آسانسور الکتریکی 76 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 76

قطعات اصلی آسانسور الکتریکی عبارتند از:

الف: وسایل تطبیق کابین و زنه تعادل که میتواند سیم بگسل فولادی و یا زنجیر باشد.

ب: وسیله رانش که محرک آسانسور است و شامل:

موتور الکتریکی

گیربکس

ترمز

فلکه کششی و یا دنده زنجیره

شاسی ماسین – کوپلینگها، محور ها، یاتاقانها

پ: کابین که مسافرین یا یار را حمل میکند، شامل یوک که چهارچوبی فلزی ست و کابین از طریق آن به سیستم تعلیق متصل می شود کف کابین که بار را نگهداری می کند و بدنه کابین به کف متصل است:

قطعات دیگر عبارتند از:

- سیستم تعلیق

راهنما ها که باعث هدایت کابین در مسیرحرکت خود می شود.

سیستم ایمنی

درب کابین و محرک دبرب

ث:\ وزنه تعادل که برای جبران وزن کابین و قسمتی از ظرفیت بکار می زو.

ث: چاه آسانسور(Hoist way )

ای فضا قسمتی یا تماماً پوشیده استو از کف چاله تا سق( کف موتور خانه) ادامه دارد این فضا کابین و وزنه تعادل حرکت میکند وشامل ریلهای راهنما برای کابین و وزنه تعادل و درهای طبقات و ضربه گیر در کف چاه می باشد. ج: سیستم ایمنی

یک وسیله مکانیکی است که در صورت بروز هرگونه خرابی، شل شدن سیم بکسل، ( زنجیر تعلیق) وسیله توثف و نگاهداشتن کابین و یا وزنه تعادل روی ریل راهنما می اشد و اگر سرعت کابین در جهت پائین رفتن از مقدار مشخص شده ای تجاوز کند این مکانیزم عمل می نماید، عملکرد این مکانیزم توسط گاورنز که معمولاً درموتور خانه است شروع می شود.

چ: ضربه گیر ها

کابین یا وزنه از حدود تعیین شده در چاهک گذاشته شده و امکان برخورد با کف چاهک پیش می آید این وسیله از برخورد جلوگیری مینماید ضربه گیر ممکن است از جنس پلیا ورتان، فنر یا نوع روغنی انتخاب شود که بستگی به سرعت اسمی داشته و طوری طراحی می شود تا انرژی جنبشی کابین یا وزنه تعادل را جذب کرد( نوع فنری) و یا مستهلک نماید.

ح) تجهیزات الکتریکی

که شامل امکانات ایمنی و روشنایی نیز می گردد.

خ: سیستم کنترلی

یک نمونه از تجهیزات یک اسانسور است برقی( رانشی، کششی)

موتور محرکه القایی خطیLMI (Linear Induction Motor )

این نوع طرایحی انقلابی در فن آوری اسانسور میباشد دو نوع طراحی اساس زیر برای سیستم محرکه LIM میتواند در نظر گرفته شود:

الف) موتور القایی خطی جزئی از وزنه تعادل را تشکل میدهد و اتصال مکانیکی بین کابین و وزنه تعاادل به وسیله سیم بکسلهایی است که روی یک فلکه هرزگرد در بالای چاه آسانسور حرکت می کند. این سیستم اخیراً بوسیله شرکت یونایت تکنولوژی(United Technology ) امریکا و شرکت نیپون اوتیس

( Nippon Otis ) ژاپن معرفی گردیده که براساس گردیده استک اولین مدل مهندسی آن در مرکز تحقیقات شرکت یونایتد تکنولوژی در فارمینگون ساخته و آزمایش شده است.

قطعات اولیه LIM ، بصورت مشابه استاتور های متداول، عبارتند از یک حلفه شامل میله های آهنی می باشد که در یک دایره قرار گرفته و دایره وار بوسیله حلقه های آهنی به یکدیگر محکم شده اند. این جزء به همراه ترمز ها، کفشکهای غلطکی و سنسور سرعت قسمتی از وزنه تعادل را تشکیل میدهد دومین قطعه موتور عبارت از ستون فولادی در داخل پوشش آلومینیومی است که از وزنه تعدادل عبور کرده و در طول چاهک کشیده شده است، این قطعه توسط ساز چاه آسانسور نگهداری می شود. هنگامی که جریان قطعه اول اعمال می شود، فلوی مغناطیسی تولید مینماید، این فلو نیروی رانشی را بوجود می آورد که قطعه اولیه را در طول ستون حرکت میدهد. شکل حلقوی موتور دارای مزیت می باشد که می تواند نیروی جاذبه حول قطعه دوم که از مرکز آن عبور می نماید را بدون نیاز به مکانیزم های پیچیده تنظیم نموده و

تحقیق موتور الکتریکی موتورهای سه فاز شکسته موتور قطب چاکدار

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 16

موتور الکتریکی، نوعی ماشین الکتریکی است که الکتریسیته را به حرکت مکانیکی تبدیل می‌کند. عمل عکس آن که تبدیل حرکت مکانیکی به الکتریسیته‌است، توسط ژنراتور انجام می‌شود. این دو وسیله بجز در عملکرد، مشابه یکدیگر هستند. اکثر موتورهای الکتریکی توسط الکترومغناطیس کار می‌کنند، اما موتورهایی که بر اساس پدیده‌های دیگری نظیر نیروی الکترواستاتیک و اثر پیزوالکتریک کار می‌کنند، هم وجود دارند.

موتورهای قطب چاکدار نسبت به موتورهای القائی دیگر هم توان، از لحاظ ساختمان ساده تر و از لحاظ قیمت کم هزینه تر بوده و دارای قابلیت اطمینان بیشتری می باشند. بنابراین موتورهای قطب چاکدار یکی از پرکاربردترین نوع الکتروموتور در قدرتهای کمتر از اسب بخار می باشند.یکی از معایب این نوع الکتروموتورها بازده بسیار پائین آنها می باشد.در پروژه حاضر به کمک روش المان محدود ‏‎FEM‎‏ پارامترهای دخیل در شکل ورق استاتور یک نمونه موتور قطب چاکدار که مستقیما در هزینه تمام شده و تلفات نیز تاثیر دارد، بررسی شده و با چهار روش از روشهای موجود در ‏‎ANSYS‎‏ شکل ورق استاتور برای داشتن بازده بیشتر بهینه شده و نتایج با طرح اولیه نیز مقایسه شده است

موتورای القایی تکفاز :

موتورهای القایی تکفاز که گاهی نیز به نام موتورهای القایی سنکرون از انها یاد میشود دارای روتور قفس سنجاقی بوده و استاتور انها هاوی یک سیم پیچ تکفاز است که در طول محیط استاتور درون شیارها توزیع شده است . در این گونه موتورها ذاتاً گشتاور راه اندازی حاصل نمی شود ولذا اگر استاتور به منبع ac تکفاز وصل شود موتور خود به خود راه اندازی نمی شود اما اگر محور روتور توسط عامل خارجی بچرخ در اید . گردش خود را دائماٌ ادامه خواهد داد.

موتورهای فاز شکسته :

در این موتورها روتور قفس سنجاقی بوده و استاتور توسط دو سیم پیچ که از لحاظ موقعیت مکانی در فضا با یکدیگر 90 درجه اختلاف ذاویه دارند تشکیل شده اند اگر za بزرگتر از zm باشد در لحظحه راه اندازی جریان سیم پیچ ها با هم همفاز نبوده لذا ماشین شبیه یک موتور 2 فاز نا متعادل شده و شروع به حرکت می کند در این موتورها معمولاً یک کلید گریز از مر کز قرار می دهند و در سرعتی بیش از 75 % سرعت نامی این کلید عمل کرده و سیم پیچ کمکی را از مدار خارج می کند . این موتورها دارای گشتاور راه اندازی متوسط و جریان راه اندازی کم می باشند و کاربرد انها در فن ها دمنده ها و پمپ های سانتریوژ وتاً سیسات دفتری که ظرفیت انها بین 400 تا 40 وات است مورد استفاده قرار میگیرند مزیت این موتورها ارزان بودن و فراوانی انها است .

موتورهای خازنی :

از خازن جهت بهبود عملکرد راه اندازی و عملکرد کاری یا هر دو مورد استفاده میشودموتور با راه انداز خازنی یک موتور فاز شکسته است اما جابجایی زمانی فاز بین جریانهای اصلی و کمکی ازطریق یک خازنسری با سیم پیچ کمکی به حداکثر مقدارخود می رسد اگرخازن بطور مناسب طراحی گردد این اختلاف زاویه 90 درجه شده شبیه یک موتوردوفازه کامل عمل می کند چون زاویه به بین دوجریان زیاد است لذا گشتاورراه اندازی این موتور بالا بوده و ازآنها کمپرس ها پمپ هایخچال ها وتجهیزات تصویهمتبوع وسایر موارد که راه اندازی دشواری دارند استفاده می شوند این موتورها دو ولتاژ 110ولت وهم220 ولت کارکنند برای این منظور سیم پیچ 110vاصلی رادوقسمتکرده هنگام کار با سیم پیچ راموازی می کنیم وهنگام کار باولتاژ220vدوقسمت سیم پیچ را سری می کنیم .

موتور با خازن دائم :

برای اینکه مشکلات پدید آمده برای خازن هنگام قطع کلید گریز از مرکز رفع شود همچنین موتور تکفاز شبیه یک موتور دو فاز نا متعادل در کل مدت زمان کاری (راه اندازی و کار دائم)شود با حذف کلید در بعضی موتورهای قدرت کم یا پایین خازن همیشه در مدار با قی می ماند ساختمان موتور ساده تر شده راندمان و گشتاور بهبود می یابد .

موتور های القایی تک فاز با خازن راه انداز(خازن موقت) و خازن دائم:

این موتورها به موتورهای دو خازنی نیز معروفند . یکی از خازن ها برای راه اندازی مورد استفاده قرار می گیرد و توسط کلید گریز از مرکز از مدار بیرون می رود . خازن دیگر دائماً در مدار باقی می ماند . این موتورها گرانتر از نوع های قبلی که مورد بحث قرار گرفت هستند اما عملکرد انها بسیار درخشان است . در این گونه موتورها وجود دو خازن (دائمی و موقتی )گشتاور راه اندازی خوب و شرایط جالبی برای کار عادی ماشین فراهم می کند .از این موتورها در یخچال ها آب سرد کن ها و .... مورد استفاده قرار می گیرند .

موتورهای القایی تکفاز قطب چاک دار :

استاتور حاوی قطب های برجسته وسیم پیچی اصلی برروی این قطب ها استوار است.همان طور که ازشکل پیداستقطب هاچاک دارند وبرقسمت باریک هرقطب چاک دار حلقه اتصال کوتاه شده ای نصب شده پیداست وبه آن سیم پیچی یا کلاف چاک نیز اطلاق می گردد.جریان القاء شده در سیم پیچیچاک باعث می گردد که شارژدرناحیه چاک هرقطب از شارژدر ناحیه بی چاک قطب عقب بیفتد(پس فاز)به عبارت دیگرشارژدرناحیهچاک هرقطب پس ازآن که شارژدر قسمت بی چاک به ماکزیمم رسید به حداکثر یا ماکزیمم می رسد این امر به مثابه دوران میدان از قسمت بی چاک به ناحیه چاکدار قطب تلقی می شود بنابرین گشتاور راه انداز حاصل می گردد مشخصه گشتاور رانشان می دهد.این موتورها بسیارارزان هستند.

موتورهای تک فاز سری یا یونیورسال:

موتورهای تک فازسری رامی توان همDC وهم به منبعAC وصل نمود و لذابه انها لفظ بونیورسال اطلاق می گردد.این موتورها درلوازم خانگی به وفور بافت می شوند.وزن این موتورها سبک و سرعت آنها زیاد است (1500تا10000دوردردقیقه)موتورهای ACسری بزرگ درسیستم های حمل و نقل به کار می روند.موتورهای یونیورسال عمدتابه برقACوصل می شوند لذاهسته های رتور واستراتورآنها لایه به لایه یا مورق است تا تلفات هسته کاهش یابد.جریان آرمیچر از سیم پیچ میدان سری می گذرد وشار را در امتداد محور بوجود می اورد.این جریان ازسیم پیچ ارمیچر نیز می گذرد

بار الکتریکی 11 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 11

بار الکتریکی

انسان از زمانهای دور با پدیده هایی مشابه آنچه شما دیدید آشنا بوده است. بررسی این پدیده ها برای درک علت آنها باعث پیشرفت دانش و فناوری بسیار گسترده ای در این زمینه شده است.

به این مبحث از دانش، الکتریسیته گفته می شود. واژه الکتریسیته از نام یونانی «الکترون» به معنای «کهربا» گرفته شده است.

برای بررسی الکتریسیته، ابتدا باید با کمیتی به نام «بار الکتریکی» آشنا شویم.

وقتی میله ای پلاستیکی را با پارچه پشمی مالش می دهیم، به علت مالش میله به پارچه، در میله تغییری ایجاد می شود و میله خاصیت جدیدی را پیدا می کند. از این رو تکه های کوچک کاغذ را جذب  می کند. در این صورت می گوییم میله دارای بار الکتریکی شده است. در واقع مالش سبب ایجاد بار الکتریکی در اجسام می شود.

نیرویی که اجسام دارای بار به یکدیگر وارد می کنند، نیروی الکتریکی می نامیم.

بررسی و تحلیل مشاهدات بالا دو واقعیت مهم را نشان می دهد.

الف) نیروی الکتریکی موجود بین جسم هایی که دارای بارالکتریکی هستند، گاهی ربایشی و گاهی رانشی است.

ب) دو نوع بار الکتریکی وجود دارد.

فرانکلین فیزیکدان آمریکایی برای تشخیص بارهای الکتریکی از یکدیگر آن ها را نامگذاری کرد:

او بار الکتریکی روی لاستیک و بادکنک (یا بارهای مشابه) را بار الکتریکی منفی و بار الکتریکی روی شیشه، پارچه پشمی و (بارهای مشابه آن) را بار الکتریکی مثبت نامید.

دو قاعده ی اساسی الکتریسیته درباره نیروهایی که دو جسم باردار به یکدیگر وارد می کنند.

1- دو جسم که بار الکتریکی همنام دارند(هر دو منفی، یا هردو مثبت) بر یکدیگر نیروی رانشی وارد     می کنند.

2- دو جسم که بار الکتریکی غیر همنام (یکی منفی و دیگری مثبت) دارند، بر یک دیگر نیروی ربایشی وارد می کنند.

می دانیم که همه مواد از اتم ساخته شده اند، هر اتم از تعدادی پروتون (p) و نوترون (n) که هسته ی آن را می سازند و تعدادی الکترون (e) که به دور هسته در حال چرخش هستند، ساخته شده است.

بار الکتریکی مثبت به پروتون ها و بار الکتریکی منفی به الکترون ها و بار صفر به نوترون ها نسبت داده می شود.

مقدار بار الکتریکی پروتون و الکترون یکسان است. بار الکتریکی الکترون و پروتون که کوچکترین بارالکتریکی به شمار می آید بار پایه نامیده می شود و با نماد e نمایش داده می شود.

یکای اندازه گیری بارالکتریکی کولن (c) نام دارد و مقدار آن برابر است با:      

e = ۱/۶ x ۱۰-۱۹ C              

بار الکترون با e- و بار پروتون با e+ نشان داده می شود.

در یک اتم در حالت عادی پروتون ها همیشه با تعداد الکترون ها برابر است،در نتیجه، چون اتم در حالت عادی دارای دو نوع بار الکتریکی مثبت و منفی به مقدار مساوی است، اتم از نظر بارالکتریکی خنثی است.

اتم چگونه دارای بار الکتریکی می شود:

الف) اگر از اتم، الکترونی جدا شود، چون تعداد پروتون های آن از تعداد الکترونهایش بیش تر می شود. دارای بار الکتریکی مثبت می شود.

ب) اگر تعدادی الکترون به یک اتم افزوده شود، چون تعداد الکترونهای آن از تعداد پروتون هایش بیش تر  می شود. دارای بارالکتریکی منفی می شود.

نکته: اگر جسمی بر اثر دادن یا گرفتن الکترون، بار الکتریکی پیدا کند می توان نوشت: q=n.e

q = بارالکتریکی بر حسب کولن

 n= تعداد الکترونهای مبادله شده

 e= باریک الکترون

مثال: برای آنکه در جسمی خنثی بار الکتریکی 4/6 میکروکولن ( 6-10 × 4/6 کولن ) ایجاد شود، چه تعداد الکترون باید از آن گرفته شود؟

q = ۶/۴ x ۱۰-۶ C

e = ۱/۶ x ۱۰-۱۹ C

n = ?

تعداد الکترونهایی که باید از اتم گرفته شود.

توجه: باردار شدن اتم ها فقط از طریق انتقال الکترون انجام می شود و پروتون ها در این کار نقشی ندارند، زیرا پروتون ها ذرات سنگینی هستند که با نیروی بسیار زیادی در هسته ی اتم نگه داشته شده اند و نمی توان آن ها را به راحتی الکترون از اتم جدا کرد.

پایستگی بار الکتریکی:

می دانیم که برای باردارکردن یک جسم باید تعدادی الکترون به آن بدهیم و یا از آن بگیریم. در این مبادله ی الکترون ها، هیچ گاه الکترونی تولید نمی شود و یا از بین نمی رود بلکه الکترون ها تنها از جسمی به جسم دیگر منتقل می شوند.

لذا با توجه به اینکه الکترون دارای مقدار معینی بار الکتریکی است، می توان گفت:

"بار الکتریکی به وجود نمی آید و از بین نمی رود، بلکه از جسمی به جسم دیگر منتقل می شود."

 این اصل "پایستگی بار الکتریکی" نامیده می شود.

مواد جامد را بر اساس رسانای الکتریکی آن به سه گروه رسانا، نیمه رسانا و نارسانا تقسیم بندی می کنند.

1- در بعضی از مواد جامد الکترونهای آخرین لایه هر اتم (الکترونهای آزاد) می توانند به آسانی با گرفتن اندکی انرژی از اتم خود جدا شده و در داخل ماده جامد آزادانه جابه جا شوند. جابه جایی الکترون موجب رسانش الکتریکی ماده می شود. این گونه مواد را رسانای الکتریکی می نامیم. جسم هایی مانند مس و سایر فلزات که به علت داشتن الکترون آزاد، بار الکتریکی درون آن ها شارش می کند رسانا می نامند.

2- در مواد جامد دیگر، الکترون ها برای رها شدن از اتم یا مولکول خود، انرژی زیادی لازم دارند و چون معمولا این انرژی را به دست نمی آورند نمی توانند آزادانه جابه جا شوند، این گونه مواد را نارسانای الکتریکی (عایق یا دی الکتریک) می نامند.

جسم هایی مانند میله پلاستیکی و شیشه ای که الکترون ها نمی توانند در آن ها آزادانه حرکت کند و در نتیجه بار الکتریکی را از خود عبور نمی دهند، نارسانا می نامند.

3- دسته دیگری از مواد وجود دارند که در آن ها مقدار کمی الکترون به دلیل ارتعاش های گرمایی یا عوامل دیگر، انرژی لازم برای رها شدن را به دست می آورند و در رسانش الکتریکی شرکت می کنند. این مواد را نیمه رسانا می نامیم.

سیلیسیوم وژرمانیوم از این گروه مواد هستند. از نیم رسانا در ساختمان دیود، ترانزیستور و مدارهای الکتریکی استفاده می شود.

نکته: وقتی به یک جسم نارسانا بار التریکی داده می شود، بار در محل داده شده بـه جـسـم باقی       می ماند و در جسم جابه جا نمی شود ولی وقتی به جسم رسانا بارالکتریکی داده می

کارآموزی آشنایی کلی با سیستم قدرت الکتریکی

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 55

تاسیسات الکتریکی

آشنایی کلی با سیستم قدرت الکتریکی .

تاریخچه

فکر استفاده از منابع انرژی موجود در طبیعت در راه انجام مقاصد، از روزگاران نخست با بشر همراه بوده است. در ابتدا تنها انرژی قابل استفاده صرفا نیروی بدنی بود که این قدرت را در تمدن های پیشرفته به وسیله اهرم ها و قرقره ها به صورتهای مختلف تبدیل می نمودند. اولین منابع انرژی خارجی که شناخته شد، استفاده از قدرت حیوانات و آب و باد بود که به منظور حمل بار، آماده ساختن زمین و کار انداختن آسیاب ها به کار گرفته می شدند.

تحول بزرگ در استفاده از منابع انرژی در حقیقت از زمان شناختن قدرت بخار آب توسط « جیمز وات» آغازشد که با ساختن ماشین بخار توانست برای بشر عصر جدیدی را آغاز نماید. از این پس سیر تکاملی استفاده از منابع انرژی طبیعت به سرعت صورت گرفت. به طوری که در حال حاضر با استفاده از توربین های آبی و بکاربردن قدرت اتمی در نیروگاههای هسته ای، مسئله تبدیل قدرتهای عظیم تا حدود زیادی حل شده است.

پس از شناخت منابع انرژی و تولید قدرت، موضوع قابل استفاده بودن و سهولت بکارگیری این انرژی پیش می آید.

برای اینکه انرژی تولید شده مفید واقع شود باید دارای خصوصیاتی باشد که عبارتند از:

قابلیت انتقال آسان.

راندمان انتقال بالا.

سهولت بکارگیری عمومی.

قابلیت کنترل توسط مصرف کننده .

قابلیت تبدیل به صورت های مختلف انرژی.

ویژگی هایی که ذکر شد در انرژی الکتریکی بیش از سایر انرژی ها جمع می باشد چراکه مثلا اگر انرژی مکانیکی را در نظر بگیریم، انتقال آن حتی به فاصله چند صد متر احتیاج به تجهیزات فوق العاده زیادی دارد و علاوه بر این راندمان انتقال آن نیز مناسب نمی باشد. در مرحله بعدی توزیع و کنترل آن برای مصرف کننده و تبدیل آن به صورت‌های دیگر انرژی به صورت مستقیم بی نهایت مشکل و حتی در مواردی غیر علمی است.

در صورتی که انرژی الکتریکی با وجود پیشرفتهایی که در این فن حاصل شده کلیه ویژگی‌های لازم را دارا می باشد. کنترل آن توسط مصرف کننده صرفا به وسیله چند کلید امکان پذیر بوده و تبدیل آن به انواع انرژی ها از قبیل مکانیکی، نورانی، حرارتی، شیمیایی و ... با لوازمی که ساخته شده در کمال سادگی و سهولت انجام می گیرد. بالاتر این که در محل مصرف دارای هیچ گونه آلودگی محیطی نیست.

با عنایت به ویژگی هایی که از انرژی الکترکی شناخته شد، فکر تولید و توزیع انرژی به صورت انرژی الکتریکی تقویت گردید تا این که انرژی الکتریکی اول بار به صورت جریان دائم تولید و توزیع شد و اولین خط انتقال مربوط به آن در سال 1882 توسط «اسکار میلر» و « مارلن دیرز» بین مونیخ و میر باخ کشیده شد.

مهمترین اشکالی که در تولید و توزیع انرژی الکتریکی به صورت جریان دائم به چشم می خورد، دشواری تبدیل ولتاژ در این سیستم بود، چون برای مصرف کننده احتیاج به ولتاژ محدودی بود و از این جهت خطوط انتقال و توزیع نیز نباید در این ولتاژ کار می کردند و از این نظر تلفات قدرت سیستم زیاد بود،به خصوص وقتی که تقاضای قدرت الکتریکی در منطقه ای افزایش می یافت.

در ولتاژ انتقال و توزیع محدود جریان دائم، دامنه جریان زیاد می گشت و این امر باعث افزایش مجذوری تلفات قدرت و در نتیجه پایین آمدن بازده سیستم می شد. برای رفع این نقیصه با توجه به رابطه افت قدرت 2p = R.I یا بایستی سطح مقطع خطوط را قطورتر انتخاب می نمودند که خود باعث قوی تر شدن دکل ها، بست های مکانیکی ودر نتیجه غیر اقتصادی تر شدن سیستم می شد یا این که به نحوی بایستی دامنه جریان انتقالی را کاهش می دادند که این امر در جریان دائم با افزایش دامنه ولتاژ در توان ثابت انتقال امکان پذیر نبود. پس بنا به دلایل فوق این سیستم توزیع و انتقال انرژی در مسافتهای طولانی و مقادیر توان عظیم با مشکل مواجه شد و کارآیی خود را از دست داد.

با مطرح شدن ماشین های جریان متناوب سینوسی که از نظر ساختمان و نحوه ساخت، نسبت به ماشین های جریان دائم ساده تر بودند و با عنایت به این امر که تغییر سطح ولتاژ در سیستم جریان متناوب به سهولت انجام می پذیرد، برای تولید، انتقال و توزیع انرژی الکتریکی از سیستم تک فاز جریان متناوب سینوسی به جای جریان دائم استفاده گردید. علت انتخاب شک موج سینوسی علاوه بر سادگی تولید آن، ثابت ماندن شکل آن در تبدیل ولتاژ توسط ترانسفورماتورها بود، زیرا در غیر این صورت شکل موجی جریانی که در محل های مختلف در اختیار مصرف کننده ها قرار می گرفت متفاوت می شد و اشکالات زیادی در استفاده از انرژی الکتریکی پدید می آمد.

اما ایده آل نبودن سیستم تک فازه در بهینه کردن ماشین های تولید و تبدیل کننده انرژی الکتریکی و به ویژه عدم توانایی مطلوب آنها در ایجاد میدان دوار و ساده کردن تبدیل انرژی الکتریکی به مکانیکی، باعث به وجود آمدن مشکلاتی در

برق و الکتریسیته 58 ص

لینک دانلود و خرید پایین توضیحات

فرمت فایل word  و قابل ویرایش و پرینت

تعداد صفحات: 58

توان الکتریکی که اغلب به عنوان برق یا الکتریسیته شناخته می شود، شامل تولید و ارایه انرژی الکتریکی به میزان کافی برای راه اندازی لوازم خانگی، تجهیزات اداری، دستگاه های صنعتی و فراهم آوردن انرژی کافی برای روشنایی، پخت و پز، گرمای خانگی و صنعتی و فرایندهای صنعتی بکار می رود.

تاریخچه اگرچه که الکتریسته به عنوان نتیجه واکنش شیمیایی ای که در یک پیل الکترولیک از زمانی که الساندرو ولتا در سال1800م این آزمایش را انجام داد، شناخته می شده است، اما تولید آن به این روش گران بوده و هست. در سال 1831م، میشل فارادی ماشینی ابداع کرد که از حرکت چرخشی تولید الکتریسته می کرد، اما حدود پنجاه سال طول کشید تا این فن آوری از نظر اقتصادی مقرون به صرفه شود. در سال 1878م، توماس ادیسون جایگزین عملی تجاری ای را برای روشنایی های گازی و سیستم های حرارتی ایجاد کرد و به فروش رساند که از الکتریسته جریان مستقیمی استفاده می کرد که بطور منطقه ای تولید و توزیع شده بود، استفاده می کرد. در سیستم جریان مستقیم ادیسون، ایستگاه های تولید توان اضافی می بایست نصب می شدند. بدلیل اینکه ادیسون قادر نبود سیستمی را تولید کند که به ژنراتورهای چندگانه اجازه بدهد که به یکدیگر متصل شوند، گسترش سیستم او نیاز داشت که تمامی ایستگاه های تولید جدید مورد نیاز ساخته شوند. نیاز به نیروگاه های اضافی ابتدا توسط قانون اهم بیان شده است: بدلیل اینکه تلفات با مربع جریان یا بار و با خود مقاومت متناسب است، بکار بردن کابل های طولانی در سیستم ادیسون به مفهوم داشتن ولتاژهای خطرناک در برخی نقاط یا کابل های بزرگ و گران قیمت و یا هر دوی اینها بود.

نیکولا تسلا که مدت کوتاهی برای ادیسون کار می کرد و تئوری الکتریسته را بگونه ای درک کرده بود که ادیسون درک نکرده بود، سیستم جایگزینی را ابداع کرد که از جریان متناوب استفاده می کرد. تسلا بیان داشت که دو برابر کردن ولتاژ جریان را نصف می کند و منجر به کاهش تلفات به میزان 4/3 می شود و تنها یک سیستم جریان متناوب اجازه انتقال بین سطوح ولتاژ را در قسمت های مختلف آن سیستم ممکن می سازد. او به توسعه و تکمیل تئوری کلی سیستم اش ادامه داد و جایگزین تئوری و عملی ای را برای تمامی ابزارهای جریان مستقیم آن زمان ابداع کرد و ایده های بدیعش را در سال 1887م در 30 حق انحصاری اختراع به ثبت رساند.

در سال 1888م کار تسلا مورد توجه جرج وستینگهاوس که حق انحصاری اختراع یک ترانسفورماتور را در اختیار داشت و یک کارخانه روشنایی را از سال 1886م در گریت بارینگتون، ماساچوست راه اندازی کرده بود، قرار گرفت. اگرچه که سیستم وستینگهاوس می توانست از روشنایی های ادیسون استفاده کند و دارای گرم کننده نیز بود، اما این سیستم دارای موتور نبود. توسط تسلا و اختراع ثبت شده اش، وستینگهاوس یک سیستم قدرت برای یک معدن طلا در تلورید، کلورادو در سال 1891 ساخت که دارای یک ژنراتور آبی 100 اسب بخار(75 کیلو وات) بود که یک موتور 100 اسب بخار (75 کیلو وات) را در آنسوی خط انتقالی به فاصله 5/2 مایل (4 کیلومتر) تغذیه می کرد. سپس در یک قرارداد با جنرال الکتریک که ادیسون مجبور به فروش آن شده بود، شرکت وستینگهاوس اقدام به ساخت یک نیرگاه در نیاگارا فالس کرد که دارای سه ژنراتور تسلای 5000 اسب بخار بود که الکتریسته را به یک کوره ذوب آلومینیوم در نیاگارا ، نیویورک و به شهر بوفالو، نیویورک به فاصله 22 مایل (35 کیلومتر) انتقال می داد. نیروگاه نیاگارا در 20 آوریل 1895م شروع به کار کرد.

انرژی الکتریکی در حال حاضر

امروزه سیستم انرژی الکتریکی جریان متناوب تسلا کماکان مهمترین ابزار ارایه انرژی الکتریکی به مصرف کنندگان در سراسر جهان است. با وجود جریان مستقیم ولتاژ بالا (HVDC) برای ارسال مقادیر عظیم الکتریسته در طول فواصل بلند بکار می رود، اما قسمت اعظم تولید الکتریسته، انتقال توان الکتریکی، توزیع الکتریسته و داد و ستد الکتریسته با استفاده از جریان متناوب محقق می شود.

در بسیاری از کشورها شرکت های توان الکتریکی کلیه زیرساخت ها را از نیروگاه ها تا زیرساخت های انتقال و توزیع در اختیار دارند. به همین علت، توان الکتریکی به عنوان یک حق انحصاری طبیعی در نظر گرفته می شود. صنعت عموماْ به شدت با کنترل قیمت ها کنترل می شود و معمولا مالکیت و عملکرد آن در دست دولت است. در برخی کشورها بازارهای الکتریسته وسیع با تولید کننده ها و فروشندگان الکتریسته، الکتریسته را مانند پول نقد و سهام معامله می کنند.

انتقال توان الکتریکی دومین فرایند ارائه الکتریسیته به مصرف کننده هاست. الکتریسیته توسط نیروگاه های برق تولید می شود و سپس توسط فروشنده ها به مصرف کنندگان نهایی به عنوان یک کالا فروخته می شود. انتقال توان الکتریکی و شبکه توزیع الکتریسیته اجازه ارائه الکتریسیته تولید شده را به مصرف کننده ها می دهد. فرایند صنعتی شدن سریع قرن 20 ام خطوط و شبکه های انتقال را تبدیل به بخش مهمی از زیر ساخت های اقتصادی در کشورهای صنعتی، کرد. شبکه های برق امکانات تولید زیادی را ممکن می سازند، نظیر سدهای هیدرو الکتریک، نیروگاه های سوخت فسیلی، نیروگاه های هسته ای و ... که توسط سازمان های بهره برداری خصوصی و عمومی، برای تولید مقادیر بزرگی از انرژی و ارائه آن به شبکه های توزیع برای تحویل به مصرف کننده های خریدار، گردانده می شوند. معمولاً الکتریسیته را در طول فواصل بلند از طریق ترکیبی از خطوط انتقال توان هوایی (مانند آنچه در شکل مشاهده می شود) یا کابل های زیر زمینی ارسال می کنند. اولین ژنراتور هیدروالکتریک بزرگ در آبشار نیاگارای ایالات متحده (که تحت دیدگاه فنی نیکلا تسلا ساخته و نصب شده بود) نصب شد و از طریق خطوط انتقال، الکتریسیته را برای بوفالو، نیویورک فراهم ساخت.

ورودی شبکه

یک شبکه انتقال از: نیروگاه های برق، پست های برق و مدارات انتقال ساخته شده است. معمولاً برق از طریق یک جریان متناوب سه فاز انتقال می یابد. در نیروگاه ها، برق را در سطح ولتاژی نسبتاً پایین در حدود 10 تا 15 کیلو ولت تولید می کنند، سپس توسط ترانسفورماتور نیروگاه، آن را به یک ولتاژ بالا (220 تا 440 کیلو ولت) جریان متناوب می رسانند تا آن را به یک پست برق که نقطه خروجی شبکه است و در فواصل دور قرار دارد، انتقال دهند.

تلفات

به منظور کاهش درصد تلفات توان لازم است که الکتریسیته را در ولتاژهای بالا انتقال دهیم. هرچه که ولتاژ بالاتر باشد جریان کمتر خواهد بود که این امر اندازه ی کابل مورد نیاز و میزان انرژی تلف شده را کاهش می دهد. انتقال در طول خطوط بلند معمولاً در ولتاژهای 100 کیلو ولت و بالاتر صورت می گیرد. تلفات انتقال و توزیع در ایالات متحده در سال 2003م 2/7 و در انگلستان در سال 1998م 4/7 درصد تخمین زده شده است.

وقتی لازم است که توان را در طول خطوط بسیار بلند انتقال دهیم، استفاده از جریان مستقیم برای انتقال، به جای جریان متناوب موثرتر ( و بنابراین اقتصادی تر) است. به دلیل اینکه این امر نیازمند هزینه کردن پول بسیار زیادی بر روی مبدل های توان AC/DC است، از این روش تنها در هنگام