X
تبلیغات
گل یاس - در مورد برق

گل یاس

در مورد صنعت و شعر و برق و کامپیوتر

حفاظت الکتریکی و انواع رله ها

حفاظت الکتریکی و انواع رله ها
حفاظت سيستم هاي الكتريكي ابعاد بسيار گسترده اي دارد از حفاظت يك خانه مسكوني گرفته تا حفاظت يك باس بار در يك پست فشار قوي.
بهتر است ابتدا به تقسيم بندي اين موضوع بپردازيم .
الف ) تقسيم بندي حفاظت سيستم هاي الكتريكي در ابعاد مختلف :
- حفاظت شبكه هاي فشار ضعيف شامل خطوط توزيع انرژي – ترانسفورمرها – موتورها – خازنها و ساير مصرف كننده ها (تا 1 كيلو ولت)
حفاظت شبكه هاي فشار متوسط شامل خطوط توزيع و انتقال انرژي – ژنراتورها – موتورهاي فشار متوسط – ترانسفورمرها – خازنها – باس بارهاي پست و .. (1 كيلو ولت تا 36 كيلوولت)
حفاظت شبكه هاي فشار قوي شامل خطوط انتقال انرژي وخطوط و باس بارهاي پست ها (36 كيلو ولت به بالا)
ب) انواع حفاظت در سيستم هاي الكتريكي
حفاظت خطوط و فيدرها در برابر خطاهاي جرياني مانند اتصال كوتاه – جريان زياد – اضافه بار و خطاهاي نشتي جريان (جهت دار و ساده) ....
حفاظت در برابر خطاهاي ولتاژي شامل اضافه ولتاژ- كاهش و ولتاژ - توالي فاز و ....
حفاظت موتورها در برابر اتصال كوتاه – اضافه جريان – اضافه بار – كاهش بار – محدوديت دفعات استارت - ديفرانسيل و.....
حفاظت ژنراتورها در برابر خطاهاي اتصال كوتاه – اضافه جريان – اضافه بار – ديفرانسيل – اضافه جريان وابسته به ولتاژ – افزايش و كاهش فركانس و ....
حفاظت ترانسفورمرها در برابر خطاهاي جرياني مانند اتصال كوتاه – جريان زياد – اضافه بار – ديفرانسيل و خطاهاي فيزيكي ترانسفورمر ها شامل اضافه حرارت سيم پيچ و روغن و سطح روغن و بوخهلتس و ..
حفاظت خازنها در برابر خطاهاي اتصال كوتاه - اضافه بار – اضافه ولتاژ و .....

حفاظت باسبارهاي پست ها در برابر انواع خطاهاي ولتاژي – ديفرانسيل – سنكرون چك و ... و ساير حفاظت ها كه جنبه خاص دارند



حفاظت و رله : اینترلاک

اینترلاک اینترلاک به معنای قفل درونی و چفت وبست است كه به دو نوع زير ، تقسیم بندی می شود:  اينترلاك الکتریکی و اينترلاك مکانیکی.در پستهای فشار قوی ، تعدادی از کلید زنی ها به ترکیب و حالات تجهیزات پست، بستگی داشته و نیاز به یکسری کلید زنی های ترتیبی دارند . برای ورود یا خروج صحیح تجهیزات در مدار و دسترسی پرسنل تعمیر و نگهداری تجهیزات به اینترلاکهای مناسب، نیاز می باشد تا بدین ترتیب از کلیدزنی غیر مجاز در پست جلوگیری بعمل آمده و ایمنی پرسنل برای دسترسی به پست، تضمین گردد.سلامت پرسنل در طول بهره برداری و تعمیر و نگهداری تجهیزات و باز و بست کلید و سکسیونر باید تضمین شود. مبحث اینترلاک در ارتباط با کنترل پست و پرسنل تعمیر و نگهداری مطرح شده و در طول طراحی پستهای فشار قوی، در نظر گرفته می شود. با استفاده از اینترلاکهای مناسب، می توان احتمال خطای ناشی از اشتباه شخصی را به حداقل رسانده و تجهیزات مورد نظر را حفاظت نمود و به عملکرد صحیح کلیدها و سکسیونرها دست یافت



حفاظت و رله : رله های حفاظتی

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



حفاظت و رله : اساس كار رله ديستانس

رلة ديستانس يك رلة حفاظتي است كه زمان قطع آن تابع مقاومت طول سيم مي‌باشد. در اغلب اوقات بايد زمان قطع رله تابع محل اتصال كوتاه نسبت به رله باشد و از اين جهت بايد زمان قطع رله، تابع جهت يعني از انرژي اتصال كوتاه نيز گردد. لذا هر چه محل اتصالي از رله دورتر باشد، مقاومت ظاهري قطعه سيم بين محل اتصال تا رله بزرگتر شده و در نتيجه مقاومت اهمي و غير اهمي آن نيز بزرگتر مي‌گردد.
عامل مؤثر در لة ديستانس مي‌تواند يكي از عوامل :
1. مقاومت ظاهري ( امپرانس)
2. هدايت ظاهري ( ادميتانس)
3. مقاومت اهمي ( دزيستانس)
4. هدايت اهمي ( كندوكتانس)
5. مقاومت غيراهمي ( راكتانس)
6. امپدانس اختلاط
7. هدايت غيراهمي ( سوسپتانس ) باشد



چگونگی نجات فرد برق گرفته از تیر های برق

ابتدا باید بدانیم که برق گرفتگی چگونه به وجود می آید؟

همان گونه که می دانیم فرد در تماس با جریان برق اگر با سطح زمین ودیوار ها در تماس باشد با بسته شدن سیکل از طریق سیم برق ، بدن وزمین دچار برق گرفتگی می شود که تیر برق به عنوان زمین محسوب خواهد شد. پس از تماس با ارگان های مربوط به این گونه حوادث از جمله : آتش نشانی ، اکیپ اتفاقات اداره ی برق و نیروی انتظامی و اورژانس در محل حاضر شده و به ارزیابی وضعیت خواهند پرداخت و با تعامل و هماهنگی در صدد رفع مشکل بر خواهند آمد. ابتدا می بایست عوامل خطر آفرین را از محیط دور کرد یا بر طرف کرد،بنابراین گروه اتفاقات شبکه ی برق به قطع برق مسیر مبادرت می ورزند تا راه را برای نجات فرد برق گرفته هموار گردد،سپس برای اطمینان بیشتر به ارت کردن شبکه ی تحت عملیات پرداخته . بعضی از تیر برق ها خود دارای سیستم محافظت زمین ( ارت ) هستند ولی طبق گفته های مأمور آتش نشانی که برای تهیه ی مطالب این تحقیق به ایشان مراجعه نمودیم اکثر تیرهای برق فاقد این نوع سیستم بوده ، برای این منظور می بایست از دستگاه ارت موقت استفاده کنیم .


رله چیست؟
حفاظت تجهیزات و دستگاه های سیستم قدرت در مقابل عیوب و اتصالیها ، به وسیله كلید قدرت انجام می گیرد قبل از اینكه كلید قدرت بتواند باز شود ، سیم پیچی عمل كنندة آن باید تغذیه شود این تغذیه به وسیله رله های حفاظتی انجام می پذیرد . رله به دستگاهی گفته می شود كه در اثر تغییر كمیت الكتریكی مانند ولت و جریان و یا كمیت فیزیكی مثل درجه حرارت و حركت روغن ( در رله بوخهولس ) تحریك شده و باعث به كار افتادن دستگاههای دیگر و نهایتاً قطع مدار به وسیله كلید قدرت ( در سیستم تولید و انتقال و توزیع ) یا دژنكتور می گردد .
تشخیص و نمایش خطای زمین
برای تشخیص خطای زمین ناشی از سیم کشی نادرست ، خرابی عایق ، تراکم رطوبت ، میدان های مغناطیسی پراکنده و مسائل دیگر می توان از جریان نشتی به هادی های زمین استفاده کرد .
علائم خطاهای زمین میتواند خرابی کارت های I / O  در شبکه ها ، بهم خوردن متناوب اطلاعات در دستگاه های ارتباطی ، از دست رفتن سیستم ، آلارم های غیر واقعی ، قطعی های اتوماتیک و غیره باشد . بعضی از مشکلات ناشی از خطاهای زمین عبارتند از :

حفاظت و رله : معرفی یک فاصله یاب جدید
شرکت برق توهوکو یک فاصله یاب جدید خطا برای خطوط انتقال طراحی کرده و در حال انجام آزمایشهای عملکرد آن است. این محل یاب خطا که Telescan  نامیده می شود، باعث افزایش دقت و کاهش هزینه های نصب می گردد. شرکت برق توهوکو برای تعیین اولیه محل خطا در خطوط انتقال به محض وقوع، محل یاب های خطا مجهز به سیستم پالس راداری، تشخیص اضافه ولتاژ و عملکرد امپدانسی را طراحی کرده است. سیستم های قدیمی با مشکلاتی روبرو هستند از جمله اینکه کاربرد آنها در خطوط انتقال چند ترمیناله با خطوط انشعابی دقت آنها را کم می کند، هزینه های نصب آنها بالاست و تنها در فواصل کوتاه از دقت کافی برخوردار هستند.مرکز تحقیقات و فن آوری این شرکت یک فاصله یاب جدیدمحل خطای خط انتقال را ابداع کرده است که در فواصل طولانی نیز از دقت مناسب برخوردار میباشد.

ایمنی در صنعت برق

مقدمه: در ایین مقاله به بررسی سه عامل حادثه ساز در میان پیمانکاران یعنی برق گرفتگی و اتصال کوتاه و سقوط از سر تیر پرداخته و به بررسی عوامل آن و پیشنهاد هایی برای محافظت پیمانکاران از این خطرات خواهیم پرداخت.

حوادث برق گرفتگی (ضرری جرحی)
لازم به توضیح است طبق اطلاعات جمع آوری شده بیشتر حوادث پیمانکاران برروی شبکه خطوط 20 KV  بوده است.
دلایل حوادث بعد از بررسی به شرح ذیل است:
1. .عدم استفاده از تجهیزات حفاظتی چون دستکش 400   V  ,فازمتر 20   K Vیا معیوب بودن آنها
2. عدم زمین کردن شبکه خطوط بعد از قطع برق یا قطع سیم زمین در تجهیزات
3 .عدم آزمایش شبکه خطوط از نظر برق دار بودن
4 . استفاده از پیمانکار گاه بی تجربه و یا کم تجربه در احداث یا نوسازی شبکه و نظارت سهلانگارانه وضعیف ناظرین در این موارد
5.  خرابی بازو های و فرسودگی و عدم سرویس به هنگام سکسیونر زمین
6. عدم هماهنگی بین گروه پیمانکار(به علت خصوصی سازی وعدم تغییرات ساختار سنتی با آن) با برق منطقه ای در قطع در زمان مقرر
7. .مانور اشباه به علت به روز نبودن اطلاعات نقشه مانوری وبه روز کردن اطلاعات مسولین هر بخش


حفاظت اضافه ولتاژ سيستم كابل زميني حفاظت سیستمهای قدرت
حفاظت اضافه ولتاژ سيستم كابل زميني

يكي از مطالعاتي كه شركت DSTAR در آمريكا در مورد كابل هاي زميني انجام داده است ، بررسي اثرات ولتاژهاي گذراي ضربه در آنها به دلايلي همچون صاعقه مي باشد . نقص كابل هاي زميني با عايق پلي اتيلني و امثال آن بخشهايي از صنعت را دچار مشكل كرده است. يكي از دلايل اصلي خرابي هاي زودرس، اضافه ولتاژهاي مكرري است كه بعلت حالت هاي گذرا در سيستم ايجاد مي شوند .

يك سيستم كامل آزمايشي در آزمايشگاه GE (جنرال الكتريك) براي آزمايش روشهاي مختلف حفاظت كابل در مقابل اضافه ولتاژ ايجاد شده است. اين مجموعه شامل كابل نوترال مركزي لخت بوده كه در يك محفظه انعطاف پذير حمل مي گردد و امكان آزمايش كابل هاي كوتاه( ft300 ) و بلند ( f t 1350 ) را فراهم مي كند. براي انجام آزمايش ولتاژ ضربه يك سر كابل را به يك riser pole وصل نموده كه از طريق آن ولتاژ ضربه شبيه سازي شده صاعقه به آن اعمال ميگردد. ولتاژ ضربه مشابه صاعقه توسط يك مولد ولتاژ ضربه از نوع ماركس با قابليت توليد ولتاژ ضربه 6 ميليون ولتي توليد ميگردد. طرح هاي مختلف از نحوه نصب برقگير با يكديگر مقايسه گرديده اند. در بعضي از آنها صرفا" در محل riser pole برقگير نصب شده ودربعضي ديگر علاوه برriser pole در طول كابل نيز برقگير قرار داده شده است. يكي از يافته هاي مهم اين بود كه معلوم شد در سيستم هاي كابل نواري يا دو شاخه اي ، اضافه ولتاژ شديد تر عمل كرده و در اين سيستم ها نياز به توجه بيشتري در نصب برقگيرها مي باشد . نتايج حاصل از اين آزمايشها اكنون بوسيله شركتها جهت بهينه سازي حفاظت كابل در مقابل اضافه ولتاژ مورد استفاده قرار مي گيرد.

+ نوشته شده در  جمعه پنجم مهر 1392ساعت 15:48  توسط محمد حیدری  | 

سلف

هرگاه از یک سیم جریان عبور کند در اطراف سیم یک میدان مغناطیسی ایجاد می شود . اگر مقدار جریان ثابت باشد ، شدت میدان مغناطیسی در هر نقطه از اطراف سیم ثابت خواهد بود . همچنین در این حالت جهت میدان مغناطیسی نیز همواره ثابت خواهد بود . اما در صورتی که مقدار جریان متغیر باشد ، در اطراف سیم یک میدان مغناطیسی متغیر ایجاد خواهد شد . یعنی در این حالت شدت و جهت میدان مغناطیسی پیوسته تغییر می کند . اما در هر حال شدت میدان مغناطیسی ایجاد شده ، در هر لحظه در نزدیکی سیم بیشتر است و هر چه از سیم دورتر شویم میدان مغناطیسی ضعیف تر می شود . حال اگر یک سیم راست را پیچیده و به شکل فنر درآوریم ، با عبور جریان از آن ، میدان مغناطیسی اطراف حلقه های این سیم پیچ با هم جمع شده و یک میدان مغناطیسی قوی تر را تشکیل می دهند که این میدان مغناطیسی شبیه به میدان مغناطیسی اطراف یک آهن ربای دائم می باشد . به این سیم پیچ ، بوبین یا سلف نیز می گویند . در شکل های (1) و (2) تصاویری از چند سیم پیچ نمایش داده شده است . در شکل (3) نیز علامت اختصاری سیم پیچ نمایش داده شده است.

 شکل (1)


شکل (2)


شکل (3)



جهت میدان مغناطیسی ایجاد شده در اطراف یک سیم راست حامل جریان را می توان از قانون دست راست بدست آورد . بر اساس این قانون اگر مطابق شکل (4) سیم راست حامل جریان را به گونه ای در دست راست بگیریم که انگشت شست در جهت جریان باشد ، جهت خم شدن چهار انگشت دیگر ، جهت میدان مغناطیسی در اطراف سیم را نشان می دهد . برای تعیین جهت میدان مغناطیسی در داخل یک سیم پیچ نیز می توان از قانون دست راست استفاده کرد . بر اساس این قانون اگر مطابق شکل (5) سیم پیچ را طوری در دست راست بگیریم که جهت چهار انگشت در جهت جریان باشد ، انگشت شست جهت میدان مغناطیسی در داخل سیم پیچ را نشان می دهد . فلش های موجود در شکل (5) جهت جریان در سیم پیچ را نشان می دهد.

شکل (4)


شکل (5)



معمولاً سیم ها را بر روی هسته می پیچند . هسته می تواند از جنس مواد مغناطیسی و یا غیر مغناطیسی باشد . در مواردی که میدان ایجاد شده توسط سیم پیچ به اندازه کافی قوی باشد از هسته های غیر مغناطیسی یا همان مواد عایق استفاده می کنند و در سایر موارد از هسته های مغناطیسی استفاده می شود . استفاده از هسته های مغناطیسی باعث می شود که کلیه خطوط میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط سیم پیچ از داخل سیم پیچ گذشته و تلفات خطوط میدان به حداقل برسد و در نتیجه سبب قوی تر شدن میدان مغناطیسی می شوند . در مواردی که نیازی به هسته های مغناطیسی نباشد و سیم پیچ به اندازه کافی ضخیم باشد به طوری که بتواند حالت خود را حفظ کند ، می توان از هسته استفاده نکرد و یا به عبارتی هسته در این حالت هوا خواهد بود . به سیم پیچ هایی که دارای هسته فلزی هستند و تعداد دور استانداردی سیم دارند ، در اصطلاح چوک ( Choke ) می گویند . مانند چوک مهتابی که معمولاً به اشتباه آن را ترانس مهتابی می گویند . در ادامه به بررسی خاصیت خودالقایی سلف می پردازیم . 
زمانی که از یک هادی جریان متناوبی عبور می کند در یک نیم سیکل جریان متناوب ، یک میدان مغناطیسی در اطراف سیم پیچ ایجاد می شود و سپس به تدریج از بین می رود . در نیم سیکل بعدی نیز میدان مغناطیسی در جهت مخالف ایجاد می شود و سپس به تدریج از بین می رود و این روند ادامه می یابد . زمانی که میدان مغناطیسی در حال ایجاد شدن است ، خطوط میدان مغناطیسی از مرکز هادی به طرف خارج گسترش می یابد و میدان مغناطیسی در حال گسترش به وسیله هادی قطع می شود و در نتیجه در دو سر هادی ولتاژی القا می شود . با کم شدن میدان مغناطیسی و قطع شدن خطوط میدان توسط هادی ، مجدداً ولتاژی در هادی القا می شود . بنابراین افزایش و یا کاهش جریان در هادی ، سبب گسترش و یا فروکش کردن میدان مغناطیسی در اطراف هادی می شود و متناسب با تغییرات میدان ، ولتاژی در دو سر هادی القا می گردد . این خاصیت را خودالقایی می گویند . توجه داشته باشید که اگر جریان عبوری از هادی ثابت باشد ، میدان مغناطیسی ایجاد شده نیز ثابت خواهد بود و لذا ولتاژی در دو سر هادی القا نمی شود . ولتاژ القا شده در هادی دارای مقدار و جهت است . مقدار این ولتاژ به میزان تغییرات شدت میدان مغناطیسی و اندوکتانس هادی بستگی دارد . تغییرات میدان مغناطیسی نیز خود وابسته به سرعت تغییرات جریان و یا به عبارتی وابسته به فرکانس جریان و همچنین وابسته به مقدار جریان است . افزایش فرکانس جریان سبب افزایش ولتاژ القا شده و کاهش فرکانس جریان سبب کاهش ولتاژ القا شده می گردد . مقدار جریان نیز با ولتاژ القا شده در دو سر هادی رابطه مستقیم دارد . یعنی هر چه شدت جریان عبوری از هادی بیشتر باشد ، میدان مغناطیسی ایجاد شده در دو سر هادی قوی تر و هرچه شدت جریان کمتر باشد ، میدان مغناطیسی ایجاد شده نیز ضعیف تر خواهد بود . اما برای تعیین جهت ولتاژ القا شده در دو سر هادی از قانون لنز استفاده می شود . طبق قانون لنز جهت ولتاژ القایی همواره به گونه ای است که با عامل به وجود آورنده اش مخالفت می کند . یعنی هنگامی که جریان افزایش می یابد ، جهت ولتاژ القایی به گونه ای است که با افزایش جریان مخالفت می کند و هنگامی که جریان کاهش می یابد ، جهت ولتاژ القایی به گونه ای است که با کاهش جریان مخالفت می کند . بنابراین همواره ولتاژ داده شده به دو سر سیم پیچ با ولتاژ القا شده در سیم پیچ 180 درجه اختلاف فاز دارد . یعنی با زیاد و کم شدن ولتاژ داده شده به دو سر یک سیم پیچ در یک جهت ، ولتاژ القا شده در سیم پیچ در جهت مخالف آن زیاد و کم می شود . در ادامه در رابطه با اندوکتانس سیم پیچ صحبت می کنیم . 

اندوکتانس سیم پیچ : در مورد اندوکتانس سیم پیچ باید گفت که اندوکتانس مهمترین مشخصه یک سیم پیچ و در حقیقت یکی از خصوصیات فیزیکی یک سیم پیچ است که مقدار آن وابسته به جنس هسته سیم پیچ ، تعداد دور سیم پیچ ، طول سیم پیچ و سطح مقطع سیم پیچ است و طبق تعریف ، اندوکتانس هر سیم پیچ نشان می دهد که به ازای یک آمپر در ثانیه تغییر در جریان ، چند ولت در سیم پیچ القا می شود . مقدار اندوکتانس هر سیم پیچ از رابطه زیر محاسبه می شود.


که در این رابطه µ پرمابلیته هسته و یا قابلیت نفوذپذیری هسته بر حسب هانری است و نشان دهنده توانایی هسته در متمرکز کردن خطوط میدان مغناطیسی در درون هسته است . پرمابلیته همه اجسام را نسبت به پرمابلیته هوا می سنجند . به این ترتیب که پرمابلیته هوا را یک فرض کرده و پرمابلیته دیگر اجسام را نسبت به آن می سنجند . یعنی به هر جسمی یک عدد به نام ضریب پرمابلیته نسبت می دهند که این عدد نشان دهنده این است که پرمابلیته این جسم چند برابر پرمابلیته هواست و از ضرب این عدد در پرمابلیته هوا ، پرمابلیته آن جسم بدست می آید. در رابطه فوق همچنین A سطح مقطع هسته بر حسب متر مربع ، N تعداد دور سیم پیچ و l طول سیم پیچ بر حسب متر می باشد . با توجه به مطالب فوق ، ولتاژ القا شده در سیم پیچ از رابطه زیر بدست می آید.



یعنی میزان ولتاژ القایی برابر است با حاصلضرب اندوکتانس سیم پیچ در تغییرات لحظه ای جریان نسبت به زمان . 
اما زمانی که یک سیم پیچ در یک مدار DC قرار می گیرد به دلیل ثابت بودن میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ ، ولتاژی در دو سر سیم پیچ القا نمی شود و تنها تأثیر آن در مدار ، در لحظات باز و بسته شدن مدار می باشد که در این زمانها ، ولتاژی در دو سر سیم پیچ القا می شود بطوری که با افزایش و کاهش جریان در سیم پیچ مخالفت می کند . البته خود سیم پیچ یک مقاومت اهمی نیز دارد که به دلیل ناچیز بودن مقدار آن ، معمولاً از آن صرفنظر می شود . اما زمانی که یک سیم پیچ در یک مدار AC قرار می گیرد به دلیل متغیر بودن میدان مغناطیسی اطراف سیم پیچ ، همواره یک ولتاژ القایی متغیر که نسبت به ولتاژ داده شده به سیم پیچ 180 درجه اختلاف فاز دارد در دو سر سیم پیچ ایجاد می شود که این ولتاژ القایی همواره سبب کاهش جریان می گردد درست مانند اینکه یک مقاومت اهمی در مدار وجود دارد و جریان را تضعیف می کند . این مقاومت سیم پیچ در برابر جریان را مقاومت القایی سیم پیچ می گویند و آن را با XL نمایش می دهند . مقدار مقاومت القایی به اندوکتانس سیم پیچ و فرکانس جریان عبوری از سیم پیچ بستگی دارد . مقدار مقاومت القایی از رابطه زیر بدست می آید .


که در این رابطه XL مقاومت القایی سیم پیچ بر حسب اهم ، 2π عدد ثابت ، F فرکانس جریان عبوری از سیم پیچ بر حسب هرتز و L اندوکتانس سیم پیچ بر حسب هانری است . 

اتصال سیم پیچ ها به صورت سری و موازی :اگر تعدادی سیم پیچ را همانند شکل (6) به صورت سری به یکدیگر وصل کنیم ، اندوکتانس کل برابر مجموع اندوکتانس های موجود در مدار خواهد بود . یعنی داریم :


در این رابطه t ار کلمه total به معنای کل ، گرفته شده است.

به عنوان مثال اگر در شکل (6) ، L1=2mH و L2=3mH و L3=5mH باشند مقدار اندوکتانس کل چقدر است ؟   

بنابراین مقدار اندوکتانس کل برابر با 10mH می باشد .

مچنین در این حالت مقاومت القایی کل نیز برابر مجموع مقاومت های القایی تمامی سیم پیچ ها خواهد بود . یعنی داریم :   


حال اگر سیم پیچ ها مطابق شکل (7) به صورت موازی به هم وصل شوند ، اندوکتانس کل از رابطه زیر محاسبه می شود . 

شکل (7)

همانطور که از رابطه بالا مشاهده می شود در این حالت اندوکتانس کل ، از تک تک اندوکتانس های سیم پیچ های مدار کمتر است . 
به عنوان مثال اگر در شکل (7) ، L1=1mH و L2=4mH و L3=5mH ، مقدار اندوکتانس کل چقدر است ؟

بنابراین مقدار اندوکتانس معادل برابر 690µH است که این مقدار از اندوکتانس تک تک سیم پیچ ها کمتر است .

همچنین در این حالت مقاومت القایی معادل از رابطه زیر بدست ی آید .

که این رابطه نیز نشان می دهد که در این حالت مقاومت القایی کل ، از مقاومت القایی تک تک سیم پیچ ها کمتر است . 
البته روابط بالا در صورتی برقرار هستند که بین سیم پیچ ها ، القای متقابل وجود نداشته باشد . القای متقابل زمانی به وجود می آید که دو سیم پیچ طوری در نزدیکی یکدیگر قرار گیرند که میدان مغناطیسی متغیر تولید شده توسط هر یک از سیم پیچ ها ، سیم پیچ دیگر را قطع کند و سبب تغییر میدان مغناطیسی آن سیم پیچ و در نتیجه تغییر اندوکتانس و ولتاژ القا شده در آن گردد . در این صورت روابط مربوط به اندوکتانس و مقاومت القایی که در بالا بیان شد ، صادق نبوده و نیاز به تغییراتی پیدا می کنند . برای مشخص کردن میزان القای متقابل بین دو سیم پیچ ، پارامتری به نام اندوکتانس متقابل به این صورت تعریف می شود که هرگاه جریانی با نرخ تغییر یک آمپر بر ثانیه ، ولتاژی برابر با یک ولت در سیم پیچ القا کند ، اندوکتانس متقابل دو سیم پیچ برابر با یک هانری می باشد . مقدار اندوکتانس متقایل دو سیم پیچ بستگی به اندوکتانس هر یک از سیم پیچ ها و همچنین ضریب کوپلاژ بین دو سیم پیچ دارد و از رابطه زیر بدست می آید.

که در این رابطه L1 و L2 اندوکتانس های هر یک از دو سیم پیچ و K ضریب کوپلاژ است . ضریب کوپلاز پارامتری بدون واحد است که می تواند مقداری بین صفر و یک داشته باشد . هرگاه کلیه خطوط میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط یک سیم پیچ ، از سیم پیچ دیگر عبور کند مقدار K برابر یک و چنانچه دو سیم پیچ کاملاً از هم دور باشند و یا طوری قرار گرفته باشند که خطوط میدان مغناطیسی هیچ یک از آنها از دیگری عبور نکند ، مقدار K صفر خواهد بود .



+ نوشته شده در  سه شنبه بیست و ششم شهریور 1392ساعت 14:45  توسط محمد حیدری  | 

خازن

اغلب دستگاه ها و مصر ف کنندگان الکتریکی برای انجام کار مفید نیازمند مقداری توان راکتیو برای مهیا کردن  شرایط لازم برای انجام کارمی باشند به عنوان مثال موتورهای الکتریکی AC برای تبدیل انرژی الکتریکی به انرژی مکانیکی، نیازمند تولید شار مغناطیسی در فاصله هوایی موتور هستند. ایجاد شار تنها توسط توان راکتیو امکان پذیر و با افزایش بار مکانیکی موتور مقدار توان راکتیو بیشتری مصرف می گردد.

عمدۀ مصر ف کنندگان انرژی راکتیو عبارتند از: 1) سیستمهای الکترونیک قدرت الف) مبد لهای  Rectifiers      AC/DC ب )  مبد لهای Inverters       DC/AC ج ) مبد لهای Converters        AC/AC د)  چاپرها                          Choppers 2 ) مصرف کنندگان یا تجهیزاتی که دارای مشخصه غیر خطی هستند. 3 ) مصر ف کنندگانی که در شکل موج ولتاژ محل تغذیه خود اعوجاج (هارمونیک) ایجاد می نمایند. 4 ) متعادل سازهای بارهای نا متعادل 5 ) تثبیت کننده های ولتاژ 6 ) کوره های القایی 7 ) کوره های قوس الکتریکی 8 ) سیستمهای جوش کاری   DC ،  AC هما نگونه که ذکر شد مصرف انرژی راکتیو اجتناب ناپذیر است. انتقال انرژی راکتیو، انتقال جریان الکتریکی است و انتقالش نیازمند به کابل با سطح مقطع بزرگتر، دکل های فشارقوی مقاومتر و در نتیجه هزینه های مازاد است. همچنین افزایش تلفات الکتریکی و کاهش راندمان شبکه را نیز به همراه دارد. در مواردی مانند کاربردهای الکترونیک قدرت و متعادل سازی بارهای نامتعادل حتی انتقال انرژی راکتیوهم کارساز نبوده و باید انرژی در محل تولید گردد. خازن اصطلاحا تولید کنندۀ انرژی راکتیو است، اما خازن توان راکتیو تولید نکرده بلکه مصر ف کنندۀ آن نیز می باشد.فقط در زمانی که القاگر انرژی راکتیو در خود ذخیره می نماید (از شبکه میکشد) خازن، انرژی ذخیره شدۀ خود رابه شبکه تحویل می دهد و در زمانی که القاگر انرژی ذخیره شده اش را به شبکه پس می دهد خازن از شبکه انرژی میکشد. حال اگر القاگر و خازن در کنار هم قرار گیرند، هنگامی که خازن انرژی میدهد القاگر آن انرژی را میگیرد و زمانی که خازن انرژی می گیرد القاگر انرژی میدهد که موجب تعادل انرژی بین القاگر و خازن گشته ، تبادل انرژی بین مصر ف کننده و شبکه صورت نمی گیرد. تثبیت ولتاژ مورد استفادۀ دیگر خازن (انرژی راکتیو) تثبیت ولتاژ محل تغذیه بار است. افزایش بار به معنی افزایش دامنه جریان کشیده شده از شبکه و ازدیاد افت ولتاژ در محل تغذیه است. برای کاهش افت ولتاژ سه راه حل وجود دارد: 1) تقویت شبکه تقویت شبکه به معنای کاهش امپدانس معادل شبکه در محل تغذیه میباشد. انجام این مهم با افزایش ولتاژ شبکه ویا تغذیه چند سویه بار امکان پذیر است که برای اکثر مصرف کنندگان این کار امکان پذیر نیست. 2) کاهش بار افت ولتاژ بیش از حد مجاز را با تقلیل دادن بار و یا تنظیم توالی زمانی بهره برداری دستگاه ها می توان جبران نمود. 3) استفاده از خازن با تزریق کردن Q وار توان راکتیو به شبکه در محل مصرف ولتاژ از U 1  به U 2  افزایش می یابد،با استفاده از این ویژگی می توان به تثبیت ولتاژ پرداخت. ذکر این مساله بسیار حائز اهمیت است که تثبیت ولتاژ و تنظیم ضریب توان، به صورت همزمان امکا ن پذیر نیست. اثر نحوۀ اتصال بر مشخصات مجموعه : توان راکتیو خازن و مقدار مؤثر جریانی که هنگام اتصال خازن به شبکه، از شبکه به سمت خازن جاری میگردد به نحوه اتصال خازن و ولتاژ محل نصب و ظرفیت خازن به شبکه بستگی دارد. از جمله مشخصات خازن ولتاژ نامی، جریان نامی، و توان راکتیو خازن است، طبق استاندارد است . بر اساس استاندارد ولتاژی است که خازن آن را به طور دائمی و بدون صدمه دیدن تحمل می کند ولتاژ نامی Unبر اساس استاندارد جریانی است باشد که خازن در ولتاژ و فرکانس نامی از شبکه می کشد جریان نامی Inمیزان توان راکتیو خارن، در ولتاژ و فرکانس نامی است توان راکتیو نامیQn  تمامی خاز نها به صورت تک فاز ساخته می شوند. در ولتاژهای پایین خازن ها سه فاز و به صورت مثلث  به هم متصل میشوند. در ولتاژهای بالا به دلیل مشکلات ایزولاسیون، و در ظرفیت های زیاد به دلیل مشکلات انـتقال حرارت وخنک سازی خازن، خاز نها به صورت تکفاز ساخته می شوند. اتصال خازن های تکفاز به دو صورت اتصالات ستاره و یا مثلث امکا ن پذیر است و بــسته به نوع اتصال، جریــا نهای متفاوتی از شبکه می کشند. ضریب توان ضریب توان، معیار برای سنجش میزان توان راکتیو مورد نیاز دستگاه مصر ف کنندۀ برق، برای انجام تبدیل انرژی م یباشد، ضریب توان براساس تعریف نسبت توان اکتیو مورد نیاز به کل توان الکتریکی تعریف می گردد و همیشه بین  1- و1 تغییر می کند از 1+ الی 0 برای بارهای القایی و از 0 الی 1- برای بارهای خازنی میباشد. با اتصال خازن به بار، ضریب قدرت کل مجموعه مصرف کننده و خازن تغییر می کند چرا که بخشی از انرژی راکتیومورد نیاز مصر ف کننده را خازن تأمین میکند و تنها باید جزء باقیمانده را از شبکه دریافت کند. مکانیسم عملکرد خازن در یک مصر ف کنندۀ الکتریکی پس فاز با زاویه فاز جریانی که از شبکه کشیده میشود شامل دو جزء اکتیو I p و راکتیو Iq است ا گر خازنی به دو سر مصرف کننده متصل نماییم خازن جریان راکتیوی برابر IC از شبکه میکشد که در خلاف جهت جریان راکتیو باراست. لذا جریان راکتیوی که توسط مجموعه مصر ف کننده و خازن از شبکه کشیده می شود به انداز ۀ IC کاهش می یابد و به مقدار( IQ − IC ) میرسد. با اتصال خازن به بار، ضریب قدرت کل مجموعه مصرف کننده و خازن تغییر می کند چرا که بخشی از انرژی راکتیومورد نیاز مصر ف کننده را خازن تأمین میکند و تنها باید جزء باقیمانده را از شبکه دریافت کند

+ نوشته شده در  شنبه بیست و یکم اردیبهشت 1392ساعت 8:4  توسط محمد حیدری  | 

انواع الکتروموتورها

موتور هاي الکتريکي (آسنکرون-يونيورسال-قطب چاکدار ) عيب يابي ورفع عيب موتور هاي مذکور .
موتور ها مهمترين اجزايي هستند که در لوازم برقي گردنده بکار مي روند.موتور ها انرژي الکتريکي را به انرژي مکانيکي تبديل مي کنند. الکتروموتور ها را مي توان به سه دسته کلي تقسيم کرد:
1- موتور هاي آسنکرون
2 - موتور هاي يونيورسال
3- موتور با قطب چاکدار
1- موتور هاي آسنکرون:
که با برق متناوب کار مي کنند از دو قسمت روتور واستاتور ساخته شده اند.با روشن شدن موتور سيم پيچ هاي درون شيار هاي استاتور يک ميدان مغناطيسي دوار بوجود مي آورند که اين ميدان برروتور که قسمت گردنده موتور وداراي محور انتقال حرکت مي باشد نيز اثر گذاشته ودر آن خاصيت مغناطيسي بوجود مي آيد .به هر حال با بوجود آمدن قطب هاي مغناطيسي هم نام وغيرهم نام عمل جذب ودفع انجام شده که باعث حرکت چرخشي روتور مي گردد.براي راه اندازي موتور ها از حالت سکون روش هاي مختلفي بکار مي برند که مهمترين آن ها عبارتند از:
الف- آسنکرون با راه انداز غير خازني (کلاجي ) در اين موتور به غير از سيم پيچي هاي اصلي يک سري سيم پيچ کمکي نيز قرار دارد که ميدان مغناطيسي ديگري با فاصله زماني با ميدان مغناطيسي اصلي بوجود مي آورد.که باعث چرخش پرقدرت تر موتور مي گردد. پس از اين که سرعت موتور به 75 درصد سرعت اسمي رسيد کلاج که تحت تاثير نيروي گريز از مرکز کار مي کند به عنوان يک کليد عمل کرده وسيم پيچ کمکي را از مدار خارج مي کند.
ب - آسنکرون با راه انداز خازن موقت - اين موتور ها داراي علامت اختصاري CSMمي باشند وداراي يک خازن الکتروليتي با ظرفيت حدود 200 الي 500 ميکرو فاراد است که باسيم پيچ کمکي بطور سري بسته شده وهر دوي آنها باسيم پيچ اصلي موازي بسته مي شوند. خازن وسيم پيچ کمکي يک اختلاف فاز ودو ميدان مغناطيسي بوجود مي آورد که باعث چرخش موتور مي گردد. در اين موتور نيز کليد گريز از مرکز سيم پيچ کمکي را از مدار خارج مي کند.
ج - آسنکرون با راه انداز خازن موقت وخازن دايم.(با علامت اختصاري TCM) - يکي از خازن ها پس از راه اندازي از مدار خارج شده وخازن ديگر در حالتي که با سيم پيچ کمکي سري مي باشد در مدار باقي مي ماند.
د - آسنکرون با راه انداز خازن دايمي ( PSCM) در اين موتور ها که داراي قدرت کم تري نسبت به موتور هاي قبلي هستند از يک خازن که با سيم پيچ کمکي سري بسته شده است استفاده شده و کليد گريز از مرکز ندارند بنابر اين خازن به همراه سيم پيچ کمکي هميشه در مدار باقي است.

شناسايي سيم پيچ هاي اصلي وکمکي :

1- سيم پيچ هاي اصلي در زير شيار ها و سيم پيچ کمکي در رو قرار دارند.
2- سطح مقطع سيم هاي کمکي هميشه از سيم هاي اصلي کمتر است.
3- سيم پيچ کمکي داراي مقاومت بيشتري (اهم بيشتر ) نسبت به سيم پيچ اصلي است وضمنا" خازن با سيم پيچ کمکي سري شده است.
عيب يابي موتور هاي آسنکرون - معيوب شدن موتور ها يا مربوط به قطعات برقي مثل سيم پيچ ها وخازن است يا مربوط به قطعات مکانيکي مثل بلبرينگ و بوشن ها .

عيب يابي قطعات برقي :

عيب1- موتور اصلا"روشن نشده و جرياني از مدار عبور نمي کند.
علت1 -جايي از مدار قطع است.
رفع عيب1- با آوامتر تمام مدار شامل پريز،دوشاخه ،سيم هاي رابط،کليدها واتصالات در تخته کلم موتور را بر رسي وعيب مربوطه را بر طرف مي نماييم.
عيب2- موتور اصلا"روشن نشده وجرياني از مدار عبور نمي کند.
علت2 -سوختن فيوز.
رفع عيب2-ابتدا علت سوختن فيوز که مربوط به اتصالي مي باشد را بررسي نموده پس از آن به تعويض فيوز مي پر دازيم.
عيب3-موتور پس از روشن شدن خيلي زود داغ مي شود.
علت3-موتور نيم سوز است.
رفع عيب3- در هر کدام از سيم پيچ هاي کمکي واصلي ميتواند اتصال حلقه ويا اتصال کلاف به کلاف بوجود آمده باشد.بنابر اين مسير جريان الکتريکي کوتاه شده در نتيجه ميدان مغناطيسي مناسب براي گردش بوجود نمي آيد وباعث داغي موتور ميشود.موتور هاي نيم سوز جريان بيشتري نسبت به موتور هاي سالم مشابه خود دريافت مي کنند. براي رفع عيب در صورتي که محل اتصالي مشخص باشد وبتوان به نحوي آن را عايق نمود اقدام کرده ودر غير اين صورت موتور بايد دو باره سيم پيچي شود.
عيب4- موتور پس از روشن شدن خيلي زود داغ مي شود.
علت4- زياد بودن بار موتور.
رفع عيب 4- هر موتوري داراي توان مکانيکي مشخص است در صورتي که بيش از توان مربوطه از موتور نيرويي خواسته شود جريان بيشتري از سيم ها عبور مي کند که با سطح مقطع وتعداد دور آن ها همخواني ندارد وباعث گرما در موتور و آسيب ديدن آن خواهد شد .براي رفع عيب بايد بار موتور را کم نموده واز کار مداوم آن خود داري کرد.
عيب5- موتور پس از روشن شدن خيلي زود داغ مي شود وزير بار مي خوابد.
علت 5- عمل نکردن کليد گريز از مرکز .
رفع عيب 5 - علاوه بر جريان در يافتي توسط سيم پيچ اصلي ،سيم پيچ کمکي نيزچون از مدار خارج نمي شود جريان دريافت مي کند .براي اطمينان از صحت عمل کرد کليد گريز از مرکز بايد به صداي کنتاکت آن در حالت دور گرفتن موتور وهمچنين از دور افتادن آن گوش کرد .براي رفع عيب بايد کليد سرويس ويا تعويض شود.
عيب 6- با روشن کردن موتور صداي زيادي شنيده مي شود ولي به گردش در نمي آيد.
علت 6- خرابي کليد گريز از مرکز .
رفع عيب 6- درصورتي که کنتاکت هاي کليد در حالتي که موتور خاموش بوده وصل نشده باشد.درزمان شروع بکار ،سيم پيچ راه انداز در مدار قرار نگرفته وطبيعتا"موتور بگردش نمي افتد.براي رفع عيب کليد را با آوامتر امتحان ودر صورت معيوب بودن تعويض مي نماييم.
عيب 7- با روشن شدن موتور صداي زيادي شنيده مي شود ولي به گردش در نمي آيد.
علت 7 - قطعي سيم پيچ اصلي يا کمکي .
رفع عيب 7 - به کمک آوامتر هر دو مدار را امتحان ودر صورت مشخص بودن محل پارگي ،آن را تعمير مي نماييم.
عيب 8 - با روشن شدن موتور صداي زيادي شنيده مي شود ولي به گردش در نمي آيد.
علت 8 - نيم سوز بودن يا سوختگي موتور .
رفع عيب 8 - موتور سريعا"داغ شده وجريان زيادي مي کشد همچنين بوي سوختگي ويا دود از مشخصه هاي آن است.رفع عيب سيم پيچي مجدد است.
عيب 9 - با روشن کردن موتور صداي زيادي شنيده مي شود ولي به گردش در نمي آيد.
علت 9 - خرابي خازن.
رفع عيب 9 - خازن ها به منظور راه اندازي موتور بکار رفته اند خازن را مطابق با مطالبي که در مورد عيب يابي خازن ها گفتيم آزمايش نموده در صورت نياز آن را تعويض مي کنيم.
عيب 10 - با روشن کردن موتور فيوز عمل کرده مدار قطع مي شود.
علت 10 - اتصال کوتاه در مدار اصلي موتور .
رفع عيب 10 - دوشاخه ،سيم هاي رابط وجعبه اتصالات موتور را بررسي کرده در صورت پيدا کردن محل اتصالي آن را مرتفع مي نماييم.
عيب 11 - با روشن کردن موتور فيوز عمل کرده مدار قطع مي شود.
علت 11 - سوختگي کامل موتور
رفع عيب 11 - با مشاهده استاتور وسيم پيچ هاي مربوطه عيب حاصل تاييد گرديده وبراي رفع آن بايد موتور سيم پيچي گردد.
عيب 12 - با روشن کردن موتور فيوز عمل کرده مدار قطع مي شود.
علت 12 - اتصال کوتاه در خازن
رفع عيب 12 - اگر با جدا کردن خازن از مدار و به برق زدن موتور فيوز ديگر عمل نکرد عيب از خازن است وبايد آن را تعويض نمود.

عيب يابي قطعات مکانيکي.

عيب 1 - محور موتور چه در حالت روشن وچه در حالت خاموشي به سختي حرکت مي کند.
علت 1 -بطور کلي خرابي بلبرينگ ها وياطاقان هاي دو سر محور موتور .
رفع عيب 1 - خرابي بلبرينگ ها شامل الف - ترک برداشتن حلقه هاي بلبرينگ،ترک بر داشتن ساچمه ها و غلطک ها .ب - بوجود آمدن حفره وشيار در سطح داخلي حلقه ها که علت آن وجود ذرات سخت بين ساچمه وحلقه مي باشد.ج - گريپاژ (عدم چرخش ساچمه ها ) که ناشي از کثيفي و سخت شدن گريس بلبرينگ مي باشد. د - فرسودگي وپوسيدگي - که به علت جازدن نادرست بلبرينگ ونفوذ رطوبت وعدم گريس کاري مناسب بوجود مي آيد. براي تشخيس عيوب گفته شده بلبرينگ را از نظر ظاهري مشاهده ولقي بين حلقه وساچمه را امتحان مي کنيم . همچنين با چرخش بلبرينگ اگر صداي غير عادي شنيده شود دليل برخرابي آن مي باشد که بايد تعويض گردد.
عيب 2 - گاهي اوقات محور موتور با صداي زيادي مي چرخد.
علت 2 - چرخش حلقه بيروني بلبرينگ در جاي خود.
رفع عيب 2 - جازدن نادرست بلبرينگ وعدم گريس کاري مي تواند باعث لقي بلبرينگ در جاي خود شود . رفع عيب-تعويض بلبرينگ در صورت معيوب بودن بوش زدن وتراش کاري جاي آن يا تعويض دري موتور.
2-موتور هاي يونيورسال
اين موتور ها که هم با جريان متناوب وهم با جريان مستقيم کار مي کنند از دو قسمت اصلي تشکيل شده اند:
الف:قطب ها (بالشتک ها )
ب - آرميچر
در اين موتور ها ميدان مغناطيسي قطب ها بر خلاف موتور هاي آسنکرون دوار نيست وسيم پيچ آرميچر که قسمت گردنده موتور است با سيم پيچ قطب ها سري بسته شده است . پس از عبور جريان از مدار فوق خطوط قواي مغناطيسي قطب ها با خطوط قواي آرميچر عکس العمل نشان داده وباعث گردش موتور مي شود .سرعت اين موتور ها بالا بوده وخيلي سريع به سرعت نهايي مي رسند. از اين موتور ها در اکثر لوازم برقي خانگي مثل چرخ گوشت ،آب ميوه گيري ،هم زن ،آسياب و... استفاده مي شود. براي برقراري ارتباط قطب ها با آرميچر که گردان مي باشد از قطعه اي بنام کلکتور استفاده مي شود . کلکتور از تيغه هاي مسي کنار هم تشکيل شده است که به شکل استوانه روي محور قرار دارد . تيغه ازهمديگر واز محور آرميچر بوسيله ميکا عايق شده اند وسيم پيچ هاي داخل شيار آرميچر به وسيله پيچک ها به يکديگر وصل مي شوند. دو قطعه ذغال به همراه فنر پشت آن ها ارتباط قطب ها با کلکتور را ميسر مي سازد.

عيب يابي موتور هاي يونيور سال :

عيب 1 - موتور روشن نمي شود.
علت 1 - نبودن برق.
رفع عيب 1 - پريز ،دوشاخه وسيم رابط را با آوامتر آزمايش نموده ورفع عيب مي کنيم.
عيب 2 - موتور روشن نمي شود.
علت 2 - کوتاه شدن ذغال ها.
رفع عيب 2 - چون ذغال ها جزيي از مدار سري موتور مي باشد.با کوتاه شدن آن ها ممکن است مدار قطع گردد وموتور روشن نشود با تعويض ذغال رفع عيب مي شود در صورت نبودن ذغال در اندازه مورد نظر مي توان از ذغال بزرگ تر استفاده کرده وبا سوهان آن را به اندازه دلخواه در آورد.
عيب 3 - موتور روشن نمي شود.
علت 3 - خرابي فنر ذغال ها
رفع عيب 3 - به منظور درگير بودن هميشگي ذغال با کلکتور از قطعه اي فنر در پشت ذغال استفاده مي شود گاهي در اثر رطوبت ويا کار زياد خاصيت خود را از دست داده ومدار قطع مي گردد. باتعويض فنر رفع عيب مي شود

روشهای مختلف راه اندازی موتورهای آسنكرون

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 گراناست 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 هایموتور 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 ؟

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 Rتغذيه 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 . )

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 وباعث 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 ....)

تنظيم دور موتورهای آسنكرون

با دانستن رابطهNr=[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 .

موتور آسنكرون با روتور سيم پيچی شده (روتور رينگی)

روتور سيم پيچی شده : به جای ميله ، استاتور را می توان سيم پيچی سه فاز كرد و اينسيم پيچها را به صورت ستاره وصل می كنيم . درروی محور اين موتور سه حلقه كه نسبت به هم و نسبت به محور عايق هستند (رينگ) قرار دارد . سه سر سيم پيچی روتور به اين سه حلقه متصل می شود و به وسيله جاروبكهائی كه روی حلقه ها تكيه دارند به يك مقاومت سه فاز ستاره متصل ميشود.

مزايای موتور آسنكرون با روتور سيم پيچی شده :

 در موقع شروع به كار گشتاور قوی دارد .
 بر خلاف موتور آسنكرون با روتور قفسه ای كه جريان شروع به كار آنها كم است جريان شروع به كار كمی‌ دارد .
 سرعت آن در مقابل بارهای مختلف تقريباً ثابت است .
 تعداد دور آن تا حدی قابل تنظيم است .( با كم و زياد كردن رئوستا راه انداز )
 ميتوان تا حدی بار آن را زياد كرد .

معايب موتورهای آسنكرون با روتور سيم پيچی شده :

 در مقابل تغيير ولتاژ حساسيت دارد .
 ضريب قدرت آن در موقعيكه بار به حد نرمال نيست كم می باشد .
 ضريب قدرت آنها نسبت به ضريب قدرت موتور آسنكرون با روتور قفسه ای كمتر است.

موارد استفاده و كاربرد موتورهای آسنكرونبا روتور سيم پيچی شده :

از موتور آسنكرون با روتور سيم پيچی شده :برای قدرت های خيلی زياد مخصوصاً اگر با فشار قوی باشد استفاده می شود و يا اينكه در موقع شروع به كار ، موتور احتياج به گشتاور زياد داشته باشد مانند به راه انداختن ترن يا جرثقيلها و غيره

راه اندازي موتورهاي سنكرون در حالت بارداري

ساختمان : استاتور موتورهاي سنكرون از نظر ساختمان دقيقاً مشابه استاتور موتورهاي القايي است سيم پيچهاي سه فاز آن در داخل شيارهاي هسته آهني استاتور تعبيه شده كه وظيفه آنها ايجاد ميدان دوار در هسته استاتور است.
روتور اين موتور به صورت يكپارچه يا از ورقهاي مغناطيسي ساخته مي شود و بر روي آن يك سيم پيچي جريان مستقيم به نام سيم پيچ تحريك نصب مي شود.
جريان تغذيه سيم پيچي تحريك روتور، از طريق دو حلقه كه بر روي محور روتور نصب شده به وسيله جاروبكها تأمين مي شود و روتور اين موتورها عملا بصورت يك مغناطيس الكتريكي (چرخ قطب) رفتار مي كند كه تعداد قطبهاي روتور به اندازه قطبهاي سيم پيچي استاتور خواهد بود.
طرز كار: هنگام وصل استاتور به شبكه سه فاز ، يك ميدان دوار كه سرعت آن متناسب با فركانس شبكه و تعداد قطبهاي استاتور است در آن بوجود مي آيد و سطح روتور را جاروب مي كند.قطبهاي روتور از طريق قطبهاي غير همنام استاتور جذب و لحظه اي بعد مجدداً اين قطبها به وسيله قطبهاي همنام استاتور دفع خواهند شد. پس ميانگين گشتاور صفر و روتور حركت نمي كند قطبهاي روتور به دليل سنگيني و اينرسي موجود در آن نمي توانند به سرعت همراه ميدان دوار استاتور بچرخند. پس بايد با يك وسيله كمكي (راه انداز) ابتدا سرعت روتور را به نزديكي سرعت ميدان دوار استاتور رساند تا روتور بتواند همراه ميدان دوار چرخش كند.

 براي راه اندازي موتورهاي سنكرون سه روش اساسي مي توان به كار برد.
1-كاهش سرعت ميدان مغناطيسي استاتور: تا حدي كه روتور بتواند طي نيم سيكل چرخش ميدان مغناطيسي شتاب بگيرد و با آن قفل شود . اين كار را مي توان با كاهش فركانس منبع تغذيه انجام داد.
2-استفاده از يك گرداننده اوليه: كه سرعت موتور را تا حد سرعت سنكرون بالا ميبرد و با طي مراحل موازي كردن ماشين مثل ژنراتور روي خط آورده شود. پس از اين مراحل خاموش كردن با جدا كردن گرداننده اوليه ماشين سنكرون را تبديل به موتور خواهد كرد.
3- استفاده از سيم پيچ هاي ميرا كننده كه در انتهاي قطبين روتور نصب مي شود.
در موتورهاي سنكرون سرعت حركت روتور در هر حال برابر با سرعت ميدان دوار استاتور خواهد بود و افزايش بار فقط عقب ماندگي روتور نسبت به ميدان را موجب مي شود.
اختلاف فاز اين دو ميدان Bs وBR همان زاويه گشتاور است كه از0 تا90 تغيير مي كند. البته اگر افزايش بار بيش حد باشد. موتور از حالت سنكرونيزم خارج خواهد شد كه اصطلاحا آن را ناپايدار مي ناميم ضمنا هنگام كار با سرعت سنكرون با تغييرات جريان تحريك امتداد جريان آرميچر و ضريب قدرت ماشين از حالت پس فازي به اهمي و پيش فازي قابل كنترل خواهد بود كه از اين خاصيت جهت اصلاح ضريب قدرت شبكه استفاده مي شود كه به موتورهاي سنكرون پر تحرك (كاردر حالت پيش فازي) خازنهاي سنكرون نيز گفته مي شود . (موتورهاي سنكرون در حالت كار پيش فازي كم تحريك هستند.) مدار معادل تكفاز موتور سنكرون بصورت زير مي باشد.

تكنولوژي ساخت موتور هاي پله

آیا تا کنون به واژه motion (حرکت) فکر کرده اید. امروزه اهمیت جابه جایی در کلیه زمینه ها احساس می شود. حرکت و سرعت تعریف جدیدی را از جهان امروز ارائه می دهد.
کنترل حرکتی در حوزه الکترونیک به معنی کنترل صحیح حرکت یک شی بر اساس فاکتور هایی مانند سرعت - مسافت- بارگیری و یا ترکیبی از کلیه موارد می باشد. امروزه سیستم های کنترل حرکتی بسیار زیادی مو جود است که می توان از stteper motors- linear stepper motors- Dc brush-... نام برد. در اینجا به توضیحات مختصری از تکنولوژی step motor ها اکتفا می کنیم.
در تئوری از stepper motor به عنوان یک شگفتی در ساده سازی یاد می شود. اساسا هر stepper یک مو تور با یک میدان مغناطیسی می باشد که خود به صورت الکتریکی رو شن شده و باعث چرخش دایرهای آرماتور آهنربا می شود.
قسمت کنترل کننده حرکت از یک کابل میکرو پروسسور جهت تولید پالس های پله ای و ایجاد سیگنال های مسیر حرکت تشکیل شده است. و هر indexer بایستی قادر به انجام دستورات اجرایی باشد.
motion driver و یا همان آمپلی فایر دستورات سیگنال های رسیده از منبع را به قدرت مورد نیاز برای چرخش پره های مو تور می شود. امروزه تعداد زیادی driver با قدرت های مختلف جریان و ولتاژ در ساختار تکنولوژی یافت می شود.
هر stepper motor یک وسیله مغناطیسی است که هر پالس دیجیتال را به یک چرخش مکانیکی مانند چرخش پره تبدیل می کند. از مزیت های آن به هزینه پایین- امنیت بالا - ساده بودن و قابل استفاده بودن در هر محیط می توان اشاره کرد.

انواع stepper motor ها :

variable reluctance
permanent magnet
hybrid
چگونگی طراحی هر driver تعیین کننده نوع خروجی هر stepper motor است که دارای سه نوع full- half- microstep می باشد.
Full step:
استاندارد طراحی دارای 50 چرخندا دندانه دار و تو لید کننده 20 پالس پله ای برای چرخش مکانیکی هر عنصر است.
Half step:
به معنی آن است که مو تور می تواند دارای 400 حرکت پله ای در هر دوره باشد. در این سیستم یک چرخنده خود دارای انرژی ست که باعث چرخش تناوبی دو چرخنده دیگر می شود. half stepping یک راه حل عملی تر در صنعت است.
microstep:
یک تکنولوژی نسبتا جدید است که جریان چرخش هر چرخنده را کنترل می کند. این کنترل در سطحی انجام می شود که تقسیم کننده ای فرئی دور تری در بین قطبها قرار گیرد.

موتور استارترها

همانطوری که می دانید ، راه اندازی موتورهای القایی در صنعت از اهمیت ویژه ای برخوردار است. به خصوص این که امروزه استفاده از راه اندازهای الکترونیکی مانند راه اندازهای نرم - کنترلر های سرعت بسیار مرسوم شده است و لازم است علاقه مندان و کارشناسان این رشته روشهای کنترل و راه اندازی موتورها را به شیوه های کلاسیک به دیده فراموشی بسپارند و به فراگیری روشهای بروز بپردازند.
یکی از روشهای راه اندازی موتورهای القایی راه اندازهای نرم می باشد که از طریق آنها موتور ها از طریق کنترل ولتاژ-فرکانس در یک زمان مشخص بتدریج از سرعت صفر به سرعت نامی می رسند که این روش امروزه کاملا جا افتاده است.
راه اندازهای نرم تنها در هنگام راه اندازی بکار می روند و معمولا پس از راه اندازی توسط یک کنتاکتور بای پس از مدار خارج می گردند. این راه اندازها می توانند به سیستم از کار اندازی نرم نیز مجهز باشند که کاربرد های ویژه ای دارد. ضمن این که عموما این نوع راه اندازها به ترمز الکترونیکی از طریق تزریق جریان مستقیم نیز مجهز می باشند.
سازندگان این نوع راه اندازها معمولا حفاظت های مورد نیاز برای موتور را نیز در راه اندازها تعبیه می کنند که از این طریق حجم راه انداز محدود می گردد. ضمن این که با استفاده از این گونه راه اندازها نیاز به در نظر گرفتن کنتاکتور اصلی نیست . حفاظت هایی که معمولا در راه اندازهای نرم پیش بینی می گردد بشرح زیر است :
- حفاظت در مقابل اضافه بار
- حفاظت در مقابل توالی معکوس فازها و دو فاز شدن
- حفاظت در مقابل افزایش حرارت سیم پیچ های موتور که از طریق سنسورهای حرارتی انجام می گردد.
- حفاظت در مقابل کاهش ولتاژ
و موارد ديگر که بسته به سازنده راه انداز می تواند تغییر کند.
نکته مهم اینجاست که هنگام بسته شدن کنتاکتور بای پس حفاظت های تعبیه شده در راه انداز همچنان فعال می باشد چون مسیر بای پس تنها تایرستورها را بای پس می کند.
جهت بستن کنتاکتور بای پس بعد از راه اندازی موتور عموما از یک کنتاکت راه انداز استفاده می گردد که بعد از رمپ راه اندازی به صورت خودکار فعال می گردد. لازم به ذکر است که برخی از راه اندازهای نرم دارای سیستم بای پس داخلی هستند که دیگر نیاز به در نظر گرفتن کنتاکتور بای پس نیست.
با توجه به این که تایرستورهای بکار رفته در راه اندازهای نرم حرارت تولید می کنند اینطور استنباط می گردد که در تابلوهای دارای راه اندازهای نرم لازم است از فن استفاده گردد. ولی با توجه به کار راه انداز تنها در مرحله استارت ، حرارت تولید شده تنها به مرحله راه اندازی محدود می گردد و بنابر این در راه اندازهای دارای سیستم بای پس تنها تعبیه شکاف های عبور هوا متناسب با درجه حفاظتی تابلو توصیه می گردد. ضمن این که این گونه راه اندازها عموما مجهز به هیت سینک و فن هستند.
اکثر راه اندازهای نرم مجهز به پورت های اطلاعاتی مانند مودباس- پروفی باس و .... جهت تبادل اطلاعات می باشند که از این طریق می توان از کلیه اطلاعات داخل راه انداز مطلع گردید به این طریق کنترل این راه انداز ها توسط سیستم هایی مانند DCS بسیار ساده می باشد.

موتور های خطی

يك موتور خطي در واقع يك موتور الكتريكي است كه استاتورش غير استوانه شده است تا به جاي اينكه يك گشتاور چرخشي توليد كند، يك نيروي خطي در راستاي طول استاتور ايجاد كند.
طرح‌هاي بسياري براي موتورهاي خطي ارائه شده است كه مي‌توان آنها را به دو دسته تقسيم كرد: موتورهاي خطي شتاب بالا و شتاب پايين. موتورهاي شتاب پايين براي قطارهاي مگليو و ديگر كاربردهاي حمل و نقلي روي زمين مناسب هستند. موتورهاي شتاب بالا معمولاً خيلي كوتاه هستند و براي شتاب دادن به جسمي تا سرعت بسيار زياد و سپس رها كردن آن به كار مي‌روند. اين موتورها معمولاً براي مطالعات برخورد سرعت بالا به عنوان تسليحات نظامي يا به عنوان راه‌اندازنده جرمي براي پيشرانه فضاپيما به كار مي‌رود. موتور خطي‌اي كه براي شتاب دادن به يون ها يا ذره‌هاي زير اتمي به كار مي‌رود، يك شتاب دهنده ذره ناميده مي‌شود. با نزديك شدن ذره‌ها به سرعت نور، طراحي موتورها معمولاً متفاوت مي‌شود و اين ذره‌ها نيز عموماً داري بار الكتريكي هستند.

شتاب پايين

ايده موتور خطي اولين بار توسط پرفسور اريك ليتويت از كالج امپريال در لندن مطرح شد. در طرح وي و در اكثر طرح‌هاي شتاب پايين، نيرو توسط يك ميدان مغناطيسي خطي سيار كه بر روي هادي‌ها موجود در ميدان عمل مي‌كند، ايجاد خواهد شد. در هر هادي‌ چه يك حلقه، چه يك سيم‌پيچ يا يك تكه از فلز تخت كه در اين ميدان قرار گيرد جريان‌هاي گردابي القا شده وجود خواهد داشت و بنابراين يك ميدان مغناطيسي مخالف را ايجاد خواهد كرد. دو ميدان مغناطيسي همديگر را دفع خواهند كرد و بنابراين جسم هادي را از استاتور دور خواهند كرد و آن را در طول جهت ميدان مغناطيسي سيار حمل خواهند كرد.
به علت اين ويژگي‌ها، موتور خطي اغلب در پيشرانه قطار مگليو به كار مي‌رود هر چند كه مي‌توان صرف نظر از پرواز مغناطيسي از آنها استفاده كرد، مانند استفاده در فن‌آوري انتقال پيشرفته و سريع نور كه در سيستم ترن آسماني ونكوور ، Scarborough RT تورنتو، ترن هوايي فرودگاه JGK نيويورك و Putra RTL كووالالامپور به كار مي‌رود. از اين فن‌آوري با تغييراتي در برخي از قطار‌هاي بازي نيز استفاده مي‌شود.
موتورهاي خطي عمودي نيز براي مكانيسم‌هاي بالابر در معدن هاي عميق پيشنهاد شده است.

شتاب بالا

موتورهاي خطي شتاب بالا براي كاربرهاي متعددي پيشنهاد شده‌اند. به علت اينكه مهمات ضد زرهي كنوني بايستي گلوله‌هاي كوچكي با انرژي جنبشي بسيار بالا باشند يعني دقيقاً آنچه كه اين موتورها فراهم مي‌كنند، از آنها به عنوان تسليحات استفاده شده‌ است. اين موتورها همچنين براي استفاده در پيشرانه فضا پيماها به كار گرفته مي‌شود. در چنين شرايطي به اين موتورها راه‌اندازهاي جرمي گفته مي‌شود. ساده‌ترين روش استفاده از راه‌انداز جرمي براي پيشرانه فضا پيما، ساخت يك راه‌انداز جرمي بزرگ است كه بتواند محموله را تا سرعت گريز شتاب دهد.
طراحي موتورهاي شتاب بالا به دلايل متعددي مشكل است. آنها مقادير بزرگ انرژي را در مدت زمان كوتاه نياز دارند. كه براي هر پرتاب در فضا نياز به 300GJ در مدت زمان كمتر از يك ثانيه دارد. ژنراتورهاي الكتريكي معمولي براي چنين نوع از باري طراحي نشده‌اند اما روش‌هاي ذخيره انرژي الكتريكي كوتاه مدت را مي‌توان مورد استفاده قرار داد. خازن ‌ها پر حجم و گران هستند اما مي‌توانند به سرعت مقادير بزرگ انرژي را فراهم كنند. ژنراتورهاي هم قطب را مي‌توان براي تبديل سريع انرژي جنبشي يك چرخ طيار به انرژي الكتريكي به كار برد. موتورهاي خطي شتاب بالا نيازمند ميدان‌هاي مغناطيسي بسيار قوي‌اي نيز هستند، در واقع ميدان‌هاي مغناطيسي اغلب آنقدر قوي اند كه اجازه استفاده از ابر رساناها را نمي‌دهند. اما با طراحي دقيق مي‌توان اين مشكل را حل كرد.
دو طرح متفاوت پايه‌اي از موتور‌هاي خطي شتاب بالا ابداع شده است: تفنگ‌هاي ريلي و تفنگ هاي كويلي.

موتورهاي فرمان يار DC بدون جاروبك

یک سرو موتور، یا یک موتورDC یا AC یا یک موتور DC بدون جاروبک می‌باشد که ترکیب شده با یک دستگاه تعیین محل موقعیت (کدبردار دیجیتالی). سروو موتورها در ربات‌ها کاربرد خیلی زیادی دارند. این موتورها کوچک ولی نسبت به اندازه‌شان بسیار پرقدرت می‌باشند. موتور DC بدون جاروبک یک موتورDC معمولی نیست، اما یک ماشین سنکرون آهنربای دائم است. این نام بردن واقعی است زیرا مشخصات عملیاتی آن همانند همان موتورهای DC شنت با جریان میدان ثابت است.

موتورهاي پله‌اي

نوع خاصی از موتور سنکرون که برای چرخیدن محور به اندازه یک زاویه خاص برای همه پالس‌های الکتریکی که از واحد کنترل کننده خودش دریافت می‌کند، در نظر گرفته شده است. نوعی از پله‌ها 5/7 یا 15 درجه در هر پالس محور را می‌چرخانند. این است یک موتور که می‌تواند با دو دستورالعمل بچرخد، حرکت کند در زاویه‌‌هایی با فواصل کوچک و دقیق،گشتاور موجود در سرعت صفر را تحمل می‌کند و با مدار دیجیتالی کنترل می‌شود. حرکت می‌کند در زاویه‌های دقیق با فواصل کوچک معلوم به عنوان گام، در پاسخ به استفاده از پالس‌های دیجیتالی به مدار راه‌انداز الکتریکی. به طور کلی، این قبیل موتورها با گام‌هایی در هر دور ساخته می‌شوند. گام‌های موتورها دو قطبی هستند که نیاز به دو منبع قدرت دارند با تک قطبی هستند که تنها نیاز به یک منبع قدرت دارند.

موتورهاي يونيورسال

موتورهای یونیورسال موتورهای چرخشی هستند شبیه به موتورهای DC اما طراحی شده‌اند برای ولتاژ DC با AC تکفاز. سیم‌پیچی‌های استاتور و رتور این موتورها به صورت سری بین کموتاتور رتور متصل شده‌اند. بنابراین موتورهای یونیورسال همچنین معروف هستند به موتورهای AC سری یا یک موتور با کموتاتور AC. موتورهای یونیورسال می‌توانند کنترل شوند با راه‌انداز زاویه فاز و یا راه‌اندازهای برشگر.
موتورهای یونیورسال یک مشخصه گشتاور- سرعت با افت زیاد از یک موتور DC را دارد.

نمونه کاربرد در جاروبرقی، دریل و وسایل آشپزخانه
موتور القايي تك فاز

چندین نوع موتور القایی تک فازکه امروزه مورد استفاده قرار می‌گیرد، وجود دارد. به طور اساسی آنها یکسان هستند مگر برای وسایل راه‌اندازی. آنها طبقه‌بندی می‌شوند به : موتور‌های القایی با انشقاق فاز، موتور با استارت خازنی.

معيارهاي انتخاب موتور

1-دردست بودن منبع تغذیه
2- شرط یا عوامل راه اندازی
3-مشخصه‌های راه اندازی (گشتاور – سرعت) مناسب
4-سرعت عملکرد کار مطلوب
5- قابلیت کارکردن به جلو و عقب
6- مشخصه‌هی شتاب (وابسته به بار)
7- بازده مناسب در بار اسمی
8-توانایی تحمل اضافه بار
9-اطمینان الکتریکی و حرارتی
10-قابلیت نگهداری و عمر مفید
11-ظاهر مکانیکی مناسب (اندازه، وزن،‌ میزان صدا، محیط اطراف)
12- پیچیدگی کنترل و هزینه

چند نوع موتور القایی
موتور القايي AC فاز شكسته

1. موتور القايي با استارت خازني
2. موتورهاي AC القايي با خازن دائمي اسپليت
3. موتورهاي AC القايي استارت با خازن/ كاركرد با خازن

موتور القايي AC فاز شكسته

موتور فاز شكسته همچنين به عنوان Induction start/Induction run (استارت القايي/كاركرد القايي)هم شناخته مي شود كه دو پيچه دارد.پيچه استارت از سيم نازكتر و تعداد دور كمتر نسبت به پيچه اصلي براي بوجود آوردن مقاومت بيشتر ساخته شده است.همچنين ميدان پيچه استارت در زاويه اي غير از آنچه كه پيچه اصلي دارد قرار مي گيرد كه سبب آغاز چرخش موتور مي شود.پيچه اصلي كه از سيم ضخيم تري ساخته شده است موتور را هميشه درحالت چرخش باقي نگه مي دارد.
تورك آغازين كم است مثلا 100 تا 175 درصد تورك ارزيابي شده.موتور براي استارت جرياني زياد طلب مي كند.تقريبا 700 تا 1000 درصد جريان ارزيابي شده.تورك بيشينه توليد شده نيز در محدوده 250 تا 350 درصد از تورك براوردشده مي باشد.
كاربريهاي خوب براي موتورهاي فاز شكسته شامل سمباده (آسياب) هاي كوچك , دمنده ها و فنهاي كوچك و ديگر دستگاههايي با نياز به تورك آغازين كم با و نياز به قدرت 1/20 تا 1/3 اسب بخار مي باشد.از استفاده از اين موتورها در كاربريهايي كه به دوره هاي خاموش و روشن و گشتاور زياد نيازدارند خود داري نماييد.

موتور القايي با استارت خازني

اين نوع , موتور اصلاح شده فاز شكسته با خازني سري با آن براي بهبود استارت است.همانند موتور معمولي فاز شكسته اين نوع موتور يك سوئيچ گريز از مركز داشته كه هنگامي كه موتور به 75 درصد سرعت ارزيابي شده مي رسد , پيچه استارت را از مدار خارج مي نمايد.از آنجا كه خازن با مدار استارت موازي است , گشتاور استارت بيشتري توليد مي كند , معمولا در حدود 200 تا 400 درصد گشتاور ارزيابي شده.و جريان استارت معمولا بين 450 تا 575 درصد جريان ارزيابي شده است.كه بسيار كمتر از موتور فاز شكسته و بعلت سيم ضخيمتر در مدار استارت است.
نوع اصلاح شده اي از موتو با استارت خازني ، موتور با استارت مقاومتي است.در اين نوع موتور خازن استارت با يك مقاومت جايگزين شده است.موتور استارت مقاومتي در كاربريهايي مورد استفاده قرار مي گيرد كه ميزان گشتاور استارتينگي كمتر از مقداري كه موتور استارت خازني توليد مي كند لازم است.صرف نظر از هزينه اين موتور امتيازات عمده اي نسبت به موتور استارت خازني ندارد.
اين موتورها در انواع مختلف كاربريهاي پولي و تسمه اي مانند تسمه نقاله هاي كوچك , پمپها و دمنده هاي بزرگ به خوبي بسياري از خود گردانها و كاربريهاي چرخ دنده اي استفاده مي شوند.

موتورهاي AC القايي با خازن دائمي اسپليت

اين موتور (PSC) نوعي خازن دائما متصل به صورت سري به پيچه استارت دارد.اين كار سبب آن ميشود كه پيچه استارت تازماني كه موتور به سرعت چرخش خود برسد بصورت پيچه اي كمكي عمل كند.از آنجا كه خازن عملكرد اصلي , بايد براي استفاده مداوم طراحي شده باشد , نميتواند توان استارتي معادل يك موتور استارت خازني ايجاد نمايد.گشتاور استارت يك موتور (PSC) معمولا كم و در حدود 30 تا 150 درصد گشتاور ارزيابي شده است.موتورهاي (PSC) جريان استارتي پايين , معمولا در كمتر از 200 درصد جريان برآورد شده دارند كه آنها را براي كاربريهايي با سرعتهاي داراي چرخه هاي خاموش روشن بالا بسيار مناسب مي سازد.
موتورهاي PSC امتيازات فراواني دارند.طراحي موتور براحتي براي استفاده با كنترل كننده هاي سرعت ميتواند اصلاح شود.همچنين مي توانند براي بازدهي بهينه و ضريب توان بالا در فشار برآورد شده طراحي شوند.آنها به عنوان قابل اطمينان ترين موتور تك فاز مطرح ميشوند.مخصوصا به اين خاطر كه به سوئيچ گريز از مركز نيازي ندارند.
موتورهاي PSC بسته به طراحيشان كاربري بسيار متنوعي دارند كه شامل فنها , دمنده ها با نياز به گشتاور استارت كم و چرخه هاي كاري غير دائمي مانند تنظيم دستگاهها (طرز كارها) , عملگر درگاهها و بازكننده هاي درب گاراژها ميشود.

موتورهاي AC القايي استارت با خازن/ كاركرد با خازن

اين موتور , همانند موتور با استارت خازن , خازني از نوع استارتي در حالت سري با پيچه كمكي براي گشتاور زياد استارت دارد.همچنين مانند يك موتور PSC خازني از نوع كاركرد كه دركنار خازن استارت در حالت سري با پيچه كمكي است كه بعد از شروع به كار موتور از مدار خارج مي شود.اين حالت سبب بوجود آمدن گشتاوري در حد اضافي مي شود.
اين نوع موتور مي تواند ... و بازده بيشتر طراحي شود.اين موتور بخاطر خازنهاي كاركرد و استارت و سوئيچ گريز از مركز آن پرهزينه است.
اين موتور مي تواند در بسياري از كاربريهايي كه از هرموتور تك فاز ديگري انتظار ميرود استفاده شود.اين كاربريها شامل ماشينهاي مرتبط با چوب , كمپرسورهاي هوا , پمپهاي آب فشار قوي , پمپهاي تخليه و ديگر كاربردهاي نيازمند گشتاورهاي بالا در حد 1 تا 10 اسب بخار مي شوند.

 

+ نوشته شده در  پنجشنبه دهم اسفند 1391ساعت 10:58  توسط محمد حیدری  | 

درایو AC دور متغیر چیست؟

درایو AC دور متغیر چیست؟

درایو های AC  دور متغیر ، سیستمهای کنترل سرعت موتور های AC می باشند .

درایو های AC هم سرعت موتور های القایی و هم سرعت موتور های سنکرون را با تنظیم فرکانس تغذیه ی موتور کنترل می کنند . درایو های AC با عناوین: درایو های تنظیم سرعت (ASD) ، یا درایوهای تنظیم فرکانس (AFD) ، یا درایوهای فرکانس متغیر(UFD)، یا درایو  سرعت متغیر (VSD)  و یا همه مبدلهای فرکانس (FC)  نیز شناخته می شوند .

اولین موتور AC در سال 1899 طراحی  شد. موتور های AC  با استفاده از القای الکترومغنا طیسی انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی تبدیل می کنند موتورهای AC  دارای:

  •  سرعت ثابت، که با فرکانس تغذیه معین می شوند .
  • گشتاور ثابت

می باشند .

قطعا سرعت ثابت در تمامی پروسه ها وکاربردها مناسب نیست و لازم است که بتوان سرعت را متناسب با نیاز تغییر داد .

ماشین آلات صنعتی اغلب با موتور های که دارای تجهیزاتی جهت تنظیم سرعت می با شند، کار می کنند . چنین موتور هایی دارای ابعاد بزرگتر و توان های بالاتری نسبت به موارد مشابهی که در دریلهای الکتریکی و مخلوط کنها بکار می روند دارند .این موتور ها معمولا در یک سرعت ثابت به کار می روند. در صورتیکه نیاز به کنترل سرعت باشند از درایو AC (سرعت متغیر) استفاده می شود  .درایوهای AC در کاربرد های گوناگون صنعتی مورد استفاده قرار می گیرند. بعنوان یک مثال ساده درایو های AC  اغلب همراه با فنها جهت تنظیم جریان هوا در سیستم های بزرگ گرمایش و هوای مطبوع مورد استفاده قرار می گیرد جریان آب و مواد شیمیایی در پروسه های صنعتی اغلب، با تنظم سرعت پمپها کنترل می شود .

بعلاوه درایو های AC دور متغیر معمولادر کاربردهای پیچیده محیط های نامناسب و سخت نظیر میلهای کاغذ، کندن تونل ، دستگاه های دریل در صنعت نفت و یا معدن نیز مورد استفاده قرار می گیرند.

کنترل پروسه و کاهش مصرف انرژی دو دلیل اولیه برای استفاده از درایوهای AC می باشد. درایوهای AC در اصل برای کنترل پروسه ساخته شدند ، اما کاهش مصرف انرژی نیز به همان میزان دارای اهمیت است

 ذخیره ی انرژی با استفاده از درایو های AC :

مصرف انرژی اغلی در درایو های AC کمتر از کاربردهای سرعت ثابت است. پمپها و فنها دارای بیشترین مصرف انرژی می باشند. در صورتیکه یک فن با سرعت ثابت کار کند ممکن است که جریان هوا گاهی اوقات بیشتر از مقدار مورد نیاز باشد. جریان هوای اضافی را می توان با یک دمپر محدود نمود اما مفیدتر آنست که بتوان جریان هوا را با تنظیم سرعت موتور ، تنظیم نمود.

تنظیم سرعت بعنوان وسیله ای جهت کنترل پروسه :

موارد زیر فواید کنترل پروسه با استفاده از درایوهای AC می باشند :

  • عملکرد هموارتر (Smoother)
  • کنترل افزایش شتاب
  • سرعتهای مختلف برای هر پروسه
  • جبرانسازی تغییرات در متغیرهای پروسه
  • امکان عملکرد آرام (کند) به منظور Setup
  • تنظیم سرعت تولید
  • مکان یابی دقیق
  • کنترل گشتاور و یا Tension

 مثال :

درایو AC عملکرد یکنواخت تری در مقایسه با کارکردهای دمر ثابت دارد. برای مثال در یک ایستگاه انتقال فاضلاب ، فاضلاب از طریق لوله های ، تحت نیروی گرانشی ، به یک چاه منتقل می شود. و از این پخش به پروسه تصفیه پمپ می شود.

در صورت استفاده از پمپهای سرعت ثابت ، پمپها به گونه ای تنظیم می شوند که در صورتیکه مایع داخل چاه به حد بالای مشخصی رسید استارت شده و در صورتیکه سطح آن به حد پایین رسیده استپ شوند. این روشن ، خاموش شدنهای پیوسته پمپها موجب کشیده شدن جریان الکتریکی بالا هنگام استارت موتور و در نتیجه ایجاد تنشهای گرمایی و الکترو مغناطیسی در موتور و تجهیزات کنترل قدرت میگردد. پمپها و لوله ها تحت فشارهای مکانیکی و هیدرولیکی قرار می گیرند . پروسه تصفیه  فاضلاب دارای مجموعه ای از تنشها در طول انتقال فاضلاب می باشد .

در صورت استفاده از درایوهای AC ، پمپها بصورت پیوسته کار می کنند و سرعت آنها با افزایش سطح مایع در چاه افزوده می شود. بدین ترتیب جریان ورودی با جریان خروجی متناسب گشته و پروسه بصورت یکنواخت انجام می گیرد.

 
 
+ نوشته شده در  جمعه سوم مهر 1388ساعت 18:42  توسط محمد حیدری  | 

کنترل کننده های دور موتور

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

 

 

+ نوشته شده در  جمعه سوم مهر 1388ساعت 18:38  توسط محمد حیدری  | 

درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترل کننده دور موتور

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 :               درایو یا کنورتور فرکانس و یا کنترل کننده 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  

+ نوشته شده در  جمعه سوم مهر 1388ساعت 18:31  توسط محمد حیدری  | 

معرفی چند دستگاه برای كنترل سرعت موتورهای AC

 

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.

+ نوشته شده در  جمعه سوم مهر 1388ساعت 18:29  توسط محمد حیدری  | 

تکنولوژي

  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 


+ نوشته شده در  جمعه سوم مهر 1388ساعت 18:1  توسط محمد حیدری  | 

تكنولوژي الكترونيك قدرت و درایوهای AC

تکنولوژی الکترونیک قدرت (Power Electronics) ، بهره وری و کیفیت فرایندهای صنعتی مدرن را بی وقفه بهبود میبخشد. امروزه با کمک همین تکنولوژی امکان استفاده از منابع انرژی غیرآلاینده بازیافتی (ReneWable Energy ) ، نظیر باد و فتو ولتائیک فراهم شده است. تخمین زده میشود که با استفاده از الکترونیک قدرت، حدود 15 تا 20 درصد امکان صرفه جوئی انرژی الکتریکی وجود دارد [1]. در واقع با کاهش بیوقفه قیمت ها در عرصه الکترونیک قدرت زمینه برای حضور آنها در کاربردهای صنعتی، حمل ونقل و حتی خانگی فراهم میگردد.

نیروی محرک بيشتر پمپها و  فن ها  موتورهاي القائي هستند که در دور ثابت کار میکنند. ليكن در سالهاي اخير با پيشرفتهاي انجام گرفته در زمينه تكنولوژي الكترونيك قدرت ، استفاده از موتورهاي القائي قفس سنجابي همراه با كنترل كننده دور موتور (AC DRIVE يا اينورتر يا بطور ساده درايو) رو به گسترش است . درایوها دستگاههائی هستند که توان ورودی با ولتاژ و فرکانس ثابت را به توان خروجی با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل میکنند. باید توجه کرد که دور یک موتور تابعی از فرکانس منبع تغذیه آن است. برای این منظور یک درایو نخست برق شبکه را به ولتاژ DC تبدیل کرده و سپس آنرا با استفاده از یک اینورتر مجددا به ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل میکند. در شکل(1) قسمتهای اصلی یک درایو ولتاژ پائین نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میکنید قسمت اینورتر متشکل از سوئیچهای قدرتی است که در سالهای اخیر تغییرات تکنولوژیک زیادی پیدا کرده اند. در واقع با معرفی سوئیچهای قدرتی چون IGBT با قیمتهای رو به کاهش، زمینه برای عرضه درایوهای با قیمت مناسب فراهم شد. در هر حال خاطر نشان میکنیم که شکل موج خروجی درایو ترکیبی از پالسهای DC با دامنه ثابت است. این موضوع موجب میشود که خود درایو منشا اختلالاتی در کار موتور شود. برای مثال کیفیت شکل موج خروجی درایو میتواند سبب اتلاف حرارتی اضافی ناشی از مولفه های هارمونیکی فرکانس بالا در موتور شده و یا موجب نوسانات گشتاور Torque Pulsation در موتور گردد. با این حال درایوهای امروزی بدلیل استفاده از سوئیچهای قدرت سریع این نوع مشکلات را عملا حذف کرده اند         

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. ساده ترین روش کنترل موتورهای AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/F ثابت) 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.

روبوتها و ماشینهای ابزار نمونه هائی از کاربردهای با دینامیک بالا هستند. در این کاربردها از 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. برای مثال پاسخ گشتاور در روشهای برداری حدود 10– 20ms و در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) این زمان حدود 5ms  است.

اینک روشهای کنترل برداری متعددی پیاده سازی شده است که بررسی آنها خارج از حوصله این مقاله است. در هر حال نوع کنترلر مطلوب، متناسب با کاربرد انتخاب میگردد. در شکل

 

کنولوژی الکترونیک قدرت (Power Electronics) ، بهره وری و کیفیت فرایندهای صنعتی مدرن را بی وقفه بهبود میبخشد. امروزه با کمک همین تکنولوژی امکان استفاده از منابع انرژی غیرآلاینده بازیافتی (ReneWable Energy ) ، نظیر باد و فتو ولتائیک فراهم شده است. تخمین زده میشود که با استفاده از الکترونیک قدرت، حدود 15 تا 20 درصد امکان صرفه جوئی انرژی الکتریکی وجود دارد [1]. در واقع با کاهش بیوقفه قیمت ها در عرصه الکترونیک قدرت زمینه برای حضور آنها در کاربردهای صنعتی، حمل ونقل و حتی خانگی فراهم میگردد.
نیروی محرک بيشتر پمپها و فن ها موتورهاي القائي هستند که در دور ثابت کار میکنند. ليكن در سالهاي اخير با پيشرفتهاي انجام گرفته در زمينه تكنولوژي الكترونيك قدرت ، استفاده از موتورهاي القائي قفس سنجابي همراه با كنترل كننده دور موتور (AC DRIVE يا اينورتر يا بطور ساده درايو) رو به گسترش است . درایوها دستگاههائی هستند که توان ورودی با ولتاژ و فرکانس ثابت را به توان خروجی با ولتاژ و فرکانس متغیر تبدیل میکنند. باید توجه کرد که دور یک موتور تابعی از فرکانس منبع تغذیه آن است. برای این منظور یک درایو نخست برق شبکه را به ولتاژ DC تبدیل کرده و سپس آنرا با استفاده از یک اینورتر مجددا به ولتاژ AC با فرکانس و ولتاژ متغیر تبدیل میکند. در شکل(1) قسمتهای اصلی یک درایو ولتاژ پائین نشان داده شده است. همانطور که مشاهده میکنید قسمت اینورتر متشکل از سوئیچهای قدرتی است که در سالهای اخیر تغییرات تکنولوژیک زیادی پیدا کرده اند. در واقع با معرفی سوئیچهای قدرتی چون IGBT با قیمتهای رو به کاهش، زمینه برای عرضه درایوهای با قیمت مناسب فراهم شد. در هر حال خاطر نشان میکنیم که شکل موج خروجی درایو ترکیبی از پالسهای DC با دامنه ثابت است. این موضوع موجب میشود که خود درایو منشا اختلالاتی در کار موتور شود. برای مثال کیفیت شکل موج خروجی درایو میتواند سبب اتلاف حرارتی اضافی ناشی از مولفه های هارمونیکی فرکانس بالا در موتور شده و یا موجب نوسانات گشتاور Torque Pulsation در موتور گردد. با این حال درایوهای امروزی بدلیل استفاده از سوئیچهای قدرت سریع این نوع مشکلات را عملا حذف کرده اند.


شکل(1): ساختمان یک کنترل کننده دور موتور ( فقط قسمتهای قدرت نشان داده شده است).
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. ساده ترین روش کنترل موتورهای AC روش تثبیت نسبت ولتاژ به فرکانس(یا کنترل V/F ثابت) 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.
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. برای مثال پاسخ گشتاور در روشهای برداری حدود 10 – 20ms و در روشهای کنترل مستقیم گشتاور (Direct Torque Control ) این زمان حدود 5ms است.
اینک روشهای کنترل برداری متعددی پیاده سازی شده است که بررسی آنها خارج از حوصله این مقاله است. در هر حال نوع کنترلر مطلوب، متناسب با کاربرد انتخاب میگردد

+ نوشته شده در  یکشنبه هشتم دی 1387ساعت 18:6  توسط محمد حیدری  | 

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

 

 

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

 

 

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:45  توسط محمد حیدری  | 

نصب و راه اندازي انواع اينورتورها

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

 

 

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:43  توسط محمد حیدری  | 

مونيتورينگ حركت لبه روتور در ژنراتورهاي آبي

 

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:

IDC = 1150A و VDC = 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

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:34  توسط محمد حیدری  | 

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

 

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:30  توسط محمد حیدری  | 

گریسکاری در موتورهای الکتریکی

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

 

 

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:25  توسط محمد حیدری  | 

معرفي گرايشهاي پست و توزيع

-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. 

 

 

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:22  توسط محمد حیدری  | 

سيگنالهاي DC , AC

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

VRMS = 0.7 × Vpeak   and   Vpeak = 1.4 × VRMS

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 .

 

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:19  توسط محمد حیدری  | 

ژنراتورها وموتورهاي (تجزيه و تحليل الكترومغناطيسي،مكانيكي و مداري ماشين هايDC

امروزه ماشين هاي الكتريكي نقش اساسي در صنعت ايفا مي كنند و بنابراين به عنوان يكي از دروس مهم مهندسي برق در دانشگاه هاي دنيا مطرح مي باشند. متاسفانه بيشتر دانشجويان مهندسي برق به دليل استفاده از فقط يك مرجع براي اين درس و ديد تك بعدي به ماشين هاي الكتريكي كه همان ديد مداري محض(KVL وKCL) است؛ همواره داراي ضعف اساسي در اين درس مي باشند.اولين ماشين هاي الكتريكي دوار كه يك دانشجوي مهندسي برق با آنها آشنا مي شود ماشين هاي DC هستند؛. لذا زير بناي فهم دانشجويان از اصول اساسي ماشين هاي الكتريكي گردان در همين نوع ماشين ها شكل مي گيرد و چه بسا در صورت عدم فهم مناسب ماشين هاي DC ،دانشجو با ساير ماشين هاي دواري كه بعداً با آنها مواجه مي شود(نظير موتور هاي القايي سه فاز،ژنراتور هاي سنكرون سه فاز،موتور هاي القايي تك فاز و ماشين هاي مخصوص)قطعاً دچار اشكال مي گردد و نخواهد توانست ديد مهندسي خوبي را نسبت به ماشين هاي الكتريكي ،پيدا كند. من با توجه به مطالعه تعداد زيادي كتاب راجع به ماشين هاي الكتريكي و چند ترم تدريس اين درس (به صورت TA در خدمت چند تن از اساتيد محترم دانشكده برق دانشگاه صنعتي شريف) توانستم ضعف دانشجويان را در اين درس ريشه يابي كنم ؛كه همان طور در بالا اشاره شد نگاه يك چشمي به ماشين هاي الكتريكي به عنوان مدار هاي الكتريكي است.در حالي كه مي دانيم موتور ها و ژنراتور هاي الكتريكي به عنوان مبدل انرژي الكتريكي به مكانيكي و بالعكس هستند و اين تبديل انرژي تنها در سايه پديده هاي الكترو مغناطيسي صورت خواهد گرفت.از همين بيان مي توان نتيجه گرفت كه روشي كه ماشين هاي الكتريكي را مورد تجزيه و تحليل قرار مي دهيم تركيبي از سه ديدگاه زير است: 1)ديدگاه الكترومغناطيسي:محاسبات mmf و نيروهاي الكترومغناطيسي و ميدان هاي مغناطيسي. 2)ديدگاه مكانيكي:محاسبات گشتاور-سرعت و اعمال فرم زاويه اي قانون دوم نيوتن براي تجزيه و تحليل حالت هاي گذراي ماشين هاي DC به صورت معادله ديفرانسيل معمولي رسته دوم 3)ديدگاه مداري:به دست آوردن مدار معادل الكتريكي ماشين هاي الكتريكي ومحاسبات ولتاژ و جريان پايانه اي ژنراتورها و جرياني كه موتور از شبكه DC ياAC مي كشدو مثلاً ضريب قدرت ورودي يك موتور AC كه گفتيم اين تنها ديدگاه دانشجويان نسبت به ماشين هاي الكتريكي است. كتابي كه پيش رو داريد در 8 فصل و از سه ديدگاه فوق به سبك استدلالي دقيق ماشين هاي DC را تجزيه و تحليل مي كند. با توجه به اين موضوع كه گرايش اصلي من مخابرات ميدان (الكترومغناطيس) مي باشد لذا سعي كردم ديدگاه الكترومغناطيسي روشني از ماشين هاي DC ارائه دهم اين موضوع در سرتاسر اين كتاب به چشم مي خورد (مثلاً در فصل پنجم اثبات دقيق الكترومغناطيسي اين حقيقت كه توزيع mmf روتور يك ماشين DC يك شكل موج شبه مثلثي است آورده شده است كه در هيچ يك از مراجع معتبر درس ماشين هاي الكتريكي مطرح نشده است). مهم ترين نكته برجسته اين كتاب زبان ساده به كار گرفته شده و تعدد شكل هاي واضح در آن است اما در عين حال سعي شده كليه مطالب درسي مربوطه به طور كامل پوشش داده شوند.همچنين در اين كتاب سيم پيچي موجي يك ژنراتور DC و شكل موج ولتاژ توليدي آن در فصل سوم تجزيه و تحليل شده كه اين مساله هميشه به عنوان يك مساله بي جواب در كلاس هاي درس دانشكده برق بين دانشجويان تيزبين مطرح بود و در هيچ يك از مراجع درس ماشين بدان اشاره اي نشده است(فقط به ذكر فرمول تعداد مسير هاي موازي جريان برابر 2 است بسنده كرده اند).حال من به كمك نرم افزار Mechanical Desktop روتور 18 شياري با سيم پيچي موجي را 5 درجه،5درجه چرخانده ام و ولتاژ پايانه اي آن را به صورت تابعي از زمان درآوردم. با آرزوي موفقيت براي همه مهندسان برق ايراني ژنراتورها وموتورهاي الكتريكي : مقدمه: ژنراتورها و موتورهاي الكتريكي گروه از وسايل استفاده شده جهت تبديل انرژي مكانيكي به انرژي الكتريكي يا برعكس . توسط وسايل الكترومغناطيس هستند . يك ماشيني كه انرژي الكتريكي به مكانيكي تبديل مي كند موتورنام دارد وماشيني كه انرژي مكانيكي را به انرژي الكتريكي تبديل مي كند ژنراتور يا آلترناتور يامتناوب كننده يا دينام ناميده مي شود . دو اصل فيزيكي مرتبط با عملكردموتورهاوژنراتور ها اولين اصل فيزيكي اصل القايي الكترومغناطيسي كشف شده توسط مايكل فارادي دانشمند بريتانيايي است. اگر يك هادي در ميان يك ميدان مغناطيسي حركت كند يا اگر طول يك حلقه ي القايي ساكني جهت تغيير استفاده شود. يك جريان ايجاد مي شود يا القا مي شود در كنتاكنتور بحث اين اصل اين است كه در مورد واكنش الكترومغناطيسي بحث مي كند و اين كه اين واكنش در ابتدا توسط آندر مري آمپر در سال 1820 كه دانشمند فرانسوي است كشف شد.اگر يك جريان از ميان يك كنتاكتور كه در ميدان مغناطيسي قرار گرفتند عبور كند . ميدان نيروي مكانيكي بر آن وارد مي كند . ساده ترين ماشيني هاي ديناموالكتريك ديسك ديناميكي است كه توسعه يافته توسط افرادي است كه آن شامل يك صفحه ي مسي پيچيده شده است. كه اين پيچش از مركز تالبه وجود دارد .و بين قطبهاي يك آهنرباي سمبر اسبي است . وقتي ديسك مي چرخد يك جريان بين مركز ديسك ولبه ي آن توسط عملكرد ميدان آهنربا القا مي شود كه ديسك يا صفحه ميتواند ساخته شود. جهت عمل كردن به عنوان يك موتور توسط بكار بردن يك ولتاژ بين لبه ي ديسك و مركزش كه اين به علت چرخش ديسك به دنده بدليل نيروي توليد شده توسط واكنش مغناطيس است . ميدان مغناطيسي آهن رباي دائم به اندازه ي كافي براي كار كردن كافي است . كه حتي به عنوان يك موتور يا دينام كوچك بكار مي رود ( كار مي كند). در نتيجه براي ماشين هاي بزرگتر آهنرباي بزرگتري بكار مي رود. هم موتور ها وهم ژنراتورها داراي دو اصل هستند : قسمتها وميدان كه آهنرباي الكترومغناطيسي با سيم پيچ هايش و آرميچر و ساختاري كه از كنتاكتور حمايت مي كند و كار قطع ميدان مغناطيسي وحمل جريان القا شده ژنراتور يا جريان ناگهاني به موتور را دارد است. آرميچر معموﻸ هسته ي نرم آهني اطراف سيم هاي القايي كه دور سيم پيچ ها پيچيده شده اند است. موتور هاي AC: دو نوع اساسي موتور ها طراحي شده اند براي عمل كردن بر روي جريان متناوب پولي فاز موتور هاي سنكرون و موتور هاي القايي موتور هاي سنكرون اساسآ يك تناوب گر(آلترناتور) سه فاز است كه بصورت معكوس كار مي كند. آهنربا هاي ميدان روي رتور پيچيده شده اند توسط جريان مستقيم تحريك شده اند و سيم پيچ آرميچر به سه قسمت تقسيم مي شود و با جريان متناوب سه فاز تغذيه مي شوند . تغيير موج هاي سه فاز جرياندر آرميچر واكنش متغيير مغناطيس را با قطبهاي آهنربا هاي ميدان سبب مي شوند. و چرخش ميدان با يك سرعت ثابت كه اي سرعت ثابت توسط فركانس جريان در خط قدرت AC تعيين مي شود را سبب مي گردند سرعت موتور سنكرون در وسايل خاصي سودمند است. همچنين در كاربدهايي كه بار مكانيكي روي موتور خيلي زياد مي شود و نيز موتور هاي سنكرون نمي توانند استفاده شوند. بخاطر اينكه اگر موتور سرعتش كاسته شود تحت بار آن يك مرحله عقب مي ماند . در واقع يك پله كاسته مي شود با فركانس جريان و منجر به توقف موتور مي شود موتور هاي سنكرون مي توانند ساخته شوند براي عملكرد از يك منبع قدرت تك فاز توسط با شاكل شدن عناصر مدار مناسب كه يك ميدان مغناطيسي چرخش را سبب مي شود ساده ترين موتور هاي الكتريكي نوع قفس سنجابي موتور هاي القايي استفاده شده بايد يك تغذيه سه فاز مي باشد استاتور يا ارميچر ساكن از موتور قفس سنجابي شامل سه سيم پيچ ثابت مشابه با آرميچر موتور سنكرون مي باشد عصر چرخشي متشكل از يك هسته: در قسمتي كه يك سري از كنتاكتور ها سنگين نظم داده ومنظم شده اند وقرار گرفته اند بصورت يك دايره در اطراف شافت (ميله) و موازي با آن برداشتني هستند كنتاكتور هاي روتور به شكل قفسه اي استوانه اي و مشابه به ان استفاده مي شوند بصورت سنجابي (كار مي كنند) جريان سه فاز در سيم پيچ هاي استاتور جاري مي شوند و يك ميدان مغناطيسي چرخشي توليد مي كند. اين ميدان يك جريان در كنتاكتور هاي نوع قفسه اي القا مي كند . واكنش مغناطيسي بين ميدان چرخشي و كنتاكتور هاي حامل جريان روتور روتور را به حركت در مي اورند. اگر روتور دقيقآ با سرعت يكساني به مانند ميدان مغناطيسي بچرخد هيچ جرياني در آن القا نخواهد شد. و از اين رو روتور با سرعت سنكرون نبايد به حركت درايد. در عمل سرعتهاي چرخش روتور و ميدان در حدود 2 تا 5 درصد با هم تفاوت دارند. اين تفا وت سرعت بعنوان لغزش معروف است. متور ها با روتور هاي قفس سنجابي مي توانند استفاده شوند روي جريان متناوب تكفاز بوسيله نظم هاي مختلفي از القا و ظرفيت و بر اساس اين دو مورد كه ولتاژ تكفاز را اصلاح مي كند و تغيير مي دهد و آن را به ولتاژ فاز تبديل مي كند چنين موتور هايي بعنوان موتور هاي فاز شكاف (Spelat Phase) مشخص و معروفند يا موتور هاي تعديل كننده يا كند از سر(متور هاي خازني) بر اساس نظم و ترتيب آن ها استفاده مي شوند. موتور هاي قفس سنجابي تكفاز گشتاور شروع(راه اندازي) زيادي ندارند. و براي به كار انداختن در حالي كه گشتاور زياد است موتور هاي خنثي القايي استفاده مي شود . يك موتور خنثي القايي ممكن است از نوع فاز شكاف باشد. يا از نوع تعديل كننده اما يك سوئيچ يا اتو ماتيك يا دستي دارد كه اجازه مي دهد جريان بين جاروبك هاي كموتاتور وقتي موتور شروع به حركت مي كند. جاري شود و اتصالات كوتاه همه اجزاي كموتاتور بعد از اينكه موتور به يك سرعت تقسيم مي شوند . موتور هاي دفع القايي يا خنثي القايي به اي خاطر ناميده شده اند . كه گشتاور راه اندازيشان وابسته است به دفع بين روتور و استاتور و گشتاورشان در زمان راه اندازي وابسته است به القا موتورهاي سيم پيچي شده ي سري با كموتاتور ها كه بر روي جريان متناوب با جريان مستقيم عمل مي كنند. موتور هاي يونيورسال ناميده مي شوند. آن ها معمولآ فقط در اندازه هاي كوچك ساخته مي شوند و معمولآ در مصارف خانگي كاربرد دارند. آلتر ناتور هاي جريان متناوب(AC)(آلتر ناتور ها) ژنراتوها: همانتور كه در بالا گفته شد يك ژنراتور ساده بدون كموتاتور توليد خواهد كرد كه يك جريان الكتريكي كه متناوب مي شوند.در مسير همانطور كه آرميچر مي چرخد چنين جريان متناوبي مزيت زيادي دارد . براي اتقال توان الكتريكي و از اين رو بشترين ژنراتور هاي اللتريكي بزرگ از نوع AC هستند.در ساده ترين شكلش يك ژنراتور AC فقط در دو حالت خاص فرق مي كند با ژنراتور DC پايانه هاي سيم پيچ آرميچرش بيرون هستند. براي حلقه هاي لغزان جزئي شده جامد روي شافت(ميله)ژنراتو بجاي كموتاتور و سيم پيچ هاي ميذان توسط يك منبع DC خارجي تغذيه انرژي مي شوند. تا اينكه توسط خود ژنراتور اين كار انجام مي شود. ژنراتور هاي AC سرعت پاييني با تعداد زيادي در حدود 100 قطب ساخته مي شوند. هم براي بهبود بازده شان و هم براي دست يافتن به فركانس دلخواه به آساني. آلترناتور ها با توربين هاي سرعت بالا راه اندازي مي شوند. همچنين اغلب ماشين هاي دو قطبي هستند. فركانس جريان گرفته شده توسط ژنراتو AC مساوي است با نيمي از تعداد قطبها و تعداد چرخش آرميچر در هر ثانيه. اغلب مطلوب است در مورد ژنراتور كه واتژ بالايي وجود داشته باشد و آرميچر هاي در حال چرخش در چنين كاربرد هايي صرف عمل نمي كنند. بخاطر احتمال جرقه زني بين جاروبكها و حلقه هاي لغزان و خطر شكستهاي مكانيكي كه ممكن است سبب اتصال كوتاه شود . آلترناتور ها بنا بر اين با يك سيم پيچ ساكن كه بدور يك روتور مي چرخد . و اين روتور شامل تعدادي اهنرباي مغناطيسي ميدان هستندساخته مي شوند اصل عملكرد آنها دقيقآ مشابه عملكرد ژنراتور هاي AC توصيف شده اند. بجز اينكه ميدان مغناطيسي(نسبت به كنتاكتور هاي آرميچر) به حركت در مي ايند. جريان توليد شده توسط آلترناتور هاي توصيف شده در بالا به يك پيك مي رسد و به صفر ختم مي شوند و به يك پيك منفي افت مي كنند. و دوباره به سمت صفر مي آيند. و در چند زمان در واقع چندين بار در هر ثانيه بسته به فركانس كه ماشين طراحي شده چنين جريان را جريان متناوب تكفاز ناميده اند. همچنين اگر آرميچر در داخل دو سيم پيچ قرار گيرد. كه اين سيم پيچ ها از زاويه ها و گوشه هاي راست يكديگر كشيده شده اند و با اتصالات خارجي مجزا تهيه شده اند. دو موج جريان توليد خواهد شد. هر كدام در ماكزيممش خواهد بود وقتي كه ديگري به صفر برسد .چنين جرياني را جريان متناوب سه فاز ناميده اند. اگر سه سيم پيچ ارميچر با زواياي 120درجه با يكديگر قرار گيرند جريان به شكل موج سه برابر و كريپل توليد خواهد شد كه به آن جريان متناوب سه فاز گفته مي شود. يك تعداد زيادتري از فازها ممكن است با افرايش تعداد سيم پيچها بدست آمده باشند و گرفته شوند در ارميچر اما در مهندسي برق مدرن جريان متناوب سه فاز بسيا پر كاربرد است و آلترناتور سه فاز ماشيني دينامو الكتريكي است كه بطور كلي براي توليد قدرت الكتريكي (يا توان الكتريكي) بكار مي رود. ولتاژ هاي بالاي 13200 در آلترناتور ها رايج ترند      
+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:8  توسط محمد حیدری  | 

برق

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

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 11:3  توسط محمد حیدری  | 

بانک خازنی

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

+ نوشته شده در  جمعه سوم فروردین 1386ساعت 10:29  توسط محمد حیدری  | 

ماشینهای الکتریکی و ترانسها

گرایش کنترل

"اگر بخواهیم یک تعریف کلی از کنترل ارائه دهیم، می توانیم بگوییم که هدف این علم، کنترل خروجی های یک سیستم بر مبنای ورودی های آن و با توجه به شرایط ویژه و نکات مورد نظر طراحی آن سیستم می باشد."

دکتر کمره ای در ادامه معرفی علم کنترل می گوید: "علم کنترل فقط در مهندسی برق مورد استفاده قرار نمی گیرد. بلکه در شاخه های دیگری از علوم مهندسی و حتی علوم انسانی کاربرد دارد. به عنوان نمونه کنترل فرآیند تصفیه نفت در یک پالایشگاه، کنترل عملکرد یک نیروگاه برق، سیستم کنترل ناوبری یک کشتی و یا کنترل تحولات و تغییرات جمعیتی نمونه های متنوعی از کاربرد علم کنترل می باشد.

گفتنی است که گرایش کنترل دارای زیر بخش های متنوعی مانند کنترل خطی ، کنترل غیرخطی، کنترل مقاوم، کنترل تطبیقی، کنترل دیجیتالی، کنترل فازی و غیره است."

دکتر جبه دار نیز با اشاره به اینکه گرایش کنترل منحصر به مهندسی برق نمی شود، می گوید:

"در رشته های مهندسی مکانیک، مهندسی شیمی، مهندسی هوافضا، مهندسی سازه و مهندسی های دیگر نیز ما شاهد علم کنترل هستیم اما نوع سیستم کنترلی در هر رشته مهندسی متفاوت است. برای مثال در مهندسی مکانیک نوع کنترل، مکانیکی و در مهندسی شیمی براساس فرآیندهای شیمیایی است. اما در کل هدف مهندسی کنترل، طراحی سیستمی است که بتواند عملکرد یک دستگاه را در حد مطلوب حفظ کند.

دکتر جبه دار در ادامه درباره فعالیت های دیگر مهندسی کنترل می گوید:

"خودکار کردن یا اتوماتیک کردن خط تولید، یکی دیگر از فعالیت های مهندسی کنترل است. یعنی مهندس کنترل می تواند به گونه ای خط تولید را هماهنگ و کنترل کند که محصول تولید شده طبق برنامه تعیین شده و با بهترین کیفیت به دست آید."

کنترل، در پیشرفت علم نقش ارزنده ای را ایفا می کند و علاوه بر نقش کلیدی در فضاپیماها و هدایت موشکها و هواپیما، به صورت بخش اصلی و مهمی از فرایندهای صنعتی و تولیدی نیز درآمده است. به کمک این علم می توان به عملکرد بهینه سیستمهای پویا، بهبود کیفیت و ارزانتر شدن فرآورده ها، گسترش میزان تولید، ماشینی کردن بسیاری از عملیات تکراری و خسته کننده دستی و نظایر آن دست یافت. هدف سیستم کنترل عبارت است از کنترل خروجیها به روش معین به کمک ورودیها از طریق اجزای سیستم کنترل که می تواند شامل اجزای الکتریکی، مکانیک و شیمیایی به تناسب نوع سیستم کنترل باشد.

2 نوشته شده در  پنجشنبه سي ام شهريور 1385ساعت 10:23  توسط وحید  |  5 نظر

برق


یک جریان متناوب (AC ) جریان الکتریکی است که در آن اندازه جریان به صورت چرخه‌ای تغییر می‌کند، بر خلاف جریان مستقیم که در آن اندازه جریان مقدار ثابتی می‌ماند. شکل موج معمول یک مدار AC عموما یک موج سینوسی کامل است، چرا که این شکل موج منجر به انتقال انرژی به موثرترین صورت می‌شود. اما به هر حال در کاربردهای خاص ، شکل موجهای متفاوتی نظیر مثلثی یا مربعی نیز استفاده می‌شود.




تاریخچه

توان الکتریکی با جریان متناوب ، نوعی از انرژی الکتریکی است که برای تغذیه تجاری الکتریسیته به عنوان توان الکتریکی ، از جریان متناوب استفاده می‌کند. ویلیام استنلی جی آر کسی است که یکی از اولین سیم پیچهای عملی را برای تولید جریان متناوب طراحی کرد. طراحی وی یک صورت ابتدایی ترانسفورماتور مدرن بود که یک سیم پیچ القایی نامیده می‌شد. از سال 1881م تا 1889م سیستمی که امروزه استفاده می‌شود، توسط نیکلا تسلا ، جرج وستینگهاوس ، لوییسین گاولارد ، جان گیبس و الیور شالنجر طراحی شد.

سیستمی که توماس ادیسون برای اولین بار برای توزیع تجاری الکتریسیته بکار برد، به دلیل استفاده از جریان مستقیم محدودیتهایی داشت که در این سیستم برطرف شد. اولین انتقال جریان متناوب در طول فواصل بلند در سال 1891م نزدیک تلورید کلورادو اتفاق افتاد که چند ماه بعد در آلمان ادامه پیدا کرد. توماس ادیسون به علت اینکه حقوق انحصاری اختراعات متعددی را در فن آوری جریان مستقیم «DC» داشت، استفاده از جریان مستقیم را به شدت حمایت می‌کرد، اما در نهایت جریان متناوب به عرصه استفاده عمومی آمد. چارلز پروتیوس استینمتز از جنرال الکتریک بسیاری از مشکلات مرتبط با تولید الکتریسیته و انتقال آن را با استفاده از جریان متناوب حل کرد.
 
 

توزیع برق و تغذیه

 خانگی

بر خلاف جریان DC ، جریان AC را می‌توان توسط یک ترانسفورماتور به سطوح مختلف ولتاژی انتقال داد. هر چه میزان ولتاژ افزایش یابد، انتقال توان هم موثرتر صورت خواهد گرفت. افزایش میزان قابلیت انتقال توان به علت قانون اهم است، تلفات انرژی الکتریکی وابسته به عبور جریان از یک هادی است. تلفات توان به علت جریان توسط رابطه P = Ri2t محاسبه می‌شود، بنابراین اگر جریان دو برابر شود، تلفات چهار برابر خواهد شد.

با استفاده از ترانسفورماتور ، ولتاژ را می‌توانیم به یک ولتاژ بالا افزایش دهیم تا بتوانیم توان را در طول فواصل بلند در سطح جریان پایین انتقال داده و در نتیجه تلفات کاهش یابد. سپس می‌توانیم ولتاژ را دوباره به سطحی که برای تغذیه خانگی بی خطر باشد، کاهش دهیم.

تولید الکتریکی سه فاز بسیار عمومی است و استفاده‌ای موثرتر از ژنراتورهای تجاری را برای ما ممکن می‌سازد. انرژی الکتریکی توسط چرخش یک سیم پیچ داخل یک میدان مغناطیسی در ژنراتورهای بزرگ و با هزینه بالا ایجاد می‌شود. اما به هر حال جای دادن سه سیم پیچ جدا روی یک محور (بجای یک سیم پیچ) ، هم نسبتا آسان و هم مقرون به صرفه است. این سیم پیچها روی محور ژنراتورها نصب شده‌اند اما از نظر فیزیکی جدا هستند و دارای یک اختلاف زاویه 120 درجه‌ای نسبت به هم هستند. سه شکل موج جریان تولید می‌شود که دارای اختلاف فاز 120 درجه‌ای نسبت به هم ، اما اندازه‌های یکسان هستند.

توزیع الکتریسیته سه فاز بطور وسیعی در ساختمانهای صنعتی و توزیع الکتریسیته تک فاز در محیطهای خانگی بکار می‌رود. نوعا یک ترانسفورماتور سه فاز ممکن است مسیرهای مختلفی را با یک فاز متفاوت برای بخشهای مختلف هر مسیر تغذیه کند. سیستمهای سه فاز به گونه‌ای طراحی شده‌اند که در محل بار متعادل باشند، اگر باری بطور صحیح متعادل شده باشد، جریانی از نقطه خنثی عبور نخواهد کرد. این بدین مفهوم است که می‌توان جریان را تنها با سه کابل بجای شش کابل که در غیر این صورت مورد نیاز است، انتقال داد. گفتنی است که برق سه فاز در واقع نوعی از سیستم چند فازه است.
در بسیاری از موارد تنها یک برق تک فاز برای تغذیه روشنایی خیابانها یا مصرف کننده‌های خانگی مورد نیاز است. وقتی که یک سیستم توان الکتریکی سه فاز داریم، یک کابل چهارمی که خنثی است را در توزیع خیابانی قرار می‌دهیم تا برای هر خانه یک مدار کامل را فراهم کنیم، «یعنی هر خانه می‌تواند از یکی از کابلهای فاز و کابل خنثی برای مصرف استفاده کند». خانه‌های مختلف در خیابان از فازهای مختلف استفاده می‌کنند یا وقتی که مصرف کننده‌های زیادی به سیستم متصلند، آنها را به صورت مساوی در طول برق سه فاز پخش می‌کنند تا بار روی سیستم متعادل شود. بنابراین کابل تغذیه هر خانه معمولا تنها شامل یک هادی فاز و نول و احتمالا با یک پوشش آهنی زمین شده ، است.

برای اطمینان یک سیم سومی هم اغلب بین هر یک از وسایل الکتریکی در خانه و صفحه سوییچ الکتریکی اصلی یا جعبه فیوز وصل می‌شود. این سیم سوم در انگلستان و اکثر کشورهای انگلیسی زبان سیم earth و در آمریکا سیم ground خوانده می‌شود. در صفحه سوییچ اصلی سیم earth را به سیم نول و نیز به یک تیرک متصل به زمین یا هر نقطه earth در دسترس (برای آمریکاییها نقطه ground) نظیر لوله آب ، متصل می‌کنند.

در صورت وقوع خطا ، سیم زمین می‌تواند جریان کافی را برای راه اندازی یک فیوز و جدا کردن مدار دارای خطا ، از خود عبور دهد. همچنین اتصال زمین به این مفهوم است که ساختمان مجاور دارای ولتاژی برابر ولتاژ نقطه خنثی است. شایعترین نوع خطای الکتریکی (شوک) در صورتی رخ می‌دهد که شیئی (معمولاً یک نفر) بطور تصادفی بین یک هادی فاز و زمین مداری تشکیل دهد. در این صورت یک جریان خطا از فاز به زمین ایجاد می‌شود که به جریان پس ماند معروف است. یک مدار شکن جریان پس ماند طراحی شده است تا چنین مشکلی را شناسایی کند و مدار را قبل از اینکه شوک الکتریکی منجر به مرگ شود قطع کند.

در کاربردهای صنعتی (سه فاز) بسیاری از قسمتهای مجزای سیستم خنثی به زمین متصلند که این امر موجب می‌شود تا جریان های کوچک زمین ، که همواره بین یک ژنراتور و یک مصرف کننده (بار) در حال عبور هستند را متعادل کند. این سیستم زمین کردن این اطمینان را به ما می دهد که اگر خطایی رخ دهد، جریانی که از نقطه خنثی می گذرد به یک سطح قابل کنترل محدود شده باشد. این روش به سیستم خنثی زمین چندگانه معروف است.
 
 
 

فرکانسهای AC

در کشورها

اکثر کشورهای جهان سیستمهای الکتریکی‌شان را روی یکی از دو فرکانس 60 و 50 هرتز استاندارد کرده‌اند. لیست کشورهای 60 هرتز که اغلبشان در دنیای جدید قرار دارند کوتاهتر است، اما نمی‌توان گفت که 60 هرتز کمتر معمول است.
  • کشورهای 60 هرتز عبارتند از: ساموای امریکا ، آنتیگوا و باربودا ، آروبا ، باهاماس ، بلیز ، برمودا ، کانادا ، جزایر کیمان ، کلمبیا ، کاستاریکا ، کوبا ، جمهوری دمونیکن ، السالوادور ، پلینسیای فرانسه ، گوام ، گواتمالا ، گیانا ، هاییتی ، هندوراس ، کره جنوبی ، لیبریا ، جزایر مارشال ، مکزیک ، میکرونسیا ، مونت سرات ، نیکاراگویه ، جزایر ماریانای شمالی ، پالایو ، پاناما ، پرو ، فیلیپین ، پرتوریکو ، ساین کیتس و نویس ، سورینام ، تایوان ، ترینیداد توباگو ، جزایر ترکس و کیاکوس ، ایالات متحده ، ونزولا ، جزایر ویرجین ، جزیره ویک.

  • این کشورها دارای سیستمهایی با فرکانس مختلط 60 و 50 هرتز‌اند: بحرین ، برزیل (اغلب فرکانس 60) ، ژاپن (فرکانس 60 هرتز در زمان حضور غربیها).

    اغلب کشورها به گونه‌ای استاندارد تلویزیون شان را انتخاب کرده اند که با فرکانس خطوط برقشان متناسب باشد. استاندارد NTSC برای کار با فرکانس خطوط برق 60 هرتز طراحی شده است، در حالیکه PAL و SECAM برای فرکانس خطوط 50 هرتز طراحی شده است، اما نسخه 60 هرتز PAL هم وجود دارد، برای مثال در برزیل PAL-M ارائه دهنده وضوح PAL و چشمک تصویر پایین NTSC است.

    عموماً این مطلب پذیرفته شده است که نیکلا تسلا فرکانس 60 هرتز را به عنوان کمترین فرکانسی که منجر به عدم بروز پدیده چشمک زنی قابل مشاهده در روشناییهای خیابانها می‌شد، انتخاب کرد. توان 25 هرتز بیش از آنی که در آبشار نیاگارا تولید شود، در اونتاریو و آمریکای شمالی استفاده می‌شده است.

    هنوز هم ممکن است برخی از ژنراتورهای 25 هرتز در آبشار نیاگارا مورد استفاده واقع شوند. فرکانس پایین طراحی موتورهای الکتریکی کم سرعت را ساده می‌سازد و می‌توان آنرا بصورت بهتر و موثرتری تولید کرده و انتقال داد، اما منجر به چشمک زنی قابل ملاحظه‌ای در روشناییها می‌شود. کاربردهای ساحلی و دریایی ممکن است گاها فرکانس 400 هرتز را به علت مزیتهای مختلف فنی مورد استفاده قرار دهند. برق 16.67 هرتزی هم هنوز در برخی از سیستمهای راه آهن اروپا مانند سوئد به چشم می‌خورد.
 
 


 
 
+ نوشته شده در  جمعه هشتم دی 1385ساعت 22:40  توسط محمد حیدری  | 

برق گرفتگي

 برق گرفتگي

 

داشتن اطلاعات در مورد برق، نحوه نصب وسايل روشنايي و تعمير بعضي از اسباب برقي براي همگان ضروري به نظر مي رسد. آموزش تدريجي اين مسائل از سنين نوجواني يكي از ضروري ترين موارد آموزشي عصر ما تلقي مي شود.

بدن انسان هادي جريان برق است. اگر بدن انسان به برق اتصال پيدا كند منجر به عبور جريان برق از بدن فرد به زمين خواهد شد. در جريان برق گرفتگي علاوه بر سوختگي پوست كه محل ورود و خروج جريان برق را شامل مي شود بافتها هم دچار آسيب مي شود. اگر جريان برق از قلب عبور كرده باشد منجر به اختلال در سيستم قلب و اگر از مغز عبور كند منجر به مهار مركز تنفس و وقفه تنفسي خواهد شد.

برق گرفتگي به دو دسته تقسيم مي شود.

۱- با ولتاژهاي بالا           

   ۲- با ولتاژهاي پائين

در موارد با ولتاژ بالا، حتماً بدن لازم نيست مستقيم با سيم يا كابل برق تماس داشته باشد بلكه ممكن است در فاصله 20 متري هم جريان برق از هوا عبور كند و به بدن فرد منتقل شود و باعث برق گرفتگي شود. در اين موارد هر چقدر ولتاژ برق و رطوبت هوا بالا باشد ميزان انتقال و آسيبي كه به بدن وارد مي شود بيشتر است.

 موارد ولتاژ پائين بيشتر در خانه اتفاق مي افتد. مثلاً فرد از سيم لخت و يا وسايل برقي مخصوصاً آن دسته از وسايل كه در آنها آب ريخته مي شود آسيب مي بيند.ممكن است از طريق كليد برق برق گرفتگي ايجاد شود.

در برق گرفتگي با ولتاژ پائين بدن فرد دچار لرزش مي شود حال آنكه در موارد با ولتاژ بالا بدليل گرفتگي عضلات، منجر به اتصال دائم با آن وسيله خواهد شد.

كمكهاي اوليه كه در برق گرفتگي با ولتاژ پائين در منزل مي توانيم انجام دهيم رعايت جوانب احتياط است. مسائلي است كه فرد كمك كننده بايد انها را رعايت كند. بدين ترتيب كه تا وقتيكه جريان برق به مصدوم متصل است نبايد به مصدوم دست بزنيم. ابتدا بايد جريان برق قطع شود كه با قطع كردن فيوز يا كشيدن دو شاخه از پريز ممكن مي شود.

بعد از قطع جريان برق بايد بدن مصدوم را از اتصال به لوازم برقي جدا كرد. فرد كمك كننده بايد دمپايي لاستيكي به پا كند و يا اگر زمين خيس است از چند روزنامه براي خشك كردن استفاده كند و توسط يك چوب و يا هر چيزي كه غير رسانا است فرد مصدوم را از محل كه برق در آن وجود دارد دور كند.

بعد از قطع ارتباط برق در ابتدا بايد تنفس مصدوم را كنترل كرد. اگر تنفس نداشت بايد تنفس دهان به دهان انجام شود. بالافاصله بايد ضربان قلب و نبض كنترل شود. در صورتيكه نبض وجود نداشت ماساژ قلبي ضروري است.

در هر نوع برق گرفتگي شخص بايد به بيمارستان منتقل شود و بايد تا ۲٤ ساعت تحت نظر باشد. البته تا رسيدن به پزشك يكبار تنفس مصنوعي و همچنين ٥ بار ماساژ قلبي لازم است.

در برق گرفتگي با ولتاژ بالا تا زماني كه جريان برق قطع نشده حتي نمي توان به مصدوم نزديك شد چون در فاصله ۶ متري هم ممكن است به فردي كه مي خواهد كمك كند برق منتقل شود.

نكاتي كه بايد در هنگام صاعقه رعايت شود تا باعث پيشگيري از برق گرفتگي شود:

۱- دوري از درختان و پايه هاي برق

۲- گريز از روي ارتفاعات

۳- خوابيدن روي زمين يا جاي گود

سوختگي هاي الکتريکي

عبور جريان برق از بدن احتمالاً باعث ايجاد جراحتهاي وخيم و حتي مرگ آور مي شود . جريان برق ممکن است از يک منبع توليد برق با ولتاژ پايين ( وسايل الکتريکي خانگي ) يا ولتاژ بالا ( بيش از ۱۰۰۰ ولت - معمولاً در کارخانه ها يا در خيابان ) و يا احتمالاً از صاعقه ( برق زدگي )‌باشد . وقتي جريان برق از نقطه اي وارد بدن مي شود از محل ديگر که در آن بدن با زمين تماس دارد خارج مي شود . نقاط ورود و خروج جريان برق از بدن آسيب مي بيند و آسيب اين نقاط به صورت حفره اي شبيه به محل ورود گلوله به چشم مي خورد . به غير از محل ورود و خروج جريان برق ،‌بافتهايي که در مسير اين دو نقطه قرار دارند نيز تحت تأثير جريان برق و حرارت توليد شده تخريب مي شوند به طوري که هرچه ولتاژ برقي که وارد بدن مي شود بيشتر باشد ، سوختگي ايجاد شده عميق تر و جراحتهاي باقي مانده وخيم تر خواهند بود . علاوه بر اين ،‌ جريان الکتريکي ضمن عبور از بدن در اعصاب ( محيطي و مرکزي ) ، ماهيچه ها و قلب تغييرات شيميايي قابل توجهي ايجاد مي کند و باعث اختلال در واکنش هاي بدن شده و يا به طور کلي باعث توقف آنها مي شود ، در بسياري از موارد اگر چه سوختگي خارجي ( محل ورود و خروج جريان برق ) به طور فريبنده اي کوچک است اما اين مقدار کوچک نبايد پوششي بر آسيب هاي وخيم تر عمقي باشد و ما را به اشتباه بياندازد .

ابزار و سيمهاي برق با ولتاژ پايين که در خانه يا محل کار يافت مي شوند مي توانند باعث برق گرفتگي بشوند . اکثر سيمها و ابزار الکتريکي توسط روکش هاي عايق پوشانده شده اند تا انسان تماس مستقيم با برق نداشته باشد . بسياري از برق گرفتگي ها ناشي از خراب بودن کليدها ، سائيده شدن روکش سيمها يا خرابي خود وسيله الکتريکي است . کودکان بيشتر در معرض خطر برق گرفتگي قرار دارند چرا که دوست دارند با کليدها ، سيمها و يا پريزها بازي کنند .

آب يک هادي خوب جريان برق است لذا تماس با وسايل الکتريکي با دست خيس يا زماني که زير پاها خيس است ، خطر برق گرفتگي را افزايش مي دهد .

صاعقه يک منبع طبيعي توليد الکتريسيته ( جريان مستقيم با سرعت و ولتاژ فوق العاده زياد ) است که به طور عادي براي رساندن خود به زمين از نزديکترين زائده بلندي که در آن حوالي وجود دارد استفاده مي کند و اگر شخصي در تماس با ، يا حتي نزديکي به يک زائده طبيعي مانند درخت ، برج يا دکل باشد صدمه شديدي خواهد ديد . الکتريسيته توليد شده به وسيله برق آسمان عمرش فوق العاده کوتاه است اما مي تواند موجب مرگ آني ( به علت ايست قلبي - تنفسي ) يا حداقل سبب به آتش کشيدن لباس شخص شود ( اما صدمات بافتهاي عمقي به نسبت سبکتر است ) . بنابراين در زمان رعد و برق بايد به سرعت از محلهاي خطرناک دور شد .

عوارض تهديد کننده جان مصدوم در صدمات الکتريکي

با ورود جريان برق به بدن در اثر انقباضهاي الکتريکي سفت ( کزازي شکل ) عضلات تنفسي يا آسيب مراکز تنفسي در مغز ( در بصل النخاع ) ايست تنفسي عارض مي شود و پس از مدتي قلب نيز از حرکت مي ايستد . البته اگر جريان برق از خود قلب نيز عبور کرده باشد با ايجاد انقباضات کرمي شکل و غيرمؤثرو اسپاسموديک در بطن ( فيبريلاسيون بطني ) ايست قلبي اوليه خواهيم داشت . پس از ايست قلبي - تنفسي اگر در عرض ۴ تا ۶ دقيقه عمليات احياء شروع نشود مرگ قطعي و حتمي خواهد بود . اما قبل از شروع عمليات احياء ابتدا بايد تماس مصدوم را با جريان برق از بين ببريم .

قطع جريان کم ولتاژ

معقولترين کار قطع کليد کنتور است . اگر دسترسي سريع به فيوز امکان پذير نبود دو شاخه را از پريز بيرون بياوريد يا سيم روکش دار را بکشيد تا از پريز خارج شود و مطمئن شويد که خود در يک محل بي خطر و سالم قرار گرفته ايد . اگر نتوانستيد جريان برق را به اين ترتيب قطع کنيد روي يک ماده عايق خشک مثل روزنامه يا يک تخته چوبي يا لاستيک بايستيد و با يک وسيله چوبي بلند ( مثل جارو ) منبع برق را از مصدوم دور کنيد . يا اينکه يک طناب را به دور رانها يا دست مصدوم بياندازيد و او را به سمت خود بکشيد تا از منبع دور شود .

توجه کنيد : از به کار بردن وسايل فلزي يا مرطوب يا از تماس با بدن لخت مصدوم کاملاً خودداري کنيد . اگر هيچ راهي وجود نداشت گوشه لباس مصدوم را که خشک است بگيريد و او را بکشيد .

برق گرفتگي با جريانهاي پر ولتاژ

در مواردي که با برق گرفتگي ولتاژ بالا روبرو هستيد به هيچ عنوان به مصدوم نزديک نشويد مگر اينکه از طرف پليس يا شخص مسئولي به شما اطمينان داده شود که مي توانيد به مصدوم نزديک شويد . تماس با برق هاي پرولتاژ در خطوط فشارقوي هوايي معمولاً سبب مرگ آني مي شود . در چنين مواردي ضمن ايجاد سوختگي هاي شديد ، در اثر نيروي ناشي از اسپاسم ناگهاني ماهيچه اي ، مصدوم به مساحتي دورتر از محل تماس پرت مي شود . اگر مصدوم همچنان در تماس با برق مانده بود يا اينکه کمتر از ۱۸ متر از خطوط فشار قوي فاصله داشت هرگز کوشش نکنيد که او را نجات دهيد ، حتي به او نزديک هم نشويد تا اينکه برق به وسيله مسئولين قطع شود چرا که برق فشار قوي حالت قوسي داشته و مي تواند مسافتهاي دور را نيز تحت تأثير قرار دهد در اين موارد مواد عايق ، مانند چوب خشک يا لباس خشک به هيچ وجه حفاظتي براي شما ايجاد نخواهد کرد . بلافاصله به پليس خبر دهيد و اجازه ندهيد کسي به مصدوم نزديک شود و زماني کمک هاي اوليه را شروع کنيد که از طرف مسئولين يا مراجع رسمي به شما اطلاع داده شود که برق قطع شده است .

ارزيابي مصدومين برق گرفتگي

شکايات وعلائم

مصدومي که دچار برق گرفتگي مي شود ممکن است يکي يا تمام شکايات و علائم زير را داشته باشد :

·         سوختگي هاي محل ورود و خروج جريان برق از بدن

·         قطع راههاي عصبي که به صورت فلج اندام تظاهر مي کند .

·         درد و حساس شدن ماهيچه ها

·         افزايش فشار خون يا کاهش فشار خون همراه با علايم و شکايات ناشي از شوک

·         مشکل شدن تنفس  يا ايست تنفسي ( ممکن است زبان ورم کند و راه هوايي را مسدود نمايد)

·         ضربانات نامنظم قلب يا ايست قلبي.

·         بي قراري و تحريک پذيري ، اگر مصدوم هوشيار است .

·         بيهوش شدن .

·         اختلالات بينايي .

·         شکستگي استخوانها ( از جمله ستون مهره ها ) و دررفتگي مفاصل به علت انقباضات شديد عضلات يا پرت شدن .

·         تشنج ( در موارد شديد )

مراقبت از مصدوم

مراحل مراقبتهاي اورژانس

·         مطمئن شويد که خود و مصدوم در يک منطقه بي خطر قرار داريد .

·         براي مصدوم يک راه هوايي مطمئن برقرار کنيد و اگر لازم است ( در موارد ايست قلبي - تنفسي ) عمليات احياي قلبي - تنفسي مقدماتي را شروع کنيد .

·         در صورت وجود ضايعات نخاعي و ستون فقرات ، آسيب هاي سر و شکستگي شديد ، مراقبتهاي اوليه مربوط به آنها را انجام دهيد .

·         سوختگي هاي الکتريکي را ارزيابي کنيد . در جستجوي حداقل دو محل سوختگي خارج باشيد : يکي محل تماس با منبع انرژي الکتريکي و ديگري محل تماس با زمين .

·         محل هاي سوختگي را سرد کنيد .

·         بر روي مناطق سوخته پانسمان استريل خشک قرار دهيد .

·         مراقب شوک باشيد . آن را درمان کرده و اکسيژن با غلظت بالا تجويز کنيد .

·         مصدوم را هر چه زودتر منتقل کنيد . بعضي از عوارض سوختگي ( مثل تورم راههاي هوايي و در نتيجه خفگي ، نارسايي کليه ، اختلالات قلبي و شوک ) شروع تدريجي دارند . بنابراين بايد مصدوم را سريعاً به مرکز مجهز منتقل کرد و او را تحت نظر قرار داد .

توجه کنيد : آسيب هاي الکتريکي سبب تخريب وسيع عضلات شده ، که اين باعث آزاد شدن مواد سمي ( مثل ميوگلوبين ) به داخل خون مي شود . اين مواد از راه خون به کليه ها رسيده و در ادرار ترشح مي شوند و رنگ آن را قرمز مي کنند و از طرفي با رسوب در کليه ها سبب نارسايي کليه خواهند شد . بنابراين براي جلوگيري از اين عارضه به مصدومين برق گرفتگي که ادرار قرمز دفع مي کنند بايد حجم زيادي از مايعات داخل وريدي ( ترجيحاً حاوي بي کربنات سديم ) تزريق کرد تا با شسته شدن کليه ها ، آسيب کليوي تقليل يابد

+ نوشته شده در  جمعه هشتم دی 1385ساعت 22:31  توسط محمد حیدری  | 

موتورهاي فرمان يار DC بدون جاروبك
یک سرو موتور، یا یک موتورDC یا AC یا یک موتور DC بدون جاروبک میباشد که ترکیب شده با یک دستگاه تعیین محل موقعیت (کدبردار دیجیتالی). سروو موتورها در رباتها کاربرد خیلی زیادی دارند. این موتورها کوچک ولی نسبت به اندازهشان بسیار پرقدرت میباشند.
موتور DC بدون جاروبک یک موتورDC معمولی نیست، اما یک ماشین سنکرون آهنربای دائم است. این نام بردن واقعی است زیرا مشخصات عملیاتی آن همانند همان موتورهای DC شنت با جریان میدان ثابت است.
 
 
                                               موتورهاي پله‌اي
 
نوع خاصی از موتور سنکرون که برای چرخیدن محور به اندازه یک زاویه خاص برای همه پالسهای الکتریکی که از واحد کنترل کننده خودش دریافت میکند، در نظر گرفته شده است. نوعی از پلهها 5/7 یا 15 درجه در هر پالس محور را میچرخانند. این است یک موتور که میتواند با دو دستورالعمل بچرخد، حرکت کند در زاویه‌‌هایی با فواصل کوچک و دقیق،گشتاور موجود در سرعت صفر را تحمل میکند و با مدار دیجیتالی کنترل میشود. حرکت میکند در زاویههای دقیق با فواصل کوچک معلوم به عنوان گام، در پاسخ به استفاده از پالسهای دیجیتالی به مدار راهانداز الکتریکی.
به طور کلی، این قبیل موتورها با گامهایی در هر دور ساخته میشوند.
گامهای موتورها دو قطبی هستند که نیاز به دو منبع قدرت دارند با تک قطبی هستند
که تنها نیاز به یک منبع قدرت دارند.
 
 
 
 
                                           موتورهاي يونيورسال
موتورهای یونیورسال موتورهای چرخشی هستند شبیه به موتورهای DC اما طراحی شدهاند برای ولتاژ DC با AC تکفاز. سیمپیچیهای استاتور و رتور این موتورها به صورت سری بین کموتاتور رتور متصل شدهاند. بنابراین موتورهای یونیورسال همچنین معروف هستند به موتورهای AC سری یا یک موتور با کموتاتور AC. موتورهای یونیورسال میتوانند کنترل شوند با راهانداز زاویه فاز و یا راهاندازهای برشگر.
موتورهای یونیورسال یک مشخصه گشتاور- سرعت با افت زیاد از یک موتور DC را دارد.
نمونه کاربرد در جاروبرقی، دریل و وسایل آشپزخانه
 
 
         موتور القايي تك فاز                                       
 
چندین نوع موتور القایی تک فازکه امروزه مورد استفاده قرار میگیرد، وجود دارد.
 به طور اساسی آنها  یکسان هستند مگر برای وسایل راهاندازی.
آنها طبقهبندی میشوند به : موتورهای القایی با انشقاق فاز، موتور با استارت خازنی.
 
 
                                             معيارهاي انتخاب موتور
 
1- دردست بودن منبع تغذیه
2- شرط یا عوامل راه اندازی
3- مشخصههای راه اندازی (گشتاور – سرعت) مناسب
4- سرعت عملکرد کار مطلوب
5- قابلیت کارکردن به جلو و عقب
6- مشخصههی شتاب (وابسته به بار)
7- بازده مناسب در بار اسمی
8- توانایی تحمل اضافه بار
9- اطمینان الکتریکی و حرارتی
10- قابلیت نگهداری و عمر مفید
11- ظاهر مکانیکی مناسب (اندازه، وزن، میزان صدا، محیط اطراف)
12- پیچیدگی کنترل و هزینه
+ نوشته شده در  جمعه هشتم دی 1385ساعت 22:27  توسط محمد حیدری  | 

استپر موتور - مقدمات (Stepper Motor)
تاریخ : دوشنبه، ۸ دی 1385
موضوع : برق و الکترونیک


برای یادگیری مقدمات استپر موتورها این مقاله رو مناسب دیدم. در آینده بحث رو تکمیل می کنم.

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.



.
زاويه 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!

 

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) (لزوما همه سیم پیچ ها سالم نیستند)

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 کنید.

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.

اگر چهار پله d, c ,b ,a رو که هر کدوم به صورت چهار بیت در جدول نشون داده ش
سیم۱ سیم۲ سیم ۳ سیم ۴ شماره پله
0 0 0 1 1
0 0 1 0 2
0 1 0 0 3
1 0 0 0 4
دن رو به صورت مداوم به یک استپ موتور القا کنیم  (شبیه کیشدن GND به سرعت روی چهار سیم موتور) باعث حرکت منظم موتور در یک جهت خواهیم شد. این نوع القا بیتها،حرکت یک بیتی نام داره. یعنی در هر پله فقط ۱ بیت روشن یا ۱ هستش. در ضمن القا بیت ها طبق این جدول و جداول بعدی مرحله جدایی هست که باید با توسط میکرو انجام بگیره (بعدا توضیح میدم چطور).

نوع دیگری از القا پله به موتور وجود داره که حرکت دوبیتی نام داره. هم
سیم۱ سیم۲ سیم ۳ سیم ۴ شماره پله
1 0 0 1 1
0 0 1 1 2
0 1 1 0 3
1 1 0 0 4
ونطور که در جدول می بینید در این نوع حرکت در یک پله همزمان دوبیت ۱ هستند (انگار همزمان دو سیم رو به زمین اتصال بدیم). اگر این مدل رو مثل بالایی به صورت مداوم تکرار کنیم باز هم باعث چرخش موتور خواهیم شد اما در این حالت گشتاور و جریان مصورفی موتور نزدیک ۲ برابر خواهد شد. افزایش گشتاور به معنی افزایش قدرت چرخانندگی (نه سرعت چرخش) هستش.

نوع دیگری از القا پله به استپ موتور وجود داره بنام
سیم۱ سیم۲ سیم ۳ سیم ۴ شماره پله
0 0 0 1 1
0 0 1 1 2
0 0 1 0 3
0 1 1 0 4
0 1 0 0 5
1 1 0 0 6
1 0 0 0 7
1 0 0 1 8
حرکت نیم پله. همونطور که از اسمش پیداست این مدل باعث چرخش موتور به اندازه نیم پله خواهد شد. مثلا اگر زاویه موتوری ۱.۸ درجه هست هر پله از این مدل باعث چرخش موتور به اندازه ۰.۹ درجه خواهد شد. از ویژگی های این روش افزایش حساسیت استپر موتور ما هستش.

لازم به ذکره که اگر بیت های این سه جدول رو از بالا به پایین القا کنیم موتور در جهت ساعتگرد و اگر از پایین به بالا اجرا کینم در جهت پادساعتگرد خواهد چرخید.





+ نوشته شده در  جمعه هشتم دی 1385ساعت 22:16  توسط محمد حیدری  | 

پروژ

نام پروژه

Smart Remote Traffic Controller (SRTC):

The system that we are proposing (SRTC - Smart Remote Traffic Controller) consists of an arrangement of timers and sensors that monitored car flow on a given intersection. When an increase in the car flow of a lane is detected by the sensors, a signal is sent to the microcontroller, with the

Information which are gathered, and then with the help of a decision algorithm, the time of the green light to the lane that most needs it, could be increased.

 

موضوعات کاربردی

ارتباط سنسور ها با میکرو و برنامه ریزی وقفه ها و ارتباط 8259 با میکرو

 

نام پروژه

BLITZKRIE:

BLITZKRIEG for the Super Nintendo Entertainment System (SNES) allows the user to record a sequence of key presses from a game controller and then play it back by pressing only one button. This can be used among other things to aid the player in successfully realizing a long sequence of key presses.

موضوعات کاربردی

مطالعه ارتباط game-pad های دستگاه های بازی و نحوه ذخیره اطلاعات به صورت بلا درنگ

 

نام پروژه

Helicopter Electronic Lateral Instability Controller ( H.E.L.I.C):

Our goal is to create a system that measures, controls, and provides the means to stabilize the aircraft. As a machine with 6-degrees of freedom, the sheer complexity of this task is beyond the scope of this project. The proposed system will focus on the lateral, z-axis rotation, which is commonly known as the aircraft’s yaw. The system will control the main rotor blade’s speed as well as the rear tail rotor blade’s.

موضوعات کاربردی

مطالعه عملکرد میکروکنترلر های مختلف.

 

نام پروژه

Microprocessors Interfacing Chess:

we have the electronic board which consists of a grid of sensors which will detect when a piece is being moved. And by knowing the last location of peaces, the appropriate move is displayed, and when the move is made by the user, system waits for the next move.

موضوعات کاربردی

مطالعه ارتباط سنسور ها با میکرو و LCD با میکرو و ساخت صفحه شطرنج

 

 

نام پروژه

Simple video game using TV:

This title is about Implementation of some very simple games, such as tetris in video game form. It must be implemented in other micro-controllers than simple 8051 or AVR or PIC.

 

موضوعات کاربردی

 مطالعه میکروکنترلر های مختلف و انتخاب میکروکنرلر مناسب. مطالعه سیستم های تلویزیون. مطالعه عملکرد سیستم های حال حاضر. به علاوه ارتباط KEYPAD  با میکرو 

 

نام پروژه

Simple game with LCD: (Tetris, Minesweeper, etc)

Crating something like gameboy, or simple Atari games.

موضوعات کاربردی

مطالعه LCD های رنگی و ایجاد ارتباط آنها با میکرو به علاوه ارتباط یک KEYPAD  ساده با میکرو

 

 

نام پروژه

Temperature check and display on a mobile LCD:

Using junk parts of a mobile cell phone, we attempt to create a thermometer.  

موضوعات کاربردی

ارتباط و نحوه کار LCD با میکرو

 

 

نام پروژه

Development Board for AVR:

Using open source gcc compiler and Eclipse IDE to build a user friendly environment for AVR development. Your board should contain LCD, Keypad, serial interface and corresponding derivers.   

موضوعات کاربردی

راه اندازی gcc-avr و اتصال آن به Eclipse

 

نام پروژه

Micro Stepping Driver for Stepper Motors:

Increase steps of stepper motor with PWM driving. Your driver should have power transistors to drive large stepper motors.

موضوعات کاربردی

نحوه کار Stepper Motor و کنترل PWM

 

نام پروژه

USB Driver with FT232:

Build a USB driver with FT232 chip and use it as virtual COM port and also use FT232 DLL drivers to use USB capabilities.

موضوعات کاربردی

نحوه کار با پورت USB و FT232 

 

نام پروژه

USB Driver with Avr:

Using Avr application notes that are provided by Atmel to build cheap and easy USB connection.

موضوعات کاربردی

نحوه کار با پورت USB 

 

نام پروژه

Servo Motor Controller:

Servo-Motor drivers are bit complicated. Goal of this project is to build a simple digital controller for servo-motors. You need to work with encoders to get the motor position and PWM to drive a DC motor.    

موضوعات کاربردی

نحوه کار با Encoder وPWM   

 

نام پروژه

Using Embedded OS for Avr:

Use one of free operating systems for Avr such as AvrX, FreeRTOS … to control simple development board that has serial port, lcd, keypad and one external interrupt.

Note: You have to build the development board as hardware part of your project.   

موضوعات کاربردی

نحوه کار با Embedded OS  

 

نام پروژه

Design 1 Wire ( Data + Supply ) Interface :

Connecting electronic devices need a lot wiring especially for house-control-system. With 1 wire (plus ground of course!) we can easily wire various devices in a house such as temperature controller, light controller, curtain controller etc. You should design a one wire interface for connecting devices together.

موضوعات کاربردی

  

 

نام پروژه

SMS Remote Controller :

Use serial port of Nokia (or other brands) mobile phones to receive SMS and control relays.  

موضوعات کاربردی

  

 

نام پروژه

Connect LAN Cable to Microcontroller :

  

موضوعات کاربردی

  

+ نوشته شده در  جمعه هشتم دی 1385ساعت 22:13  توسط محمد حیدری  | 

موتور

موتوريكي از بهترين تعريف هايي كه از مهندسي برق شده است، اين است كه محور اصلي فعاليت هاي مهندسي برق، تبديل يك سيگنال به سيگنال ديگر است. كه البته اين سيگنال ممكن است شكل موج ولتاژ يا شكل موج جريان و يا تركيب ديجيتالي يك بخش از اطلاعات باشد. مهندسي برق داراي 4 گرايش است كه در زير بطور اجمالي به بررسي آنها مي پردازيم و در قسمت معرفي گرايشها به تفصيل در مورد هر كدام صحبت خواهم كرد.

تاريخچه

يوناينان باستان از مشاهدات خود نتيجه گرفتند که هرگاه کهربا را با پارچه پشمي يا پوست مالش دهند، اجسام سبکي را به خود جذب مي‌کند. واژه الکتريسيته از کلمه يوناني الکترون به معني کهربا گرفته شده است. اين واژه اولين بار در نوشته‌هاي تالس ( 547 ـ 640 ق . م ) بکار رفته است. ويليام گيلبرت ( 1544 ـ 1603 م )با انتشار کتابي درباره مغناطيس نظريات گذشتگان را مورد بررسي قرار داد. و نتيجه گرفت که نيروهاي الکتريکي و مغناطيسي از هم جدا مي‌باشند.

براي مثال سنگ مغناطيس مي‌تواند آهن و فقط چند ماده ديگر را جذب کند. در صورتي که کهربا و اجسامي که خاصيت الکتريکي دارند مي‌توانند ذرات کوچک و سبک اجسام گوناگون را جذب کنند. وي عقيده داشت که اجسام الکتريکي اثر دافعه ندارد. در سال 1646 سرتوماس برادن تجربه‌هاي خود را درباره اثر دافعه الکتريکي منتشر نمود و اظهار کرد که بين مواد الکتریکی نیز همانند مواد مغناطیسی نیروهای جاذبه و داففه وجود دارند.

سر تحولی و رشد

در سال 1663 اتونون گریکه ماشینی ساخت که بوسیله آن بار الکتریکی زیادی تولید می‌شد. آنگاه دانشمندان دیگری چون استن گری ( 1670 ـ 1736 ) و شارل دونی ( 1698 ـ 1739 ) تجربه‌های دقیقتری انجام دادند، به خود و نوع الکتریسیته پی بردند. برای ایجاد الکتریسیته ساکن‌تری که می‌توانستند جرقه‌ها و تکانهای ترسناک الکتریکی تولید کنند.

برای مثال یکی از استادان فیزیک دانشگاه لندن بارهای الکتریکی این گونه ماشینها را در یک بطری پر از مایع جمع کرد. مقدار الکتریسیته در بطری لیدن آن قدر زیاد بود که اگر شخصی بطری را در دست می‌گرفت و دست دیگر خود را به میله سر بطری می‌زد تکان شدیدی در بدن خود احساس می‌کرد.

در قرن هیجدهم میلادی بطری لیدن مورد توجه بنیامین فرانکلین (1756 ـ 1790) قرار گرفت، وی پس از آزمایشهای متعدد نتایج کار خود را در سال 1747 منتشر کرد. او معتقد بود که دو نوع الکتریسیته که قبل از وی کشف شده بود اساسا باهم تفاوتی ندارد، بلکه حتی جسمی در اثر مالش دارای الکتریسیته می‌شود. یکی از دو جسم دارای الکتریسیته اضافی یعنی بار مثبت و دیگر دارای الکتریسیته منفی می‌شود

قانون بقای بار الکتریکی

دو نوع بار الکتریکی وجود دارد و این بارهای الکتریکی که می‌توانند ساکن یا متحرک باشند و آثاری از خود ظاهر می‌سازند. از نظریه فارنکلین این نتیجه درست نیز بدست آمد که: «بارهای الکتریکی ایجاد نمی‌شوند و از بین نیز نمی‌روند بلکه از قسمتی از یک جسم به قسمت دیگر منتقل می‌شوند، همچنین بارهای مثبت و منفی از یکدیگر را خنثی می‌کنند، ولی هیچگاه نابود نمی‌شود.» این نتایج امروزه قانون بقای بار الکتریکی نامیده می‌شود که مانند قانون بقای جرم و انرژی از قوانین اساسی طبیعت محسوب می‌شود.

خواص بارهای الکتریسیته

با بررسی خواص بارهای الکتریکی بهتر به ماهیت ماده پی می‌بریم. مثلا این خاصیت که بارهای الکتریکی ممنوع یکدیگر را می‌رانند و بارهای الکتریکی یا نوع مخالف یکدیگر را می‌ربایند. این واقعیت را نشان می‌دهد که درون ماده نیروهای الکتریکی موجود است. نیروهای پیوستگی بین مولکول‌ها اجسام جامد یا مایع به سبب وجود نیروهای جاذبه الکتریکی بین بارهای الکتریکی از نوع مخالف است.

نیروهای متعددی که به هنگام تراکم ماده ظاهر می‌شود به علت وجود نیروهای رانشی بین بارهای الکتریکی ممنوع است. حرکت این بارهای الکتریکی ، موجب تولید جریان الکتریسیته و یا به اصطلاح متداول ، جریان برق می‌شود که ما در خانه و صنعت از آن استفاده می‌کنیم.

تولید الکتریسیته بوسیله مالش

می‌دانید هرگاه شانه یا یک میله پلاستیکی را با لباس خود یا با یک تکه پارچه پشمی خشک مالش دهید. ذره‌های گرد و غبار یا خرده‌های کاغذ را جذب می‌کند. همچنین اگر در هوای خشک ، سطح آینه یا شیشه پنجره را با یک تکه پارچه خشک تمیز کنید این پدیده اتفاق می‌افتد و ذره‌های گرد و غبار معلق در هوا و کرکهای جدا شده از پارچه به سطح آینه یا شیشه می‌چسبند. به طوری که پاک کردن سطح آنها از این ذره‌ها دشوار است. عاملی که سبب جذب این ذرات می‌شود جاذبه الکتریکی نام دارد و اجسامی که در اثر مالش این خاصیت را پیدا می‌کنند دارای الکتریسیته ساکن می‌شوند.



الکتریسیته مثبت و منفی

پدیده وضع الکتریکی نخستین بار در سال 1672 میلادی توسط اتوفن گریکه که با نام او آشنا هستید بیان شد. او مشاهده کرد که پرهای مرغ نخست جذب یک گلوله گوگردی باردار شده و سپس از آن رانده می‌شوند. صد و پنجاه سال بعد ، در فرانسه محققی به نام شارل دونی کشف کرد که دو جسم باردار همیشه یکدیگر را نمی‌رانند بلکه گاهی هم یکدیگر را می‌ربایند و به این نتیجه رسید که دو نوع بار الکتریکی وجود دارد. بطوری که بارهای الکتریکی ممنوع یکدیگر را می‌رانند و بارهای الکتریکی که نوع آنها مختلف است یکدیگر را می‌ربایند.

دونی برای تشخیص این دو نوع الکتریسیته یکی را الکتریسیته شیشه‌ای و دیگری از الکتریسیته صمغی (رزینی) نامید. الکتریسیته شیشه‌ای از مالیدن شیشه به پارچه ابر پشمی تولید می‌شود و الکتریسیته ضمغی از مالیدن کهربا ، گوگرد ، لاک و ابونیت و بسیاری از مواد دیگر به پشم یا پوست حیوان بدست می‌آید.

بعدها معلوم شد که این طرف نامگذاری در پاره‌ای از موارد گمراه کننده است. زیرا مثلا شیشه سنگی زبر و آن در اثر مالش ، الکتریسیته ضمغی تولید می‌کند و ابونیت بسیار صیقلی شده دارای نوع الکتریسیته شیشه‌ای می‌شود. از اینرو فرانکلین دانشمند آمریکایی اصطلاح امروزی الکتریسیته مثبت و منفی را بجای دو نوع شیشه‌ای و ضمغی وضع کرد.

آزمایش ساده برای تولید الکتریسیته ساکن

بنا به روش سنتی و قدیمی ، در آزمایشهای الکتریسیته ساکن برای تولید الکتریسیته مثبت شیشه را با ابریشم و برای تولید الکتریسیته منفی ، ابونیت را با پوست حیوان و مانند پوست گربه مالش می‌دهند. ولی امروزه استات سلولز برای تولید الکتریسیته مثبت و پلیتن برای تولید الکتریسیته منفی مناسبتر تشخیص داده شده است. زیرا رطوبت هوا بر روی آنها کمتر اثر می‌گذارد.

مواد الکتریسیته ساکن


 


  • الکتروفور:

    در سال 1775 میلادی آلساندرو داتا که در ایتالیا معلم فیزیک بود. نامهای به پریستلی (کاشف اسپزن) نوشت و در آن نامه شرح داد. که اسبابی به نام الکتروفور اختراع کرده است. الکتروفور را می توان یک نوع ماشین مولد الکتریسیته ساکن نامید. در این دستگاه صفحه نارسانا در اثر مالش با پوست حیوان دارای بار الکترون منفی می‌شود و با قرار دادن صفحه فلزی روی آن ، قسمت بالایی صفحه در اثر القا دارای بار منفی و قسمت پایین صفحه دارای بار مثبت می‌شود.

    سطح پایینتر فلز بوسیله چند نقطه با سطح صفحه نارسانای زیرین تماس دارد. هرگاه سطح بالایی قرص بطور موقت به زمین وصل شود. الکترونها سطح بالایی زمین منتقل می‌شوند به این ترتیب صفحه فلزی دارای بار مثبت می‌شود
  • ماهيت:

  • انرژي اگر بنيادي ترين ركن اقتصاد نباشد، يكي از اركان اصلي آن به شمار مي آيد و در اين ميان برق به عنوان عالي ترين نوع انرژي جايگاه ويژه اي دارد. تا جايي كه در دنياي امروز ميزان توليد و مصرف اين انرژي در شاخه توليد، شاخص رشد اقتصادي جوامع و در شاخه خانگي و عمومي يكي از معيارهاي سنجش رفاه محسوب مي شود. دانش آموختگان اين رشته مي توانند در زمينه هاي طراحي، ساخت، بهره برداري، نظارت، نگهداري، مديريت و هدايت عمليات سيستم ها عمل نمايند.

  • گرايش كنترل


  • "اگر بخواهيم يك تعريف كلي از كنترل ارائه دهيم، مي توانيم بگوييم كه هدف اين علم، كنترل خروجي هاي يك سيستم بر مبناي ورودي هاي آن و با توجه به شرايط ويژه و نكات مورد نظر طراحي آن سيستم مي باشد." دكتر كمره اي در ادامه معرفي علم كنترل مي گويد: "علم كنترل فقط در مهندسي برق مورد استفاده قرار نمي گيرد. بلكه در شاخه هاي ديگري از علوم مهندسي و حتي علوم انساني كاربرد دارد. به عنوان نمونه كنترل فرآيند تصفيه نفت در يك پالايشگاه، كنترل عملكرد يك نيروگاه برق، سيستم كنترل ناوبري يك كشتي و يا كنترل تحولات و تغييرات جمعيتي نمونه هاي متنوعي از كاربرد علم كنترل مي باشد. گفتني است كه گرايش كنترل داراي زير بخش هاي متنوعي مانند كنترل خطي، غيرخطي، مقاوم، تطبيقي، ديجيتالي، فازي و غيره است." دكتر جبه دار نيز با اشاره به اينكه گرايش كنترل منحصر به مهندسي برق نمي شود، مي گويد: "در رشته هاي مهندسي مكانيك، مهندسي شيمي، مهندسي هوافضا، مهندسي سازه و مهندسي هاي ديگر نيز ما شاهد علم كنترل هستيم اما نوع سيستم كنترلي در هر رشته مهندسي متفاوت است. براي مثال در مهندسي مكانيك نوع كنترل، مكانيكي و در مهندسي شيمي براساس فرآيندهاي شيميايي است. اما در كل هدف مهندسي كنترل، طراحي سيستمي است كه بتواند عملكرد يك دستگاه را در حد مطلوب حفظ كند. دكتر جبه دار در ادامه درباره فعاليت هاي ديگر مهندسي كنترل مي گويد: "خودكار كردن يا اتوماتيك كردن خط توليد، يكي ديگر از فعاليت هاي مهندسي كنترل است. يعني مهندس كنترل مي تواند به گونه اي خط توليد را هماهنگ و كنترل كند كه محصول توليد شده طبق برنامه تعيين شده و با بهترين كيفيت به دست آيد

+ نوشته شده در  جمعه هشتم دی 1385ساعت 22:10  توسط محمد حیدری  | 

موتور پله ای

(Stepper Motor)

 

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, 1 به 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

 

 

 

..................................................................

+ نوشته شده در  جمعه هشتم دی 1385ساعت 21:49  توسط محمد حیدری  |