کلید محافظ جان انسان

 

كلید محافظ جان انسان رله دیفرانسیل اتوماتیك كه ظرف 2/0 ثانیه بر اثر بروز عیب مدار را به صورت تك فاز یا سه فاز قطع می كند . ( جدول مهندسی وسترمان )

 

كلید های حفاظت از جان از اصول حفاظت دیفرانسیل استفاده می كنند . بدین صورت كه كلیه سیمهای فاز و نوترال شبكه وارد این كلید می شوند در داخل این كلید یك CT ترانسفورماتور جریان قرار دارد كه كلیه سیمها از وسط هسته این CT عبور میكنند اولیه ترانس را تشكیل میدهند با این عمل و با توجه به خصوصیات CT جمع جبری جریانهای عبوری از داخل كلید بدست می آید حال در صورتیكه این مقدار بیشتر از 30میلی آمپر باشد كلید فیدر خروجی را قطع میكند  .
به بیان ساده درصورت وجود جریان جریانهای وارد شده به سیستم توسط سیمهای فاز از طریق سیمها فاز و نول برنمی گردد.

مسلما هنگام برق گرفتگی مسیر جریان از فاز به بدن شخص و از بدن شخص به زمین خواهد بود جریان نشتی كه باعث ایجاد جریان در خروجی CT كلید حفاظت از جان خواهد شد . 
 30 میلی آمپر حداكثر جریان مجاز عبوری از بدن انسان است كه نمی تواند باعث بروز برق گرفتگی شود .

كليد محافظ جان به صورت سه فاز و تك فاز موجود است . كه در نصب، اين كليد ها در مسير ورودی فاز و نول مصرفی قرار دارد . به عبارت ديگر فاز و نول داخل اين كليد شده و به صورت سری در مسير ورودی برق قرار می گيرد . به عنوان نمونه در منازل مسكونی اين كليدها بعد از كنتور برق قرار می گيرد و فاز و نول داخل اين كليد شده و سپس به كليد مينياتوری ها وارد می شود .

کنترل کننده های دور موتور

كنترل كننده هاي دور موتورهاي الكتريكي هر چند كه ادوات پيچيده اي هستند ولي چون در ساختمان آنها از مدارات الكترونيك قدرت استاتيك استفاده مي شود و فاقد قطعات متحرك مي باشند،  از عمر مفيد بالائي برخوردار هستند . مزيت ديگر كنترل كننده هاي دور موتور توانائي آنها در عودت دادن انرژي مصرفي در ترمزهاي مكانيكي و يا مقاومت هاي الكتريكي به شبكه مي باشد . در چنين شرائطي با استفاده از كنترل كننده هاي دور مدرن مي توان از اتلاف اين نوع انرژي جلوگيري نمود . بطوريكه در برخي كاربردها قيمت انرژي بازيافت شده از اين طريق ، در كمتر از يكسال معادل هزينه سرمايه گذاري سيستم بازيافت انرژي مي شود .

کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد.

1- روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/ F ثابت) : ساده ترین روش کنترل موتورهای  AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند.

2- روش کنترل برداری : روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود.

 3- روش کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) : پاسخ گشتاور در روشهای  برداری حدود  10 – 20msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) این زمان حدود 5ms است.

 

تنظيم دور موتورهای آسنكرون :

 

در قسمت های قبل انواع راه اندازی اين موتورها گفته شد در اين قسمت انواع روشهای كنترل دور را می نويسم .

با دانستن رابطه  Nr=[60f/p](1-S)   دور موتور آسنكرون را ميتوان به طريقه های زير تنظيم نمود :

 

1- تغيير فركانس ولتاژ شبكه

2- تغيير قطبها

3- داخل كردن مقاومت در مدار روتور

4- تغيير ولتاژ موتور

 

1- تغيير دور بوسيله تغيير فركانس : با تغيير فركانس سرعت سنكرون تغيير ميكند و دور موتور تغيير ميكند . ميتوان برای تغيير فركانس از يك مولد يا مبدل فركانس استفاده نمود . و يك يا چند موتور القايی كه در شرايط مشابهی كار می كنند بوسيله آنها تغذيه شوند . مانند موتور ماشينهای كارخانه فولاد سازی و موتورهای محرك ماشين نساجی

 

2- تغيير دور بوسيله تغيير عده جفت قطبها : اين تغيير را در موتورهای آسنكرونی است كه بتوان با سيم پيچهای‌ آن تغيير قطب داد كه اين حالت در موتورهای دو سرعته ( دالاندر ) ديده می شود كه ميتوان با كليد ( دالاندر ) دور موتور را تغيير داد .

 

3- تغيير دور با داخل كردن مقاومت در مدار روتور : در موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچر شده با تغيير مقاوت مدار روتور ميتوان سرعت گردش روتور را تنظيم كرد ولی چون راندمان موتور بر اثر تغيير دور تغيير ميكند در نتيجه كاربرد اين روش خيلی كم است .

 

4- تغيير دور با تغيير ولتاژ : از اين روش در موتورهای كوچك مانند پنكه و ... استفاده ميشود .

 

روشهای مختلف راه اندازی موتورهای آسنكرون

 

در مورد ساختمان و مزايا و معايب اين موتورها در قسمتهای قبلی اين وبلاگ مطالبی را مشاهده كرديد در اين قسمت از راه اندازی اين موتورها مطالبی‌ را مينويسم اميدوارم مورد توجه تان قرار گيرد .

موتورهای آسنكرون با توجه به قدرت و ولتاژ آن به طرق مختلف راه اندازی ميشوند و با توجه به اينكه موتور در لحظه شروع به كار جريان زيادی ميكشد و اين جريان زياد علاوه بر اينكه به خود موتور صدمه ميزند به مصرف كننده های ديگری كه از اين خط تغذيه می كنند لطمه زده و كار آنها را مختل می سازد.

بنابراين برای كم كردن جريان شروع به كار موتور بايد چاره ای انديشيد؟؟

معمولاً به روشهای زير راه اندازی ميشود در نتيجه جريان راه اندازی‌ كم ميشود :

 

1-      به طور مستقيم

2-      توسط كليد يا مدار ستاره – مثلث

3-      توسط كمپانساتور

4-      راه اندازی بوسيله اضافه كردن مقاومت در مدار روتور

5-      راه اندازی بوسيله داخل كردن مقاومت در مدار استاتور

 

1- راه اندازی موتور به طور مستقيم : برای‌ موتورهايی كه بزرگ نيستند و‌ آمپر زيادی از شبكه نمی كشند بوسيله يك كليد سه قطبی به شبكه متصل ميشوند .

 

2- راه اندازی ستاره – مثلث : ابتدا ولتاژ اوليه را كه بر هر فاز متصل ميشود ،‌ را كم مى كنيم سپس وقتي كه موتور به دور نرمال خود رسيد ولتاژی كه به هر فاز می رسد را زياد می كنيم .

بنابراين در لحظه اول كليد به حالت ستاره بوده يعنی ولتاژ دو سر هر فاز به u/√3 تقليل می يابد در نتيجه موتور با توان 3/1 توان نامی خود كار می كند .

استعمال كليد روی انواع موتورها با روتور قفسه ای يا روتور سيم پيچی امكان پذير است . ولی در موتورهايی كه با بار زياد كار می كنند از كليد برای راه اندازی استفاده نمی شود . چون گشتاور مقاوم بار زياد است .

 

3- راه اندازی توسط كمپانساتور : اين وسيله راه اندازی كه اتوترانسفورماتور كاهنده است بين موتور و شبكه قرار می گيرد . اين طريق راه اندازی به دليل اينكه جريان شروع به كار و گشتاور شروع به كار هر دو به يك نسبت پايين می آيند خيلی خوب است . ولی چون هزينه آن گران   است فقط در موتورهايی كه قدرت زياد دارند استفاده می شوند.

 

4- راه اندازی موتورهای قفسه ای بوسيله قرار دادن مقاومت سر راه استاتور : برای جلوگيری از عبور جريان زياد در موقع راه اندازی موتور ميتوان مقاومت هايی به طور سری سر راه سيم پيچی های  موتور قرار دارد . و به تدريج كه موتور دور می گيرد دسته مقاومتهای راه انداز را به طرف چپ حركت داده در اين صورت كم كم مقاومتها از سر راه مدار خارج ميشود.

اين طريق راه اندازی به دليل تلفات انرژی در مقاومتها زياد و نيروی كشش در لحظه شروع به كار كم ، استعمال كمی دارد.

 

5- راه اندازی موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچی با قرار دادن مقاومت سر راه روتور : تمام مقاومتهای راه انداز را سر راه سيم پيچی روتور قرار داد . بدين وسيله مقاومت مدار سيم پيچی روتور را به حداكثر مقدار خود ميرسانند و سپس استاتور را به شبكه برق وصل می كنند . مقاومت روئستای روتور به تدريج از مدار خارج ميشود

 

پيدا كردن سرسيم های موتور آسنكرون UVW-XYZ

 

آيا می دانيد اگر موتور آسنكرونی سه فازی داشته باشيم و 6 سر سيم ، كه سر سيم های آن مشخص نيست ، چه بايد كرد ؟؟

اگر اين سر سيم ها اشتباه وصل شود در عملكرد موتور چه تغييری حاصل می شود ؟

در سايتها و وبلاگهای مختلف در اين موضوع مطالبی ديدم كه اشتباه يا ناقص بيان شده ، سعی كردم مطالب و تجربياتی كه در زمينه سيم پيچی داشتم در اختيار شما دوستان قرار دهم . اميدوارم  مطالب مورد استفاده تان قرار گيرد . خوشحال می شوم بتوانم از تجربيات شما نيز استفاده كنم .

 

تعيين آرايش كلافها در شيار :

موتورهای سه فاز از سه سيم پيچ تشكيل شده كه هر كدام از اين سيم پيچها 3/1 شيارهای استاتور را اشغال می كند . اين سيم پيچها به فاز اول (R) ، فاز دوم (S) ، فاز سوم (T) شناسايی می شوند . سيم پيچی كه از فاز R  تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (U  ) و انتهای آنرا با ( X )

 سيم پيچی كه از فاز S تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (V  ) و انتهای آنرا با ( Y )

سيم پيچی كه از فاز T تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (W ) و انتهای آنرا با ( Z )

 

برای يافتن سر سيم ها‌ :

ابتدا بايد دو سر هر كلاف را پيدا كنيد از مولتی متر يا هر روش ديگری كه می شناسيد .( يك سر مولتی متر را به يك سر سيم گرفته ، سر ديگر مولتی متر را با 5 سر سيم باقی مانده امتحان می كنيد . هر كدام كه راه داد ، آن يك كلاف سيم پيچ است . )

 

اگر سيم پيچ U-X   را از ولتاژ متناوب تغذيه كنيم . در سيم پيچ ( 4-3 ) و ( 6-2 ) نصف ولتاژ تغذيه القا می شود .

اگر اختلاف سطح ولتاژ بين ( 2-1 ) و ( 3-1 ) حدود 5/1 برابر ولتاژ تغذيه U-X  باشد. اتصال صحيح است در اين صورت ما بين ترمينالهای ( 2و3 ) اختلاف پتانسيل صفر خواهد بود .

اگر اختلاف سطح بين ( 1و3 ) كمتر از اختلاف سطح تغذيه باشد در اين صورت جای( 4و3 ) را با يكديگر عوض می كنيم .

اگر اتصال سيم پيچها به صورت مثلث باشد . ابتدا ستاره اتصال داده و با معلوم شدن سرها ، سيم پيچ را مجدداً به صورت مثلث اتصال می دهيم .

 

 

اشتباه در سرسيم ها :

همانطور كه می دانيم موتور سه فاز از سه سيم پيچ تشكيل شده است.كه هر كدام از سيم پيچها 3/1 شيارهای استاتور را اشغال كرده و  باعث تشكيل قطب در موتور می شود و قطب ها حركت دورانی به روتورمی دهد . حال اگر سر سيمی تغيير كند در موتور ايجاد قطب نمی شود و موتور حركت نمی كند و می تواند باعث سوختن موتور شود .

قبل از انجام كار اگر بار روی موتور قرار دارد بار را از روی موتور برداريد. ( تسمه يا ....)

 

اين مطالب را به صورت خلاصه نوشته ام  انتقاد يا پيشنهادی داريد خوشحال می‌شوم بيان كنيد ؟

مطالب گفته شده برای كسانی كه كار سيم پيچی كرده اند بهتر و روشنتر است .

 

برای آشنايی بيشتر كتاب زير را پيشنهاد می كنم :

 

محاسبه و طراحی موتورهای القايی سه فاز

 

 

درایوها چه کاری انجام میدهند؟

 

درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترل کننده دور موتور برای تنظیم دور الکتروموتورهای AC (موتورهای سه فاز ) استفاده میگردد. درایوها قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند.

تنظیم دور در الکتروموتورها علاوه بر منعطف نمودن پروسه های صنعتی ، در کاربردهای زیادی منجر به صرفه جوئی انرژی هم میگردد. علاوه بر آن درایوها جریان راه اندازی کشیده شده از شبکه را به میزان زیادی کاهش میدهند. بطوریکه این جریان خیلی کمتر از جریان اسمی موتور است.

درایوها میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند. زمان استارت و استپ را میتوان بدقت تنظیم نمود. این زمانها میتوانند کسری از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد. توانائی درایو در استارت و استپ نرم موجب کاهش قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی در کوپلینگها و سایر ادوات دوار میگردد.

 

کنترل کننده های دور موتور :                    

 

كنترل كننده هاي دور موتورهاي الكتريكي هر چند كه ادوات پيچيده اي هستند ولي چون در ساختمان آنها از مدارات الكترونيك قدرت استاتيك استفاده مي شود و فاقد قطعات متحرك مي باشند،  از عمر مفيد بالائي برخوردار هستند . مزيت ديگر كنترل كننده هاي دور موتور توانائي آنها در عودت دادن انرژي مصرفي در ترمزهاي مكانيكي و يا مقاومت هاي الكتريكي به شبكه مي باشد . در چنين شرائطي با استفاده از كنترل كننده هاي دور مدرن مي توان از اتلاف اين نوع انرژي جلوگيري نمود . بطوريكه در برخي كاربردها قيمت انرژي بازيافت شده از اين طريق ، در كمتر از يكسال معادل هزينه سرمايه گذاري سيستم بازيافت انرژي مي شود .

کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد.

1- روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/ F ثابت) : ساده ترین روش کنترل موتورهای  AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند.

2- روش کنترل برداری : روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود.

 3- روش کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) : پاسخ گشتاور در روشهای  برداری حدود  10 – 20msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) این زمان حدود 5ms است.

 

                  > برای آشنائی بیشتر با مزایای درایو لطفا اینجا را کلیک کنید.

 

                  > برای آشنایی با ساختمان درایوهایAC لطفا اینجا را کلیک کنید.

 

                  > برای آشنائی با تاثیر درایو در صرفه جوئی انرژی الکتریکی لطفا اینجا را کلیک کنید.

 

منبع : شركت پرتو صنعت  

 

معرفی چند دستگاه برای كنترل سرعت موتورهای AC :

                                                                      

 اين دستگاهها برای كنترل سرعت موتورهای AC آسنكرون قفس سنجابی و یا سیم پیچی شده ساخته شده اند. ( ساخت شركت پرتو صنعت )

این دستگاهها قابل كنترل از راه دور بوده و می توانند به كامپیوتر یا PLC متصل شوند. همچنین با اتصال چندین دستگاه به هم امكان ایجاد شبكه بر اساس پروتكل RS485 وجود دارد.  این دستگاهها می توانند بصورت مستقل و یا در سیستمهای كنترل و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. سیستم كنترل این دستگاهها میكروپروسسوری بوده و تنظیم تمامی پارامترهای سیستمی دستگاه، بصورت نرم افزاری و از طریق پانل كنترل روی دستگاه انجام می گیرد.

 

 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-RM

    این دستگاهها در توانهای مختلف از 2.2 تا 11 كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای2.2  ،3  و 4 كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی دستگاه PSMC-RM مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید.

 

 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DM

    این دستگاهها در توانهای مختلف از 3  تا 11 كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای 3  و 4 كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی دستگاه PSMC-DM مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا  را کلیک کنید.

 

مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DL

این دستگاهها در توانهای مختلف از 15 تا  37كیلو وات موجود می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی PSMC-DL مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید.

 

مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DT-250A

این دستگاهها در توانهای مختلف از 200  تا 250  كیلو وات موجود می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی PSMC-DT-250A مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید.

دستگاههاي PSMC-DL در مقابل انواع اشكالات و خطاهايي كه ممكن است موقع كار براي آنها پيش آيد، حفاظت شده اند.اگر اشكال و خطايي در كار دستگاه بوجود آيد، دستگاه بطور اتوماتيك خطا را تشخيص داده و بر روي نمايشگر پانل كنترل، نوع آن را نشان مي دهد و موتور متوقف مي شود. كاربر با شناخت اين اشكالات و خطاها مي تواند اقدام به برطرف كردن آنها نمايد.

در دستگاه، خطاها روي نمايشگر بصورت زير مشخص مي شوند:

LUF ، F96 ، OUF ، UnU ، OCF ، Err ، HSF ، NOF و F96

مثلاً اگر سيستم دچار اضافه جريان بيش از مقدار قابل قبول شود، بر روي نمايشگر پيغام OCF ظاهر شده و دستگاه متوقف خواهد شد، تا آسيبي به دستگاه و موتور وارد نگردد.

هر يك از خطاهاي دستگاه را مي توان توسط پارامترهاي اساسي در برنامه Setup ، فعال و يا غير فعال نمود. اگر خطايي غير فعال شود، در موقع بروز خطا ، دستگاه از آن چشم پوشي كرده و بكار خود ادامه خواهد داد. توجه شود اين قابليت بيشتر براي عيب يابي و تعمير سيستم استفاده مي شود و در حالت كار دائم نبايد خطايي را غير فعال نمود، چون ممكن است سيستم آسيب ببيند.

در جدول زير تمام خطاها و مفهوم آنها بيان شده است:

مشخصات تكنيكي دستگاه PSMC-DL  ساختار دستگاههاي كنترل كننده دور موتور سري PSMC-DL را كلاً به سه بخش مي توان تقسيم كرد: واحد كنترل ميكروپروسسوري سيستم واحد قدرت سيستم ‍‍‍‍‍Power Unit واحدهاي ورودي و خروجي سيستم بلوك دياگرام كلي دستگاههاي PSMC-DL در شكل 1-4 نشان داده شده است. بخش هايي كه داخل منطقه خاكستري رنگ بلوك دياگرام هستند، مربوط به اجزاء و قسمتهاي داخلي و نصب شده روي سيستم مي باشند و بخش هايي كه خارج از منطقه خاكستري رنگ مي باشند، مربوط به اجزاء و قسمتهايي هستند كه از بيرون به دستگاه مي توانند وصل شوند. همانطور كه در بلوك دياگرام نشان داده شده است، بخش كنترل كه وظيفه كنترل و مديريت كل سيستم را بر عهده دارد بنام Monitor Microprocessor Board مشخص شده است و بخش قدرت سيستم كه با خط چين نشان داده شده است، بنام Power Unit مشخص شده است. قسمتهاي ورودي/ خروجي سيستم بر روي شكل نشان داده شده اند. 1-4- شرح كار كلي سيستم طرز كار سيستم بطور كلي به اين شكل است كه برق سه فاز 380 V از طريق ترمينالهاي R، S وT وارد دستگاه شده و در يك يكسوساز سه فاز ديودي به ولتاژ DC تبديل مي شود. ولتاژ DC توسط خازنهاي بزرگي صاف مي شود، كه اين خازنها در زمان روشن شدن دستگاه ابتدا توسط يك مقاومت شارژ مي شوند. پس از شارژ خازنها اين مقاومت توسط رله Charge Relay از مدار خارج مي گردد. ولتاژ يكسو شده به قسمت اينورتر سيستم اعمال مي‌شود. در قسمت اينورتر ولتاژ و فركانس همزمان كنترل شده و خروجي مناسبي را براي تغذيه موتور AC فراهم مي نمايد. كنترل قسمت اينورتر توسط بخش كنترلي يعني Microprocessor Board انجام مي گيرد، كه با استفاده از تكنيك SVPWM و كنترل همزمان ولتاژ و فركانس خروجي اينورتر، يك ولتاژ سه فاز با فركانس و دامنه متغيير، متناسب با سرعت مورد نياز موتور فراهم مي نمايد.

-4- واحد كنترل ميكروپروسسوري سيستم Monitor Microprocessor Board

كنترل تمام قسمتهاي مختلف سيستم توسط برد ميكروپروسسوري Microprocessor Board كه به اختصار برد ميكرو ناميده مي شود، انجام مي گيرد. اين برد شامل دو عدد ميكرو كنترلر مي باشد. يكي از ميكروكنترلرها وظيفه ساخت سيگنالهاي PWM را بر عهده دارد، كه اين سيگنالها با اعمال به گيت درايوها(Gate Drives)، ترانزيستورهاي قدرت IGBT را روشن و خاموش مي نمايند، تا در خروجي سيستم، ولتاژ سه فاز متناسب با سرعت مورد نظر براي كار موتور فراهم شود. ميكروكنترلر ديگر وظيفه مديريت و كنترل كل سيستم را بر عهده دارد.

مهمترين وظايف برد ميكرو به شرح زير مي باشد:

1. ساخت سيگنالهاي كنترلي بر اساس تكنيك SVPWM براي سوئيچينگ قسمت اينورتر سيستم كه شامل 6 عدد ترانزيستور قدرت IGBT مي باشد.

2. كنترل سيستم شارژ خازنهاي لينك DC كه براي صاف كردن ولتاژ يكسو شده بكار مي روند.

3. كنترل سيستم ترمز دستگاه با روشن و خاموش كردن ترانزيستور IGBT ترمز بر اساس مقدار ولتاژ لينك DC .

4. مديريت خطاهاي (Faults) سيستم :

• خطاي اضافه جريان در خروجي اينورتر (OCF)
• خطاي اضافه ولتاژ لينك DC (OUF)
• خطاي كاهش ولتاژ لينك DC (UnU)
• خطاي دماي بالاي هيت سينگ (HSF)
• خطاي دماي بالاي موتور (NOF)
• خطاي شارژ ناقص خازنهاي لينك DC (LUF)
• خطاي ميكروكنترلر داخلي (F96)

5- ارتباط با پانل كنترل دستگاه براي نشان دادن اطلاعات سيستم از قبيل فركانس كار دستگاه، جريان عبوري از دستگاه، ولتاژ باس و نيز نشان دادن علائم ويژه در هنگام وقوع خطا در دستگاه، براي آگاهي كاربر.

6- دريافت اطلاعات از طريق كليدهاي كنترلي روي پانل دستگاه براي تنظيم و كنترل سيستم.

7- تنظيم پارامترهاي سيستم بر اساس اطلاعات ذخيره شده در حافظه، از قبيل نوع منحني V/F ، مقدار گشتاور راه اندازي، شتاب افزاينده، شتاب كاهنده، فركانس حداقل، فركانس حداكثر و ساير پارامترهاي قابل تنظيم سيستم.

8- ارسال دستوراتي از قبيل چپگرد، راستگرد، توقف، سرعت اينچ و ساير دستورات سيستم به قسمتهاي مختلف دستگاه، كه توسط كاربر داده مي شوند.

9- ارسال و دريافت اطلاعات از طريق ترمينالهاي 485+ و 485- بر اساس پروتكل RS485، به كامپيوتر و پانل Remote

10- دريافت سيگنالهاي كنترلي از كليدهايي كه مي توانند به ترمينالهاي كنترلي وصل شوند تا كنترل سيستم از راه دور انجام شود.

11- ارسال سيگنالهايي به عنوان خروجي براي استفاده در سيستمهاي آلارم، مانند رله Fault، رله Run و سيگنال 0 تا 5 ولت متناسب با فركانس كار دستگاه به ترمينال FM .

بر روي برد ميكرو دو كانكتور وجود دارد كه يكي از آنها براي ارتباط با پانل كنترل و ديگري براي ارتباط با برد Main بكار مي رود. ارتباط برد ميكرو با اين قسمتها از طريق دو عدد ريبون انجام مي شود. دو عدد كانكتور نيز براي تغذيه برد توسط منبع تغذيه وجود دارد. همچنين تعدادي جامپر براي تنظيمات سخت افزاري سيستم روي برد ميكرو قرار داده شده است.

3-4- واحد قدرت سيستم Power Unit

واحد قدرت سيستم شامل يك يكسوساز سه فاز (كه از 6 عدد ديود قدرت تشكيل شده است)، تعدادي خازن لينك DC براي صاف كردن ولتاژ يكسو شده توسط ديودها، يك سيستم شارژ خازنهاي Link DC، يك ترانزيستور IGBT براي قرار دادن المنت حرارتي در مدار در زمان ترمز كردن دستگاه، و يك اينورتر كه شامل 6 عدد ترانزيستور قدرتIGBT است، مي باشد. با سوئيچينگ ترازيستورهاي قدرت IGBT توسط سيگنالهاي ارسالي از واحد كنترل، برق سه فاز با ولتاژ و فركانس متغير در خروجي اينورتر توليد مي شود، كه با اعمال آن به موتور مي توان سرعت موتور را كنترل نمود.

نقشه سيستم قدرت در شكل 2-4 نشان داده شده است. 

-3-4- سيستم شارژ خازنهاي لينك DC :

چون در زمان روشن شدن دستگاه، خازنهاي بزرگ لينك DC دشارژ مي باشند، بنابراين اگر مستقيماً در مدار قرارگيرند، جريان زيادي كشيده و سيستم آسيب خواهد ديد. بدين دليل ابتدا توسط يك مقاومت، اين خازنها شارژ مي شوند و وقتي ولتاژ لينك به مقدار مورد نظر رسيد، با فرمان برد ميكرو و از طريق يك رله، مقاومت از مدار خارج مي شود. اگر سيستم شارژ خازنها درست عمل نكند، دستگاه خطاي (Fault) LUF داده و متوقف مي شود.

2-3-4- ترمز ديناميكي Dynamic Braking

يك موتور در شرائط زير تبديل به يك مولد يا ژنراتور ميشود:

• اگر بار موتور ناگهان كم شود

• هنگام ترمز كردن موتور

• هر گاه دور موتور را ناگهان كاهش بدهيم

• اگر شفت موتور توسط نيروي خارجي و زماني كه با اينورتر كار ميكند بحركت در بيايد.

• در اين شرائط موتور مقداري انرژي توليد كرده و آنرا بطرف اينورتر خواهد فرستاد. اين انرژي بايد راهي براي گذر به شبكه پيدا كند. از آنجا كه سيستم يكسوساز درايو اجازه عبور آن به شبكه را نمي دهد انرژي بر گشتي باعث شارژ خازن هاي لينك DC خواهد شد. شارژ بيش از حد اين خازنها باعث اضافه ولتاژ روي آنها شده و اين موضوع ميتواند باعث تخريب خازنها بشود. براي مقابله با اين موضوع درايوهاي PSMC-DL از يك مقاومت تلفاتي بنام المان ترمز استفاده ميكنند. اين مقاومت در موقع شارژ اضافي خازنها و بطور اتوماتيك با روشن شدن ترانزيستورIGBT ترمز وارد كار شده و انرژي اضافي را تلف مي كند. در صورتي كه اين المان حرارتي در درايو مورد استفاده قرار نگرفته باشد درايو با مكانيزمهاي ديگري با موضوع برخورد خواهد كرد. بديهي است كه در اينحالت خاصيت ترمز گيري درايو و به تبع آن موتور از بين خواهد رفت . ترمزگيري تابع شرائط زير است:

• ميزان اينرسي بار

• مقدار المان ترمز ( توان تلفاتي المان)

• ظرفيت سويچ ( ميزان جريان مجاز سويچ ترمز)

• زمان ترمزگيري

هرچه ميزان اينرسي بار بيشتر باشد انرژي نهفته در آن در هنگام كار موتور بيشتر خواهد بود كه البته ميزان انرژي نهفته در بار بستگي به دور موتور خواهد داشت. بطوري كه با افزايش دور انرژي نهفته در سيستم دوار نيز افزايش خواهد يافت. از طرف ديگر وقتي اين انرژي به سمت درايو پمپ ميشود ابزار درايو براي مقابله با آن همان المان ترمز ميباشد. بنابراين سرعت اتلاف انرژي توسط درايو تابع توان تلفاتي المان ترمز و ظرفيت سويچ ترمز ميباشد. ممكن است لازم شود براي بارهاي با اينرسي بالا از تعداد بيشتري المان ترمز و يك سيستم خنك كن مناسب بيروني براي ترمز در زمان مورد نظر استفاده شود. زمان مورد نظر براي ترمز نيز در انتخاب المان ترمز تاثير زيادي دارد. بطوريكه هر چه اين زمان كوتاهتر شود ميزان المان ترمز و ظرفيت سويچ ترمز نيز بايد افزايش پيدا كند. بهر حال با توجه به شرائط فوق استفاده از ترمز براي بارهاي با اينرسي بالا لازم است بررسي هاي كاملي بعمل آيد.

لازم به ذكر است كه در درايوهاي توان پائين اين شركت المان ترمز در صورت نياز بايد جداگانه تهيه گردد و از بيرون به درايو وصل شود. براي اين منظور ترمينالهاي BRK1 و BRK2 در درايو پيش بيني شده است. براي درايوهاي توان بالا المان ترمز در حد متعارف در داخل درايو پيش بيني شده است. و المانهاي اضافي بايد از بيرون به آن متصل گردد.

 

  تکنولوژي

ساخت ترانسفورماتور فشار قوي فاقد روغن در طول عمر يکصد ساله ترانسفورماتورها، يک انقلاب محسوب    مي شود. ايده استفاده از کابل با عايق پليمر پلي اتيلن (XLPE) به جاي هاديهاي مسي داراي عايق کاغذي از ذهن يک محقق ABB در سوئد به نام پرفسور  “Mats lijon” تراوش کرده است.

تکنولوژي استفاده از کابل به جاي هاديهاي مسي داراي عايق کاغذي، نخستين بار در سال 1998 در يک ژنراتور فشار قوي به نام  “ Power Former” ساخت ABB به کار گرفته شد. در اين ژنراتور بر خلاف سابق که از هاديهاي شمشي ( مستطيلي ) در سيم پيچي استاتور استفاده مي شد، از هاديهاي گرد استفاده شده است. همانطور که از معادلات ماکسول استنباط مي شود، هاديهاي سيلندري ، توزيع ميدان الکتريکي متقارني دارند. بر اين اساس ژنراتوري مي توان ساخت که برق را با سطح ولتاژ شبکه توليد کند بطوريکه نياز به ترانسفورماتور افزاينده نباشد. در نتيجه اين کار، تلفات الکتريکي به ميزان 30 در صد کاهش مي يابد.

در يک کابل پليمري فشار قوي، ميدان الکتريکي در داخل کابل باقي مي ماند و سطح کابل داراي پتانسيل زمين مي باشد.در عين حال ميدان مغناطيسي لازم براي کار ترانسفورماتور تحت تاثير عايق کابل قرار نمي گيرد.در يک ترانسفورماتور خشک، استفاده از تکنولوژي کابل، امکانات تازه اي براي بهينه کردن طراحي ميدان هاي الکتريکي و مغناطيسي، نيروهاي مکانيکي و تنش هاي گرمايي فراهم کرده است.

در فرايند تحقيقات و ساخت ترانسفورماتور خشک در ABB، در مرحله نخست يک ترانسفورماتور آزمايشي تکفاز با ظرفيت 10 مگا ولت آمپر طراحي و ساخته شد و در Ludivica   در سوئد آزمايش گرديد. “ Dry former” اکنون در سطح ولتاژ هاي از 36 تا 145 کيلو ولت و ظرفيت تا 150 مگا ولت آمپر موجود است.

  نيروگاه مدرن Lotte fors

ترانسفورماتور خشک نصب شده در Lotte fors که بصورت يک ترانسفورماتور – ژنراتور افزاينده عمل مي کند ، داراي ظرفيت 20 مگا ولت امپر بوده و با ولتاژ 140 کيلو ولت کار مي کند. اين واحد در ژانويه سال 2000 راه اندازي گرديد. اگر چه نيروگاه Lotte fors نيروگاه کوچکي با قدرت 13 مگا وات بوده و در قلب جنگلي در مرکز سوئد قرار دارد اما به دليل نوسازي مستمر، نيروگاه بسيار مدرني شده است. در دهه 80 ميلادي ، توربين هاي مدرن قابل کنترل از راه دور در ان نصب شد و در سال 1996، کل سيستم کنترل آن نوسازي گرديد. اين نيروگاه اکنون کاملاً اتوماتيک بوده و از طريق ماهواره کنترل مي شود. <\/h6>

 

ويژگيهاي ترانسفورماتور خشک

ترانسفورماتور خشک داراي ويژگيهاي منحصر بفردي است از جمله:

1-    به روغن براي خنک شده با به عنوان عايق الکتريکي نياز ندارد.

2- سازگاري اين نوع ترانسفورماتور با طبيعت و محيط زيست يکي از مهمترين ويژگي هاي آن است. به دليل عدم وجود روغن، خطر آلودگي خاک و منابع آب زير زميني و همچنين احتراق و خطر آتش سورزي کم ميشود.

3-  با حذف روغن و کنترل ميدانهاي الکتريکي که در نتيجه آن خطر ترانسفور ماتور از نظر ايمني افراد ومحيط زيست کاهش مي يابد، امکانات تازه اي از نظر محل نصب ترانسفورماتور فراهم ميشود.به اين ترتيب امکانات نصب ترانسفورماتور خشک در نقا شهري و جاهايي که از نظر زيست محيطي حساس هستند، فراهم ميشود.

4- در ترانسفورماتور خشک به جاي بوشينگ چيني در قسمتهاي انتهايي از عايق سيسيکن را بر استفاده ميشود. به اين ترتيب خطر ترک خوردن چيني بوشينگ و نشت بخار روغن از بين ميرود.

5- کاهش مواد قابل اشتعال، نياز به تجهيزات گسترده آتش نشاني کاهش ميدهد. بنابراين از اين دستگاهها در محيط هاي سر پوشيده و نواحي سرپوشيده شهري نيز مي توان استفاده کرد.

6-  با حذف روغن در ترانسفورماتور خشک، نياز به تانک هاي روغن، سنجه سطح روغن، آلارم گاز و ترمومتر روغن کاملاً از بين ميرود.بنابراين کار نصب آسانتر شده و تنها شامل اتصال کابلها و نصب تجهيزات خنک کننده خواهد بود.

7- از ديگر ويژگي هاي ترانسفورماتور خشک، کاهش تلفات الکتريکي است. يکي از راههاي کاهش تلفات و بهينه کردن طراحي ترانسفورماتور، نزديک کردن ترانسفورماتور به محل مصرف انرژي تا حد ممکن است تا از مزاياي انتقال نيرو به قدر کافي بهره برداري شود. با بکار گيري ترانسفورماتور خشک اين امر امکان پذير است .

8-  اگر در پست، مشکل برق پيش آيد، خطري متوجه عايق ترانسفورماتور نمي شود. زيرا منبع اصلي گرما يعني تلفات در آن توليد نمي شود.بعلاوه چون هوا واسطه خنک شدن است و هوا هم مرتب تعويض و جابجا مي شود، مشکلي از بابت خنک شدن ترانسفورماتور بروز نمي کند.

 

نخستين تجربه نصب ترانسفررماتور خشک

ترانسفورماتورخشک براي اولين بار در اواخر سال 1999 در Lotte fors  سوئد به آساني نصب شده و از آن هنگام تاکنون به خوبي کار کرده است. در آينده اي نزديک دومين واحد ترانسفورماتور خشک ساخت ABB (Dry former ) در يک نيروگاه هيدروالکتريک در سوئد نصب مي شود.

 

چشم انداز آينده تکنولوژي ترانسفورماتور خشک

شرکت ABB در حال توسعه ترانسفورماتور خشک   Dryformer است. چند سال اول از آن در مراکز شهري و آن دسته از نواحي که از نظر محيط زيست حساس هستند، بهره برداري مي شود. تحقيقات فني ديگري نيز در زمينه تپ چنجر خشک، بهبود ترمينال هاي کابل و سيستم هاي خنک کن در حال انجام است. در حال حاضر مهمترين کار ABB، توسعه و سازگار کردن Dryformer با نياز مصرف کنندگان براي کار در شبکه و ايفاي نقش مورد انتظار در پست هاست.

منبع :

       1 - مجله T&D – - آگوست 1999

       2-   مجله -PEI   -   مه 2000

       3- http://www.abb.com 

 

هميشه از نگاه تو با تو عبور مي كنم

از اينكه عاشق توام حس غرور مي كنم

دوباره با سلام تو تازه تازه مي شوم

با نفس ساده غرق ترانه مي شوم

با توستاره مي شوم با تو ستاره مي شوم

از سايه هاي ملتهب هميشه مي گريختم

با رفتن تو هر نفس بغض دوباره مي شوم

ناجي شام شوكران با دل عاشقم بمان

به حرمت حضور تو چون تو يگانه مي شوم

خانه به خانه ديدمت همچو فسانه ديدمت

با تو ستاره مي شوم با توستاره مي شوم

 

 

روشهای مختلف راه اندازی موتورهای آسنكرون

 

در مورد ساختمان و مزايا و معايب اين موتورها در قسمتهای قبلی اين وبلاگ مطالبی را مشاهده كرديد در اين قسمت از راه اندازی اين موتورها مطالبی‌ را مينويسم اميدوارم مورد توجه تان قرار گيرد .

موتورهای آسنكرون با توجه به قدرت و ولتاژ آن به طرق مختلف راه اندازی ميشوند و با توجه به اينكه موتور در لحظه شروع به كار جريان زيادی ميكشد و اين جريان زياد علاوه بر اينكه به خود موتور صدمه ميزند به مصرف كننده های ديگری كه از اين خط تغذيه می كنند لطمه زده و كار آنها را مختل می سازد.

بنابراين برای كم كردن جريان شروع به كار موتور بايد چاره ای انديشيد؟؟

معمولاً به روشهای زير راه اندازی ميشود در نتيجه جريان راه اندازی‌ كم ميشود :

 

1-      به طور مستقيم

2-      توسط كليد يا مدار ستاره – مثلث

3-      توسط كمپانساتور

4-      راه اندازی بوسيله اضافه كردن مقاومت در مدار روتور

5-      راه اندازی بوسيله داخل كردن مقاومت در مدار استاتور

 

1- راه اندازی موتور به طور مستقيم : برای‌ موتورهايی كه بزرگ نيستند و‌ آمپر زيادی از شبكه نمی كشند بوسيله يك كليد سه قطبی به شبكه متصل ميشوند .

 

2- راه اندازی ستاره – مثلث : ابتدا ولتاژ اوليه را كه بر هر فاز متصل ميشود ،‌ را كم مى كنيم سپس وقتي كه موتور به دور نرمال خود رسيد ولتاژی كه به هر فاز می رسد را زياد می كنيم .

بنابراين در لحظه اول كليد به حالت ستاره بوده يعنی ولتاژ دو سر هر فاز به u/√3 تقليل می يابد در نتيجه موتور با توان 3/1 توان نامی خود كار می كند .

استعمال كليد روی انواع موتورها با روتور قفسه ای يا روتور سيم پيچی امكان پذير است . ولی در موتورهايی كه با بار زياد كار می كنند از كليد برای راه اندازی استفاده نمی شود . چون گشتاور مقاوم بار زياد است .

 

3- راه اندازی توسط كمپانساتور : اين وسيله راه اندازی كه اتوترانسفورماتور كاهنده است بين موتور و شبكه قرار می گيرد . اين طريق راه اندازی به دليل اينكه جريان شروع به كار و گشتاور شروع به كار هر دو به يك نسبت پايين می آيند خيلی خوب است . ولی چون هزينه آن گران   است فقط در موتورهايی كه قدرت زياد دارند استفاده می شوند.

 

4- راه اندازی موتورهای قفسه ای بوسيله قرار دادن مقاومت سر راه استاتور : برای جلوگيری از عبور جريان زياد در موقع راه اندازی موتور ميتوان مقاومت هايی به طور سری سر راه سيم پيچی های  موتور قرار دارد . و به تدريج كه موتور دور می گيرد دسته مقاومتهای راه انداز را به طرف چپ حركت داده در اين صورت كم كم مقاومتها از سر راه مدار خارج ميشود.

اين طريق راه اندازی به دليل تلفات انرژی در مقاومتها زياد و نيروی كشش در لحظه شروع به كار كم ، استعمال كمی دارد.

 

5- راه اندازی موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچی با قرار دادن مقاومت سر راه روتور : تمام مقاومتهای راه انداز را سر راه سيم پيچی روتور قرار داد . بدين وسيله مقاومت مدار سيم پيچی روتور را به حداكثر مقدار خود ميرسانند و سپس استاتور را به شبكه برق وصل می كنند . مقاومت روئستای روتور به تدريج از مدار خارج ميشود

 

 

معرفی چند دستگاه برای كنترل سرعت موتورهای AC :

                                                                      

 اين دستگاهها برای كنترل سرعت موتورهای AC آسنكرون قفس سنجابی و یا سیم پیچی شده ساخته شده اند. ( ساخت شركت پرتو صنعت )

این دستگاهها قابل كنترل از راه دور بوده و می توانند به كامپیوتر یا PLC متصل شوند. همچنین با اتصال چندین دستگاه به هم امكان ایجاد شبكه بر اساس پروتكل RS485 وجود دارد.  این دستگاهها می توانند بصورت مستقل و یا در سیستمهای كنترل و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. سیستم كنترل این دستگاهها میكروپروسسوری بوده و تنظیم تمامی پارامترهای سیستمی دستگاه، بصورت نرم افزاری و از طریق پانل كنترل روی دستگاه انجام می گیرد.

 

 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-RM

    این دستگاهها در توانهای مختلف از 2.2 تا 11 كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای2.2  ،3  و 4 كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی دستگاه PSMC-RM مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید.

 

 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DM

    این دستگاهها در توانهای مختلف از 3  تا 11 كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای 3  و 4 كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی دستگاه PSMC-DM مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا  را کلیک کنید.

 

مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DL

این دستگاهها در توانهای مختلف از 15 تا  37كیلو وات موجود می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی PSMC-DL مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید.

 

مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DT-250A

این دستگاهها در توانهای مختلف از 200  تا 250  كیلو وات موجود می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی PSMC-DT-250A مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید

 

 

نصب و راه اندازي انواع اينورتورها

کنترل سرعت موتورهاي الکتريکي از ديرباز در صنعت از جمله مسائل مهم، پيچيده و پر هزينه به شمار مي رفته که اين امر مشکلات زيادي را براي سازندگان ماشين آلات و همچنين صاحبان صنايع ايجاد مي کرده است . در زمانهاي گذشته براي سيستمهايي که در آنها نياز يه موتورهاي الکتريکي با سرعت متغير بوده به ناچار بايستي از موتورهاي DCاستفاده مي شد. استفاده از موتورهاي DC مشکلات زيادي را به همراه دارد . برخي از اين مشکلات عبارتند از

         موتورهاي DC نياز به يکسو سازهاي پر قدرت دارند

          موتورهاي DC هزينه تعمير و نگهداري بالايي دارند

       موتورهاي DC در مقايسه با موتورهاي AC در يک کلاس مشابه وزن و حجم  بيشتري دارند

       موتورهاي DC اغلب از موتورهاي AC  در کلاس يکسان داراي قيمت بيشتري مي باشند.

 

مشکلات فوق و برخي دلايل ديگر باعث شده امروزه کمتر از موتورهاي DC  استفاده شده و استفاده از موتورهاي AC با سرعت متغير به سرعت در حال رشد باشد . براي کنترل دور موتورهاي AC امروزه درايورهاي زيادي توسط شرکتهاي مختلف ارائه مي گردد . برخي مزاياي اين درايورها به شرح ذيل مي باشد

 

 

         داراي قيمتهاي پائيني هستند

        از لحاظ فيزيکي فضاي بسيار کوچکي را اشغال مي کنند

            به سادگي نصب و راه اندازي مي شوند

           به سادگي قابل برنامه ريزي هستند

          علاوه بر سيستمهاي دستي در سيستمهاي اتوماتيک نيز قابل استفاده هستند

         نياز به منبع تغذيه هاي جدا گانه ندارند

       علاوه بر قابليت تغيير سرعت موتور قابليتهاي بسيار ديگري در اين درايورها وجود دارد .

 

 

    به عنوان مثال: نمايش پارامترهاي فرکانس ، جريان ، ولتاژ ، حفاظت موتورها در مقابل اضافه جريان و ولتاژ ، تنظيم شتابهاي راه اندازي و توقف ، قابليت تغيير جهت چرخش موتور

 

 

 

 

شرکت مهندسي طلوع با توجه به مسائل فوق الذکر و به منظور کاهش مشکلات صنايع مختلف آمادگي دارد با استفاده از کادر مجرب خود در اين زمينه خدمات خود را در قالب طراحي و اجراي سيستمهاي صنعتي مبتني بر استفاده از درایورهای 

موتورهای AC وجایگزینی موتورهایDC با موتورهای AC برای صنایع مختلف ارایه کند

 

 

 

مونيتورينگ حركت لبه روتور در ژنراتورهاي آبي

شركت خدمات برق رساني عمومي Chelan County (واقع در واشنگتن) در بخشي از سياست بهسازي و نوسازي اقدام به نصب اسكنرهايي بر روي روتور يازده واحد ژنراتوري نيروگاه كرده است. اين اسكنرها از شركت Benty Nevada`s Hydro Scan خريداري شده اند.

اين اسكنرها با استفاده از سنسورهاي حرارتي، فاصله هوايي، تخليه جزيي،‌ ميدان مغناطيسي و ميدان الكتريكي، امكان نظارت و كنترل ژنراتورهاي در حال بهره برداري را ايجاد مي كنند. اخيرا چندين نمونه سنسور مكانيكي به انواع تجهيزات اندازه گيري موجود هيدوراسكن اضافه شده اند. از جمله اين سنسورها مي‌توان از كرنش سنج متصل به روتور، ترموكوپل و سنسور جابجايي سنج نام برد. سنسور جابجايي سنج لبه روتور RDS - Rim Displacement Sensor ، يكي از سنسورهاي مورد استفاده مي باشد.

در سال 1970 هفت دستگاه ژنراتور وستينگهاوس واقع در نيروگاه Rocky Reach نصب شد كه مشخصه‌هاي نامي اين ژنراتورها به شرح زير است:

I_DC = 1150A و V_DC = 375V و 4120A و 15KV و PF= 0. 95 و 107MVA‌

با گذشت چند سال از بهره برداري اين ژنراتورها مشاهده شد كه لبه روتور اين ژنراتورها به تدريج جمع (Shrink) مي شود علائم آن هم شامل گردگرفتگي و ساييدگي اطراف كليدهاي فنري بود. يكي از حوادثي كه اخيرا رخ داده بود و اهميت اين مشكل را نشان مي‌دهد اين بود كه ماده ائي از محرك مربوط به كليد فنري از محل خود خارج شده و سيم پيچي روتور و استاتور را به هم اتصال داده است. شكل (1) قسمت عنكبوتي (Spider) و لبه روتور را نشان مي‌دهد. به منظور تعيين و سنجش ميزان كوچك شدن (چروكيدگي) لبه روتور، پرسنل Chelan County تقاضا كردند كه عملكرد سنسورهاي به كار رفته جهت كنترل و نظارت حركت لبه روتور واحد در حال كار را بررسي كنند. مشخص شد كه سنسورهاي جابجايي سنج با رنج 0 تا 1/0 اينچ و دقت 001/0 اينچ مي‌توانند براي اندازه گيري حركت نسبي بين عنكبوتي روتور(Spider) و لبه روتور بكار روند

لبه مياني روتور

سنسورهاي جابجايي سنج طوري نصب شده بودند كه حركت نسبي بين لبه روتور و بازوي عنكبوتي روتور (Spider) را اندازه گيري كنند. به كار بردن سيستم RDS بوسيله استفاده از سيستم هيدروسكن، باتوجه به قابليت آن در انتقال داده در زمان واقعي از روتور واحد در حال بهره برداري براي بدست آوردن داده ها و تجهيزات مفسر، ممكن شد. چهارده سنسور جابجايي سنج (در هر بازوي عنكبوتي يك عدد) بر روي هر كدام از ژنراتورهاي وستينگهاوس واقع در نيروگاه Reach Rocky  نصب شده است. در طول راه‌اندازي اخير واحد C6 نيروگاه مذكور پس از نصب سيستم RDS ، تجزيه دقيق اطلاعات مربوط به سرعت و دماي متفاوت و بار كامل نشان مي دهد كه از ميان اين موارد، جابجائي اصلي هنگامي رخ مي دهد كه واحد در بار كامل كار مي‌كند. جدول (1) اعداد بدست آمده در طول راه اندازي واحد C6 را نشان مي‌دهد. جابجائي طراحي شده براي روتورهاي وستينگهاوس در نيروگاه Rocky Reach برابر 035/0 اينچ بود. همانطور كه در جدول (1) مشاهده مي‌شود انحراف لبه روتور در بار كامل و دماي كار به بيشترين مقدار خود مي‌رسد. يك قسمت جالب ديگر از داده هاي مربوط به حركت لبه روتور در واحد C3 ، Rocky Reach نمايان شد. شكل (2) داده هاي 14 سنسور جابجايي سنج را به همراه نمايي از استاتور كه بوسيله سنسور فاصله هوايي نصب شده روي روتور رسم شده است، نشان مي‌دهد (منحني بالايي). اين منحني مقادير اندازه گيري شده به هنگام چرخش روتور را نشان مي‌دهد. منحني مربوط به فاصله هوايي، فاصله هوايي كوچكتري را در وسط منحني نشان مي‌دهد. 14 سنسور جابجايي سنج رفتار مشابهي را در قبال كاهش فاصله هوايي داشتند. نيروي ناشي از ميدان مغناطيسي در فاصله هوايي كوچكتر افزايش پيدا مي كند، لذا جايي كه فاصله هوايي كوچكتر است، لبه روتور به سمت خارج منحرف مي‌شود.

جاييكه كمترين فاصله هوايي وجود دارد لبه روتور اين ژنراتور به سمت بيرون انحنا پيدا كرده كه باعث كمتر شدن فاصله هوايي مي‌شود. پرسنل Chelan Conty PUD از اطلاعات سنسورهاي RDS‌ نصب شده روتور، براي تعيين وضعيت چروكيدگي تمام ژنراتورهاي وستينگهاوس نيروگاه Rocky Reach استفاده خواهند كرد. با استفاده از اين اطلاعات، پرسنل نيروگاه مي توانند به هنگام برنامه ريزي استراتژي تعميراتي، به عملكرد مناسب ژنراتورهاي وستينگهاوس نظارت داشته باشند.

آدرس : http://www.bently.com

اتوماسيون كنترل بانكهاي خازني در شبكه هاي توزيع

شركت برق آيداهو واقع در ايالت آيداهوي آمريكا، درسال 1996 برنامه اي را براي تصحيح ناكارايي جبران سازي توان راكتيو كه منجر به كاهش ولتاژ در سيستم توزيع شده بود، شروع كرد. ضمن اينكه در پيك مصرف، مشكل نگهداري حاشيه مطمئن توان راكتيو سيستم نيز وجود داشت. اگرچه جبران سازي بار راكتيو را به شيوه هاي مختلفي مثلا"در محل توليد انرژي، با استفاده ازكندانسورهاي سنكرون و يا در محل پستها و در شبكه توزيع ( با استفاده از بانكهاي خازني ) ميتوان انجام داد، اما بهترين شيوه براي جبران سازي بار راكتيو، استفاده ازبانكهاي خازني در محل بار است.

هنگام استفاده از بانك هاي خازني توزيع، دراكثراين موارد، عمل كنترل با استفاده ازكليدهايي صورت ميگيرد كه بصورت دستي و با لحاظ كردن شرايط فصلي، خازنها را وارد يا از مدارخارج ميكنند. چنين كنترلي، مؤثر وكارا نمي باشد زيرا در شرايط پيك بار، سيستم توزيع دچار كمبود توان راكتيو و در شرايط باركم، دچار اضافه توان راكتيو ميگردد. اگرچه بانك هاي خازني توزيع، تك تك و كوچك هستند اما اثر مجموع آنها بر سيستم قابل ملاحظه است. هدف از برنامه اي كه از سوي اداره طراحي توزيع ارائه شده بود، ابداع سيستمي در دل سيستم مديريت انرژي موجود بود كه در آن بانكهاي خازني در فيدرهاي توزيع با توجه به ميزان توان راكتيو مورد نياز درپست ها انتخاب شوند.

ايده اصلي شركت Stellar Dynamics Inc براي كنترل خازن هاي توزيع، اندازه گيري مقاديرتوان راكتيو و اكتيو در سطح پست هاي توزيع و سپس ارسال دستورات مناسب به تجهيزات كنترلي مخصوص نصب شده روي هر بانك خازني توزيع مي باشد. تجهيزات لازم براي ارتباط كنترل كننده پست با سيستم ديسپاچينگ يعني الگوريتم كنترل ديناميك بانك هاي خازني توزيع DCC (Distribution Capacitor Control) ، امكان استفاده بهينه سيستم هاي انتقال وتوزيع را فراهم مي آورد.

DCC يك دستگاه كنترل است كه با حذف يا كاهش جزء راكتيو و بهبود ضريب قدرت، ظرفيت شبكه را بالا مي برد.با بهبود ضريب قدرت، جريان سيستم كم شده و سيستم امكان مي يابد تا بار بيشتري را تغذيه نمايد. اين مزيت به ويژه در مورد تجهيزاتي كه ممكن است تحت تأثير اضافه بارحرارتي قرار گيرند، اهميت پيدا ميكند. همچنين، بهبود ضريب قدرت به ژنراتور امكان ميدهد تا توان اكتيو بيشتري را توليد نمايد. به علاوه در صورت پيش آمدن شرايط غيرعادي درمحل خازنها، دستگاهDCC هشدارهاي لازم راصادر مي كند. ترانسفورماتور توزيع، نقطه كنترل طراحي شده در اين الگوريتم است.

در سال 1996، نخستين DCC در يك پست 7/12 كيلوولت سه فيدره در غرب بويس (Boise) در آيداهو كه مشكل توان راكتيو و افت ولتاژ داشت نصب گرديد. به عنوان بخشي از اتوماسيون خازني، تعداد14 بانك خازني تحت كنترل قرار گرفتند. بخشي از اين بانك ها از قبل وجود داشته وتعدادي ديگر تازه نصب شده بودند تا توان راكتيو اضافي توليد نمايند. بعد از نوسانات اوليه، سيستم آنچه را از آن انتظار مي رفت، عملي ساخت. جبران سازي كامل در پست توزيع دريك محدوده وسيع بار انجام گرفت.

اتوماسيون خازن در سال 1997 در 16پست و در سال 1998 در 14 پست ديگر نيز اجرا گرديد. پست هايي كه در سال 1997، تحت اتوماسيون قرارگرفتند، از مدول ارتباطي Harris D-10 براي ارتباط با RTU استفاده مي كردند. اين مدول بصورت يك كنترل كننده خازن عمل ميكند. درسال 1998 در آيداهو، شركت برق اين ايالت، تصميم گرفت سيستم مدول ارتباطي Harris D-20 را طوري تغيير دهد كه اين ترمينالها را قادر سازد تا توسط سيستم مديريت انرژي براي كارهايي غير ازكنترل خازن نيز مورد استفاده قرارگيرند. اين كار باعث شد تا كنترل خازن با اضافه كردن يك نرم افزار ساده در پست هايي كه داراي مدول D-20 براي كنترل، نظارت و اخذ داده هستند، انجام پذيرد. شكل (1) نتيجه عملكرد يك DCC  براي كنترل توان راكتيو را در پستي در ناحيه بويس نشان مي دهد.

سيستمهاي توزيع

مجله PEI ـ مارس 2003

ايمني كليد فناوري كليدخانه (Switch gear) است.
كمپاني ABB اخيرا ساخت AX1 يك محصول كليدخانه ولتاژ متوسط جديد عرضه كرده است. اين فناوري خصيصه ساختماني منحصر به فردي را داشته و چندين مفهوم در طراحي آن به كار گرفته شده است.
AX1كليدخانه جديد عايقبندي در برابر هوا و ولتاژ متوسط ABB بر مبناي فلسفه ايمني ساخته شده كه بر مبناي آن فضاي كامل ولتاژ قوي براي چندين ورودي و تغذيه كننده مكعبي و يك حصار فلزي پيش بيني شده كه امكان برخورد انساني در شرايط سرويس را پيش نميآورد. در جهت ارتقاي ايمني و مقابله با خطرات رودرروي انساني و كاهش زمان برپاسازي دوباره در شرايط خرابي دستگاهي به نام ”حذفكننده آرك – Arc Eliminator “ ساخته ، امتحان و به كار برده شده است. مشخصه هاي نوآورانه ديگر نظير مشاهده گري كامل و اتصالات سيم پيچها با كنتاكت جهشي نيز ايمني AX1 را بالاتر برده است.
محصولAX1 در لودويكا ساخته شده كه بزرگترين مركز سازنده دستگاههاي فشارقوي در دنياست و آن را به مطلوبترين مكان براي توسعه بعدي AX1 بدل گردانده است. كارخانه AX1 شكل يكپارچه دارد و بخشهاي توليد و اداري در كنار هم قرار دارند. اين امر سبب مي شود مبادله اطلاعات قابل اتكاي بين بخشهاي اداري و توليدي به سرعت ميسر شود.

فضاي كوچك،ايمني بالا
به خاطر اندازه كوچك و ايمني بالاي اين دستگاه نصب پانلهاي AX1 براي فضاهاي كوچكي كه نيازمند ايمني بالا هستند ، بسيار مطلوب است. به دليل پويا بودن آرك حفاظتي AX1 ،افزايش خطرناك فشار هيچگاه امكان شكلگيري پيدا نميكند و اگر باز شدن دروني آرك كليدخانه رخ دهد گازهاي مضّر امكان انتشار ندارند. بنابراين به فضايي براي زدايش كمپرس گاز و آتش نياز نيست زيرا حذف كننده هاي سريع آرك (قوس) در AX1به سرعت بسيار بالايي از هر گسست احتمالي ناشي از صدمات جلوگيري مي كند. مشخصه ديگري كه فضاي موردنياز AX1 را كوچكتر مي كند درهاي كشويي آن است كه هيچ فضايي را در راهروي عملياتي اشغال نمي كند.
تگنر Tegner در شهر واستراس ـ سوئد نمونه خوبي از تعبيه AX1در فضايي بسيار كوچك است. در زيرزمين يك ساختمان چندين كارخانه AX1 نصب شده است . يكي از آنها شامل يك AX1 با 1+6 پانل است كه در يك سوراخي به اندازه شش مترمربع جاسازي شده است. در نبود فضا ، پانل حايل روي ديوار مقابل پانلهاي AX1 تعبيه شده است. اين نمونه نشان ميدهد كه AX1در فضاهاي كوچك چه برتريهايي دارد و ساختمان جمع و جور آن و عدم نياز به فضاي مربوط به زدايش كمپرس از آن جمله است.
يك نمونه ديگر از خصوصيات منحصر به فرد AX1 در شهر مالمبرگت در شمال سوئد ديده ميشود دستگاه در جايي 1000 متر زير سطح محيط موردنياز براي كارگران معدن و تجهيزات مكانيكي و برقي معادن نصب شده است. در يك معدن به دستگاه حفاري پيوسته نياز وجود دارد كه سنگها را بشكافد. بزودي كابل مربوطه بسيار طولاني شده و كليدخانه بايد جابهجا شود. اين كار معمولا پر دردسر و پرهزينه است. بنابراين به راهحلي جابهجاپذير نياز وجود دارد كه بتوان آن را به سرعت، راحت و هماهنگ با فرايند معدن كاري جابهجا كرد. در اين جاست كه دستگاههاي جمع و جور خاصيت خود را نشان ميدهند. از آنجا كه در مكعبي AX1 هنگام باز شدن به طور عمودي فشار داده ميشود به فضاي اضافي در جلوي پانلها نيازي نيست و جا براي مانور موردنياز وجود دارد. يك مشخصه حياتي ديگر AX1حذف قوس ( Arc) آن است كه وجود يك سيستم رهاسازي فشار را غيرلازم ميكند و اين امري مهم در ايمني كارگراني است كه در معادن كار ميكنند.

كاربردهاي ديگر
طراحي جمع و جور AX1 آن را براي سكوهاي نفتي و گازي مطلوب ميسازد . پانلهاي AX1 از آلومينيوم ساخته شده و آن را سبك ميكند. تجهيزات مخصوص دستگاههاي دريايي با تنشهايي روبرو ميشوند كه در شرايط عادي و در روي زمين با آن مواجه نميشوند. حركت مقتدرانه امواج، ارتعاش و خوردگي به دليل فضاي آلوده به نمك از آن جمله است. براي اطمينان تأثيرپذيري AX1 در سختترين شرايط AX1به شكلي شديد براي سازگاري با نيازهاي IEC و UL مورد آزمايش قرار گرفته است.
در كاناري وارف دوكلندز لندن نيز دستگاهاي AX1 نصب شده است. در يك ساختمان بانكي براي HSBC سه كليدخانه AX1 نصب شده است . دو دستگاه در پايين ساختمان كه هر كدام 21 پانل AX1 دارند. سومي با هشت پانل در طبقه هفتم تعبيه شده است و اين مسالهاي ايجاد نميكند زيرا حذفكنندههاي قوس الكتريكي به معناي عدم نياز به هرگونه سيستم تخليه فشار براي فشارهاي بيش از حد و گاز است.

طراحي AX1
به دليل شكل لولهاي، ابعاد به شكلي اساسي كوچك شده است. اخيرا در مقايسه با دستگاههاي مشابه در بازار AX1 به عنوان كوچكترين آنها شناخته شده است. اين اندازه كوچك به معناي آن است كه AX1ميتواند به راحتي در يك كانتينر استاندارد 3/7 متر قرار گيرد. گذشته از صرفهجويي در فضا، كار نصب نيز آسانتر ميشود،زيرا اين دستگاه به طور يكپارچه و مونتاژ شده در كانتينر قرار ميگيرد و در مكان نصب، تنها كار، اتصال كابلها است. اين دستگاه با شكل خود تصمين كننده طراحي بهينه و قوي پانلهاست.
ميدانهاي همنواختي – الكتريكي دور ميله جريان وجود دارد كه آن را براي سازگارسازي و به كارگيري مرحله به مرحله كوتاه ايمن ميسازد. بين فازها همواره پتانسيل زميني وجود دارد كه ريسك گريپاژ جريان را به حداقل ميرساند. به عايقهاي سدكننده بين فازها نيازي نيست (يا بين فاز و زمين)و ميلة جريان اصولا نيازي به عايقكاري ندارد. همچنين ميله جريان به اتصالات فنري سيم پيچهاي منحصر به فرد خود، كار الحاق پانلها به يكديگر را سادهتر ميكند.
اين شكل AX1 است كه استفاده از آن را به عنوان يك تكنيك اتصال به فنرهاي Helicon بدون چفت ميسر كرده است. اتصالات فنري سيمپيچ در تمام نقاط ارتباط مدار اصلي به كار گرفته ميشود كه در سيستم ميله جريان بين پانلها قابل پيادهسازي ـ و يا در اتصالات بالاتر يا پايينتر و دستگاههاي كابلهاي ارتباطي ـ است . اين تكنيك اتصالات فنري سيمپيچ در نقاط قابل جابجايي انتقال جريان داخل دستگاههاي سوئيچ مورد استفاده قرار ميگيرد. اگرچه اين تكنيك منحصر به AX1 نيست اما صناعت و تكنيكي است كه امتياز آن را ABB دارد و براي مدارشكنهاي فشارقوي و كليدخانههاي GIS در 20 سال اخير به كار گرفته شده است.
تكنيكهاي جديد اندازهگيري كه در AX1 به كار گرفته شده به مفهوم آن است كه جريان با سيمپيچ روگوسكي Rogowski اندازهگيري ميشود. اين سيمپيچ از گونهاي حلقوي است كه روي بدنهاي از مواد غيرمغناطيسي پيچيده شده است و درجه حرارتش ثابت است. اين دستگاه قادر به اندازهگيري جريان چند آمپر تا جريان مدار ـ كوتاه است و اندازهگيري دقيق اُفت فشار قوي را به عنوان وسيلهاي ساده براي وارسي پوشش كنتاكت مدارشكن نيز انجام ميدهد. هر سنسور مورد آزمايش قرار ميگيرد و خطاها به شكل فاكتور اصلاحي براي رايانه پانل تصحيح مي شود بنابراين دقت اندازهگيري آن بالاست.
پايداري
در حالي كه ارزشگذاري براي ايمني يك كليدخانه به زبان اقتصادي دشوار است، پايداري آن از جهتي ديگر اهميت اقتصادي دارد زيرايك گسست برنامهريزي نشده ميتواند باعث ضرري هنگفت يا از دست رفتن درآمد شود.
معمولا به دليل سرهمبندي كردن نادرست، بيشتر اشتباهات در اتصال كابلها رخ ميدهد. در AX1 اتصالات پيش ساخته كابلها در بيرون و به شكل مخروط يا در داخل به شكل پريز مورد استفاده قرار گرفته است. منبع اشتباه بخشهاي مكانيكي، دستگاههاي عملياتي هستند به اين دليل كه در AX1مدارشكن و كاركرد عدم اتصال وارثينگ (earthing) به هم بستهاند و همواره در چارچوب مدار اصلي نصب ميشوند. گذشته از آن ميتوان دستگاههاي عملياتي را بدون خارج كردن هر يك از پانلها از سرويس جابهجا كرد. يك اشتباه ديگر (اگرچه اندكتر) گرمايش بيش از حد در ارتباط با ميله جريان است. از آنجا كه AX1 يك سيستم لولهاي ميله جريان با تكنيك اتصال بدون پيچ دارد (كنتاكت فنري سيمپيچ) خطاي گرمايش بيش از حد به دليل محكم نبودن ناكافي لنگر وجود ندارد. كنتاكت فنري سيمپيچ با حلقههايي به شكل ]حرف[ O و پوشش لاستيكي به خوبي محافظت ميشود تا از نفوذ عوامل محيطي و بيروني جلوگيري كند.
جديترين اشتباه در كليدخانه ناشي از قوس الكتريكي داخلي است. دستگاه بسيار سريع حذف كننده قوس الكتريكي در AX1 به معناي جلوگيري از چنين اتفاقي است كه پس از بازرسي، برگرداندن دوباره كليدخانه به سرويس را به سرعت ميسر ميكند. در حالي كه در كليدخانههاي ديگر به دنبال خطاي ناشي از قوس الكتريكي به كار انداختن مجدد آن هفتهها طول ميكشد.
از آنجا كه تلفات عمليات به حداقل ميرسد در صرفهجويي انرژي و عمر مفيد دستگاه مؤثر است كه همچنين باعث كاهش تأثيرات ]مخرب[ زيستمحيطي ميشود. در جريان طراحي از مواد قابل بازيافت نيز استفاده شده است.

حذفكننده قوس الكتريكي
حذفكننده قوس الكتريكي را بخش سيستم بازرسي و محافظت قوس الكتريكي اپتيك ABB پخش كرده است. اتصالات سه فازه هم زمان در مدتي كمتر از 5 ميليثانيه بسته ميشود . در نبود اين سيستم فشار به حدود 50 درصد حداكثر پيشين خود ميرسيد.
اگر يك قوس الكتريكي باز در كليدخانه رخ دهد هر سه فاز به سرعت ”ارث“ ميشوند و فشاري خطرناك مجال شكل گيري پيدا نميكند، و گازهاي داغ و زهرآلود نيز زمان براي تشكيل شدن پيدا نميكنند. كليدخانه همواره در معرض خسارات اندكي قرار دارد و اگر كسي جلوي آن ايستاده باشد، مجروح نخواهد شد. پس از معلوم شدن علت و انجام اقدامهاي ضروري، عمليات كليدخانه به سرعت و بدون نياز به تعمير برقرار ميشود.
اخيرا در تايلند يك مورد خطا ديده شد كه در آنجا حذفكننده قوس الكتريكي، كليدخانه را نجات داد. اين حذفكننده به مانند سيستم كيسه هوا در خودرو عمل كرد و كليدخانه را از خسارات عمده رهانيد . بعدا پس از وارسي و يافتن محل خطا، دستگاه كاملا تميز و سالم شد.

خودنگهداري
AX1 دستگاهي است كه به عنوان ”كليدخانه هوشمند“ شناخته شده است. هوش آن را هم در رايانههاي پانلها و هم درچند سيستم اداره گزارشگر خطاها ميتوان ديد كه در هر پانل AX1 تعبيه شده و هر كدام شامل تعدادي سنسور است كه ميزان زيادي از اطلاعات مفيد را گرد ميآورند. AX1به بازرسيهاي ادواري معمول نيازي ندارد زيرا كاملا با پانلهاي كامپيوتر (رايانه) خود اداره ميشود . آنها چشمي بينا بر روي كليدخانه داشته و در موارد بسياري در صورت نياز به بازرسي و سرويس هشدار ميدهند.

منبع: سایتwww.aeesiau.com

برجهای خنک کننده مدار باز در ظرفیت 8 الی 1400 تن (MB-8 -- MB-1400) برجهای خننک کننده مداربسته در ظرفیتهای 45 الی 200 تن (MBC45 – MBC 200) در بیش از دهها رنگ مختلف و با حالتهای معمولی کم صدا و بیصدا تولید میشوند.
در ساخت برجهای خنک کننده این شرکت از بهترین مواد اولیه خارجی استفاده می شود . این مواد اولیه به وسیلهء روشهای Dosing یا اندازه کردن تمام اتوماتیک و در میکسرهای ویژه با مقادیر مشخص ، با هم مخلوط و کاملأ فرآوری و پخته شده و درنهایت به وسیله ماشینهای تزریق فایبرگلاس و Chopper Gun بر روی قالبهای طراحی شده پاشیده و محصولی کاملأ یکنواخت ، همگن ، هم ضخامت و بسیار با کیفیت تهیه میگردد .
کارگاههای خط تولید برجهای خننک کننده شامل واحد ماشین آلات تزریق و ساخت فایبرگلاس ، مدل سازی ، قالب سازی ، کارگاه ریخته گری ، تراشکاری ، فن سازی ، آهنگری و ..... می باشند.
فنهای استفاده شده در برجهای خنک کننده از سری MB و سری پیشرفته Super MB از آلومینیوم یا از فایبرگلاس ویژه به شکل Airfoil و به صورت Hollow Blade بوده که آخرین فن آوری ساخت فن در جهان می باشند.
از خصوصیات فن های ساخت این واحد وزن بسیار کم، مقاومت بالا و قابلیت تغییر زاویه پره ها می باشد. با استفاده از این فن ها حداقل صدا و بالاترین راندمان در برجهای خنک کننده تولید شده این شرکت بدست می آید.
این شرکت به دلیل قابلیتهای مخصوص خود و دارا بودن امکانات طراحی و تست محصولات، انواع مخصوص و ویژه ای از برج‌های خنک کننده را تولید کرده است. به طور مثال برجهای ویژه برای واحدهای توسعه نیشکر اهواز که فاقد تشتک و سامپ بوده و مجموعه ساختمان برج مستقیمأ از طریق پنجره های مکش هوا روی پایه ها متصل شده اند. در سایر طرحها نیز بر حسب نیاز پروژه ها و امکانات محل نصب ، هرگونه طراحی خاص و ویژه قابل انجام بوده و ظرافتهای به خصوصی در آنها به کار می رود.
علاوه بر برجهای مدار باز ، برجهای مدار بسته این شرکت نیز با روشهای پیچیده اجرایی و نکات خاص طراحی، ابداع شده و در خطوط تولید در حال کار می باشند.
همچنین پکینگ P.V.C پدیده ای نوین در صنعت تأسیسات می باشد که اولین بار توسط این شرکت و در نمایشگاه بین المللی سال 1375 تهران به متخصصین و مشاوران معرفی شد. پکینگ تولید شده این شرکت در 14 مدل متنوع و با توجه به نیاز خط تولید کارخانه ساخته می شود . این محصول به صورت مستقل نیز به بازار عرضه گردیده است.

ورقهای به کار رفته دراین پکینگها از مرغوبترین مواد آلمانی بوده و به وسیله ماشینهای مخصوص کشش ورق به صورت سایزهای خاص شکل می گیرند و سپس با استفاده از دستگاه جوش PVC ، هر ورق فرم گرفته به ورق زیرین خود جوش داده می شود . پکینگهای این شرکت ضد باکتری و برحسب مقدار املاح موجود در آب می تواند ضدگرفتگی و ضدرسوب گذاری هم باشند.

 

 

معرفي يك رله جديد حفاظت ژنراتور توسط شركتBeckwith  

رله M-3430 ، جهت حفاظت ژنراتورهاي با امپدانس بالا و رله M-3420 ، جهت حفاظت ژنراتورهاي با امپدانس پائين بكار مي رود. شركت برق Beckwith با استفاده از فن آوري پردازش سيگنال ديجيتال تمام عملكردهاي حفاظتي مورد نياز ژنراتور را در رله M-3425 بوجود آورده است.

عملكردهاي حفاظتي جديد اين رله شامل موارد زير مي باشد :

1. حفاظت زمين ميدان تحريكfield ground ( 64F ) Protection

2. حفاظت خروج از سنكرون out of step ( 78 ) Protection

3. حفاظت ديفرانسيل حلقه split phase differential (50DT) Protection

4. حفاظت جريان زياد استاتور

عملكرد سيستم حفاظت زمين تحريك ژنراتور : اگرچه زمين شدن تحريك به تنهايي روي عملكرد ژنراتور تأثيري نمي گذارد و هيچ گونه اثرات مخربي ايجاد نمي كند ولي اولين خطاي زمين يك منبع زمين ايجاد مي كند كه به واسطه آن خطاي زمين بعدي مي تواند ايجاد گردد. در واقع خطاي اول موجب تشديد ضعف عايقي ميدان در ساير نقاط سيم پيچ تحريك مي گردد. دومين خطاي زمين آسيب هاي زيادي را ايجاد مي كند كه ناشي از اتصال كوتاه شدن (حذف شدن) بخشي از سيم پيچ تحريك است كه موجب ارتعاش زياد واحد، گرم شدن روتور به واسطه عدم تعادل جريانها، بوجود آمدن جرقه (arc) در نقاطي از سيستم تحريك مي گردد. رله M-3425 با اندازه گيري مقاومت بين روتور و زمين، اين خطا را برطرف مينمايد. اين سيستم حفاظتي يك ولتاژ مربع _±15 ولت تزريق مي نمايد و سيگنال برگشتي را به منظور محاسبه مقاومت عايقي اندازه گيري مي نمايد. طرح تزريق براي برطرف كردن خطاي زمين تحريك نسبت به طرح هاي ولتاژي رايج از لحاظ ايمني و دقت خيلي بهتر مي باشد.

عملكرد حفاظتي خروج از سنكرون : حفاظت خروج از سنكرون يا out of step زماني كه ژنراتور، حالت سنكرون خود را با شبكه از دست بدهد فرمان تريپ مي دهد. زماني كه اتصالات كوتاه رخ داده شده در شبكه، سريع برطرف نگردد و يا اگر خطاي نزديك نيروگاه براي مدت طولاني روي سيستم باقي بماند ژنراتور از حالت سنكرون خارج خواهد شد.

عملكرد حفاظتي ديفرانسيل حلقه : ژنراتورهاي داراي سيم پيچ چند دوره و دو يا چند سيم پيچ براي هر فاز از اين طرح جهت برطرف كردن خطاهاي اتصال حلقه هاي سيم پيچ استفاده مي نمايند. در اين طرح سيم پيچ هاي استاتور به دو بخش مساوي تقسيم مي شوند وجريانهاي هر بخش با هم مقايسه مي گردند. هرگونه اختلاف در اين جريانها عدم تعادل بوجود آمده توسط خطاي اتصال حلقه ها را نشان مي دهد. از يك تابع جريان زياد، زمان محدود جهت برطرف كردن خطاي عدم تعادل در اين رله استفاده مي شود.

كاركرد حفاظتي جريان زياد حرارتي : رله M-3425 از اين كاركرد جهت حفاظت اضافه بار حرارتي سيم پيچ استاتور ژنراتور استفاده مي كند

 

آدرس : http://www.beckwithelectric.com

 

گریسکاری در موتورهای الکتریکی

نویسنده: مهندس فرهاد بنویدی   ۱۳۸۵/۰۷/۲۷

در سال1992 میلادی, موسسه تحقیقات قدرت الکتریکی (EPRI) , برنامه ای را در زمینه روانکاری توسعه داد. امروزه برنامه مذکور به طور گسترده در بیشتر نیروگاههای هسته ای به کار گرفته می شود. جلوگیری از گریسکاری بیش از حد در فاصله میان تعویض یاتاقانها از اهداف اصلی این برنامه روانکاری است. در این مقاله به تشریح این مبحث پرداخته ایم.

تاریخچه مسئله گریسکاری بیش از حد الکتروموتورها, برای اولین بار در سال1988 میلادی در نیروگاههای اتمی ایالات متحده مورد توجه قرار گرفت. دراین سال چندین موتور و یاتاقان در نیروگاههای اتمی به دلیل مصرف بیش از حد گریس دچار خرابی شده بود. درسال1992 میلادی, واحد تعمیرات هسته ای EPRI برنامه ای به منظور تعمیرات الکتروموتورها, با تاکید بر اصول نگهداری پیش بینانه و پیشگیرانه منتشر ساخت. این برنامه با توجه به اندازه و نوع یاتاقانهای الکتروموتورها, روشهای تعمیراتی جامعی را توصیه می کند. بخشی از این برنامه تعمیراتی شامل پیشنهاداتی در مورد چگونگی گریسکاری یک الکتروموتور است. اجرای این برنامه, کاهش هزینه نیروی انسانی مورد نیاز را (برای تعمیرات) و کاهش خرابی یاتاقانها (به دلیل گریسکاری بیش از حد) در پی داشت وموجب شد تا صنایع مذکور بتوانند با اجرای آن در هزینه های خود صرفه جویی کنند. طراحی محفظه یاتاقان در بیشتر موتورهایی که دارای یاتاقانهای غلتشی قابل گریسکاری هستند دو نوع طراحی محفظه یاتاقان به چشم می خورد. بیشتر موتورها به صورت Same-Side (شکل2) ساخته می شود و تعداد کمتری نیز به صورت Flow-Through (شکل1) طراحی می شوند. شکل1- طراحی Flow-Through تنها در یاتاقانهای Open Face استفاده می شود. شکل2- در نوع Same-Side , محل ورود و خروج گریس در یک طرف بوده و با یاتاقانهای Open Face- Single Shielded و Double Shielded استفاده می شود. همانطوریکه در شکل2 مشاهده می شود, تنها راه خروج گریس, درپوش تخلیه است. چهارنوع اصلی یاتاقان 1- Open face bearing : این نوع از پوسته داخلی, خارجی, ساچمه ها و قفس ساچمه ها تشکیل شده است. این یاتاقان به دلیل نداشتن صفحات محافظ, گریس را درون خود حفظ نکرده و بنابراین برای روانکاری به حفره گریس نیاز دارد. 2- Single- shielded bearing : این یاتاقانها تنها در یک سمت دارای یک صفحه محافظ فلزی بوده و به طور معمول یاتاقان به گونه ای نصب می شود که سمت دارای صفحه فلزی رو به سیم پیچی موتور قرار می گیرد. این گروه نیز قابلیت روانکاری مجدد با گریس را داشته و فواصل گریسکاری آن نیز مشابه یاتاقانهای open-face است. 3- Double shielded bearing : در این یاتاقان, هر دو سمت یاتاقان دارای صفحه محافظ فلزی بوده که در نتیجه گریس را بین این دو صفحه نگه می دارد. شکاف هوای کوچکی که بین پوستة داخلی و صفحات محافظ وجود دارد اجازه می دهد که در فواصل طولانی, حجم مشخصی از روغن, بین گریس موجود در حفره و گریس موجود میان صفحات محافظ, در جریان باشد. در مورد اینکه آیا می توان این یاتاقان ها را گریسکاری کرد ابهام وجود دارد. تاکنون گریسکاری در یاتاقان های Double shielded با مشکلی مواجه نشده است. 4- Sealed bearings: این یاتاقانها به جز یک مورد استثنا, کاملاً شبیه Double shielded ها هستند. پوستر داخلی در این یاتاقانها در برابر آب بندها سُرخورده که در نتیجه موجب حذف شکاف هوا بین آب بندها و پوسته داخلی می شود. این یاتاقان نمی تواند مجدداً گریسکاری شود. خرابی های ناشی از گریس خرابی هایی که در ارتباط با مسایل گریسکاری در یاتاقانها روی می دهد دلایل مختلفی دارد که در زیر به آنها پرداخته شده است. - فقدان روانکاری: این حالت هنگامی رخ می دهد که یا حفره گریس در یاتاقان به طور صحیح با گریس پر نشده باشد, یا در زمان تعیین شده, یاتاقان گریسکاری نشود و یا روغن موجود در گریس به دلیل گرم شدن بیش از حد یاتاقان, تبخیر و خارج شود. - ناسازگاری گریسها: تغلیظ کننده گریسها از ترکیبات مختلفی مانند لیتیم یا پلی اوره تشکیل شده اند. تمامی گریسها با یکدیگر سازگار نیستند و این نکته که در طول عمر یاتاقان, از همان گریس اولیه یا گریسهای سازگار با آن استفاده شود از اهمیت خاصی برخوردار است. - گریس نامناسب: استفاده و بکارگیری گریس مناسب بسیار مهم است. در بعضی از شرایط و در بعضی از انواع یاتاقانها, گریسهای چندمنظوره کفایت می کند در حالیکه در مواردی, تنها گریسهای EP جوابگو هستند. انتخاب نادرست گریس در گریسکاری اول و یا گریسکاری مجدد, منجر به خرابی زودهنگام یاتاقان می شود. - تحت فشار قرار گرفتن بیش از حد صفحات محافظ یاتاقان: در زمان ورود گریس به داخل حفره گریس, حجم گریس و فشار حفره افزایش می یابد. در صورتی که اگر در حین گریسکاری مجدد, گریس به سرعت اضافه شود, صفحات محافظ یاتاقانهای Single shielded یا Double shielded آسیب خواهند دید. هنگامی که موتور در سرویس قرار می گیرد, گریس به دلیل گرما منبسط می شود. اگر حفره گریس کاملاً پر باشد, انبساط گرمایی منجر به فشار مخرب بر روی صفحات محافظ یاتاقان می شود. در چنین حالتی, صفحات محافظ تحت فشار از جای خود خارج شده یا صفحه محافظ بیرونی تحت فشار گریس به محفظه یاتاقان فشرده می شود که در نهایت به خرابی یاتاقان منجر می شود. (شکلهای6 و7) شکل6- خرابی ناشی از گریسکاری بیش از حد شکل7- صفحه محافظ به دلیل گریس بیش از حد تحت فشار قرار گرفته که در نتیجه محفظه آسیب دیده است. درون یک الکتروموتور که با گریس پر شده است چه می گذرد؟ اگر حفره گریس کاملاً پر باشد و در عین حال باز هم گریسکاری انجام شود, گریس اضافی به سمت فضای بین کلاهک یاتاقان و محور موتور حرکت کرده و در نهایت به درون موتور راه پیدا می کند. این پدیده باعث می شود تا گریس فضای انتهایی سیستم عایق را پر کرده و در نهایت منجر به خرابی عایق بندی و یاتاقان شود.(شکل8) شکل8- گریسکاری بیش از حد منجر به پر شدن داخل موتور با گریس شده است. ساچمه های یک یاتاقان همانند پمپهای بسیار ریز گرانروی عمل کرده که بر روی حجم محدودی از فیلم روغن بین ساچمه ها و پوسته می چرخند. هنگامی که گریس بیش از حد مورد نیاز باشد, توسط ساچمه ها به شدت به هم می خورد و در نتیجه موجب افزایش دمای عملیاتی و هدر رفتن انرژی شده و احتمال خرابی یاتاقان را افزایش می دهد. مسئله ای که در ارتباط با الکتروموتورها وجود دارد, این است که مسیر خروج گریس اضافی از حفره یاتاقان محدود است. شکلهای9 و10, دو نمونه از ابزارهایی که گریسکاری بیش از حد و فشار بیش از حد گریس حفره یاتاقان را محدود می کنند نشان می دهند. با استفاده از این اتصالات, دیگر به باز کردن درپوش تخلیه برای خارج ساختن گریس اضافی و کاهش فشار موجود نیازی نیست. در حال حاضر اتصالاتی که در شکل9 و10 نشان داده شده اند توسط شرکت Alemite تولید و به بازار عرضه شده و به صورت گسترده ای در نیروگاههای هسته ای بکار می رود. شکل9- این درپوش فشار شکن در صورتی که فشار بیش از 20 psi باشد اجازه افزودن گریس را نمی دهد. شکل10- دریچه درپوش تخلیه در صورتی که فشار به دلیل گریس اضافی بین1 تا5 psi باشد باز شده و گریس اضافی را خارج می کند. تخریب گریس تخریب گریس طی یک فرایند تدریجی اتفاق می افتد. گرچه عمده تخریب گریس زمانی اتفاق می افتد که موتور در حال کار است ولی زمان هایی که الکتروموتور در جا کار می کند نیز اتفاق می افتد. گریس می تواند به حالتهای مختلف و بنا به دلایلی خاص تخریب شود که عبارتند از: سفت شدن گریس: این حالت در فواصل زمانی طولانی و به دلیل جذب گرد و غبار و رطوبت یا اکسید شدن اتفاق می افتد. تخریب شیمیایی: تخریب شیمیایی گریس به دلیل گرمای بیش از حد ایجاد می شود. یکی از دلایل گرمای بیش از حد, گریسکاری بیش از حد است. عواملی که در تخریب گریس تاثیر گذارند عبارتند از:‌ - بارهای بیش از حد: الکتروموتورهایی که Side-Loaded بوده و به بیانی دیگر به صورت مستقیم و از طریق یک کوپلینگ به محور محرک متصل نشده اند نسبت به الکتروموتورهای Direct Coupled بار بیشتری را به یاتاقان ها اعمال می کنند. - جدایش روغن از گریس: این پدیده, بیشتر در مورد الکتروموتورهایی اتفاق می افتد که برای مدت زمان زیادی در جا کار می کنند. همچنین در مواردی که گریس بیش از حد بهم زده می شود نیز چنین پدیده ای رخ می دهد. البته عموماً با گذشت زمان نیز روغن به طور طبیعی از گریس جدا میشود. - سرعت دورانی یاتاقان: هر چقدر سرعت بالاتر باشد, گریس سریعتر تخریب می شود. - اندازه یاتاقان: هر چقدر یاتاقان بزرگتر باشد, گریس با سرعت بیشتری تخریب می شود. به طور معمول اندازه یاتاقان با توان الکتروموتور نسبت مستقیم دارد. - محیط کارگاه: در صورتی که دمای محیطی که الکتروموتور در آن قرار گرفته بیشتر از60 درجه سانتیگراد باشد, تخریب گریس شدت می یابد. تهیه برنامه- گریسکاری برای تدوین یک برنامه گریسکاری که تمامی الکتروموتورهای یک مجموعه صنعتی را در بر بگیرد, عوامل متعددی دخالت دارند. برای یک برنامه ریزی صحیح رعایت نکات زیر ضروری است. 1- نوع یاتاقانهای هر دو طرف الکتروموتورها را شناسایی کنید. به این ترتیب این موضوع که آیا یاتاقان قابل گریس کاری مجدد است یا نه, مشخص می شود. 2- باید مشخص شود که چه مقدار گریس در ابتدا استفاده شده است تا میزان فضای خالی برای گریسکاری های بعدی تعیین شود. 3- نوع گریس (EP-GP , سنتزی و ...) و در صورت امکان سازنده آن را مشخص کنید. 4- شرایطی ایجاد کنید تا اتصالات گریس- چه اتصالات شارژ گریس و چه اتصالات تخلیه گریس- در دسترس قرار گیرد. 5- اطراف اتصالات ورود و تخلیه گریس را تمیز کنید. 6- برای این برنامه یک مسئول تعیین کنید. احتمال اینکه یک برنامه بدون نیاز به یک مسئول مشخص به نتیجه برسد بسیار کم خواهد بود. روشهای گریسکاری با توجه به اینکه ساچمه های یاتاقان همانند پمپهای گرانروی بسیار ریز عمل می کنند و از آنجایی که گریس در هنگام گرم شدن شل تر می شود, باید هنگامی که الکتروموتور در حال کار است, یاتاقانها را گریسکاری کرد. در صورتی که این کار امکان پذیر نیست, بلافاصله پس از اینکه الکتروموتور از سرویس خارج و خاموش شد و تا زمانی که گریس هنوز گرم است, گریسکاری را انجام دهید. باید دانست که گرچه هیچ یک از این برنامه ها, مشکلات گریسکاری بیش از حد حفره گریسی را که قبلاً با گریس پر شده برطرف نمی کند ولی انجام مراحل زیر کمک می کند تا این مشکلات را به حداقل برسد. لازم به یادآوری است که مراحل زیر می بایست به ترتیب انجام شود: 1- ابتدا مطمئن شوید که گریس پمپ دستی حاوی مقدار مناسب گریس باشد. 2- اطراف اتصالات ورود و تخلیه گریس را تمیز کنید. 3- درپوش تخلیه گریس را باز کرده و در صورت امکان با استفاده از یک فرچه استوانه ای مقداری از گریس درون حفره گریس را برداشته و راه کوچکی برای خروج گریس باز کنید. اگر در پوش از نوع Plunger باشد نیازی به این کار نیست. 4- حال یاتاقان را گریسکاری کنید. باید گریسکاری را به آرامی انجام داد تا از افزایش فشار ناگهانی در حفره گریس جلوگیری شود. 5- در صورتی که گریسکاری در زمان خاموشی الکتروموتور انجام شود, بلافاصله بعد از گریسکاری می بایست موتور روشن شده تا با افزایش دمای یاتاقان, گریس اجازه انبساط یابد. در صورتی که درپوش تخلیه از نوع Plunger نیست حتماً باید تا انتها بازبماند. 6- بعد از اینکه گریس اضافی خارج شد, درپوش تخلیه را ببندید و گریسهایی که احتمالاً اطراف را آغشته کرده پاک کنید. معمولاً هر چند وقت یکبار باید یاتاقانها را گریسکاری کرد؟ اطلاعاتی که در این جا ارایه می شود براساس گزارش NP-7502 موسسه EPRI است که آن نیز براساس داده های طراحی و عملیاتی الکتروموتور تهیه شده است. این داده ها عبارتند از: 1- عملیات پیوسته 2- عملیات ناپیوسته 3- حالت موتور (آیا موتور در حالت Standby بوده یا در حالت خاموش) 4- نوع یاتاقان (یاتاقانها از نوع Single shielded, Open face هستند یا Double shielded (داخلی یا خارجی). مدلهای متفاوتی می توانند به عنوان یاتاقان داخلی و خارجی استفاده شوند. توجه کنید که یاتاقانهای Sealed هرگز نمی توانند مجدداً روانکاری شوند. 5- دور موتور 6- توان الکتروموتور- اسب بخار 7- چگونگی انتقال بار (انتقال نیرو از کنار در مقابل انتقال نیروی مستقیم توسط کوپلینگ) 8- دمای محیط (کمتر از60 درجه سانتیگراد یا بیشتر از60 درجه سانتیگراد) جدول1 برای یک نیروگاه هسته ای نسبتاً تمیز طراحی شده است. در صورتی که با محیط آلوده یا دارای گرد و غبار روبرو هستیم می باید تغییرات مورد نیاز را در فواصل زمانی توصیه شده انجام دهیم. برای الکتروموتورهایی که بصورت پیوسته در حال کار نیستند و گاهی اوقات متوقف می شوند, باید تنها ساعاتی را به عنوان مدت زمان عملیاتی به حساب آوریم که دستگاه در حال کار باشد. برای مثال در صورتی که یک الکتروموتور تنها در نیمی از یک زمان مشخص در سرویس است, بر طبق جدول1 زمان گریسکاری مجدد آن بین24 تا36 ماه توصیه می شود, ولی باید زمان گریسکاری مجدد آن را بین48 تا72 ساعت در نظر گرفت

 

 

-1- انتقال انرژي الكتريكي :

 

1-1-1- انتقال الكتريسيته

 

   انرژي الكتريكي را مي توان بطور اقتصادي به فاصله هاي دور انتقال داد برق از نيروگاه تا مراكز بار به وسيله  خطوط انتقال فشار قوي انتقال مي يابد يكخط انتقال را مي توان به يك لوله آب تشبيه كرد كه هر چه فشار آب بيشتر ولوله بزرگتر باشد آب بيشتري در لوله جريان خواهد يافت . به همين طريق هر چه ولتاژ بيشتر باشد وقطر سيم بزرگتر باشد انرژي الكتريكي بيشتري از خط انتقال عبور خواهد كرد .

    هر چه ولتاژبيشتر باشد توليد و انتقال ارزانترتمام مي شود زيرا از رابطه p=vicosθ    افزايش ولتاژ موجب كاهش جريان براي مقدار معين توان مي شود . هر چه جريان كمتر باشد اندازه كابل ها  ,سويچ گير هاي حفاظتي كوچكتر و تلفات توان خط ( P=RI ) نيز كنترل و كمتر مي شود .

 

 2-1-1-ساختمان يك خط انتقال نمونه

 

    اكثر خطوط انتقال ، هوايي مي باشند زيرا خطوط زميني براي انتقال به فواصل زياد بسيار گران تمام مي شوند . هاديهاي  خطوط هوايي به وسيله برج هاي مشبك فولادي  ( دكل ) يا پايه هاي چوبي ، جهت عايق نمودن هاديها از زمين در هر نوع شرايط جوي و جلوگيري از تماس اتفاقي مي باشد . استفاده از پايه هاي بلند اين امكان را مي دهد تا از اسپان هاي بلند و در نتيجه تعداد پايه هاي كمتري استفاده كرد .

    اندازه يا طول مقره بستگي به ولتاژ خط دارد . هرچه ولتاژ قويتر باشد بايستي طول زنجيره مقره بلندتر باشد . هادي ها معمولا از آلومينيوم رشته اي با هسته فولادي است . آلومينيوم هادي خوبي براي الكتريسيته است ، و هسته فولادي موجب مقاوم شدن هادي مي شود . يك هادي مقاوم وسبك را مي توان با فلش (شكم) كمتر در اسپان هاي بلند استفاده نمود  .

 

3-1-1- ولتاژ خط انتقال

 

    نيروي الكتريكي در نيروگاه ها 13800 ولت تا 24000 ولت توليد مي شود . يك ايستگاه ترانسفورماتور افزاينده بعد از نيروگاه ولتاژ را تقويت مي كند تا با بازده بالا انتقال يابد . ولتاژهاي توليدي در نيروگاه تا ولتاژهاي  معمول خط انتقال يعني 123000 ولت ، 230000 ولت ، 400000 ولت ، 500000ولت و 765000 ولت افزايش مي يابد . به عنوان يك قاعدﮤ كلي ، اگر ولتاژ 2 برابر گردد انرژيي كه ميتوان انتقال داد بدون افزايش تلفات خط ، چهار برابر مي شود .

    در خطوط فشار قوي ( EHV ) مانند مدارهاي 500 كيلو ولت از هادي هاي باندل كه 2 ، 3 يا 4 هادي به وسيله اسپيسر دمپر به يك ديگر متصل مي گردند استفاده مي شود باندل نمودن هادي ها باعث جلوگيري از مشكلات ولتاژ فشار قوي مي گردد . در هر صورت ظرفيت افزايش يافته هادي علاوه بر ولتاژ فشار قوي اجازه مي دهد يك خط 500 كيلو ولت تك مداره تا معادل 8 مدار 230 كيلو ولت انرژي حمل نمايد .

 

4-1-1- پست هاي سيستم انتقال

 

    پايانه هاي خطوط انتقال در پست ها و سوئيچ ها ياردها ( محوطﮥ كليدها ) قرار دارند . پست هاي برق ، ايستگاه هاي تغيير ولتاژ هستند . ترانسفورماتورها ميتوانند به منظور انتقال مؤثر ولتاژ فشار قوي ، ولتاژ را افزايش و يا براي توضيع نيرو در جاده ها و خيابان ها ، ولتاژ را كاهش دهند .

 تجهيزات به گونه اي  طراحي شده كه ايستگاه بتواند در صورت خارج شدن قسمتي از مدار ، خط فوق توزيع مربوطه را تغذيه نمايد .

 

5-1-1- سوئيچ يارد (محوطه كليد ها )

 

    سوئيچ ياردها در پايانه هاي خطوط انتقال قرار دارند . يك سوئيچ يارد شامل كليد هاي قطع كننده ( سكسيونر ها ) ، مدار شكن ها ( ديژنگتورها ) ، رله ها و سيستم هاي ارتباطي براي محافظت مدار مي باشد . سوئيچ يارد اين مكان را ايجاد مي كند كه برق از مدارهاي مختلف عبور كند و اطمينان حاصل شود كه حتي  وقتي بعضي از قسمتهاي يك سيستم قدرت خراب مي شود مشتريان به طور مستمر سرويس دريافت دارند .

    مدار هاي متعددي كه به داخل يك سوئيچ يارد وارد مي شود به وسيله يك مدار مشترك به نام باس يا شينه به يكديگر ارتباط مي يابند . اصطلاح باس از كلمه اومني باس به معني مجموعه اي از اشياء متعدد يا در اين حالت يك مجموعه اي از مدار ها متعدد است . باس بايستي بتواند جريان خطي زيادي را حمل نمايد بنابراين معمولا شامل هاديهاي خيلي بزرگ يا لوله مسي يا آلومينيومي بزرگ و سخت مي باشد . سوئيچ يارد معمولا در داخل همان محوطه محصور شدة ترانسفورماتور قرار دارد و قسمتي از پست را تشكيل مي دهد .

 

كليدهاي فشار قوي :

1- سكسيونرها : يكي از كليدهاي فشار قوي بوده كه به دو صورت قابل قطع زير بار و غير قابل قطع زير بار مي باشد . كه به صورت دستي كنترل شده و عمل قطع و وصل انجام مي شود .

2- اتوريكلوزرها : اين كليد براي محافظت مدار و يا شبكه هاي فشار متوسط و قوي استفاده مي شود كه بصورت اتوماتيك عمل مي كنند . عملكرد اين كليد به اين صورت است كه چنانچه در شبكه ما اتصال كوتاهي رخ دهد اين كليد بصورت اتوماتيك 3 يا 4 مرتبه عمل قطع و وصل را انجام مي دهد و چنانچه مشكل شبكه (اتصال كوتاه) برطرف شده باشد به حالت وصل مي ماند و اگر برطرف نشده باشد در قطع و وصل چهارمي ديگر وصل نمي شود .

3- ديژنگتورها : اين كليد به صورت قطع و وصل خودكار مي باشد و بيشتر براي محافظت تجهيزات فشار قوي استفاده مي شود .

4- سكشن آلايزرها : اين كليد عملكردش تقريبا همانند ريكلوزرها مي باشد كه در شبكه هاي شعاعي بعضاً هم حلقوي از اين نوع كليد استفاده مي شود ، كه وظيفه آن كنترل يك قسمت مخصوص است .

 

6-1-1- ارتباط بين پستها

 

    اپراتور بايد وسايل اندازه گيري و آلارمها (هشداردهنده ها ) كه شرايط ايستگاهها و خطوط منطقه تحت كنترل را نشان مي دهد در اتاق كنترل بازبيني كند . اپراتور مي تواند خارج از نيروگاه و ايستگاه ، كليد ها را به طريق كنترل از راه دور باز و بسته نمايد . اين كنترل عاليه سيستم بستگي به سيستمهاي ارتباطي  بين ايستگاهها (مركز ديسپاچينگ ) دارد .

    براي انتقال اطلاعات و علائم از ايستگاهي به ايستگاه ديگر از خطوط تلفن ، كابل نوري ،سيستمهاي PLC ، سيستمهاي ماكروويو يا ماهواره اي استفاده مي شود . چون وجود ارتباط مداوم بسيار حياتي مي باشد ، معمولا بيش از يك سيستم ارتباطي در محل وجود دارد تا در صورت خرابي يك سيستم ، بتوان از سيستم ديگري استفاده نمود .

    خطوط تلفن يك ارتباط عادي بين ايستگاه ها است . استفاده از كابل نوري در شيلدوايرا بر روي خطوط انتقال ، يك حالت ارتباطي معمول مي باشد .

    سيستم plc از هاديهاي خط قدرت  براي انتقال اطلاعات استفاده مي نماييم . علائم ارتباطي به وسيله دستگاهي كه شبيه به ترانسفورماتور ولتاژ است ولي در اصل يك ترانسفورماتور كوپلينگ ولتاژ خازني ( ccvt ) مي باشد ،به هاديهاي قدرت ارسال يا از آن دريافت مي شود . به منظور نگهداري علائم انتقالي در قسمتهاي مورد نظر خط قدرت ، تله هاي موج  نصب مي گردد. تله موج كه شبيه به يك سيم پيچ استوانه اي بزرگ مي باشد از پيشروي علائم در خط جلوگيري مي نمايد .

    ارتباطات ماكروويو بين ايستگاه ها نياز به برج (دكل) همراه با آنتن در هر ايستگاه دارد . آنتن هاي فرستنده و گيرنده ماكروويو نياز به يك ديد مستقيم و بدون وجود هيچ مانعي در بين آنها دارد . بايستي برج هاي ماكروويو در صورت امكان بر روي تپه ها  به فاصله 60 تا 100 كيلومتر (35 تا 60 مايل ) نصب گردند تا علائم بين برجها مخابره شود .

 

7-1-1- استخرهاي قدرت الكتريكي

 

    نيروگاه به وسيله خطوط انتقال در استخرهاي بزرگ منطقه اي يا شبكه هايي كه از مرز هاي شركت هاي برق مي گذرد به يكديگر مرتبط مي شوند . قدرت الكتريكي توسط اين شبكه ها به هر جايي كه نياز باشد ارسال مي گردد . بدين ترتيب اين انرژي مي تواند مثلا در فصل گرما براي تغذيه اوج بارهاي حرارتي به شمال كشور ارسال شود . 

    لوازم اندازه گيري در پايانه هاي خطوط يا پست هاي تبديل مقدار انرژي كه از مرزهاي سرويس دهي شركت ها عبور مي كند وهمچنين مبالغي كه بايستي بابت آنها پرداخت يا به حساب منظور شود را تعيين مي كنند . بعضي اوقاتيك شركت برق فقط انرژي رااز يك همسايه توليد كننده برق به همسايه ديگر انتقال مي دهد و هزينه اين انتقال (ترانزيت) را دريافت مي دارد .

 

8-1-1- خاموشي و ضعف ولت

 

    خاموشي بزرگ در شمال شرقي ايالات متحده آمريكا و كانادا در نهم نوامبر 1965 ميلادي بوجود آمد . اشكال يك عنصر در استخر قدرت (شبكه) موجب شروع

يك زنجيره واكنشي شد كه منجر به از دست رفتن بيشتر آن شبكه گرديد . از آن زمان پيشرفت طرح هاي حفاظتي آغاز و نصب تجهيزات حفاظتي خوب براي جدا نمودن نقاط معيوب صورت گرفت شركتهاي برق همواره با بهبود طرح هاي حفاظتي ، داراي فرايندهايي هستندكه در صورتي كه تقاضا (ديماند) مشتركين بيش از مقدار انرژي توليد شده سيستم باشد ، عملا ولتاژ شبكه را كاهش مي دهند ويا بار را از سيستم كم مي كنند .

    وقتي تقاضاي مشتريان از استخر قدرت بيشتر از مقدار توليد شده يا تامين شده توسط خطوط انتقال باشد ، انداختن بار آخرين مرحله تصميم گيري خواهد بود.  قبل از قطع بار ، بايستي ولتاژ شبكه را پايين آورد تا كل انرژي تحويل شده به مشتركين كاهش يابد .

    ممكن است مشتركين (مشتريان برق) مشاهده كنند كه روشنايي آنها قدري كم نور شده و موتورهاي روشن ، گرمتر ميشوند .بعضي از شركت هاي برق خارج از كشور هر دو سال يكبار به وسيله كاهش ولتاژ سيستم آزمايشاتي را انجام مي دهند . ضعف ولت معمولا تنها توسط مشتركيني ملاحظه مي شود كه تقريبا كمتر از ولتاژ نرمال در مواقع معمول دريافت مي دارند .

    اگر بعد از اينكه عملا ولتاژ سيستم كاهش يافت هنوز نتوان به اندازه كافي تقاضاي مشتركين را تامين كرد ، بايستي ابتدا بعضي از صنايع بزرگ را از مدار خارج كرد . معمولا اين صنايع قراردادي با شركت برق دارند كه اجازه ميدهد بارشان در مقابل نرخ بهتر يا فروش كمتر برق ، كاهش يابد .

    در زمستان سرد غير عادي سال ميلادي 1994 – 1993 ، تامين برق مورد تقاضاي مشتركين در واشنگتن D.C بسيار مشكل شد و به جاي اجراي خاموشي گردشي (دوره اي) ، مقدار تقاضا يا مصرف مشتركين به وسيله بستن ساختمانهاي دولتي در سردترين روزها كاهش داده شد .

    وقتي همه روشهاي ديگر براي كاهش بار با شكست مواجه مي شود بايستي بار الكتريكي عموم مردم به طور گردشي بر اساس زمان بندي واعلان قبلي كاهش يابد . كاهش بار به طور گردشي (نوبتي) باعث اعمال خاموشي در يك منطقه جغرافيايي معيني براي يك دوره زماني مشخص معمولا 30 تا 60 دقيقه مي شود .

 

2-1- توزيع انرژي الكتريكي :

 

1-2-1- اصول توزيع

 

    سيستم انتقال ، انرژي الكتريكي را تا نزديكي مراكز بار انتقال مي دهد و سپس ولتاژ به ولتاژ فوق توزيع و يا مستقيما به ولتاژ توزيع تبديل مي شود .

سيستم توزيع  شامل خطوط فوق توزيع است كه پست هاي توزيع را تغذيه مي نمايد تا ولتاژ را تا سطح ولتاژ فيدر توزيع كاهش دهد . فيدرهاي توزيع انرژي را به يك ترانسفورماتور (kv 4/0/ 20 )در محل مصرف عمومي و يا در مستغلات مشتري (مصرف اختصاصي) تحويل مي دهد و ولتاژ را تا سطح ولتاژ مصرف تبديل  مي كند .

 

شش قسمت اصلي يك سيستم توزيع :

 

1-   مدارهاي فوق توزيع :

 

    مدارهاي فوق توزيع ، نيرو را از پستهاي بزرگ انتقال به پستهاي توزيع منتقل مي كنند . ولتاژهاي فوق توزيع براي مثال عبارتند از kv 63 پايه ها و عايقبندي در اين ولتاژها به اندازه كافي كوچك هستند كه بتوان خطوط را در كنار جاده ها احداث نمود . بعضي از شركت ها خطوط فوق توزيع را قسمتي از سيستم انتقال مي دانند .

 

2- پست فوق توزيع :

 

ترانسفورماتور پست فوق توزيع ولتاژ فوق توزيع را به ولتاژ توزيع كاهش مي دهد .پست شامل :

-     سوئيچگير مدار فوق توزيع

-     ترانسفورماتور

-     دستگاه تنظيم كننده ولتاژ (رگلاتور ولتاژ)

-     باس يا شين ولتاژ توزيع

-     چندين فيدر متصل به باس

-     سوئيچ گير براي فيدر توزيع

بسياري از پست هاي فوق توزيع از يك اتاق كنترل مركزي (ديسپاچينگ توزيع) از راه دور كنترل مي شوند . اتاق كنترل مركزي به داده هاي پست نظير ولتاژ فيدر و مقدار بار دسترسي دارد . و مي تواند سوئيچ گير پست را قطع و وصل نمايد . نظارت عاليه و تحصيل داده ها (scada ) يك فن ارتباطات است كه به منظور كنترل ازراه دور يك پست استفاده مي شود .

 

2-   فيدرهاي اوليه (پرايمري) :

 

 فيدرهاي اوليه (فشارمتوسط) سه فاز كه از پست خارج مي شوند مي توانند زميني يا هوايي باشند . يك فيدر توزيع مي تواند شعاعي باشد و به صورت شاخه اي در يك خيابان يا جاده كشيده شود . فيدر توزيع مي تواند به صورت شبكه رينگ (حلقوي) نيز از دو جهت تغذيه شود و معمولا از يك كليد (سكسيونر) در نقطه باز حلقه بين فيدرها استفاده مي شود تا آنها را از يكديگرمجزا كند و يا مي توان بوسيله سوئيچ گير خودكار آنرا بسته يا رينگ نمود .

 

3-   ترانسفورماتور توزيع :

 

ترانسفورماتور توزيع كه مشتركين را تغذيه مي نمايد ولتاژ فيدر اوليه (پرايمري) را به ولتاژ مصرف كاهش مي دهد . اين ترانسفورماتور مي تواند با توجه به نوع سيستم توزيع ، بصورت هوايي بر روي يك كرسي فلزي يا سكوي بتوني يا در يك قسمت سقفدار (مانند اتاق يا كيوسك) نصب شود .

 

4-   سيستمهاي ثانويه :

 

يك سيستم ثانويه مي تواند شامل يك سرويس تكفاز باشد كه به وسيله يك ترانسفورماتور تغذيه مي شود تا يك شبكه باس ثانويه كه داراي چند فيدر است .

 

5-   اتصالات مشتركين :

 

كابل سرويس مشتركين مي تواند به صورت هوايي يا زميني تكفاز يا سه فاز مستقيما از ترانسفورماتور يا باس ثانويه تغذيه شود .مسئوليت شركت برق يا توزيع براي سرويس مشتركين معمولا تا كنتور مشترك است .

 

توضيح : منظور از سوئچ گير ، لوازم اتصال خط مانند كلمپ خط گرم و لوازم حفاظتي و مجزاكننده مانند انواع كليدها ، فيوزها و سكسيونرها فشار متوسط و قوي مي باشد .

 

2-2-1- طرح هاي سيستم توضيع :

 

يك سيستم توضيع را ميتوان به گونه اي طراحي كرد كه درجات مختلفي از تداوم سرويس دهي را داشته باشد سيستمي كه داراي درجه بالايي از تداوم سرويس دهي است گرانتر تمام مي شود و معمولا در شهر ها در نقاطي كه تراكم مشتريان زياد است احداث مي گردد .

 

3-2-1- سيستم شعاعي (راديال) :

 

طرح يك سيستم شعاعي بسيار شبيه به يك درخت است شاخه هاي تك فاز يا سه فاز يا انشعابات جانبي مشتركي را در طول مدار تغذيه مي نمايد هادي شا خه  اصلي بيشترين بار را حمل مي كند و هر چه شا خه هااز شاخه اصلي پيشتر ميروند كوچكتر ميگردند معمولا طول يك فيدر به وسيله ولتاژ و بار متصل شده محدود مي گردد.

 

 

4-2-1- مدار اوليه (پرايمري)حلقوي :

 

يك مدار حلقوي يا رينگ از پست توزيع شروع و در منطقه اي كه بايستي سرويس دهد يك حلقه مي سازد يعني منطقه را دور ميزند و به پست بر مي گردد.

اين حلقه شبيه به 2 مدار شعاعي است كه انتهاي انها به يكديگر بسته شده است وقتي اشكالي در خط پيش مي ايد مدغار اوليه حلقوي بيشتر مشتركين را به طور خود كار يا دستي تغذيه مي كند مدار شكن ها در حلقه نسب ميشوند تا قسمت معيوب حلقه به طور خود كار به وسيله باز شدن هر كدام از 2 مدار شكن از حلقه مجزا شود .

رله ها وضعيت اضا فه بار را حس مي كنند و موجب قطع مدار شكن ها در هر طرف محل خطا مي گردد و ان تكه را جدا مي نمايند . انشعابات جانبي حلقه يا رينگ معمولا شعاعي هستند عموما انشعاب زميني به صورت حلقوي است ولي يك كليد سكسيونر يا جمپر باز در حلقه وجود دارد كه موجب مي شود2 طرف حلقه به  صورت شعاعي تغذيه مي شود .

 

5-2-1- شبكه اوليه (پرايمري)

 

شبكه اوليه در مركز شهر كه داراي بار سنگيني مي باشند استفاده مي شود . شكل اوليه شبيه به مدار اوليه حلقوي مي باشد به استثناي اين كه ان حلقه از يك پست و يا يك فيدر از هر پست تغذيه مي شود.

 

6-2-1- سيستم هاي هوائي و زميني

 

يك سيستم توزيع ،هوائي يا زميني و يا تركيبي از هر دو است. سيستم هاي زميني بيشتر در مراكز شهري و سيستم هاي هوائي در روستا ها استفاده مي گردد.

 

مزاياي سيستم هوائي عبارتند از :

- هادي سوئيچ گير و ترانسفورهاي مربئطه هزينه كمتري دارد.

- عيب يابي و تعميرات سيستم ساده و سريع تر است.

- هزينه بسيار كمتري براي ارتقاء سيستم هوائي موجود نياز است زيرانياز كمتري به حفاري خيابانها، فضاي سبز و سنگ جدول و غيره دارد.

 

مزاياي سيستم زميني نيرو عبارتند از:

 

- در معرض طوفان ،درختان ،حوادث اتو مبيل، شكست مقره هاو آلودگي مقره ها نيست.

- از نظر زيبايي بيشتر مورد قبول مردم است.

- در مناطق حساس و پر ترافيك مانند اطراف فرودگاه ها ضرورت دارد.

- از كابل هاي زيردريايي براي عبور درآب ها استفاده مي شود.

- مردم كمتر در معرض شوك الكتريكي قرار مي گيرند.(ايمني بيشتري دارد)

- معمولا دوام و عمر بيشتري دارد.

 

7-2-1- دو نوع سيستم زميني

               

معمولا دو نوع سيستم زميني سيستم كانالو سوراخ تعميرات(سوراخ آدم رو)و ديگري سيستم دفن مستقيم وجود دارد.از سيستم كانال و سوراخ يا دريچه تعميرات در شهر ها استفاده مي گرددزيرا كندن بتون و سنگ فرش خيابان هادر مواقع حفاري به منظور تعمير يل ارتقاءسيستم زميني بسيار گران تمام مي شود.در اين سيستم كابل هاي زميني در كانال هاي بتوني و لوازم شبكه از قبيل ترانسفورماتورها و كليدهاي قطع ووصل در پايين از سطح زمين دئر پست قرار دارد.

سيستم دفن مستقيم بيشتر در بخش هاي كوچك مسكوني كه كابل در زير چمن يا خاك دفن شده استفاده مي گردد. معمولا از ماسه در اطراف كابل براي جلوگيري از وارد آمدن فشار بر روي آن استفاده مي شود. زيرا نقاط تحت فشار اغلب منبع خرابي كابل هستند.در سيستم دفن مستقيم نيز به هنگام عبور از عرض خيابان ها و جاده ها از كانال هاي مناسب نيز استفاده مي گرددو ترانسفورماتور و سوئيچ گير ها اغلب بر روي سكو هاي بتوني يا فلزي در سطح زمين نصب مي شوند. 

 

 

سيگنالهاي  DC , AC

 

AC به معني جريان متناوب و DC  به معني جريان مستقيم مي باشد . اين دو مولفه گاهي به سيگنالهاي الكتريكي ( مثلاً ولتاژ ) هم كه جريان نيستند اطلاق مي شود . بنابراين سيگنالهاي الكتريكي جريان يا ولتاژي هستند كه منتقل كننده اطلاعات ( كه معمولا ولتاژ ميباشد ) هستند .

جريان متناوب  AC

 

سيگنالهاي متناوب در يك مسير منتشر ميشوند و سپس تغيير مسير مي دهند و اين عمل دائماً تكرار مي شود . يعني ابتدا يك سيكل مثبت و بعد يك سيكل منفي و به همين ترتيب تكرار مي شوند .

يك ولتاژ  متناوب  دائماً بين مثبت و منفي تغيير ميكند و بصورت موجي تكرار ميشود .

به هر تغييرات بين مثبت و منفي ، يك سيكل گفته مي شود و واحد آن هرتز مي باشد . در ايران وسائل الكتريكي با فركانس 50 هرتز كار مي كنند .

شكل بالا شكل موج يك منبع تغذيه متناوب است كه به آن موج سينوسي اطلاق مي شود و به شكل پائين از آنجا كه مستقيماً بين مثبت و منفي تغيير مي كند ، شكل موج مثلثي اطلاق مي شود .

سيگنالهاي متناوب براي راه اندازي وسائلي از قبيل لامپ ها و گرم كننده ها بكار مي روند ولي اكثر مدارهاي الكتريكي براي كار نياز به يك ولتاژ مستقيم دارند كه در زير به آن اشاره شده است .

جريان مستقيم  DC

 

 

 

 

 

 

 

 

جريان مستقيم هميشه در يك مسير جاري مي شود ( هميشه مثبت و يا هميشه منفي است ) ولي ممكن است ميزان آن كاهش يا افزايش پيدا كند .

باتري ها و رگولاتورها ولتاژ مستقيم مي دهند و اين ولتاژ براي مدارهاي الكترونيكي مناسب است . اكثر منابع تغذيه شامل يك تبديل كننده ترانسفورماتوري هستند كه جريان اصلي غير مستقيم را به يك جريان غير مستقيم كم و بي خطر تبديل مي كنند .

سپس اين جريان كم و بي خطر توسط مدارات يكسو كننده جريان از غير مستقيم به مستقيم تبديل مي شود . البته اين ولتاژ مستقيم يك ولتاژ متغيير مي باشد و براي مدارهاي الكترونيكي مناسب نيست و لذا براي صاف كردن سطح ولتاژ مستقيم از يك خازن استفاده مي شود تا ولتاژ مستقيم براي مدارات الكترونيكي حساس قابل استفاده شود .

در شكل مقابل بالا شكل موج يك ولتاژ مستقيم ثابت و يكنواخت كه از طريق باتري تامين ميشود نشانداده شده است .

شكل وسط يك ولتاژ مستقيم با صاف كننده سطح ولتاژ ( خازن )  است كه مناسب بعضي از مدارهاي الكترونيكي مي باشد .و شكل پائين يك ولتاژ مستقيم بدون استفاده از خازن را نشان مي دهد

مشخصات سيگنال هاي الكتريكي

همانطور كه بيان شد ، سيگنالهاي الكتريكي ولتاژ يا جرياني هستند كه انتقال دهنده اطلاعات كه معمولا ولتاژ است ، هستند .

در نمودار مقابل مشخصات مختلفي از سيگنال الكتريكي نشان داده شده است . يكي از اين مشخصات فركانس است كه به تعداد سيكل ها در ثانيه اطلاق مي شود .

Amplitude  ماكزيمم ولتاژي است كه سيگنال دارد و Peak voltage  نام ديگري براي Amplitude  است .

  پيك تو پيك ( Peak-peak voltage ) دو برابر مقدار پيك ولتاژ مي باشد .

 دوره تناوب ( Time period )  زماني است كه براي طي شدن يك سيكل كامل نياز است . اين زمان بر حسب ثانيه اندازهگيري مي شود و در زمانهاي خيلي كوتاه از واحد هاي ميكروثانيه هم استفاده مي شود .

فركانس ( Frequency   ) به تعداد سيكل ها در هر ثانيه اطلاق مي شود و واحد آن هرتز است . در اندازه گيري فركانس هاي بالا از واحد هاي كيلوهرتز و مگاهرتز نيز استفاده مي شود .

 

در ايران فركانس شبكه برق 50 هرتز است بنابراين دوره تناوب برابر است با 20 ميكروثانيه .

¹/₅₀ = 0.02s = 20ms.

هر كيلو هرتز برابر با هزار هرتز و هر مگاهرتز برابر را يك ميليون هرتز است .

1kHz = 1000Hz    و   1MHz = 1000000Hz.

 

فركانس  =	1	و	دوره تناوب  =	1
	دوره تناوب			فركانس

 

در ولتاژ غير مستقيم ، ولتاژ از صفر شروع و به پيك مثبت مي رسد و دوباره به صفر رسيده و سپس به پيك منفي مي رسد و لذا در بيشتر اوقات ، ولتاژ از مقدار پيك ولتاژ كمتر است . لذا از يك مقدار موثر استفاده مي كنيم كه همان RMS  است . مقدار ولتاژ RMS برابر است با 0.7 ولتاژ پيك

V_RMS = 0.7 × V_peak   and   V_peak = 1.4 × V_RMS

ارزش يا معيار RMS  يك ارزش موثر ولتاژ يا جريان متغيير مي باشد ، بدين معني كه اين ولتاژ تاثير اصليش در مدار معادل آن مقدار است . بعنوان مثال يك لامپ كه به ولتاژ 6 ولت RMS  متصل شده ، همان مقدار روشنائي را دارد كه اگر به يك ولتاژ 6 ولت مستقيم متصل مي شد .به هر حال نور لامپي كه با ولتاژ 6 ولت RMS  روشن شود ، كمتر است از نور لامپي كه با 6 ولت مستقيم روشن شود . چون ولتاژ موثر 6 ولت غير مستقيم برابر است با 2/4 ولت يعني برابر با 2/4 ولت مستقيم نور مي دهد .

بحث ولتاژ مؤثر اين فكر را بوجود مي اورد كه مقدار RMS  نوع ديگري از ميانگين است ولي بخاطر داشته باشيد كه اين مقدار قطعاً ميانگين نيست . در واقع ولتاژ يا جريان ميانگين غير مستقيم ، صفر خواهد بود . چون بخش هاي مثبت و منفي سيگنال هم را خنثي مي كنند و وقتي ميانگين مي گيريم ، ميانگين براببر با صفر خواهد بود . بنابراين ولتاژ RMS  قطعاً يك ولتاژ ميانگين نيست .

اينك اين سوال پيش مي ايد كه يك ولتمتر AC  چه مقداري را نشان مي دهد ، مقدار مؤثر يا مقدار پيك ولتاژ ؟

پاسخ اين است كه ولتمترهاي AC  مقدار موثر ولتاژ يا جريان را نشان مي دهند در ولتاژهاي مستقيم هم مقدار مؤثر DC نشانداده مي شود .

سؤال ديگري كه مطرح است اين است كه بطور مثال  6 ولت مستقيم دقيقاً چه معنائي دارد ، مقدار مؤثر يا مقدار پيك ولتاژ معني دارد ؟

در اين موارد اگر منظور پيك ولتاژ باشد معمولاً قيد مي شود و در غير اينصورت منظور مقدار مؤثر خواهد بود . براي مثال وقتي مي گوئيم 6 ولت AC  به معني 6 ولت مؤثر است كه پيك ولتاژ آن 8/6 ولت است .

در ايران ولتاژ 220 ولت براي مصارف عمده الكتريكي مورد استفاده قرار مي گيرد ، اين به معني 220 ولت موثر بوده  و پيك آن حدود 320 ولت است .

 

الف _ وسايل كنترل حرارت

      حرارت مضرترين عامل در ترانسفورماتور مي باشد .حرارت زياد عمر مواد عايقي ترانسفورماتور را پايين آورده و در نتيجه باعث پيري زودرس مواد عايقي شده و ممكن است خسارتتي به ترانسفورماتور وارد سازد .

وسايل كنترل حرارت ترانسفورماتور عبارتند از :

     دماسنج روغن كه روي بدنه ترانسفورماتور نصب مي شود ، دماسنج سيم پيچ روغن نما رطوبت گير رادياتورها كه روي بدنه ترانسفورماتور نصب مي شوند و به وسيله پنكه، پمپ روغن خنك مي شود . لذا با توجه به قدرت نامي ترانسفورماتور، ترانسفورماتور به روشهاي مناسب خنك مي شوند .

روغن به طور طبيعي ، هوا به طور طبيعي

روغن تحت فشار وهوا طبيعي

روغن تحت فشار و هوا تحت فشار

مثال : از ترانسفورماتور با قدرت خروجي       30 مي توان :

هوا به طور طبيعي و روغن به طور طبيعي 15 مگاولت آمپر بار گرفت .

هوا به طور طبيعي و روغن بوسيله پمپ 5/22 مگاولت آمپر بار گرفت .

هوا بوسيله پنكه و روغن بوسيله پمپ 30 مگاولت آمپر بار گرفت .

 

ب – رله بوخهولس

 

    رله بوخهولس رله بسيار مهمي جهت حفاظت ترانسفورماتور در مقابل شرايط نا مساعد داخلي مي باشد كه در قسنت رله ها به آن اشاره خواهد شد . از ديگر وسايلي كه جهت محافظت ترانسفورماتور مي توان نام برد ، عبارتند از :

    رله محافظ مخزن روغن ترانسفورماتور ، رله محافظتپ چنجر ( جانسون ) رله درجه حرارت روغن و رله درجه حرارت سيم پيچ ها .

 

پ – تپ چنجر زير بار

 

    CT دستگاه تنظيم كننده ولتاژ ترانسورماتورها در زيربار است محدوده معمول تنظيم ولتاژ آن معمولا 10٪ ±  ولتاژ نامي ترانسفورماتورها است .

 

 ترانسفورماتورهاي جريان  و ولتاژ

 

اين ترانسفورماتورها به منظور جدا كردن مدار دستگاه هاي اندازه گيري و حفاظتي  از شبكه فشار قوي بكار برده مي شوند و د رنقاط مهم متصل مي گردند . اين ترانسفورماتورها به طور كلي به ترانسفورماتورهاي ابزاري يا ادواتي موسوم مي باشند .علل استفاده از اين ترانسفورماتور ها به قرار زير است :

الف – كوچك كردن لوازم اندازه گيري

ب – ايزوله كردن تجهيزات فشار قوي و ضعيف

پ – ايمني جان افراد

 

ترانسفورماتورهاي جريان

 

        داراي دو سيم پيچ اوليه و ثانويه جدا از هم مي باشد كه بر روي هسته آهني پيچيده مي شوند . سيم پيچ اوليه ترانسفورماتورجربان به طور سري در مسير جريان قرار مي گيرد و در طرف ثانويه آن آمپر متر وصل مي گردد . سيم پيچ اوليه با تعداد دور كم و قطر زياد و سيم پيچ ثانويه با تعداد دور زياد و قطر كم مي باشد . معمولا نسبت تبديل ترانسفورماتورهاي جريان طوري است كخ در صورت عبور جريان نامي از اوليه آن ، از مدار ثانويه يك يا پنج آمپر عبور مي كند ( مثلا 5/100 ).

 

ترانسفورماتورهاي ولتاژ

 

   سيم پيچ اوليه ترانسفورماتور هاي ولتاژ بطور موازي با شبكه اي نصب مي گردد كه لازم است مقدار ولتاژ آن اندازه گيري شود و در هر سطح ولتاژ طوري طراحي شده اند كه در دو سر اوليه ولتاژعادي شبكه و در دو سر ثانويه 100 يا       110 خواهيم داشت . مثلا :

3√/100/3√/20000   

   ترانسفورماتورهاي ولتاژ بصورت معمولي و ترانسفورماتورهاي ولتاژ خازني عرضه مي شوند . از نظر اقتصادي براي ولتاژهاي بالا مناسب است ( 63 كيلو ولت به بالا ) از       علاوه بر استفاده به عنوان يك ترانسفورماتور ولتاژ ، به منظور انتقال امواج مخابراتي نيز استفاده مي شود .

 

ترانسفورماتور هاي تغذيه داخلي

 

    در پست هاي فشار قوي علاوه بر ترانسفورماتور هاي قدرت ، ترانسفورماتور هاي جريان و ولتاژ كه وظيفه آنها شرح داده شد . ترانسفورماتور هاي تغذيه داخلي نيز وجود دارد . كه در زير شرح داده شده است . همانطوري كه از نام آن پيداست از اين ترانسفورماتور براي تغذيه تجهيزات داخلي پست استفاده مي شود در پست هايي كه ثانويه ترانسفورماتور ها بصورت اتصال مثلث باشند اين ترانسفورماتور همچنين براي ايجاد اتصال زمين به منظور حفاظت كردن و كنترل نيرو استفاده مي شود . در اينگونه موارد به منظور ايجاد يك اتصال زمين از طريق نقطه صفر و نصب رله هاي جرياني در مسير آن جهت  حفاظت شبكه در زمان بوجود آمدن اتضال كوتاه در شبكه استفاده مي گردد .

 

خازنها

 

    يكي ديگير از اجزاء پستها خازنها مي باشند . خطوط انتقال در بارهاي سنگين ،  ترانسفورماتور ها و بالاخره بعضي از مصرف كنندگان از قبيل موتور ها باعث پايين آمدن ضريب قدرتي شبكه مي گردند . پايين آمدن ضريب قدرتن به علت افزايش اثرات سلفي باعث افزايش جريان و در نتيجه افزايش تلفات و افزايش افت ولتاژ مي گردد . در قدرت ثابت ، كاهش ضريب توان باعث افزايش جريان در نتيجه افزايش تلفات و افزايش افت ولتاژ مي شود . افزايش جريان همچنين باعث اقزايش سطح مقطع هاديها ، كليدهاو فيوزها و غيره خواهد شد لذا به منظور بهبود ضريب قدرت و كاهش اثرات نا مطلوب سلفي خط از خازن استفاده مي نمايند .

 

راكتورها

 

     در بارهاي سبك در خطوط انتقال طويل كه مقدار جريان خط كم مي شود اثرات خازني خط افزايش يافته و اثرات سلفي خط كاهش مي يابد . چون افت ولتاژ از مجموع برداري افتهاي مقاومتي ، سلفي و خازني به دست مي آيد . در اين حالت ولتاژطرف باراز ولتاژ منبع بيشتر مي شود لذا براي برقراري تعادل بين قدرت راكتور خازني و سلفي و تثبيت ولتاژ از راكتور استفاده مي كنند . ركاتورها در حقيقت سلفهايي مي باشند كه وارد شبكه مي كنند .

 

برقگير

 

وظيفه برقگير كاستن اضافه ولتاژها به مقاديري است كه استقامت عايقي تجهيزات قابليت تحمل آن را داشته باشند با بروز اضافه ولتاژ با دامنه بالاتر از مقدار معيني برقگير هادي شده و ولتاژبا عبور جريان از مقاومت غير خطي محدود مي گردد پس از كاهش اضافه ولتاژ ، جريان قطع شده و سيستم به كار خود ادامه مي دهد . اضافه ولتاژها در اثر رعد و برق ، تخليه جوي و يا قطع و وصل كليدها مي توان بوجود ايند .

 

خصوصيات يك برقگير ايده آل

 

الف - مقاومت آن در ولتاژ نامي بينهايت است .

ب - در هنگام كار عادي شبكه مقاومت آن به گونه اي است كه ولتاژ آن برابر ولتاژ نامي سيستم است .

پ - زمان عملكرد آن صفر است براي اينكه امواج صاعقه داراي زمان بسيار كمي است.

ت - پس از رفع اضافه ولتاژ سريعا به حالت قبلي خود بر مي گردد .

 

انواع برق گير

 

از انواع برق گير مي توان برقگيرهاي ميله اي ، سيليكوني و برقگير با مقاومت غير خطي اكسيد روي را نام برد .

     

 

مثال

 

فرض كنيد بخواهيم توان اكتيو 80 مگاوات را در ولتاژ 230 كيلو وات با ضريب قدرت 85/0 انتقال دهيم .

 

حال اگر بخواهيم همين توان را در  انتقال دهيم :

 

به طوري كه ملاحظه مي كنيم در قدرت ثابت ، كاهش ضريب توان باعث افزايش جريان در نتيجه افزايش تلفات و افزايش افت ولتاژ مي شود افزايش جريان هم چنين باعث افزايش سطح مقطع هاديها ، كليد ها و فيوز ها و غيره خواهد شد لذا به منظور بهبود ضريب قدرت و كاهش اثرات نامطلوب سلفي خط از خازن استفاده مي نمايند    ( محاسبات مربوط به اصلاح ضريب قدرت خارج از بحث ما در اينجا مي باشد.)

 

راكتور ها

 

در بارهاي سبك در خطوط انتقال طويل در حدود 1 بامداد كه مقدار جريان خط كم مي شود. اثرات خازني خط افزايش يافته و اثرات سلفي خط كاهش مي يابد چون افت ولتاژ از مجموع برداري افت هاي مقاومتي ، سلفي و خازني به دست مي آيد . در اين حالت ولتاژ طرف بار از ولتاژ منبع بيشتر مي شود لذا براي برقراري تعادل بين قدرت راكتيو خازني و سلفي و تثبيت ولتاژ از راكتورها استفاده مي كنند راكتور ها در حقيقت ساف هايي مي باشند كه وارد شبكه مي كنند .

 

برق گير

 

وظيفه برق گير كاستن اضافه ولتاژ ها به مقاديري است عايقي تجهيزات قابليت تحمل آن را داشته باشند با بروز اضافه ولتاژ با دامنه بالاتر از مقدار معيني برق گير هادي شده و ولتاژ با عبور جريان از مقاومت غير خطي محدود مي گردد پس از كاهش اضافه ولتاژ جريان قطع شده و سيستم به كار خود ادامه مي دهد اضافه ولتاژ ها در اثر رعدو برق تخليه جوي و يا قطع و وصل كليدها مي توانند به وجود آيند .

 

خصوصيات يك برق گير ايده آل

 

الف- مقاومت آن در ولتاژ نامي بي نهايت است

ب- در هنگام كار عادي شبكه مقاومت آن به گونه اي است كه ولتاژ آن برابر ولتاژ نامي سيستم است.

پ- زمان عملكرد آن صفر است براي اينكه امواج صاعقه داراي زمان بسيار كمي است .

ت- پس از رفع اضافه ولتاژ سريعاً به حالت قبلي خود بر مي گردد .

انواع برق گير

از انواع برق گير مي توان برق گيرهاي ميله اي ، سيليكوني و برق گير با مقاومت غير خطي اكسيد روي را نام برد.

 

شبكه زمين

 

در تمام تاً سيسات الكتريكي به خصوص تاًسيسات فشار قوي زمين كردن يكي از مهمترين و اساسي ترين اقدامي است كه به منظور تاًمين ايمني كاركنان و حفاظت دستگاه ها بايستي به عمل آيد . اصولاً بايستي به ايمني اشخاص كه به نحوي با اين پست ها و تاًسيسات در تماس هستند و حتي خارج از پست در رفت و آمد مي باشند توجه خاص گردد.در تاًسيسات برقي دو نوع زمين كردن يكي زمين كردن حفاظتي و ديگري زمين كردن الكتريكي به شرح زير جود دارد:

 

الف- زمين كردن حفاظتي

 

زمين كردن حفاظتي عبارت است از زمين كردن كليه قطعات فلزي تاًسيسات الكتريكي كه در ارتباط مستقيم با مدار الكتريكي قرار ندارند اين زمين كردن به خصوص براي حفاظت اشخاص در مقابل اختلاف سطح تماس زياد به كار برده مي شود بدين منظور در پست هاي فشار قوي بايستي تمام قسمت هاي فلزي كه در نزديكي و همسايگي ولتاژ قرار گرفته اند امكان تماس عمدي يا سهوي با آنها موجود است به تاًسيسات زميني كه بدين منظور احداث شده اند (شبكه زمين) متصل و مرتبط گردند. اين قسمت ها عبارتند از:

ستونها ، پايه هاي فلزي، درب ها، نرده هاي فلزي ، قسمت هاي فلزي تمام       دستگاه هاي اندازه گيري ، به خصوص قسمت هاي فلزي كه براي كار كردن با دستگاه بايد آنها را لمس نمود . هدف از زمين كردن تاًسيسات و سيستمهاي برقي به دو علت اساسي زير مي باشد:

·   حفاظت انسان اعم از كاركنان ، اپراتورها ، تعمير كاران و كاركنان ساختماني و     هم چنين حيوانات در مقابل برق زدگي مي باشد . حفاظت تاًسيسات و دستگاهها با استفاده از اتصال زمين با روش و اسلوب صحيح استحكام شرايط سيستم را بيشتر مي نمايد و استفاده از اتصال زمين مطلوب امتيازات زير را دارا مي باشد :

 

امتياز 1- دستگاههاي برق گير به خوبي عمل مي نمايند .

امتياز 2 – سبب كشف اتصالات و اشكالات به وسيلة رله ها شده و عيب سيستم بفوريت بر طرف مي گردد .

امتياز 3 – در اثر بروز اتصالي و اختلال در سيستم مانع از افزايش ولتاژ در سيستم مي گردد . براي نيل به اهداف بالا مي توان از يك سيستم زمين ( شبكه زمين ) كه به صورت يك ارتباط الكتريكي در زمين عمل مي كند ، استفاده كرد . براي زمين كردن به طور كلي چند روش وجود دارد .

 

روش 1- قرار دادن الكترود ميله اي در عمق زمين

روش 2 – قرار دادن الكترود لوله اي گالوانيزه شده

روش 3 – قرار دادن نوارهاي فلزي در عمق مناسب

روش 4 – قرار دادن صفحات فلزي در عمق مناسب

روش 5 – قرار دادن شبكة سيمي فلزي در عمق مناسب

روش 6 – استفاده از سيستم لوله هاي فلزي آب به عنوان اتصال زمين

روش 7 – استفاده از ميله ها يا سيم هاي مسلح فولادي داخل بتون

تجربيات 50 ساله اخير نشان داده است كه استفاده از ميله هاي فولادي مس پوش كه در عمق خاك فرو برده مي شوند از نظر اقتصادي و جنبه هاي ديگر در بيشتر موارد به روشهاي مذكور ترجيح داد .

 

ب – زمين كردن الكتريكي

 

زمين كردن الكتريكي ، يعني زمين كردن نقطه اي از دستگاه هاي الكتريكي و ادوات برقي كه جرئي از مدار الكتريكي مي باشد مانند زمين كردن مركز ستاره سيم پيچي ترانسفورماتور يا ژنراتور زمين كزدن الكتريكي دستگاهها به خاطر كار صحيح دستگاهها و جلوگيري از  ازياد ولتاژ  ولتاژ الكتريكي فازهاي سالم نسبت به زمين در موقع تماس يكي از فازها با زمين مي باشد .

 

كليدهاي  فشارقوي

 

كليد وسيلة ارتباط سيستم هاي مختلف بوده و باعث عبور يا قطع جريان مي شود . كليد بايد در حالت بسته ( عبور جريان ) و يا درحالت باز ( قطع جريان ) داراي مشخصاتي به شرح زير باشد :

الف : در حالات قطع داراي استقامت الكتريكي كافي ومطمئن در محل قطع شدگي باشد .

ب : در حالت وصل كليد بايد در مقابل كليه جريانهائي كه امكان عبور آن در مدار    مي باشد حتي جريانهاي اتصال كوتاه ، مقاوم و پايدار باشد و اين جريانها و اثرات ناشي از آن نبايد كوچكترين اختلالي در وضع كليد و هدايت صحيح جريان به وجود آورند بنابراين كليد فشار قوي بايستي در مقابل اثرات ديناميكي و حرارتي جريانها مقاوم باشد البته براي اينكه ساختمان كليد ساده تر و از نظر اقتصادي مقرون به صرفه باشد اغلب استقامت الكتريكي ، ديناميكي و حرارتي كليد را توسط دستگاههاي حفاظتي تا حدودي محدود مي كنند .

كليدهاي فشار قوي را مي توان بر حسب وظايف كه به عهده دارند به انواع مختلف زير تقسيم نمود .

الف : كليد بدون بار يا سكسيونر

ب: كليد قابل قطع زير بار جهت جريانهاي بسيار كم

پ: كليد قدرت يا دژنكتور

 

الف – سكسيونر

 

براي جدا كردن مدارهاي با قدرت زياد از شبكه در حالتي كه جريان مدار قطع        مي باشد از سكسيونر استفاده مي گردد . به عبارت ديگر ، سكسيونر قطعات و وسايلي را كه فقط تحت ولتاژ هستند از شبكه جدا مي سازد . چون اين كليد ها مجهز به سيستم جرقه گير نمي باشند قطع آنها در زير بار مجاز نمي باشد و آنها را معمولاًدر مدار قبل از كليد قدرت ، ديژنكتور قرار مي دهند . كليد هاي غير قابل قطع زير بار براي جدا كردن يك قسمت بي برق خط (سرد)از يك خط برقدار (گرم) يك انشعاب بي برق از يك فيدر ، يك فيدر بي برق از يك پست و يا يك پست بي برق از يك خط انتقال به كار مي روند به هر حال هدف جدا كردن خطي است كه قبلاً توسط يك كليد قدرت بي برق شده است.

 

ب- سكسيو نر قابل قطع زير بار

 

اين كليد ها علاوه بر اينكه در مدارهاي تحت ولتاژ قابل مي باشند جريانهاي كم را نيز قادرند قطع نمايند لذا هر سكسيونر قابل قطع در زير بار بايستي داراي وسيله اي براي قطع فوري جرقه باشد سكسيونر قابل قطع در زير بار داراي يك تيغۀ متحرك و يك تيغۀ ثابت با جرقه گير مي باشد .

 

 پ- كليد قدرت يا دژنكتور

 

كليدي كه براي عبور جريان مدار در شرايط نرمال و قطع آن درحالت غير نرمال و يا شرايط اتصالي به كار برود كليد قطع كننده مدار يا دژنكتور با (Circuit Breaker) ناميده مي شود .

دژنكتور داراي مكانيزمي است كه به طور مكانيكي (با استفاده از فنر هاي شارژ شده )، مغناطيس هاي الكتريكي ، هيدرو ليكي يا هواي فشرده كنتاكتها را باز و بسته مي كند. روغن عايق ، هوا ، هواي فشرده و خلاء و گاز سولفور هگزا فلوريد SF6 به عنوان محيط قطع كنندۀ قوس و همچنين به عنوان دي الكتريكي ( عايقي) كه كنتاكتها را بعد از قطع قوس عايق مي نمايدبه كار مي رود اگر لازم است كه مدار به طور اتو ماتيك در موقع اضافه بار يا اتصال كوتاه قطع شود دژمكتور قشار قوي معمولاً به وسيله يك كليد يا وسيله كنترل از راه دور و يا به وسيله رله هايي كه از پيش تنظيم شده اند با استفاده از مدار جريان مستقيم عمل مي نمايد

 

شين ها

 

شين: به طور ساده محل جمع و پخش انرژي را شين گويند. به طور كلي بس بار يا ماشين به محلي در پست هاي فشار قوي گفته مي شود كه جهت توزيع بار بين وروديهاي پست (تغذيه كننده ها ) و خروجيها ( مصرف كنندگان ) ارتباط برقرار     مي كند. بنابراين با توجه به اهميت پست و ميزان حساسيت خاموشي براي       مصرف كننده و در نظر گرفتن مسائل اقتصادي و امكان مانور سيستم اصولاً شين را طوري انتخاب مي كنند كه با توجه به شرايط فوق حد اقل هزينه و حد اكثر استفاده را داشته باشد به هر جهت بس بارهاي رايج در پست ها به صورت زير خلاصه مي شود:

 

شين ساده

 

از اين نوع شين در پست هاي كم اهميت در ولتاژ پائين استفاده مي شود و اصولاً كم خرج بوده و عملكرد آن بسيار( 1-1)چنين شيني را نشان مي دهد براي كاهش اين مشكل مي توان توسط سكسيونر شين را به دو قسمت كرد تا تعداد قطعي ها كم شود مانند شكل (2-1)

 

  

 

تقسيم شين توسط سكسيونر

 

تقسيم شين توسط كليد قسمت شين

 

در شكل (2-1) نيز مشاهده مي شود كه با بروز اتصالي روي شين رله هاي حفاظتي عمل نموده و سبب قطعي تمام آنها مي گردد . براي جلوگيري از اين مسئله مي توان شين را توسط كليد قسمت شين با حفاظت هاي لازم به دو قسمت تقسيم نمود .

بنابراين با ايجاد اتصالي در هر قسمت ، سبب قطعي همان قسمت قطعي همان قسمت خواهد شد و با عملكرد اين كليد از قطع قسمتي از ارتباطات جلوگيري به عمل       مي آيد.

 

 

 سيستم هاي با شين دوبل

 

سيستم هاي يا شين دوبل به دو دسته تقسيم مي شوند :

 

الف – شين دوبل اصلي و يدكي

 

همانطوري كه در سيستم تك شينه مشاهده شد در صورتيكه يكي از كليدها احتياج به تعمير داشت لازم بود كه خط و ترانس مربوطه را بدون بار نمود و كليد آن را تعمير كرد ، اما در شين دوبل ( اصلي و يدكي ) مطابق شكل (4-1 ) چنانچه كليد اصلي احتياج به تعمير داشته باشد كليد باس كوپلر وظيفه كليد اصلي را به عهده خواهد گرفت .

به عبارت ديگر شين اصلي هم مي تواند توسط كليد قدرت مربوطه و هم توسط كليد كوپلاژ در شرايط اضطراري تغذيه شود و ماداميكه كليد اصلي ارتباط در دست تعمير است كليد كوپلاژ وظيفه آن را به عهده مي گيرد . مثلاً اگر فيدر شماره 3 اشكال پيدا نمود و احتياج به تعمير داشت با وصل كليد كوپلاژ عملاً اين كليد وظيفه كليد اصلي را به عهده مي گيرد . بنابراين در اين سيستم امكان تغيير كليد بدون از دست دادن بار امكان پذير است در اين حالت مسير نقطه چين ، مسير جريان را نشان مي دهد .

 

ب – سيستم دو شين اصلي

 

در اين نوع سيستم ، باس بار عملاً مطابق شكل زير بين دو باس بار تقسيم شده و هر تغذيه كننده هر دو باس بار را تغذيه مي كند ضمن اينكه از هر دو باس بار به عنوان اصلي استفاده شده و هر كدام يدكي ديگري است در اين سيستم هر كدام از ارتباطات توسط دو سكسيونر امكان مانور روي شين ها را دارد . در صورتي كه در اين سيستم خطاي دائمي يا مشكلي براي يكي از شين ها اتفاق بيفتد مي توان از شين ديگر تا تعمير آن شين استفاده نمود . براي مانور هر ارتباط از روي يك شين به شين ديگر بايستي از كليد كوپلاژ استفاده نمود  شكل 5-1 .

 

سيستم يك و نيم كليده

 

در اين سيستم مطابق شكل بازاء هر دو ارتباط سه كليد در نظر گرفته شده است و هر دو شين توسط اين كليدها برقدار مي باشد اين سيستم نسبت به سيستم هائي كه تا كنون ذكر شده گرانتر مي باشد . ( به علت تعداد بيشتر كليد ) و از درجة اطمينان بالا برخوردار است . بنابراين در ايستگاههاي مهم از جمله پست هاي توليد با ظرفيت بالا در نظر گرفته مي شوند . اگر خطائي روي شين اتفاق بيفتد با قطع كليدهاي طرف آن شين هيچ گونه قطع لحظه اي در ساير ارتباطات نخواهيم داشت . بنابراين سيستم داراي اطمينان بالائي است . اما چون بروز هر خطاء در ارتباطات منشعب از پست سبب قطع در كليد مجاورآن ارتباط خواهد گرديد از اين نظر مي توان با باز نمودن سكسيونر اصلي آن ارتباط براي تعمير و وصل مجدد كليد ، با اطمينان ارتباط آن (( بي )) را محفوظ نگهداشت  .

 

سيستم دو كليده

 

 

اين سيستم داراي همان مزاياي سيستم يك و نيم كليده مي باشد با اين تفاوت كه داراي درجع اطمينان بيشتري است اما مخارج آن زيادبوده و اصولاً استفاده نمي شود طريقه اتصال مطابق  مي باشد كه هر ارتباط توسط دو كليد به شين ها اتصال دارد .

در اين سيستم نيز مانند سيستم يك و نيم كليده بروز هر خطا در هر ارتباط منجر به عملكرد دو كليد در پست مي گردد .

 

سيستم بسته ( حلقوي )

 

در اين سيستم كليدها بر روي شين قرار گرفته و بدين صورت يك شين حلقوي تشكيل مي شود . اين سيستم از درجه اطمينان خوبي برخوردار است زيرا از دو جهت با بقيه متصل مي شود در اين سيستم نيز مانند سيستم يك و نيم كليدي بروز خطا در هر ارتباط منجر به عملكرد دو كليد در پست مي گردد.  

 

رله ها

 

حفاظت تجهيزات و دستگاه هاي سيستم قدرت در مقابل عيوب و اتصاليها ، به وسيله كليد قدرت انجام مي گيرد قبل از اينكه كليد قدرت بتواند باز شود ، سيم پيچي عمل كنندة آن بايد تغذيه شود اين تغذيه به وسيله رله هاي حفاظتي انجام مي پذيرد . رله به دستگاهي گفته مي شود كه در اثر تغيير كميت الكتريكي مانند ولت و جريان و يا كميت فيزيكي مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحريك شده و باعث به كار افتادن دستگاههاي ديگر و نهايتاً قطع مدار به وسيله كليد قدرت            ( در سيستم توليد و انتقال و توزيع ) يا دژنكتور مي گردد .

 

بنابراين به وسيله رله :

 

·   محل وقوع عيب از شبكه جدا سازي شده باعث مي شود كه ساير قسمتهاي سالم شبكه همچنان به كار خود ادامه دهند و پايداري و ثبات شبكه به همان حالت قبلي محفوظ بماند .

·   تجهيزات و دستگاهها در مقابل عيوب و اتصالي ها محافظت شده و ميزان خسارات وارده به آنها محدود گردد . 

 

سبب به وجود آمدن اتصالي ها و تأثيرات آن

به دو علت زير اتصالي ها مي توانند به وجود آيند :

 

الف – تأثيرات داخلي

 

تأثيرات داخلي كه باعث خراب شدن و از بين رفتن دستگاهها يا خطوط انتقال و توزيع مي شود عبارتند از :

فاسد شدن قسمتهاي عايق در يك مولد ، ترانسفورماتور ، خط ، كابل و غيره . اين ضايعات و امكانات مكن است مربوط به عمر عايق ، عدم تنظيم صحيح ، عدم ساخت صحيح و يا عدم نصب صحيح عايق باشد .

 

ب – تأثيرات خارجي

 

تأثيرات خارجي شامل تأثيرات زيادي است از آن جمله رعد و برق ، اضافه بار كه باعث به وجود آمدن حرارت شود ، برف و باران ، باد و طوفان ، شاخة درختها ، حيوانات و پرندگان ، سقوط اشياء اشتباه در عمليات و خسارتهايي كه يه وسيله مردم وارد       مي شود و غيره . وقتي كه يك اتصالي در مداري رخ دهد ، جريان افزايش يافته و ولتاژ ( اختلاف پتانسيل ) نقصان پيدا مي كند افزايش جريان حرارت زيادي را به وجود آورده كه ممكن است منجر به آتش سوزي يا انفجار شود . اگر اتصالي به صورت جرقه باشد ممكن است خسارت زيادي به بار آورد . براي مثال اگر جرقه اي بر روي خط انتقال نيرو به وجود آمده و سريعاً بر طرف نشود خط را سوزانده و باعث پاره شدن آن خواهد شد و نتيجه سبب قطع برق براي مدت طولاني خواهد شد . نقصان ولتاژ كه در اثر يك اتصالي به وجود آيد مي آيد براي دستگاههاي الكتريكي بسيار زيان آور است و اگر اين ولتاژ ضعيف براي چند ثانيه ايي ادامه داشته باشد ، موتورهاي مشتركين از كار باز ايستاده ، دوران مولدهاي برق نامنظم و نا مرتب خواهد شد پس در صورت وقوع جريان شديد و ولتاژ ضعيف به سبب اتصالي در مدار مي بايست به فوريت اتصالي كشف و برطرف گردد و جريان ولتاژ به حالت عادي باز گردانده شود.

 

 

انواع اتصالي

 

انواع اتصالي ها به قرار زير است :

 

الف- اتصال فاز به زمين و فاز به فاز

 

گرچه اتصالي درسيستم سه فاز مربوط به فازها است ولي بيشتر مربوط به وصل نبودن سيم زمين مي باشد جريان در يك اتصالي بين فاز به زمين كمتر از جريان در يك اتصالي فاز به فاز است و اين امر به علت مقاومت بيشتر زمين است به همين جهت در بيشتر موارد رله هاي جدا گانه ايي براي اتصاليهاي فاز به زمين و فاز به فاز در نظر گرفته مي شود.

 

ب- اتصاليهاي سه فاز

 

اتصالي سه فاز با هم شديد ترين نوع اتصالي بوده و اتصالي بين يك فاز و زمين   خفيف ترين نوع اتصالي است.

 

رله ها از نظر طرز اتصال به شبكه

 

رله ها از نظر طرز اتصال به شبكه به دو نوع اوليه و ثانويه تقسيم مي شوند .

 

الف- رلۀ اوليه

 

سيم پيچي رله مستقيماً در مدار قرار مي گيرد منظور از مستقيماً يعني اينكه از ترانس جريان و ترانس ولتاژ براي رله سيم نمي بريم .

 

ب –رلۀ ثانويه

 

 

سيم پيچي رله مستقيماً در مدار قرار نمي گيرد منظور اين است كه روي خط ترانس جريان يا ولتاژ مي بنديم و سپس دو سر آن را براي رله مي بريم در سيستم قدرت از رله ثانويه استفاده مي شود تاكنون در ساخت رله ها پيشرفتهاي قابل ملاحظه اي حاصل شده است كه به ترتيب مي توان از رله هاي الكترومغناطيسي و اندكسيوني    رله هاي نيمه الكترونيك رله ها ي الكترونيكي و بالا خره رله هاي ديجيتالي حافظه دار ميكروپروسوري با استفاده از مدارات مجتمع آي سي نام برد.

 

انواع رله و كاربرد آن

 

انواع رله و كاربرد آنها به شرح زير است:

 

الف- رله اضافه جريان

 

اينگونه رله ها به صورت اندكسيوني و الكترو نيكي در پست هاي برق كاربرد فراواني دارند. مطابق شكل (8-1 ) انرژي الكتريكي از نقطة A‌ با شدت جريان I از طريق خط مربوطه و كليد قطع و وصل كننده ( دژنكتور) يا كليد قدرت به مصرف كننده ( بار ) ارسال مي گردد . براي كنترل مقدار جريان عبوري از خط مزبور احتياج به رلة اضافه جريان o/c مي باشد . وظيفه اين رله آن است كه اگر از خط مربوطه شدت جريان از حدي كه در انتظار است و رلة اضافه جريان براي آن مقدار تنظيم شده ، افزايش يابد و يا اينكه اتصالي بين دو فاز و يا سه فاز بين خطوط انتقال پيش آيد ، رله تحريك شده و با فرماني كه به كليد دژنكتور مي دهد ، باعث قطع خط مزبور مي شود . براي تحريك رلة اضافي جريان احتياج به ترانسفورماتور جريان يا (CT) مي باشد . اين ترانسفورماتور ، جريان خط را متناسب به نسبت تبديل آن به رله مزبور انتقال  داده و باعث تحريك آن مي شود . به عنوان مثال اگر نسبت تبديل ترانسفورماتور جريان 1/200 باشد و رله براي مقدار شدت جريان 200 آمپر تنظيم شده باشد ، هر گاه شدت جريان خط انتقال از 200 آمپر زيادتر گردد مقدار شدت جريان ورودي به رله از يك آمپر تجاوز مي نمايد ، و در نتيجه باعث عملكرد رله و قطع كليد دژنكتور مي گردد . به علت اينكه خطوط انتقال انرژي به صورت سه فازه مي باشند ، بنابراين براي هر كدام از فازها احتياج به يك عدد ترانسفورماتور جريان و يك عدد رله اضافه جريان مي باشد نحوه قرار گرفتن ترانسفورماتورهاي جريان و رله هاي اضافه جريان در حالت عادي جريان عبوري از رله ها كمتر از حد تنظيمي آنها و در صورتي كه هر كدام از خط ها اضافه بار بگيرد و يا اتصالي بين دو فاز و يا سه فاز رخ دهد رله هاي مربوطه عمل مي نمايد . مثلاً اگر شدت جريان فاز R بيش از حد معمول آن گردد ، CT آن به باعث تحريك رله اضافه جريان R‌ مي شود . هم چنين اگر فازهاي B و Y به هم اتصال يابند ، رله هاي مربوطه آن تحريك و باعث عمل نمودن كليد قطع مدار مي گردند . اصولاً اين رله ها داراي دكمة نشان دهنده و يا پرچم رنگي كوچكي       مي باشند كه در صورت تحريك رله ، عملكرد آن را اعلان مي نمايد .

 

ب – رله اتصال زمين

 

 

ساختمان و طرز كار اين رله ها مانند رله هاي اضافه جريان بوده و وظيفه اصلي اين رله، تشخيص بروز هر گونه اتصالي بين هر كدام از فازها با زمين و يا دو سه فاز با زمين نيز مي باشند 

 

از نظر عملي ، رله هاي اضافه جريان سيستم سه فازه و رله اتصال زمين تواماً به صورت يك سيستم حفاظتي واحد مانند شكل (12-1 ) بسته مي شود . رله اتصال زمين اصولاً حساستر از رله هاي اضافه جريان بوده و هر گاه يكي از فازها به زمين اتصال يابد ، رله اتصال زمين همراه با رله اضافه جريان همان فاز عمل مي نمايد . چنانچه  مشاهده مي گردد ، براي سه فاز فقط احتياج به يك رله اتصال زمين      مي باشد .

 

پ- رله اتصال زمين محدود

 

با رله اتصال زمين و مدار آن آشنا شديم ، رله مزبور عهده دار تشخيص هر گونه اتصال خط انتقال با زمين مي بود . براي سهولت تشخيص محل اتصال زمين در سيستم قدرت از رله ايي ديگر به نام رله اتصال زمين محدود هم استفاده شده است .

مدار نمونه ايي از اين رله به صورت شكل (13-1 ) بوده ، مثلاً در شكل ، وظيفه آن تشخيص بروز هر گونه اتصال زمين بين ترانسفورماتور هاي جريان خط a‌ و ترانسفورماتور جريان نقطة مركز ستاره b‌ ترانسفورماتور قدرت T‌ مي باشد . بنابراين تفاوت اين رله با رلة اتصال زمين در اين است كه رله اتصال زمين ، انواع اتصاليهاي زمين تمامي مسير خط ولي رلة اتصال زمين محدود اتصاليهاي زمين بين نقطه صفر ستاره تا ترانسفورماتور هاي جريان خط مربوطه را تشخيص مي دهد .

 

ت – رله جهتي

 

بروز اتصالي در جهت جرياني كه مدار جاري مي شود مؤثر مي باشد در بيشتر طراحي ها جهت جريان براي نصب دستگاه رله مي بايست مشخص شود در اين صورت از     رله ها ي جهتي استفاده مي شود از نظر ساختمان داخلي و طرز كار ، اين رله به صورتهاي اندوكسيوني و الكترونيكي ، كاربرد فراواني دارد . رله هاي جهتي داراي دو سيم پيچ بوده كه يكي از آنها مانند رله هاي اضافه جريان با شدت جريان ورودي I تحريك شده و سيم پيچ ديگر با ولتاژ مناسبي تحريك مي گردد . اين رله ها از دو قسمت جهت ياب و اضافه جريان تشكيل شده اند و اين بدين معني است كه هر گاه در شبكه تحت حفاظت ، اتصالي رخ دهد ، ابتدا اين رله جهت عبور شدت جريان به محل اتصالي را به وسيله قسمت جهت ياب تشخيص داده و سپس اگر جريان در جهت عملكرد رله باشد و هم چنين از نظر مقدار به اندازه ايي باشد كه بتواند موجب تحريك قسمت اضافه جريان رله گردد ، رله مزبور تحريك شده و فرمان قطع را صادر مي نمايد.

 

 

ث- رله قياسي يا رله ديفرانسيل

 

اين رله براي حفاظت مولدها ، ترانسفورماتور ها ، خطوط انتقال نيرو و شين هاي واقع در ايستگاههاي انتقال نيرو به كار مي رود . توسط رله ديفرانسيل جريان ورودي و خروجي از دستگاه ، مقايسه مي شود در شرايط عادي هنگامي كه هيچگونه اتفاق با اتصالي رخ نداده است ، اين جريان مساوي و يكسان مي باشند . اگر در قسمت مورد حفاظت اتصالي رخ دهد جريان بلافاصله نا مساوي شده و اين پديده باعث عملكرد رله مي شود . طرز قرار گرفتن رله براي حفاظت از يك ترانسفورماتور 20/63 كيلو وات در شكل (14-1 ) نشان داده شده است .

 

ج – رله بوخهلس

 

اين رله يكي از مهمترين رله هاي حفاظتي ترانسفورماتورهاي قدرت مي باشد ، وظيفه تشخيص بروز هر گونه اتصالي در محفظة داخلي ترانسفورماتور و قطع سريع برق ورودي به آن مي باشد . مي دانيم كه اصولاً ترانسفورماتورهاي قدرت به وسيله مايع مخصوصي مانند روغن عايقكاري و خنك مي شوند . به خاطر سرد و گرم شدن روغن مزبور ظرف انبساطي براي آن در نظر گرفته شده و مانند شكل ( 15-1 ) اين ظرف از طريق لولة رابطي به محفظه داخلي ترانسفورماتور متصل مي باشد .

 

همانطوري كه از شكل  مزبور پيدا است ، رله بوخهلس بر روي لولة رابط بين ترانسفورماتور و ظرف انبساط قرار مي گيرد و روغن از اين لوله عبور مي نمايد . بنابراين تمامي محفظه داخلي رله پر از روغن مي باشد . هر گاه هر گونه اتصالي در محفظه داخلي ترانسفورماتور پديد آيد ، در نقطه اتصالي مقداري جرقه و قوس الكتريكي زده مي شود . در نتيجه اين عمل كمي از روغن اطراف محل اتصالي سوخته و توليد حبابهاي گازي شكلي را مي نمايد . اين حبابهاي گازي به طرف قسمت فوقاني ترانسفورماتور حركت نموده و از طريق لوله رابطة به رلة بوخهلس وارد شده و در قسمت فوقاني رله جمع مي گردند . اين رله داراي شناوري مي باشد كه با تجمع حبابهاي گاز ، سطح روغن در رله پايين آمده و همراه با آن شناور نيز به پايين مي آيد. پايين آمدن شناور باعث بسته شدن كليد الكتريكي رله و تحريك مدار هشدار و يا قطع مي گردد . در بعضي از مدلهاي اين رله از دو شناور استفاده شده كه شناور بالايي براي تحريك مدار هشدار و شناور پاييني براي فرمان مدار قطع دستگاه مورد حفاظت      مي باشد و اگر مقدار جرقه و قوس الكتريكي در محفظه داخلي ترانسفورماتور شديد باشد ، يك موج انفجاري در روغن داخلي ترانسفورماتور به وجود آمده و روغن ترانسفورماتور با سرعت زيادي به رلة بوخلهس وارد مي شود همانطوريكه قبلاً گفته شد، سرعت زياد روغن باعث عملكرد دريچه ورودي رله مي گردد . اين دريچه با شناور پائيني رله هم محور بوده و مستقيماً باعث تحريك مدار قطع مي شود . هر گاه در اثر علت هاي مختلفي از بدنة ترانسفورماتور مقداري روغن ريزش نمايد ، به مرور زمان سطح روغن در ظرف انبساط كاهش يافته و به رله بوخهلس مي رسد . در رله بوخهلس اگر سطح روغن همچنان كاهش يابد باعث عملكرد و تحريك مدار هشدار و قطع      مي گردد . در بعضي موارد مقداري هواي نشتي به رله راه يافته و مانند حبابهاي گاز باعث تحريك رله مي شود .

به طور كلي علل تحريك و عملكرد رله بوخهلس به قرار زير است :

·       بروز قوس الكتريكي بين قسمتهاي حامل جري

انواع توان در شبکه های توزیع
می دانیم در شبکه های جریان متناوب توان ظاهری که از مولدها دریافت می شود به دو بخش توان مفید و غیر مفید تقسیم می شود . نحوه این تقسیم به شرایط مدار بستگی دارد به این معنی که هر قدر ضریب توان (CosΦ) به يك نزدیکتر باشد سهم توان مفید بیشتر است . این اتفاق در مدارتی رخ می دهد که مصارف اهمی آن بیشتر است .مانند سیستمهای روشنایی یا تولید گرما توسط انرژی برق . اما می دانیم که سهم عمده مصارف شبکه ها را مصرف کننده های (اهمی – سلفی ) دریافت می کنند . مانند الکتروموتورها – ترانسفورماتورهای توزیع – چوکها و .... که درآنها سیم پیچ یا سلف نقش اصلی را ایفا می کند . در سیمپیچها به علت خاصیت ذخیره سازی انرژی الکتریکی بصورت میدان مغناطیسی توان همواره بین شبکه و سلف رد و بدل می شود . سلف در یک چهارم زمان تناوب توان دریافت می کند و در یک چهارم بعدی زمان ، توان را به شبکه پس می دهد . درست است که نتیجه ریاضی این عمل یعنی عدم مصرف انرژی زیرا توان داده شده به سلف با توان دریافت شده از ان برابر است اما در عمل این اتفاق رخ نمی دهد زیرا توان پس داده شده به شبکه امکان استفاده را برای مولد ایجاد نمی کند و این توان در هر حالتی از مولد دریافت شده است . و برای رسیدن به مصرف کننده اهمی – سلفی از شبکه توزیع شامل : سیمها – کابلها و ... عبور کرده است .

نتیجه اینکه سلف توانی را از مولد دریافت می کند اما این توان را به شبکه پس می دهد . این توان قابل استفاده نیست و در مسیر عبور تلف می شود . پس مقدار از توان تلف می شود . مصرف کننده های فوق برای انجام اینکار به توان مذکور نیاز دارند اما این توان برای شبکه مضر است و زیانهای زیر را در پی دارد :

- اضافه شدن جریان مولد و درنتیجه نیاز به مولدهایی با توانهای بیشتر
- چون جریان شبکه زیاد می شود به سیمها و کابلهایی با سطح مقطع بالاتر برای کاهش افت ولتاژ نیاز است که این موضوع هزینه اولیه شبکه را افزایش می دهد .
- اتلاف توان در شبکه های توزیع بصورت حرارت روی می دهد در نتیجه هر کاری کنید نمی توانید از این اتلاف جلوگیری کنید . نتیجه این اتلاف توان ،کاهش ولتاژ مصرف کننده می باشد که این موضع راندمان مصرف کننده را پایین می آورد .
- نمی توان این توان را به مصرف کننده های اهمی سلفی تحویل نداد زیرا کار آنها مختل می شود .



خازن ناجی شبکه های تولید و توزیع
توان هم در خازنها بصورت توان غیر مفید است درست مانند سلفها در یک چهارم پریود موج متناوب ،توان دریافت می کنند و در یک چهارم بعدی توان را تحویل می دهند پس خازنها هم مانند سلفها باعث افرایش توان راکیتو ( غیر مفید ) شبکه می شوند اما اتفاق بامزه زمانی روی می دهد که خازن و سلف با هم در شبکه قرار گیرند .
این دو برعکس هم عمل می کنند . یعنی زمانی که سلف توان می گیرد خازن توان می دهد و زمانی که سلف توان می دهد خازن توان می گیرد . پس توانهای غیر مفید این دو فقط یکبار از شبکه دریافت می شود و در زمانهای بعد بین آنها تبادل می شود بدون اینکه مولد این توان را تحمل کند . پس مصرف کننده های اهمی سلفی توان راکتیو خود را دریافت می کنند و مولد و شبکه توزیع آنرا تولید و پخش نمی کنند زیرا این کار را خازن انجام می دهد . این خازنها از حالا به بعد ، خازنهای اصلاح ضریب توان نام می گیرند و وظیفه آنها تامین توان راکتیو مورد نیاز مصرف کننده های اهمی سلفی است .



اتصال خازن به شبکه
خازنهای اصلاح ضریب توان باید در شبکه بصورت موازی قرار گیرند . برای اینکار در شبکه های تکفاز باید به فاز و نول وصل شوند و در شبکه های سه فاز پس از اتصال بصورت ستاره یا مثلث آنگاه به سه فاز متصل می شوند . مانند نقشه زیر :
http://f7.yahoofs.com/users/4456488ezb5f4a273/2410scd/__sr_/b751scd.jpg?phA2qgFBUSfLnIJQ


http://f7.yahoofs.com/users/4456488ezb5f4a273/2410scd/__sr_/4c16scd.jpg?phA2qgFBsRpE589O

این خازنها باید از انواعی انتخاب شوند که بتوانند دایمی در مدار قرار گیرند پس باید بتوانند ولتاژ شبکه را تحمل کنند در محاسبه خازن از انواعی استفاده می شود که ولتاژ مجاز آنها 15% بیشتر از ولتاژ شبکه باشد .

محاسبه خازن
نقش خازن در شبکه کاهش توان راکتیو مصرف کنند های اهمی – سلفی از دید مولدها است . با این اتفاق ضریب توان مفید به یک نزدیک می شود . پس با کنترل ضریب توان امکان کنترل توان راکتیو وجود دارد . این کار بکمک یک کسینوس فی متر صورت می گیرد . یعنی بکمک کسینوس فی متر می توان دریافت که ضریب توان و در نتیجه توان راکتیو در چه وضعیتی قرار دارد .


دامنه تغییرات ضریب توان (CosΦ) :
نمودار زیر دامنه تغییرات ضریب توان را نشان می دهد .

http://f7.yahoofs.com/users/4456488ezb5f4a273/2410scd/__sr_/9331scd.jpg?phA2qgFBx_CvxMEa

خازن مذکور باید برابر نیاز شبکه باشد در غیر اینصورت خود توان راکتیو از مولد دریافت می کند و همچنین سبب افزایش ولتاژ آن می شود . پس باید خازن مطابق نیاز شبکه محاسبه شود .


پرسش : شبکه به چه مقدار خازن نیاز دارد ؟
پاسخ : مقداری که ضریب توان را به یک نزدیک کند . این مقدار خازن خود توان راکتیوی ایجاد می کند که توان راکتیو مصرف کننده اهمی – سلفی را جبران می کند . پس مقدار خازن به مقدار توان راکتیو مدار بستگی دارد . هر قدر این توان قبل از خازن گذاری بیشتر باشد ، اندازه خازن نیز بزرگتر خواهد بود .

با توجه به مطالب گفته شده باید برای محاسبه خازن دو مقدار مشخص شود :

یک – مقدار ضریب توان شبکه قبل از خازن گذاری
دو – مقدار ضریب توان شبکه بعد از خازن گذاری که انتظار داریم شبکه به آن برسد
سه - اندازه توان اکتیو

پس از تعیین این مقادیرمراحل زیر را پی می گیریم . برای مقدار ضریب توان مطلوب مثلا عدد 9/0 مقدار خوبی است . حال دو مقدار ضریب توان داریم یکی ضریب توان شبکه قبل از خازن گذاری و دیگری ضریب توان مطلوب که می خواهیم با گذاردن خازن به آن برسیم . بکمک رابطه زیر مقدار توان راکتیو مورد نظر را که با آمدن خازن تامین می شود محاسبه می کنیم . ( توجه : در خرید خازنهای اصلاح ضریب توان بجای فارد برای تعیین ظرفیت خازن از میزان توان راکتیو آن خازن سخن گفته می شود.)


محاسبه خازن در این مرحله تمام می شود و مقدار توان بدست آمده همان مقدار خازن موردنیاز است .

Q = P . F

معرفی چند دستگاه برای كنترل سرعت موتورهای AC :

                                                                      

 اين دستگاهها برای كنترل سرعت موتورهای AC آسنكرون قفس سنجابی و یا سیم پیچی شده ساخته شده اند. ( ساخت شركت پرتو صنعت )

این دستگاهها قابل كنترل از راه دور بوده و می توانند به كامپیوتر یا PLC متصل شوند. همچنین با اتصال چندین دستگاه به هم امكان ایجاد شبكه بر اساس پروتكل RS485 وجود دارد.  این دستگاهها می توانند بصورت مستقل و یا در سیستمهای كنترل و اتوماسیون صنعتی مورد استفاده قرار گیرند. سیستم كنترل این دستگاهها میكروپروسسوری بوده و تنظیم تمامی پارامترهای سیستمی دستگاه، بصورت نرم افزاری و از طریق پانل كنترل روی دستگاه انجام می گیرد.

 

 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-RM

    این دستگاهها در توانهای مختلف از 2.2 تا 11 كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای2.2  ،3  و 4 كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی دستگاه PSMC-RM مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید.

 

 مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DM

    این دستگاهها در توانهای مختلف از 3  تا 11 كیلو وات موجود می باشند. دستگاههای 3  و 4 كیلووات فاقد فن خنك كننده و دستگاههای 5.5 ، 7.5 و 11 كیلووات دارای فن خنك كننده می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی دستگاه PSMC-DM مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا  را کلیک کنید.

 

مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DL

این دستگاهها در توانهای مختلف از 15 تا  37كیلو وات موجود می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی PSMC-DL مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید.

 

مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاههای PSMC-DT-250A

این دستگاهها در توانهای مختلف از 200  تا 250  كیلو وات موجود می باشند.

برای دریافت pdf یا Word Zip file درباره مشخصات تكنیكی PSMC-DT-250A مشخصات فنی و معرفی قابلیتهای دستگاه و نصب و راه اندازی اینجا را کلیک کنید.

درایوها چه کاری انجام میدهند؟

 

درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترل کننده دور موتور برای تنظیم دور الکتروموتورهای AC (موتورهای سه فاز ) استفاده میگردد. درایوها قادرند دور موتور را از صفر تا چندین برابر دور نامی موتور و بطور پیوسته تغییر دهند.

تنظیم دور در الکتروموتورها علاوه بر منعطف نمودن پروسه های صنعتی ، در کاربردهای زیادی منجر به صرفه جوئی انرژی هم میگردد. علاوه بر آن درایوها جریان راه اندازی کشیده شده از شبکه را به میزان زیادی کاهش میدهند. بطوریکه این جریان خیلی کمتر از جریان اسمی موتور است.

درایوها میتوانند موتور را بطور نرم و کاملا کنترل شده استارت و استپ نمایند. زمان استارت و استپ را میتوان بدقت تنظیم نمود. این زمانها میتوانند کسری از ثانیه و یا صدها دقیقه باشد. توانائی درایو در استارت و استپ نرم موجب کاهش قابل ملاحظه تنشهای مکانیکی در کوپلینگها و سایر ادوات دوار میگردد.

 

کنترل کننده های دور موتور :

كنترل كننده هاي دور موتورهاي الكتريكي هر چند كه ادوات پيچيده اي هستند ولي چون در ساختمان آنها از مدارات الكترونيك قدرت استاتيك استفاده مي شود و فاقد قطعات متحرك مي باشند،  از عمر مفيد بالائي برخوردار هستند . مزيت ديگر كنترل كننده هاي دور موتور توانائي آنها در عودت دادن انرژي مصرفي در ترمزهاي مكانيكي و يا مقاومت هاي الكتريكي به شبكه مي باشد . در چنين شرائطي با استفاده از كنترل كننده هاي دور مدرن مي توان از اتلاف اين نوع انرژي جلوگيري نمود . بطوريكه در برخي كاربردها قيمت انرژي بازيافت شده از اين طريق ، در كمتر از يكسال معادل هزينه سرمايه گذاري سيستم بازيافت انرژي مي شود .

کنترل کننده های دور موتور انواع مختلفی دارند. آنها قادرند انواع موتورهای AC و DC را کنترل کنند. قیمت کنترلرها وابسته به نوع تکنولوژی بکار رفته در ساختمان آنها میباشد.

1- روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/ F ثابت) : ساده ترین روش کنترل موتورهای  AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس میباشد. اینک این روش، بطور گسترده در کاربردهای صنعتی مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع کنترلرها از نوع اسکالر بوده و بصورت حلقه باز با پایداری خوب عمل میکنند. مزیت این روش سادگی سیستمهای کنترلی آن است. در مقابل این نوع کنترلرها برای کاربردهای با پاسخ سریع مناسب نمی باشند.

2- روش کنترل برداری : روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها روشهای کنترلی برداری استفاده میشود. در روشهای کنترلی برداری با تفکیک مولفه های جریان استاتور به دو مولفه تورک ساز و فلو ساز، و کنترل آنها با استفاده از رگولاتورهای PI ترتیبی داده میشود که موتور AC نظیر موتور DC کنترل شود. و بدین ترتیب تمام مزایای موتور DC از جمله پاسخ گشتاور سریع آنها در موتورهای AC نیز در دسترس خواهد بود.

 3- روش کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) : پاسخ گشتاور در روشهای  برداری حدود  10 – 20msو در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) این زمان حدود 5ms است.

 

تنظيم دور موتورهای آسنكرون :   در قسمت های قبل انواع راه اندازی اين موتورها گفته شد در اين قسمت انواع روشهای كنترل دور را می نويسم . با دانستن رابطه  Nr=[60f/p](1-S)   دور موتور آسنكرون را ميتوان به طريقه های زير تنظيم نمود :   1- تغيير فركانس ولتاژ شبكه 2- تغيير قطبها 3- داخل كردن مقاومت در مدار روتور 4- تغيير ولتاژ موتور   1- تغيير دور بوسيله تغيير فركانس : با تغيير فركانس سرعت سنكرون تغيير ميكند و دور موتور تغيير ميكند . ميتوان برای تغيير فركانس از يك مولد يا مبدل فركانس استفاده نمود . و يك يا چند موتور القايی كه در شرايط مشابهی كار می كنند بوسيله آنها تغذيه شوند . مانند موتور ماشينهای كارخانه فولاد سازی و موتورهای محرك ماشين نساجی   2- تغيير دور بوسيله تغيير عده جفت قطبها : اين تغيير را در موتورهای آسنكرونی است كه بتوان با سيم پيچهای‌ آن تغيير قطب داد كه اين حالت در موتورهای دو سرعته ( دالاندر ) ديده می شود كه ميتوان با كليد ( دالاندر ) دور موتور را تغيير داد .   3- تغيير دور با داخل كردن مقاومت در مدار روتور : در موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچر شده با تغيير مقاوت مدار روتور ميتوان سرعت گردش روتور را تنظيم كرد ولی چون راندمان موتور بر اثر تغيير دور تغيير ميكند در نتيجه كاربرد اين روش خيلی كم است .   4- تغيير دور با تغيير ولتاژ : از اين روش در موتورهای كوچك مانند پنكه و ... استفاده ميشود .   در قسمت بعد مطالب جديدی درباره درايوها مينويسم.

+ نوشته شده در  چهارشنبه هفتم تير 1385ساعت 22:49  توسط عباسى |  نظر بدهید

روشهای مختلف راه اندازی موتورهای آسنكرون

روشهای مختلف راه اندازی موتورهای آسنكرون   در مورد ساختمان و مزايا و معايب اين موتورها در قسمتهای قبلی اين وبلاگ مطالبی را مشاهده كرديد در اين قسمت از راه اندازی اين موتورها مطالبی‌ را مينويسم اميدوارم مورد توجه تان قرار گيرد . موتورهای آسنكرون با توجه به قدرت و ولتاژ آن به طرق مختلف راه اندازی ميشوند و با توجه به اينكه موتور در لحظه شروع به كار جريان زيادی ميكشد و اين جريان زياد علاوه بر اينكه به خود موتور صدمه ميزند به مصرف كننده های ديگری كه از اين خط تغذيه می كنند لطمه زده و كار آنها را مختل می سازد. بنابراين برای كم كردن جريان شروع به كار موتور بايد چاره ای انديشيد؟؟ معمولاً به روشهای زير راه اندازی ميشود در نتيجه جريان راه اندازی‌ كم ميشود :   1-      به طور مستقيم 2-      توسط كليد يا مدار ستاره – مثلث 3-      توسط كمپانساتور 4-      راه اندازی بوسيله اضافه كردن مقاومت در مدار روتور 5-      راه اندازی بوسيله داخل كردن مقاومت در مدار استاتور   1- راه اندازی موتور به طور مستقيم : برای‌ موتورهايی كه بزرگ نيستند و‌ آمپر زيادی از شبكه نمی كشند بوسيله يك كليد سه قطبی به شبكه متصل ميشوند .   2- راه اندازی ستاره – مثلث : ابتدا ولتاژ اوليه را كه بر هر فاز متصل ميشود ،‌ را كم مى كنيم سپس وقتي كه موتور به دور نرمال خود رسيد ولتاژی كه به هر فاز می رسد را زياد می كنيم . بنابراين در لحظه اول كليد به حالت ستاره بوده يعنی ولتاژ دو سر هر فاز به u/√3 تقليل می يابد در نتيجه موتور با توان 3/1 توان نامی خود كار می كند . استعمال كليد روی انواع موتورها با روتور قفسه ای يا روتور سيم پيچی امكان پذير است . ولی در موتورهايی كه با بار زياد كار می كنند از كليد برای راه اندازی استفاده نمی شود . چون گشتاور مقاوم بار زياد است .   3- راه اندازی توسط كمپانساتور : اين وسيله راه اندازی كه اتوترانسفورماتور كاهنده است بين موتور و شبكه قرار می گيرد . اين طريق راه اندازی به دليل اينكه جريان شروع به كار و گشتاور شروع به كار هر دو به يك نسبت پايين می آيند خيلی خوب است . ولی چون هزينه آن گران   است فقط در موتورهايی كه قدرت زياد دارند استفاده می شوند.   4- راه اندازی موتورهای قفسه ای بوسيله قرار دادن مقاومت سر راه استاتور : برای جلوگيری از عبور جريان زياد در موقع راه اندازی موتور ميتوان مقاومت هايی به طور سری سر راه سيم پيچی های  موتور قرار دارد . و به تدريج كه موتور دور می گيرد دسته مقاومتهای راه انداز را به طرف چپ حركت داده در اين صورت كم كم مقاومتها از سر راه مدار خارج ميشود. اين طريق راه اندازی به دليل تلفات انرژی در مقاومتها زياد و نيروی كشش در لحظه شروع به كار كم ، استعمال كمی دارد.   5- راه اندازی موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچی با قرار دادن مقاومت سر راه روتور : تمام مقاومتهای راه انداز را سر راه سيم پيچی روتور قرار داد . بدين وسيله مقاومت مدار سيم پيچی روتور را به حداكثر مقدار خود ميرسانند و سپس استاتور را به شبكه برق وصل می كنند . مقاومت روئستای روتور به تدريج از مدار خارج ميشود .

 

پيدا كردن سرسيم های موتور آسنكرون UVW-XYZ

 

آيا می دانيد اگر موتور آسنكرونی سه فازی داشته باشيم و 6 سر سيم ، كه سر سيم های آن مشخص نيست ، چه بايد كرد ؟؟

اگر اين سر سيم ها اشتباه وصل شود در عملكرد موتور چه تغييری حاصل می شود ؟

در سايتها و وبلاگهای مختلف در اين موضوع مطالبی ديدم كه اشتباه يا ناقص بيان شده ، سعی كردم مطالب و تجربياتی كه در زمينه سيم پيچی داشتم در اختيار شما دوستان قرار دهم . اميدوارم  مطالب مورد استفاده تان قرار گيرد . خوشحال می شوم بتوانم از تجربيات شما نيز استفاده كنم .

 

تعيين آرايش كلافها در شيار :

موتورهای سه فاز از سه سيم پيچ تشكيل شده كه هر كدام از اين سيم پيچها 3/1 شيارهای استاتور را اشغال می كند . اين سيم پيچها به فاز اول (R) ، فاز دوم (S) ، فاز سوم (T) شناسايی می شوند . سيم پيچی كه از فاز R  تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (U  ) و انتهای آنرا با ( X )

 سيم پيچی كه از فاز S تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (V  ) و انتهای آنرا با ( Y )

سيم پيچی كه از فاز T تغذيه می كند شروع سيم پيچی را (W ) و انتهای آنرا با ( Z )

 

برای يافتن سر سيم ها‌ :

ابتدا بايد دو سر هر كلاف را پيدا كنيد از مولتی متر يا هر روش ديگری كه می شناسيد .( يك سر مولتی متر را به يك سر سيم گرفته ، سر ديگر مولتی متر را با 5 سر سيم باقی مانده امتحان می كنيد . هر كدام كه راه داد ، آن يك كلاف سيم پيچ است . )

 

برای بيان بهتر از روی شكل توضيح می دهم :

 

 

 

اگر سيم پيچ U-X   را از ولتاژ متناوب تغذيه كنيم . در سيم پيچ ( 4-3 ) و ( 6-2 ) نصف ولتاژ تغذيه القا می شود .

اگر اختلاف سطح ولتاژ بين ( 2-1 ) و ( 3-1 ) حدود 5/1 برابر ولتاژ تغذيه U-X  باشد. اتصال صحيح است در اين صورت ما بين ترمينالهای ( 2و3 ) اختلاف پتانسيل صفر خواهد بود .

اگر اختلاف سطح بين ( 1و3 ) كمتر از اختلاف سطح تغذيه باشد در اين صورت جای( 4و3 ) را با يكديگر عوض می كنيم .

اگر اتصال سيم پيچها به صورت مثلث باشد . ابتدا ستاره اتصال داده و با معلوم شدن سرها ، سيم پيچ را مجدداً به صورت مثلث اتصال می دهيم .

 

 

اشتباه در سرسيم ها :

همانطور كه می دانيم موتور سه فاز از سه سيم پيچ تشكيل شده است.كه هر كدام از سيم پيچها 3/1 شيارهای استاتور را اشغال كرده و  باعث تشكيل قطب در موتور می شود و قطب ها حركت دورانی به روتورمی دهد . حال اگر سر سيمی تغيير كند در موتور ايجاد قطب نمی شود و موتور حركت نمی كند و می تواند باعث سوختن موتور شود .

قبل از انجام كار اگر بار روی موتور قرار دارد بار را از روی موتور برداريد. ( تسمه يا ....)

 

اين مطالب را به صورت خلاصه نوشته ام  انتقاد يا پيشنهادی داريد خوشحال می‌شوم بيان كنيد ؟

مطالب گفته شده برای كسانی كه كار سيم پيچی كرده اند بهتر و روشنتر است .

 

برای آشنايی بيشتر كتاب زير را پيشنهاد می كنم :

 

 

 

 

 

 

 

 

مهندسی قدرت یکی از زیرشاخه‌های مهندسی برق است.

مهندسی قدرت را می‌توان تولید نیروی الکتریکی به روشهای گوناگون و انتقال و توزیع این نیروها با بازده و قابلیت اطمینان بالا، تعریف کرد. پس هدف از مهندسی قدرت، پرورش افرادی کارا در بخش‌های تولید، انتقال و توزیع است که گستره این بخش عبارت است از:

• تولید: طراحی نیروگاه با کمترین هزینه و بیشترین بازده.

• انتقال: طراحی شبکه‌های انتقال، خطوط انتقال، پخش بار بر روی شبکه، قابلیت اطمینان و پایداری شبکه قدرت، طراحی رله‌ها و حفاظت شبکه، پخش بار اقتصادی (economical dispatching).

• توزیع: طراحی شبکه‌های توزیع حفاظت و دیسپاچینگ آن.

دكتر جبه دار در معرفي اين گرايش مي گويد:

“هدف عمده مهندسين اين گرايش، توليد برق در نيروگاهها، انتقال برق از طريق خطوط انتقال و توزيع آن در شبكه هاي شهري و در نهايت توزيع آن براي مصارف خانگي و كارخانجات است. بنابراين يك مهندس قدرت بايد به روشهاي مختلف توليد برق، خطوط انتقال نيرو و سيستم هاي توزيع آشنا باشد.”

دكتر كمره اي نيز در معرفي اين گرايش مي گويد:

“گرايش قدرت به آموزش و پژوهش در زمينه طراحي و ساخت سيستم هاي مورد استفاده در توليد، توزيع، مصرف و حفاظت از برق مي پردازد.

به عبارت ديگر دانشجويان اين رشته در شاخه توليد با انواع نيروگاههاي آبي، گازي، سيكل تركيبي و … آشنا مي شوند. و در بخش انتقال و توزيع، روشهاي مختلف انتقال برق اعم از كابلهاي هوايي و زيرزميني را مطالعه مي كنند و در شاخه حفاظت نيز انواع وسايل و تجهيزات حفاظتي كه در مراحل مختلف توليد، توزيع، انتقال و مصرف انرژي، انسانها و تاسيسات را در برابر حوادث مختلف محافظت مي كنند، مورد بررسي قرار مي دهند كه از آن ميان مي توان به انواع رله ها، فيوزها، كليدها و در نهايت سيستم هاي كنترل اشاره كرد.

يكي ديگر از شاخه هاي قدرت نيز ماشين هاي الكتريكي است كه شامل ژنراتورها، ترانسفورماتورها و موتورهاي الكتريكي مي شود كه اين شاخه از زمينه هاي مهم صنعتي و پژوهشي گرايش قدرت است.”

آينده شغلي، بازار كار، درآمد:

“امروزه با توسعه صنايع كوچك و بزرگ در كشور، فرصت هاي شغلي زيادي براي مهندسين برق فراهم شده است و اگر مي بينيم كه با اين وجود بعضي از فارغ التحصيلان اين رشته بيكار هستند، به دليل اين است كه اين افراد يا فقط در تهران دنبال كار مي گردند و يا در دوران تحصيل به جاي يادگيري عميق دروس و در نتيجه كسب توانايي هاي لازم، تنها واحدهاي درسي خود را گذرانده اند.

همچنين يك مهندس خوب بايد، كارآفرين باشد يعني به دنبال استخدام در موسسه يا وزارتخانه اي نباشد بلكه به ياري آگاهي هاي خود، نيازهاي فني و صنعتي كشور را يافته و با طراحي سيستم ها و مدارهاي خاصي اين نيازها را برطرف سازد. كاري كه بعضي از فارغ التحصيلان ما انجام داده و خوشبختانه موفق نيز بوده اند.”

دكتر كمره اي نيز در اين زمينه مي گويد:

“اگر يك فارغ التحصيل برق داراي توانايي هاي لازم باشد، با مشكل بيكاري روبرو نخواهد شد. در حقيقت امروزه مشكل اصلي اين است كه بيشتر فارغ التحصيلان توانمند و با استعداد اين رشته به خارج از كشور مهاجرت مي كنند و ما اكنون با كمبود نيروهاي كارآمد در اين رشته روبرو هستيم.”

يكي از اساتيد مهندسي برق دانشگاه علم و صنعت ايران نيز در مورد فرصت هاي شغلي فارغ التحصيلان اين رشته مي گويد:

“طبق نظر كارشناسان و متخصصان انرژي در كشور، با توجه به نياز فزاينده به انرژي در جهان كنوني و همچنين نرخ رشد انرژي الكتريكي در كشور، سالانه بايد حدود 1500 مگاوات به ظرفيت توليد كشور افزوده شود كه اين نياز به احداث نيروگاههاي جديد و همچنين فارغ التحصيلان متخصص برق و قدرت دارد.

 

در آدرس زیر می توانید انتشارات سازمان نظام مهندسی هنگ کنگ (Architectural Services Department) را در مورد تاسیسات برقی و مکانیکی ساختمان پیدا کنید. برای مقایسه با مشابه ایرانی مناسب می باشد. آدرس این سایت را از وبلاگ " مهندسی شبکه های توزیع برق " نیز می توانید دنبال نمایید.

 http://www.archsd.gov.hk/archsd_home01.asp?Path_Lev1=6

 

1-     ماهواره‌ی ثریا (Thuraya)

این ماهواره متعلق به امارات متحده‌ی عربی بوده و دفتر مرکزی آن در شارجه می‌باشد. این شبکه‌ی ماهواره‌ای تقریبا" یک سوم جهان شامل اروپا، افریقا و خاورمیانه را در حال حاضر تحت پوشش داشته و اقیانوسیه و شرق دور را نیز در آینده‌ای نزدیک تحت پوشش خود قرار خواهد داد. ترمینال‌های ماهواره‌ای ثریا می‌توانند ارتباطات Voice و Data را با حداکثر سرعت 9.6 Kb/s مبادله می‌نماید. این ماهواره در منطقه‌ی ما یکی از بهترین سرویس‌دهندگان در حوزه‌ی ارتباطات ماهواره‌ای می‌باشد. در شکل زیر پوشش بین‌المللی ثریا نشان داده شده است

-     شبکه‌ی ماهواره‌ای Inmarsat

این شبکه با پرتاب اولین ماهواره‌ی مخابراتی خود در سال 1982 (Inmarsat A) آغاز به‌کار کرد. هم‌اکنون این شبکه با در اختیار داشتن ماهواره‌های متعدد، تمامی سطح کره‌ی زمین به غیر از مناطق مرکزی قطب‌ها را پوشش می‌دهد. سرویس‌های مختلف ماهواره‌ای توسط این شبکه ارایه می‌شود که جهت ارسال و دریافت Voice , Fax و data با سرعت‌های مختلف در هر نقطه از کره‌ی زمین می‌توانند مورد استفاده واقع شوند. پرسرعت‌ترین این سرویس‌ها، سرویس Inmarsat RBGAN با پهنای باند 144 Kbit/s بوده و کم‌سرعت‌ترین و ارزان‌ترین آن که فقط جهت انتقال data با سرعت پایین مورد استفاده واقع می‌شود Inmarsat C می‌باشد. در شکل زیر پوشش ماهواره‌ای این ماهواره مشخص می‌باشد

 

- شبکه‌ی رادیویی VHF/UHF

شبکه‌ی رادیویی با تکنیک TDMA  یا FDMA در باند فرکانسی VHF و یا UHF ، در صورت وجود دید (Line of sight) مناسب می‌تواند در صورت سایت‌یابی محلی دقیق و نصب دکل‌های مخابراتی در محل‌های مناسب، با ضریب اطمینان بالا جهت ارسال اطلاعات مورد بهره‌برداری قرار گیرد. از مزایای این روش، ارسال دایمی و مطمین اطلاعات با استفاده از یک شبکه‌ی رادیویی کاملا" خصوصی به مرکز بوده و اطلاعات به‌صورت Real-time همواره در دسترس می‌باشند. از معایب این روش، نیاز به دیدمستقیم آنتن‌ها می‌باشد که در صورت وجود مانع طبیعی در مسیر، باید از تکرارکننده‌های رادیویی استفاده کرد

بررسی تکنیک‌های ارتباطی:

در قسمت‌های قبل انواع شبکه‌های مخابراتی معرفی شدند. در ادامه مطالبی را که از یک منبع دیگر به دست آمده‌ و تمرکز بیشتری بر مخابرات ماهواره‌ای دارد معرفی می‌شوند:

 

- خطوط تلفن:

 خطوط تلفن با توجه به ارزان و در دسترس بودن در تقریبا" تمامی نقاط شهری و بسیاری از مناطق روستایی، یکی از روش‌های ارزان انتقال داده می‌باشد. از اشکالات این روش می‌توان به قابلیت اطمینان پایین و پهنای باند نسبتا" کم و همچنین نویز پذیری آن در انتقال اطلاعات اشاره کرد به‌طوری‌که در کاربردهای حساس که امکان قطع ارتباط در شبکه باید به حداقل میزان خود برسد، این شیوه از پایداری لازم برخوردار نمی‌باشد. لازم به ذکر است که امروزه با مودم‌های خاص، قابلیت انتقال اطلاعات تا 56 کیلوبیت در ثانیه توسط خطوط تلفن عمومی کشور وجود دارد.

 

- شبکه‌ی GSM Cellular Network

 شبکه‌ی Cellular موبایل به دلیل وجود یک ساختار شبکه‌ی از پیش ساخته شده و با توجه به تولید کم اطلاعات و تغییرات کند آن در ایستگاه‌های هواشناسی و یا هیدروکلیماتولوژی و عدم نیاز به نرخ ارسال و دریافت بالا می‌تواند به‌عنوان یکی از روش‌های انتقال اطلاعات، مورد استفاده واقع شود. هم اکنون در بسیاری از کشورهای پیشرفته‌ی دنیا، شبکه‌ی GSM به عنوان یک محیط قابل اطمینان در انتقال Narrow Band Data مورد استفاده قرار گیرد. یکی دیگر از شبکه‌های  مخابراتی بسیار قابل اعتماد که در کشورهای پیشرو در زمینه‌ی مخابرات به کار گرفته می‌شود، شبکه‌ی GPRS می‌باشد که بر روی بستر GSM تاسیس شده و می‌تواند با نرخ تا 50 Kb/s ، اطلاعات را منتقل نماید. در کشور ما متاسفانه شبکه‌ی GSM به دلیل عدم ارایه‌ی سرویس مناسب، در انتقال data کمتر مورد توجه قرار گرفته است و سرویس GPRS نیز تا کنون تاسیس نشده است.

 

    شبکه‌  : با توجه به نزدیکی نقاط کنترلی، می‌توان از شبکه برای انتقال اطلاعات استفاده نمود. از شبکه‌های معروف می‌توان به Profibus-DP و Foundation Field bus اشاره کرد. PLCهای انتخابی باید دارای کارت مخابراتی جهت اتصال به شبکه‌ی مذکور را داشته باشند. در این طرح، PLCهای ایستگاه‌ پمپاژ اصلی به‌عنوان Master و PLCهای چاه‌ها و یا سایر ایستگاه‌ها، به‌عنوان Slave درنظر گرفته می‌شوند. برای اطمینان بیشتر، شبکه را به‌صورت Redundant درنظر گرفت. این روش را یک شبکه‌ی کنترلی توسعه‌یافته می‌توان درنظر گرفت. با توجه به فاصله‌ی نقاط، لازم است تکرارکننده‌هایی در طرح درنظر گرفت که تعداد دقیق آن‌ها بعد از بررسی‌های محلی صورت می‌گیرد.

 

-     فیبر نوری (Fiber Optic):  غالبا" به صورت اختصاصی باید ایجاد گردد و متناسب با میزان اتصال، دارای قیمت بسیار بالایی می‌باشد. فیبرنوری غالبا" برای ارتباط با سایر شبکه‌ها و به‌عنوان بستر مخابراتی به‌کار گرفته می‌شود و در ساختار یک به یک، دستیابی به سرعت‌های بسیار بالا در آن امکان‌پذیر می‌باشد.

معایب فیبر نوری شامل موارد زیر می‌باشند :

 *- نیازمند سرویس‌های اختصاصی برای نصب می‌باشد.

*- هزینه‌های اتصال در آن ممکن است بسیار زیاد باشد.

*- توسعه، به‌وسیله‌ی مشتری باید انجام گیرد.

 

- خطوط اجاره‌ای (Leased Line) : غالبا" به‌صورت استیجاری از شبکه‌ی مخابراتی موجود، در اختیار گرفته شده و متناسب با میزان اتصال، دارای قیمت پایینی می‌باشد. دارای انواع مختلف مانند مدار آنالوگ دو سیمه، مدار آنالوگ چهار سیمه و سرویس‌های دیجیتالی می‌باشد.

در انتخاب این سیستم‌ها، دقت زیادی باید به‌عمل آید. به عنوان مثال برای خطوط یک به یک، مودم‌های معمولی، در کاربردهایی‌که از مسیرهای گوناگون می‌گذرند، مفید نمی‌باشد. برخی از سرویس‌های دیجیتالی نیز که به‌صورت Master/Slave می‌باشند، برای ساختارهای مخابراتی پیچیده، مناسب نیستند. غالبا" صاعقه سبب ایجاد خطا در این نوع سیستم‌ها می‌گردد و توسعه‌ی این سیستم‌ها توسط شرکت مخابرات انجام می‌گردد.

 

جريان‌های سرگردان الکترومغناطيسی Electro Magnetic Interference (EMI) پديده‌ی ناخواسته‌ای است که می تواند روی تجهيزات الکتريکی و الکترونيکی حساس مثل کامپيوترهاَ، دستگاه‌های تلفن مرکزی، سيستم‌های کنترل ميکروپروسسوری، اينورترها و تمامی تجهيزات ديجيتال تاثير سوء داشته باشد.

 در ابتدا اين پديده و راه‌های کنترل آن صرفاً در سيستم های نظامی و هوافضا مورد توجه قرار داشت.

ولی در زندگی روزمره‌ی کنونی که اطراف محل زندگی و کار و تفريح ما چندين دستگاه حساس الکترونيکی و ميکروپروسسوری وجود دارد بی اعتنایی وعدم  نگاه جدی به اين پديده، نوعی سهل انگاری و بی تفاوتی محسوب می‌گردد.

 در ابتدا آمريکا و سپس اروپا (EU) مرام‌نامه و دستورالعملی به شماره 89/336/EEC صادر نموده و کشورهای عضو ملزم به اجرای مفاد اين مرام‌نامه شدند که هدف آن مقابله با آثار سوء و مخرب EMI می باشد.

 

آثار سوء EMI در درجه‌ی اول، ايجاد نويزهای مزاحم و اخلال در کيفيت تبادل داده و اطلاعات می باشد که در عصر انفجار اطلاعات بسيار پررنگ‌تر ظاهر گرديده است و دوم ايمنی تجهيزات و اشخاص در مقابل آثار زيان‌بار EMI خواهد بود.

 Surge یا جهش ناگهانی ولتاژ يا جريان که می تواند ناشی از صاعقه، کليدزنی، اشتباه اپراتور، الکتريسيته ساکن و غيره باشد، علاوه بر آثار و تبعات شناخته شده‌ای که دارد می‌تواند موجب وقوع EMI نيز بشود.

 

به‌طور کلی در يک دستگاه الکتريکی يا الکترونيکی، پديده ها يا تجهيزات صنعتی زير می‌توانند موجب بروز EMI شوند.

 

تجهيزات ارتباطی راديویی تلويزيونی

تجهيزات پزشکی و داده پردازی

لوازم خانگی و کليدهای فشارقوی

صاعقه

بارهای الکترواستاتيک

مدارات مخابراتی

تجهيزات راه آهن و کوره‌های قوسی

خطوط توزیع برق

 

با انجام طراحي‌های پيشرفته‌ی ارتينگ و گراندينگ در ساختمان‌های اداری، صنعتی و حتی مسکونی و استفاده از گراندينگ سيگنال يا ارتينگ Quiet يا تمیز می‌توان تا حد قابل توجهی اثرات سوء EMI را در تجهيزات حساس از بين برد.

 

·   توجه : جهت آشنایی با گراندينگ سيگنال به مطالب سيستم ارت تجهيزات حساس مراجعه فرمایيد.

 

از بين 8 پديده‌ی توليد کننده‌ی تداخل ميدان الکترو مغناطيسی (EMI) که در شکل بالا اشاره گرديد، صاعقه می‌تواند مهم‌ترين و مخرب‌ترين آن‌ها باشد که به اين خاطر علاوه بر طراحی گراندينگ آرام، تجهيزات حفاظت ثانويه (Secondary Arresters) يا برقگيرهای ثانويه نيز در صنعت جاافتاده و توليدکنندگان آمريکایی، اروپایی و ژاپنی به طراحی و ارائه اين برقگيرهای ثانويه، جهت نصب در پانل های توزيع برق  و روی خط تغذيه‌ی برق يا ديتای دستگاه‌ها، از حدود 3 دهه‌ی پيش اقدام نموده‌اند.

 به نقل از "برقگیرهای حفاظت ثانویه " - شرکت ولکانیک

نوشته شده در سایت نیروگاههای برق آبی توسط الکساندر ريو گيورگيان  | لینک ثابت | نظر بدهید

 

سيستم زمين تجهيزات الکترونيکی حساس(قسمت سیزدهم) سه شنبه 5 دی1385 16:7

* چالش های سيستم گراند تجهيزات حساس

 

1-    تعبيه الکترود ارت مجزا يا حتی رينگ ارت مجزا صرفاً جهت گراند کامپيوتر، بعضی مواقع سبب افزايش نويز هم خواهد شد.

2-  تعويض عمدی يا سهوی سيم نول با سيم گراند در اکثر حالت‌ها موجب وقوع نويز درتجهيزات مختلف حساس خواهد شد که در نقاط فيزيکی مختلف نصب شده اند.

3-  طراحی گراندينگ کامپيوتر با تغذيه اين تجهيزات در ارتباط است مثلاً طراحی گراندينگ برای يک سيستم کامپيوتری که از طريق شبکه سراسری برق شهر تغذيه شود با سيستمی که از طريق ديزل ژنراتور، باتری، UPS يا غيره تغذيه شود، متفاوت خواهد بود. هرچند که مشترکات زيادی نيز دارند.

4-  در سيستم های کامپيوتری VHF (بالای 1 گيگاهرتز) سيم ها و کابل های شيلددار و حتی بدون شيلد موجود در سايت می‌توانند به‌عنوان آنتن عمل کنند و بخشی از فرکانس های راديویی را جذب نمايند و موجب تبادل و پردازش غلط ديتا در کامپيوتر شوند. اين سيگنال‌های RF روی سيگنال‌های کامپيوتر سوار می شوند و موجب توليد  EMI  می شوند.

5-  ريزپردازنده‌های کامپيوتر معمولاً با ولتاژهای بسيار پايين، حدود 5 تا 12 ولت کار می کنند، لذا عدم هم بندی و گراندينگ مناسب در اين تجهيزات می تواند موجب اختلاف ولتاژهای ناخواسته ای شود که نسبت به 5 تا 12 ولت مقدار قابل ملاحظه‌ای دارد و در فرکانس های بالا اثرات سوء در عملکرد پردازنده خواهد داشت.

6-  طراحی و اجرای يک گراند با امپدانس کم در فرکانس‌های راديویی نيزکار ساده ای نيست زيرا راکتانس القایی گراند، نسبت مستقيم با فرکانس دارد (X=2pfL) و يک گراند نصب شده‌ی مشخص و ثابت،  در فرکانس رادیویی دارای راکتانس القايی 500.000 برابر راکتانس خود در فرکانس 60 هرتز می‌باشد.

7-  ابعاد پنجره‌ی مش يا شبکه حلقوی کف سايت های محل نصب تجهيزات کامپيوتری حساس و حتی رايزرهای ارت متصل به اين شبکه حلقوی بايستی از يک حد بيشتر نباشد و به اصطلاح مش ريز

1بافت باشد. اين امر در تجهيزاتی که با فرکانس های بالا کار می کنند ملموس تر است و معيار آن اين است که ابعاد پنجره مش يا طول رايزر نبايد بزرگتر از 0.1  يا 0.05 طول موج سيگنال‌های تجهيزات باشد. به‌عنوان مثال در فرکانس 10 مگاهرتز که طول موج 100 فوت دارد ابعاد پنجره بايستی از 5 فوت بزرگتر نباشد و اگر طول پنجره يا هادي‌های رايزر در هر قسمت از اين مقدار بيشتر باشد نويزهای ناخواسته به سيستم اعمال خواهد شد.

۸-  شبکه يا مش سايـت های محل نصب تجهيزات حساس معمولاً روی کف های کاذب نصب می شوند که اين کف ها نبايستی از قطعات و اتصالات آب‌کاری شده با فلز روی  (Zn)تشکيل شده باشند زيرا فلز روی دارای ولتاژ گالوانيکی بالا   (1/1 ولت) بوده و موجب توليد ولتاژها و سيگنال‌های ناخواسته در سايت حساس خواهد شد

 

۹-  تمامی هادي‌های شبکه يا مش سايت های حساس بايستی از نوع تسمه مسی سخت  copper strip) (Solidيا تسمه مسی بافته شده (Braided copper strip) باشد وحتی المقدور  از سيم های مسی تابيده با مقطع گرد معمولی استفاده نشود زيرا اين سيم ها در فرکانس‌های بالا دارای اندوکتانس زياد بوده و راکتانس القايی شبکه را افزايش می دهند.

۱۰-  معمولاً در سايـت های ابزار دقيق و کامپيوتری از کابل های سيگنال شيلددار استفاده می شود که شيلد نقش محافظ نويز را برای هسته اصلی کابل بازی می کند که در اين حالت معمولاً شيلد زمين خواهد شد. نکته مهم در اين‌جا اين است که تنها يک طرف (ابتدا يا انتها) کابل شيلددار زمين شود، زيرا اگر دو طرف کابل زمين شود، یک حلقه جريان داخلی با زمين تشکيل می‌شود و جريان ناخواسته‌ای از شيلد عبور می‌کند که باعث گرم شدن و آسيب به کابل می گردد. در ضمن شيلد کابل‌ها را در جعبه های اتصال که هادي‌های کابل‌ها جدا می شوند نبايستی از هم جدا نمود ودر صورت ناچاری حتما" بايستی شيلدها  مجددا به هم متصل گردند.

 برگرفته از " سیستم زمین تجهیزات الکترونیکی حساس" - شرکت ولکانیک

 

 

پس از آن غروب رفتن

اولین طلوع من باش

من رسیدم رو به آخر

تو بیا شروع من باش

شبو از قصه جدا کن

چکه کن رو باور من

خط بکش رو جای پای

گریه های آخر من

اسمتو ببخش به لبهام

بی تو خالیه نفسهام

قد بکش تو باور من

زیر سایه بون دستام

خواب سبز رازقی باش

عاشق هميشگي باش

خسته ام از تلخی شب

تو طلوع زندگی باش

من پر از حرف سکوتم

خالیم رو به سقوطم

بی تو و آبی عشقت

تشنه ام کویر لوتم

نمیخوام آشفته باشم

آرزوی خفته باشم

تو نـذار آخـر قصه

حرفـمو نگفته باشم

موتور پله ای (Stepper Motor) یکی از انواع موتورهای الکتریکی است که حرکت آن کاملا دقیق و از پیش تعریف شده می باشد و با ارسال بیتهای 0,1به سیم پیچهای آن می توان آنرا حرکت داد

ساختار موتور پله ای

این موتورعموما دارای چهار قطب میباشد که سیم پیچها بر روی این چهار قطب قرار می گیرند و شما با ارسال بیتهای 0و1به این سیم پیچها در واقع میدان مغناطیسی ایجاد می کنید که این میدان باعث حرکت روتورمغناطیسی موجود در داخل موتور پله ای می شود البته میبایست این سیم پیچها را به توالی 0 و 1 کرد و گرنه موتو ر مطابق میل شما نخواهد چرخید یکی از مشخصه های این موتور زاویه حرکت آن می باشد و هر موتوری زاویه حرکتی مخصوص به خودش را دارد مثلا اگر موتوری زاویه حرکتش 7درجه باشد این موتور در هر بار ی که سیم پیچهایش حاوی ولتاژ می شوند 7 درجه در سمت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت آن بسته به اینکه سیم پیچها با چه ترتیبی ولتاژ دار می شوند خو اهد چرخید این 7 درجه چرخش برای این موتور پله ای نمونه یک پله یا یک step محسوب می شود با این تعریف متوجه شدید که یک موتور پله ای در یک دور کامل ممکن است.،100تا 200 پله کمتر یا بیشتر بسته به نوع موتور خواهد داشت.شما حتی می توانید یک موتور پله ای را به صورت نیم پله یعنی با نصف زاویه حرکت راه اندازی کنید این موتورها به صورت میکرو پله نیز حرکت می کنند در واقع منظور حرکت خیلی ریز ودقیق است. وقتیکه شما یک موتور پله ای را از نزدیک می بینید متوجه تعدادی سیم رنگی می شوید که از موتور پله ای بیرون آمده در واقع این سیم ها هر کدام به سر یک سیم پیج متصل هستند و یک سیم بین تمام سیم ها مشترک است

نحوه کنترل

این موتور به صورت 1 بیتی یا دو بیتی حرکت می کند در حالت یک بیتی در هر لحظه تنها یک سیم پیچ پالس 1 را دریافت می کند ودر حالت دو بیتی دو سیم پیچ در هر لحظه پالس 1 را دریا فت می کنند اگر این دریافت پالس به صورت منظم و پشت سر هم انجام شو د موتور نیز به صورت صحیح به سمت جهت حرکت عقربه های ساعت یا خلاف جهت آن حرکت خواهد کرد.

بیایید نحو ه کنترل موتور پله ای را در دو حالت یک بیتی یا دو بیتی بررسی کنیم

نحوه کنترل 1 بیتی

در حالت یک بیتی اگر اول سیم پیچ 1 را تحریک کنیم .سیم پیچ 2و3و4 بدون تحریک باید باشند جهت حرکت موتور پله ای در سمت حرکت عقربه های ساعت بعد از سیم پیچ 1 نوبت سیم پیچ 2 است که تحریک شود.، و در این حالت نیز بقیه سیم پیچها بدون تحریک هستند بعد از آن نوبت سیم پیچ 3 و سپس نوبت سیم پیچ شماره 4 است دقت کنید که در هر لحظه یک سیم پیچ تحریک شو د اگر بعد از سیم پیچ 1 سیم پیچ 4 را تحریک کنیم و سپس به سراغ3و2 برویم موتور در جهت عکس عقربه های ساعت خواهد چرخید.

نحوه کنترل 2 بیتی

در حالت دو بیتی در لحظه دو سیم پیچ بار دار می شو ند مثلا اگر اول سیم پیچ 1 و2 تحریک شوند بعد سیم پیچ 2و3 سپس 3و4 ودر نهایت 4و 1 برای حرکت موتور پله ای بایست همین ترتیب را تا موقعییکه می خوا هید موتور حرکت داشته باشد ادامه دهید حال اگر این ترتیب را عوض کنید موتور در خلاف جهت فعلی حرکت می کند

نحوه حرکت موتورهای الکتریکی

حالا بیا یید ببینیم چه اتفاق می افتد که موتور پله ای حرکت می کند.
کلید فهمیدن اینکه موتورهای الکتریکی چگونه کار می کنند فهمیدن نحوه عملکرد آهن ربای الکتریکی است آهن ربای الکتریکی مبنای کار موتورهای الکتریکی است.
اگر سیمی حدود 10 سانتی متر بردارید و به دور میخی بپیچید و دو سر آنرا به دو سر یک باطری وصل کنید زمانیکه جریان از سیم عبور می کند یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم ایجاد می شود و آن میخ تبدیل به آهنربا می شود این میدان تا زمانییکه جریان از سیم عبور میکند وجود دارد یعنی تا زمانییکه دو سر سیم به باطری متصل باشد و زمانییکه این اتصال قطع شود این میدان نیز از بین می رود آن سر میخ که به قطب مثبت باطری وصل شده S وسر دیگر را که به قطب منفی باطری وصل شده N می نامییم حال اگر یک آهن ربای نعلی شکل بردارید و این میخ را به صورت معلق در وسط این آهن ربا قرار دهید به طورییکه میخ کاملا افقی قرار گیرد در صورتیکه قطب N میخ در مقابل قطب N آهن ربا ی نعلی شکل قرار بگیرد
وقطب دیگر میخ نیز به همین صورت در این وضعییت میخ 180 درجه خواهد چرخد تا قطب N میخ در مقابل قطب S آهنربا و قطب S میخ در مقابل قطب N آهن ربا قراربگیرد همانطور که میدانید دو قطب متضاد همدیگر را جذب ودو قطب همسان همدیگر را دفع می کنند که حرکت میخ نیز در آهن ربای نعلی شکل به همین صورت است
حرکت موتورهای الکتریکی نیز در واقع از همین قانون پیروی می کند ما هر بار که در یک موتور پله ای یک سیم پیچ را تحریک می کنیم در واقع قطبهای N , S را در داخل موتور ایجاد میکنیم و روتور نیز مثل آن میخ و با استفاده از قانون جذب ودفع قطبها به حرکت در مآید واین حرکت همان چیزی است که ما به صورت فیزیکی از موتور مشاهده می کنیم

موتورهای پله‌ای

نوع دیگری از موتورهای الکتریکی موتور پله‌ای است، که در آن یک روتور درونی ، شامل آهنرباهای دائمی توسط یک دسته از آهنرباهای خارجی که به صورت الکترونیکی روشن و خاموش می‌شوند، کنترل می‌شود. یک موتور پله‌ای ترکیبی از یک موتور الکتریکی DC و یک سلونوئید است. موتورهای پله‌ای ساده توسط بخشی از یک سیستم دنده‌ای در حالتهای موقعیتی معینی قرار می‌گیرند، اما موتورهای پله‌ای نسبتا کنترل شده ، می‌توانند بسیار آرام بچرخند. موتورهای پله‌ای کنترل شده با کامپیوتر یکی از فرمهای سیستمهای تنظیم موقعیت است، بویژه وقتی که بخشی از یک سیستم دیجیتال دارای کنترل فرمان یار باشند.

 

 

 

              موتور پله‌ای (Stepper motor)
· استپ موتور نوعی موتور مثل موتورهای DC است که حرکت دورانی تولید می کند. با این تفاوت که استپ موتورها دارای حرکت دقیق و حساب شده تری هستند.

 این موتورها به صورت درجه ای دوران می کنند و با درجه های مختلف در بازار موجود هستند.
· موتورهای پله ای موجود در بازار معمولا در دو نوع ۵ یا ۶ سیم یافت می شود

. موتور دیسک سخت یک نمونه موتور پله‌ای است.

 کاربرد اصلی این موتورها در کنترل موقعیت است.

 این موتورها ساختار کنترلی ساده‌ای دارند. لذا در ساخت ربات کاربرد زیادی دارند. بطوریکه به تعداد پالسهایی که به یکی از پایه‌های راه ‌انداز آن ارسال می‌شود موتور به چپ یا راست می‌چرخد.

 توان خروجی این موتورها کمتر از دو نوع قبلی است.

 استفاده از موتور پله‌ای مشکلاتی از جمله وزن زیاد، قیمت بالا و قدرت بسیار کم را بدنبال دارد.
اصول کار موتور پله‌ای
 واژه پله به معنی چرخش به اندازه درجه تعریف شده موتور است.
مثلاً موتور پله‌ای با درجه ۱.۸ باید ۲۰۰ پله حرکت کند تا ۳۶۰ درجه یا یک دور کامل بچرخ د: ۱.۸X۲۰۰ =۳۶۰
· یک استپ موتور با درجه ۱۵ فقط باید ۲۴ پله برای یک دور

کامل انجام دهد : ۲۴X۱۵=۳۶۰
به این ترتیب هرچه تعداد پله­های یک موتور بیشتر باشد دقا چرخش آن افزایش می­یابد.

مکانیسم کنترلی موتور پله ای طوریست که امکان کنترل سرعت به سادگی میسر می شود.

موتور پله کامل و نیم پله
· در حالت عادی میزان چرخش موتور به تعداد پالسهای اعمالی و گام موتور بستگی دارد. هر پالس یک پله موتور را می‌چرخاند.

با تحریک دو فاز مجاور در موتور می‌توان موتور را به اندازه نیم پله حرکت داد. به این ترتیب تعداد پله‌های موتور دو برابر می‌شود و در نتیجه دقت چرخش موتور هم دوبرابر می گردد.
راه اندازی موتور پله‌ای
· تراشه L297 یک راه انداز مناسب برای موتور پله‌ای است.

مدارهای راه‌انداز متنوعی برای استفاده از موتورهای پله‌ای وجود دارد. در اینجا از مدارمجتمع L297 و L298 برای راه‌اندازی موتور پله‌ای استفاده می‌شود. که طریقه بستن آن در شکل زیر نشان داده شده است.

جهت کنترل موتور به قابلیت هایی همچون حرکت به عقب و جلو، کنترل سرعت، کنترل جریان و توقف آنی موتور احتیاج داریم و این نیازها را درایور مورد نظر ما یعنی L298 براحتی تامین می نماید. L298 یک آیسی پل-H

دوتایی ( DUALH-Bridge)

دارای ۱۵ پایه می‌باشد که قادر است وظایفی چون چرخش موتور به عقب و جلو، کنترل سرعت، کنترل جریان و توقف آنی موتور را انجام دهد. کنترل موتور به این شرح است که پس از محاسبه میزان چرخش موتور برای جابجایی مورد نظر با استفاده از میکرو کنترلر به تعداد مورد نظر پالس به پایه راه انداز ارسال می‌کنیم.

یک پایه برای تعیین جهت چرخش (ساعتگرد و پاد ساعتگرد) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

آموزش ساخت ربات (موتور پله ای )

سوم اینکه امروز می خوام راجع به موتورهای پله ای (Stepper Motor) که بخش مکانیکی و نیروی محرکه ربوت مارو تشکیل خواهد داد، بنویسم. البته مقالات خیلی زیادی تو نت راجع به نحوه عملکرد استپ موتور (تریپ مغناطیس و...) و یا ساختار درونی اون (سیم پیچ و آهنربا و...) وجود داره اما چیزی که من الان می خوام بگم یه توضیح مختصر به زبان عامیانه ست: استپ موتور هم برگرفته از اسمش یه نوع موتوره مثل موتورهای DC )همون آمرمیچر خودمون) که تولید حرکت دورانی می کنه. با این تفاوت که استپ موتورها دارای حرکت دقیق و حساب شده تری هستند. این موتورها به صورت درجه ای دوران می کنند و با درجه های مختلف در بازار موجود هستند. در واقع واژه پله به معنی چرخش به اندازه درجه تعریف شده موتور هستش. مثلا استپ موتوری با درجه ۱.۸ باید ۲۰۰ پله انجام بده تا ۳۶۰ درجه یا یک دور کامل بچرخه (۱.۸X۲۰۰ = ۳۶۰) و یک استپ با درجه ۱۵ فقط باید ۲۴ پله برای یک دور کامل انجام بده (۲۴X۱۵=۳۶۰ ). این ویژگی فوائد بسیار زیادی داره از جمله امکان کنترل سرعت. زاویه پله پله در دور 0.72 500 1.8 200 2.0 180 2.5 144 5.0 72 7.5 48 15 24 اما موتور DC چطور؟ وقتی بهش ولتاژ میدیم از یه سرعت آروم شروع می کنه و شتاب می گیره و با قطع کردن ولتاژ تازه می خواد شتاب منفی بگیره و معلوم نیست چند ثانیه بعد از قطع ولتاژ از چرخش بایسته. با این تفاسیر فکر می کنید تو هارددیسک یا دیسکت درایوها ویا ویدئو ها از کدوم موتور استفاده می کنند؟ در رباتیک بسته به نوع شرائط از هر دو نوع موتور استفاده میشه که شرایط ما فعلا با ستپ جوره موتورهای پله ای موجود در بازار معمولا دونوع ۵ یا ۶ سیمه دارند که علت تعدد سیمها و نحوه کنترل و راه اندازی این موتور می مونه برای جلسه بعد. راستی بگم این استپ موتورها قیمت بالایی هم دارن اما من یه جفت کوچیک آزمایشگاهیشو که انگار کارخونه ساخته بودشون برا من، پیدا کردم (فقط به قیمت جفتی ۲ تومن!). اگر شما هم خواستسد در خدمتم باهام تماس بگیرید.

پایه Enableمدار راه‌انداز را فعال و غیر فعال می‌نماید.

 

 

 

 

 

موتور پله ای چیست؟

 یک موتور پله ای نوع خاصی از موتور می باشد که در پله های منفردی که معمولا هر کدام از انها 9 درجه می باشند حرکت میکند. هر پله با دادن انرژی به یک سیم پیچ یا بیشتر در درون موتور کنترل می شود که با اهنرباهای ثابتی متصل به شافت بریکدیگر تاثیر متقابل دارند. روشن و خاموش کردن این سیم پیچ ها با ترتیب سبب چرخش رو به جلو یا چرخش برعکس موتور خواهد شد. از زمان تاخیر بین هر پله سرعت موتور شناسانده می شود. پله ها یا همان گام ها می توانند با ارسال تعداد پالس های گام مناسب به هر موقعیت مطمئن مطلوبی حرکت داده شوند. از موتور های پله ای می توان برای روبات های با قابلیت راه رفتن که دارای اندام حرکتی هستند استفاده نمود. این نوع موتور به روبات این قابلیت را می دهد تا به هر میزان از زاویه و سرعت که لازمه حرکتش می باشد جابجایی داشته باشد.

 

نحوه کنترل موتور پله ای: یادتونه که برای یافتن ترتیب سیمها چکار می کردیم؟ بله سیم (سیمهای) مشترک رو به سر مثبت منبع وصل می کردیم و با اتصال دادن هر سیم به GND باعث چرخش یک پله ای موتور می شدیم. حالا اگر این چهارتا سیم رو به ترتیب صحیح کنار هم قرار بدیم و سر منفی منبع رو به ترتیب هی روی اونها بکشیم، می بینیم که موتور -هرچند دست و پا شکسته- شروع به چرخش می کنه! (البته باید ترتیب سیمها کاملا صحیح باشه)
حالا فرض کنی چهار تا سیم رو به صورت چهار بیت -بیت فقط میتونه ۰ یا ۱ باشه- در نظر بگیریم و ۱ شدن هر کدوم به معنی اتصال اون به GND باشه (البته اینجا شما فقط برای درک بهتر این رو فرض کنید  چون در واقعیت برعکسه یعنی ۰ به معنی گراند شدن هستش). مثلا ۰۰۰۱ یعنی سیم اول  گراند شده و ۰۱۰۰ یعنی سیم سوم گراند شده.

این قسمت فقط پیش زمینه ای بود برای درک نحوه کنترل استپ. پس از دوستان حرفه ای که این مطالب به دردشون نخورد معذرت می خوام(بگو کدومش به درد میخوره !) جلسه بعد نحوه کنترل استپ به چند روش مختلف رو آموزش میدم که یکی از دوست داشتنی ترین مباحثه! 

در مورد استپ های ۵ سیمه و ۶ سیمه صحبت می کردم! در مدل ۵ تایی فقط یک سیم مشترک (COM) وجود داره ولی در مدل ۶ تایی ۲ سیم مشترک وجود داره که باید به ولتاز وصل بشن (سیم یا سیمهای مشترک معمولا قرمز هستند ولی بازم از فروشنده بپرسید) یعنی در هر دو در آخر فقط ۴ تا سیم باقی میمونه که کاربردشون رو خواهم گفت. ۱ تفاوت عمده دارن که اون رو به موقعش توضیح میدم. نحوه تست سالم بودن موتور پله ای: برای اینکار در مرحله اول باید مطمئن بشیم هیچکدوم از سیمها به هم اتصال ندارن (بهم نچسبیدن :)) حالا با دست شفت رو بچرخونید، می بینید که راحت و روان می چرخه! حالا تمام سیم ها رو به هم اتصال بدید و سعی کنید دوباره شفت رو با دست بچرخونید، اگر یه مقاومت یا سفتی نسبت به حالت قبل احساس کردید بدونید حتما استپتون سالمه! (بدون نیاز به هیچ منبع تغذیه) یافتن ترتیب صحیح سیمها:  پیدا کردن این ترتیب خیلی مهمه و اگر رعایت نشه موتور ما درست نخواهد چرخید و مارو به اشتباه می اندازه. برای اینکار ابتدا سیم (یا سیمهای) مشترک رو به ولتاژ مورد نیاز موتور (روی بدنه موتور می نویسن ولی معمولا ۱۲ ولت) وصل می کنیم. بعد از میون ۴ تا سیم باقیمونده یکی رو انتخاب می کنیم و سر منفی یا زمین منبع رو به اون اتصال می دیم. اینکار باعث یه چرخش کوچیک میشه. یه کاغذ گرد یا یه تیکه چوب به شفت ببندین تا چرخش های ریز معلوم بشه.  این چرخش کوچیک در واقع همون یک پله موتور به اندازه زاویه موتور هستش. حالا سر منفی (از این به بعد میگم GND، یا گراند کردن) رو به یکی از ۳ تا سیم دیگه اتصال بدید. اگر از این ۳ تا سیم، سیم صحیح رو انتخاب کرده باشید یه گردش کوچیک (به اندازه قبلی) در ادامه حرکت قبلی می بینید ولی اگر خطا باشه گردش معکوس یا بیش از حد (۲ یا ۳ پله) خواهید داشت. اگر سیم خطا بود دوباره زمین رو به سیم اول اتصال بدید و همون کار رو با ۲ سیم دیگه تکرار کیند تا زمانی که سیم صحیح پیدا بشه. وقتی سیم صحیح پیدا شد سیم اول رو کنار میگزارید و مراحل رو از اول برای سه سیم باقیمونده انجام میدید تا ترتیب ۴ تا سیم رو پشت سر هم پیدا کند

 

آموزش ساخت ربات بخش موتور پله ای

آموزش ساخت ربات بخش موتور پله ای 1

سوم اینکه امروز می خوام راجع به موتورهای پله ای (Stepper Motor) که بخش مکانیکی و نیروی محرکه ربوت مارو تشکیل خواهد داد، بنویسم. البته مقالات خیلی زیادی تو نت راجع به نحوه عملکرد استپ موتور (تریپ مغناطیس و...) و یا ساختار درونی اون (سیم پیچ و آهنربا و...) وجود داره اما چیزی که من الان می خوام بگم یه توضیح مختصر به زبان عامیانه ست استپ موتور هم برگرفته از اسمش یه نوع موتوره مثل موتورهای DC (همون آمرمیچر خودمون) که تولید حرکت دورانی می کنه. با این تفاوت که استپ موتورها دارای حرکت دقیق و حساب شده تری هستند. این موتورها به صورت درجه ای دوران می کنند و با درجه های مختلف در بازار موجود هستند. در واقع واژه پله به معنی چرخش به اندازه درجه تعریف شده موتور هستش. مثلا استپ موتوری با درجه ۱.۸ باید ۲۰۰ پله انجام بده تا ۳۶۰ درجه یا یک دور کامل بچرخه (۱.۸X۲۰۰ = ۳۶۰) و یک استپ با درجه ۱۵ فقط باید ۲۴ پله برای یک دور کامل انجام بده (۲۴X۱۵=۳۶۰ ). این ویژگی فوائد بسیار زیادی داره از جمله امکان کنترل سرعت. زاویه پله پله در دور 0.72 500 1.8 200 2.0 180 2.5 144 5.0 72 7.5 48 15 24 اما موتور DC چطور؟ وقتی بهش ولتاژ میدیم از یه سرعت آروم شروع می کنه و شتاب می گیره و با قطع کردن ولتاژ تازه می خواد شتاب منفی بگیره و معلوم نیست چند ثانیه بعد از قطع ولتاژ از چرخش بایسته. با این تفاسیر فکر می کنید تو هارددیسک یا دیسکت درایوها ویا ویدئو ها از کدوم موتور استفاده می کنند؟ در رباتیک بسته به نوع شرائط از هر دو نوع موتور استفاده میشه که شرای

 

این مقاله سخت افزار و نرم افزار به کار رفته در کنترل دو

موتور پله ای  را که برای روبوت های با درایور دیفرانسیلی ,

 

مناسب می باشند را شرح می دهد.این مدار دو کلمه دو بیتی را می پذیرد تا به هر یک از موتورها فرامین حرکت به جلو , عقب , تثبیت موقعیت و سکون را دهد.همچنین هرگاه یک پله(گام) شکل گرفت (طی شد) , یک سیگنال خروجی ایجاد می کند.این مدار طرحی مناسب می باشد که با آن میتوان تحریک سیم پیچ , سرعت موتور , شکل "کلمه کنترل [i][" وسایر پارامترهای موتورهای تک قطبی و دو قطبی مبتنی بر میکروکنترلر را اصلاح کرد.نرم افزار آن نیز , به زبانهای C  و Assembly تهیه شده است

---

مدار مذکور شامل سه آی سی است: PIC16F84  وهمچنین دو درایور پل [i][3] H  ,L293D برای موتورهای پله ای دوقطبی(شکل پایین) یا دو ULN2803  برای موتور پله ای های تک قطبی.سوای منابع تغذیه , قطعات مدار تنها به :نوسانساز 4MHz  , یک مقاومت بالاکش[i][4] 10 کیلو اهم و چند کانکتور محدود می شود.در این طرح یک بسته 6 تایی از باتری های 1.2 ولتی ,که اختلاف پتانسیل   7.2 ولت تولید می کنند به طور خطی تنظیم(رگوله) می شوند تا تغذیه منطقی 5 ولتی را تامین نمایند.افت ولتاژ ترانزیستورهای دوقطبی درایور , به ولتاژ 7.2 ولت اجازه نمی دهد موتور را بیش از توان آن درایو کند.

 

 

" کلمه کنترل"  به دو کلمه کنترل 2 بیتی شکسته شده است:دوبیت باارزش تر  که بیتهای 2و3 از PORTA  هستند , موتورسمت چپ را کنترل نموده و دو بیت کم ارزش تر یعنی بیتهای 0 ,1 از PORTA  موتور سمت راست را کنترل می کنند.برای این مقادیر:00 ,01 ,10 ,11 , کلمه کنترل به موتورها به ترتیب فرامین:جلو ,عقب,تثبیت موقعیت و سکون را  می دهد.این ترتیب را می توان به سادگی عوض کرد(نرم افزار پایین را ببینید)

بنا به مدار طراحی شده,امکان کنترل سرعت موتور فراهم شده است.بخصوص این که به پالس های کنترلی متناوب برای پیشبرد موتورها نیازی نیست.بعلاوه هنگامی که یک گام(پله) طی شد,مداریک سیگنال خروجی در بیت 4 از PORTA تولید می کند.کنترل کننده اصلی می تواند این سیگنال را بازبینی کند تا هنگامی  که کلمه کنترل بایستی  تغییر کند را مشخص کند.به عنوان مثال برای اینکه  فاصله معینی به جلو حرکت نماید, پردازنده اصلی , تعداد گام های لازم برای دستیابی به این هدف را محاسبه نموده و به این ترتیب فرمان رو به جلو را به موتور صادر می کند.وقتی که تعداد گام های لازم طی شد ,کلمه کنترل می تواند به وضعیت ایست تغییر کند یا مجددا حرکت نماید.در اکثر پردازنده ها عمل شمردن گام ها(پله ها) را می توان به یک فعالیت در پس زمینه موکول کرد تا این امر در هر زمان وبدون دخالت کاربر صورت گیرد.

 

برنامه  اصلی به سادگی و به تناوب ,PORTA  را جهت یافتن تغییر در کلمه کنترل می خواند.این فرایند هر از چند گاهی هنگامی که  موتور به یک تحریک جدید نیاز داشته باشد توسط وقفه TMR0  متوقف می شود.چون تحریک موتور  دوره ای است , کنترل موتور در پس زمینه اجرا می شود.

نرم افزار موجود به ما اجازه تغییرات ساده ای در تحریک سیم پیچی موتور ,کلمه کنترل و سرعت موتور را می  دهد.بدین ترتیب می توان به سادگی جدول تحریک را از لحاظ اندازه و محتوی برای نیم پله اصلاح کرد.کلمات کنترل تنها یک شمارش(از صفر تا چهار) هستند.بنابراین می توانیم ترتیب آنها را انتخاب کرده و در صورت لزوم , عوض نمود.باتغییر مقدار اولیه TMR0  می توان سرعت را در مبنای دو تغییر داد.تغییرات بهتر با ایجاد تغییر در مقدار اولیه TMR0  به دست می آیند.

این خطوط  شبه کد  نرم افزار هستند: 

جمع بندی:

یک درایور معمولی موتور پله ای (هر چند ناقص) که مبتنی بر میکروکنترلر بود ,طراحی شده و با موفقیت ساخته شد.از آنجا که تنها 124 تا از 1024 کلمه حافظه PIC16F84  استفاده شد(در زبان اسمبلی) , می توان خواصی نظیر  افزایش سرعت و کاهش سرعت را نیز به آن اضافه نمود.همه 13 خط ورودی/خروجی در طرح حاضر استفاده شدند , بنابراین سیگنال های کنترلی خارجی اضافه بر این, به یک ارتقا در میکروکنترلرPIC  شما نیازمندند.با  PIC16F876  که دارای امکاناتی همچون "مدولاسیون پهنای پالس [i][5] " و تبدیل آنالوگ به دیجیتال است , ممکن است بتوانید درایو برشگر[i][6] طراحی نمایید.

موتور پله‌اي (Stepper motor)

كاربرد اصلي اين موتورها در كنترل موقعيت است.

اين موتورها ساختار كنترلي ساده‌اي دارند. لذا در ساخت ربات كاربرد زيادي دارند. مطابق با تعداد پالسهايي كه به يكي از پايه‌هاي راه‌انداز موتور ارسال مي‌شود موتور به چپ يا راست مي‌چرخد.
توان خروجي اين موتورها كمتر از دو نوع قبلي است. استفاده از موتور پله‌اي مشکلاتي از جمله وزن زياد، قيمت بالا و قدرت بسيار کم را بدنبال دارد.
موتور پله‌اي نسبت به دو موتور قبلي داراي حرکت دقيق و حساب شده تري هستند. اين موتورها به صورت درجه اي دوران مي کنند و با درجه هاي مختلف در بازار موجود هستند.
واژه پله به معني چرخش به اندازه درجه تعريف شده موتور اطلاق مي شود.
۳۶۰ = ۱/۸* ۲۰۰
۳۶۰= ۲۴* ۱۵  

موتور پله كامل و نيم پله

در حالت عادي ميزان چرخش موتور به تعداد پالسهاي اعمالي و گام موتور بستگي دارد. هر پالس يك پله موتور را مي‌چرخاند.
با تحريك دو فاز مجاور در موتور مي‌توان موتور را به اندازه نيم پله حركت داد. به اين ترتيب تعداد پله‌اي موتور دو برابر مي‌شود.  

راه اندازي موتور پله‌اي

موتور ديسك سخت يك نمونه موتور پله‌اي است.
تراشه L297 يك راه انداز مناسب براي موتور پله‌اي است.

 

مدار مذکور شامل سه آی سی است: PIC16F84  وهمچنین دو درایور پل [1][3] H  ,L293D برای موتورهای پله ای دوقطبی(شکل پایین) یا دو ULN2803  برای موتور پله ای های تک قطبی.سوای منابع تغذیه , قطعات مدار تنها به :نوسانساز 4MHz  , یک مقاومت بالاکش[1][4] 10 کیلو اهم و چند کانکتور محدود می شود.در این طرح یک بسته 6 تایی از باتری های 1.2 ولتی ,که اختلاف پتانسیل   7.2 ولت تولید می کنند به طور خطی تنظیم(رگوله) می شوند تا تغذیه منطقی 5 ولتی را تامین نمایند.افت ولتاژ ترانزیستورهای دوقطبی درایور , به ولتاژ 7.2 ولت اجازه نمی دهد موتور را بیش از توان آن درایو کند.

 

 

" کلمه کنترل"  به دو کلمه کنترل 2 بیتی شکسته شده است:دوبیت باارزش تر  که بیتهای 2و3 از PORTA  هستند , موتورسمت چپ را کنترل نموده و دو بیت کم ارزش تر یعنی بیتهای 0 ,1 از PORTA  موتور سمت راست را کنترل می کنند.برای این مقادیر:00 ,01 ,10 ,11 , کلمه کنترل به موتورها به ترتیب فرامین:جلو ,عقب,تثبیت موقعیت و سکون را  می دهد.این ترتیب را می توان به سادگی عوض کرد(نرم افزار پایین را ببینید)

بنا به مدار طراحی شده,امکان کنترل سرعت موتور فراهم شده است.بخصوص این که به پالس های کنترلی متناوب برای پیشبرد موتورها نیازی نیست.بعلاوه هنگامی که یک گام(پله) طی شد,مداریک سیگنال خروجی در بیت 4 از PORTA تولید می کند.کنترل کننده اصلی می تواند این سیگنال را بازبینی کند تا هنگامی  که کلمه کنترل بایستی  تغییر کند را مشخص کند.به عنوان مثال برای اینکه  فاصله معینی به جلو حرکت نماید, پردازنده اصلی , تعداد گام های لازم برای دستیابی به این هدف را محاسبه نموده و به این ترتیب فرمان رو به جلو را به موتور صادر می کند.وقتی که تعداد گام های لازم طی شد ,کلمه کنترل می تواند به وضعیت ایست تغییر کند یا مجددا حرکت نماید.در اکثر پردازنده ها عمل شمردن گام ها(پله ها) را می توان به یک فعالیت در پس زمینه موکول کرد تا این امر در هر زمان وبدون دخالت کاربر صورت گیرد.

 

برنامه  اصلی به سادگی و به تناوب ,PORTA  را جهت یافتن تغییر در کلمه کنترل می خواند.این فرایند هر از چند گاهی هنگامی که  موتور به یک تحریک جدید نیاز داشته باشد توسط وقفه TMR0  متوقف می شود.چون تحریک موتور  دوره ای است , کنترل موتور در پس زمینه اجرا می شود.

نرم افزار موجود به ما اجازه تغییرات ساده ای در تحریک سیم پیچی موتور ,کلمه کنترل و سرعت موتور را می  دهد.بدین ترتیب می توان به سادگی جدول تحریک را از لحاظ اندازه و محتوی برای نیم پله اصلاح کرد.کلمات کنترل تنها یک شمارش(از صفر تا چهار) هستند.بنابراین می توانیم ترتیب آنها را انتخاب کرده و در صورت لزوم , عوض نمود.باتغییر مقدار اولیه TMR0  می توان سرعت را در مبنای دو تغییر داد.تغییرات بهتر با ایجاد تغییر در مقدار اولیه TMR0  به دست می آیند.

این خطوط  شبه کد  نرم افزار هستند: 

جمع بندی:

یک درایور معمولی موتور پله ای (هر چند ناقص) که مبتنی بر میکروکنترلر بود ,طراحی شده و با موفقیت ساخته شد.از آنجا که تنها 124 تا از 1024 کلمه حافظه PIC16F84  استفاده شد(در زبان اسمبلی) , می توان خواصی نظیر  افزایش سرعت و کاهش سرعت را نیز به آن اضافه نمود.همه 13 خط ورودی/خروجی در طرح حاضر استفاده شدند , بنابراین سیگنال های کنترلی خارجی اضافه بر این, به یک ارتقا در میکروکنترلرPIC  شما نیازمندند.با  PIC16F876  که دارای امکاناتی همچون "مدولاسیون پهنای پالس [1][5] " و تبدیل آنالوگ به دیجیتال است , ممکن است بتوانید درایو برشگر[1][6] طراحی نمایید.