز در جدول (١-٢) درج گردید، همانطور که ملاحظه می شود این دو عدد به هم نزدیک
میباشند (۵٣٠٠ و ۵١۵٠بعبارت) دیگر این بررسی نشان میدهد که مدلهای بینالمللی که برای
محاسبه تلفات انرﮊی ارائه شدند برای برخی از مصارف دارای دقت کافی نمیباشند.
برای دستیابی به مواردی که مدلهای جهانی دارای خطا بوده اند لازم دیده شد، این بررسی برای
نمونههای مختلفی از مشترکین که دارای منحنی تغییرات بار متفاوتی بودهاند مورد بررسی و سپس علل عدم کفایت این سری روابط مورد بحث و بررسی قرار گیرند.]١[
 مصارف ویژه برای مصرفکنندگان با مصارف عادی، معمولاﹰ مدل های معرفی شده برای محاسبه ضریب تلفات دارای
دقت کافی است. اما اگر منحنی تغییرات بار مشترکین از روال خاصی تبعت نکند، استفاده از این مدلها برای محاسبه ضریب تلفات مناسب نمیباشد. برخی از انواع مصرفکنندگان یا مشترکین را میتوان شامل موارد زیر دانست:
١- خطوطی که بار مشترکین تک شیفت یا دو شیفت را منتقل مینمایند.
٢- خطوطی که بار آنها در برخی از ساعات روز تقریباﹰ صفر یا کم باشد.
٣- مشترکینی که بصورت غیرپیوسته از برق استفاده میکنند.
۴- مشترکین فصلی نظیر مصرفکنندگان کشاورزی
مصارف۵- تجاری و عمومی یا نظائر آنها که تنها در ساعات محدودی از شبکه برقرسانی تغذیه مینمایند.
با توجه به مطالب بالا ضریب تلفات ممکن است در دامنه مشخصی تغییر نماید اما در تحت هر شرایط مقدار آن در محدوده زیر تغییر میکند: ]۵[
(١-۴۴)LF 2  LSF  LF
بنابراین در خطوط توزیعی که بار عبوری از آنها از نوع غیرمعمول میباشد، برای محاسبه تلفات انرﮊی نمیتوان از مدلهای معتبر جهانی استفاده نمود، چون برای میزان مشخصی از ضریب بار ممکن است ضرایب تلفات متعددی بدست آید و هرچه ضریب بار کوچکتر باشد دامنه انحراف از مدلهای بینالمللی بیشتر است. در جدول (١-٣) ضریب تلفات برای مقادیر مختلفی از ضریب بار محاسبه شده است. در این جدول حد پائین موقعی اتفاق میافتد که ضریب بار در تمام ساعات مختلف شبانهروز یکسان باشد جز در زمان محدود که بار به مقدار پیک میرسد و حد بالا موقعی اتفاق میافتد که انرﮊی انتقالی در ساعات محدود و با باری معادل بار پیک انتقال یابد. بعنوان مثال وقتی ضریب بار ۵٠.٠ میباشد، ضریب تلفات موقتی ماکزیمم است که در ١٢ ساعت از روز باری معادل بار پیک از خط عبور کند و در بقیه ساعات شبانهروز خط بیبار باشد. در چنین حالت شرایط حد بالا اتفاق میافتد. اما در عمل چون بار عبوری از خطوط برقرسانی بدلیل تغییرات نیاز مصرف، دائماﹰ در حال نوسان میباشند، درنتیجه مقادیر ضریب تلفات نیز در محدوده LF2 وLF تغییر خواهند کرد. بعنوان مثال وقتی ضریب بار حدود ٣/٠ باشد ضریب تلفات در محدوده ٠٩/٠ تا ٣/٠ تغییر میکند که درنتیجه نسبت حداکثر ضریب تلفات به حداقل ضریب
٢٣
تلفات معادل ٣٣خواهدشد،/٣ که بهمین نسبت تلفات انرﮊی نیز دستخوش تغییر خواهدشد، بعبارت

aslinezhad project

فهرست مطالب
عنوان مطالبشماره صفحه

چکیده16
مقدمه17
فصل اول: کلیات19
(1-1 هدف. 20
(2-1 پیشینه تحقیق20
(3-1روش کارو تحقیق22
( 1 – 3 – 1 بررسی هایبرید خط شاخهای فشرده باند پهن22
( 2 – 3 – 1 بررسی کوپلر خط شاخهای دو بانده(25(900/2000Mhz
( 3 – 3 – 1 شبیه سازی کوپلر دو بانده خط شاخه ای T شکل26
فصل دوم: تقریبی برای طراحی و بکار بستن کوپلر خط شاخهای
تک بانده و دو بانده πو T شکل28
(1-2مدار خط شاخهای اندازه فشرده T شکل29
(2-2طراحی و بکار بستن مدار T شکل و رسم منحنی مشخصه آن33
(3-2 کوپلر خط شاخهای36
(4-2 فرموله کردن با استفاده از ماتریس خطوط انتقال37
۶
(5-2 نتایج شبیهسازی مدار π شکل بدون استفاده از استاب41
(6-2 تحقق جهت دو بانده کردن مدار43
(1 -6-2 استفاده از استاب مدار باز ( ربع طول موج)43
λ
(2-6-2 استفاده از مدار اتصال کوتاه ( طول 44( 2

(7-2 آنالیز(تحلیل) مدار π شکل خط شاخهای دوبانده و مشاهده نتایج شبیهسازی46
فصل سوم: طراحی مدار میکرواستریپ فشردهT شکل دوبانده با
اندازه کاهش یافته.50
(1-3 دوبانده کردن مدار T شکل خط شاخهای کوچک شده با توجه به روند ارائه شده در
دو بانده کردن کوپلرπ شکل ( 900MHz و 51(2400MHz
(2-3 استفاده از برنامه کامپیوتری ساده جهت بدست آوردن پارامترهای مدار دو بانده52
(3-3 آنالیز(تحلیل) مدار T شکل دو بانده در چند محیط ( نرم افزار) مختلف و مشاهده
نتایج53
فصل چهارم: بررسی انواع مختلف DGS و اثرات آن بر روی
خطوط میکرواستریپ59
DGS (1-4 چیست60
( 2 – 4 مشخصات کلی 60 .DGS
( 3 – 4 کاربردهای 61DGS
٧
( 4 – 4 ویژگیهای 61DGS
( 5 – 4 اثر DGS دمبلی شکل بر روی خطوط میکرواستریپ....61
( 1 – 5 – 4 الگوی .DGSدمبلی شکل و ویژگی شکاف باند63
DGS ( 2 – 5 – 4 دمبلی پریودیک قویتر64
( 3 – 5 – 4 اندازهگیریهای مربوط به DGS دمبلی شکل..66
( 6 – 4 بررسی اثرات DGSهای هلزونی در تقسیم کننده توان بر روی هارمونیکها68
-7-4مدل مداری و هندسه DGS هلزونی غیرمتقارن70
( 8 – 4 حذفهارمونیکهادر مدار مقسم توان73
( 9 – 4 مشاهده اثرات DGS برروی کوپلر T شکل در یک باندفرکانسی78
( 10 – 4 مشاهده اثرات DGS برروی مدار دو بانده طراحی شده80
فصل پنجم:چگونگی استفاده از کوپلر بدست آمده در طراحی
سیرکولاتور82
(1-5طراحی سیرکولاتور83
(2-5مدار معادل برای سیرکولاتور با استفاده از یک ژیراتور و دو کوپلر83
فصل ششم:نتیجه گیری وپیشنهادات86
(1-6نتیجه گیری87
(2-6پیشنهادات88
٨
پیوست ها................................................................................................................................... 89
٩
فهرست مطالب
عنوان مطالبشماره صفحه

منابع و ماخذ. 93
سایتهای اطلاع رسانی97.
چکیده انگلیسی98
١٠
فهرست جدول ها
عنوانشماره صفحه

:(1-2)مشخصات الکتریکی وفیزیکی مدار در دو باند..47
(1-3) دو بازه فرکانسی و دو هدف مورد نظر پروژه..55
(2-3.) بازه بالا و پایین جهت optimom هدف.56
(1–4)مقایسه اثر DGSهای واحد و پریودیک با توزیع نمایی..66
١١
فهرست شکل ها
عنوانشماره صفحه

(a) ( 1 – 1) خط انتقال مرسوم (b) خط انتقال معادل با سری شدن یک خط و
استاب (c) مدل معادل المانهای فشرده برای محاسبه فرکانس قطع23
(a) ( 2 – 1) سرس خطوط انتقال کوچک شده با چندین استاب
باز (b) بزرگی پاسخ.25
( 3 – 1) نمایی از نرم افزار Serenade. RTL جهت بدست آورن طول
فیزیکی و پنهای خطوط.26
( 1-2 ) ساختار T شکل خط انتقال ربع طول موج30
( 2-2 ) منحنی رسم شده حاصل از برنامه کامپیوتری θ1)بر حسب32.(θ3
( 3-2 ) مدار چاپی خط شانهای T شکل34
S11 (a) ( 4-2)،S12،S13،(b) S14 پاسخ فازی مدار Tخط شاخهای35
(5-2) ساختار کوپلر خط شاخه ای یک بانده مرسوم.38
(a) ( 6 – 2) ساختار معادل پیشنهادی (b) خط شاخهای 38. λ4

S11 ( 7-2 )،S12،S13وS14 از کوپلر بدون استاب42
( 8-2 ) پاسخ زاویهS12وS14 برای مدار بدون استاب42
( 9-2 ) ساختار کوپلر پیشنهادی با استاب مدار باز44
١٢
( 10-2 ) ساختار کوپلر پشنهادی با استاب اتصال کوتاه ........................................................ 45
11-2 ) ) نتایج شبیه سازی .................................................................................. ...(S11) 47
12-2 ) ) نتایج شبیه سازی(S12و............................................................................ .(S13 48
( ( 13-2 نتایج شبیه سازی .................................................................................... .(S14) 48
14-2 ) )نتایج شبیه سازی (پاسخ فاز مدار با استاب باز) ................................................... 49
( (a) ( 1-3 شماتیک (b) مدار چاپی ................................ (designer, hfss) ansoft 55
( S11(a) ( 2-3،S12،S13وS14 مدار شبیه سازی شده در .....................................................................ADS (c) serenade (b) ansoft (a) 57
( 3-3 ) پاسخ فازی مدار دو بانده. ....................................................................................... 58
1-4 ) ) شمای مختلف H (a) DGS شکل T ( b)شکل (c)هلزونی شکل (d) دمبلی شکل. ......................................................................................................... 60
( 2-4 ) خط میکرواستریپ با εr = 15 و ................... ................................ h = 1/575 62
( 3-4 ) پارامترهای S مدار دوپورته.. ................................................................................ 62
( 4-4 ) مدار با DGS دمبلی شکل .. ............................................................................... 63
( 5-4 ) پارامترهای S مدار با DGS دمبلی شکل ............................................................ 63
( 6-4 (a) ( نوع (b) 1 نوع (c) 24 نوع DGS 3 دمبلی شکل ...................................... 65
( 7-4 ) پارامترهای S برای DGS دمبلی با انواع مختلف سایز. ....................................... 66
( 8-4 ) مقایسه پارامترهای S مدارهای (a) DGS نوع (b) نوع (c) 2 نوع 67 ............. ..3
١٣
( 9-4 ) خط میکرواستریپ با DGS هلزونی نامتقارن برروی زمین. ............................... 70
( 10-4 ) پارامترهای انتقال خط با DGS متقارن ( A = A' = B' = 3mm و نامتقارن A = 3/4m) و ............................................................................(B = 2/6 mm 71
11-4 ) ) فرکانس روزنانس ناشی از بر هم زدگی سمت چپ و راست خط بر حسب تابعی از ...................................................................................................................... .B/A 71
12-4 ) ) مدار معادل بخش DGS هلزونی نامتقارن ........................................................ 73
13-4 ) DGS (a) ( هلزونی نامتقارن برای حذف هارمونیک دوم و سوم (b) مدار معادل ساختار این ......................................................................................DGS 74
( 14-4 ) پارامترهای S مدار با DGS هلزونی بصورت EM و شبیه سازی شماتیک ........ 75
15-4 ) ) هندسیای از (a) مقسم توان ویل کنیسن معمولی (b) مقسم توان با DGS نامتقارن....................................................................................................................... 76
( 16-4 ) نتایج شبیه سازی (a) پارامتر S مقسم توان معمولی S (b) برای مقسم توان با ....................................................................................................................... ..DGS 77
17-4 ) ) مقسم توان willkinson با DGS هلزونی نامتقارن (a) روی مدار (b) پشت مدار...................................................................................................................... 77
( 18-4 ) نتیجه شبیه سازی مقسم توان با DGS هلزونی نامتقارن(.......... S12 ( b) S11 (a 78
( 19-4 ) مدار T شکل با استفاده از DGS هلزونی (a) یک بعدی (b) سه بعدی.......... 79
20-4 ) (a) ( نتیجه پاسخ شبیه سازی کوپلر با استفاده از اعمال (b) DGS بدون ١۴
استفاده از 80DGS
( 21-4 ) مدار چهار پورتی T شکل دوبانده با اعمال DGS دمبلی شکل در
شاخه خطوط..81
( 22-4) پارامترهای S حاصل از بکار بستن 81DGS
(1-5)نماد ژیراتور83
( 2-5)سیرکولاتور 4 پورته متشکل از دو مدار هیبریدی و زیراتور83
(3-5) سیرکولاتور ساخته شده با استفاده از دو کوپلر و یک ژیراتور84
(a)(4-5)،((b،((cو(:(dنتایج شبیه سازی سیرکولاتور85
(1-6)شبکه دو قطبی خطی. 91
١۵
چکیده:
در این پروژه سیرکولاتور دو بانده با ابعاد کوچک ارائه شـده اسـت. در طراحـی سـیرکولاتور مـورد نظـر از
کوپلر شاخه ای (BLC)1 میکرواستریپی دو بانده کوچک شده استفاده شده است . لذا در این پـروژه بیـشتر
بر روی چگونگی کوچک سازی و دو بانده کردن کوپلر شاخه ای میکرواستریپی با اسـتفاده از مـدارات T و
همچنین DGS2 متمرکز شده ایم . در کوپلر شاخه ای پیشنهادی از مدارات T در هر شاخه که دارای طـول
الکتریکی ±90 درجه در دو بانده می باشند ، استفاده شده است. از طرفی در صفحه زمـین در زیـر خطـوط
این کوپلر DGS هایی قرار دارند که با استفاده از این DGSها ، طول الکتریکی خطوط کاهش یافته و ابعاد
کوچکتر می گردند. کوپلر دو بانده کوچک شده توسط نرم افزارهایSerenadeوADS3وAnsoft تحلیـل
شده و نتایج شبیه سازی در این پروژه آورده شده اند. سپس با استفاده از کوپلرهای دو بانده کوچک شـده ،
سیرکولاتور مورد نظر طراحی گردیده است.

Branch line coupler١ Defected ground structure٢ Advance designe sys--٣
١۶
مقدمه:
امروزه تقاضا برای استفاده از عناصر دو بانده در صنعت مخابرات رو به افزایش است . سیستمهای مخابرات
با آنتن های دو بانده کاربرد زیادی دارند. سیرکولاتور یکی از عناصر اصلی در چنین سیستم هایی اسـت. بـا
استفاده از سیرکولاتور دو بانده می توان از یک تغذیه بین آنتن و سیستم مخـابراتی اسـتفاده نمـود. یکـی از
اجزای اصلی در ساخت سیرکولاتورهای چهار پورتی ، کوپلرهای هایبریدی و کوپلرهای شاخه ای((BLC
می باشند.
(BLC) از چهار خط انتقال به طول ربع طول موج مؤثر در فرکانس اصلی و هارمونیک هایی کار می کنـد.
.[1] ,[2]
معمولا این کوپلرها بزرگ هستند و سطح و فضای اشغال شده توسط آن ها زیاد است. در اکثـر کاربردهـای
امروز به خصوص در بردهای صفحه ای و میکرواستریپی ، این عیب محسوب می شود. لذا ، امـروزه روش
های مختلفی برای کوچک سازی و افزایش پهنای باند]٣[7- این کوپلرها ارائه شده است.
در مخابرات مدرن امروزی نیاز به اجزاء دو بانده بالاخص کوپلر BLC دو بانده ، می باشد تا مقدار عناصـر
مورد استفاده ،کاهش یابد.
] Hsiang٨[ از خطوط چپگرد برای دو بانده کردن کوپلر استفاده کرده است.BLC شامل خطـوط متـصل
شده به یک جفت المان موازی]١١[ گزارش شده است.
در این پروژه با استفاده از روشـهای کوچـک سـازیBLC و ترکیـب آن هـا بـا روشـهای دو بانـده سـازی
ابتداBLC با ابعاد کوچک در دو بانده 900Mhzو2400Mhz طراحی شده است سپس برای کاهش بیـشتر
سطحBLCصفحه ای ازDGS ها استفاده شده است.
١٧
گزارش ارائه شده از نمونه طراحی سیرکولاتور مورد نظر شامل قسمت های زیر می باشد:
در فصل اول کلیاتی در مورد مراحل انجام پروژه ،هدف از انجام مراحل کار ، پیشینه تحقیقهای انجـام شـده
در مورد مدارمورد نظر و روش کمی کار مورد بررسی قرار گرفته است.
در فصل دوم ابتدا نحوه افزایش پهنای باند کوپلرها ، کوچک سازی با استفاده از مدارT و استفاده از مـدارπ
بــرای دو بانــده کــردن کوپلربررســی شــده اســت. ســپس بــا اســتفاده از نــرم افزارهــای تخصــصی
مانندSerenadeوAnsoft مدارات ذکر شده تحلیل گشته و نتایج شبیه سازی آورده شده اند.
در ادامه کوپلر کوچک شده با استفاده از مدارT ، با توجه به روند ارائـه شـده در دو بانـده کـردن کـوپلر بـا
مدارπ ، در فصل سوم دو بانده شده و روابط حاصل برای دو بانده کردن آن به دست آمده است.
کوپلر به دست آمده با استفاده از نـرم افـزار ADSوSerenadeوAnsoft تحلیـل و بهینـه گـشته اسـت و
منحنی های مربوط به آن در این فصل آورده شده اند.
در فصل چهارم DGS به عنوان ابزاری برای کوچک سازی مدارات صفحه ای شرح داده شده و از آن برای
کوچکتر کردن ابعاد کوپلر دو بانده استفاده شده است . نتایج شبیه سـازی کـوپلر حاصـل ، نـشان داده شـده
است. چگونگی استفاده از کوپلر به دست آمده در طراحی سیرکولاتور در فصل پنجم شرح داده شده اسـت
و در آخر در فصل ششم نتیجه گیری و پیشنهاداتی برای ادامه کار آورده شده است.
١٨
فصل اول:
کلیات
١٩
(1-1 هدف
کوپلرهای شاخهای با بکار بستن استابها ( مدارباز – مدار کوتاه) نیزو با Cascade شدن یک سـری شـاخه
برکاستن حجم و بالا رفتن پهنای باند نقش بسازیی را دارند. همچنین المانهای فشرده به ما امکـان کـوچکتر
کردن مدار را میدهند و با عث افزایش باند میگردند منتهی برای ساخت مدار نهایی با کـاهش سـایز کلـی و
افزایش پهنای باند و بکار بردن کوپلینگ مناسب در سرهای مدار و ایزوله کردن پورتها از همدیگر مـیتـوان
از روش مناسب بکار بردن DGS و نتیجتاً افزایش اندوکتانس خطوط و در نتیجه اهداف مطلوب دسترسـی
پیدا کرد.
در این پروژه هدف کلی رسیدن به ساختار فشرده و نیز استفاده از مدار میکرواستریپی در دو بانـد فرکانـسی
دلخواه و نیز افزایش هر یک از باندهای فرکانسی می باشد. و عـلاوه بـر ایـن بـا بکـار بـستن ( defected
ground structure) DGS بر روی زمین مدار شاهد اثرات مثبت آن برروی دستیابی باند فرکانسی مورد
نظر و نتیجتاً کاهش سایز مدار و خواهیم بود.
(2-1 پیشینه تحقیق
با توجه به ساختار مدار این پروژه و هدف مورد نظـر تحقیقهـایی مـورد نظـر بـودهانـد کـه بیـشتر در بـاره
Compact و فشرده سازی المانها، افزایش پهنـای بانـد، از بـین بـردن هارمونیکهـای اضـافی و اسـتفاده از
DGS میباشد.
در[1] افزایش پهنای باند مدارهای هایبرید با استفاده از اتصال خطوط شاخهای و استفاده از اسـتابهای مـدار
λ
باز در دو انتهای خط میکرواستریپ و معادل قرار داده خط با خط انتقال 4 جهت کاهش ابعاد مورد بررسی

قرار گرفته است.
٢٠
فعالیتهای گستردهای در جهت طراحی و بکاربردن کوپلرها و سـیرکولاتورهای صـفحهای فـشرده دردو بانـد
مورد دلخواه بعنوان مثال در پروژه - ریسرچ[2]انجام گردیده است که در فصل دوم نتایج حاصل از شـبیه سـازی ایـن
گونه کوپلرها و استفاده از ماترسیهای انتقال و نوشتن برنامه کامپیوتری جهت استفاده در دو فرکانس دلخـواه
مورد بررسی خواهند گرفت.
در مورد کاهش بیشتر سایز کوپلرها در حدود 45% مقدار کوپلرهـای مرسـوم خـط شـاخه ای و بـا مـدل T
شکل فعالیتهایی در مقالات گوناگون [3] تنها در یک باند فرکانسی مطرح گردیده است که در فصل بعدی
نیز این پروژه - ریسرچو نتایج شبیه سازی آن با نرمافزارهای گوناگون مورد بررسی قرار می گیرند.
یکی از مسائل مهم در چند قطبیهای میکرواستریپ مسئله کاهش اندازه بـوده کـه بـا توجـه بـه اسـتفاده از
المانهای باند و کاهش حجم مدار نیز استفاده از (defected ground structure) DGS مـیباشـد. ایـن
کار باعث از بین بردن هارمونیکهای اضافی و نتیجتاً کاهش اندوکتانس مدار و بالا بردن پهنای باند و کاهش
سایز مدار با کم کردن المانهـای مـوازی مـیگـردد. در ایـن زمینـه نیـز فعالیـتهـای گـسترده و اسـتفاده از
DGSهای مختلف صورت گرفته است [2]و[4]و[21]و .[22]
که اثرات تک DGS و نیـز DGS دمبلـی پریـود یـک را بـر روی پارامترهـای اسـکترینگ یـک خـط
میکرواستریپ دو پورتی ،بررسی شده است.
همچنین در[21] کاربرد DGS برروی خطوط یک کوپلر و تأثیر آن برروی پاسخ شبیه سـازی بـرروی ایـن
مدار در نرمافزار Ansoft بررسی گردیده است.
علاوه[23] نیز اثرات DGS هلزونی برروی حذف هارمونیکها و پهنای باند در یک تقسیم کننده توان ویـل
کینسن را مورد بررسی قرار داده است که در این پروژه در انتهای از این نوع DGS در زیـر خطـوط کـوپلر
خط شاخه ای تک بانده استفاده گردیده و نتایج آن آورده شده است.
٢١
و اثرات شکلهای گوناگون [21]DGSو[22]و[23]و مدل کردن مداری آنها بـرروی کـوپلر، سـیرکولاتور و
تقسیم کنندههای توان و به طور کلی خطوط میکرواستریپ را بررسی میکنند که در فصلهای بعـدی در ایـن
مورد به طور مفصل توضیح داده شده و نتایج حاصل از شبیه سازی نیز آورده شده است.
( 3 – 1 روش کار و تحقیق
در این پروژه روش کار و تحقیقهای انجام شده جهت رسیدن به هدف مورد نظر یعنـی اسـتفاده از دو بانـد
فرکانسی دلخواه کاهش حجم مدار بالابردن ضریب کوپلینگ نیز بـه صـورت اسـتفاده از مراجـع و منـابع و
مشاهده نتایج حاصله از این کارها بوده و بعد از برقراری لینک مورد نظر این منبع مـورد بررسـی بـا هـدف
نهایی به آیتم بعدی پروژه - ریسرچمربوط به مرجعهای اولیه پرداخته شده است. در بخشهای بعدی این مراحل عنوان
میگردند.
( 1 – 3 – 1 بررسی هایبرید خط شاخهای فشرده باند پهن:
در این مرحله نیز خط میکرواسـتریپ Zc4 بـا طـول الکتریکـی θ نیـز کـه در شـکل (1 – 1) (a) مـشاهده
میگردد به صورت یک خط انتقال مرسوم با المانهای توزیع شده فشرده معادل آن نیز مدل گردیده است[9]
و با بکار بردن فرمول ماتریس ABCD5 مدار معادل مشاهده شده در شکل (1 – 1) ( b) میتوانـد اسـتنباط
گردد. با معادلات ماتریس ABCD در شکل (1 – 1) به نتایج زیر دسترسی پیدا میکنیم.
(1 – 1)
JB01  J tan θ01 / Z 01

امپدانس خط معادل
ماتریس انتقال خط
٢٢
که B01 امپدانس ورودی استاب مدار باز است و٠١θ طول الکتریکی استاب مدار باز است.
و با در دست داشتن ادمیتانس ورودی استاب مدار باز شکل (b ) ( 1 – 1) به معادلات زیر میرسیم
(2 – 1) cosθs −cosθ B01  Z c sin θ (3 – 1) Zc sinθ Zs  sinθs که ≤θs≤θ≤1٠ می باشد و همانطوری که در شکل((1-1 دیـده میـشود θs طـول خـط بـین دو اسـتاب در
مدارπ است.

شکل (a ) (1 – 1) خط انتقال مرسوم (b) خط انتقال معادل با سری شدن یک خط و استاب (c) مدل معادل المانهای فشرده برای محاسبه فرکانس قطع
٢٣
ما همچنین میتوانیم فرکانس قطع برای ساختار فیلتر مانند شکل (b ) ( 1 – 1) و مـدار معـادل آن در شـکل
(c) (1-1) به صورت زیر بدست آوریم:
(4 – 1)
1 Wc  Leq Ceq
(5 – 1)
1  Wc )ZsSinθs tan(θs / 2)  Cosθs − Cosθ 2( W0 Zs Zc Sinθ
که در Wc فرکانس قطع مدار معادل نشان داده شده شکل (b ) ( 1 – 1) و Wo فرکانس کار مرکـزی مـدار
مورد نظر با المانهای فشرده معادل 7Ceq, Leq6 میباشند.
حال در اینجا برای بالا رفتن پهنای باند و عریض کردن باند فرکانسی دلخواه، با استاب مدار بـاز بـه خـوبی
طول واحد خطوط سری با یکدیگر بوده و مدل کردن خط میکرواستریپ با خطوط معـادل بـا اسـتابهـای
مدار باز سری همانطور که در شکل (2 – 1) نشان داده شده باعث کم شدن امپدانس استاب بـاز و افـزایش
فرکانس قطع (fc) میگردد.

۶ سلف ٧خازن معادل
٢۴

شکل((a) ( 2 – 1 سری خطوط انتقال کوچک شده با چندین استاب باز (b) بزرگی پاسخ
با مشاهده پارامترهای S این مدار در شکل (b ) (2 – 1) از این مدارات میتوان جهت بالا بردن باند فرکانس
و نیز استفاده مدار دو باند فرکانسی دلخواه،اسنفاده گردد.
( 2 – 3 – 1 بررسی کوپلر خط شاخهای دو بانده(:(2000/900
در اینجا نیز با ایده گرفتن از کار قبلی و استفاده از ماتریسهای ABCD که در فصل بعدی آورده شده زمینه
جهت استفاده از کوپلر خط شاخهای Tشکل با حجم کم و باند فرکانسی دو بانده کـه در فـصل سـوم آمـده
فراهم میگردد.
٢۵
( 3 – 3 – 1 شبیه سازی کوپلر دو بانده خط شاخهای T شکل
در این قسمت با ایده گرفتن از روشهای قبلـی کـه در فـصلهای بعـد توضـیح داده مـیشـود از ماتریـسهای
ABCD استفاده شده و بعد از نوشتن برنامه کامپیوتری زمینه جهت استفاده از المانهای فـشرده در دو بانـد
فرکانسی دلخواه فراهم گردیده است. از بدست آوردن مقادیر Z و θ که امپدانس مشخصه خطـوط و طـول
الکتریکی آنها هستند با استفاده از فرمولهای موجود در بازههای مختلف که در منابع مختلـف هـم آمـدهانـد
طول و پنهای خطوط چند پورتی مورد نظر بدست میآید که در این پروژه از serenade استفاده شده است
و این مقادیر با دادن فرکانس کار، مشخصه دی الکتریک مورد نظر و امپدانس و طول الکتریکی خط نیـز بـه
سادگی بدست میآیند. در شکل (3 – 1) شمای کلی این نرم افزار آمده است.

شکل :(3 – 1) شمایی از نرمافزار serenade جهت بدست آوردن طول و پنهای خطوط
٢۶
با بستن مدار فوق در نرم افزارهای مختلف نتـایج شـبیهسـازی را مـشاده و در صـورت عـدم نتیجـهگیـری
همانطور که در فصل سوم آمده آنرا optimum میکنیم. در نهایت با ایده گرفتن از کارهای انجـام شـده در
مقالات مختلف DGS های گوناگون را بکار گرفته و نتایج حاصل از آن را آوردهایم.
٢٧
فصل دوم:
تقریبی برای طراحی و بکار بستن کوپلر خط شاخهای
تک بانده و دو بانده وTشکل
٢٨
(1-2 مدار خط شاخهای اندازه فشردهT شکل
دراینجا هدف طراحی کوپلر و در نهایت سیرکولاتور خط شاخهای بهم پیوسـته بـدون اسـتفاده از المانهـای
توده میباشد. اندازه کـوپلر پیـشنهادی تنهـا 45درصـد کوپلرهـای خـط شـاخهای مرسـوم در فرکـانس 2/4
گیگاهرتز میباشد.
اندازه المانهای این نوع کوپلر میتوانند به راحتی با استفاده از عمل قلم زنـی بـرد مـدار چـاپی بـه صـورت
واقعی کشیده شده و برای سیستمهای ارتباطی بیسیم بسیار مفید و پرکاربردند. چرا که اخیراً سیستم ارتبـاط
بیسیم در جهت اهداف کوچک کردن و پائین آوردن هزینه بـه قطعـات کـوچکتری نیـاز دارنـد. از ایـن رو
کاهش اندازه از اهداف قابل توجه در بکاربستن این طراحی میباشد. در پایینترین باند فرکانس مایکروویو،
اندازه کوپلر خط شاخهای مرسوم جهت استفاده عملی بسیار پیچیده و بزرگ است. تکنیکهای زیادی جهـت
کاهش سایز این گونه کوپلرها گزارش شده است. ترکیب خط انتقال با امپدانس بالا و خازنهای فشرده شنت
شده به آنها نیز مورد بررسی قرار گرفته اند.در این موارد خازنها با عایقهایی خاص، مورد نیاز مدارهای شنت
میباشند که در بحث بعدی جهت دو بانده کردن کوپلرهای خط شاخهای πشکل توضیح داده میشود.
مرجع[11] کوپلر خط شاخهای درخطوط میکرو استریپ تک لایه از فلز بدون هیچ گونه المان فـشرده شـده
واضافی ̦ سیمهای اتصال را پیشنهاد می کند.اندازه این گونه کوپلرها حدود 63درصـدطراحی هـای مرسـوم
میباشد. هرچند که قسمتهایی که ناپیوستگی در داخل کوپلر بوجود میآورند نیز همان ناپیوستگیهای ناشی
از اتصال مدارهای استاب شنت مدار باز یا کوتاه میباشند کـه باعـث بوجـود آمـدن مـشکل (over lap)8
میگردند. بنابراین ما در فصل بعدی روی طراحی یک کوپلر خط شـاخهای T شـکل جمـع و جـور جدیـد

٨هم پوشانی
٢٩
متمرکز خواهیم شد و در قسمت بعدی آنها را در کوپلرهای واقعی بکار برده و به تحلیـل و بهینـهسـازی آن
میپردازیم.
این نوع کوپلرها بدون استفاده از هیچ گونه المان فشرده، سـیم و قطعـه ای، مـیتواننـد بـه سـادگی بـرروی
سابستریتها ساخته شوند و در مقایسه با مدارات مرسوم طراحی شده اطلاعات را بخـوبی آشـکار مـیکننـد،
همچنین هماهنگی نزدیک و خوبی ما بین نتایج شبیهسازی و اندازه گیری شده مشاهده می گردد.
روش مرسوم ومعمولی جهت آنالیز کوپلر T شکل خط شاخهای بر روی استفاده از آنالیز مد نرمال است کـه
در اینجا ما از آن استفاده کردیم و این بدلیل ساختار هندسی آن نیز میباشد.
هر چند که خط با سایز کاهش یافته با طولی کمتر از λ / 4 اندوکتانس و ظرفیت پائینتـری را دارد، منتهـی
جبران اندوکتانس بوسیله افزایش امپدانس مشخصه خط و جبران ظرفیت نیـز بوسـیله اضـافه کـردن خـازن
شنت متصل شده [15] C میباشد. در این پـروژه خـازن C نیـز بوسـیله یـک خـط اسـتاب مـدار بـاز [9]
جایگزین گردیدهاست و معادل آنرا در مدار T شکل قرار دادهایم.

شکل(:(1-2ساختار T شکل خط انتقال ربع طول موج
ساختار T شکل معادل معمولی از یک خط کاهش یافته در شکل (1-2)نـشان داده شـده اسـت کـه در ایـن
شکل Z1،Z2،Z3وθ1،θ2وθ3 امپدانس مشخصه خطوط و همچنین طول الکتریکی آنها را نـشان مـیدهنـد.
لزومی ندارد که جایگاه خط با طول الکتریکـی((θ2 مـدارباز در وسـط خـط کـاهش انـدازه یافتـه مـا بـین
٣٠
Z1وZ2قرار داشته باشد. روابط ما بین این عناصر یعنی امپدانس مشخصه و طولهای الکتریکی را مـیتـوانیم
بوسیله ماتریس ABCD آنها تخمین بزنیم.
با استفاده از روابط قبلی برای طراحی یک کوپلر خط شاخهای πشکل مرسوم در اینجا با معـادل قـرار دادن
ماتریس آن با امپدانس مشخصه خط با طول θ = ±90° و ±ZT داریم:
3 Sinθ 3 JZ 3 Cosθ 1 0 Sinθ JZ Cosθ A B (1-2) j 1 1 1 j Cosθ3 Sinθ3 1 JB Cosθ1 Sinθ1 D  C Z3 2 Z1 (1-2) jB2  jTanθ2 / Z 2 (3-2) N Z1 Z3 (4-2) K Z1 Z 2 (5-2) M Z1 ZT از طرفی با معادل قرار دادن ماتریس فوق با ماتریس خط 90° داریم.
JZT
0(6-2)

0 JZT Sinθ j  Cosθ Z T
Cosθ B A Sinθ j  D C T Z و پس ساده سازی چهار معادله به صورت زیر خواهیم داشت:
(7-2) Cosθ1Cosθ3 − KTanθ2 Sinθ1Cosθ3 − NSinθ1 Sinθ3  0 (8-2) N Cosθ1Sinθ3 − KTanθ2Sinθ1Sinθ3  NSinθ1Cosθ3  M ٣١
(9-2) Tanθ2Cosθ1Sinθ3  Cosθ1Cosθ3  0 K Sinθ1Sinθ3 − 1 − N N (10-2) Sinθ1Cosθ3  KTanθ2Cosθ1Cosθ3  NCosθ1Sinθ3  M با ساده سازی روابط فوق دو معادله زیر را خواهیم داشت:
N 2 M 2 2 − N M 3  Tanθ Tanθ Tanθ N) ,Cotθ ) Tanθ Cotθ 2(11-2) M N N 1 3 1 3 1 (12-2) ( 2 − N 2 M 3 ( Tanθ 2  ) Tanθ 2 − N 2 M 3 ( 3  Sinθ Tanθ2Cosθ K KN MN M معادلات (11-2) و (12-2) نیز مقادیر θ1 و θ2 وθ3 را تحت شرایطی که M و N را داشـته باشـیم بـه مـا
میدهند. برای سادگی کار در اینجا Z1 را برابر Z3 در نظر میگیریم. طـول الکتریکـی θ1 بـر حـسب طـول
الکتریکی θ3 برحسب مقادیر مختلف M رسم گردیده است که در شکل (2-3) نیز آمـده اسـت. در اینجـا
نیز برنامه سادهای با نرم افزار مطلب نوشـته شـده(پیوسـت الـف-(1 و بـه ازای مقـادیر مختلـف N و M
میتوان به ازای θ1 های مختلف مقادیر θ2 و θ3 را بدست آورد.
١θ

٣θ
شکل θ1:(2-2) بر حسبθ3
٣٢
واضح است که طول الکتریکی کل خط کوچک شده( (θ= θ1 + θ3 با افزایش مقدار M نیز کاهش مییابد.
جایگاه خط استاب مدار باز شده در داخل کوپلر خط شاخهای تحـت شـرایط خـاص نیـز تحمیـل گردیـده
است. مقدار طول الکتریکی (θ2) ما بین مقادیر θ2 و θ میباشد. جهت جلـوگیری از مـشکل هـم پوشـانی

(Over lab) خط استاب باز را به انتهای خط اتصال کوتاه وصل میکنیم. θ1 و θ3 به ازای مقادیر شناخته
شده M به یکدیگر تبدیل شده در حالیکه حالت معادله (12-2) تحت N = 1 بدون نغییر باقی میماند. ایـن
نتایج به توانایی دو رابطه بدست آمده اشاره دارد. با بدست آوردن مقـادیر θ1 و θ3 و بـا داشـتن معادلـه
(12-2) مقادیر θ2 وZ2 محاسبه میگردند.
(2-2 طراحی و بکار بستن مدار T شکل و رسم منحنی مشخصه آن
با روشی که در بالا توضیح داده شد به سادگی میتوان انـدازه کـوپلر خـط شـاخهای مرسـوم را کـاهش داد
سابستریت مدار فوق دارای ویژگیهای زیر میباشند:
metal thickness =0 .02mm و h = 0.8mm و Tanδ  0.022 و εr  4.7
امپدانس مشخصه کوپلر خط شاخهای مرسوم 35 اهم در خط اصلی و در شاخه عمودی 50 اهم میباشند.
جهت کاهش دادن اثر افت هادی، افت تشعـشعی و جلـوگیری از مـدهای مـزاحم انتـشار نیـز پهنـای خـط
میکرواستریپ محدود شده و این امر با محدود کردن مقدار امپدانس مشخصه موثر واقع میگردد.
در ابتدا پارامترهای خط کوتاه شده اصلی ( افقی) را بـرای M=1/7 و بـا درنظـر گـرفتنθm1=17° بدسـت
میآوریم که از شکل θm3 = 48 °(2-2) حاصل میگردد. با قراردادن اطلاعات فـوق در رابطـه (12-2) و
٣٣
در نظر گرفتن k=2/6 مقدار θm2=39° (طول الکتریکی استاب باز خط اصـلی) بدسـت مـیآیـد. بـه طـور
مشابه پارامترهای خط شاخهای کاهش یافته را هم بدست میآوریم.
θb2=31 ْ θb3=58 ْ M=1/5 k=3/3 θb1=16
با در دست داشتن مقادیر فوق از نرمافزار Serenade جهت بدست آوردن ابعـاد مـدار چـاپی ) W پهنـای
خطوط) و ) L طول خطوط) اسـتفاده مـیکنـیم. بعـد از بدسـت آوردن ابعـاد فـوق، مـدار را بـا نـرمافـزار
Ansoft designer ترسیم نموده و بعد از تحلیل مدار فوق نیز نتایج اندازهگیری شده را بدست میآوریـم.
مدار چاپی آن در شکل (3-2) نشان داده شده است. و نتایج شبیهسازی در شکلهای (a) (4-2) و (b) نشان
داده شده است.

شکل :(3-2)مدار چاپی خط شانهای T شکل
٣۴

(a)

(b)
شکل S11:(a)(4-2)،S12،S13وS14 و(:(bپاسخ فازی کوپلر خط شاخه ای
مشاهده می شود S11 وS14 در فرکانس مرکزی کمتر از -20dB وS12 وS13 حدود -3dB میباشند.
حال با توجه به نتایج شبیه سازی اندازه گیری شده مستقیم و توان کوپل، افت بـالا بوسـیله سـاختار فلـزی و
افت تشعشعی دیده نمیشود . حوزه مدار کاهش یافته در مقایسه با کوپلر خط شاخهای مرسوم بـشتر از 55
درصد میباشد.
٣۵
مادر بخشهای بعدی مدار فوق را با اسـتفاده از بکـار بـستن (Defected ground structure)
DGS نیز مورد بررسی قرار خواهیم داد و اثرات DGS بر روی نتایج شبیهسازی مورد بررسی قرار خواهند
گرفت.
٢( 3 – کوپلر خط شاخهای π شکل
طراحی یک کوپلر خط شاخهای جدیدی که میتواند در دو فرکانس دلخـواه کـار کنـد از ویژگیهـای مـدار
پیشنهادی اندازه فشرده و ساختار شاخهای میباشد. فرمولهای طراحی روشن و واضـحی از ایـن مـدار بیـان
گردیده، چرا که موضوع مجهولات آن از قیبل امپدانس شاخههای خط مشخص گردیده اند.
فعالیتهایی جهت بررسی و رسیدگی نتایج شبیهسـازی شـده و انـدازه گیـری شـده از عملکـرد کـوپلر خـط
شاخهای میکرواستریپ در فرکانسهای 0/9 الی 2 گیگا هرتز انجام شده است.
کوپلرهای خط شاخهای از معروفترین مدارات پسیو استفاده شده در کاربردهای موج میلیمتری و میکرویـو
میباشند.
هایبریدهای λ / 4 طول موج [10] ,[9] مثالهای خوبی هستند که در باند فرکانسی مناسب دامنـه مـساوی و
فاز 90° در خروجی ایجادی میکنند. آنها عموماً در تقویت کنندههای بالانس شده و میکسرها برای بدسـت
آوردن یک افت برگشتی خوب استفاده شده و در جهت حذف سیگنالهای ناخواسته بوده، اگرچه بـه خـاطر
طبیعت ذاتی باند باریک ، طرح مرسوم بر روی خط انتقال λ / 4 بنا نهـاده شـده، کـاربردش در سیـستمهای
چند بانده و باند وسیع محدود گردیده است.
در سالهای اخیر، گزارشهای متفاوتی در رابطه با افزایش و بالا بردن پهنـای بانـد[11] و تکنیکهـای مـوثر در
کاهش سایز [14] ,[12] در مقالات مختلف عنوان گردیده اسـت. طراحـی کـوپلر خـط شـاخهای بـر روی
٣۶
المانهای توزیع شده فشرده بنا گردیده و همچنین برای کاربردهایی در دو باندفرکانسی نیز پیـشنهاد گردیـده
است. در [16] مولف یک ساختار صفحهای جدید را برای طراحی کوپلرهای خط شـاخهای دو بانـد عنـوان
کرده است هرچند مدار پیشنهاد شده از اشکالات زیر برخوردار می باشد:
-1 پهنای باند محدود ( کمتر از (10MHz
-2 افت داخلی و برگشتی بهینه نشده
-3 فضای اشغالی سابستریت آن خیلی بیشتر از کوپلرهای مرسوم بوده ( برخی از خطوط شاخهای، طولی به
اندازه 0/5λ را دارند)
درطرح پیشنهادی، تمام خطوط شاخهای تنها دارای طول λ / 4 بوده ( اندازه فشرده) و در فرکانس میـانی دو
تا باند فرکانسی بکار بسته شده، همچنین در مقایسه با طرح ذکر شده قبلی پهنای باند عملکرد وسیعتـری را
( > 100MHz ) ایجاد میکند، همچنین ایزولاسیون بین پورتهای بهتر و افت داخلی و برگشتی بهینـه تـری
را دارد ( بخش بعدی).
در قسمت بعد جهت آنالیزکردن، فرمولهای یک کوپلر خط شاخهای با فرمولهای واضح و روشـن نـشان داده
شده، در نهایت جهت رسیدگی و تحقیق، نتایج اندازهگیری و شبیهسازی شده ساختار کوپلر خـط شـاخهای
درباند فرکانسی (900/2000)Mhzکه با تکنولوژی میکرواستریپ ساخته شده آورده شده است.
( 4 – 2 فرموله کردن با استفاده از ماتریس خطوط انتقال
٣٧
شکل (5-2) طرح یک کوپلر خط شاخهای تک باند مرسوم توسط بخشهای خطوط انتقال بـا طـول λ / 4 را
نشان میدهد. در شکل (6-2) مدار معادل برای یـک خـط انتقـال λ / 4 پیـشنهاد شـده کـه شـامل خطـوط
شاخهای به طول الکتریکی θ و امپدانس مشخصه ZA بوده و به جفت المان موازی (jY)9 متصل گردیده.

شکل(:(5-2ساختار کوپلر خط شاخه ای یک بانده مرسوم

(a)

(b)
شکل((a):(6-2ساختار معادل پیشنهادی (b).خط شاخه ای λ / 4

٩ مقدار ادمیتانس خط
٣٨
حال جهت تحلیل ساختار پیشنهادی با در نظر گرفتن عدم افت و بکار بردن فرمـول ماتریـسها، پارامترهـای
ABCD ساختار پیشنهادی نشان داده شده در شکل((a)(6-2 بصورت زیر بیان میگردد.
(13-2) 0 jZ A Sinθ 1 0 Cosθ 1 Cosθ 1 jY 1 jYA Sinθ jY که این ماتریس در نتیجه به ذیل منتج می گردد.
jZASinθ Cosθ −ZAYSinθ (14-2) Cosθ −ZAYSinθ 2ZAYCotθ) 2 2 (1−ZA Y jYASinθ و نیز ماتریس بالا به صورت زیر خلاصه میگردد.
±jZT 0 jZASinθ 0 (15-2) 0 ±j  1 0 j Z T A Z Sinθ با معادل قرار دادن ماتریسهای بالا داریم:
Z A Sinθ ±ZT(16-2)
Cotθ
Y(17-2)
Z A
معادله (15-2) نشان میدهد که ساختار پیشنهاد شده معادل با بخشی از خط انتقـال بـا امپـدانس مشخـصه
ZT± و طول الکتریکی θ = ± 90° میباشد. مطابق با عملکرد یک مدار دو بانده (Dual – band) شـرایط
لازم ممکن است به صورت زیر داده شود.
٣٩
(18-2) Z A Sinθ1 ±ZT
(19-2) Z ASinθ2 ±ZT
کهθ1 و θ2 طولهای الکتریکی معادل شده خط شاخهای در باند فرکانسی مرکزی f1 و f2 میباشد.
روش معمولی حل معادلات (18-2) و (19-2) به صورت زیر میباشد:
3.......و2وn=1
(20-2) θ2  nπ −θ1 (21-2) f1  θ1 f2 θ2 (22-2) (1 −δ) nπ θ1  2 (23-2) (1 δ) nπ θ2  2 (24-2) f2 − f1 δ  f 2 f 1 در نتیجه طول الکتریکی خط شاخهای معادل شده در فرکانس مرکزی (θo)به صورت زیر تعیین میگردد
(θ0 ) = θ1 2θ2  n2π(25-2)

با قرار دادن معادلات (22-2) و (23-2) در معادلات (16-2) و (17-2) خواهیم داشت:
(26-2) ZT Z A  ( nδπ Cos( 2 ۴٠
nδπ ( tan( 2 f1 , f  Z A (27-2) y  nπδ ( − tan( 2 f2  , f Z A برای مقادیر 5.....و3وn=1 (28-2) ZT Z A  ( nδπ Sin( 2 nδπ ( −Cot( 2 f1  , f ZA (29-2) y  nπδ ( Cot( 2 f2 , f  ZA برای مقادیر..... 6و4وn=2 در معادلات بالا مقادیر مدار معادل داده شده بـرای دو بانـد فرکانـسی دلخـواه f1 وf2 کـه همـان y و ZA
هستند به دست میآیند.
(5-2 نتایج شبیهسازی مدار π شکل بدون استفاده از استاب
با در نظر گرفتن امپدانس خطوط عمودی zo=50Ω وخطوط افقی35 و طول الکتریکی 90درجه و نیـز قـرار
دادن آنها در serenade مقادیر طول(( L و پهنای خطوط (w) را بدست آورده و بادر نظـر گـرفتنf=1/45
و بستن مدار در قسمت شماتیک نتایج حاصل را می بینـیم.در شـکلهای((7-2 الـی (8-2) نتـایج حاصـل از
شبیه سازی کوپلر بدون استفاده از المانهای شنت در فرکانس مرکزی نشان داده شده است.
۴١

شکل(S13 ̦S12 ̦ S11:(7-2 وS 14 کوپلر بدون استاب
مشاهده می کنیم مادیرS11و S12 در فرکانس مرکزی کمتر از -20dB بوده یعنی پورت 1 از 4 ایزوله است
وS13وS12 حدوداً dB٣- می باشد .

شکل(:(8-2زاویهS 12 و S14 برای مدار بدون استاب
۴٢
(6-2 تحقق جهت دوبانده کردن مدار
دربخش قبل روش مشخصی برای طراحی یک کوپلر دو بانده (dual – band) به صورت فرمـولی تحلیـل
و تجزیه گردید. نتایج نشان میدهند روشهایی جهت انتخاب مقدار n و همچنین راههای مختلف در بدسـت
آوردن مقادیر المان شنت با ادمتیانس ورودی (Y) که در معادلات (27-2) و (29-2) توضیح داده شده بودند
وجود دارد.جهت معادل سـازی و نـشان داد ن توپولـوژی دو تـا مـدار در اینجـا مقـدار n را یـک در نظـر
میگیریم.
(1 -6-2 استفاده از استاب مدار باز ( ربع طول موج)
با استفاده از معادلات (22-2) و (23-2) ادمیتانس ورودی یک استاب مدار باز بـه صـورت زیـر مـیتوانـد
باشد.
δπ ( Cot( f1 , f  2 ZΒ (30-2) yoc  ( δπ −Cot( f2 , f 2 ZΒ که در اینجا ZB نیز امپدانس مشخصه استاب مدار باز میباشد . از ایـن رو بـا ترکیـب معـادلات (27-2) و
(30-2) مقدار ZB به صورت زیر بدست میآید: (31-2) Z T ZB  δπ δπ ( )Tan( Sin( 2 2 ۴٣

شکل (9-2) ساختار کوپلر پیشنهادی با استاب مدار باز
در شکل (9-2) ساختار نهایی ( با ساده سازی بوسیله ادغام استابهای شنت موازی شده ) از یـک کـوپلر دو
بانده (dual – band) با تمام خطوط شاخهای جایگزین شده بوسیله مدار پیشنهاد شده شکل (6-2) نـشان
داده شده است و نتیجتاً مقادیر Z3, Z2, Z1 بوسیله معادلات زیر تعیین میگردند.
(32-2) 1 . Z0 Z1  ( δπ Cos( 2 2 (33-2) 1 Z2  Z0. ( δπ Cos( 2 (34-2) 1 . 0 Z Z3  δπ δπ 2 1  ( )Tan( Sin( 2 2
(2-6-2 استفاده از مدار اتصال کوتاه ( طول ( λ2

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

به طور مشابه ادمیتانس ورودی یک استاب اتصال کوتاه میتواند به صورت زیر بیان گردد:
۴۴
f1 , f Cotδπ Z B (35-2) ysc  Cotδπ − f2  , f Z B شکل (10-2) (مدار چاپی) Layout یک کوپلر اصلاح شده با اتصالات شنت کوتاه شده نشان میدهد کـه
امپدانس مشخصه استاب شنت به صورت زیر محاسبه میگردد.
(36-2) 1 . 0 Z Z3  δπ 2 1  )Tanδπ Sin( 2
شکل (10-2) ساختار کوپلر پیشنهادی با استاب اتصال کوتاه
در تئوری نیز کوپلر پیشنهاد شده میتواند در هر دو باند فرکانسی دلخواه عمل کرده، اما در عمل تعیین رنـج
امپدانسی ساختار کوپلر میتواند مقداری حقیقی پاشد.
۴۵
واضح است که با انتخاب مناسبی از شکل مدار برای رنجهای متفاوتی از کـسر پنهـای بانـد ( 0/2 تـا 0/3 و
همچنین 0/3 تا ( 0/5 کوپلر پیشنهاد شده ممکن است امپدانس خطوط که تنها 30 الی 90 اهم تغییر میکنـد
در آنها بکار برده شود.
( 7- 2 آنالیز(تحلیل) مدار π شکل خط شاخهای دو باند و مشاهده نتایج شبیهسازی :
جهت اثبات و تأیید عملکرد، یک کـوپلر خـط شـاخهای میکرواسـتریپ دو بانـده در فرکانـسهای 0/9 و 2
گیگاهرتز طراحی و شبیهسازی شده و روی کسری از پهنای باند محاسبه شده((δ= 0/38 بنا نهاده شدهاست.
ساختار فشرده یک استاب مدار باز با طول λ / 4 جهت بکار بستن نیز مورد استفاده قـرار گرفتـه اسـت . از
معادلات (32-2) الی (35-2) مقادیر Z3, Z2, Z1 حدود 42/7 و 60/6 و 54/4 اهم نیز بدست آمـده اسـت.
جهت بهتر کردن دقت کار، پاسخ فرکانسی ساختار کامل شـامل ناپیوسـتگی و اثـر زیـر لایـه (Substrate)
بهینه شده با استفاده از یک مدار شبیه سازی شده اشکال (11-2) الی (14-2) پاسـخ فرکانـسی شـبیهسـازی
شده مدار نهایی از یک کوپلر دو بانده را نشان میدهند. مطابق با اثر یـک اسـتاب شـنت تلفـات داخلـی در
فرکانس مرکزی (1.45GHz) صفر گردیده که به حذف هر سیگنال مداخله کننده کمک میکند. کوپلر فوق
سابستریتی با ثابت اللکتریک εr = 3/38 و ضخامت h = 0/81mm میباشد. حال با اسـتفاده از نـرم افـزار
Serenade ابتـدا مقـادیر خطـوط یعنـی پهنـای خطـوط W1 ،W2،W3و طـول آنهـا L1،L2،L 3 را در
فرکــانس مرکــز 1/45 بدســت مــیآوریــم و بــا بــستن مــدار در ایــن فــرمافــزار مقــادیر پارامترهــای
S11،S12،S13وS14را برای باند فرکانسی دوبل شبیهسازی کردهایم.
۴۶
جدول(:(1-2مشخصات الکتریکی وفیزیکی مدار در دو باند امپدانس طول الکتریکی پهنای خط طول خط Z1=42.7 θ1=90 W1=2.38mm L1=31.25mm Z2=60.4 θ2=90 W2=1.36mm L2=31.95mm Z3=54.4 θ3=90 W3=1.63mm L3=31.73mm
شکل(:(11-2نتایج شبیه سازی(افت برگشتی(S11
۴٧

شکل(:(12-2نتایج شبیه سازی(S12و(S13

شکل(:(13-2نتایج شبیه سازی((S14
پارامترهای تشعشتی در این شبکه آنالایزر روی رنج فرکانسی از 0/1 الی 4 گیگاهرتز انجام میگردد.
۴٨

شکل(:(14-2نتایج شبیه سازی(پاسخ فازمدار با استاب)
شکلهای (11-2) الی (14-2) پاسخ اندازهگیری شده کوپلر در فرکانـسهای مرکـز دو تـا بانـد عملکـرد کـه
0/9GHz و 2GHz میباشد نشان میدهند..افت برگشتی و ایزولاسیون پورت بهتر از -20dB در فرکانسی
مرکزی دو باند بدست آمده است هر چنـد تـضعیف سـیگنال بـالا تـر از 50dB جـذب شـده در فرکـانس
1/41GHz نیز میباشد.
درمقایسه با طراحی یک کوپلر تک بانده، افت داخلی اندازهگیری شده دردو پـورت خروجـی تنهـا 0/4dB
بالاتر از مقدار واقعی آن((-3db میباشدو این بـاور وجـود دارد کـه ایـن اخـتلاف اساسـاً ناشـی از وجـود
ناپیوستگیهای اتصالات و اثر انتهای باز نشان داده شده در شبیه سازی میباشد.
طراحی و بکار بستن کوپلر خط شاخهای فشرده صفحهای بالا نیز درطراحی کـوپلری بـا دو بانـد فرکانـسی
کوچک و بزرگ بکار میرود.
۴٩
فصل سوم:
طراحی مدار میکرواستریپ فشردهT شکل با اندازه کاهش
یافته در دو باند فرکانسی
۵٠
(1-3 دوبانده کردن مدار T شکل خط شاخهای کوچک شده با توجه بـه رونـد
ارائه شده در دو بانده کردن کوپلرπ شکل ( 900MHz و (2400MHz
در این بخش ابتدا با روش دستی و استفاده از ماتریسهای ABCD کوپلرخط شاخهای و معـادل قـرار دادن
آن با ماتریس ABCD یک خط ±90°، طول الکتریکی و امپدانس مشخصه کوپلر خط شـاخهای بـا تبـدیل
θ به ' θ θ) f 2  ' (θ بوده را در حالت دو بانده معادل ساخته و در نهایت بوسیله برنامه ساده کامپیوتر که f1 بر اساس اطلاعات موجود نوشته شده، خطای موجود را در بدست آوردن θ و امپدانس مشخصههـایی کـه
برای هـر دو فرکـانس دلخـواه بـالا و پـائین 0/9GHz)و(2/4GHzصـدق کنـد بـا کمتـرین درصـد خطـا
0/4)درصد) درنظر میگیریم و با شرایط در نظر گرفته شده مقادیر θ و Z را بدست میآرویم.
همانطور که در بخش قبل نیز گفتیم با معادل سازی مدل T شکل خطوط استاب شنت متـصل شـده از نـوع
مدار باز بوده و این استاب خود باعث کاهش طول خط می گردد.
3 Sinθ' 3 jZ 3 Cosθ' 0 1 Sinθ' jZ Cosθ' A B (1-3) j − 1 1 1 j 3 Cosθ' 3 Sinθ' 1 jβ'2 Cosθ' Sinθ'  Z3 1 1 Z1 C D در بخش قبل مقادیر β2 و Z1 و Z1 ، Z1 بـا مقـادیر معـادل آن آورده شـده انـد و در اینجـا θ f2 θ' Z Z Z f 3 2 T 1 میباشد.
با معدل قرار دادن ماتریس فوق با خط -90 درجه داریم:
− jZ 0 Sinθ' jZ Cosθ' B A (2-3) T − j  T j 0 Cosθ' Sinθ'  ZT ZT C D ۵١
وبا ساده سازی روابط فوق داریم:
(3-3) Cosθ'1Cosθ'3 −kTanθ'2 Sinθ'1 Cosθ'3 −NSinθ'1 Sinθ'3  0 (4-3) N Cosθ'1 Sinθ'3 −kTanθ'2 Sinθ'1 Sinθ'3 NSinθ'1 Cosθ'3  − M (5-3) K 1 Cosθ'1 Sinθ'3 Cosθ'1 Cosθ'3  0 Tanθ'2 Sinθ'1 Sinθ'3 − − N N (6-3) Sinθ'1 Cosθ'3 KTanθ'2 Cosθ'1 Cosθ'3 NCosθ'1 Sinθ'3  −M در روابط بالا f2  θ'3 f2  θ'2 f2  θ'1 f 3 θ f 2 θ f θ 1 1 1 1 مقادیرf1 =900MHz و f2 =2400MHz می باشند. با ساده سازی روابط (3-3) و (4-3) به معادلا ت زیر میرسیم. (7-3) Cosθ'3 '1  − Sinθ M (8-3) Sinθ'3 − M Cosθ'1  N (2-3 استفاده از برنامه کامپیوتری ساده جهت بدسـت آوردن پارامترهـای مـدار دو
بانده
حال نیز برنامه ای با نرم افزار مطلب نوشتهایم و میخواهیم طولهـای الکتریکـی و امپـدانس مشخـصههـای
کوپلر و درنهایت سیرکولاتور موردنظر را در شرایطی بدست آوریم که خطاهای زیر حـاکم باشـند یعنـی در
آن واحد شرایط برای فرکانسهای بالا و همچنین پائین (استفاده از دو باند فرکانسی) موجود باشد.
۵٢
(9-3) N f 2 θ1 )Tan( f 2 Tan( 0.4 θ3 ) − M 2 f1 f1 (10-3) 0.4 θ3 ) f2 Tan( 2 − N 2 M θ2 ) − f2 Tan( f1 kN f1 (11-3) 0.4 θ3 ) f 2 Sin( M θ1 )  f 2 Cos( f1 N f1 برنامه نوشته شده در نرم افزار مطلب در پیوست الف ارئه شده است.
طول الکتریکی و امپدانس مشخصههایی که در شرایط خطای بالا بر قرار باشند جوابها میباشند کـه شـرایط
برای استفاده درحالت دو باند فرکانسی را دارند. θ1و θ2 وθ3 وZ1وZ2وZ3 در شرایط فـوق را مطـابق بـا
برنامهای که آورده شده بدست میآیند.
(3-3 آنالیز(تحلیل) مدار T شکل دو بانده در چند محـیط ( نـرم افـزار) مختلـف و
مشاهده نتایج حاصل
با قرار دادن مقادیر بدست آمده از برنامه نوشته شده که برای استفاده در دو باند فرکانـسی دلخـواه در نظـر
گرفته شده در روابط زیر و یا با استفاده از محیط serenade طولهای Lm1و)Wm1پهنا وطول خط شاخه
اصلی)Lm3و)Wm3پهنا وطول خط متصل به Zm1 در خط اصلی)Lm2و)Wm2پهنا وطول استاب مـدار
بــاز در خــط اصــلی)Lb1 و )Wb1پهنــا وطــول خــط متــصل بــهZm2در خــط عمــودی)وLb1
،Wb1،Lb2وWb2را بدست میآوریم.
۵٣
(12-3) 4 π εr −1 1 Z 0 2(εr 1) 1 (1/ εr )Ln π )  2 (εr 1)(Ln 2  119.9  H (13-3) −1 1 1 exp H W ( − ( 4 exp H 1 8 h (14-3) −2 4 Ln 1  π )(Ln 1 εr − 1 − 1 εr  ε eff  ) ) 1 π εr 2 1 εr  2H ' 2
با در دست داشتن مقادیر فوق مدار را در نرم افزارهـای Serenade و Advance designer (ADS)
sys-- ترسیم و نتایج شبیهسازی راعلاوه در ansoft مشاهده میکنیم منتهی در نهایت مقدار پهنـای بانـد
را حدوداً در Optimom 10% کرده و نتایج حاصل در زیر آورده شده اند.
h = 0/762mmεr =3/55 Tanδ  0. 022
در شکلهای((1-3و((2-3و((3-3 شماتیک ومدارچاپی و پاسخ مـدار شـبیه سـازی شـده در نـرم افزارهـای
مختلفی نشان داده شده است.

(a)
۵۴

(b)
شکل((a ) 🙁 1-3شماتیک (b)مدارچاپی (designer,hfss)ansoft
در جدول((1-3و(2-3 )با در دست داشتن مقادیر ابتدایی از المانهای مدار که توسط روابـط((12-3 الـی(-3
(14بدست آمده اند بازهای جهت حد بالا وپایین المان ها در نظر گرفته شده است و به سمت اهدافی که در
جدول((2-3 امده optimom انجام می گردد
.جدول(:(1-3دو بازه فرکانسی ودو هدف مورد نظر پروژه 905mhz 895mhz Frange1 باند فرکانس اول
2.45ghz 2.35ghz Frange2 باند فرکانس دوم
-20db lt ms12=-3.5db w=3 ms13=-3.5db w=3 ms14 -20db lt ms11 Goals1 هدف اول
-20db lt ms12=-3.7db w=3 ms13=-3.7db w=3 ms14 -20db lt ms11 Goals2 هدف اول
۵۵
جدول(:(2-3بازه بالا وپایین جهت optimom هدف بازه بالا مقدار اپتیمم شده بازه پایین نام المان
7MM? 5.69180mm ?5mm lb1
12.5MM? 11.35000mm ?10mm lb2
41MM? 39.57900mm ?37mm lb3
11.5MM? 10.77600mm ?9.5mm lm1
16.5MM? 15.36700mm ?14.5mm lm2
40MM? 38.67200mm ?37mm lm3
0.8MM? 0.16152mm ?.08mm wb1
1.2MM? 0.95112mm ?0.6mm wb2
2.5mm? 1.45870mm ?0.8mm wb3
2.1MM? 1.65260mm ?1mm wm1
0.5MM? 0.20507mm ?0.1mm wm2
3.5MM? 2.70090mm ?2mm wm3
2.5MM? 0.20010MM ?0.1mm wp

(a)
۵۶

(b)

(c)
شکل(S 11 :(2-3، S12،S13و S14 مدار شبیه سازی شده در ADS(c) SERANADE(b) ANSOFT(a)
۵٧

شکل(:(3-3پاسخ فازی مدار 2بانده
مشاهده میگردد که مقدار پارامترهای تضعیف در 0/9 و 2/4 گیگاهرتز -3dBو -20dbمیباشند.
در بخش بعدی در مورد اثرات DGS و مشاهده تاثیرات آن بروی این کوپلر بحث میکنیم.
۵٨
فصل چهارم:
بررسی انواع مختلف DGS و اثرات آن بر روی خطوط
میکرواستریپ
۵٩
DGS (1-4 چیست؟
DGS نیز شبکهبندی قلم زده شده ای است با شکل اختیاری که بر روی صفحه زمین قـرار مـیگیـرد و در
شکلهای T ، H ،دمبلی و حلزونی و...بکار میروند.
در شکل (1-4) انواع مختلف DGS نشان داده شده است.

شکل(H(a) :(1-4 شکل T(b) شکل (c) هلزونی شکل (d) دمبلی شکل
(2-4مشخصات کلی DGS
در ساختار DGS مشخصه های زیر رامی توان عنوان کرد:
-1 تغییر اندازه شکاف باند نوری . (PBG)10
-2 دارا بودن ساختارهای پریودیک وغیر پریودیک.
-3 به سادگی نیز مدار معادل LC را میسازد.

10 Photonic band gap
۶٠
(3-4 کاربردهای DGS
-1 در تشدید کنندههای صفحهای
-2 بالا بردن امپدانس مشخصهخط انتقال
-3 استفاده در فیلتر ،کوپلر و سیرکولاتور، اسیلاتور، آنتن و تقویت کنندهها
(4-4 ویژگیهای DGS
-1 پوشش میدان روی صفحه زمین را مختل میکند.
-2 بالا بردن ضریب گذردهی موثر.
-3 بالابردن ظرفیت موثر و اندوکتانس خط انتقال
-4 از بین بردن هارمونیکهای اضافی با تک قطب کردن ویژگی ) LPF11 فرکانس قطع و تشدید)
(5-4اثر DGS دمبلی شکل بر روی خطوط میکرواستریپ
DGS نیز بوسیله الگوی کـم کـردن قلـم زنـی، در صـفحه زمـین مـدار ایجـاد مـی گـردد.. در ابتـدا خـط
میکرواستریپی با الگوی DGS از نوع دمبلی شکل نشان داده شده است و تـأثیر شـکاف بانـد خـوبی را در
بعضی ار فرکانسهای معین نیز ایجاد می کند .[21]
DGS در طراحی مدارات امواج میلیمتری و مایکرویو خیلی زیاد بکار میرود . اخیراً DGSهای متوالی بـا
کاستن الگوهای مربعی از مدارات صفحهای کـه ویژگیهـای Slow wave و stop band بـسیار خـوبی را

11 Low pass filter
۶١
تولید میکنند مورد بررسی قرار گرفته که در تقویت کنندهها و اسیلاتورها بیشتر مورد استفاده قرار گرفتهانـد
.[23] [ ,22]
در مقایسه با DGS پریودیک قبلی [21] و [22] یک نـوع DGS پریودیـک بهتـر و قـویتـر نیـز پیـشنهاد
1
گردیده که ابعاد مربعات کاسته شده متناسب با توزیع دامنه تابع نمـایی ) e n کـه n عـدد صـحیح اسـت)

میباشد.
در شکل((2-4مدار دو پورتی بدون DGS نشان داده و پارامترهـایS حاصـل از آن بـا ansoft در شـکل
(3-4) آمده است.

شکل(:(2-4خط میکرواستریپ دو پورته باεr=10 وh=1.575

شکل(:(3-4پارامترهایSمدار شکل((2-4
۶٢
به منظور بررسی این اثرات توسط DGS پریودیک نیز یک عدد مدار DGS پریودیک متحدالـشکل و دو
تا مدار DGS پریودیک قوی شده نیز در اینجا طراحی و اندازهگیری شدهاند. اندازهها نـشان مـیدهنـد کـه
نمایشهای اخیر اجرای نقش دقیقی توسط متوقف شدن رپیل و بزرگ کردن پهنـای بانـد را ایفـا مـیکنـد.در
شکل((4-4 دو پورتی با DGS دمبلی شکل نشان داده شده و نتیجه شبیه سازی شده این خـط بـا ansoft
در شکل((5-4رسم گردیده است.

شکل(:(4-4مدا با DGS دمبلی شکل

شکل(:(5-4پارامترهایS مدار باDGS دمبلی شکل
در بالا می بینیم فرکانس قطع ومقدار تضعیف کاهش می یابند.
( 1 – 5 – 4 الگویDGSدمبلی شکل و ویژگی شکاف باند
۶٣
نمای شماتیک مدار دمبل شکی DGS در شکل (4-4) نشان داده شده است .خـط میکرواسـتریپ رو قـرار
گرفته و DGS نیز در زیر صفحه فلزی زمین قلم زده شده است. طرح DGS توسط خطوط دش مـشخص
شدهاند. پهنای خط نیز برای امپدانس مشخصه 50 اهم تعیین گردیده است. ضـخامت سابـستریت زیـر لایـه
1/575 میلیمتر و ثابت دی الکتریک εr = 10 میباشد. در [20] آمده که شـکاف قلـم زده شـده و کاسـتن
مربعی قلم زده شده با ظرفیت موثر خط و اندوکتانس خط نیز متناسب میباشد و وقتی ناحیه قلـم زده شـده
کاسته شده مربع شکل کاهش می یابد و فاصله شکاف نیز 0/6 میلیمتر نـشان داده شـده اسـت، انـدوکتانس
موثر کاهش یافته و این کاهش اندوکتانس نیز فرکانس قطع (fc) را بالا میبرد که این قضیه در شکل (7-4)
نشان داده شده است. در اینجا ما نیز این کار را با Ansoft انجام دادهایم.
( 2 – 5 – 4 ایجاد DGS دمبلی پریودیک قویتر
نمایش شماتیک DGS پریودیک با الگوهای مربعـی واحـد بـرای مـدارات صـفحهای [21] نـوع 1 نامیـده
میشود که در شکل (6-4)(a) آمده است.مدار ما در اینجا نیز خـط میکرواسـتریپ 50 اهمـی و نیـز5 عـدد
الگوهای مربع متحدالشکل با دوره یکسان d = 5mm میباشند.پهنای طرفین مربعها و فاصله شکاف هـوایی
ما بین آنها 4/5 (g) میلیمتر و 0/6 میلیمتر میباشند.
براساس نوع 1 ، متحدالشکل بودن توزیع پنج عدد الگوی مربعی توسط یک شکل غیر واحد توزیع میگردد.
حوزه المانهای مربعی نیز متناسب با توزیع دامنه تابع نمایی e1/ n میباشد.در اینجا دامنه سـوم از پـنج المـان
مربعی شکل نیز 4/5mm میباشد.پس نوع دوم بوده و دامنه المـان توزیـع شـده بـر اسـاس زیـر مـشخص
میگردند.
2/3mm2/7mm4/5mm(1-4)
۶۴

شکل (a) :(6-4) نوع1 ، (b) نوع2، (c) نوع3
استفاده از توزیع ارتفاع غیر واحد DGSهای پریودیک، نوع دوم را تشکیل می دهند که در شکل (6-4)(b)
نشان داده شده است. براساس نوع دوم، دیگر مدار DGS پریودیک قوی شـده، یـک خـط میکرواسـتریپ
جبرانی را دارد که نوع سوم نامیده میشود. در شکل (6-4)(c) آمده است.خط میکرواستریپ جبرانی شـامل
۶۵
یک خط 50 اهمی و یک خط عریض میباشد. همچنین بزرگی المانهای DGS توسط رابطه سوم مشخص
گردیده است. المانهای الگوی مربعی غیر هم شکل نیز دارای دوره مساوی d=5mm بوده و فاصـله هـوایی
ثابت d = 0/6mm دارند که در شکل (6-4) نوع دوم و سوم خطوط میکرواستریپ رو قـرار دارد و DGS
ها نیز در صفحه زمین فلزی کنده شده و توسط خطوط دش مشخص شدهاند.
(3-5-4اندازهگیریهای مربوط به DGS دمبلی شکل
سه نوع مدار DGS پریودیک که ذکر شدند مورد بررسی و اندازهگیری قرار گرفتهاند، نتایج اندازهگیری نیـز
در شکل (8-4)((a)-(c)) نشان داده شده هستند . این نتایج به طور خلاصه در جدول (1-4) آمده است.
جدول(:(1-4مقایسه DGS های واحد وپریودیک وتوزیع نمایی

شکل(:(7-4پارامترهایS برای DGS دمبلی شکل
۶۶

(a)

(b)

(c)
شکل(:(8-4 مقایسه پارامترهای S مدارهای (a) DGSنوع(b) 1نوع(c) 2 نوع3
۶٧
سابستریت این مدارات دارای h = 1/575 و εr = 10 هستند. این اندازه گیـریهـا توسـط Ansoft انجـام
شده و نشان داده شدهاند.
همان طوری که در جدول آمده، 20dB ایزولاسیون پهنای باند برای انواع 1و 2و 3 نیز در فرکانسهای 3/05
و 4/18 و 4/26 گیگاهرتز میّاشند.
مدارهای DGS پریودیک پیشنهاد شده نوع 2و 3 پهنـای بانـد ایزولاسـیون 20dB را بهتـر 37% و (39/7%
میکند.در ناحیه پائین گذر، اولین افت برگـشتی و پیـک افـت برگـشتی بـرای نـوع 3، مقـادیر -46/7dB و
-30/9dB بوده و در صورتیکه این مقادیر در نوع 1 نیز -10/8dB و -4/9dB هستند.اولین افت برگشتی و
ماکزیمم افت برگشتی نیز در 4 بار (لحظه) بهتر شده و بنابراین ر پیلها به صورت موثری از بـین رفتـهانـد و
پهنای باند موثر برای نوع سوم افزایش و فرکانس قطع 3dB به صورت مختصر و کم تغییر پیدا میکند.
(6 – 4بررسی اثرات DGS های هلزونی بر روی هارمونیکهای تقسیم کننده توان
در اینجا نشان خواهیم داد تکنیکهای موثری از حذف هارمونیک دوم و سوم برای یـک تقـسیم کننـده تـوان
ویل کینسون (WILLKINSON)با استفاده از DGS هلزونی شکل را، که ما در مدار کـوپلر از ایـن نـوع
DGS استفاده کردهایم.
شکاف باند الکترومغناطیسی و برهم زدن ساختار زمین اخیـراً نیـز کـار بردهـای متفـاوتی را در مـایکرویوو
فرکانس موج میلیمتری با شکلهای مختلف دارند [22] و [24] و DGS خط میکرواستریپ نیـز بـا بـر هـم
زدن مصنوعی صفحهای زمین در ویژگی رزونانس مشخـصه انتقـال تغیراتـی ایجـاد مـیکنـد. در یـک خـط
میکرواستریپ مطابق با اندازه DGS یا بر هم زدگی که روی صفحه زمین ایجاد میگردد، حذف باند بیـشتر
۶٨
در فرکانس رزونانس صورت میگیرد. همچنین DGS باعث بوجود آمدن اندوکتانس موثر اضـافی در خـط
انتقال میگردد. افزایش اندوکتانس موثر از ایجاد DGS باعث افزایش طول الکتریکی خط انتقال نـسبت بـه
یک خط متداول میگردد که خود نیز باعث کاهش اندازه مدارات موج میلی متر و مایکرویو میگـردد. [21]
، در طراحی فیلترها ،تقسیم کنندههای توان و تقویت کنندهها، ویژگی حذف باند و اثر موج آهـسته (Slow
wave) توسط DGS نیز بسیار مورد نظر می باشد [22]و [23]
هارمونیک های ناخواسته تولید شده با ویژگی غیر خطی مدارات اکتیو نیاز به حذف کردن دارند. در مدارات
مایکرویو و فرکانس بالا ویژگی حذف باند توسط DGS میتوانـد در متوقـف کـردن هارمونیکهـای مـورد
استفاده قرار گیرد [22] و .[23] با یـک DGS هلزونـی شـکل متقـارن، (یـک تـک ( DGS حـذف تـک
هارمونیک را خواهیم داشت، وDGS پریودیک در جهت حـذف هارمونیـک دوم و سـوم بکـار مـی رونـد.
DGS های آبشاری و پشت سرهم باعث افزایش افت داخلـی شـده و بهمـین دلیـل در مـدارات بـا انـدازه
کوچک نیز استفاده از ان محدود گردیده است. در اینجا ساختار DGS هلزونی شکل غیر متقارن نیز جهـت
حذف هارمونیکهای دوم و سوم بطور همزمان پیشنهاد گردیدهاند. به طور مـوثر یـک تـک DGS هلزونـی
غیرمتقارن باعث از بین بردن باند فرکانس دوم میگردد و نیاز به ناحیه کوچکی هم جهت نقش بـستن دارد.
تقسیم کننده توان ویل کینسن با بکار بستن یک DGS هلزونی غیـر متقـارن در خطـوط λ4 باعـث حـذف

هارمونیک دوم شده و اندازه آن نیز با اثر موج آهسته کاهش مییابد. مشاهده میگردد به دلیل ذکـر شـده در
این پروژه ما از این گونه DGS استفاده ننمودهایم. تقسیم کننده Willkinson پیشنهاد شده به خـوبی یـک
تقیسم کننده توان مرسوم، در فرکانس کار خواهد بود.
۶٩
(7-4مدل مداری و هندسه DGS هلزونی نا متقارن
در شکل (9-4) هندسه DGS هلزونی روی صفحه زمین خط میکرواستریپ که ابعـاد کنـده شـده هلزونـی
شکل در سمت راست و چپ متفاوت از یکدیگر هستند آمده است. برای هندسه این DGS نامتقارن مطابق
با کنده شدهگی سمت چپ و کندهشدگی سمت راست دوتا فرکانس عملکرد متفاوت وجود دارد. مشخـصه
انتقال خط میکرواستریپ با هندسه DGS نامتقارن ویژگی حذف باند در فرکانس تشدید را دارد.

شکل (9-4) هندسه DGS هلزونی روی صفحه زمین خط میکرواستریپ
فرکانس تشدید ممکن است با تغییر کردن ابعاد DGS عوض گردد. مقایسه مشخصه انتقال DGS هلزونـی
با ابعاد مختلف متقارن و غیرمتقارن در شکل (10-4) آمدهاست. امپدانس مشخصه خط 50 اهـم مـیباشـد.
برای هندسه هلزونی متقارون ( A=A'= 3mm و (B=B' = 3mm تنها یـک فرکـانس تـشدید (
(f=2/93GHz وجود دارد در صورتی که در یک DGS غیر متقارن فرکانس تشدید به دو فرکانس مختلـف
تبدیل میگردد. برای یک DGS نامتقارن با A = A' = 3/5mm و B = B' = 2/6mm همان طوری که در
شکل (10-4) مشاهده میگردد دو فرکانس تشدید مختلف دیده میشـودf=2/56GHz وf=4/22GHz کـه
این نتایج نشان میدهند DGS هلزونی نا متقارن با اندازههای متفاوت روی صفحه زمین در دو طرف خـط،
٧٠
فرکانسهای رزونانس مختلف را میتوانند ایجاد کنند.در هندسه نا متقارن DGS نیز میخواهیم بدانیم که بـه
چه صورتی فرکانس تشدید مطابق با بر هم زدگی چپ و راست خط با تغییـر انـدازه بـر هـم زدگـی رفتـار
میکند.

شکل(:(10-4پارامترهای انتقال خط با DGS متقارن( ( A = A' = B' = 3mm ونامتقارن A = 3/4m) و (B = 2/6 mm

شکل(:( 11-4 فرکانس روزنانس ناشی از بر هم زدگی سمت چپ و راست خط بر حسب تابعی از B/A
٧١
فرکانس تشدید ناشی از بر هم زدگی سمت چپ خط و سمت راست خط در شکل (11-4) بعنوان تابعی از
اندازه بر هم زدگی سمت راست وقتی که اندازه سمت چپ ثابت باشد (A = A' = 2mm) رسم گردیـده
است. اندازه این آشفتگی هلزونی به صورت یک مربع در نظر گرفته شده (B = B' , A = A') .وقتـی کـه
اندازه برهم زدگی سمت راست از مقدار سـمت چـپ کـوچکتر اسـت (B/A<1)، فرکـانس رزونـانس در
سمت راست نیز بزرگتر از مقدار سمت چپ خواهد بود. هنگامیکه مقدار A با B برابر گردد دو تا فرکـانس
رزونانس ازهم پاشیده شده و به یک فرکانس تبدیل میگردد DGS) متقارن). باز وقتی کـه بـر هـم زدگـی
سمت راست افزایش پیدا کند B/A) زیاد شود)، فرکانس تشدید ناشی از بر هم زدگـی سـمت راسـت نیـز
کاهش مییابد. از این رو اندازه سمت چپ ثابت شده و مشاهده میگردد که فرکانس رزونانس ناشـی از بـر
هم زدگی سمت چپ تغییرات آهستهای خواهد داشت تا وقتی که B/A مقدار واحد شود.
مشخصه فرکانسی یک DGS متقارن با مدار رزوناتور RLC موازی میتواند مدل گردد. پارامترهای مـداری
معادل نیز از مشخصه انتقال شبیهسازی شده میتواند گرفته شود.
DGS نا متقارن نیز میتواند با دو تا رزوناتور RLC موازی که به صورت سدی متصل شدهاند مدل گـردد.
شکل((12-4، به همین جهـت مشخـصه انتقـال آن دو تـا فرکـانس تـشدید متفـاوت دارد. در مـدار معـادل
پارامترهای مدار اولین رزوناتور از مشخصه فرکانسی رزونانس بر هم زدگی سمت چپ گرفتـه مـیشـود در
حالیکه رزوناتور دوم بوسیله مشخصه رزونانس بر هم زدگی سمت راست مشخص می گردد. از نتـایج شـبیه
سازی پارامترهای اسکترینگ، پارامترهای مدار رزوناتور برای بر هم زدگی سمت چپ و راست بـه صـورت
زیر مشخص میگردند.
(۴-٢) C L,R W CL,R  ( 2 −W 2 (W 0 2Z C L,R 0 L,R ٧٢
(۴-٣) 1 LL,R  4π2 f02 L,R CL,R (۴-۴) 2zo RL,R  1 1 ))2 −1 − (2Z0 (W0 L,R CL,R − W0 L,R LL,R S11 (W0 L,R )2
شکل( 🙁 12-4 مدار معادل بخش DGS هلزونی نامتقارن
در اینجا اندیس R, L نیز پارامترهای برهم زدگی سمت چپ و راست را بیان می کنند. W0 فرکانس تشدید
و WC فرکانس قطع -3db را مشخص میکنند. Z0 امپدانس مشخصه خط انتقال می باشد.
(8-4حذف هارمونیکها در مدار مقسم توان
مقسم توان کاربردهای گوناگونی از قبیل توزیع توان سیگنال ورودی از آنتن و تقویت کنندههای توان بـالای
مایکرویو دارد. با قرار دادن فیلتر حذف هارمونیک در داخل مقسم توان ناحیه خروجـی فیلتـر کـاهش پیـدا
میکند .[23] جهت حذف هارمونیک نیز میتوان از استاب مدار باز در مرکز شاخههای بـا طـول λ4 مقـسم

توان استفاده نمود.
اگر DGS را بعنوان فیلتر هارمونیک اضافی استفاده کنیم میتوانیم با در نظر گرفتن کاهش سایز مقسم تـوان
که منجر به اثر (Slow – wave) میگردد نیز هارمونیک را حـذف نمـود. از ایـن رو یـک DGS متقـارن
٧٣
میتواند تنها یک سیگنال هارمونیک را حذف کند. ما نیاز به قرار دادن دو تا DGS به صـورت آبـشاری در
λ
هر شاخه ( ( 4 داریم تا هارمونیک دوم و سوم را حذف کنیم. هر چند ناحیه مقسم توان جهت گذشتن دو تا

DGS به صورت پریودیک در هر شاخه مقسم توان نیز محدود میگردد. DGS غیر متقارن هم، سـاختاری
موثر در جهت حذف هارمونیک دوم و سوم به صورت همزمان می باشد. [22]
شکل (13-4) (a) هندسه یک DGS هنرونی نامتقارن جهت حذف هارمونیـکهـای سـوم و دوم را نـشان
میدهد. در اینجا فرکانس عملکرد مقسم توان نیز 1/5 گیگاهرتز میباشد.

شکل(DGS (a): (13-4 هلزونی نامتقارن برای حذف هارمونیک دوم و سوم (b) مدار معادل ساختار این DGS
ناحیه بر هم زده شـده سـمت چـپ و راسـت رزونـانس هارمونیـک دوم و سـوم طراحـی شـدهانـد. 3) و
4.5گیگاهرتز). ابعاد طراحی شده این سـاختار D=2/4mm و A = 3 mm D' = S = G = 0/2mm و
A' = 3/2 mm، B = 2/4 mm و B' = 2/6 mm و امپدانس مشخصه خـط نیـز 70/7 Ω مـیباشـد.
٧۴
شکل (13-4) (b) مدار معادل DGS نامتقارن در شکل (13-4) (a) را نشان مـیدهـد. پارامترهـای مـدار
بوسیله پارامترهای اسکترینگ سیموله شده بوسیله روابط (2-4) تا (4-4) محاسبه میگردند.
شکل (14-4) نیز پارامترهای S محاسبه شده بوسیله شبیه سازی (EM) بـرای DGS نامتقـارن شـکل (a)
.(13-4) و محاسبه شده مدار معادل شکل (13-4)(b) را نشان میدهند. در هر دو تا شـبیه سـازی مـشاهده
میگردد که بوسیله DGS نامتقارن واحد، هارمونیکهای دوم و سـوم در فرکانـسهای 4. 5 , 3 گیگـا هرتـز
حذف میگردند.

شکل( ( 14- 4 پارامترهای S مدار با DGS هلزونی به صورت EM و شبیه سازی شماتیک
مشاهده میگردد که S12 موافق رنج فرکانسی پهن و S11 نیز در جهت حذف هارمونیک مقسم تـوان اصـلی
بکار میرود. یک مقسم توان معمولی در شکل (15-4)(a) مشاهده میگردد و نیز مقسم توان پیـشنهاد شـده
با DGS غیر متقارن در شکل (15-4)(b) آمده است. در اثر موج آهـسته (slow – wave) بـودن DGS
نیز اندازه مقسم توان پیشنهادی کاهش یافته است. اندازه L' = 17/3 mm در مقایسه L = 19mm حـدود
9/1 % کاهش یافته است.
٧۵
پارامترهای S شبیه سازی شده مقسم توان معمولی و پیشنهادی در شکل (16-4) آمده است.

شکل( ( 15- 4 هندسیای از (a) مقسم توان ویل کنیسن معمولی (b) مقسم توان با DGS نامتقارن
در (16-4) (b)، فرو نشاندن حدود18 dB برای هارمونیک دوم و سـوم بـا وارد کـردن DGS نامتقـارن در
خط انتقال ( ( λ4 مقسم توان مشاهده میگردد. افـت برگـشتی بـرای فرکـانس 1/5 GHZ در هـر دو مـشابه

یکدیگر می باشند، حتی با وارد کردن DGS نامتقارن در مدار.
شکل (17-4) نیز قسمت رو و زیر از یک مقسم توان ویل کینسن با وارد DGS هلزونی نامتقـارن را نـشان
میدهد. در شکل (a) (18-4)، S11 اندازهگیری شـده را نـشان مـیدهـد. افـت برگـشتی در فرکـانس 1/5
گیگاهرتز – 40dB بوده. S21 نیـز در شـکل (18-4)(b) بعنـوان تـابعی از فرکـانس آمـده اسـت. توقیـف
هارمونیک دوم (3 GHZ) نیز 18dB و هارمونیک سوم در فرکانس (4/5 GH) نیز 15dB میباشد.
٧۶

شکل ( ( 16- 4 نتایج شبیه سازی (a) پارامتر S مقسم توان معمولی S (b) برای مقسم توان با DGS

شکل( ( 17-4 مقسم توان willkinson با DGS هلزونی نامتقارن (a) روی مدار (b) پشت مدار
٧٧

شکل( ( 18- 4 نتیجه شبیه سازی مقسم توان با DGS هلزونی نامتقارن(S12(b)S11(a
( 9 – 4 مشاهده اثرات DGS برروی کوپلر T شکل در یک باندفرکانسی
ابتدا مدار شکل (3-2) را با اسـتفاده از DGS هلزونـی شـکل نیـز آنـالیز و نتـایج آن را در شـکل((19-4
مشاهده میکنیم
٧٨

شکل(:(19-4مدار بااستفاده از (a) DGSیک بعدی((bدو بعدی
در شکل (a)(20-4)و((b نتایج شبیه سازی حاصل از مدار قلم زده شده DGS و بدون استفاده از آن را
نشان میدهند.
٧٩

شکل((a):(20-4نتیجه شبیه سازی کوپلر با استفاده ار (b) DGSبدون استفاده از ((a)(3-2)) DGS
با مشاهده نتایج بالا به پایین آمدن فرکانس قطع و slow wave شدن پاسخ نیز پی می بریم.
(10-4مشاهده اثرات DGS روی مدار طراحی شده در این پروژه
در شکل (21-4) نوع DGS استفاده شده در این کوپلر آورده شده است.ونتیجـه ansoft در شـکل((22-4
مشاهده میگردد.
٨٠

شکل(:(21-4کوپلر باH DGS شکل در شاخه خطوط

شکل(:(22-4پارامتهای Sحاصل از به کار بستن DGS
٨١
فصل پنجم
چگونگی استفاده از کوپلر بدست آمده در طراحی سیرکولاتور
٨٢
(1-5 طراحی سیرکولاتور
یک سیرکولاتور 4 پورته فشرده نیز می تواند به وسیله یک کوپلر خط شاخه ای و شیفت دهنده فاز( پیوست
پ) نیز ساخته شود.این شیفت دهنده فازی همراه با ورودی و خروجی خط همواره مچینگ امپدانسی داشته
و دارای تضعیف صفر می باشد.در اینجا ما از زیراتور به عنوان شیفت دهنده فازی استفاده کرده ایمر .[26]
یکی از ترکیبات نا متقابل استاندارد ژیراتورها هستند که دارای 2 پورت بوده وشیفت فاز تفاضلی 180 درجه
ایجاد می کنند.نماد شماتیک برای یک ژیراتور در شکل (1-5)آمده است و ماتریس اسکترینگ برای یک
ژیراتور واقعی در زیر آمده است.
(1-5)

π
شکل(:(1-5نماد ژیراتور
که این ماتریس نشانه عدم افت ،مچ شده ونا متقابل بودن آن است.

s−0 11 0
(2-5مدار معادل برای سیرکولاتور با استفاده از یک ژیراتور و دو کوپلر

۴ ١
٢ π ٣
شکل(:(2-5سیرکولاتور 4پورته متشکل از دو مدار هایبریدی و ژیراتور
٨٣
استفاده ژیراتور به عنوان بنا ساخت در ترکیب با مقسم دو طرفه و کوپلرها میتواند منجر به ایجاد مدارات
مفید همچون سیرکولاتور گردد .در شکل (2-5) مدار معادل سیرکولاتور 4 پورته متشکل از دو مدار
هایبریدی و درشکل (4-5) سیرکولاتور ساخته شده با استفاده از یک ژیراتور ودو کوپلر را نشان میدهد.

شکل(-5٣):سیرکولاتور ساخته شده با استفاده از دو کوپلر و یک ژیراتور
مدار پیشنهادی با ایجاد شیفت فاز 180 درجه باعث عبور از پورت 1به2،2 به3،3به4و4به1 می گردد. در
شکل (4-5) نتایج شبیه سازی مدار طراحی شده آمده است.

(a)
٨۴

–61

عنوان صفحه
چکیده ...................................................................................................................................................................................... 17
فصل اول: کلیات پژوهش
1-1- مقدمه ........................................................................................................................................................................ 19
1-2- بیان مساله ................................................................................................................................................................ 21
1-3- ضرورت انجام پژوهش ............................................................................................................................................ 24
1-4- اهداف پژوهش ......................................................................................................................................................... 25
1-5- فرضیههای پژوهش ................................................................................................................................................. 26
1-5-1- فرضیه اصلی ................................................................................................................................................ 26
1-5-2- فرضیه فرعی ............................................................................................................................................... 26
1-6- مدل مفهومی پژوهش ............................................................................................................................................ 26
1-7- محدودیتهای پژوهش ........................................................................................................................................... 27
1-8- قلمرو پژوهش ............................................................................................................................................................ 27
1-8-1- قلمرو موضوعی ............................................................................................................................................ 27
1-8-2- قلمرو مکانی ................................................................................................................................................. 27
1-8-3- قلمرو زمانی .................................................................................................................................................. 27
1-9- روش گردآوری اطلاعات ......................................................................................................................................... 28
1-10- روش تحلیل دادهها ............................................................................................................................................... 28
1-11- تعریف مفاهیم و واژگان کلیدی پژوهش .......................................................................................................... 28
فصل دوم: مبانی نظری و پیشینه پژوهش
2-1- فناوری اطلاعات ........................................................................................................................................................ 31
2-1-1- مقدمه ............................................................................................................................................................ 31
2-2- تعریف فناوری اطلاعات .......................................................................................................................................... 33
2-2-1- فناوری (تکنولوژی) چیست؟ .................................................................................................................... 33
2-2-2- اطلاعات چیست؟ ........................................................................................................................................ 34
2-3- مفهوم فناوری اطلاعات ........................................................................................................................................... 36
2-4- تعریف جامع .............................................................................................................................................................. 38
2-5- اثرات سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی بر سازمان .......................................................................................... 40
2-6- مزایای فناوریهای اطلاعات برای سازمانها ...................................................................................................... 42
2-7- فناوری اطلاعات و ارتباطات ................................................................................................................................... 44
2-8- سیستمهای اطلاعاتی .............................................................................................................................................. 45
2-8-1- انواع سیستمهای اطلاعاتی ........................................................................................................................ 46
2-8-2- سیستمهای سطح عملیاتی ....................................................................................................................... 46
2-8-3- سیستمهای سطح دانشی .......................................................................................................................... 47
2-8-4- سیستمهای سطح مدیریت ....................................................................................................................... 47
2-8-5- سیستمهای سطح استراتژیک .................................................................................................................. 48
2-8-6- پایگاه داده ..................................................................................................................................................... 49
2-8-7- سیستم پردازش عملیات (TPS) ............................................................................................................. 50
2-8-8- سیستم اطلاعات مدیریت (MIS) ........................................................................................................... 51
2-8-9- سیستم پشتیبانی تصمیمگیری (DSS) ................................................................................................. 51
2-8-10- سیستمهای خبره (ES) .......................................................................................................................... 52
2-9- بکارگیری فناوری اطلاعات ..................................................................................................................................... 52
2-9-1- سخت افزار .................................................................................................................................................... 54
2-9-2- نرم افزار ......................................................................................................................................................... 54
2-9-3- شبکهها .......................................................................................................................................................... 56
2-9-4- ارتباطات ........................................................................................................................................................ 56
2-10- هزینههای کیفیت .................................................................................................................................................. 57
2-10-1- مقدمه ......................................................................................................................................................... 57
2-11- تاریخچهای از هزینههای کیفیت ........................................................................................................................ 60
2-12- مفهوم هزینههای کیفیت ..................................................................................................................................... 64
2-12-1- مفهوم کیفیت ............................................................................................................................................ 65
2-12-2- ابعاد کیفیتی خدمات ............................................................................................................................... 66
2-13- هزینههای کیفیت .................................................................................................................................................. 68
2-14- تعاریف هزینههای کیفیت ................................................................................................................................... 71
2-15- دلایل اهمیت هزینههای کیفیت ........................................................................................................................ 73
2-16- مدلهای مختلف هزینههای کیفیت .................................................................................................................. 75
2-16-1- مدل مویس و راجرسون .......................................................................................................................... 75
2-16-2- مدل نیکس ................................................................................................................................................ 76
2-16-3- مدل کوه یخی ........................................................................................................................................... 76
2-16-4- روش BSC ................................................................................................................................................. 77
2-16-5- مدل فایگنبام (P-A-F) ........................................................................................................................... 78
2-16-6- قانون 1-10-100 .................................................................................................................................... 79
2-16-7- مدل کرازبی ............................................................................................................................................... 79
2-16-8- مدل هزینه فرصت .................................................................................................................................... 79
2-16-9- مدل هزینه فرآیند .................................................................................................................................... 80
2-16-10- مدل هزینهیابی بر مبنای فعالیت (ABC) ....................................................................................... 81
2-17- هزینهیابی کیفیت .................................................................................................................................................. 83
2-18- مدل اقتصادی هزینهیابی کیفیت ....................................................................................................................... 85
2-18-1- شرکتهای با فرآیند سنتی .................................................................................................................... 85
2-18-2- شرکتهای با فرآیند در حال توسعه .................................................................................................... 86
2-19- تشریح عناصر هزینههای کیفیت ....................................................................................................................... 88
1. هزینههای پیشگیری ........................................................................................................................................... 89
2. هزینههای ارزیابی و آزمایش ............................................................................................................................. 96
3. هزینههای خطای داخلی ................................................................................................................................. 103
4. هزینههای خطای خارجی ............................................................................................................................... 108
2-20- سازمانهای خدماتی و بانکها ......................................................................................................................... 110
2-20-1- تاریخچه بانکداری در ایران ................................................................................................................. 112
2-21- بانک مسکن ......................................................................................................................................................... 114
2-21-1- تاریخچه تاسیس بانک مسکن ............................................................................................................ 114
2-22- پیشینه پژوهش ................................................................................................................................................... 117
فصل سوم: روششناسی پژوهش
3-1- مقدمه ........................................................................................................................................................................ 125
3-2- روش انجام پژوهش ............................................................................................................................................... 127
3-3- جامعه آماری مورد بررسی ................................................................................................................................... 128
3-3-1- جامعه .......................................................................................................................................................... 128
3-3-2- جامعه هدف ............................................................................................................................................... 129
3-4- روش نمونهگیری ................................................................................................................................................... 129
3-5- اندازه نمونه ............................................................................................................................................................. 130
3-6- روش جمعآوری اطلاعات .................................................................................................................................... 130
3-7- اعتبار پرسشنامه .................................................................................................................................................... 133
3-7-1- روایی و پایایی ........................................................................................................................................... 133
3-8- مقیاسهای مورد استفاده .................................................................................................................................... 136
3-9- آزمونهای آماری ................................................................................................................................................... 137
3-9-1- مدلسازی معادلات ساختاری ............................................................................................................... 138
3-9-2- تحلیل عاملی ............................................................................................................................................... 139
3-9-3- تحلیل عاملی اکتشافی ............................................................................................................................ 139
3-9-4- تحلیل عاملی تاییدی ............................................................................................................................... 140
3-9-5- شاخص KMO .......................................................................................................................................... 140
3-9-6- آزمون کرویت بارتلت ............................................................................................................................... 141
3-9-7- ضریب همبستگی پیرسون ..................................................................................................................... 142
3-10- متغیرهای پژوهش .............................................................................................................................................. 142
3-11- قلمرو پژوهش (موضوعی، مکانی، زمانی) ...................................................................................................... 141
فصل چهارم: تحلیل دادهها
4-1- مقدمه ....................................................................................................................................................................... 145
4-2- توصیف ویژگیهای جمعیت شناختی اعضای نمونه ...................................................................................... 145
4-2-1- جنسیت ...................................................................................................................................................... 146
4-2-2- سن .............................................................................................................................................................. 147
4-2-3- تحصیلات ................................................................................................................................................... 148
4-2-4- سابقه خدمت ............................................................................................................................................. 149
4-3- آمار استنباطی ........................................................................................................................................................ 150
4-3-1- آزمون نرمال بودن متغیرهای پژوهش ................................................................................................. 150
4-3-2- ضریب همبستگی بین متغیرهای پژوهش .......................................................................................... 151
4-4- ارزیابی بخش اندازهگیری مدل ........................................................................................................................... 152
4-4-1- تحلیل عاملی تاییدی شاخصهای متغیر فناوری اطلاعات ............................................................. 153
4-4-2- تحلیل عاملی تاییدی متغیر هزینههای کیفیت ................................................................................. 155
4-5- مدلسازی معادلات ساختاری ............................................................................................................................ 156
4-5-1- فرضیه اصلی .............................................................................................................................................. 159
4-5-2- فرضیات فرعی ........................................................................................................................................... 161
4-6- مقایسه میانگین متغیرهای پژوهش با استفاده از آزمون تی تک نمونهای ................................................ 163
فصل پنجم: نتیجهگیری و پیشنهادات
5-1- مقدمه ....................................................................................................................................................................... 166
5-2- تحلیل فرضیه اصلی .............................................................................................................................................. 168
5-3- تحلیل فرضیات فرعی ........................................................................................................................................... 168
5-3-1- فرضیه فرعی اول ...................................................................................................................................... 168
5-3-2- فرضیه فرعی دوم ...................................................................................................................................... 169
5-3-3- فرضیه فرعی سوم ..................................................................................................................................... 169
5-3-4- فرضیه فرعی چهارم ................................................................................................................................. 170
5-4- تحلیل میانگین متغیرها ....................................................................................................................................... 170
5-5- پیشنهادهای مبتنی بر نتایج به بانک مسکن .................................................................................................. 174
5-6- پیشنهاداتی برای پژوهشهای آتی .................................................................................................................... 175
فهرست منابع ..................................................................................................................................................................... 176
پیوست
پرسشنامههای پژوهش ..................................................................................................................................................... 182
چکیده لاتین ...................................................................................................................................................................... 188

فهرست جداول
جدول 2- SEQ جدول_2 * ARABIC 1- ویژگیهای اطلاعات مناسب ..................................................................................................................... 36
جدول 2-2- امور پردازشی و ابزارهای فناوری اطلاعات ............................................................................................. 54
جدول 2-3- دستهبندی مدلهای هزینه کیفیت ......................................................................................................... 82
جدول 3-1- تعداد شعب انتخاب شده در میان تمامی شعب بانک مسکن موجود در شهر تهران ................. 130
جدول 3-2- جدول مورگان جهت تعیین اندازه نمونه ............................................................................................. 131
جدول 3-3- میزان آلفای کرونباخ پرسشنامهها و ابعاد آنها .................................................................................... 136
جدول 3-4- نتایج آزمون کرویت بارتلت و KMO جهت بررسی کفایت عوامل پرسشنامه ............................. 141
جدول 4-1- توزیع فراوانی مربوط به جنسیت ........................................................................................................... 146
جدول 4-2- توزیع فراوانی مربوط به سن ................................................................................................................... 147
جدول 4-3- توزیع فراوانی مربوط به تحصیلات پاسخدهندگان ............................................................................ 148
جدول 4-4- توزیع فراوانی مربوط به سابقه خدمت پاسخدهندگان ...................................................................... 149
جدول 4-5- آزمون کولموگروف- اسمیرنوف برای متغیرهای پژوهش ................................................................. 151
جدول 4-6- ماتریس همبستگی بین متغیرهای پژوهش ........................................................................................ 152
جدول 4-13- شاخصهای برازش مدل مفهومی پژوهش ....................................................................................... 159
جدول 4-14- ضریب مسیر، آمارهی t و ضریب تعیین (متغیر وابسته: هزینههای کیفیت) ............................ 159
جدول 4-17- شاخصهای برازش مدل مفهومی پژوهش ....................................................................................... 160
جدول 4-18- ضریب مسیر، آمارهی t و ضریب تعیین (متغیر وابسته: هزینههای پیشگیرانه) ....................... 161
جدول 4-19- ضریب مسیر، آمارهی t و ضریب تعیین (متغیر وابسته: هزینههای ارزیابی) ............................ 161
جدول 4-20- ضریب مسیر، آمارهی t و ضریب تعیین (متغیر وابسته: هزینههای شکست برون سازمانی)..... 163
جدول 4-21- ضریب مسیر، آمارهی t و ضریب تعیین (متغیر وابسته: هزینههای شکست درون سازمانی)... 162
جدول 4-22- نتایج آزمون تی تک نمونهای .............................................................................................................. 164
فهرست اشکال و نمودارها
شکل 1-1- مدل مفهومی پژوهش .................................................................................................................................. 26
شکل 2-1- مدل کوه یخی ................................................................................................................................................ 77
شکل 4-7- مدل تحلیل عاملی تاییدی شاخصهای فناوری اطلاعات (تخمین استاندارد) .............................. 153
شکل 4-8- مدل تحلیل عاملی تاییدی شاخصهای فناوری اطلاعات (معناداری ضرایب) .............................. 154
شکل 4-9- مدل تحلیل عاملی تاییدی متغیر هزینههای کیفیت (تخمین استاندارد) ...................................... 155
شکل 4-10- مدل تحلیل عاملی تاییدی متغیر هزینههای کیفیت (معناداری ضرایب) ................................... 155
شکل 4-11- مدلسازی معادلات ساختاری مدل مفهومی پژوهش (تخمین استاندارد) .................................... 158
شکل 4-12- مدلسازی معادلات ساختاری مدل مفهومی پژوهش (معناداری ضرایب) .................................... 158
شکل 4-15- مدلسازی معادلات ساختاری مدل مفهومی پژوهش (تخمین استاندارد) .................................... 160
شکل 4-16- مدلسازی معادلات ساختاری مدل مفهومی پژوهش (معناداری ضرایب) .................................... 160
نمودارها
نمودار 2-2- مدل اقتصادی هزینههای کیفیت در شرکتهای با فرآیند سنتی ..................................................... 86
نمودار 2-3- مدل اقتصادی هزینههای کیفیت در شرکتهای با فرآیند در حال توسعه ..................................... 87
نمودار 4-1- نمودار میلهای مربوط به فراوانی جنسیت پاسخدهندگان ................................................................ 146
نمودار 4-2- نمودار میلهای مربوط به فراوانی سن پاسخدهندگان ........................................................................ 147
نمودار 4-3- نمودار میلهای مربوط به فراوانی تحصیلات پاسخدهندگان ............................................................. 148
نمودار 4-4- نمودار میلهای مربوط به سابقه خدمت پاسخدهندگان ..................................................................... 149
چکیده
در سالهای اخیر به مفاهیم و معانی کیفیت توجه زیادی شده است. کانون اصلی تفکرات سازمانها و شرکتها، بهبود کیفیت به منظور بقا در دنیای رقابتی بوده است. اما موضوعی که در ارتباط با کیفیت و میزان آن در سازمانها به خصوص در سازمانهای خدماتی به طور مشخص مورد اندازهگیری و سنجش قرار نگرفته است مفهوم هزینههای کیفیت میباشد که در اذهان عموم به طور شفاف تعریف نشده است. هزینههای کیفیت بسیار وسیع هستند. بر اساس کشفیات و یافتههای شورای ملی توسعه اقتصادی در طی مطالعات انجام شده در خصوص کیفیت و استانداردها نزدیک به 10 درصد تا 20 درصد کل ارزش فروش یک سازمان صرف هزینههای کیفیت میشود. از طرفی اهمیت فناوری اطلاعات و اثرات آن برای شرکتها به طرز چشمگیری افزایش یافته و رشد و توسعه آن احساس میشود. غالبا بیان میشود که فناوری اطلاعات مهمترین عامل افزایش بهرهوری و کاهش هزینههاست اما مطالعات دیگر عکس این مطلب را نیز نشان دادهاند. بنابر مطالب بیان شده این پژوهش به دنبال بررسی تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات بر هزینههای کیفیت در شعب بانک مسکن میباشد. این پژوهش از نوع توصیفی- پیمایشی است و همچنین از نظر هدف کاربردی میباشد. جامعه آماری این پژوهش شامل کلیه روسا و معاونان شعب بانک مسکن موجود در شهر تهران میباشد. در این پژوهش 95 شعبه از میان شعب بانک مسکن موجود در شهر تهران به روش نمونهگیری تصادفی ساده انتخاب گردیده است. جهت گردآوری دادهها و اطلاعات مورد نیاز به منظور بررسی فرضیات پژوهش از پرسشنامه استفاده شده است. به منظور تحلیل دادهها ابتدا از آزمون همبستگی پیرسون استفاده شده و سپس با استفاده از مدل معادلات ساختاری، به تحلیل مدل پژوهش و بررسی فرضیههای پژوهش پرداخته شده است. در نهایت تمام فرضیههای پژوهش مورد تایید قرار گرفت و مشخص گردید که بکارگیری فناوری اطلاعات باعث کاهش هزینههای کیفیت در شعب بانک مسکن میگردد.
کلمات کلیدی: فناوری اطلاعات، هزینههای کیفیت، بانک مسکن
-97790233680فصل اول :
کلیات پژوهش
00فصل اول :

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

کلیات پژوهش

1-1- مقدمه
در عصر حاضر با توجه به تحولات جهانی صورت گرفته در عرصه فناوری، تغییر و تحولات پر شتاب بازارها و رقابتیتر شدن عرصه فعالیت برای بنگاههای اقتصادی، مفاهیم مرتبط با کیفیت از اهمیت و گستردگی زیادی برخوردار شدهاند. بسیاری از سازمانها کیفیت را به عنوان یک رکن اساسی جهت دستیابی به رضایت مشتریان و دستاویزی جهت بقا و توسعه در شرایط رقابتی ارزیابی میکنند. امروزه کیفیت مفهومی فراتر از قابل اطمینان بودن محصول پیدا کرده و منظور از آن رسیدن به کیفیت جامع است که در آن عملکرد و افراد سازمان نیز موثرند (فارسیجانی، 1386).
تولید یک کالا یا ارائه یک خدمت که تامین کننده درجه بالایی از رضایت مشتری باشد بدون بررسی هزینه های دستیابی به آن کافی نیست. در حقیقت اصلی ترین مسئولیت مدیریت نیز برقراری تعادل میان کیفیت و هزینههای دستیابی به آن است. این هدف میتواند به بهترین شکل از طریق تحلیل عناصر هزینههای کیفیت برآورده شود. معمولا سازمانها هزینههای کیفیت را به طور مشخص محاسبه نمیکنند زیرا چنین هزینههایی برای تهیه تراز نامه سود و زیان شرکت لازم نیست، اگرچه آنها میتوانند تاثیر مهمی بر سودآوری شرکت داشته باشند. در غیاب نظام ارزیابی هزینههای کیفیت چنین سازمانهایی نمیتوانند منشا این هزینهها را دریابند و نحوه کنترل آنها را مشخص کنند و نیز چون هیچ گونه الزام قانونی برای جمعآوری و گزارشدهی هزینههای کیفیت وجود ندارد، آنچه در این هزینهها میگنجد، متغیر و متفاوت است (رئیسی اردلی و رئیسی، 1383).
مبحث هزینههای کیفیت به خودی خود جالب و کنجکاو برانگیز است. به طور رایج همه از اینکه محصول یا خدمت باکیفیت باشد تمجید میکنند اما کیفیت بالاتر نیازمند اقدامات و تمهیداتی است که انجام آنها مستلزم هزینه و آن هم هزینهای قابل توجه است. به هر حال بحث هزینههایی که دقیقا به کیفیت مربوط میشود و تاثیری که هر دسته هزینه بر دسته دیگر دارد میتواند در موجه بودن و یا نبودن تولید محصول و خدمت روشنگر باشد. در اغلب موارد مقایسه هزینهها میتواند مدیران را قانع سازد که انجام برخی هزینهها که نهایتا کیفیت را تضمین میکنند، از زیانهای احتمالی میکاهد و بر فروش بیشتر و اقبال و همراهی مشتری اثرگذار است (دیل و پلانک، 1381).
هزینهیابی کیفیت به دنبال تعیین سطح بهینه کیفیت برای محصول و خدمات تولید شده در سازمان است که در این سطح هزینههای کیفیت بهینه خواهد بود. به عبارت دیگر، این سطح بهینه نمایانگر درجهای از کیفیت محصول یا خدمت است که در آن بیشترین منفعت برای تولیدکننده وجود دارد. از آنجا که افزایش کیفیت معمولا با افزایش هزینهها همراه است، بنابراین میتوان انتظار داشت که در سطحی از کیفیت، هزینهها حداقل و منافع حداکثر باشند. در سطوح پایینتر به دلیل کاهش کیفیت، منافع کاهش مییابد و در سطوح بالاتر نیز به دلیل افزایش هزینههای ناشی از کیفیت مطلوبتر، باز هم منافع کاهش خواهد یافت (رادن و دیل، 2000).
هزینهیابی کیفیت یکی از ابزارهای مدیریت کیفیت است که میتواند در جهت بهبود پیادهسازی مدیریت کیفیت جامع به کار گرفته شود و بنابراین به عنوان یک بازوی کیفیتی در راستای مدیریت ارتقای سازمانی عمل نماید (سوپریله و گوپتا، 2001).
از مهمترین مشکلاتی که در زمینه هزینهیابی کیفیت وجود دارد این است که هزینههای کیفیت به طور کامل در گزارشهای حسابداری ثبت نمیشوند و اغلب بخش قابل توجهی از آنها مغفول میماند. همچنین این هزینه ها را نباید تنها به فعالیتهای تولیدی و عملیاتی محدود نمود، بلکه باید به هزینههای صورت گرفته در حوزه بخشهای خدماتی نیز توجه کرد (دیل و پلانک، 1381).
از طرفی پیدایش فناوری اطلاعات باعث بروز تغییرات عمدهای در ساختار، عملکرد و نحوه مدیریت در سطح سازمانی و ملی شده است به طوری که امروزه سازمانهایی دارای مزیت رقابتی میباشند که بتوانند به صورت بهینه از فناوری اطلاعات استفاده نمایند. فناوری اطلاعات در زمینههای مختلف اقتصادی تاثیری شگرف خواهد گذاشت. از اینرو امروزه فناوری اطلاعات به عنوان یکی از زمینههای نوین به سرعت در حال تاثیرگذار بر اقتصاد است (فتحیان و مهدوی نور، 1387).
اهمیت فناوری اطلاعات و اثرات آن برای شرکتها به طرز چشمگیری افزایش یافته و رشد و توسعه آن احساس میشود. غالبا بیان میشود که فناوری اطلاعات مهمترین عامل افزایش بهرهوری و کاهش هزینههاست اما مطالعات دیگر عکس این مطلب را نیز نشان دادهاند. از طرفی به منظور بهبود کیفیت، کاهش هزینهها و افزایش بهرهوری، ابزارهای مختلفی توسط شرکتها به کار گرفته میشود که به عنوان مثال میتوان به مدیریت کیفیت جامع (TQM)، نگهداری و تعمیرات بهرهور فراگیر (TPM)، مهندسی مجدد فرآیندهای سازمان (BPR)، برنامهریزی منابع ساخت (MRP)، تولید به هنگام (JIT) و غیره اشاره کرد (رئیسی اردلی و خاکباز، 1384).
امروزه در دنیا پس از صنعت مخابرات و تلفن همراه، صنعت بانکداری بیشترین وابستگی را به خدمات فناوری اطلاعات دارد. بر اساس تحقیقات صورت گرفته 10% درآمد بانکها صرف فناوری اطلاعات میشود. بنابراین از دیدگاه کلیه بانکها فناوری اطلاعات و سرمایهگذاری بر روی آن، سرمایهگذاری معنیداری است (فرید فتحی، 1389).
1-2- بیان مساله
در سالهای اخیر به مفاهیم و معانی کیفیت توجه زیادی شده است. کانون اصلی تفکرات سازمانها و شرکتها، بهبود کیفیت به منظور بقا در دنیای رقابتی بوده است. اما موضوعی که در ارتباط با کیفیت و میزان آن در سازمانها به خصوص در سازمانهای خدماتی به طور مشخص مورد اندازهگیری و سنجش قرار نگرفته است مفهوم هزینههای کیفیت میباشد که در اذهان عموم به طور شفاف تعریف نشده است (کروتی، 2001).
همه سازمانها متحمل هزینههای کیفی میشوند، حتی اگر رسما این هزینهها را جمعآوری، محاسبه و گزارش نکنند. هزینههای کیفیت بسیار وسیع هستند. بر اساس کشفیات و یافتههای شورای ملی توسعه اقتصادی در طی مطالعات انجام شده در خصوص کیفیت و استانداردها نزدیک به 10٪ تا 20٪ کل ارزش فروش یک سازمان صرف هزینههای کیفیت میشود (دیل و پلانک، 1381).
از مهمترین مشکلاتی که در زمینه هزینهیابی کیفیت وجود دارد این است که هزینههای کیفیت به طور کامل در گزارشهای حسابداری ثبت نمیشوند و اغلب بخش قابل توجهی از آنها مغفول میماند. همچنین این هزینه ها را نباید تنها به فعالیتهای تولیدی و عملیاتی محدود نمود، بلکه باید به هزینههای صورت گرفته در حوزه بخشهای خدماتی نیز توجه کرد (دیل و پلانک، 1381).
از طرفی با گسترش فناوری اطلاعات، تمام ابعاد زندگی بشر دچار تحول بنیادین شده، به طوری که دنیای کنونی را در جریان یک دگردیسی کامل قرار داده است و این روند همچنان ادامه دارد. تکنولوژیهای نوین ارتباطی، ابعاد زمانی و مکانی را درنوردیده و جهان امروزی را به مثابه یک دهکده به پهنای گیتی درآوردهاند. به طوری که گویا بشر کنونی گام در جهانی دیگر نهاده است. طی دو دهه پایانی قرن بیستم، سه نوآوری مهم، فکس، تلفن همراه و اینترنت نشان داده است که چگونه گسترش ارتباطات میتواند در ایجاد بازار تولیدات تاثیر داشته باشد و شیوههای کار و زندگی مردم را تغییر دهد (الهیاری، 1384).
دوان و کرامر (2000) دریافتهاند که سرمایهگذاری بر روی فناوری اطلاعات تاثیر مثبتی بر روی تولید ناخالص داخلی در کشورهای توسعه یافته دارد، حال آنکه در کشورهای در حال توسعه چنین نیست.
فناوری اطلاعات بسیاری از جنبههای زندگی ما را و همچنین همه بخشهای چرخه حیات، تولیدات، خدمات و کسب و کار را تحت تاثیر قرار داده است (پینتلن، 1999). امروزه توجه زیادی به اهمیت فناوری اطلاعات در همه رشتههای علوم اجتماعی شده است. فناوری اطلاعات یک تکنولوژی فراگیر است که همه جنبههای عملکرد سازمانها را تحت تاثیر قرار میدهد و دارای یک پتانسیل بالقوه برای تغییر موقعیت اقتصادی و اجتماعی ملت ها و کشورها میباشد (آوجری و کریسانتی، 2005).
استفاده از فناوری اطلاعات، علاوه بر اثر روی طبیعت کار و محیط کار، نحوه رقابت سازمانها را هم تغییر داده است. فناوری اطلاعات موجب توسعه و بهینهسازی عملیات داخلی سازمانها، کاهش هزینههای داخلی و تسریع در امر تولید شده است. کاهش هزینهها، فرصت سودآوری حتی در قیمت پایینتر را برای محصولات ممکن ساخته است. فناوری اطلاعات به یاری فرآیندهای بازاریابی و فروش آمده و سرعت عمل در بازاریابی خصوصا در مواردی که محصولات جدید موجب کاهش قیمت و پایمال شدن فرصتها میشود را بهبود بخشیده است (زرگر، 1383).
اهمیت فناوری اطلاعات و اثرات آن برای شرکتها به طرز چشمگیری افزایش یافته و رشد و توسعه آن احساس میشود. غالبا بیان میشود که فناوری اطلاعات مهمترین عامل افزایش بهرهوری و کاهش هزینههاست اما مطالعات دیگر عکس این مطلب را نیز نشان دادهاند (کیگان، 1994).
از آنجا که امروزه فناوری اطلاعات تاثیری شگرف در زمینههای اقتصادی ایجاد مینماید و با توجه به مطالعات صورت گرفته در مورد تاثیر فناوری اطلاعات بر کاهش هزینهها که به صورت ضد و نقیض میباشد و در بالا به آن اشاره شد و همچنین معنیدار بودن سرمایهگذاری بانکها بر روی فناوری اطلاعات، بررسی تاثیر فناوری اطلاعات بر هزینههای کیفیت در محیطهای خدماتی و بانکها مبهم و نامعلوم است. با توجه به اینکه بانکها امروزه سرمایهگذاری معناداری در حوزه فناوری اطلاعات دارند بنابراین شناخت نوع تاثیر و میزان تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات بر هزینههای کیفیت میتواند برای آنها از اهمیت زیادی برخوردار باشد. لذا سوال اصلی در این پژوهش این است که آیا بکارگیری فناوری اطلاعات موجب کاهش هزینههای کیفیت در محیطی خدماتی مانند بانک میگردد؟ حال این سوالات نیز مطرح میشوند:
میزان هزینههای کیفیت در بانک در چه سطحی میباشد؟
هر یک از انواع هزینههای کیفیت در بانک در چه سطحی میباشد؟
بکارگیری فناوری اطلاعات در بانک چه تاثیراتی بر انواع هزینههای کیفیت دارد؟
1-3- ضرورت انجام پژوهش
یکی از وظایف مهم مدیریت برقراری تعادل میان کیفیت و هزینههای دستیابی به آن است. این هدف میتواند به بهترین شکل از طریق تحلیل عناصر هزینههای کیفیت برآورده شود. معمولا سازمانها هزینههای کیفیت را به طور مشخص محاسبه نمیکنند زیرا چنین هزینههایی برای تهیه ترازنامه سود و زیان شرکت لازم نیست، اگرچه آنها میتوانند تاثیر مهمی بر سودآوری شرکت داشته باشند. در غیاب نظام ارزیابی هزینههای کیفیت چنین سازمانهایی نمیتوانند منشا این هزینهها را دریابند و نحوه کنترل آنها را مشخص کنند و نیز چون هیچ گونه الزام قانونی برای جمعآوری و گزارشدهی هزینههای کیفیت وجود ندارد، آنچه در این هزینهها میگنجد متغیر و متفاوت است (جواهریان، 1378). بررسیهای انجام شده نشان میدهد که هزینههای کیفیت اغلب مقادیر بالایی را به خود اختصاص میدهند. در بسیاری از شرکتها این هزینهها بیش از 20 درصد فروش و حدود 25 تا 40 درصد هزینههای عملیاتی را تشکیل میدهند (کامپانلا، 1999).
از طرفی سازمانها باید در عصر فناوری اطلاعات در بازاری چالشبرانگیز به رقابت بپردازند. بازاری که بسیار متغیر، پیچیده، چند رقیبه و مبتنی بر مشتری است. بسیاری از سازمانها در پاسخ به فشارهای تجاری، تلاشی مداوم جهت ارتقای کیفیت و بهرهوریشان دارند. سازمانها میتوانند با افزایش خروجی، کاهش هزینهها، افزایش سریعتر خروجی نسبت به هزینهها و ترکیبی از این روشها، بهرهوری خود را افزایش دهند. فناوری اطلاعات به شکل گسترده هم برای بهبود کیفیت و هم بهرهوری مورد استفاده قرار میگیرد غالبا بیان میشود که فناوری اطلاعات مهمترین عامل افزایش بهرهوری و کاهش هزینههاست (فرید فتحی، 1389).
در محیط کاری پویا و اغلب آشفته کنونی، فناوری اطلاعات به عنوان یک مزیت رقابتی، بسیار موثر میباشد و سازمانها تا حد زیادی به آن وابستهاند. در طول دهه اخیر، فناوری اطلاعات نقش مهمی برای رسیدن سازمان ها به اهدافشان بازی کرده است. با افزایش روز افزون اهمیت فناوری اطلاعات به عنوان عامل راهبردی، سازمان ها اعم از دولتی و خصوصی هزینههای زیادی صرف فناوری اطلاعات نمودهاند و به واسطه آن، مزایا و منافع زیادی از فناوری اطلاعات در راستای اهداف کسب و کاری خود انتظار دارند (فرید فتحی، 1389).
از آنجا که امروزه فناوری اطلاعات تاثیری شگرف در زمینههای اقتصادی ایجاد مینماید و با توجه به معنی دار بودن سرمایهگذاری بانکها بر روی فناوری اطلاعات، بررسی تاثیر فناوری اطلاعات بر هزینههای کیفیت در محیطهای خدماتی و بانکها مبهم و نامعلوم است. با توجه به اینکه بانکها امروزه سرمایهگذاری معناداری در حوزه فناوری اطلاعات دارند بنابراین شناخت نوع تاثیر و میزان تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات بر هزینههای کیفیت میتواند برای آنها از اهمیت زیادی برخوردار باشد. همچنین تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات به کار گرفته شده در بانکها ‏بر انواع هزینههای کیفیت نامعلوم است و با توجه به اغفال و ثبت نشدن بسیاری از هزینه های کیفیت، سطوح واقعی هزینههای کیفیت در نهادهای خدماتی مانند بانکها نامعلوم میباشد. با توجه به این که سابقه پژوهش کاملی در کشور در این زمینه یافت نشد بنابراین لزوم انجام پژوهش در مورد بررسی تاثیر و چگونگی تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات بر هزینههای کیفیت در موسسات خدماتی مانند بانکها احساس میشود. واضح است که پژوهش در این مقوله باعث ایجاد مبنایی در زمینه نقش و تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات بر انواع هزینههای کیفیت و همچنین تعیین سطوح انواع هزینههای کیفیت میگردد که میتواند باعث استفاده بهتر از منابع سازمانها گردد.
1-4- اهداف پژوهش
هدف اصلی پژوهش تعیین نقشی است که بکارگیری فناوری اطلاعات میتواند بر هزینههای کیفیت در شعب بانک مسکن ایفا نماید. همچنین اهداف فرعی زیر نیز قابل بررسی است:
- بررسی میزان تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات بر هزینههای کیفیت در شعب بانک مسکن
- ارائه بستری جهت شناخت بهتر سطوح انواع هزینههای کیفیت در شعب بانک مسکن
- میزان تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات بر هر یک از این انواع هزینهها در شعب بانک مسکن
1-5- فرضیههای پژوهش
1-5-1- فرضیه اصلی
بکارگیری فناوری اطلاعات باعث کاهش هزینههای کیفیت در شعب بانک مسکن میگردد.
1-5-2- فرضیات فرعی
1. بکارگیری فناوری اطلاعات باعث کاهش هزینههای پیشگیرانه در شعب بانک مسکن میگردد.
2. بکارگیری فناوری اطلاعات باعث کاهش هزینههای ارزیابی در شعب بانک مسکن میگردد.
3. بکارگیری فناوری اطلاعات باعث کاهش هزینههای شکست بیرون سازمانی در شعب بانک مسکن میگردد.
4. بکارگیری فناوری اطلاعات باعث کاهش هزینههای شکست درون سازمانی در شعب بانک مسکن میگردد.
1-6- مدل مفهومی پژوهش
بر اساس مطالب بیان شده و با توجه به فرضیات مطرح شده، مدل مفهومی این پژوهش به صورت زیر میباشد:
22860014605000
1-7- محدودیتهای پژوهش
مشکلات احتمالی پیش روی این پژوهش عبارت است از:
1. عدم همکاری مناسب پاسخگویان به پرسشنامه و عدم جدیت در پاسخ به سوالات آن.
2. عدم اطلاع کافی پاسخگویان نسبت به مفاهیم مورد نظر.
3. تدوین پرسشنامه مربوط به هزینههای کیفیت در یک محیط خدماتی مانند بانک.
4. گستره جغرافیایی در پیمایش از دیگر مسایل پژوهش خواهد بود.
1-8- قلمرو پژوهش (موضوعی، مکانی، زمانی)
1-8-1- قلمرو موضوعی
در این پژوهش به بررسی نقش و تاثیر بکارگیری فناوری اطلاعات بر هزینههای کیفیت پرداخته میشود. و به این مقوله میپردازیم که بکارگیری و کاربرد فناوری اطلاعات تا چه حد توانسته بر هزینههای کیفیت تاثیرگذار باشد. و همچنین هر یک از هزینههای کیفیت از دیدگاه رئیسان و معاونان شعب بانک مسکن در شهر تهران در چه سطحی قرار دارد.
1-8-2- قلمرو مکانی
قلمرو مکانی پژوهش، شعب بانک مسکن موجود در شهر تهران میباشد.
1-8-3- قلمرو زمانی
مطالعات مقدماتی این پژوهش از اردیبهشت ماه 1393 آغاز گردید و این پژوهش در دی ماه همان سال پایان یافت.
1-9- روش گردآوری اطلاعات
روش گردآوری اطلاعات در پژوهش حاضر به صورت کتابخانهای و میدانی میباشد. در روش کتابخانهای با مراجعه به کتابخانهها و مراکز اطلاعرسانی از کتب و مقالات فارسی و لاتین جهت تکمیل بخشی از پژوهش استفاده میشود. و در روش میدانی پس از طراحی پرسشنامه، با توجه به فرضیات پژوهش پرسشنامه مذکور میان تعدادی از رئیسان و معاونان شعب بانک مسکن در شهر تهران توزیع میگردد. و پس از دریافت پرسشنامه ها، با توجه به فنون آمار استنباطی، تحلیل مناسب روی آنها صورت میگیرد.
1-10- روش تحلیل دادهها
برای تحلیل دادهها در این پژوهش در سطح توصیفی و توصیف دادههای بدست آمده از نرم افزار آماری SPSS نسخه 20 و در سطح استنباطی و برای آزمودن فرضیههای پژوهش از نرم افزار LISREL و روش معادلات ساختاریافته استفاده میشود.
1-11- تعریف مفاهیم و واژگان کلیدی پژوهش
در این پژوهش فناوری اطلاعات به عنوان متغیر مستقل و هزینههای کیفیت و انواع آن به عنوان متغیرهای وابسته در نظر گرفته خواهد شد. که در ادامه به تعریف متغیرها میپردازیم:
فناوری اطلاعات: فناوری اطلاعات شاخهای از فناوری است که با استفاده از سخت افزار، نرم افزار و شبکه افزار، مطالعه و کاربرد داده و پردازش آن را در زمینههای ذخیرهسازی، دستکاری، انتقال، مدیریت، کنترل و داده آمایی امکانپذیر میسازد (فتحیان و مهدوی نور، 1387).
هزینههای کیفیت: هزینههای حصول اطمینان و تضمین کیفیت یا هزینههایی که در زمان فقدان کیفیت ایجاد میگردد. هزینههایی که در گروههایی از قبیل هزینههای پیشگیری، هزینههای ارزیابی، هزینههای شکست درونی و هزینههای شکست بیرونی دستهبندی میشوند.
هزینه پیشگیری: هزینه هر گونه فعالیتی است که برای رسیدگی، پیشگیری یا کاهش ریسک ایجاد عدم مطابقت یا معیوب انجام میشود.
هزینه ارزیابی: هزینه ارزشیابی میزان دستیابی به خواستههای کیفیت، مانند تصمیمات و کنترلهای انجام شده در هر یک از مراحل حلقه کیفیت میباشد.
هزینه شکست درونی: عبارت است از هر یک از هزینههایی که در یک سازمان، به علت بروز عدم تطابقها یا عیوب، در هر یک از مراحل حلقه کیفیت به وجود میآیند.
هزینه شکست بیرونی: هر یک از هزینههایی است که پس از تحویل به مشتری یا مصرفکننده بر اثر بروز عدم تطابقها یا شکستها به وجود میآیند (دیل و پلانک، 1381).
بانک: بانکها موسساتی هستند که از محل سپردههای مردم میتوانند سرمایههای لازم را در اختیار صاحبان صنایع (واحدهای صنعتی و کشاورزی) و بازرگانان و اشخاص، اعم از حقیقی و حقوقی قرار دهند. اشخاص و واحدهای ذکر شده میتوانند از طریق خدمات بانکی به توسعه و رشد اقتصادی کشور کمک کنند و به کسب درآمد بپردازند. همچنین سپردهگذاران نیز میتوانند از سود متعلقه استفاده نموده و برای خود کسب درآمد نمایند (غفاری، 1389).
-96520278765فصل دوم :
مبانی نظری و پیشینه پژوهش
00فصل دوم :
مبانی نظری و پیشینه پژوهش

2-1- فناوری اطلاعات
2-1-1- مقدمه
نقش اطلاعات در دنیای امروز بسیار شگرف و پیچیده میباشد به گونهای که عصر فعلی را عصر انفجار اطلاعات مینامند. به همین دلیل کاربرد فناوری اطلاعات نیز در سازمانها به سرعت در حال گسترش است. و سازمانها جهت رسیدن به اهداف خود نیازمند استفاده از فناوری اطلاعات میباشند. بنابراین اطلاعات به همه جا سر میکشد و تاثیر آن فراگیر است. شرکتهایی که کوشیدهاند تا سازمان خود را با گردآوری اطلاعات نوسازی کنند با شتاب 50 تا 60 درصد، از ردههای مدیریت خود را کاستهاند. به دلایل فراوان سازمانهای بزرگ بایستی به اطلاعاتگرایی روی آورند. یکی از این دلایل ناشی از دگرگونیهای آمارنگاری است. کارکنان فرهیخته و متخصص که اینک رو به افزایش دارند دیگر مایل به پیروی از روشهای فرماندهی و کنترل گذشته نیستند. دلیل دیگر نیاز به نوآوری نظام یافته و پیشرفتی است که در گوهر و اصل کارهای هوشمندانه وجود دارد. دلیل سوم آن است که بایستی با فناوری اطلاعات هماهنگ شوند. کامپوترها دادههای فراوانی را به دست میدهند ولی این دادهها اطلاعات نیستند. اطلاعات دادههایی میباشند که به آنها هدف و ارتباط با کار بخشیده شده است. یک سازمان بایستی تشخیص دهد که برای اداره کارهایش به چه اطلاعاتی نیازمند است وگرنه در دریایی از داده های گیجکننده غرق خواهد شد.
فناوری اطلاعات شیوههای کسب و کار را تغییر داده است به صورتی که امروزه حجم عظیمی از داد و ستد های تجاری از طریق اینترنت و به صورت الکترونیک انجام میگیرد. همچنین تاثیر فناوری بر روشهای انجام کار در دولت و ارتباط شهروندان با دولت به شکلگیری دولت الکترونیک انجامیده است. سازمانهای مجازی نیز شیوهای نوین از سازمانهای سنتی هستند که با متغیرهای خاص خود روشها و عادات کسب و کار را تغییر دادهاند. در نتیجه آنچه که در گذشته سازمانها به دنبال آن بودهاند امروزه از طریق فناوری اطلاعات قابل دسترسی است. فناوری اطلاعات کارایی، بهرهوری و نیز اثر بخشی سازمانها را ارتقا داده و ابزاری است به منظور پاسخگویی به شرایط حاکم بر سازمانها در هزاره سوم میلادی. رشد و توسعه فناوری اطلاعات در دهه آخر قرن بیستم تاثیرات چشمگیری بر سازمانها و موسسات و نحوه کسب و کار آنها داشته است. قدرتمند شدن رایانهها از نظر سرعت پردازشی، گسترش دانش شبکهها، توسعه تجهیزات ارتباطات و مخصوصا اینترنت موجب شد تا تبادل، اشتراک و توزیع اطلاعات در سراسر جهان به سرعت انجام شود و در اثر آن شیوههای کسب و کار سنتی نیز تغییر شکل دهد (صرافی زاده، 1383).
با گسترش فناوری اطلاعات، تمام ابعاد زندگی بشر دچار تحول بنیادین شده، به طوریکه دنیای کنونی را در جریان یک دگردیسی کامل قرار داده است و این روند همچنان ادامه دارد. شاید بتوان گفت که دنیای صنعتی راه چارهای غیر از انتخاب این تحول را ندارد و سکون موجب بروز اختلال در روابط اجتماعی، سیاسی و اقتصادی افراد یک جامعه و حتی در روابط بین الملل خواهد شد. نکته حائز اهمیت آنکه، از یکسو رشد و توسعه فناوری اطلاعات در برخی از جوامع، و عقبماندگی سایر جوامع از سوی دیگر، خود موجب بروز اختلال در روابط و افزایش فاصله بین کشورها شده است. بسیاری از تئوریپردازان و تحلیلگران "پدیده جهانی شدن"، فناوری اطلاعات را محوری میدانند که جهانی شدن تا به امروز به حول آن طی طریق کرده و فراگیر شده است.
تکنولوژیهای نوین ارتباطی، ابعاد زمانی و مکانی را در نوردیده و جهان امروزی را به مثابه یک دهکده به پهنای گیتی درآوردهاند. به طوری که گویا بشر کنونی گام در جهانی دیگر نهاده است. طی دو دهه پایانی قرن بیستم، سه نوآوری مهم فکس، تلفن همراه و اینترنت نشان داده است که چگونه گسترش ارتباطات میتواند در ایجاد بازار تولیدات تأثیر داشته باشد و شیوههای کار و زندگی مردم را تغییر دهد (شریفی رنانی و دیگران، 1390).
فناوری اطلاعات در عصر تغییرات و تحولات شتابنده محیطی نقش حیاتی در ادامه بقای سازمانها دارد. فناوری اطلاعات این امکان را برای مدیران فراهم میسازد که با پردازش سریع اطلاعات امکان کنترل و هماهنگی ساختارهای پیچیدهتر را داشته باشند. علاوه بر این فناوری اطلاعات موجب میشود عملکرد سازمان و مدیریت با انسجام و بازخورد سریع صورت پذیرد (اردلان، 1390).
بشر دورههای مختلفی را پشت سر گذاشته است از دوره کشاورزی گرفته تا دوره صنعتی و گذر از هر دوره به دوره بعدی در اثر تلاش انسان برای رفع محدودیتهای خود بوده است. فناوری اطلاعات که زاده و مولود نوآوری در فناوریهای عصر صنعت میباشد، نویدبخش رفع محدودیتهای پیش گفته است که در ادامه به چیستی آن پرداخته میشود (فتحیان و مهدوی نور، 1387).
2-2- تعریف فناوری اطلاعات
فناوری اطلاعات به عنوان یک فناوری یا تکنولوژی است که در عصر حاضر مورد توجه بشر قرار گرفته است. بیان دقیق مفهوم فناوری اطلاعات به بررسی و مطالعه مفاهیم فناوری از یک سو و مفاهیم اطلاعات از سوی دیگر باز میگردد.
فناوری اطلاعات شامل دو مولفه است:
الف) فناوری
ب) اطلاعات
که در ادامه به تعریف آنها پرداخته میشود.
2-2-1- فناوری(تکنولوژی) چیست؟
تکنولوژی از دو لغت یونانی techne و logia تشکیل شده است که اولی به معنای هنر و مهارت و دومی به معنی علم و دانش است و تعاریف مختلفی از آن ارائه شده است که از آن جمله میتوان به چند تعریف ذیل اشاره کرد:
فناوری یا تکنولوژی به معنای کاربرد منظم معلومات علمی و دیگر آگاهیهای نظام یافته برای انجام وظایف عملی است.
فناوری را میتوان کلیه دانشها، فرآیندها، ابزارها، روشها و سیستمهای بکار رفته در ساخت محصولات و ارائه خدمات تعریف کرد.
فناوری کاربرد عملی دانش و ابزاری برای کمک به تلاش انسان است.
یونیدو فناوری را کاربرد علوم در صنایع با استفاده از رویهها و مطالعات منظم میداند.
فناوری مجموعهای از فرآیندها، روشها، فنون، ابزار، تجهیزات، ماشینآلات و مهارتهایی است که توسط آنها کالایی ساخته شده یا خدمتی ارائه میگردد.
فناوری عبارت است از کاربرد علوم در صنایع با استفاده از رویهها و مطالعات منظم و جهتدار.
علم با مطالعه طبیعت به بررسی رفتارهای طبیعی و فیزیکی پرداخته و به دنبال کشف پدیدهها است در حالی که فناوری، با بکارگیری ایدهها و دستاوردهای علمی، خدمات و کالای مورد نیاز بشر را ارائه میکند.
فناوری عامل تبدیل منابع طبیعی، سرمایه و نیروی انسانی به کالا و خدمات است که عناصر متشکله یا ارکان آن عبارت است از: سخت افزار، انسان افزار یا نیروی انسانی متخصص، فناوری متبلور در اسناد و مدارک یا اطلاعات، سازمانها یا نهاد افزار (فتحیان و مهدوی نور، 1387).
2-2-2- اطلاعات چیست؟
تعاریف متعددی از اطلاعات وجود دارد که بعضی تعاریف مبتنی بر معنا (معنا شناختی) و برخی دیگر از تعاریف مبتنی بر کمیت هستند. بعضی از این تعاریف عبارتند از:
مطابق تعریف واژه نامهای ای-ال-ای اطلاعات عبارت است از تمام ایدهها، واقعیتها و کارهای خلاقانه ذهن که به صورت رسمی یا غیر رسمی و به هر حالتی ثبت، منتشر و یا توزیع گردیده است که ممکن است به صورت مستند یا غیر مستند باشد. بر اساس استاندارد اطلاعات مستند به یکی از صور زیر است:
کتابها: مواد متنی که به صورت تکنگاشت میباشد.
پیایندها: مواد متنی که به صورت منظم تکرار میشود مانند نشریات ادواری.
نقشهها: موارد جغرافیایی شبیه نقشههای مسطح یا کرهها.
فایلهای کامپیوتری: که در کامپیوترها و نرم افزارهای مختلف استفاده میشود.
موارد شنیداری و دیداری: شامل اطلاعات صوتی، نوارهای کاست، تصاویر و غیره.
حالات ترکیبی: که به صورت ترکیبی از موارد فوق میباشد.
در تعریف مبتنی بر نظریه اطلاعات، اطلاعات کمیتی است که با بیتها اندازهگیری شده و بر حسب احتمالات پدیدار شدن نمادها، تعریف میشود. در فرهنگ انفورماتیک اطلاعات عبارت است از هر مجموعهای از عناصر دیجیتال حروفی یا نمادی که دارای مفهوم آشکار و مشخص بوده و میتواند در معرض پردازش اتوماتیک قرار گیرد (فتحیان و مهدوی نور، 1387).
اهداف اساسی اطلاعات عبارتند از: آگاهیدادن، ارزیابیکردن، ترغیبکردن، خلق مفاهیم جدید، تعریف مسئله، حل مسئله، تصمیمگیری، برنامهریزی، آشناسازی، کنترلکردن و تحقیقکردن. تجربه و تحقیق نشان داده است استفاده از اطلاعاتی مناسب است که دارای ویژگی‌های زیر باشند (مهدوی، 1379):
جدول 2- SEQ جدول_2 * ARABIC 1- ویژگیهای اطلاعات مناسبویژگی‌ها به موقع بودن تنها از اطلاعاتی استفاده شود که در زمان مناسب به مدیر ابلاغ می‌شوند. تاخیر در جمعآوری، پردازش و یا ارسال اطلاعات موجب تبدیل اطلاعات ضروری به گزارش‌های بیمصرف می‌شود.
مناسبت اطلاعاتی که به نوعی در حوزه فعالیت مدیر قرار داشته و به وظایف وی مرتبط باشند، مناسباند. خواه این اطلاعات برای برنامهریزی باشند یا تصمیم گیری، همچنین مناسبت در برگیرنده ملاحظه‌ای می‌شود که به موقعیت و سطح مدیر در سازمان بر می‌گردد.
دقت اگر اطلاعات دقیق باشند، مدیران، با اعتماد آنها را برای مقاصد مورد نیازشان به کار میبرند. البته در دنیای اطلاعات چیزی به نام دقت محض معنی ندارد.
جزئیات اطلاعات باید دارای حداقل موارد جزئی باشد. وجود هر حرف اضافه به معنای پردازش بیشتر، تحلیل اضافهتر، اشغال فضای بیشتر و احتمالا منجر به اخذ تصمیمی بیارزشتر خواهد شد.
تکرار اطلاعات باید به دفعاتی که به نوع تصمیم یا فعالیت مربوط است، تولید شوند. اغلب گزارشها در حالت عادی، در فاصله‌های زمانی چرخشی (روزانه، هفتهای، ماهانه و...) تولید می‌شوند.
قابلیت فهم اطلاعاتی که به شکل و سبک ویژه‌ای نمایش داده می‌شوند به آسانی برای مدیران قابل درکاند. تولیدکننده اطلاعات باید از دانش فنی، سطح معلومات و خصوصیات فردی دریافتکننده و همچنین مشخصات گروهی که وی با آنها کار می‌کند آگاهی کافی داشته باشد. این تنها راه ارزش دادن به اطلاعات است.
2-3- مفهوم فناوری اطلاعات
واژه فناوری اطلاعات اولین بار از سوی لویت و وایزلر در سال 1958 به منظور بیان نقش رایانه در پشتیبانی از تصمیمگیریها و پردازش اطلاعات در سازمان به کار گرفته شد. از فناوری اطلاعات برداشتهای مختلفی وجود دارد و همین برداشتها موجب گردیده تا تصاویر متفاوتی از آن در مجامع مختلف ارائه شود. فناوری اطلاعات را میتوان مانند دیگر فناوریها به روابط میان سخت افزار، نرم افزار، شبکه و تواناییها و اقداماتی که از این ابزارها ناشی میشود تعریف کرد. فناوری اطلاعات نه تنها به انجام پردازهای دقیق و صحیح به رشد اتوماسیون کمک میکند بلکه از طریق ارائه اطلاعات در زمینههای مختلف فعالیت سازمان، ثروت جدیدی را برای سازمان به همراه میآورد. و این امر وجه تمایز فناوری اطلاعات با سایر فناوریهای مورد بهرهبرداری در سازمان است. فناوری اطلاعات نه تنها به تواناییهای پردازش دادهها توسط رایانه بلکه به مهارتهای انسانی و مدیریتی در بهره برداری از آنها دلالت دارد. بنابراین فناوری اطلاعات نه تنها شامل رایانه و دیگر تجهیزات بلکه تواناییها و اقدامات در نحوه انجام کار میشود (صرافی زاده، 1383).
با توجه به تعاریف فناوری و اطلاعات، برای فناوری اطلاعات نیز تعاریف متعددی ارایه شده که در ادامه به بعضی از آنها اشاره میشود.
الف- فناوری اطلاعات تلفیقی از دستاوردهای مخابراتی، روشها و راهکارهای حل مساله و توانایی راهبری با استفاده از دانش کامپیوتری است.
ب- فناوری اطلاعات شامل موضوعات مربوط به مباحث پیشرفته علوم و فناوری کامپیوتری، طراحی کامپیوتری، پیادهسازی سیستمهای اطلاعاتی و کاربردهای آن است.
ج- فناوری اطلاعات تلفیقی از دانش سنتی کامپیوتر و فناوری ارتباطات به منظور ذخیره، پردازش و تبادل هر گونه داده (اعم بر متن، صوت، تصویر و غیره) است.
د- فناوری اطلاعات واژهای کلی است که برای وسعت بخشیدن به محصولات و خدمات الکترونیکی حاصل از نوآوریهای مخابراتی و کامپیوتری استفاده میشود.
ه- فناوری اطلاعات مجموعهای از سخت افزار، نرم افزار و فکر افزار است که گردش و بهرهبرداری از اطلاعات را امکانپذیر میسازد.
و- فناوری اطلاعات عبارت است از همه شکلهای فناوری که برای ایجاد، ذخیرهسازی و استفاده از شکلهای مختلف اطلاعات، شامل: اطلاعات تجاری، مکالمات صوتی، تصاویر متحرک، دادههای چند رسانهای و غیره به کار میرود.
2-4- تعریف جامع
فناوری اطلاعات شاخهای از فناوری است که با استفاده از سخت افزار، نرم افزار و شبکه افزار، مطالعه و کاربرد داده و پردازش آن را در زمینههای ذخیرهسازی، دستکاری، انتقال، مدیریت، کنترل و دادهآمایی امکانپذیر میسازد (فتحیان و مهدوی نور،1387).
فناوری اطلاعات، همچنانکه به وسیله انجمن فناوری اطلاعات آمریکا (ITAA) تعریف شده است به مطالعه، طراحی، توسعه، پیادهسازی، پشتیبانی یا مدیریت سیستمهای اطلاعاتی مبتنی بر رایانه، خصوصا برنامههای نرم افزاری و سخت افزار رایانه میپردازد. به طور کوتاه فناوری اطلاعات با مسائلی مانند استفاده از رایانههای الکترونیکی و نرم افزار سر و کار دارد تا تبدیل، ذخیره، حفاظت، پردازش، انتقال و بازیابی اطلاعات به شکلی مطمئن و امن انجام پذیرد (منوچهری، 1391).
اسکات موتون (1991) فناوری اطلاعات را شامل انواع رایانهها، سخت افزار، نرم افزار، شبکههای ارتباطی که دو رایانه را به یکدیگر متصل میکنند، شبکههای عمومی و خصوصی و ترکیب رایانهها و فناوری ارتباطات و سیستمهایی که رایانههای شخصی را به ابررایانهها متصل میکند و شبکه گسترده جهانی که از یک سلسله رایانههای قدرتمند تشکیل شده است میداند.
شیل (1997) در مطالعهای که از انقلاب رایانه انجام داده است نگرش محدودتری را در تعریف دارد. وی تاکید بر تجهیزات رایانهای دارد که در استقرار ادارات و بخشهای مختلف کسب و کار، شامل رایانههای شخصی، ایستگاههای کاری، سرورها، ابر رایانهها و تجهیرات مرتبط به کار گرفته میشود. فناوری اطلاعات به اشکال مختلف فناوری اطلاق میشود که به پردازش، نگهداری و ارسال اطلاعات به شکل الکترونیکی میپردازد. تجهیزات فیزیکی برای این امر شامل رایانه، تجهیزات ارتباطی شبکهای، تجهیزات انتقال داده مانند فکس و یا حتی موبایل است. فناوری اطلاعات ابزارهای رایانه محوری است که افراد به منظور کار با اطلاعات و پشتیبانی اطلاعات و پردازش اطلاعات مورد نیاز از آن استفاده میکنند. این ابزار شامل صفحه کلید، صفحه نمایش، پرینتر و نرم افزار است. فناوری اطلاعات به مفهوم مطالعه نظام یافته صنایع مرتبط با ارتباطات دانش است. کاربرد رایانهها و ارتباطات راه دور در جمعآوری، پردازش، نگهداری و توزیع اطلاعات به صورت صدا، نمودار، متن و اعداد است. به عبارتی فناوری اطلاعات را میتوان مجموعه فنون و ابزارهایی دانست که در جهت بهینهسازی و پشتیبانی فعالیتهای سازمان بر محور اطلاعات و دانش به کار گرفته میشوند. این امر شامل مطالعه، طراحی، توسعه، اجرا و نگهداری و مدیریت نظامهای اطلاعاتی رایانهای است که سازمان در جمعآوری، ثبت، پردازش، ذخیره، بازیابی، انتقال و توزیع اطلاعات یاری میکند. فناوری اطلاعات رشتهای است که از صنایع الکترونیکی برای دستیابی به اطلاعات استفاده میکند و اثر سیستم رایانهای را بر افراد، سازمانها و جامعه بررسی میکند. فناوری اطلاعات به شما میآموزد که چگونه به تغییر سازمان پرداخته، کسب و کار جدیدی را آغاز کنید و یا اصولا چگونه در ارتباط با محیط و سایر سازمانها کسب و کار موثرتری را برقرار کنید (صرافی زاده، 1383).
فناوری اطلاعات ترکیبی از کامپیوتر نرم افزارها، سخت افزار، ارتباطات از راه دور، اینترنت و تکنولوژیهای ارتباطی دیگر میباشد. در تعریفی دیگر فناوری اطلاعات شامل نرم افزارها و سخت افزارهایی است که بوسیله یک سازمان جهت پشتیبانی از جریان یا پردازش اطلاعات به منظور پشتیبانی از فعالیتهای سازمان صرفه نظر از اینکه فناوری فقط شامل کامپیوترها، وسایل ارتباطی یا تکنولوژیهای دیگر باشد، بکار برده میشود (پیرلسون، 2006).
کوراک(1994) فناوری اطلاعات را بدین گونه تعریف کرد: فناوری اطلاعات شامل سیستمهای کامپیوتری از قبیل اجزای سخت افزاری و نرم افزاری، تجهیزات ارتباطی و سیستمهای مدیریت پایگاه داده و... میباشد. این بدان معنی است که این سیستمها دارای چندین وظیفه میباشند که عبارتند از: وظیفه تبدیلی (تبدیل پردازشهای بدون ساختار به پردازشهای روتین شده)، جغرافیایی (ایجاد ارتباطات سریع در فاصلههای دور)، اتوماسیون (کاهش نیروی کار)، تحلیلی (بکارگیری روشهای تحلیلی پیچیده)، اطلاعاتی (پردازش مقدار زیادی از اطلاعات)، ترتیبی (برای مثال امکان کار همزمان بر روی چندین وظیفه)، مدیریت دانش (کسب، توزیع دانش و تخصصیها جهت بهبود فرآیندها)، ردیابی (امکان دنبال کردن دادهها و ستادهها) و واسطهزدایی (بطور مستقیم دو گروه را به هم ربط میدهد که بدون فناوری اطلاعات، ارتباط از طریق واسطه برقرار میشد). (پینتلون، 2007).
فناوری اطلاعات متشکل از چهار عنصر اساسی (انسان، ساز و کار، ابزار، ساختار) است به طوری که در این فناوری، اطلاعات از طریق زنجیره ارزشی که از به هم پیوستن این عناصر ایجاد میشود جریان یافته و پیوسته تعالی و تکامل سازمان را فرا راه خود قرار میدهد:
انسان: منابع انسانی، مفاهیم و اندیشه، نوآوری
ساز و کار: قوانین، مقررات و روشها، ساز و کارهای بهبود و رشد، ساز و کارهای ارزشگذاری و مالی
ابزار: نرم افزار، سخت افزار، شبکه و ارتباطات
ساختار: سازمانی، فرا سازمانی مرتبط، جهانی (دویت و همکاران، 2008).

2-5- اثرات سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی بر سازمان
ورود سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی به سازمان، اثرات مختلفی بر سازمان به جا میگذارد. این اثرات به 4 دسته ساختاری، رفتاری، اقتصادی و اجتماعی- فرهنگی تقسیم میشوند.
الف) اثرات ساختاری سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی بر سازمان عبارتد از:
1. کوتاهتر شدن و تختتر شدن هرم سازمانی به دلیل حذف مدیریتهای میانی.
2. سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی به دلیل تسهیل دسترسی مدیریت عالی سازمان به اطلاعات کلیدی راهبردی میتواند تمرکز در تصمیمات راهبردی را افزایش دهد. به دلیل بالا بردن توان نظارتی مدیران عالی، میتواند باعث تفویض اختیارات بیشتری از طرف آنان به مدیران میانی و عملیاتی گردد که در نتیجه آن عدم تمرکز در تصمیمات راهکاری و عملیاتی را افزایش میدهد.
3. استفاده از سیستم فناوریهای اطلاعات میتواند باعث کاهش رسمیت و تسهیل و تسریع ارتباطات عمودی و افقی شود.
4. در خصوص رابطه پیچیدگی، سیستمهای اطلاعات میتواند باعث کاهش پیچیدگی عمودی (تعداد سلسله مراتب) و افزایش پیچیدگی افقی (تعداد واحدهای سازمانی و پراکندگی جغرافیایی واحدها) شود.
ب) اثرات رفتاری سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی
1. سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی بر عواطف، اخلاق و امور شخصی، انگیزش و جبران خدمات کارکنان در سطح فردی تاثیرگذار میباشند.
2. سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی بر تصمیمگیری، ارتباطات سازمانی، رهبری، اعتمادسازی و سیاستهای سازمانی در سطح گروهی تاثیرگذار میباشد.
ج) اثرات اقتصادی سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی بر سازمان
1. نظریه اقتصاد خرد: بر مبنای این نظریه سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی یکی از عوامل تولید به شمار می آیند که به آسانی میتوانند جانشین سرمایه و نیروی کار شوند. با بکارگیری سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی و خودکار کردن بخشی از عملیات که بیشتر به صورت دستی انجام میشود، به تدریج از هزینه و حجم نیروی انسانی کاسته میشود. بر مبنای این نظریه، شمار مدیران و کارکنان دفتری در نتیجه کاربرد (آی.اس) و (آی.تی) کاهش مییابد.
2. نظریه داد و ستد: بر اساس این دیدگاه، شرکتها میکوشند از هزینههای داد و ستد و هزینههای تامین منابع خود از بازار بکاهند. سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی میتوانند با فراهم آوردن راه آسان بهرهگیری از تامین کنندگان برون سازمانی به جای بکار بردن منابع درونی از هزینههای تماس با بازار و داد و ستد بکاهند.
3. نظریه نمایندگی: بر اساس این نظریه، کارفرما، عامل یا کارمند استخدام میکند تا از جانب وی کارها را انجام دهند و اختیارات محدودی نیز به آنها تفویض میکند. این عمل موجب پیدایش هزینه اجرای نمایندگی و هزینه نظارت بر آنها میشود. (آی.اس) و (آی.تی) هزینههای نمایندگی سرپرستی، مدیریت و نظارت بر عاملان و نمایندگان را کاهش میدهند.
د) اثرات اجتماعی- فرهنگی سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی بر سازمان
از دید جامعه شناسان، سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی به مدیران سازمان این امکان را میدهد تا تمرکز و یا عدم تمرکز در قدرت و تصمیمات را به صلاحدید خود و به عنوان شیوههای پایدار به بهترین نحو ممکن عملی سازند. بعضی از دانشمندان به ویژه مردم شناسان معتقدند که سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی باید با فرهنگ سازمان بخواند وگرنه پذیرفته نمیشود. آنگاه که پیشفرضهای فرهنگی با واقعیتها و عملکردهای سازمانها بالاخص در حوزه سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی نخواند، کارکنان سازمان میکوشند تا واقعیت را انکار و یا نادیده بگیرند و یا آنچنان دگرگون کنند که با فرهنگ آنها هماهنگ شود. سیستمها و فناوریهای اطلاعاتی میتوانند به تهدید یا پشتیبانی از فرهنگ سازمان بپردازند (سرلک و فراتی، 1387).
2-6- مزایای فناوریهای اطلاعات برای سازمانها
بر هیچ کس پوشیده نیست که اطلاعات صحیح یکی از مهمترین پارامترهای تصمیمات صحیح میباشد. و اطلاعات همانند خونی است که در کالبد سازمانها جریان پیدا میکند و در فرآیندهای تصمیمگیری از مهمترین وظایف مدیران حمایت میکند. سیستمهای اطلاعاتی همانند قلبی سالم و قوی اطلاعات سودمند، صحیح، دقیق و به موقع را پردازش میکنند و فناوریهای ارتباطاتی نظیر انواع کنفرانسهای ویدئویی، صوتی، پست الکترونیک، فکس و حتی تلفن، بسان رگ حیاتی در درون و بین سازمانها با سرعت، دقت و هزینه کم، این اطلاعات را به گردش در میآورند. اصولاً نیاز به فناوریهای اطلاعاتی ناشی از سه عامل است:
اول اینکه فناوری اطلاعات، صنعتی استراتژیک است و در زمره سودآورترین صنایع جهان بشمار میآید.
دوم اینکه فناوری اطلاعات یک فناوری مادر و کلیدی است و در تمام صنایع و خدمات کاربرد دارد.
سوم اینکه فناوری اطلاعات یک زیر بنای اساسی است که همه سازمانها را قادر میسازد تا در فضای اطلاعاتی مناسب تنفس کنند، هزینههای خود را کاهش داده و بهرهوری و کیفیت محصول و خدمات خود را افزایش دهند (جعفری، 1380).
هماهنگی کارها یکی از مهمترین وظایف مدیران میباشد. کارایی هماهنگی، بطور فزایندهای از طریق استفاده از پست الکترونیک و خرید نرم افزارهای ارتباطی افزایش خواهد یافت و فناوری بر کاهش عدم اطمینان و هماهنگ کردن افراد و گروههای مختلف سازمانی، موثر میباشد (هنری، 1994).
توسط فناوری اطلاعات نظیر شبکهها، مرزهای مکانی و زمانی سازمانها شکسته میشوند و افراد به راحتی در ارتباط با هم قرار میگیرند چه این ارتباطات درون سازمانی باشد و چه برون سازمانی (تابنده، 1378).
فناوری اطلاعات این توانایی را به افراد مشابه میدهد که کارهای مشابه بیشتری را نسبت به آنچه که قبلاً انجام میدادند انجام دهند. فناوریهای اطلاعاتی راههای جدیدی را برای ذخیره سازی، بازیابی، انتقال و دریافت اطلاعات فراهم آورده و امکان تأسیس سیستمهای اطلاعاتی کارآمدتر و موثرتری را بیش از پیش مهیا کردهاند (آذرخش، 1377).
همچنین یکی از مهمترین تاثیرات فناوری اطلاعات بر سازمانها میتواند تاثیر آن بر مدیریت کیفیت در عصر کنونی باشد که مهمترین این تاثیرات عبارتند از:
بهبود روابط با مشتریان و تامین کنندگان
افزایش فرآیندهای کنترلی
آسانتر کردن انجام کارهای تیمی
آسانتر کردن فرآیند گردش اطلاعات بین بخشهای مختلف سازمانی
بهبود فرآیند طراحی کیفیت
اعمال بهتر نگهداری و تعمیرات پیشگیرانه
اندازهگیری هزینههای کیفیت
بهبود فرآیند تصمیمگیری در بخشهای کیفیت (لای وای و دیگران، 2011).
همچنین استفاده از فناوری اطلاعات میتواند در بهبود کیفیت از طریق فعالیتهای زیر به سازمانها کمک نماید:
افزایش آگاهیها نسبت به کیفیت
کاهش هزینههای کیفیت
سرعت بخشیدن به تجزیه و تحلیل دادههای کیفی
اطلاعات در دسترس در مورد سطوح کیفیت (جما، 2005).
2-7- فناوری اطلاعات و ارتباطات
فناوری اطلاعات و ارتباطات شامل سه مولفه است:

—203

مسائل کنترل موجودی در زنجیرههای تأمین گسترده بوده و از مدلهای قطعی خطی تا احتمالی غیرخطی، تک محصول تا چند محصول و ... را شامل میشوند CITATION Alt06 l 1065 [3]. کنترل موجودیها به عنوان فعالیتی مهم که در هر کسب و کاری ظاهر میشود، عمیقاً مورد مطالعه قرار گرفته است. در بسیاری از مدلها مفاهیم مختلف مرتبط با هزینه و سطح سرویس در یک تابع هدف تجمیع شده و سیاست بهینه با روشهای بهینهسازی سنتی به دست آمده است؛ اما نتایج برآمده از مدلهای عمومی کنترل موجودی مانند مدل مقدار اقتصادی سفارش ضرورت مدلسازی این مسائل را توسط اهداف متناقض آشکار میسازند. از این روی، در سالهای اخیر رویکرد فوق مورد توجه محققین قرار گرفته است CITATION Chi09 l 1033 [2].
از طرفی، عمده شکاف موجود بین تئوری و واقعیت در مطالعات مرتبط با کنترل موجودی، ناشی از دشواری محاسبه هزینههای سفارشدهی، هزینه نگهداری هر واحد کالا و هزینه کمبود هر واحد کالا است. مطالعات زیادی بر روی هزینه نگهداری شده و این هزینه میان شرکتها و کشورهای مختلف، متفاوت است و مدیران موظف به تخمین این نرخ برای شرکت خود هستند. همچنین برای محاسبه هزینههای سفارشدهی صفحات گستردهای طراحی شدهاند. اما چون پایهای برای محاسبه هزینههای کمبود در روشهای حسابداری وجود ندارد، مورد توجه محققان قرار نگرفته است و بسیاری از محققان به جای استفاده از هزینه کمبود، اندازهگیری سطح سرویس را ترجیح میدهند CITATION Chi09 l 1033 [2].
این پژوهش با نگرشی متفاوت به محاسبه عواقب کمبود موجودی و توجه به تعداد کمبود به عنوان هدفی مستقل از هزینه، به دنبال فرمولهکردن مسئله کنترل موجودی در یک زنجیره تأمین به صورت چندهدفه است. متعاقباً علاوه بر ارائه مدلی جدید که با مدلهای عمومی و ارائه شده تاکنون تفاوت چشمگیری خواهد داشت، درصدد توسعه الگوریتمهای فراابتکاری نیز خواهد بود.
اهدافبررسی سیاست بهینه کنترل موجودی در یک زنجیره تأمین با یک انبار و چند خردهفروش، با هدف کمینهسازی تابع هزینه و تعداد تقاضای پسافت.
سوالهای تحقیقسوالات تحقیق به صورت زیر مطرح میشوند:
برای در نظر گرفتن شرایط مسئله، چه ساختاری مناسب است؟ به عبارتی توابع هدف، محدودیتها و متغیرها بایستی چگونه تعریف شوند؟
برای حل مدل دو هدفه کدام دسته از روشهای فراابتکاری استفاده شود و چه ملاحظاتی (روش نمایش جواب، اپراتورهای حرکتی و...) باید در تطبیق لحاظ شود؟
در صورت استفاده از بیش از یک روش، مقایسه کارایی و اثربخشی آنها به چه ترتیبی است؟
ترکیب بهینه پارامترهای تأثیرگذار بر کارایی و اثربخشی الگوریتمها به چه صورت است؟
تعاریف اولیهدر این بخش، مفهوم اصطلاحات و واژههای به کار رفته در بخشهای آتی، جهت تسهیل امر منطبق کردن مسئله تعریفشده بر دنیای واقعی و درک بهتر، بطور دقیق بیان میگردد.
زنجیره تأمین
زنجیره تأمین، رشته به هم پیوسته از شرکتهایی است که محصولات یا خدمات را به بازار عرضه میکنند CITATION Lam98 l 1033 [4]. یک زنجیره تأمین متشکل از کلیه مراحل درگیر به طور مستقیم یا غیرمستقیم در پاسخگویی به درخواست مشتری است. زنجیره تأمین نه تنها شامل تولیدکننده و تأمینکنندگان است؛ بلکه انتقالدهندهها، انبارها، خردهفروشها و خود مشتریان را نیز شامل میشود CITATION Cho01 l 1033 [5].
مدیریت زنجیره تأمین
شامل هماهنگی بین تولید، موجودی، مکان و حمل و نقل در میان اعضاء یک زنجیره تأمین برای دستیابی به پاسخگویی و کارایی در بازار هدف CITATION Hug03 l 1033 [6]است.
مسائل NP-Hard
مسائلی که برای آن‌ها راه حل سریع و قابل انجام در زمان معقول پیدا نشده است و به احتمال زیاد در آینده نیز یافت نخواهد شد. این که راه حل سریعی برای آن‌ها وجود ندارد هم اثبات شده است. به عبارت دیگر نمیتوان برای آنها الگوریتمی با زمان حل چندجملهای یافت CITATION MRG83 l 1033 [7].
الگوریتم ژنتیک چند هدفه با مرتبسازی نامغلوب
الگوریتم ژنتیک چند هدفه با مرتبسازی نامغلوب، یک روش فراابتکاری مبتنی بر الگوریتم ژنتیک است که برای مسائل چندهدفه توسعه داده شده است و گسترهای از جوابهای پارتو بهینه و یا نزدیک به بهینه را برای مسائل چند هدفه فراهم میآورد.
الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات
این الگوریتم، یک روش فراابتکاری است که از حرکت گروهی پرندگان الگو گرفته شده است. در این الگوریتم هر پاسخ مسئله به صورت یک ذره که دارای یک موقعیت در فضای جستجو هستند مدل میشود.
قلمرو تحقیقاستفادهکنندگان از این تحقیق، سازمانها و شرکتهایی هستند که برای بدست آوردن مزیت رقابتی به دنبال بهبود زنجیره تأمین خود میباشند. همچنین نتایج حاصل میتواند به دانشجویان رشتههای مهندسی صنایع، مدیریت و سایر رشتههای مرتبط کمک کند.
نوآوریبا توجه به مطالعات اولیه بر روی تحقیقات پیشین، به دلیل مشکلات موجود در محاسبه هزینه هر واحد کمبود، در اکثر موارد این مقدار به عنوان یک مقدار مفروض در نظر گرفته شده است. این پژوهش با در نظر گرفتن تعداد کمبود به عنوان تابعی مجزا از هزینه و تبدیل مدلهای عمومی موجودی که اغلب تکهدفهاند به مدل چندهدفه، به دنبال یافتن جوابهای بهتری برای مدل توسعه داده شده و تطبیق الگوریتمهای فراابتکاری با مدل جدید است.
مروری بر مطالب پایاننامهدر ادامه این مطالعه، در فصل دوم ادبیات موضوع مسئله بررسی میشود. سپس در فصل سوم، مدل ریاضی دوهدفه برای مسئله، توسعه داده شده و روشهای فراابتکاری ژنتیک چند هدفه با مرتبسازی نامغلوب و الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات برای حل مسئله ارائه میگردد. در فصل چهارم، پایگاهی از مسائل تست ایجاد میگردد. پارامترهای الگوریتم تنظیم شده و الگوریتم فراابتکاری بر روی مسائل تست پیادهسازی میگردد. در انتها کارایی و اثربخشی الگوریتمهای مورد استفاده ارزیابی خواهد شد. برای تنظیم پارامترهای الگوریتم از طراحی آزمایشات و برای مقایسه کارائی و اثربخشی الگوریتم توسعه داده شده از آزمونهای مقایسات زوجی استفاده میشود. در نهایت در فصل پنجم، نتیجهگیری و پیشنهاداتی برای مطالعات آتی بیان میشود.
مروری بر ادبیات موضوع
مقدمهدر این فصل، ابتدا مختصری از مفاهیم زنجیره تأمین و مدیریت موجودی در آن، ارائه شده است. در مدیریت زنجیره تأمین، مدیریت موجودی شامل مواد اولیه، محصولات نیمهساخته و نهایی به طور گستردهای مورد توجه قرار گرفته و پژوهشگران تحقیقات زیادی در این زمینه، به ویژه برای ایجاد مدل موجودی، انجام دادهاند. تنوع ناشی از ماهیت مسئله و لزوم انطباق آن با مسائل دنیای واقعی، در طول دهههای گذشته زمینهساز مطالعات بسیاری در این زمینه بوده است. لذا پس از ارائه مختصری پیرامون مفاهیم اولیه، پیشینه مطالعاتی مسئله کنترل موجودی در یک زنجیره تأمین تکانبار و چند خردهفروش (SWMR) و روشهای حل استفاده شده مورد بررسی قرار گرفته است. همانطور که پیشتر بدان اشاره شد، به دلیل NP-hard بودن مسئله SWMR، باید از الگوریتمها فراابتکاری استفاده گردد که در انتها بررسی اجمالی ادبیات الگوریتمهای مورد استفاده در این مطالعه ارائه شده است.
مدیریت زنجیره تأمین
اصطلاح «مدیریت زنجیره تأمین» در اواخر دهه هشتاد مطرح شد و در دهه نود به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفت. قبل از آن، بنگاههای اقتصادی از اصطلاحاتی مانند «لجستیک» و «مدیریت عملیات» استفاده میکردند.
یک زنجیره تأمین شامل تمام مراحل مستقیم و یا غیرمستقیم درگیر در برآورده ساختن نیاز مشتریان است. زنجیره تأمین نه تنها شامل تولیدکنندگان و تأمینکنندگان میشود، بلکه بخشهای حمل و نقل، انبارها، خردهفروشها و مشتریان را نیز در بر میگیردCITATION Placeholder1 l 1033 [8].
مدیریت زنجیره تأمین هماهنگسازی تولید، موجودی، محل و حمل و نقل در بین اجزای یک زنجیره به منظور دستیابی به بهترین ترکیب پاسخدهی و کارایی برای بازار مورد نظر است CITATION Hug03 l 1033 [6].
در یک نگاه جزئی، الزامات مختلف زنجیره تأمین اغلب نیازهای متضادی دارند. برای مثال، دستیابی به سطوح بالای خدمت به مشتری نیازمند سطوح بالای موجودی است؛ اما برای عملکرد کارا، کاهش سطوح موجودی نیاز است. فقط درصورتیکه این نیازها به صورت اجزای یک مجموعه دیده شوند، میتوان راهکارهایی برای ایجاد توازن در انتظارات متفاوت یافت. مدیریت کارای زنجیره تأمین نیازمند بهبود همزمان در سطح خدمتدهی و کارایی عملیات داخلی است. سطح بالای خدمتدهی به مشتریان به معنای نرخ بالای تأمین سفارشات، نرخ بالای تحویل به موقع و نرخ پایین محصولات مرجوعی توسط مشتریان است. کارایی داخلی برای سازمانها در یک زنجیره تأمین به معنای نرخ مطلوب بازگشت سرمایه و پیدا کردن راهکارهای کاهش هزینههای عملیاتی و فروش است CITATION Hug03 l 1033 [6].
اگرچه هر زنجیره تأمین، انتظارات بازار و مشخصات عملیاتی مختص خود را داراست، اما یک الگوی پایه برای به کارگیری زنجیره تأمین میتوان در نظر گرفت. سازمانها در هر زنجیره تأمین، باید با توجه به نوع فعالیتشان در پنج حوزه زیر به صورت منفرد و یا جمعی تصمیمگیری کنند:
تولید: چه چیزی، کی و چگونه تولید شود؟
موجودی: چه مقدار ساخته و چه مقدار ذخیره شود؟
موقعیت: بهتر است چه فعالیتی در کجا انجام شود؟
حمل و نقل: چگونه و کی محصول جابجا شود؟
اطلاعات: پایهای برای این تصمیمات است.
موارد فوق به عنوان محرکهای اصلی زنجیره تأمین شناخته میشوند که در بستر آنها فعالیتهای منظم و پیوسته برنامهریزی (پیشبینی تقاضا، قیمتگذاری محصول، مدیریت موجودی و ...)، تأمین منابع (تدارکات، اعتبارسنجی و وصول مطالبات و ...)، ساخت (طراحی محصول، زمانبندی تولید، مدیریت تجهیزات و ...) و تحویل (مدیریت سفارش، زمانبندی تحویل، پردازش مرجوعی و ...) شکل میگیرند CITATION Hug03 l 1033 [6].
یک زنجیره تأمین میتواند دارای گسترهای از اعضا باشد که شامل: مشتریان، خردهفروشها، توزیعکنندگان، تولیدکنندگان و تأمینکنندگان است. اجزا از طریق جریان محصولات، اطلاعات و مالی با هم در ارتباطند. این جریانها در هر دو سو برقرارند. ( REF _Ref412976972 h * MERGEFORMAT شکل ‏2‌.‌‌1) شمای کلی یک زنجیره تأمین را نشان میدهد CITATION Placeholder1 l 1033 [8].
17252863045تولیدکننده
توزیعکننده
خردهفروش
مشتری
تأمینکننده
تولیدکننده
توزیعکننده
خردهفروش
مشتری
تأمینکننده
تولیدکننده
توزیعکننده
خردهفروش
مشتری
تأمینکننده
00تولیدکننده
توزیعکننده
خردهفروش
مشتری
تأمینکننده
تولیدکننده
توزیعکننده
خردهفروش
مشتری
تأمینکننده
تولیدکننده
توزیعکننده
خردهفروش
مشتری
تأمینکننده

404668120686شکل STYLEREF 1 s ‏2‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 1 شمای کلی یک زنجیره تأمین.0شکل STYLEREF 1 s ‏2‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 1 شمای کلی یک زنجیره تأمین.
در هر زنجیره تأمین، باید سیستمی که از طریق آن جریان کالا انتقال یابد از طریق روشهای مختلف شامل روشهای مکانیابی طراحی گردد که از لحاظ عمومی شامل تعیین مجموع تسهیلاتی است که از طریق آنها به کاربران سرویسدهی انجام میشود.
انبارها تسهیلاتی هستند که اغلب نه تنها برای حفاظت از موجودیها، بلکه برای مرتب کردن و یا تجمیع کالاها نیز مورد استفاده قرار میگیرند. این گونه تسهیلات به طور کلی به انبارهای تولید و مراکز توزیع تقسیمبندی میشوند. در هر مرکز توزیع محصولات آورده شده توسط واگن، ریل و یا وسایل حمل و نقل داخلی، تخلیه، بازبینی و ذخیره میگردند. پس از یک زمان مشخص، اقلام بازیابی شده و به مقصد سفارش منتقل میگردند CITATION Lap04 l 1033 [9].
به طور کلی استراتژیهای توزیع در زنجیره تأمین را میتوان به سه دسته اصلی تقسیمبندی کرد CITATION Lap04 l 1033 [9]:
ارسال مستقیم: در این استراتژی کالاها از تولیدکننده به طور مستقیم به مصرفکننده نهایی ارسال میگردد. در این روش، هزینههای عملیاتی مراکز توزیع حذف و زمان انتظار مشتریان کاهش مییابد، اما از سوی دیگر در حالتی که مشتریان در محدوده جغرافیایی وسیعی گسترده باشند، ناکارآمد خواهد بود.
انبار کردن: در این روش، اقلام توسط انبار دریافت و ذخیره میگردد. به محض دریافت سفارش، اقلام آمادهسازی و ارسال میگردند.
بارانداز(انبار واسطهای): در روش بارانداز، اجناس بدون ذخیرهسازی میانی و آمادهسازی به وسائل نقلیه خروجی انتقال مییابند. دو حالت ممکن است اتفاق بیفتد؛ یکی اینکه کالاها در محل تأمینکننده به خردهفروشها تخصص یابند (بارانداز پیشتوزیع) و یا در بارانداز (بارانداز پستوزیع). این استراتژی اولین بار توسط شرکت وال مارت به کار برده شد. در این روش، محصولات سریعتر از حالتی که موجودی در انبار ذخیره میشود در طول زنجیره حرکت میکنند و همچنین منجر به کاهش هزینههای تخلیه و بارگیری میشود.
جابجایی محمولهها، در هر زنجیره نقش اساسی ایفا میکنند که به منابع مالی و نیروی انسانی قابل توجهی نیازمند هستند. هزینه حمل و نقل در صنایع متعدد، بخش مهمی از هزینههای لجستیک و پشتیبانی به حساب میآید.
مدیریت موجودی در زنجیره تأمینمدیریت موجودی نقش مهمی در زنجیره تأمین ایفا میکند. اگر موجودی به خوبی مدیریت شود، میتواند نیازهای مشتریان را برآورده ساخته، برنامههای تولید را هموار و هزینههای عملیاتی را کاهش دهد؛ درحالیکه عدم موفقیت در برنامهریزی هزینههای موجودی میتواند عواقب جدی در پی داشته باشد.
مدیریت موجودی شامل، تصمیمگیری درخصوص این است که در هر نقطه سفارش، چه مقدار و کی سفارش داده شود تا هزینههای کل سالیانه کمینه شده و سطح سرویس از پیش تعیینشدهای برآورده گردد CITATION Lap04 l 1065 [9].
موجودیها توسط تولیدکنندگان، توزیعکنندگان و خردهفروشان نگهداری میشوند. نگهداری حجم زیاد موجودی، امکان پاسخگویی در برابر نوسانات تقاضای مشتریان را فراهم میآورد. هر چند، ایجاد و نگهداری موجودی هزینهساز است CITATION Hug03 l 1065 [6].
برای تعیین سیاستهای موجودی، هزینههای مرتبط را میتوان به چهار دسته اصلی تقسیمبندی کرد:
هزینههای تدارکات: مربوط به حصول و دریافت کالاها میباشند و شامل هزینههای ثابت (مستقل از مقدار سفارش) و هزینههای متغیر (وابسته به مقدار سفارش) میباشند.
هزینههای نگهداری موجودی: هنگامی به وجود میآیند که اقلام برای یک بازه زمانی در انبار نگهداری میشوند.
هزینههای کمبود: زمانی پرداخت میشوند که سفارش مشتری برآورده نشود. این هزینهها شامل هزینههای فروش از دست رفته و هزینههای سفارشات عقبافتاده است.
هزینههای از رده خارجشدن یا منسوخشدن: هنگامی به وجود میآیند که اجناس، مقداری از ارزش خود را در طول زمان از دست بدهند.
سیستمهای رایج در سفارش موجودیها را میتوان به دو گروه اصلی تقسم نمود:
سیستم نقطه سفارش یا سفارشات مستمر
در این روش برای هر کالا، عددی به عنوان نقطه سفارش در نظر گرفته میشود و موجودی به طور مستمر تحت کنترل است. هنگامیکه سطح موجودی به نقطه سفارش رسید، برای آن کالا مقدار معینی سفارش داده میشود. در ( REF _Ref412977518 h شکل ‏2‌.‌‌2) نمودار موجودی-زمان برای یک سیستم کنترل نقطه سفارش نشان داده شده است.
نمادهای شکل فوق به شرح زیر است:
: اندازه سفارش در هر بار سفارش
: دورههای سفارش
: موعد تحویل
: نقطه سفارش
در این سیستم:

دانلود پایان نامه ارشد- مقاله تحقیق

 برای دانلود فایل کامل به سایت منبع مراجعه کنید  : homatez.com

یا برای دیدن قسمت های دیگر این موضوع در سایت ما کلمه کلیدی را وارد کنید :

 

492981157784زمان
موجودی
Q
T1
r
T2
L1
L2
Q
00زمان
موجودی
Q
T1
r
T2
L1
L2
Q

1606163404274شکل STYLEREF 1 s ‏2‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 2 نمودار موجودی-زمان در سیستمهای نقطه سفارش.00شکل STYLEREF 1 s ‏2‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 2 نمودار موجودی-زمان در سیستمهای نقطه سفارش.
سیستم دوره سفارش یا سفارشات دورهای
در این نوع سیستمها، در زمانهای مشخص، مقدار موجودی کالا بررسی میشود و سفارش به اندازهای که جمع مقادیر موجودی در لحظه بررسی و مقدار سفارش به یک حداکثر ثابت برسد صادر میگردد. در ( REF _Ref413051708 h شکل ‏2‌.‌‌3) نمودار موجودی-زمان برای یک سیستم دوره سفارش نشان داده شده است. در این سیستم:

612250112699زمان
موجودی
Q1
T1
Qmax
T2
L1
L2
Q2
00زمان
موجودی
Q1
T1
Qmax
T2
L1
L2
Q2

962108103367شکل STYLEREF 1 s ‏2‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 3 نمودار موجودی-زمان در سیستم های مرور دوره ای.00شکل STYLEREF 1 s ‏2‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 3 نمودار موجودی-زمان در سیستم های مرور دوره ای.
فرض این سیستمها، آن است که مصرف کالاها به صورت مستمر در افق برنامهریزی انجام میگیرد. در شرایطی که مصارف در دورههای مختلف متفاوت است، برای مثال در دورههایی از سال مصرف وجود ندارد و در دورههایی متوسط یا زیاد است، روشهای کنترل موجودی نسبت به این دو روش اصلی، تفاوتهای زیادی خواهد داشت.
در ادامه یکی از سادهترین روشها برای محاسبه مقادیر بهینه در هر بار سفارش شرح داده شده است. در این روش که مدل اقتصادی سفارش نام دارد، فرض بر آن است که تقاضای اقلام با قطعیت معلوم بوده و در طول زمان ثابت است. البته معلوم بودن مصارف آینده به معنای غیرممکن یا غیرمجاز بودن تغییرات مصرف نیست. در دنیای واقعی تقریباً هیچگاه تقاضا با قطعیت قابل پیشبینی نیست و باید به بیان احتمالی توصیف شود. با این همه، چون مدلهای قطعی چارچوب سادهای برای درک روشهای تجزیه و تحلیل سیستمهای پیچیده فراهم میآورند مورد توجه هستند.
فرضیات اصلی این مدل عبارتند از:
نرخ مصرف و تقاضا یکنواخت و معلوم است.
زمان تدارک ثابت و معلوم است.
کالا به صورت یک جا خرید و یک جا وارد انبار میشود.
کمبود و یا کسری کالا مجاز نیست.
ساختار هزینه ثابت است؛ بدین معنی که هزینه ثبت و سفارش به میزان سفارش وابستگی ندارد ولی هزینه نگهداری به میزان سفارش وابسته است.
برای خریدهای بزرگ تخفیف وجود ندارد.
فضا، پول و ظرفیت کافی برای خرید و ذخیره سازی مقدارمطلوب موجودی وجود دارد.
هر قلم کالا بصورت تکی و مستقل از کالاهایی دیگر سفارش داده میشود.
در ( REF _Ref412977894 h شکل ‏2‌.‌‌4) مدل عمومی مقدار اقتصادی سفارش قابل مشاهده است. در این مدل داریم:
: اندازه سفارش در هر بار سفارش
: مقدار تقاضا در افق برنامهریزی
: واحد هزینه نگهداری (هزینه نگهداری یک واحد کالا در یک واحد زمان)
: هزینه هر بار سفارش
: قیمت واحد کالا
: کل هزینه موجودیها
: کل هزینه سفارشدهی
: کل هزینه نگهداری
: مقدار ذخیره اطمینان
250166111017زمان
موجودی
Q
T
ss
00زمان
موجودی
Q
T
ss

-31750347704شکل STYLEREF 1 s ‏2‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 4 مدل مقدار اقتصادی سفارش.0شکل STYLEREF 1 s ‏2‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 4 مدل مقدار اقتصادی سفارش.
مقدار بهینه سفارش، از طریق رابطه REF _Ref412888508 h (‏21) محاسبه میگردد:
( STYLEREF 1 s ‏2 SEQ معادله * ARABIC s 1 1)
هزینههای این مدل از طریق روابط زیر قابل محاسبهاند:
( STYLEREF 1 s ‏2 SEQ معادله * ARABIC s 1 2)
( STYLEREF 1 s ‏2 SEQ معادله * ARABIC s 1 3)
( STYLEREF 1 s ‏2 SEQ معادله * ARABIC s 1 4)
( STYLEREF 1 s ‏2 SEQ معادله * ARABIC s 1 5)
در شرایطی که کمبود کالا مجاز باشد، دو حالت ممکن است رخ دهد:
کمبود قابل جبران (تقاضای پس افت)
در این حالت سفارشاتی که با کمبود مواجه میشوند در دورههای آتی جبران میگردند.
فروش از دست رفته
در این حالت سفارشاتی که با کمبود مواجه میشوند در دورههای آتی جبران نشده و هزینه ثابتی برای کمبود به سیستم تحمیل میکنند.
پیشینه مطالعات انجام شدهاین که مدیریت زنجیره تأمین یکی از قابلیتهای مهم برای رقابت در بازار است، توسط شرکتهای جهانی پذیرفته شده است. استراتژیهای سازمانی عمدتاً بر بهبود سطوح رضایت مشتریان و کاهش هزینههای عملیاتی برای به دست آوردن حاشیه سود متمرکز شدهاند. لذا طی دههای اخیر عملکرد زنجیره تأمین به طور گستردهای مورد توجه محققین قرار گرفته و محققین بسیاری زنجیره تأمین را از زوایای مختلف تحلیل و بررسی کردهاند. یکی از مباحث مطرح در زنجیره تأمین، کنترل موجودیها است. در ادامه، سابقه مطالعاتی کنترل موجودی در زنجیره تأمین ارائه شده است. سپس به طور خاص، پیشینه مطالعاتی مسئله SWMR و روشهای حل استفاده شده بررسی شده است.
مدلهای موجودی در زنجیره تأمینبا جهانی شدن اقتصاد و گرایش به تدارک، تولید و توزیع سراسری، حوزههای جدید مانند:
مدلهای موجودی چند تأمینکننده و چند محصولی از دیدگاه سطح بالای زنجیره تأمین
مدلهای چند لایهای موجودی شامل تولیدکنندگان، تأمینکنندگان و خردهفروشها در ساختار درونی زنجیره تأمین
مدلهای موجودی چندمحصولی با تقاضای احتمالی از دیدگاه سطح بالای زنجیره تأمین
در مدلسازی موجودی مورد توجه قرار گرفت.
دلایل زیادی برای انتخاب هر یک از حالات یک یا چند تأمینکننده برای هر قلم کالا وجود دارد. استراتژیهای تولید به موقع و مدیریت کیفیت جامع معمولاً کاهش تعداد تأمینکنندگان هر قلم کالا را برای برقراری روابط طولانی مدت پیشنهاد میکنند. حجم بالای سفارش میتواند منجر به شرایط قراردادی جذابتر شامل تخفیف، شرایط پرداخت و تحویل گردد.
سادهسازی قوانین تجارت و اختلاف قیمت در کشورهای توسعه یافته یا در حال توسعه، محدوده وسیعی را برای انتخاب تأمینکنندگان و استراتژیهای تأمین در مقایسه با تأمینکنندگان داخلی پیشنهاد میدهد. البته این اختلاف قیمت میتواند به دلیل موعدهای تحویل طولانی در حمل و نقل، قابلیت اطمینان تأمینکنندگان و ... خنثی گردد. در اتکاء به یک تأمینکننده، میتواند مشکلات واسطهای مانند رفتارهای فرصتطلبانه، عدم تناسب قیمت با هزینه تولید و ... بروز یابد که با ایجاد رقابت بین تأمینکنندگان قابل حل است.
به طور کلی انتخاب بهینه تعداد تأمینکنندگان باید بین جنبههای مختلف خرید مستقیم و استفاده از خدمات تأمینکنندگان تعادل ایجاد کند. در همین راستا مطالعاتی برای تعیین استراتژیهای مناسب صورت گرفته است. برای مثال پرابهو و همکاران چارچوبی برای آنالیز شایستگی هر یک از استراتژی های تک و چند تأمینکننده و تجمیع عمودی ارائه کردهاند CITATION Sup97 l 1033 [10].
در تحقیق بر روی چند تأمینکننده، اسکیولی و همکاران مدلی را طراحی کردهاند که در آن دو تأمین کننده معرفی شده و فرض بر آن است که زمانهای تحویل و تقاضا از توزیع نرمال پیروی می کنند. نتایج نشان میدهد که سطوح سفارش برای جلوگیری از احتمال کمبود در حالت دو تأمین کننده کمتر است CITATION Scu81 l 1033 [11].
سداراگ و همکاران حالت چند تأمینکننده (N تأمینکننده) برای یک محصول را در مدل موجودی خود در نظر گرفتهاند. در این مدل، زمانهای تحویل تصادفی و پسافت مجاز است. توزیع زمانهای تحویل و قیمت کالا برای تأمینکنندگان مختلف متفاوت است، لذا مقدار سفارش از هر یک میتواند متفاوت باشد. هدف تعیین سطوح و مقدار سفارش برای هر تأمینکننده به نحوی است که هزینه کل برای هر واحد محصول شامل هزینه ثابت سفارشدهی، نگهداری و کمبود موجودی کمینه شود CITATION Sed99 l 1033 [12].
یک زنجیره تأمین دو سطحی متشکل از یک توزیعکننده و چند خردهفروش برای یک محصول با دو استراتژی متمرکز و غیرمتمرکز توسط دوان و وارن مطالعه شده است. سیستم کنترل موجودی دورهای s,S)) برای توزیعکننده و خردهفروشها، ظرفیت محدود تأمینکننده، تقاضای قطعی و متنوع مشتریان و تقاضای از دست رفته از مفروضات مدل فوق هستند CITATION Dua13 l 1033 [13].
گنگ و همکاران مدل دوسطحی را شامل یک توزیعکننده و چند خردهفروش با سیستم سفارشات به صورت دورهای بررسی کردهاند. برای به دست آوردن عملکرد سیستم در سناریوهای غیرمتمرکز روش برنامهریزی پویای تقریبی (ADP) بسط داده شده است CITATION Gen10 l 1033 [14].
جمال و کارااسمن از استراتژیهای مبتنی بر تعادل نش برای تبیین علل ناکارآمدی حالت غیرمتمرکز در یک مدل دو سطحی شامل یک تأمینکننده و یک خردهفروش استفاده کردهاند. آنها مفروضات خطی را جهت از بینبردن ناکارآمدی استراتژی غیرمتمرکز بکار برده و بازیهای استکلبرگ را بررسی کردهاند. در مدل مورد مطالعه محدودیت ظرفیت تأمینکننده محدود بوده، تقاضا متغیر تصادفی ایستا با حالت پسافت است CITATION Jem07 l 1033 [15].
پیشینه مطالعاتی مسئله SWMRیکی از مدلهای موجودی در زنجیره تأمین که در سالهای اخیر مورد توجه قرار گرفته است، مدل تکانبار و چند خردهفروش (SWMR) است. در مسئله عمومی SWMR، خردهفروشها با تقاضای معلوم از محصول در افق برنامهریزی محدود مواجه هستند. کالاها از تأمینکنندگان به انبار منتقل شده و از انبار به خردهفروشها توزیع میشوند. هدف مسئله SWMR، یافتن سیاست بهینه برای کمینهکردن زمان حمل و نقل و هزینههای موجودی در سیستم میباشد. اما مسئله SWMR، وقتی که شخص ثالث، کالاها را از تأمینکنندگان به انبار و به خردهفروشها حمل میکند، پیچیدهتر میشود. هزینه حمل و نقل با تخفیف کلی، مشوقهای قیمت مبتنی بر حجم و صورتهای دیگر صرفهجویی انبوه نیز تأثیر مهمی بر استراتژیهای موجودی دارند CITATION Yan12 l 1033 [1]. بنابراین تنوع ناشی از ماهیت مسئله و لزوم انطباق آن با مسائل دنیای واقعی را میتوان از مهمترین دلایل توجه به این مدل دانست.
در سال 1984، فدرگروئن و زیپکین، یک مسئله تک-انبار و چند خردهفروش را در یک دوره با تقاضاهای غیرقطعی مطالعه کردند. هدف آنها پیداکردن مسیر وسایل نقلیه و مقادیر موجودی خرده فروشها برای کمینهسازی هزینه انتظاری در یک دوره شامل هزینههای حمل و نقل، نگهداری و کمبود بود CITATION Fed841 l 1033 [16].
رام گانشان، یک سیاست موجودی نزدیک به بهینه (s,Q) را برای مسئله SWMR در نظر میگیرد. در این مطالعه، مدل ترکیبی از سه جزء است: تحلیل موجودی خردهفروشها، فرآیند تقاضا در انبار و تحلیل موجودی در انبار. مسئله به فرم تکهدفه و در برگیرنده هزینههای سه جزء در نظرگرفته برای کمینهکردن هزینههای لجستیک مشروط به سطح خدمت فرموله شده است. در این مدلn تأمین کننده برای یک محصول در نظر گرفته شده است و کمبود به صورت تقاضای پسافت مجاز است CITATION Gan99 l 1033 [17].
آلن و همکاران، یک مدل مارکوفی برای سیستم موجودی دو سطحی ارائه کردهاند. در این کار، تعدادی انبار محلی در نظر گرفته شده است که قادر به دوبارهکاری بر روی محصولات برگشتی هستند. هدف کاهش هزینههای کل انتظاری با انتخاب حداکثر سطح موجودی در انبارهای محلی استCITATION Opt14 l 1033 [18].
در تحقیقات مدیریت موجودی در زنجیره تأمین، هزینههای حمل و نقل معمولاً به صورت خطی در نظر گرفته شدهاند. در صورتیکه این هزینهها معمولاً شکل پیچیدهتری دارند. برای مثال ساختار تخفیف کلی به صورت خطی تکهای، پیچیدگی قابل توجهی را به تابع هزینه اضافه میکند، لذا اغلب به دلیل افزایش زمان محاسبات و یا سایر ملاحظات نادیده گرفته میشود CITATION Hil08 l 1065 [19]. فرمهای مختلف توابع هزینه و حمل و نقل میتواند منجر به ایجاد دسته متنوعی از مسائل موجودی در زنجیره تأمین تکانبار و چند خرده فروش شود. برای مثال چان و همکاران مدلی را مطالعه کردهاند که در کمینهکردن هزینه کل از مزایای تخفیف کلی در ساختار هزینههای حمل و نقل بهرهمند میگردد. در این مدل، هزینه حمل از تأمینکننده تا انبار () و از انبار تا خردهفروش () به فرم تکهای و تابع اصلاحشده برای اعمال تخفیف کلی است CITATION Cha021 l 1033 [20].
هیل و گالبرث نیز مدل برنامهریزی عدد صحیح آمیختهای را برای مسئله ارائه کردهاند. در این پژوهش، حمل محصولات از کارخانه تا انبار با محدودیت تمام ظرفیت کامیون(TL) مواجه است که هزینه آن به ازاء هر کامیون ثابت در نظر گرفته شده است و حمل از انبار تا خرده فروش با محدودیت کمتر از ظرفیت کامیون(LTL) مواجه است. مسائل LTL معمولاً از ساختار هزینهای تخفیف کلی تبعیت می کنند. در این مدل نیز ساختار هزینه حمل از انبار تا خردهفروش به فرم تکهای و تابع اصلاحشده برای اعمال تخفیف کلی است CITATION Hil08 l 1065 [19].
در مدل آنیلی و تیزور، کالاها از انبار یا کارخانه توسط وسایل نقلیه یا واگنهایی با ظرفیت محدود به خردهفروشها حمل میشوند. فرض بر آن است که همه محصولات وزن یکسان دارند و هر وسیله ترکیبی از کالاهای مختلف را میتواند حمل کند به شرطی که وزن کل محموله از ظرفیت وسیله (C) تجاوز نکند. خردهفروشها با تقاضای قطعی در افق معین برنامهریزی مواجهاند. کمبود کالا نیز مجاز نیست CITATION Ani05 l 1033 [21].
صادقی و همکاران، یک مسئله چند خردهفروش و فروشنده را که در آن فضا و تعداد سفارشات انبار مرکزی محدود است با هدف یافتن مقادیر سفارش برای کمینه کردن هزینهها مطالعه کردهاند. مسئله به فرم عددصحیح غیرخطی فرموله شده و دو الگوریتم فراابتکاری بهبودیافته برای آن معرفی گردیده است CITATION Sad13 l 1033 [22].
یو و همکاران، روش بهبودیافته برنامهریزی پویای رگرسیونی(DRP) را برای برنامهریزی شبکه توزیع چندلایهای ارائه کردند، بطوریکه در شرایط پسافت مجاز مفاهیم سفارش به موقع در نظر گرفته شده و احتمال کمبود کمینه شود CITATION Yoo97 l 1033 [23].
در مطالعه اکشی اوغلو و همکاران، روش تجزیه لاگرانژی برای ایجاد جواب مسئله برنامهریزی تولید و حمل و نقل در یک زنجیره تأمین دو سطحی استفاده شده است. مدل به فرم شبکه مدلسازی شده است که در آن، یک گره منبع (S) تأمینکننده کل تقاضا فرض میگردد. به تعداد دورههای برنامه ریزی (T) لایه در نظر گرفته شده است که در هر لایه F تسهیل و R خردهفروش وجود دارد. کمانی که هر تسهیل را به هر خردهفروش وصل میکند نشاندهنده شبکه حمل و نقل و کمانی که هر تسهیل را در یک دوره به همان تسهیل در دوره بعد وصل میکند کمان موجودی است. تقاضای خردهفروشها قطعی و معین و ظرفیت تولید محدود است. سپس، مدل فوق به صورت برنامهریزی خطی عدد صحیح آمیخته (MILP) فرموله شده است CITATION Dun07 l 1033 [24].
بررسی سوابق مطالعات پیرامون کنترل موجودی در مسائل SWMR نشان میدهد، اکثریت مسائل به فرم تک هدفه فرموله شدهاند. تیسو برای برنامهریزی سیاستهای کنترل موجودی در دو حالت فروش از دست رفته و پسافت، مدل سه هدفهای را برای هر یک از حالات در یک سیستم مرور دورهای معرفی مینماید که مستقل از هزینه ثابت هر واحد کمبود در سال است CITATION Chi09 l 1033 [2]. شایان ذکر است، در مدلهای کنترل موجودی، به دلیل دشواری محاسبه هزینه هر واحد کمبود، عموماً مقدار پیشفرض و ثابتی برای آن در مدل در نظر گرفته میشود.
در این مدل:
: اندازه سفارش
: میانگین تقاضای سالیانه
: هزینه ثابت سفارش/ راهاندازی
: قیمت هر واحد کالا
: نرخ حمل هر واحد موجودی
: موعد تحویل
: تقاضای موعد تحویل است که از توزیع نرمال با میانگین و انحراف معیار پیروی میکند.
: ذخیره احتیاطی
: فاکتور اطمینان
: نقطه سفارش مجدد که معادل مجموع میانگن تقاضای موعد تحویل و ذخیره احتیاطی است.
: تابع چگالی احتمال توزیع نرمال استاندارد
با فرض اینکه بردار تصمیم و بردار هدف باشد:
حالت پسافت:
( STYLEREF 1 s ‏2‌.‌ SEQ Equation * ARABIC s 1 1)
رابطه REF _Ref410376493 h (‏2‌.‌1)، تابع هدف مسئله برای کمینهکردن هزینه کل سالیانه است.
( STYLEREF 1 s ‏2‌.‌ SEQ Equation * ARABIC s 1 2)
رابطه REF _Ref410376564 h (‏2‌.‌2)، تابع هدف مسئله برای کمینه کردن کمبود موجودی مورد انتظار در سال است.
( STYLEREF 1 s ‏2‌.‌ SEQ Equation * ARABIC s 1 3)
رابطه REF _Ref410376698 h (‏2‌.‌3) نیز تابع هدف مسئله برای کمینهکردن تعداد کمبود موجودی در سال در نظر گرفته شده است. روابط REF _Ref410376799 h (‏2‌.‌4) و REF _Ref410376801 h (‏2‌.‌5) برای در نظر گرفتن این است که مقدار سفارش و ذخیره اطمینان باید مثبت و کمتر از تقاضای سالیانه باشند.

( STYLEREF 1 s ‏2‌.‌ SEQ Equation * ARABIC s 1 4)
و
( STYLEREF 1 s ‏2‌.‌ SEQ Equation * ARABIC s 1 5)
حالت فروش از دست رفته:
رابطه REF _Ref410337714 h (‏2‌.‌1) به فرم زیر تغییر میکند:
( STYLEREF 1 s ‏2‌.‌ SEQ Equation * ARABIC s 1 6)
برای بدست آوردن سیاستهای نامغلوب در ارتباط با مقادیر سفارش و موجودی احتیاطی در این مدل موجودی، دو بهینهساز تکاملی استفاده شدهاند.
ناگاساوا و ایروهاوا، یک مسئله چندمحصولی احتمالی را بررسی کردهاند که در آن ظرفیت وسائل نقلیه محدود است. این مسئله به صورت چندهدفه با در نظر گرفتن میانگین محصولات انبار شده، حجم انبار و تعداد وسائل نقلیه مدلسازی شده است. برای حل مدل از الگوریتم ژنتیک و برای تصدیق مدل از دادههای واقعی استفاده شده است CITATION Nag12 l 1033 [25].
پسندیده و همکاران، شبکه زنجیره تأمین سه سطحی متشکل از چند کارخانه، مراکز توزیع و مشتریان را به صورت دو هدفه فرموله کردهاند. در این مسئله، برای نزدیک کردن مسئله به شرایط واقعی، اکثر پارامترهای این شبکه مانند هزینههای ثابت و متغیر، تقاضای مشتریان، زمان در دسترس تولید، زمانهای راهاندازی و تولید احتمالی در نظر گرفته شدهاند. هدف تعیین مقدار تولید محصول در دورههای مختلف، تعداد و محلهای انبارها، مقدار محصولات جهت انتقال در طول زنجیره، مقدار موجودی در انبارها و کارخانه و کمبود در دورهها به نحوی است که میانگین و انحراف معیار هزینه کل کمینه شود CITATION Pas14 l 1033 [26].
در کارهای آقای سارکر و همکاران، یک مسئله موجودی – تولید شامل 3 سطح تک محصول، چند خردهفروش و چندتوزیعکننده برای رسیدن به حداقل هزینه عملیاتی با کمبود مجاز مطالعه شده است و یک الگوریتم فراابتکاری هیبریدی برای مسئله توسعه داده شده است CITATION Sar141 l 1033 [27].
در CITATION Cár12 l 1033 [28]، یک روش متاهیورستیک جایگزین برای حالت چندمحصولی به فرم مدل اقتصادی سفارش با کمبود مجاز توسط کاردناس بارون و همکاران معرفی شده است.
در ( REF _Ref413300576 h جدول ‏2‌.‌1) خلاصهای از تحقیقات صورت گرفته در حوزه کنترل موجودی مسئله SWMR ارائه شده است.
جدول STYLEREF 1 s ‏2‌.‌ SEQ Table * ARABIC s 1 1 خلاصهای از مطالعات مربوط به کنترل موجودی در مسئله SWMR.نویسنده(گان) سال ارائه خلاصه تحقیق
فدرگروئن و زیپکین CITATION Fed841 l 1033 [16]1984 هدف پیداکردن مسیر وسایل نقلیه و مقادیر موجودی خردهفروشها برای کمینهسازی هزینه انتظاری در یک دوره شامل هزینههای حمل و نقل، نگهداری و کمبود برای یک مسئله یک دورهای با تقاضاهای غیرقطعی و کمبود مجاز است.
رام گانشان CITATION Gan99 l 1033 [17]1999 هدف کمینهکردن هزینههای لجستیک حالت n تأمینکننده برای یک محصول با کمبود مجاز است.
یو و همکاران CITATION Yoo97 l 1033 [23]1997 کمینهسازی احتمال نبود ذخیره موجودی
اکشیاوقلو و همکاران CITATION Dun07 l 1033 [24]2007 مدلسازی شبکه جریان با استفاده از رویه تجزیه لاگرانژی برای حل مسائل پیچیده تولید و حمل و نقل
هیل و گالبریث CITATION Hil08 l 1065 [19]2008 ارائه الگوریتم ابتکاری جدید برای حل مسائل تخفیف کلی با در نظر گرفتن کاهش زمان حل مسئله.
آنیلی و تیزور CITATION Ani05 l 1033 [21]2005 توسعه رویهای مبتنی بر رهاسازی لاگرانژی برای حل مسائل با توابع هزینه سفارشدهی و حمل و نقل تکهای.
ناگاساوا و ایروهاوا CITATION Nag12 l 1033 [25]2012 مسئله چند محصولی به صورت چندهدفه با در نظر گرفتن میانگین محصولات انبار شده، حجم انبار و تعداد وسائل نقلیه مدلسازی شده است.
پسندیده و همکاران CITATION Pas14 l 1033 [26]2014 شبکه زنجیره تأمین سه سطحی متشکل از چند کارخانه، مراکز توزیع و مشتریان را به صورت دو هدفه فرموله کردهاند.
سارکر و همکاران CITATION Sar141 l 1033 [27]2014 توسعه الگوریتم فراابتکاری هیبریدی برای یک مسئله 3سطحی
آلن و همکاران CITATION Opt14 l 1033 [18]2014 مدل مارکوفی برای سیستم موجودی دو سطحی
کاردناس بارون و همکاران CITATION Cár12 l 1033 [28]2012 بررسی مسئله موجودی – تولید شامل 3 سطح تک محصول
پیشینه روشهای حل مسائل SWMRعلاوه بر مسئله مدلسازی، یکی دیگر از دغدغههای محققین چگونگی دستیابی به تصمیمات بهینه با توجه به اهداف متفاوت و متناقض است. زنجیره تأمین را میتوان به عنوان یک سیستم هماهنگکننده مجموعهای از فرآیندهای مرتبط تعریف کرد که نیازمند تصمیمگیری در قالب یک سیستم یکپارچه است. گسترش مدلهای یکپارچه منجر به پیچیدگی مدلها شده است که بدست آوردن حل بهینه آنها از طریق روشهای معمول و دقیق دشوار است. به همین دلیل، روشهای جایگزین توسعه یافتهاند که فقط برای بدستآوردن جوابهای نزدیک بهینه به کار گرفته میشوندCITATION Mul l 1033 [29].
روشهای دقیق شامل روشهای برنامهریزی خطی، برنامهریزی غیرخطی، برنامهریزی عددصحیح و رهاسازی لاگرانژی و ... است. مدلهای برنامهریزی ریاضی به عنوان ابزارهای تحلیلی مفید در مسائل بهینهسازی تصمیمگیری ارائه شدهاند. برنامهریزی خطی زمانی که همه اجزاء مدل خطی باشند، قابل استفاده است. برنامهریزی عدد صحیح آمیخته زمانی که تعدادی از متغیرها عدد صحیح (1 و 0) و تعدادی حقیقی باشند، کاربرد دارد. در MILP توابع هدف و محدودیتها به فرم خطی هستند، در غیر اینصورت MINLP نام دارد. روش رهاسازی لاگرانژی بر مبنای رهاسازی مسئله با حذف قیودی است که مسئله را دشوار میسازند و تبدیل آنها به فرم تابع هدف وتخصیص وزن به هر یک از قیود است. هر وزن نشاندهنده میزان جریمه هر راه حل به ازاء ارضا نشدن محدودیت است. همه این روشها دستیابی به جواب بهینه یا نزدیک به بهینه را تضمین میکنند.
دو مورد کاربرد روشهای ریاضی را در مسائل پیچیده زنجیره تأمین محدود میکنند:
فرموله کردن روابط ریاضی همواره آسان نیست و پیچیدگیهای آن با افزایش محدودیتها افزایش مییابد. از آنجاییکه اکثر مسائل واقعی زنجیره تأمین، به طور ذاتی پیچیده هستند و تعداد زیادی محدودیت و متغیر دارند، روشهای ریاضی مانند LP و MIP ممکن است در حل آنها کارآمد نباشند. روشهای ریاضی برای حل مسائل با اندازه کوچک تا متوسط و تعداد متغیرها و محدودیتهای محدود مناسب هستند.
حتی اگر بتوان یک مسئله پیچیده و بزرگ را با روابط ریاضی فرموله کرد، مسئله میتواند به دلیل رشد نمایی اندازه مدل NP-hard شود. میزان حافظه زیاد و زمان پردازش زیاد برای پردازش الگوریتمهای ریاضی پیچیده مورد نیاز است. همین موضوع استفاده از روشهای ریاضی را برای حل مسائل از این دست را دشوار میسازد.
مسائل بهینهسازی چندهدفه، معمولاً پاسخ یگانهای برای بهینهسازی تمامی اهداف به طور همزمان ندارند. بنابراین هدف بهینهساز چندهدفه جستجو بدنبال مجموعهای از جوابهای کاراست و با پیدایش الگوریتمهای ابتکاری و فراابتکاری افق جدیدی در رویکرد حل مسایل ترکیبیاتی و از آن جمله مسائل کنترل موجودی در زنجیره تأمین ایجاد شده است CITATION Chi09 l 1033 [2].
محدودیتهای تکنیکهای ریاضی، منجر به استفاده از روشهای ابتکاری در پیداکردن جوابهای موجه برای مسائل زنجیره تأمین با ابعاد بزرگ شد. روشهای ابتکاری، روشهای مبتنی بر تجربه هستند که در غلبه بر بسیاری از نقاط ضعف روشهای سنتی بهینهسازی موثرند. روش ابتکاری به طور پی در پی درصدد یافتن جوابی است که انتظار میرود نزدیک به بهینه باشد. در ادبیات مسئله ، کارهای زیادی برای حل مسائل با این روشها وجود دارد.
در ( REF _Ref412980597 h * MERGEFORMAT جدول ‏2‌.‌2) پیشینه مختصری از رویکرد حل مسائل کنترل موجودی در مسئله SWMR ارائه شده است. همانگونه که مشاهده میشود، رویکرد کلی در سالهای اخیر به استفاده از الگوریتمهای فراابتکاری است.

جدول STYLEREF 1 s ‏2‌.‌ SEQ Table * ARABIC s 1 2 خلاصهای از رویکرد حل مسائل کنترل موجودی در مسئله SWMR.نویسنده(گان) سال ارائه رویکرد حل
استار و میلر CITATION Chi09 l 1033 [2]1962 رهاسازی لاگرانژی برای حل مدل دو هدفه و چند محصولی
براون CITATION Chi09 l 1033 [2]1967 رهاسازی لاگرانژی و توسعه مفهوم منحنی تبادلبرای مسئله چندمحصولی
بوکبایندر و چن CITATION Boo92 l 1033 [30]1992 ارائه رویه چندمعیاره با گسترش کارهای آقایان براون، استار و میلر و ادعای دستیابی به جوابهای نامغلوب
پورتو و همکاران CITATION Pue02 l 1033 [31]2002 با ارایه رویهای برای تولید مجموعه جواب پارتو، نشان دادند که کار آقایان بوکبایندر و چن مجموعه پارتو را به درستی به دست نمیدهد.
گوتیرز و همکاران CITATION Gut04 l 1033 [32]2004 بکارگیری برنامهریزی پویا و روش انشعاب و تحدید چندهدفه
تی سو CITATION Chi09 l 1033 [2]2009 دو نوع بهینهساز تکاملی
یانگ و همکاران CITATION Yan12 l 1033 [1]2012 الگوریتم فراابتکاری ژنتیک
موسوی و همکاران CITATION Mou13 l 1033 [33]2013 استفاده از الگوریتمهای فراابتکاری ژنتیک و شبیهسازی تبریدی برای حل مدل ریاضی آمیخته دودویی در یک مسئله چند محصولی
ساراجاوغلو و همکاران CITATION Sar14 l 1033 [34]2014 استفاده از الگوریتمهای فراابتکاری ژنتیک برای حل مدل ریاضی خطی عدد صحیح در یک مسئله چندمحصولی
پیشینه روشهای فراابتکاری استفاده شدهالگوریتم ژنتیک چندهدفه با مرتب سازی نامغلوبالگوریتم ژنتیک الهامی از علم ژنتیک و نظریه تکامل داروین است و بر اساس بقای برترینها یا انتخاب طبیعی استوار است. یک کاربرد متداول الگوریتم ژنتیک، استفاده به عنوان تابع بهینهکننده است. اگرچه کارهایی توسط یک زیستشناس به نام فریزر در زمینه مدلسازی تکامل در سیستمهای بیولوژیک در دهه شصت میلادی صورت گرفت، ولی الگوریتم ژنتیک برای کاربردهای مهندسی و به صورت امروزی آن نخستین بار توسط جان هالند متخصص علوم کامپیوتر دانشگاه میشیگان در سال 1975 پیشنهاد گردید. کار وی آغازی برای کاربرد الگوریتم ژنتیک در مهندسی است. پس از آن کارهای دی یانگ در سال 1975 در زمینه بررسی و مقایسه چندین روش الگوریتم ژنتیک پایههای نظری این بحث را فراهم آورد.
در الگوریتم ژنتیک جمعیتی از افراد طبق مطلوبیت آنها در محیط بقا مییابند. بنابراین بعد از چند نسل فرزندانی با کارایی بهتر بوجود میآیند. در این الگوریتم هر جواب به صورت یک کروموزوم معرفی میشود. کروموزومها در طول چندین نسل کاملتر میشوند. در هر نسل کروموزومها ارزیابی میشوند و متناسب با ارزش خود امکان بقا و تکثیر مییابند. تولید نسل در الگوریتم ژنتیک با عملگرهای تقاطع و جهش صورت میگیرد. والدین برتر بر اساس یک تابع برازندگی انتخاب میشوند. در هر مرحله از اجرای الگوریتم، یک دسته از نقاط فضای جستجو مورد پردازش تصادفی قرار میگیرند. به این صورت که به هر نقطه دنبالهای از کاراکترها نسبت داده میشود و بر روی این دنبالهها، عملگرهای ژنتیکی اعمال میشود. سپس دنبالههای بدست آمده رمزگشایی میگردند تا نقاط جدیدی در فضای جستجو بدست آید. در انتها بر اساس این که تابع هدف در هر یک از نقاط چه مقدار باشد، احتمال شرکت نمودن آنها در مرحله بعد تعیین میگردد.
اولین پیادهسازی الگوریتم ژنتیک چند هدفه واقعی (VEGA) توسط دیوید شافر در سال 1984 پیشنهاد شد. شافر سه عملگر الگوریتم ژنتیک (انتخاب، تقاطع و جهش) را با استفاده از چرخه انتخاب مستقل برای هر هدف اصلاح کرد. انتخاب برای هر هدف مجزا به منظور پر کردن بخشی از استخر جفتگیری تکرار میشود. سپس عملگرهای تقاطع و جهش در کل جمعیت به دست آمده به کار گرفته میشوند. تا یک دهه پس از کار شافر مطالعه مهمی در این زمینه صورت نگرفت تا زمانی که طرح 10 خطی جدیدی توسط گلدبرگ با عنوان روش مرتبسازی غیرمغلوب پیشنهاد شد که از مفهوم غلبه به منظور رونوشت اعضا غیرمغلوب بیشتری در جمعیت استفاده میکرد. فونسکا و فلمینگ الگوریتم ژنتیک چندهدفه (MOGA) را که همه اعضای جمعیت غیرمغلوب به رتبه یک تخصیص داده میشدند، پیشنهاد دادند. دیگر اعضا با توجه به این که چند راه حل بر آنها غلبه میکنند، رتبهبندی میشدند.
سرینیواس و دب، الگوریتم ژنتیک با مرتب سازی غیرمغلوب (NSGA) را توسعه دادند. این الگوریتم در مسایل واقعی، گستردهای از جوابهای پارتو بهینه و یا نزدیک به بهینه را فراهم میکرد. برای غلبه بر مشکلاتی که در NSGA وجود داشت، دب و همکاران الگوریتم بهبود یافتهای با عنوان NSGAΙΙ را معرفی کردندCITATION Deb02 l 1033 [35].
الگوریتم ﺑﻬﯿﻨﻪ ﺳﺎزی ازدحام ذرات چندهدفهاوﻟﯿﻦ ﺑﺎر ﮐﻨﺪی و اﺑﺮﻫﺎرت ﭘﺲ از ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی رﻓﺘﺎر اﺟﺘﻤﺎﻋﯽ ﭘﺮﻧﺪﮔﺎن روش ﺑﻬﯿﻨﻪﺳﺎزی ﮔﺮوه ذرات را اراﺋﻪ دادند CITATION Ken95 l 1033 [36]. در این روش، اﺟﺰای ﯾﮏ ﮔﺮوه از ﯾﮏ رﻓﺘﺎر ﺳﺎده ﺗﺒﻌﯿﺖ ﻣﯽﻧﻤﺎﯾﻨﺪ. ﺑﺪﯾﻦ ﻧﺤﻮ ﮐﻪ ﻫﺮ ﻋﻀﻮ از ﮔﺮوه از ﻣﻮﻓﻘﯿﺖ ﺳﺎﯾﺮ ﻫﻤﺴﺎﯾﮕﺎﻧﺸﺎن ﺗﻘﻠﯿﺪ ﻣﯽﻧﻤﺎﯾﺪ. ﻫﺪف از اﯾﻦ اﻟﮕﻮرﯾﺘﻢﻫﺎ اﯾﻦ اﺳﺖ ﮐﻪ اﻋﻀﺎی ﮔﺮوه در ﻓﻀﺎی ﺟﺴﺘﺠﻮ ﺣﺮﮐﺖ ﻧﻤﻮده و در ﯾﮏ ﻧﻘﻄﻪ ﺑﻬﯿﻨﻪ (ﻣﺎﻧﻨﺪ ﻣﻨﺒﻊ ﻏﺬا) ﺟﻤﻊ ﺷﻮﻧﺪ. مدل روش PSO رﯾﺸﻪ در ﮐﺎرﻫﺎی رینولدز دارد ﮐﻪ ﯾﮏ ﺷﺒﯿﻪﺳﺎزی اﺑﺘﺪاﯾﯽ از رﻓﺘﺎر اﺟﺘﻤﺎﻋﯽ ﭘﺮﻧﺪﮔﺎن اﺳﺖ. در اﯾﻦ مدل رﻓﺘﺎرﻫﺎی ﺳﺎده ﭘﯿﺪا ﮐﺮدن ﻧﺰدﯾﮑﺘﺮﯾﻦ ﻫﻤﺴﺎﯾﻪﻫﺎ (ﺗﻨﻈﯿﻢ ﺳﺮﻋﺖﻫﺎ) ﭘﯿﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ. اﯾﻦ ﻣﺪل ﭘﺮﻧﺪﮔﺎن ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﺼﺎدﻓﯽ در ﯾﮏ ﻓﻀﺎی ﺟﺴﺘﺠﻮی ﺟﺪول ﭘﯿﮑﺴﻠﯽ ﻗﺮار داده ﻣﯽﺷﻮﻧﺪ و در ﻫﺮ ﺗﮑﺮار ﻧﺰدﯾﮑﺘﺮﯾﻦ ﻫﻤﺴﺎﯾﻪ ذره اﻧﺘﺨﺎب ﺷﺪه و ﺳﺮﻋﺖ ذره ﺑﺎ ﺳﺮﻋﺖ ﻧﺰدﯾﮑﺘﺮﯾﻦ ﻫﻤﺴﺎﯾﻪاش ﺟﺎﯾﮕﺰﯾﻦ ﻣﯽﺷﻮد. اﯾﻦ ﻋﻤﻞ ﺑﺎﻋﺚ ﻣﯽﮔﺮدد ﮐﻪ ﮔﺮوه ﺧﯿﻠﯽ ﺳﺮﯾﻊ ﺑﻪ ﯾﮏ ﺟﻬﺖ ﺣﺮﮐﺖ ﻧﺎﻣﻌﯿﻦ و ﺑﺪون ﺗﻐﯿﯿﺮ ﻫﻤﮕﺮا ﺷﻮﻧﺪ. ﺟﻬﺖ رﻓﻊ اﯾﻦ ﻣﺸﮑﻞ ﯾﮏ ﻣﻮﻟﻔﻪ دﯾﻮاﻧﮕﯽ ﺑﻪ ﺻﻮرت ﺗﻐﯿﯿﺮ ﺗﺼﺎدﻓﯽ در ﮔﺮوهﻫﺎ اﺳﺘﻔﺎده ﺷﺪه اﺳﺖ.
ﺑﻪ ﻣﻨﻈﻮر ﺗﻮﺳﻌﻪ ﺑﯿﺸﺘﺮ اﯾﻦ ﻣﺪل ﻣﻔﻬﻮم ﺳﺮدﺳﺘﻪ ﭘﺮﻧﺪﮔﺎن ﺑﻪ ﻣﺪل اﺿﺎﻓﻪ ﮔﺮدﯾﺪ ﮐﻪ ﺑﻪ ﺷﮑﻞ ﯾﮏ ﺣﺎﻓﻈﻪ از ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ موقعیتهای ﻫﺮ ﻋﻀﻮ و ﻫﻤﺴﺎﯾﮕﺎن آن ﻋﻀﻮ ﺑﻮد. ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ﻗﺒﻠﯽ ﻫﺮ ﻋﻀﻮ ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻣﻮﻗﻌﯿﺘﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ آن ﻋﻀﻮ از اﺑﺘﺪای ﺣﯿﺎت ﺧﻮد ﺗﺎ به حال ﮐﺴﺐ ﻧﻤﻮده اﺳﺖ. ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ﻫﻤﺴﺎﯾﮕﯽ ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻣﻮﻗﻌﯿﺘﯽ اﺳﺖ ﮐﻪ ﺗﻮﺳﻂ ﻫﻤﺴﺎﯾﮕﺎن ﯾﮏ ﻋﻀﻮ ﻣﻼﻗﺎت ﺷﺪه اﺳﺖ. اﯾﻦ دو ﺑﻬﺘﺮﯾﻦ ﻣﻮﻗﻌﯿﺖ ﺑﻪ ﻋﻨﻮان ﻧﻘﺎط ﺟﺬب ﻋﻤﻞ ﻣﯽﻧﻤﺎﯾﻨﺪ.
روش تحقیق
مقدمهدر این فصل، مدل ریاضی مسئله تحقیق، برای حالتهای یک هدفه و دو هدفه ارائه میگردد. با توجه به NP-hardبودن مسائل SWMR CITATION Cha021 l 1033 [20]، استفاده از الگوریتمهای فراابتکاری برای حل مسئله در ابعاد بزرگ پیشنهاد میگردد. بر این اساس، برای حل مسئله، الگوریتم ژنتیک با مرتبسازی نامغلوب و الگوریتم بهینهسازی ازدحام ذرات چند هدفه که عملکرد مناسبی در حل مسائل چندهدفه دارند، ارائه شده است. سپس معیارهایی که برای مقایسه عملکرد این دو الگوریتم به کار رفتهاند، معرفی شدهاند.
مدل ریاضی مسئله( REF _Ref412980819 h * MERGEFORMAT شکل ‏3‌.‌‌1) زنجیره تأمین مورد مطالعه در این تحقیق را نمایش میدهد. زنجیره تأمین فوق متشکل از چند تأمینکننده، یک انبار و چند خردهفروش است. هر تأمینکننده یک نوع محصول را پشتیبانی میکند. انبار در این مدل یک انبار واسطهای (بارانداز) است.
389614152814انبار
تأمینکننده m
تأمینکننده 2
تأمینکننده 1
خردهفروش 1
خردهفروش 2
خردهفروش n
00انبار
تأمینکننده m
تأمینکننده 2
تأمینکننده 1
خردهفروش 1
خردهفروش 2
خردهفروش n

466725443865شکل STYLEREF 1 s ‏3‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 1 شماتیک زنجیره تأمین مورد مطالعه.شکل STYLEREF 1 s ‏3‌.‌‌ SEQ Figure * ARABIC s 1 1 شماتیک زنجیره تأمین مورد مطالعه.
پیشبینی تقاضای خردهفروشها برای دوره در افق برنامهریزی موجود است. این پیشبینیها میتواند از یکی از رویکردهای کیفی و یا کمی به دست آید.
در مقادیر سفارش و مقادیر کالای ارسالی محدودیت وجود ندارد. به تمامی تقاضاها در ابتدای دوره پاسخ داده میشود. تقاضاهایی که با کمبود مواجه میشوند، در دورههای آتی پاسخ داده میشوند(تقاضای پسافت). هزینه نگهداری هر واحد کالا و هزینه کمبود هر واحد کالا در حالت تک هدفه معین است. هزینه حمل و نقل کالا از تأمینکننده تا انبار و از انبار تا خردهفروش شامل تخفیف کلی است که به فرم زیر فرموله میگردد:
نرخ هزینه حمل و نقل
تعداد قسمتهای تابع هزینه حمل و نقل
نقاط شکست

نمادهای استفاده شده در مدل ریاضی مسئله به شرح زیر است:
تعداد خردهفروشها
تعداد تأمینکنندگان(محصولات)
تعداد دورههای افق برنامهریزی