آموزش مدار الکتریکی و کلید زنی مدار

تعریف ثابت زمانی در مدارهای دارای القاگر یا سلف و مقاومت

:ثابت زمانی مدار می باشد و از رابطه ی در این رابطه Req مقاومت معادل دیده شده از دو سر سلف می باشد.یکای اندازه گیری ثابت زمانی ثانیه است و مدت زمانی است که جریان سلف به اندازه ی 63% تغییر می کند.

توجه داشته باشید که در لحظه ی بسته شدن کلید چنانچه جریان سلف صفر باشد,سلف را مدار باز در نظر گرفته و در صورتیکه سلف دارای جریانی غیر از صفر بود آن را با یک منبع جریان ثابت مدل می کنیم.

شارژ و دشارژ سلف یا القاگر

سلف هم مانند خازن عنصری است که در خود انرژی را ذخیره می نماید و در موقع لزوم انرژی ذخیره شده را مصرف می کند.مدار الکتریکی زیر را در نظر بگیرید,وقتی کلید در وضعیت a قرار دارد جریان در مدار الکتریکی از صفر شروع به افزایش می کند.اگر القاگر یا سلف در مدار وجود نداشت جریان خیلی زود به مقدار نهایی خود می رسید.هنگامی که کلید در وضعیت a قرار دارد,سلف یا القاگر در حال شارژ شدن می باشد.رابطه ی شارژ سلف به صورت زیر می باشد:

وقتی جریان مدار به مقدار نهایی خود رسید,سلف یا القاگر اتصال کوتاه می شود.حال کلید را در وضعیت b در نظر بگیرید,در این حالت سلف یا القاگر دشارژ می شود.معادله ی دشارژ سلف یا القاگر به صورت زیر می باشد:

با گذشت یک ثابت زمانی جریان سلف به اندازه ی 63% مقدار نهایی خود تغییر می کند.

تغییر ناگهانی جریان مدار سلف یا القاگر:

جریان سلف در حالت های زیر تغییرات ناگهان یخواهد داشت:

1)اتصال یک منبع جریان با یک سلف

2)اتصال دو سلف با جریان های اولیه ی مختلف

3)اتصال تابع ضربه توسط یک مقاومت به یک سلف

برچسب‌ها :

تاريخچه

در سال 1802 پتروف (V.P.Petrof) كشف كرد كه اگر دو تكه زغال چوب را به قطب هاي باتري بزرگي وصل كنيم و آنها را به هم تماس دهيم و سپس كمي از هم جدا كنيم شعله روشني بين دو تكه زغال ديده مي شود. و انتهاي آنها كه از شدت گرما سفيد شده است نور خيره كننده اي گسيل مي دارد. قوس الكتريكي هفت سال بعد ديوي (H.Davy) فيزيكدان انگليسي اين پديده را مشاهده نمود و پيشنهاد كرد كه اين پديده به احترام ولتا قوس ولتا ناميده شود.

برچسب‌ها :

ترانزیستور
در سالهای 1904تا 1947 لامپها تنها وسایل الکترونیکی بودند که برای تقویت مورد استفاده قرار می گرفتند . در سال 1906لامپ سه قطبی توسط لی دی فورست ساخته شد و در سال 1930 لامپ های چهار قطبی ( تترود ) و پنج قطبی ( پنتود ) نیز ساخته شدند . در سال های بعد ، صنعت الکترونیک به عنوان یک صنعت اصلی و مهم با قابلیت توسعه بسیار ، مورد توجه قرار گرفت . در 23 دسامبر 1947 صنعت الکترونیک به موفقیت جدیدی دست یافت . دربعد از ظهر این روز والتربراتین و جان باردین عمل تقویت سیگنال را توسط اولین ترانزیستوری که در لابراتوار کمپانی بل ، طراحی . ساخته شده بود ، انجام دادند .

برچسب‌ها :

ترانزیستور چیست؟

تذکر:هنگام کار با مدار ها جدا احتیاط کنید و نکات ایمنی را رعایت نمایید و تا جاییکه امکان دارد از افراد آشنا به برق راهنمایی بطلبید.

ترانزیستورها یکی از قطعات اساسی در الکترونیک هستند.ترانزیستور ها سوئیچ هایی هستند که برای خاموش و روشن کردن بکار می روند.اگر چه ترانزیستور ها یک قطعه ی ساده هستند اما یکی از مهم ترین قطعات الکترونیکی هستند.مثلا ترانزیستور تنها قطعه ای است که در ساخت یک پردازشگر پنتیوم استفاده می شود.یک چیپ پنتیوم تقریبا 3.5 میلیون ترانزیستور دارد.ترانزیستور هایی که در پنتیوم وجود دارند کوچکتر از ترانزیستوری هستند که ما استفاده خواهیم کرد اما عملکرد آن ها یکسان است.شکا زیر ترانزیستوری که ما استفاده خواهیم کرد را نشان می دهد:

ترانزیستور دارای سه پایه به نام های کلکتور (Collector) و بیس (Base) و امیتر (Emitter) می باشد.معمولا کلکتور با حرف C و بیس با حرف B و امیتر با حرف E نمایش داده می شود.گاهی اوقات این پایه ها در طرف مسطح ترانزیستور مشخص شده اند.ترانزیستور دارای یک طرف صاف و یک طرف گرد می باشد.اگر طرف گرد آن رو به روی شما باشد پایه ی کلکتور سمت چپ,بیس در وسط و امیتر در سمت راست خواهد بود.

از نماد زیر برای رسم یا نمایش ترانزیستور در مدار استفاده می شود.

بیس,سوئیچ خاموش و روشن ترانزیستور می باشد.اگر جریان به سمت بیس جاری شود,جریان از کلکتور به سمت امیتر جاری خواهد شد (سوئیچ روشن است) و اگر جریانی به سمت بیس نداشته باشیم,جریان نمی تواند از کلکتور به سمت امیتر جاری شود (سوئیچ خاموش است).در شکل زیر مدار پایه ای را که ما برای ترانزیستور ها داریم مشاهده می کنید:

برای ساخت مدار ما باید ترانزیستور را همراه یک مقاومت دیگر به مداری که قبلا ساخته ایم اضافه کنیم.قبل از هرگونه تغییری در بردبورد (BreadBoard) منبع قدرت خاموش یا قطع کنید.برای قرار دادن ترانزیستور ابتدا پایه های آن را به آرامی جدا کنید و هر پایه را در سطری جداگانه در بردبورد قرار دهید.پایه ی کلکتور ترانزیستور باید با پایه ی مقاومتی که زمین شده است (با سیم مشکی) در یک سطر باشد.حالا یک سیم پرشی از مین به مقاومت 2.2 کیلواهمی و به امیتر ترانزیستور ببرید.سپس یکی از پایه های دیگر مقاومت را در یک سطر خارجی قرار دهید,حالا بردبورد شما باید شبیه شکل زیر باشد:

حال یک سر سیم پرشی زرد را در سطر مثبت (کنار خط قرمز) و سر دیگر آن را در همان سطر مقاومت 100 کیلو اهمی قرار دهید (به بیس متصل نشود).با روشن کردن منبع قدرت ال ای دی نیز رو شن خواهد شد.حال یک سر سیم پرشی زرد را از سطر مثبت به سطر زمین (کنار خط آبی) جابجا نمایید.با اینکار دیگر جریان به سمت پایه ی بیس ترانزیستور جاری نمی شود.

حال می خواهیم با استفاده از قانون اهم جریان وارد شده به ترانزیستور و جریانی که از ال ای دی عبور می کند را محاسبه کنیم.برای اینکار ما باید دو نکته را در مورد ترانزیستور ها در نظر داشته باشیم:

1)اگر ترانزیستور روشن باشد ولتاژ بیس آن 0.6 ولت بیشتر از ولتاژ امیتر خواهد بود.

2)اگر ترانزیستور روشن باشد ولتاژ کلکتور 0.2 ولت بیش تر از ولتاژ امیتر خواهد بود.

پس هنگامی که مقاومت 100 کیلو اهمی  به منبع جریان مستقیم 12 ولت (12VDC) متصل باشد,مدار مانند شکل زیر خواهد بود:

بنابراین جریان جاری شده در مقاومت 100 کیلو اهمی برابر است با :

(12 – 0.6) / 100000 =
0.000114 A = 0.114 mA.

جریان جاری شده در مقاومت 2.2 کیلو اهمی برابر است با:

(10.6 – 0.2) / 2200 = 0.0047
A = 4.7 mA

اگر بخواهیم جریان جاری شدخ در ال ای دی افزای ش یابد,می توانیم از مقاومت کوچکتری نسبت به جای مقاومت 2.2 کیلو
اهمی استفاده کنیم و از این طریق ما بدون اینکه جریان ورودی را تغییر دهیم افزایش جریان در ال ای دی را خواهیم داشت.این یعنی اینکه ما می توانیم وسایلی را که با
قدرت بالایی کار می کنند (مانند موتورهای الکتریکی) را توسط مدارهایی با قدرت پایین و سبک کنترل کنیم.اگر چه میکرو کنترلر در نمی تواند جریان کافی برای روشن و خاموش کردن لامپ و موتور را  تامین کند اما قادر است که ترانزیستور را خامنوش و روشن کند و ترانزیستور می تواند جریان زیاد لامپ ها و موتورها را کنترل کند.

همچنین بخاطر داشته باشید که وقتی که ترانزیستور خاموش است جریانی در آن جاری نمی شود.

برچسب‌ها :

برچسب‌ها :

ترانس جريان (CT)


ترانسهای جریان برای نمونه گیری جریان به نسبت عبور جریان از اولیه خود و القای آن در ثانویه استفاده میشوند. این ترانسها به منظور حفاظت و اندازه گیری در ابتدای خطوط ورودی به پستها و همچنین در ورودی ترانس قدرت و ورودی ثانویه ترانس و همچنین در خروجی های پست و نقاط کلیدی دیگر که احتیاج است جریان در آن نقطه تحت نظر باشد استفاده میشود که هر کدام از این نقاط با ترانس مخصوص به خود چه از نظر عایقی و ساختمان و چه از نظر قدرت و دقت ، نصب و استفاده می گردند .
ترانسفورماتور جریان از دو سیم پیچ اولیه و ثانویه تشکیل شده که جریان واقعی در پست از اولیه عبور نموده و در اثر عبور این جریان و متناسب با آن، جریان کمی (در حدود آمپر) در ثانویه به وجود می‌آید. ثانویه این ترانسها با مقیاس کمتری از اولیه خود که تا حد بسیار بالایی تمام ویژگیهای جریان در اولیه خود را دارد به تجهیزات فشار ضعیف پست و رله ها و نشاندهنده ها متصل میشود. ثانویه این ترانسها دارای سیم پیچ با دورهای زیادتری نسبت به اولیه که بیشتر مواقع تنها یک شمش و یا چند دور از شمش است ساخته میشود .

برچسب‌ها :

رله دیفرانسیل :
رله دیفرانسیل بر اساس مقایسه جریان ها ( تراز جریانی ) کار می کند و بهمقدارجریان بستگی ندارد و فقط اگر ضریب تبدیلبهم بخورد رله عمل می کند . رله دیفرانسیلبرای حفاظت ترانس ،ژنراتور ، باسبار ، الکتروموتور بکار می رود.
مواردی که باعث عملکرد نا خواستهرله دیفرانسیل می شود :
الف : اشباع ترانس های جریان CT1 و CT2 در اثر عبور جریان اتصال کوتاه خارج ازمحدوده حفاظت باعث عملکرد رله می شود .
ب : وجود تپ چنجردر ترانس قدرت .
ج : جریان ضربهای در حفاظت ترانس قدرت .
بنابراین رله دیفرانسیل باید طوری ساخته شود که در موارد بالا از عملکردآن جلوگیریشود .
الف – اشباع ترانس های جریان : در اثر عبور جریان زیاد ناشی از اتصالکوتاه خارج ازمحدوده ،حفاظت ترانس های جریانبه ناحیه اشباع می رسد و بعلت عدم تطبیق منحنی هایمغناطیسی آنها در ناحیه اشباع و در نتیجه خطای ترانس های جریان ،اختلاف جریانیبوجود می آیدکه می تواند باعثعملکرد نا خواسته رله شود .
ب - وجود تپ چنجردر ترانس های قدرت : در اثر تغییر مراحل تپ چنجر در ترانسهای قدرتچون نسبت تبدیل ترانس ها در زمان تعویضتپ تغییر می کند در نتیجه در نسبت جریاناولیه و ثانویه نیزتغییری بوجود می آورد که باعث عملکرد ناخواسته رله می شود .برای جلوگیری از عملکردرله دیفرانسیل بایدپایدار باشد.
ج – جریان ضربهای : هنگام برقدار کردن ترانس ( در صورت باز بودن ثانویه)یک جریانضربه ای که مقدار آن به 8 تا 12 برابرجریان نامی می رسد از سیم پیچ اولیه عبور میکند که چون مقدار آن در سیم پیچ اولیه می باشد و جریان ثانویه صفر استرلهدیفرانسیل به علت تفاوت جریان عمل خواهد کرددر صورتی که این جریان زیاد ، پس ازچند میلی ثانیه کاهش می یابد و به جریان بی باری می رسد رله نباید در این حالتعملنماید برای جلوگیری از عملکرد رله باید inrush Proof باشد .

برچسب‌ها :

» دانلود مطلب بسیار زیبا در مورد پست ( 1393/2/2 )
» سرکابل و کابل های فشار قوی ( 1393/2/2 )
» همه چیز در مورد کابل ( 1393/2/2 )
» سيستم خنك كنندگي ترانسهاي قدرت ( 1393/2/2 )
» بررسی كليدهاي قدرت ( 1393/2/2 )
» سکسیونرها ( 1393/2/2 )
» رله بوخ هـلــتـس ( 1393/2/2 )
» اصول کار ترانس فورماتور ( 1393/2/2 )
» اصول کار ترانزیستور JFET ( 1393/2/2 )
» اینترلاک های الکتریکی در پست های فشار قوی برق ( 1393/2/2 )

» مقاله در مورد موتورهای الکتریکی ( 1391/7/19 )
» یکسو کننده تمام موج ( 1391/9/8 )
» گزارش کار آزمایشگاه دیجیتال ( 1391/9/19 )
» دانلود کتاب کنترل خطی اوگاتا – نسخه فارسی ( 1391/12/21 )
» یکسوساز نیم موج ( 1391/9/8 )
» بروشور آموزشی سیم پیچی آرمیچر(ماشین های الكتریكی DC) ( 1392/2/10 )
» مقاله در مورد ترانسفورماتورهاي ابررسانا برای رشته برق قدرت ( 1391/7/19 )
» دیود های شاکلی - دیاک - ترایک - تریستور و ترانزیستورهای ujt و put ( 1391/8/18 )
» اشنای با ماشین های DC ( 1391/8/29 )
» جزوه آزمایشگاه الكترونيك عمومي ( 1391/9/19 )

• → صفحه بعد
• صفحه قبل ←