دسته بندی : برق قدرت, اشنای با ماشین های DC,
آشنايي با ماشينهاي الكتريكي DC :
مقدمه
ماشين DC داراي قابليت انعطاف زيادي است و ميتوان با اتصالات مختلف مدتر تحريك آن به مشخصه هاي گوناگون گشتاور و سرعت و ولتاژ جريان دست يافت.
از ماشينهاي dc مي توانيم به صورت موتور يا ژنراتور بهره برداري كرد. اما امروزه براي ايجاد برق dc از سيستمهاي يكسو ساز الكترونيك قدرت استفاده مي شود لذا ژنراتورهاي dc رفته رفته جاي خود را در صنعت از دست مي دهند. در حاليكه موتورهاي dc به خاطر امكان كنترل سرعت خوب كاربرد فراواني دارند
امروزه همچنان موتورهاي dc بزرگ در صنايع نورد، نساجي،چاپ، جرثقيل سازي كاربرد فراوان دارند موتورهاي dc كوچك هم در سيستمهاي كنترل به وفور يافت مي شوند. كه مي توان از تاكومتر(سرعت سنج) نام برد.
ساختار ماشينهاي الكتريكي:
ماشينهاي الكتريكي از دو بخش اساسي تشكيل شده اند:
الف)قسمت متحرك ودوار به نام رتور
ب) قسمت ساكن به نام استاتور
بين اين دو قسمت ،شكاف هوايي وجود دارد .
استاتو و رتور از مواد فرومغناطيسي ساخته ميشوند تا چگالي شار بيشتر گردد و در نتيجه اندازه و حجم ماشين كمتر شود.
نكته: اگر شار در رتور و استاتور متغير با زمان باشد ،هسته اهني لايه‌به‌لايه ساخته مي‌شود تا جريان گردابي كاهش يابد.
در بسياري از ماشينها محيط داخلي استاتور و محيط بيروني رتور حاوي شيارهاي متعددي است كه داخل آنها هاديها جاسازي ميشوند، اين هاديها بهم وصل مي شوند و سيم پيچي حاصل مي شود.به سيم پيچي هايي كه در آنها ولتاژ القا مي شود ،سيم پيچي آرميچر اطلاق مي گردد. به سيم پيچ هايسي كه ار آنها جريان ميگذرد تا ميدان مغناطيسي و شار اصلي را پديد آورند، سيم پيچ تحريك يا سيم پيچ ميدان گفته مي شود.
سيم پيچ آرميچر تامين كننده تمام قدرتي است كه تبديل شده و يا انتقال مي يابد. قدرت نامي سيم پيچ آرميچر،هم در ماشين هاي DC و هم در ماشين هاي AC فقط با جريان متناوب كارمي كند.
انواع ماشينهاي الكتريكي:
1- ماشين جريان مستقیم
2- ماشين القايي
3- ماشين سنكرون
ماشين جريان مستقيمDC
ر ماشينهاي DCسيم پيچ تحريك بر روي استاتور قرار دارد و رتور حاوي سيم پيچ آرميچير است. از سيم پيچي تحريك جريان DC مي گذرد تا شار درون ماشين شكل گيرد.
ولتاژ القا شده در سيم پيچي آرميچر يك ولتلژ متناوب است براي يكسو كردن ولتاژ متناوب در پايانه رتور از كموتاتور و جاروبك استفاده مي شود. استاتور مي تواند بگونه اي باشد كه سيم پيچ تحريك بيش از دو قطب ايجاد نمايد.
نكته: مي توان يك ماشين DC را معادل يك ماشين AC دانست كه يكسو كننده مكانيكي به آن اضافه شده است.سيم پسچ تحريك فقط يك ميدان مغناطيسي براي ما ايجاد ميكند.
برچسب‌ها :
اشنای با ماشین های DC*
ماشین های DC
دسته بندی : برق قدرت, الکترونیک, الکترونیک صنعتی,
دسته بندی : برق قدرت, مقره,
مقدمه:
یکی
از اجزاء مهم شبکه های فشار قوی ، مقره ها می باشد که بر حسب ولتاژ مورد
استفاده و شرایط محیطی از نظر آلودگی و رطوبت ، شکل خاصی به خود می گیرند.
وظایف مقره ها در شبکه ها را می توان به صورت زیر بیان نمود :
1. تحمل
وزن هادی های خطوط انتقال و توزیع برای نگهداری سیم های هوایی روی پایه ها
و دکل ها در بدترین شرایط (یعنی موقعی که ضخامت یخ و برف تشکیل شده روی
سیم ها در حداکثر مقدار باشد) را داشته باشد و اصولاً باید بتوانند بیشترین
نیروهای مکانیکی وارد شده بر ان ها را تحمل کنند.
2. عایق
بندی هادی ها و زمین و بین هادی ها با یکدیگر به عهده مقره است. یعنی مقره
ها باید از استقامت الکتریکی کافی برخوردار باشند تا بتوانند بین فازهای
شبکه و دکل ها که متصل به زمین هستند ایزولاسیون کافی برای تحمل ولتاژ
فازها را داشته باشند. استقامت الکتریکی آن ها باید در حدی باشد کهدر
بدترین شرایط (یعنی در حضور رطوبت ، باران ، آلودگی و بروز صاعقه با ولتاژ
بالا) دچار شکست کامی الکتریکی نشوند.
برچسب‌ها :
مقره ها*
ایمنی در برق
دسته بندی : برق قدرت, الکترونیک, الکتروتکنیک, ماشینهای الکتریکی,
ایمنی در برق
ایمنی در برق به دوبخش عمده تقسیم میشود:
۱-ایمنی کارگر ۲- ایمنی تجهیزات
ایمنی کارگر
ایمنی
کارگران مقوله ای است که در کار تجاری،بخصوص در مواردی که با تولید و
ماشین آلات صنعتی و محصولات ساخته شده سرو کار دارند بسیار با اهمیت است.در
موارد مخاطره آمیز،علاوه بر اینکه کارگران ممکن است صدمه ببینند،خسارات
مستقیم و غیر مستقیمی که به کار وارد می شود باعث ضرر قابل توجهی به
کارخانه می شود.بنابراین شرکتها، استفاده از تجهیزات مشاهده و مراقبت و جدا
سازی انسان از ماشین،به گونه ای که بتواند نیروی انسانی را از صدمات ماشین
دور نگه دارد را مد نظر قرار می دهند.تقریبا یک سوم همه ی اظهار نامه های
صنعتی که توسط اداره ی سلامت و ایمنی شخص صادر می شود،به نواقص حفاظتی در
ماشین اشاره دارد.
برچسب‌ها :
ایمنی در برق
دسته بندی : برق قدرت, ماشینهای الکتریکی,
تاریخچه
ژنراتور
سنكرون تاریخچه‌ای بیش از صد سال دارد. اولین تحولات ژنراتور سنكرون در
دهه 1880 رخ داد. در نمونه‌های اولیه مانند ماشین جریان مستقیم، روی
آرمیچر گردان یك یا دو جفت سیم‌پیچ وجود داشت كه انتهای آنها به حلقه‌های
لغزان متصل می‌شد و قطبهای ثابت روی استاتور، میدان تحریك را تامین
می‌كردند. به این طرح اصطلاحاً قطب خارجی می‌گفتند. در سالهای بعد نمونه
دیگری كه در آن محل قرار گرفتن میدان و آرمیچر جابجا شده بود مورد توجه
قرار گرفت. این نمونه كه شكل اولیه ژنراتور سنكرون بود، تحت عنوان ژنراتور
قطب داخلی شناخته و جایگاه مناسبی در صنعت‌برق پیدا كرد. شكلهای مختلفی
از قطبهای مغناطیسی و سیم‌پیچهای میدان روی رتور استفاده شد، در حالی كه
سیم‌پیچی استاتور، تكفاز یا سه‌فاز بود. محققان بزودی دریافتند كه حالت
بهینه از تركیب سه جریان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست می‌آید.
استاتور از سه جفت سیم‌پیچ تشكیل شده بود كه در یك طرف به نقطه اتصال
ستاره و در طرف دیگر به خط انتقال متصل بودند.
"
برچسب‌ها :
تحولات*
ژنراتورهای سنكرون*
تحولات*
ژنراتورها
دسته بندی : برق قدرت, ماشینهای الکتریکی, راه اندازی موتورهای سنکرون,
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.
سؤال: گشتاور راه اندازي اين موتورها چقدر است؟
روشهاي راه اندازي موتورهاي سنكرون:
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.
برچسب‌ها :
موتورهاي سنكرون
دسته بندی : برق قدرت, ماشینهای الکتریکی, ماشینهای سنکرون سه فاز,
ماشین های سنکرون سه فاز Three Phase Sychronous Machines
ماشین های سنکرون ماشین هایی هستند که با سرعت ثابتی با نام سرعت سنکرون می چرخند.این ماشینها جزو ماشین های جریان متناوب(AC)
می باشند.در این ماشین ها بر خلاف ماشین های القایی(آسنکرون)،میدان گردان
فاصله ی هوایی و روتور با یک سرعت که همان سرعت سنکرون است می چرخند.ماشین
های سنکرون دو دسته می باشند:
1-ژنراتورهای سنکرون سه فاز
2-موتورهای سنکرون سه فاز
امروزه
ژنراتور های سنکرون سه فاز ستون فقرات شبکه های برق را در جهان تشکیل می
دهند و ژنراتورهای عظیم در نیرو گاه ها وظیفه ی تولید انرژی الکتریکی را به
دوش می کشند.موتورهای سنکرون نیز در مواقعی به کار می روند که به سرعت
ثابت نیاز باشد.یکی از ویژگی های خوب موتور های سنکرون این است که می تواند
از شبکه توان راکتیو دریافت کند و یا به شبکه توان راکتیو تزریق کند.ماشین
های سنکرون اعم از ژنراتور و موتور جزو ماشین های دو تحریکه محسوب می
شوند،زیرا سیم پیچ آنها توسط منبع DC تغذیه گشته و از استاتور آن جریان AC می
گذرد.باید دانست ساختمان ژنراتور و موتور سنکرون سه فاز شبیه یکدیگر
است.شار شکاف هوایی در این ماشینها منتجه شارهای حاصله از جریان روتور و
جریان استاتور می باشد.در ماشین های القایی تنها عامل تحریک کننده جریان
استاتور می باشد زیرا جریان روتور بر اثر القا پدید می آید.لذا موتورهای
القایی همواره در حالت پس فاز مورد بهره برداری قرار می گیرند،زیرا به
جریان پس فاز راکتوری نیاز داریم تا شار در ماشین حاصل شود.اما در موتورهای
سنکرون اگر مدار تحریک روتور تحریک لازم را فراهم سازد،استاتور جریان
راکتیو نخواهد کشید و موتور در حالت ضریب توان واحد کار خواهد کرد.اگر
جریان تحریک روتور کاهش می یابد،جریان راکتیو از شبکه به موتور سرازیر می
شودتا به روتور جهت مغناطیس کننده گی ماشین کمک کند.در این صورت
موتورسنکرون سه فاز در حالت پس فاز کار خواهد کرد.اگر جریان تحریک رتور
زیاد شود(میدان رتور افزایش می یابد)در این صورت جریان راکتیو پیش فاز از
شبکه کشیده می شود تا با میدان رتور مخالفت کند.
از گفتار بالا نتیجه می شود که با تغییر جریان تحریک(مدار رتور)که جریانی DC است،ضریب توان موتور سنکرون سه فازرا می توان کنترل نمود.باید دانست که در تمام مراحل موتور از شبکه توان اکتیو(P) می کشد اما توان راکتیو(Q)
به نحوه ی تحریک بستگی دارد.اگر موتور بی بار باشد تغییر جریان تحریک باعث
می شود که موتور گاهی به صورت مقاومت، گاهی به صورت سلف و گاهی به صورت
خازن عمل کند.وتور سنکرون سه فاز را کندانسور سنکرون می نامند و در
سیستماهی انتقال انرژی جهت تنظیم ولتاژ مورد استفاده قرار می گیرد.در صنعت
نیز گاهی برای بهبود ضریب توان به جای خازن از موتورهای سنکرون در حالت پیش
فاز استفاده می شود.
ساختمان ماشین های سنکرون سه فاز
استاتور
ماشین های سنکرون سه فاز(اعم از ژنراتور و موتور)دارای سیم پیچ سه فازی
است که درون شیارهای استاتور جاسازی شده و در طول محیط آن پخش گردیده
است.استاتور ماشین های سنکرون سه فاز شبیه ماشین های القایی سه فاز
است.استاتور در ژنراتور بار را تغذیه می کند و در موتورسنکرون به شبکه وصل
می شود تا جریان به درون موتور سرازیر شود.در هر دو حالت جریان استاتور یک
جریان AC است.به سیم پیچی استاتور سیم پیچی آرمیچر نیز گفته می شود و این امر بر خلاف ماشین های DC است. زیرا در ماشینهای DC
سیم پیچی آرمیچر بر روی روتور قرار دارد.سیم پیچی استاتور یا آرمیچر در
ماشین های سنکرون طوری طراحی می شوند که جریان و ولتاژ زیادی را تحمل
نمایند. 
روتور ماشین های سنکرون حاوی سیم پیچی تحریک یا سیم پیچی میدان است و این سیم پیچی توسط جریان DC تحریک می شود.روتور این ماشین ها دو نوع است
1-رتور قطب برجسته:این روتورها بیشتر در ماشین هایی به کار می روند که سرعت سنکرون آنها کم است.
2-روتور استوانه ای یا غیر برجسته:این روتور ها بیشتر در ماشین هایی به کار می روند که سرعت سنکرون آنها زیاد است.
معمولا در نیرو گاه های بخاری(Steam Power Plant)از
ژنراتور های با روتور استوانه ای(غیر برجسته)استفاده می شود.در نیرو گاه
های دیگر که سرعت چرخش توربین متصل به محور ژنراتور کم است،از روتور های
قطب برجسته استفاده می شود.
برچسب‌ها :
مزایاومعایب موتور های القایی*
ترانسفورماتور*
موتورهاي خطي*
موتورهاي پله اي*
سنکدون*
موتورهاي AC سه فاز*
موتورهاي AC تک فاز*
موتورهاي AC*
موتورهاي يونيورسال*
موتورهاي ميدان سيم پيچي شده*
موتورهاي DC*
آمپیلی فایر
